Информатика как научная дисциплина

В современном обществе все большее место занимают различные виды деятельности по передаче и распространению результатов умственной деятельности. Журналисты, редакторы, референты, документалисты, библиотекари и библиографы, информационные и архивные работники только по традиции считают, что их профессии относятся к разным видам деятельности. Теперь уже многим понятно, что эти виды являются этапами одного и того же процесса интеллектуальной коммуникации. Коммуникация — связь, общение, сообщение (процесс и путь сообщения) — может происходить непосредственно, на физическом уровне, но интеллектуальная коммуникация, т. е. относящаяся к мыслительным способностям человека, всегда идеальна и осуществляется информационным путем. Ее часто называют также информационной коммуникацией.

В последние десятилетия в информационной технологии, т.е. методах и технических средствах передачи информации, произошла компьютерная, а вернее электронная революция. Появление персональных компьютеров, их объединение в сети между собой и с крупными вычислительными центрами, внедрение в привычные процессы информационного обмена настольных издательских комплексов, копировальных и множительных аппаратов, относительно дешевых, но очень емких средств хранения информации (компактных оптических дисков) приводит к существенным переменам в сфере коммуникации. Многие тысячелетиями существовавшие профессии сливаются воедино, появляются новые, для которых у нас еще нет хороших русских названий, например, специалист по паблик рилешинз (общественным связям) или администратор баз данных. Разумеется, пройдет много времени, пока специалисты всех этих профессий полностью осознают свое единство. Но новые поколения специалистов должны вырабатывать этические принципы и профессиональное мировоззрение сообща в рамках общего информационного направления.

Новая информационная технология — компьютерная подготовка текстов, информационно-поисковые, гипертекстовые и интеллектуальные системы, передача машиночитаемых файлов по вычислительным сетям и телефонным каналам, настольные издательские системы, копировальная и множительная техника — позволяет по-новому трактовать всю эту сферу деятельности от журналистики до библиотечного и архивного дела. Специалисты этих профессий должны понять, что в основе всех информационных процессов лежат общие закономерности, коренящиеся в структуре и свойствах самой информации. Но владеть навыками самостоятельного использования информационных технологий и технических средств необходимо всем работникам умственного труда, выпускникам высших учебных заведений.

Студенты, пришедшие в вуз из средней школы, убеждены, что информатика сводится к процессу овладения этими навыками, а попросту, к умению работать на компьютере, поскольку именно этому учат в школе по предмету, который называют «информатикой». Но это односторонняя и потому неправильная трактовка информатики, которая по самому своему названию является дисциплиной, изучающей информацию. Компьютер и связанные с ним электронные аппараты действительно служат наиболее мощными в наше время средствами переработки, хранения и передачи информации, а точнее — данных, в которых эта информация может содержаться. Но эти процессы происходили в обществе до появления компьютера и будут происходить, когда для их осуществления будут созданы иные средства.

Информатика — научная дисциплина, изучающая структуру и общие свойства семантической информации, закономерности процессов ее функционирования в обществе, является теоретической базой информационной технологии, которую часто отождествляют с информатикой.

В дальнейшем смысл и отдельные термины этого определения подробно разъяснены, и вы поймете, почему мы говорим о семантической информации и информационной технологии, а также узнаете, что функционирование информации в обществе осуществляется в процессах интеллектуальной (или информационной) коммуникации.

Становление информатики

Информатика возникла не сразу. Она развивалась с начала прошлого столетия, и ее общие контуры четко очерчены ее создателем Полем Отле (1868-1944). В числе ученых и специалистов, внесших существенный вклад в развитие информатики, следует упомянуть такие имена, как С.Бредфорд, В.Буш, К.Муэрс, М.Таубе, А.Кент, Б.Виккери, Х.-П.Лун, С.Клевердон, О.Вейнберг, Д.Прайс, Ю.Гарфилд, А.И.Михайлов, В.А.Успенский, Г.Э.Влэдуц, Ю.А.Шрейдер, А.И.Черный, В.К.Финн, Д.Г.Лахути. Работы и достижения этих авторов (приведены в табл. 1) могут служить вехами в развитии информатики.

Представляют интерес высказывания некоторых американских ученых, которые с разных позиций оценивали развитие информатики. Проф. Т.Сарацевич подчеркивал значение для ее становления исследований в области научной коммуникации: «Несмотря на то, что информационная наука никак не ограничена одной лишь научной коммуникацией (большинство теоретических и практических работ в этой области имеют универсальный характер), проблемы научной коммуникации в том виде, в каком они понимались в 30-х и 40-х годах, послужили основным импульсом для появления этой науки, причиной ее особенного, философского характера и структуры принимаемых в ней решений. Таким образом, понимание природы проблем научной коммуникации и их толкования помогает понять суть информационной науки и ее взаимоотношения с другими науками».[1]

На протяжении 50-х и 60-х годов информатика исходила из общественной потребности упорядочить обмен информацией, главным образом, внутри самой науки. Внешними факторами, обусловливавшими такую потребность, являлись: быстрый рост научной литературы, трудности ее тематического отбора в связи с ее рассеянием и ограниченностью поисковых средств, процессы специализации и интеграции в науке, размывающие традиционные границы между научными дисциплинами. В течение этого периода наши представления о способах и методах решения проблемы информационного поиска претерпевали существенные изменения. Первоначально надежды возлагались на одни только технические средства.

Таблица 1 Основные достижения в развитии информатики

Довольно скоро пришло понимание необходимости разработать семантические средства анализа и синтеза научной информации. Не случайно теория информационного поиска, методы координатного индексирования, понятия релевантности (соответствия запросу) и пертинентности (соответствия потребности в информации) стали стержневыми для информатики.

В 70-е годы произошло дальнейшее расширение сферы приложения информатики. Научная информация стала играть существенную роль в вопросах управления народным хозяйством, принятия политических решений, глобального моделирования развития общества. Системы научно-технической информации стали рассматриваться как элемент автоматизированных систем управления, что было правомерно лишь до известной степени. Выяснилось, что как бы широко ни трактовалась научная информация, ее одной недостаточно для информационных систем, обеспечивающих решение столь общих социальных проблем. С другой стороны, оказалось, что в наиболее существенных аспектах методы построения информационно-поисковых систем научной информации применимы и для многих других видов информации (экономической, статистической, политической, производственной и т.п.). Особую значимость приобрела, наряду с научной, информация фактографическая, а информационное обслуживание, сохранив дисциплинарную ориентацию, стало развиваться и в проблемных аспектах.

С нынешних позиций хорошо видно и то влияние, которое на протяжении всего этого периода оказывал на развитие информатики быстрый прогресс технических средств обработки информации, прежде всего, вычислительных машин. История техники еще не знала таких стремительных темпов совершенствования новой технологии, ее внедрения во все сферы жизни общества. Это влияние мы учитываем по реальному проникновению компьютеров в информационную деятельность. Но не меньшим является и влияние компьютерной науки, ее системы понятий, терминологии, разработанных ею принципов обработки и хранения информации.

Крупный американский экономист в области информатики Ф.Махлуп (1903-1983) перечислил следующие объекты исследования информатики: «процессы коммуникации в науке, методы классификации, рост и рассеяние литературы, моделирование информационных систем и сетей, методы обмена информацией, управление доступом к ней, поведение абонентов информационных систем и служб». Вслед за тем он добавил: «Трудно сказать, составляют ли исследования этого типа самостоятельную дисциплину или являются развитием компьютерной науки или библиотековедения».[2] Однако то, в чем он сомневался два десятилетия назад, теперь представляется очевидным. Информатика (information science — в англо-американской терминологии) самостоятельная научная дисциплина, имеющая собственный предмет и специфические методы исследования.

Информатика зародилась в недрах библиотековедения, из которого она начала выделяться сравнительно давно— в конце XIX в. Это обусловлено огромными достижениями в науке и технике, которые сопровождались быстрым ростом количества выходящей в мире научно-технической литературы и расширением круга ее потенциальных читателей. Первым шагом в этом направлении стало создание в 1895 г. Международного института библиографии, ставшего колыбелью Международной федерации по информации и документации — главной профессиональной организации специалистов по информатике, просуществовавшей до 2001г.

До появления специальных информационных органов потребности ученых в научной информации удовлетворялись библиотеками, ибо в течение многих веков их деятельность ориентировалась на решение этой задачи. Поэтому библиотековедение и было той отраслью знания, в которой накапливался, анализировался и обобщался опыт информационного обслуживания ученых, вырабатывались наиболее эффективные формы и методы работы библиотек в этом направлении.

До изобретения книгопечатания подвижными литерами в середине XV в. широкие слои населения были неграмотны и поэтому не нуждались в библиотеках. Лишь к концу XIX в. распространение грамотности среди населения развитых стран возросло до такой степени, что массовых читателей в библиотеках стало значительно больше, чем ученых и специалистов. Поэтому потребовалась специализация фондов и способов обслуживания в библиотеках этой новой категории читателей. Это привело к разделению библиотек на специальные (научные и научно-технические) и массовые и положило начало возникновению информатики.

Для массовых библиотек, — а таковыми является подавляющее их большинство (80 % в России)— главными стали культурно-просветительные задачи, требующие от библиотекарей выполнения определенных педагогических функций, постоянной работы с читателями, руководства их чтением. Что же касается научных и научно-технических библиотек, то они стали специализироваться на информационном обслуживании ученых и специалистов, все более превращаясь в органы научной и технической информации. В настоящее время многие специальные библиотеки называются библиотеками лишь по традиции или из-за ведомственной принадлежности, а фактически по выполняемым функциям давно являются органами научной и технической информации. И хотя в подготовке кадров, их профессиональном мировоззрении, этических принципах библиотечного и информационного дела сохраняются существенные различия, нередки случаи официального преобразования библиотек в информационные центры. Российским примером такого рода может служить преобразование Фундаментальной библиотеки общественных наук Академии наук СССР в Институт научной информации по общественным наукам.

Итак, между библиотековедением и информатикой существуют тесные родственные связи, которые сохраняются до сих пор. Но это не означает, что информатика— лишь часть библиотековедения, как считают некоторые наиболее радикальные представители последнего. Сейчас библиотековедение и информатика — уже отдельные научные дисциплины с разными предметами исследований. Они изучают разные объекты или разные стороны одних и тех же объектов и решают разные научно-познавательные и практические задачи.

Для информатики, например, очень важно изучение неформальных каналов научной коммуникации, а также мотивов написания и структуры первичных научных документов, что никогда не интересовало библиотековедение. А за пределами интересов информатики остаются проблемы непрерывного образования, библиографического учета всех выходящих в мире произведений печати или долговременного хранения оригиналов книг, все более волнующие специалистов библиотеко- и библиографоведения.

Возрастание роли научно-информационной деятельности и информатики в развитии науки и техники стало ясно осознаваться с началом научно-технической революции, которое может быть отнесено на конец 30-х — начало 40-х годов прошлого столетия. Именно в это время появляются специальные журналы по информатике, которые выходят до настоящего времени. В 1948 г. Королевское общество Великобритании провело первую Международную конференцию по научной информации, в 1949 г. состоялась Международная конференция по научному реферированию, организованная ЮНЕСКО. В 1952 г. в Академии наук СССР создан Институт научной информации, преобразованный в 1955 г. во Всесоюзный (ныне Всероссийский) институт научной и технической информации (ВИНИТИ). Этим положено начало создания в нашей стране единой государственной системы научной и технической информации. С 1961 г. начал выходить периодический сборник Научно-техническая информация, посвященный проблемам информатики и научно-информационной деятельности.

До начала 60-х годов специалисты по информатике еще не осознавали огромной роли неформальных каналов научной коммуникации — личных контактов между учеными и специалистами, научных совещаний, так называемых «незримых коллективов» (invisible colleges). Информатика не включала их в круг объектов своего изучения и ограничивалась рассмотрением лишь формальных каналов, основанных на использовании различных научных документов и изданий. Поэтому информатика в ряде западноевропейских языков называлась документацией или документалистикой. По традиции эти термины до сих пор сохраняются в названиях некоторых специальных журналов, выходящих в ряде зарубежных стран. Но в названиях многих профессиональных ассоциаций и специальных журналов термин «документация» заменен термином «информатика» или «информационная наука» (information science). Сейчас «документацию» или «документалистику» можно рассматривать лишь как дисциплину, изучающую документальные формы коммуникации.

С середины 60-х годов начался новый этап в развитии информатики. Все большее осознание ограниченности прежнего, документалистского подхода нашло свое выражение в поисках нового названия для данной научной дисциплины, которое правильнее раскрывало бы сущность ее главной проблематики и было бы удобным для использования, прежде всего— однозначным и однословным. В качестве такого названия предложен термин «информатика» (англ. information science, informatics; франц. science de l'information, infortnatique; нем. Informationswissenschaft, Informatik), который быстро получил довольно широкое распространение и признание. Об этом свидетельствует, в частности, переименование многих специальных научных журналов по информатике, а также появление новых журналов, содержащих этот термин в своих названиях.

В настоящее время информатику можно считать уже вполне признанной и сложившейся в самостоятельную дисциплину. Важными показателями этого служат следующие факты:

· имеется довольно обширная специальная литература, посвященная проблемам информатики: в мире регулярно выходит несколько сотен журналов по информатике, ежегодно издаются тысячи новых книг;

· действует сеть специальных учебных заведений, в которых ведется подготовка специалистов по информатике — как исследователей, так и практиков;

· во многих странах созданы профессиональные объединения информатиков, входящих также в различные международные ассоциации;

· по проблемам информатики ежегодно защищаются тысячи кандидатских и докторских диссертаций.

Всего в мире ежегодно появляются десятки тысяч публикаций по различным вопросам информатики. Для сравнения следует указать, что по таким давно сложившимся наукам, как астрономия и биофизика, и по таким сравнительно новым дисциплинам, как вычислительная техника и техническая кибернетика, в год выходит приблизительно по 10 тыс. публикаций.

Параллельно с выделением и становлением информатики как новой научной дисциплины происходили и другие важные события, которые оказали большое влияние на ее развитие. Расширяющееся внедрение компьютеров во все сферы интеллектуальной деятельности требовало решения разнообразных проблем, связанных с использованием этих совершенно новых и непривычных технических средств. Это привело к возникновению специальной научной дисциплины, которая в США получила название «computer science» (наука о вычислительных машинах), во Франции — «informatique» (1962 г), в ФРГ — «Informatik» (1968 г.), т. е. название, совпадающее с русским термином «информатика». В дальнейшем этот термин укоренился в романских языках— испанском, итальянском, португальском, румынском.

В сегодняшней трактовке французских и германских специалистов «информатика» охватывает следующие основные вопросы: теория формальных языков; теория автоматов; теория алгоритмов; математическое программирование (языки программирования, программные системы для ЭВМ, информационные системы и системы обработки данных, автоматизированное проектирование); технические средства (элементы и схемы — арифметические, логические, кодирующие и декодирующие, преобразующие и т.п., системы хранения данных; устройства ввода, вывода и обработки данных, системное проектирование и архитектура ЭВМ, надежность); проблемы искусственного интеллекта (распознавание образов, распознавание речи, автоматическая поддержка решения проблем, кластеризация, адаптивные системы); применение ЭВМ.

Имеются явные свидетельства, что в последние годы в информатике, как она понимается во Франции и Германии, происходит переоценка стоящих перед ней проблем: на передний план все более выступают проблемы логической переработки информации, которая невозможна без обращения к смысловой стороне данных, а технические и технологические проблемы — из-за того, что они оказались более простыми для решения — отступают на второй план. Этот процесс ускорился с началом разработки компьютеров пятого поколения, которые ориентированы на решение проблем искусственного интеллекта и в которых главная роль отводится не базам данных, а базам знаний. Таким образом, «вычислительная» информатика все более сближается с нашей, «семантической» информатикой, которая тоже расширяет границы, включая в круг своего внимания данные и информацию, циркулирующие не только в сфере интеллектуальной коммуникации, но и в производстве и управлении.

Автоматизация различных информационных процессов становится возможной, когда мы способны моделировать или имитировать — хотя бы грубо — механизмы выполнения этих процессов людьми. Изучением и обобщением такого рода механизмов — главным образом, ради их воспроизведения при помощи тех или иных технических средств, включая и компьютеры— с самого начала занимается информатика. При этом она широко использует результаты, полученные в других науках и научных дисциплинах: библиотековедении, языкознании, психологии, математической логике, семиотике. Из сказанного следует, что основы информатики, имеющей дело преимущественно с наиболее сложными видами логической переработки информации (например, такими, как перевод текстов с одного естественного языка на другой, реферирование, аннотирование и индексирование научных документов, составление обзоров и т.п.), образуют теоретическую основу информационной технологии и практической деятельности по автоматизированной переработке информации.

Предмет и объекты исследования

Предметом изучения информатики как научной дисциплины являются структура, свойства и закономерности семантической информации, процессы ее сбора, переработки, хранения, поиска, распространения (передачи) и использования.

Определение «семантическая», которым мы уточняем содержание понятия «информация», необходимо, поскольку в русском языке информация трактуется весьма широко. Семантическая информация, будучи социальной, т.е. циркулирующей в обществе, существенно отличается от вероятностной, или шенноновской информации, в которой определяющую роль играет ее знаковое представление, а смысл игнорируется. Во всем многообразии социальной информации определение «семантическая» позволяет выделить информацию, выраженную на естественном языке и имеющую смысл, доступный для логического восприятия. Это определение было бы излишним, если бы в языковой практике четко различали понятия «информация» и «данные», которые часто употребляются как синонимы в литературе по вычислительной технике и программированию.

Данные — это представление фактов и понятий в форме, пригодной для их передачи, обработки и интерпретации (т.е. толкования, объяснения, раскрытия смысла), а информация— это смысл, который человек приписывает данным на основании известных ему правил их представления. Среди видов семантической информации научная информация играет особенно важную роль, так как она неразрывно связана с наукой, в повышении эффективности которой все в большей степени заинтересовано общество. Поскольку научная информация обладает всеми свойствами семантической информации и сверх того своими собственными, изучение свойств и закономерностей семантической информации осуществлялось в основном на материале информации научной. Эффективность развития науки в значительной мере зависит от того, насколько быстро и полно используется в науке и производстве получаемая научная информация. Именно общественная потребность в этом и обусловила выделение научно-информационной деятельности в самостоятельный вид научного труда, а информатики— в самостоятельную научную дисциплину.

Объектами исследований информатики служат методы и средства, используемые для сбора, переработки, хранения, поиска и распространения (передачи) семантической информации, а также особенности ее использования различными категориями потребителей. Одним из главных объектов служит система научной коммуникации, от которой в значительной степени зависят темпы развития науки и техники, а также эффективность всей системы интеллектуальной (информационной) коммуникации в обществе.

Под системой интеллектуальной (информационной) коммуникации здесь понимается совокупность всех методов и средств, которые используются для распространения (передачи) семантической информации, получаемой и используемой во всех сферах деятельности. Информатика призвана значительно повысить эффективность функционирования этой системы.

Итак, информатика как научная дисциплина изучает предметы и явления, присущие лишь человеческому обществу. Это означает, что информатика является общественной, а не естественной или технической научной дисциплиной.