Предмет и задачи информатики. Основные понятия информатики. Цели информатики

Эта статья посвящена рассмотрению таких вопросов, как предмет и задачи информатики. Прежде чем перейти к их освещению, определимся с термином, значение которого следует четко обозначить.

Слово "информатика" впервые появилось во Франции в 60-х годах прошлого века для обозначения области, которая занимается автоматизированной обработкой информации и использует для этого электронные вычислительные машины. Термин этот был образован с помощью слияния двух других - "автоматика" и "информация". Он означает автоматизированную переработку информации или информационную автоматику. Данному термину соответствует в англоязычных странах понятие "computer science", то есть наука о компьютерной технике.

Предлагаем читателю предварить рассмотрение таких тем, как предмет и задачи информатики, знакомством с историей ее возникновения.

История возникновения информатики

Мы можем найти истоки информации еще в глубине веков. Потребность выразить и запомнить ее привела еще много столетий назад к возникновению речи, счета, письменности. Наши предки пытались изобретать и в дальнейшем совершенствовать способы хранения информации, ее обработки и распространения. Различные свидетельства попыток людей далекого прошлого сохранять ее были найдены в наши дни. Это такие способы, как записи на глиняных дощечках и берестяной коре, наскальные рисунки, а затем и рукописные книги.

В 16 веке появился печатный станок. Его изобретение способствовало значительному увеличению возможности хранить и обрабатывать необходимые сведения. Информация, представленная в печатном виде, была основным способом обмена и хранения, и вплоть до середины 20 века продолжала им оставаться. Лишь с возникновением ЭВМ появились принципиально новые, намного более эффективные способы ее хранения, сбора, передачи, обработки, были сформулированы предмет и задачи информатики.

Общее определение информатики

Можно дать множество ее определений. Это связано с многогранностью присущих ей методов, форм, возможностей и функций. Следующее определение понятия "информатика" является одним из самых общих.

Информатика представляет собой область деятельности человека, которая связана с различными процессами преобразования информации, осуществляемыми с помощью компьютеров, а также с их взаимодействием с соответствующей средой применения.

Кибернетика и информатика

Зачастую возникает путаница двух понятий: "кибернетика" и "информатика". Давайте определим, в чем состоит их сходство и чем они отличаются друг от друга.

Кибернетика - наука о некоторых общих принципах управления, действующих в различных системах: социальных, биологических, технических и др. Предмет и задачи информатики же несколько иные. Она изучает более широко процессы создания и преобразования информации, почти не затрагивая решения задач, связанных с управлением теми или иными объектами, как это делает кибернетика. Ее возникновение стало возможным из-за развития компьютерной техники, которая на ней базируется и немыслима без нее. Развитие кибернетики происходит само по себе и, хотя она использует достаточно активно достижения компьютерной техники, совсем не зависит от них, поскольку строит разные модели управления объектами.

Информатика в широком и узком смысле слова

В широком смысле слова информатика - это единство различных отраслей науки, производства и техники, которые связаны с переработкой информации. А что же в узком смысле? В нем можно выделить 3 взаимосвязанные части информатики.

1. Информатика как отрасль народного хозяйства

Первая из них - отрасль народного хозяйства. В этом смысле информатика состоит из некоторой однородной совокупности фирм, осуществляющих различные формы хозяйствования, которые занимаются производством программных продуктов, компьютерной техники и разработкой технологии переработки информации. Значение, специфика, цели и задачи информатики в этом смысле определяются тем, что именно от нее зависит в большой степени рост производительности труда в различных отраслях народного хозяйства. Множество рабочих мест во всем мире сегодня оборудовано средствами автоматизации.

2. Информатика в качестве фундаментальной науки

Как фундаментальная наука информатика разрабатывает методологию информационного обеспечения различных процессов управления объектами на основе компьютерных информационных систем. Можно выделить существующие в Европе следующие ведущие научные направления: медицинская и экономическая информатика, компьютерно-интегрированные производства, разработка сетевой структуры, информатика окружающей среды и социального страхования, профессиональные информационные системы.

Опишем основные цели и задачи информатики фундаментальной. Целью ее является получение обобщенных знаний о различных информационных системах, а также выявление в их функционировании и построении общих закономерностей. Задачи ее состоят в следующем:

- исследовать различные теории информационных систем и технологий;

- разработать методологию того, как следует создавать информационное обеспечение тех или иных компьютерных систем.

3. Прикладной аспект

Описывая предмет информатики как прикладной науки, отметим, что она занимается:

- созданием различных информационных моделей коммуникации, функционирующих во множестве областей деятельности человека;

- изучением закономерностей, которые существуют в информационных процессах (распространение, переработка, накопление);

- разработкой технологий и информационных систем в конкретных областях, а также выработкой рекомендаций, касающихся их жизненного цикла для различных этапов (проектирования, производства, функционирования и др.).

Основные задачи информатики

Основная функция ее состоит в разработке средств и методов преобразования информации, а также в использовании их в организации различных технологических процессов ее переработки.

Можно выделить следующие основные задачи информатики:

- исследование информационных процессов, имеющих любую природу;

- решение инженерных и научных проблем внедрения, создания, обеспечения максимально эффективного применения компьютерной технологии и техники в различных областях общественной жизни;

- разработка информационной техники, а также создание на базе результатов исследования различных информационных процессов новейшей технологии переработки информации.

Информатика как комплексная дисциплина

Следует сказать, что она существует не сама по себе. Информатика - это комплексная дисциплина (научно-техническая), которая направлена на создание новых информационных технологий и техник. Они служат для решения проблем, возникающих в других областях. В информационном обществе комплекс ее индустрии является ведущим. В мире существует тенденция к увеличивающейся информированности. Она зависит в значительной степени от прогресса именно этой области знания, ее единства как науки, производства и техники.

Области применения информатики

Информатика сегодня широко применяется в различных областях нашей жизни: в науке, производстве, образовании и многих других сферах деятельности. Необходимость проведения дорогостоящих и сложных экспериментов неизбежно возникает в связи с развитием современной науки. В качестве примера можно привести разработку термоядерных реакторов. Роль информатики заключается в том, чтобы заменить машинными реальные эксперименты. Это экономит значительные ресурсы, предоставляет возможность обработать самыми современными методиками полученные результаты. Кроме того, подобные эксперименты занимают намного меньше времени, чем реальные. А в некоторых областях научного знания (к примеру, в астрофизике) просто невозможно проведение реального эксперимента. Тогда на помощь приходит информатика. В основном в данных областях все исследования осуществляются с помощью модельных и вычислительных экспериментов.

Дальнейшее развитие информатики, так же как и любой другой науки, приводит к новым открытиям и достижениям. Появляются новые области применения, которые ранее сложно было даже предположить.

Связь информатики с другими отраслями знания

Информатика - широкая область научных знаний, которая возникла на стыке прикладных и фундаментальных дисциплин. В качестве комплексной научной дисциплины она связана со следующими отраслями знания:

- с психологией и философией (через теорию познания и учение об информации);

- с математикой (через дискретную математику, теорию математического моделирования и алгоритмов, математическую логику);

- с лингвистикой она связана через учение о знаковых системах и формальных языках;

- с кибернетикой, как мы уже отмечали, - через теорию управления и информации;

- с радиотехникой, электроникой, химией и физикой - через материальную часть информационных систем и компьютера.

В поле зрения науки информатики попадают вычислительные науки, которые изучают методы и принципы организации различных вычислительных процессов, глобальных и локальных компьютерных сетей. С другой стороны, в него также входят науки когнитивные, которые предназначены для изучения усилий человека в области мышления с целью улучшения интеллектуальных качеств компьютеров.

Информатика как отрасль экономики

Как отрасль экономики информатика представляет собой совокупность хозяйствующих субъектов, которые предназначены для обслуживания пользователей (информационного), производства средств обработки, а также создания программного обеспечения. Существует тенденция перехода от индустриального общества, где все направлено на производство и потребление товаров, к информационному.

Сегодня в экономике широко используются различные средства информатики. Они применяются в практике:

- торгового, производственного и банковского менеджмента;

- аудиторской деятельности и бухгалтерского учета;

- бюджетного процесса в муниципальных и государственных учреждениях;

- электронного предпринимательства и электронной коммерции;

- менеджмента казначейства, аукционов и торговых бирж.

Экономическая информатика - это наука, которая предназначена для формирования теории моделирования деятельности различных хозяйствующих субъектов, муниципальных, государственных и региональных образований. Ее цели определяются целями экономики. То есть они состоят в обеспечении хозяйственных субъектов, муниципальных и государственных служб и организаций информационными технологиями. В чем же заключается предмет информатики экономической? Он состоит в поиске закономерностей, существующих в информационном моделировании, а также методов предоставления знаний об экономической деятельности организаций (предприятий) хозяйствующему и иному субъекту, внедрении в практику управления информационных технологий.

Методы моделирования и изучения экономических процессов

Существует множество методов моделирования и изучения экономических процессов. Они как специфические, так и общенаучные. Общенаучные: синтез, анализ, индукция, дедукция, абстрагирование, аналогия, конкретизация. Все они выявляют закономерности, существующие в устойчивых явлениях или процессах. Методы специфические ориентированы на отражающие экономические процессы информационные явления, такие как:

- математические: детерминированное, стохастическое, имитационное, оптимизационное и сетевое моделирование, нечеткая математика, математический, системный, факторный, регрессионный и иные виды анализа;

- информационно-логические: графики и диаграммы, графы, визуальные и стандартизированные средства представления информационных потоков и бизнес-процессов.

Что такое ЭВМ?

Основные понятия информатики включают в себя различные ЭВМ, поскольку они являются главными техническими средствами, служащими для ее обработки. Их можно классифицировать по целому ряду признаков: по назначению, принципу действия, размерам вычислительной мощности, способам организации самого вычислительного процесса, функциональным возможностям и др.

Классификация ЭВМ по назначению

Можно разделить ЭВМ по назначению на 3 следующие группы.

1. Общего назначения (универсальные). Они предназначены для решения различных инженерно-технических задач: математических, экономических, информационных и иных, которые отличаются большим объемом данных, подлежащих обработке, а также сложностью алгоритмов. Характерными чертами данных ЭВМ является их высокая производительность, а также разнообразие форм данных, которые подлежат обработке (символьные, десятичные, двоичные), разнообразие выполняемых операций (специальных, логических, арифметических), значительная емкость оперативной памяти, а также развитая система ввода-вывода информации.

2. Вторая группа - проблемно-ориентированные. Их предназначение заключается в решении некоторого более узкого круга задач, которые обычно связаны с технологическими объектами, накоплением, регистрацией и обработкой незначительных объемов данных.

3. Специализированные служат для решения очень узкого круга задач. Это снижает стоимость и сложность таких ЭВМ, при этом сохраняя надежность работы и большую производительность.

Информационная технология

Описывая основные понятия информатики, нельзя не сказать пару слов об информационной технологии. Это совокупность конкретных программных и технических средств, служащих для выполнения различных операций, связанных с обработкой информации, в любых сферах нашей жизни. Информационную технологию называют иногда прикладной информатикой или компьютерной технологией. Это понятие возникло с формированием информационного общества, в котором основой социальной динамики являются информационные, а не традиционные материальные ресурсы. Это наука, знания, интеллектуальные способности, организационные факторы, творчество, инициатива и др. Данное понятие, к сожалению, является настолько всеохватывающим и общим, что специалисты до сих пор не пришли к четкой его формулировке. Самое удачное определение его было дано академиком Глушковым, трактовавшим информационную технологию как человеко-машинную технологию передачи, обработки, сбора информации, основывающейся на использовании различной вычислительной техники. Она быстро развивается и охватывает все больше видов общественной деятельности: управление, производство, образование, науку, медицину, финансово-банковские операции, быт и др.

Школьный курс информатики

Основная задача школьного предмета "Информатика" заключается в обеспечении сознательного и прочного овладения учащимися знаний, касающихся процессов преобразования, получения, использования, хранения информации. На этой основе учитель информатики должен раскрыть также роль ее в формировании научной картины мира, сложившейся в наши дни, значение вычислительной техники и информационной технологии в развитии современного общества. Задача заключается и в том, чтобы привить учащимся навыки рационального и сознательного использования ЭВМ в учебной и в дальнейшей профессиональной деятельности.

Следующие вопросы должен осветить школьникам учитель информатики:

- информация, различные информационные процессы, а также языки ее представления;

- информационное моделирование;

- программирование и алгоритмизация;

- компьютер в роли средства обработки информации;

- существующие сегодня новые информационные технологии ее обработки.

Данные линии имеют сквозной характер, то есть изучение их происходит на всех этапах (со 2 по 11 класс). На три уровня делится информатика в школе. Эти уровни учитывают возраст учащихся, а также их подготовку.

Первый уровень - начальный (со 2 по 6 класс), второй - базовый (с 7 по 9 класс), третий - профильный (10 и 11 классы). При этом программа для классов со 2 по 9 - это обязательный минимум. В старших классах осуществляется углубленное обучение информатике по различным профилям. Это обеспечивает подготовку к профессиональной деятельности. Более подробно рассматриваются уже пройденные темы, изучаются различные классы программ.

Информатика: ЕГЭ

По этому предмету ЕГЭ - один из наиболее долгих экзаменов, который длится порядка 4-х часов. В 2014 году минимальный проходной балл составлял 40. Подготовку следует начать еще задолго до дня проведения тестирования, и высокие результаты в этом случае будут обеспечены.

Задания по информатике разделены на блоки в зависимости от их сложности. А1-А13 - вопросы базового уровня с выбором из нескольких вариантов ответа. За каждый верный выбор полагается 1 балл. Задания по информатике В1-В15 - это уже задачи повышенной сложности. Числа или последние цифры служат ответом на них. Самые сложные задачи по информатике - С1-С4. Необходимо дать максимально полный ответ на них.

В каждом варианте ЕГЭ задачи по информатике связаны так или иначе с компьютером. Однако при решении заданий из категории С запрещается пользоваться калькулятором и ПК.