Geum.ru

Р. С. Гиляревский основы информатики курс лекций

Вид материалаКурс лекций

Содержание


Предмет и объекты исследования
Информатика и другие науки и научные дисциплины
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   55

Предмет и объекты исследования


Предметом изучения информатики как научной дисциплины являются структура, свойства и закономерности семантической информации, процессы ее сбора, переработки, хранения, поиска, распространения (передачи) и использования.

Определение «семантическая», которым мы уточняем содержание понятия «информация», необходимо, поскольку в русском языке информация трактуется весьма широко. Семантическая инфор­мация, будучи социальной, т. е. циркулирующей в обществе, существенно отличается от вероятностной, или шенноновской информации, в которой определяющую роль играет ее знаковое представление, а смысл игнорируется. Во всем многообразии социальной информации определение «семантическая» позволяет выделить информацию, выраженную на естественном языке и имеющую смысл, доступный для логического восприятия. Это определение было бы излишним, если бы в языковой практике четко различали понятия «информация» и «данные», которые часто употребляются как синонимы в литературе по вычислительной технике и программированию.

Данные – это представление фактов и понятий в форме, пригодной для их передачи, обработки и интерпретации (т. е. толкования, объяснения, раскрытия смысла), а информация – это смысл, который человек приписывает данным на основании известных ему правил их представления. Среди видов семантической информации научная информация играет особенно важную роль, так как она неразрывно связана с наукой, в повышении эффективности которой все в большей степени заинтересовано общество. Поскольку научная информация обладает всеми свойствами семантической информации и сверх того своими собственными, изучение свойств и закономерностей семантической информации осуществлялось в основном на материале информации научной. Эффективность развития науки в значительной мере зависит от того, насколько быстро и полно используется в науке и производстве получаемая научная информация. Именно общественная потребность в этом и обусловила выделение научно информа­ционной деятельности в самостоятельный вид научного труда, а информатики – в самостоятельную научную дисциплину.

Объектами исследований информатики служат методы и средства, используемые для сбора, переработки, хранения, поиска и распространения (передачи) семантической информации, а также особенности ее использования различными категориями потребителей. Одним из главных объектов служит система научной коммуникации, от которой в значительной степени зависят темпы развития науки и техники, а также эффективность всей системы интеллектуальной (инфор­мацион­ной) коммуникации в обществе.

Под системой интеллектуальной (информационной) коммуникации здесь понимается совокупность всех методов и средств, которые используются для распространения (передачи) семантической информации, полу­чае­мой и используемой во всех сферах деятельности. Информа­тика призвана значительно повысить эффективность функциони­ро­вания этой системы.

Итак, информатика как научная дисциплина изучает предметы и явления, присущие лишь челове­ческому обществу. Это означает, что информатика является обще­ственной, а не естественной или технической научной дисцип­ли­ной.

Информатика и другие науки и научные дисциплины


Информатика сложилась на стыке ряда наук и научных дисциплин, из которых основными являются: библиотеко-, библиографо-, книго-, архиво- и науковедение, документалистика, структурная лингвистика, семиотика, социальная психология, математическая логика, теория информации, кибернетика, математическое программирование и вычислительная техника. Достижения и методы этих наук и научных дисциплин в разной степени используются в информатике. Сами они тоже все в большей мере испытывают влияние идей и методов информатики.

В свое время острый полемический интерес представляли взаимосвязи информатики с дисциплинами коммуникативного цикла, в первую очередь, с библиотековедением. Теперь острота этих споров ослабла, а подробного обсуждения требуют взаимосвязи информатики с программированием и вычислительной техникой. Быстрое внедрение компьютеров во все сферы деятельности создают ложное представление об их всемогуществе, о превращении информационной техники в определяющую силу развития современного общества. Возникают и распространяются вредные технократические иллюзии, что массовое применение все более совершенных компьютеров и других средств информационной техники само по себе решит острейшие экономические и социальные проблемы, стоящие сегодня перед человечеством.

При рассмотрении взаимосвязей между информатикой, программированием и вычислительной техникой необходимо помнить, что для решения на компьютере любой задачи помимо исходной ин­формации обязательны три компонента: 1) общая схема реше­ния задачи; 2) программа, представляющая собой определенную последовательность команд, выполнение которых приводит к решению этой задачи; 3) компьютер и другие связанные с ним технические средства, при помощи которых реализуется программа решения.

Каждый из этих компонентов требует участия людей, обладающих специальными знаниями и навыками. Задачу обычно ставит и формулирует в содержательных терминах специалист в той области, к которой относится задача. Общую схему решения предлагают или разрабатывают информатики, которые обычно пользуются помощью специалиста, поставившего задачу. Программу решения задачи на компьютере на основании предложенного информатиками способа составляют, отлаживают или выбирают программисты. Если же программисты пытаются сами решить задачу пользователя, результат нередко бывает похож на карикатуру, представленную на рис. 1. Ясно, что каждый участник процесса решения информационных задач на компьютере в своих исследованиях стремится отвлечься от конкретного содержания решаемых задач и за внеш­ним многообразием распознать сходство или даже совпадение многих из них, чтобы разработать и применить типовые методы, алгоритмы и программы решения.





Рис. 1. Барьер непонимания между пользователем и программистами

Информатики стараются найти общие закономерности семантической информации, не зависящие от конкретных отраслей ее получения и/или использования, и разработать методы алгоритмического решения типовых инфор­ма­ци­он­ных задач.

Программисты отвлекаются от семантического аспекта обрабатываемой информации и рассматривают лишь ее знаково-структурный аспект, т. е. воспринимают информацию как цепочки тех или иных символов, над которыми в компьютере должны производиться определенные действия для получения требующегося результата. Специалисты по вычислительной технике трудятся над созданием таких компьютеров, которые были бы в состоянии эффективно работать под управлением любых программ и с любыми массивами данных.

Таким образом, информатика, программирование и вычислительная техника имеют разные предметы, изучают разные объекты или разные стороны одних и тех же объектов и решают разные задачи. Но достижения этих дисциплин используются совместно для решения практических задач при помощи вычи­слительных машин. Это означает, что информатика, програм­мирование и вычислительная техника тесно соприкасаются, но не пересекаются и тем более не поглощают друг друга. Поэтому нет никаких оснований считать, что какая-либо из этих научных дисциплин менее важна, чем другие. Можно лишь говорить о том, что уровень развития той или иной из них отстает от требований сегодняшнего дня.

Необходимо также отметить, что в настоящее время ощущается возрастающая потребность в более тесном взаимодействии информатики с вычислительной техникой и программированием, ибо при разработке вычислительных машин и их программного обеспечения мало учитывались достижения и требования, относящиеся к решению информационно-логических задач в информатике. Эта сфера непосредственно примыкает к направлению комплексных исследований, получившему название «искусственного интеллекта». Они ведутся с целью создания автоматизированных систем, способных выполнять некоторые функции человеческого мозга. В них используются методы и результаты многих научных дисциплин, включая информатику.