Информатика как наука

Как известно, характерной чертой XX и XXI вв. является овладение человечеством компьютерной техникой, которая настолько плотно вошла и производственную сферу и в повседневную жизнь, что теперь трудно найти задачу, решение которой в какой-либо степени не предполагало бы использование вычислительной техники.

Еще в 60-х гг. прошлого века во Франции был введен термин «информатика» как результат слияния слов «информация» и «автоматика». Иначе говоря, информатика призвана заниматься автоматизированной обработкой информации. Поэтому информатику обычно рассматривают как техническую науку о методах получения, хранения, накопления, воспроизведения, обработки и передачи информации средствами вычислительной техники.

В настоящее время Большой энциклопедический словарь дает следующее определение информатики: «Информатика – это наука об общих свойствах и закономерностях информации, методах ее поиска, передачи, хранения, обработки и использования в различных сферах деятельности» (БЭС, 2003).

Кроме того, так как предметом изучения информатики являются свойства информации, закономерности ее переработки и управления в природных, социальных и технических процессах, она становится наукой, играющей важнейшую прикладную роль в естественных, общественных и технических науках. В связи с этим основной задачей информатики является предоставление своего аппарата, методов и понятийной базы другим наукам.

Развитие информатики как науки неразрывно связано с развитием техники и поэтому идет параллельно с развитием инженерно-технических возможностей своего времени.

Основные понятия информатики

XX в. стал веком информации. Информация – это единственный неубывающий ресурс жизнеобеспечения, который к тому же с течением времени возрастает. Так, к концу XX в. количество информации стало удваиваться ежегодно. Такой лавинообразный поток информации серьезно затрудняет ее обработку, поиск и использование. Порой легче создать новый интеллектуальный продукт, чем искать аналоги, созданные прежде. Вот почему сегодня информация стала товаром первой необходимости, а истина «кто владеет информацией, тот владеет миром» – расхожей. Информационные ресурсы приобретают такую же важность, как материалы или энергия, т.е. постепенно происходит переход от индустриальной экономики к экономике, основанной на информации.

Термин "информация" происходит от лат. information – разъяснение, изложение, осведомление о каком-либо факте или событии. В последнее время информацию чаще относят к разделу общенаучных понятий, так как она выходит за рамки какой-то одной отрасли знаний и используется многими науками. Под информацией понимают совокупность фактов, явлений, событий, представляющих интерес и подлежащих регистрации и обработке.

Процесс осмысления понятия информации в жизни и деятельности человека продолжается. В настоящее время имеются несколько взглядов на понятие информации.

С точки зрения философии, информация – это категория, представляющая собой отражение объективного мира, его причинных и следственных связей.

Известен также технологический (прикладной) подход к понятию информации. В этом случае при любой обработке сведения на входе процедуры обработки не являются еще информацией, а играют роль информационного «сырья». Сведения, получаемые на выходе процедуры (при условии, что в результате обработки достигается поставленная цель), – это и есть информация, т.е. готовая продукция. Сущность обработки состоит в том, что из «сырого информационного ресурса» производится извлечение нужных получателю сведений — информации.

В теории информации под термином «информация» понимается такое сообщение, которое содержит факты, неизвестные ранее потребителю и дополняющие его представление об изучаемом и анализируемом объекте (процессе, явлении). Иначе говоря, по К.Э. Шеннону, информация – это снятая неопределенность, т.е. с точки зрения теории информацией могут быть лишь те сведения, которые позволяют устранить меру неопределенности в системе, и лишь получатель этих сведений может установить, представляют ли они собой информацию.

В зависимости от области знаний различают научную, техническую, производственную, правовую и другую информацию, каждая из которых несет особую смысловую нагрузку.

В теории информации термин "информация" соседствует с таким понятием, как «данные». Под данными понимают сведения о состоянии любого объекта. Данные – это информация, представленная в виде, удобном для передачи, интерпретации и обработки. А обработка данных – это некоторая систематизированная последовательность операций, приводящая данные к виду, удобному для получения из них информации. Кроме того, информация из данных получается только в результате воздействия на данные каких-либо методов, т.е. имеет место выражение: Информация = Данные + Методы. В результате одни и те же данные при обработке различными методами могут привести к различной информации. Так, обнаруженный листок с записями номеров телефонов в результате воздействия визуальных методов дает информацию о почерке автора записи, в результате воздействия методов химического анализа расскажет об инструменте письма (виде чернил), а выяснение соответствия каждому номеру данных его владельца выявит не только круг знакомств автора, но и откроет много информации о его личности.

Следует также отметить, что нет однозначной связи между формой данных и формой получаемой из них информации, т.е. данные могут быть, например звуковые (или речевые), а информацию они могут дать не только звуковую, но и текстовую (если ее записать словами) или графическую (если озвученные образы нарисовать). Таким образом, информацию можно рассматривать как содержательную часть данных, интерпретированных человеком.

Следующим основным (после информации и данных) понятием, на котором базируется информатика как наука, являются знания. Знаниями называют проверенный практикой результат познания действительности, ее верное отражение в сознании человека. Научное знание заключается в понимании действительности (от прошлого к настоящему и будущему), достоверном обобщении фактов, выявлении закономерностей и др. В системах искусственного интеллекта, которые в настоящее время занимают лидирующее положение среди всех компьютерных информационных систем, знания связывают с понятием логического вывода. Поэтому знания можно интерпретировать как информацию, на основе которой реализуется процесс логического вывода.

1.6 Информация: свойства информации, количество информации единицы измерения

Термин "информация" происходит от латинского слова "informatio", что означает сведения, разъяснения, изложение. Несмотря на широкое распространение этого термина, понятие информации является одним из самых дискуссионных в науке. В настоящее время наука пытается найти общие свойства и закономерности, присущие многогранному понятию информация, но пока это понятие во многом остается интуитивным и получает различные смысловые наполнения в различных отраслях человеческой деятельности:

• в обиходе информацией называют любые данные или сведения, которые кого-либо интересуют. Например, сообщение о каких-либо событиях, о чьей-либо деятельности и т.п. "Информировать" в этом смысле означает "сообщить нечто, неизвестное раньше";
• в технике под информацией понимают сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов;
• в кибернетике под информацией понимает ту часть знаний, которая используется для ориентирования, активного действия, управления, т.е. в целях сохранения, совершенствования, развития системы (Н. Винер).

Клод Шеннон, американский учёный, заложивший основы теории информации — науки, изучающей процессы, связанные с передачей, приёмом, преобразованием и хранением информации, — рассматривает информацию как снятую неопределенность наших знаний о чем-то.

Еще несколько определений:

· Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний (Н.В. Макарова);

• Информация — это отрицание энтропии (Леон Бриллюэн);
• Информация — это мера сложности структур (Моль);
• Информация — это отраженное разнообразие (Урсул);
• Информация — это содержание процесса отражения (Тузов);
• Информация — это вероятность выбора (Яглом).

Современное научное представление об информации очень точно сформулировал Норберт Винер, "отец" кибернетики. А именно:

Люди обмениваются информацией в форме сообщений. Сообщение — это форма представления информации в виде речи, текстов, жестов, взглядов, изображений, цифровых данных, графиков, таблиц и т.п.

Одно и то же информационное сообщение (статья в газете, объявление, письмо, телеграмма, справка, рассказ, чертёж, радиопередача и т.п.) может содержать разное количество информации для разных людей — в зависимости от их предшествующих знаний, от уровня понимания этого сообщения и интереса к нему.

Так, сообщение, составленное на японском языке, не несёт никакой новой информации человеку, не знающему этого языка, но может быть высокоинформативным для человека, владеющего японским. Никакой новой информации не содержит и сообщение, изложенное на знакомом языке, если его содержание непонятно или уже известно.

В случаях, когда говорят об автоматизированной работе с информацией посредством каких-либо технических устройств, обычно в первую очередь интересуются не содержанием сообщения, а тем, сколько символов это сообщение содержит.