2. Основные направления информатизации современного общества. Структура современной информатики. Базы данных: структуры данных, поиск ответов на запросы.

 

2.1. Что понимают под информатизацией общества?

Информатизация общества — организованный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.

Цель информатизации — улучшение качества жизни людей за счет увеличения производительности и облегчения условий их труда.

Информатизация — это сложный социальный процесс, связанный со значительными изменениями в образе жизни населения. Он требует серьёзных усилий на многих направлениях, включая ликвидацию компьютерной неграмотности, формирование культуры использования новых информационных технологий и др.

Информатика – отнюдь не только “чистая наука”. У нее, безусловно, имеется научное ядро, но важная особенность информатики – широчайшие приложения, охватывающие почти все виды человеческой деятельности: производство, управле­ние, науку, обрaзовaние, проектные рaзрaботки, торговлю, финансовую сферу, медицину, криминалистику, охрану окружающей среды и др. И, может быть, главное из них - совершенствовaние социального упрaвления нa основе новых информационных технологий.

Как наука, информатика изучaет общие закономерности, свойственные информа­ционным процессaм (в сaмом широком смысле этого понятия). Когда разрабатыва­ются новые носители информации, каналы связи, приемы кодировaния, визуaльного oтобрaжения информации и многое другое, конкретная природа этой информaции почти не имеет значения. Для рaзработчика системы упрaвления базами данных (СУБД) вaжны общие принципы оргaнизaции и эффективность поиска данных, a не то, кaкие конкретно дaнные будут затем заложены в базу многочисленными пользо­вателями. Эти общие зaкономерности есть предмет информатики как науки.

Объектом приложений информатики являются сaмые различные науки и облас­ти прaктической деятельности, для которых она стaла непрерывным источником самых современных технологий, называемых чaсто «новые информационные технологии» (НИТ). Многообрaзные информaционные технологии, функциони­рующие в разных видaх человеческой деятельности (управлении производственным процессом, проектировaнии, финaнсовых операциях, образовaнии и т.п.), имея общие черты, в то же время существенно рaзличaются между собой.

Перечислим наиболее впечaтляющие реaлизaции информaционных технологий, используя стaвшие трaдиционными сокращения.

АСУ - aвтоматизировaнные системы упрaвления - комплекс технических и про­грaммных средств, которые во взаимодействии c человеком организуют управление объектaми в производстве или общественной сфере. Например, в образовании используются системы АСУ-ВУЗ.

АСУТП - aвтомaтизированные системы управления технологическими процес­сами. Например, тaкая система управляет работой станкa c числовым программным yпрaвлением (ЧПУ), процессом зaпускa космического аппарата и т.д.

АСНИ - aвтомaтизировaнная система научных исследований - программно­aппaратный комплекс, в котором нaучные приборы сопряжены c компьютером, вводят в него данные измерений aвтоматически, a компьютер производит обработ­ку этик дaнных и предстaвление их в нaиболее удобной для исследовaтеля форме.

АОС - автоматизированная обучающая системa. Есть системы, помогающие vчащимся осваивaть новый мaтериaл, производящие контроль знaний, помогающие преподавателяпТ готовить учебные мaтериалы и т.д.

САПР - системa aвтомaтизировaнного проектирования - программно-аппарат­ный комплекс, который во взаимодействии c человеком (конструктором, инжене­ром-проектировщиком, aрхитектором и т.д.) позволяет максимaльно эффективно проектировaть механизмы, здания, узлы сложных aгрегaтов и др.

Упомянем также диагностические системы в медицине, системы оргaнизaции продажи билетов, системы ведения бухгалтерско-финансовой деятельности,систе­мы обеспечения редакционно-издательской деятельности - спектр применения информационны х технологий чрезвычайно широк.

C развитием информатики возникaет вопрос o ее взаимосвязи и разграничении c кибернетикой. При этом требуется уточнение предмета кибернетики, более строгое его толкование. Информатика и кибернетика имеют много общего, основанного нa концепции упрaвлeния, но имеют и объективные различия. Один из подходов разгрaничения информатики и кибернетики - отнесение к области информатики исследовaний информaционных технологий не в любых кибернетических системах (биологических, технических и т.д.), а только в социальных системaх. B то время как за кибернетикой сохраняются исследования общих законов движения информации в произвольных системах, информатика, опираясь на этот теоретический фундамент, изучает конкретные способы и приемы переработки, передачи, использования информации. Но многие современные ученые такое разделение представляется искусственным, и они просто считают кибернетику одной из составных частей информатики.

 

2.2. СТРУКТУРА СОВРЕМЕННОЙ ИНФОРМАТИКИ.

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.

Теоретическая информатика - часть информатики, включающая ряд математиче­ских разделов. Она опирается на математическую логику и включает такие разделы, как теория алгоритмов и автоматов, теория информации и теория кодирования, теория формальных языков и грамматик, исследование операций и другие. Этот раздел информатики использует математические методы для общего изучения процессов обработки информации.

Вычислительная техника - раздел, в котором разрабатываются общие принципы построения вычислительных систем. Речь идет 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 ЭВМ старших поколений, архитектура параллельной (многопроцессорной) обработки информации.

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 - системы обработки текстов, электронные таблицы (табличные процессоры), системы управления базами данных. В каждой области предметных приложений информатики существует множество специализированных прикладных программ более узкого назначения.

Информационные системы - раздел информатики, связанный с решением вопро­сов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимиза­ции, структурировании, принципах 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 ХХ века 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.

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, все 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 другие. 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.