Слово "информатика" происходит от французского слова informatique, образованного в результате объединения терминов informacion (информация) и automatique (автоматика), что выражает её суть как науки об автоматической обработке информации. Кроме Франции, термин "информатика" используется в ряде стран Восточной Европы. В то же время, в большинстве стран Западной Европы и США используется другой термин – computer science (наука о средствах вычислительной техники).

В качестве источников информатики обычно называют две науки – документалистику и кибернетику. Документалистика сформировалась в конце XIX в. в связи с бурным развитием производственных отношений. Её расцвет пришелся на 20–30-е г. XX в., а основным предметом стало изучение рациональных средств и методов повышения эффективности документооборота.

Основы близкой к информатике технической науки кибернетики были заложены трудами по математической логике американского математика Норберта Винера, опубликованными в 1948 г., а само название происходит от греческого слова kybeneticos – искусный в управлении [1].

Предмет и задачи информатики

В настоящее время в литературе существует множество определений информатики.

 

Информатика – это наука о законах и методах измерения (оценки) информации, её хранения, переработки и передачи с применением математических и технических средств.

 

Информатика – техническая наука, систематизирующая приёмы создания, хранения, воспроизведения, обработки и передачи данных средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.

Основной задачей информатики является систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники.

Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Предмет информатики составляет:

• аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;


• программное обеспечение средств вычислительной техники;


• средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;


• средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.

В состав основной задачи информатики входят следующие направления для практических приложений:

• архитектура вычислительных систем (приёмы и методы построения систем, предназначенных для автоматической обработки данных);


• интерфейсы вычислительных систем (приёмы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);


• программирование (приёмы, методы и средства разработки компьютерных программ);


• преобразование данных (приемы и методы преобразования структур данных);


• защита информации (обобщение приёмов, разработка методов и средств защиты данных);


• автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);


• стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящихся к различным типам вычислительных систем) [1].

Научные исследования в области информатики ведутся в следующих направлениях:

• изучение основных научно-информационных процессов сбора, анализа, переработки, хранения, поиска и распространения научной информации;


• изучение истории и организации научно-информационной деятельности в различных отраслях и странах;


• определение оптимальных форм представления (записи) научной информации, изучение свойств и закономерностей документальных потоков;


• создание систем информационного поиска и информационного обслуживания;


• применение машинной техники для реализации информационных систем и разработка некоторых специальных технических средств.

Структура информатики и её основные понятия

Оставляя в стороне прикладные информационные технологии, опишем составные части "ядра" современной информатики.

Каждая из этих частей может рассматриваться как относительно самостоятельная научная дисциплина; взаимоотношения между ними примерно такие же, как между алгеброй, геометрией и математическим анализом в классической математике – все они хоть и самостоятельные дисциплины, но, несомненно, части одной науки [2].

 

1. Теоретическая информатика – часть информатики, включающая ряд математических разделов. Она опирается на математическую логику. Использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации.

Включает разделы:

• теория алгоритмов и автоматов;


• теория информации и теория кодирования;


• теория формальных языков и грамматик;


• исследование операций и др.

2. Вычислительная техника – раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем. Речь идёт не о технических деталях и электронных схемах (это лежит за пределами информатики как таковой), а о принципиальных решениях на уровне так называемой архитектуры вычислительных (компьютерных) систем, определяющей состав, назначение, функциональные возможности и принципы взаимодействия устройств.

Примеры принципиальных, ставших классическими решений в этой области – неймановская архитектура компьютеров первых поколений, шинная архитектура электронно-вычислительных машин (ЭВМ) старших поколений, архитектура параллельной (многопроцессорной) обработки информации.

3. Программирование – деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения. Здесь отметим лишь основные разделы современного программирования: создание системного программного обеспечения и создание прикладного программного обеспечения.

Среди системного – разработка новых языков программирования и компиляторов к ним, разработка интерфейсных систем (пример – общеизвестная операционная оболочка и система Windows).

Среди прикладного программного обеспечения общего назначения самые популярные – система обработки текстов, электронные таблицы (табличные процессоры), системы управления базами данных. В каждой области предметных приложений информатики существует множество специализированных прикладных программ более узкого назначения.

4. Информационные системы – раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурированию, принципам хранения и поиска информации.

Информационно-справочные системы, информационно-поисковые системы, гигантские современные глобальные системы хранения и поиска информации (включая широко известный Internet) в последнее десятилетие XX в. привлекают внимание все большего круга пользователей. Без теоретического обоснования принципиальных решений в океане информации можно просто захлебнуться.

Известным примером решения проблемы на глобальном уровне может служить гипертекстовая поисковая система WWW, а на значительно более низком уровне – справочная система, к услугам которой мы прибегаем, набрав телефонный номер "09".

5. Искусственный интеллект – область информатики, в которой решаются сложнейшие проблемы, находящиеся на пересечении с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками. Как научить компьютер мыслить подобно человеку?

Поскольку мы далеко не все знаем о том, как мыслит человек, исследования по искусственному интеллекту, несмотря на полувековую историю, всё еще не привели к решению ряда принципиальных проблем.

Основные направления разработок, относящихся к этой области, – моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, создание экспертных систем, распознавание образов и др.

От успехов работ в области искусственного интеллекта зависит, в частности, решение такой важнейшей прикладной проблемы, как создание интеллектуальных интерфейсных систем взаимодействия человека с компьютером, благодаря которым это взаимодействие будет походить на межчеловеческое и станет более эффективным.

6. Разработка вычислительных систем и программного обеспечения.

7. Математическое моделирование.

8. Биоинформатика – изучает информационные процессы в биологических системах.

9. Социальная информатика – изучает процессы автоматизации жизнедеятельности общества.

10. Методы машинной графики, анимации, средства мультимедиа.

11. Телекоммуникационные системы и сети.

К основным понятиям информатики относят:

• информацию;


• данные;


• сообщения;


• сигналы.