История информатики как науки о знаниях и технологиях
ещё нигде не
построено, а критерии могут изменяться):
безбумажные (электронные) документооборот и
делопроизводство, их государственная поддержка и целенаправленное развитие;
информационная (компьютерная, сетевая) грамотность
населения и её государственная поддержка и развитие;
превращение информации в товар (со всеми атрибутами
товара);
развитая (интеллектуальная) и доступная система баз
данных и знаний, доступа к сетям и информации Интернет;
информатизация и информационная безопасность основных
систем общества;
актуализация вещественно-энерго-информационных связей
систем и процессов.
В мировой глобальной информационной системе сетей
Интернет каждый месяц число новых пользователей растет в среднем на 15-20%.
Хотя первая в истории компьютерная сеть начала разрабатываться в конце 60-ых
годов, сегодня уже Интернет насчитывает более 40 тыс. компьютерных сетей, более
200 млн. пользователей и более 20 млн. компьютеров (мест доступа). В мировых
базах данных накоплено более 150 млн. документов. Во второй половине 60-х годов
в Японии возникло понятие “информационное общество”, которое используется в
качестве одного из главных ориентиров при планировании экономического развития
страны. Это понятие в дальнейшем было взято на вооружение и в других странах.
Отметим, что стоимость информационных услуг и количество людей, занятых в сфере
информационного обслуживания резко начали расти, например, в США в начале 80-ых
годов в сельском хозяйстве было занято около 5%, в промышленности - 20%, в
сфере обслуживания - 30%, в сфере информационных услуг - 45% всех работающих в
стране. Прогнозируемый аналогичный показатель начала нового тысячелетия - 70 %.
Рост числа работников в информационной сфере вызван, в
первую очередь, пространственно-временным увеличением и усложнением
информационных потоков. Вступление государства в “информационную цивилизацию”
прежде всего, подтверждается макроэкономическими показателями, в частности, -
увеличением доли информационного сектора в валовом национальном продукте и
повышением доли работников информационной сферы в общей численности занятых.
Информационный бизнес занимает заметное место в структуре экономики промышленно
развитых стран.
Д.С.Робертсон (США) выдвинул формулу “цивилизация -
это информация”. Опираясь на количественные меры математической теории
информации, он ранжирует цивилизации по количеству производимой ими информации
на 5 следующих уровней:
0 - информационная емкость мозга отдельного человека -
примерно 107 бит;
1 - устное общение внутри общины, деревни или племени,
количество циркулирующей информации - примерно 109 бит;
2 - письменная культура; мерой информированности
общества служит Александрийская библиотека, имеющая 532800 свитков, в которых
содержится примерно 1011 бит информации;
3 - книжная культура: имеются сотни библиотек,
выпускаются десятки тысяч книг, газет, журналов, совокупная емкость которых
оценивается примерно в 1017 бит;
4 - информационное общество с электронной обработкой
информации объемом примерно 1025 бит.
Информатика завершает этап спонтанного, возможно,
несколько хаотичного развития и накопила достаточный опыт и знания для её
систематизации, осмысления, структурирования, теоретизации, превращения в
фундаментальную науку.
Информатика, рассматриваемая с точки зрения хранения и
преобразования информации, как правило, сводится, в основном, к компьютерам
(служащим определенным человеческим целям). Это ресурсный или технократический
подход к информатике. Если же информатика рассматривается с коммуникационных
позиций, например, с позиции передачи знаний, то она выступает неотъемлемым
фрагментом культуры общества. Оба подхода должны быть взаимосвязаны.
Абсолютизация первого подхода приводит к заблуждению, что технические
возможности предопределяют цели развития общества (возникают технократические
утопии). Абсолютизация второго подхода может привести к забвению технических
возможностей информатики, недооценке технических нововведений, к излишнему
формализму.
Можно, видимо, говорить о завершении этапа информатики,
понимаемой как основы информатики и вычислительной техники и наступлении этапа
научной, системно-междисциплинарной информатики. Отсутствие развитой и
развивающей понятийной системы, понятийного аппарата в образовательной
информатике, искусственное “притягивание” неадекватного целям, задачам,
значению информатики понятийного аппарата из других наук (кибернетика,
микропроцессорная техника, управление и др.) сводит его к тривиальному изучению
программирования, ЭВМ и пользовательского интерфейса (мы ничуть не умаляем их
практического значения).
Использование более полных, точных и адекватных
методов и методологии позволяет фундаментальной науке и образовательной
дисциплине “информатика”:
придерживаться более точных и строгих
(формализованных) правил исследования информационных процессов и систем, что
позволяет выявить общее, инвариантное в этих процессах и системах,
прогнозировать и повышать надежность принимаемых решений;
формулировать более точные и строгие (формализованные)
законы эволюции информационных процессов и систем, что позволяет изучать и
актуализировать общее, инвариантное в этих процессах и системах, прогнозировать
и повышать надёжность принимаемых решений;
переосмысливать и перестраивать ранее сформулированные
правила и законы и определять (расширять) границы применимости знаний и строить
технологии применения этих знаний.
Информатика - наука, изучающая информационные аспекты
системных процессов и системные аспекты информационных процессов. Это
определение можно считать системным определением информатики.
Информатика - это наука об инвариантах (т.е.
неизменных сущностях) информационных процессов, о их выявлении, описании,
изучении, применении, пространственно-временной организации и самоорганизации.
Такое определение естественно назвать синергетическим определением информатики
и оно имеет важное значение при исследовании синергетики информационных
процессов в различных системах.
Информатика тесно связана и с философией. Философия
дает общие методы содержательного
анализа, а информатика даёт общие методы формального анализа предметных
областей (особенно, теоретическая, математическая информатика).
Можно дать философское определение информатики:
информатика - это наука, изучающая общие свойства и процессы отражения материи,
порядок в материи, ее структурированность и отражение в сознании человека,
общества.
Дадим математическое определение информатики
(определение математической
информатики): информатика - наука, изучающая вопросы построения и исследования
математических методов и моделей, алгоритмов, формальных систем для описания и
актуализации различных информационных систем и процессов, различных классов
операционных пространств. Эта – наука, математически (формальным языком)
описывающая и исследующая их инварианты, абстрагируясь при этом от материальной
основы информационных процессов.
Фундаментальность информатике придаёт не только
широкое и глубокое использование математики, формальных методов и средств, а
общность и фундаментальность её результатов, их универсальная методологическая
направленность в производстве знаний. В этом смысле математическая информатика
аналогична математической физике, математической биологии, математической
экономике и др.
Предмет информатики точно (“математически”) невозможно
определить, в силу его сложности, многосторонности, динамической изменчивости.
Тем не менее, можно отметить следующие три основные ветви информатики (в
классическом понимании), определяемые её познавательной и прагматической
функциями, её внутренней и внешней сущностями (заметим, что деление информатики
как науки и человеческой деятельности на те или иные части зависит от целей,
задач, ресурсов).
Теоретическая, математическая информатика (brainware)
изучает теоретические проблемы информатики (большей частью связанные с
формальными системами, моделями, алгоритмами и теорией программирования,
кодирования и организации систем).
Практическая, прикладная информатика (software)
изучает практические, конкретные проблемы информатики (большей частью связанные
с программированием и использованием моделей, программными и компьютерными
технологиями и системами).
Техническая, инженерно-физическая информатика
(hardware) изучает инженерно-физические, технические проблемы информатики
(большей частью связанные с разработкой и использованием технических средств обработки
информации, ЭВМ и систем ЭВМ, сетей).
Информатика базируется на следующих основных и важных
понятиях:
информация и сообщение, в частности, получение,
переработка, сжатие, актуализация информации сообщениями различного типа;
алгоритм и алгоритмизация, в частности, программа и
программный комплекс, проектирование программ и программирование;
система и структура, отношение и связь, порядок,
выбор, в частности, информационные система и структура, отношения в них;
модель и моделирование, в частности, описание и
исследование систем с помощью моделей и моделирования;
исполнитель и его операционная среда, в частности, ЭВМ
и система ЭВМ;
языки и грамматики, в частности, алгоритмические
языки, языки программирования, языки общения с различными системами и средами;
проектирование систем и технология, в частности,
информационная, компьютерная технология.
Предметная область науки “информатика” -
информационные процессы и системы, модели, языки их описания, технологии их
актуализации, направленные как на получение
знаний (это - внутренняя сущность информатики), так и на применение знаний,
принятие на их основе решений в различных предметных областях (это - внешняя
сущность информатики).
Эти информационные процессы могут происходить в живых
существах (организмах), автоматах (технических устройствах), обществе, в
индивидуальном и общественном сознании.
Научная база информатики представлена на рис. 1.
Научные основы
информатики
Алгебры Системы Алгоритмы Языки Модели
множеств; кодов и управления; описания данных;
отношений; шифров; вычисли- алгоритмов; процессов;
чисел; данных; тельные; общения с систем;
предикатов; знаний; информа- системами; технологий;
логики; исполните- ционные; метаязыки; знаний.
структур; лей; эвристичес- знаний;
категорий. технологий. кие. технологий.
Рис. 1. Структурная схема научной базы информатики.
Информатика, как и математика, является наукой для
описания и исследования проблем других наук. Она предоставляет свои общие и/или
частные методы исследования другим наукам, помогает прокладывать и усиливать
междисциплинарные связи, исследовать проблемы различных наук, цементирует их
своими идеями, методами, технологиями и, особенно, своими результатами.
Информатика предоставляет междисциплинарные методы и
процедуры: абстрагирование и
конкретизация; анализ и синтез; индукция и дедукция; формализация;
виртуализация; визуализация; структурирование;
алгоритмизация и программирование; инфологическое
(информационно-логическое) моделирование; математическое моделирование;
компьютерное моделирование, вычислительный эксперимент; программное
управление; распознавание, классификация
и идентификация образов; экспертное оценивание, тестирование, макетирование и
другие методы.
Список литературы
Гейман Л.М. Этапы развития информатики. //
Микропроцессорные системы и средства, N3, 1989.
Герасименко В.А. Основы информатики (в 2-х частях).
//МГИАН, 1991, Деп. в ВИНИТИ, N3718-B-91.
Громов Г.Р. Очерки информационной технологии. - М.,
Наука, 1993.
Дубровский Е.Н., Соколова И.В. Основы социальной
информатики (конспект лекции). - М., МГСУ, 1996.
Казиев В.М. Математика и информатика (в 3-х частях). –
Нальчик, «Полиграфсервис и Т», 2001.
Колин К.К. Социальная информатика - научная база
постиндустриального общества // Социальная информатика - 94, М., 1994.
Ракитов А.И. Философия компьютерной революции. - М.,
Наука, 1991.
Соколова И.В. Проблемы становления информатики как
учебной дисциплины // Социальная информатика - 95, М., 1995.
Соколов А.В. Эволюция социальных коммуникаций. -
С.-Пб., 1995.
Соколов А.В. Феномен информатики и псевдофеномен
информации // Вестник ВОИВТ, 1990, № 3, с.45-51.
Страссман П. Информация в век электроники. Проблемы управления. М., Экономика, 1987.