Информатика

Тема 1

Информатика - это наука, систематизирующая приемы создания, хранения, обработки и передачи информации, средствами вычислительной техники, а также принципы функционирования этих средств и методы управления ими.  

Составными частями современной информатики являются такие научные дисциплины как теоретическая информатика, вычислительная техника, программирование, информационные системы, искусственный интеллект.Все они хоть и самостоятельные дисциплины, но, несомненно, являются частями одной науки – информатики. 

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. 

Программирование – деятельность, связанная с разработкой систем программного обеспечения. Основными разделами современного программирования являются: создание системного программного обеспечения и создание прикладного программного обеспечения.

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. 

Искусственный интеллект – область информатики, в которой решаются сложнейшие проблемы, находящиеся на пересечении с психологией, физиологией, лингвистикой и другими науками. Основные направления разработок, относящихся к этой области – моделирование рассуждений, компьютерная лингвистика, машинный перевод, создание экспертных систем, распознавание образов и другие.

Основным понятием информатики является информация. Термин информация происходит от латинскогоinformation, что означает разъяснение, осведомление, изложение.

С одной стороны понятие «информация» рассматривается как фундаментальное, первичное, неопределяемое понятие, которое не может быть определено с помощью более элементарных  понятий (недетерминированный подход).

С другой стороны информацию рассматривают  как сведения, факты, знания получаемые,  человеком из окружающего нас мира с помощью органов чувств или приборов (антропоцентрический подход).

Имеет место также и техноцентрический подход в определении понятия информации, суть которого состоит в том, что информацию отождествляют с данными. Этот подход нашел широкое распространение в технических дисциплинах.    

Данные  – сведения, полученные путем измерения, наблюдения, логических или арифметических операций, и представленные в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки.

Информация – используемые данные, нематериальный объект, не существующий сам по себе, и возникает только в процессе обработки данных.  

Информация – это нематериальный смысл, получаемый при обработке данных контекстными (адекватными) методами.  

Информационный процесс – это всегда цикл образования информации из данных и немедленного ее сохранения в виде новых данных. 

1.4. Свойства информации

Информация является динамическим объектом, образующимся в момент взаимодействия объективных данных и субъективных методов. Как и всякий объект, она обладает свойствами. Характерной особенностью информации, отличающей ее от других объектов природы и общества, является отмеченный выше дуализм: на свойства информации влияют как свойства данных, составляющих ее содержательную часть, так и свойства методов, взаимодействующих с данными в ходе информационного процесса. Рассмотрим некоторые свойства информации. 

Под адекватностью информации понимают степень соответствия получаемой информации, тому, что было вложено в ее содержание (т.е. в данные). Поскольку информация является продуктом взаимодействия данных и методов, то на ее свойства, в том числе и на адекватность, влияют как адекватность данных, так и адекватность методов. Вспомним пример с письмом на китайском языке. Информация, получаемая при чтении письма, будет соответствовать тому, что автор вложил в его содержание, при условии, что мы имеем адекватные данные (текст письма) и используем адекватные методы (имеем навык чтения текстов на китайском языке). 

Другим важным свойством информации является достоверность. Под достоверностью информации понимается ее соответствие объективной реальности (как текущей, так и прошедшей) окружающего мира. На достоверность информации влияет как достоверность данных, так и адекватность методов, использованных при ее получении.

Недостоверность информации может быть связана с тем, что данные изначально были подготовлены как ложные (например, оставление на месте преступления объектов с отпечатками пальцев посторонних лиц), в результате модификации данных (удаление отпечатков пальцев с объекта) или в результате того, что данные трудно выделить на фоне регистрации посторонних сигналов (объект с отпечатками пальцев преступника несет многочисленные отпечатки пальцев посторонних лиц).

Достоверность информации иногда ошибочно путают с ее адекватностью. Это совершенно разные свойства. Можно привести пример адекватной, но недостоверной информации. Так, например, если 1 апреля в газете появится заведомо ложное сообщение, то его можно считать адекватным. Адекватно толковать его не как информационное, а как развлекательное. То же сообщение, опубликованное 2 апреля, будет и недостоверным, и неадекватным.

Полнота информации отражает количественную сторону полученной информации. Под полнотой информации понимается ее достаточность для принятия решения. Она зависит как от полноты данных, так и от наличия необходимых методов.

С понятием полноты данных сталкиваются все, кому приходится выполнять служебные задания. Если исходные данные неполны, принять верное решение непросто. Однако бывают случаи, когда данные полны, а верное решение мы все равно получить не можем. Это свидетельствует о том, что мы не располагаем какими-то методами. И в том и в другом случае можно говорить о том, что недостаточно необходимой информации.

Избыточность информации позволяет повышать соответствие информации  объективной реальности.

Это свойство, полезность которого мы ощущаем очень часто. Нередко избыточность информации человек чисто психологически воспринимает как ее качество, потому что она позволяет ему меньше напрягать свое внимание и меньше утомляться.

Обычный текст, напечатанный на русском языке, имеет избыточность порядка 20-25%. Попробуйте отбросить каждую пятую букву, и вы увидите, что получить информацию из печатного текста все же можно, хотя читать его будет очень утомительно. Визуальная информация, которую мы получаем органами зрения, имеет очень большую избыточность – более 90%. 

Объективность и субъективность информации.

Понятие объективности информации является относительным. Это понятно, если учесть, что методы являются субъективными. Более объективной принято считать ту информацию, в которую методы вносят меньший субъективный элемент. Так, например, принято считать, что в результате наблюдения фотоснимка объекта образуется более объективная информация, чем в результате наблюдения рисунка того же объекта, выполненного человеком. В ходе информационного процесса степень объективности информации всегда понижается. Это свойство учитывают, например, в правовых процессах, где по-разному обрабатываются показания лиц, непосредственно наблюдавших события, и лиц, получивших информацию косвенным путем (посредством умозаключений или со слов третьих лиц).

Доступность информации – это мера возможности получить ту или иную информацию. На степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной. Отсутствие адекватных методов для работы с данными во многих случаях приводит к применению неадекватных методов, в результате чего образуется неполная, неадекватная или недостоверная информация.

Актуальность информации. Актуальность – это степень соответствия информации текущему моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям.