Что такое информатика 1 страница

Информатика - это фундаментальная естественная наука, изучающая структуру и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с процессами сбора, хранения, поиска, пере­дачи, переработки, преобразования и использования информации в различных сферах человеческой деятельности с помощью средств вычислительной и организационной техники.

Информатика связана с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информа­ции (вычислительная техника, программное обеспечение), затрагивает организационные, коммерческие, административные и социально­политические аспекты компьютеризации во всех областях жизни людей, изучает общие закономерности, свойственные информационным про­цессам, свойства информации, методы и средства ее обработки (сбор, хранение, преобразование, перемещение, выдача).

Под информацией (от лат. informatio - разъяснение, изложение) первоначально понимались сведения, передаваемые людьми уст­ным, письменным или другим способом с помощью условных сиг­налов, технических средств и т.п. С середины XX века информация является общенаучным понятием, включающим в себя: обмен све­дениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и ав­томатом; обмен сигналами в животном и растительном мире; пере­дачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму.

Информацию можно определить также как совокупность сведе­ний, уменьшающих степень неопределенности знания о конкретных событиях, процессах, явлениях.

В зависимости от сферы использования информация может быть экономической, технической, генетической.

Под экономической информацией понимается информация, характеризующая производственные отношения в обществе.

К ней относятся сведения экономического характера о процес­сах производства, материальных ресурсах, процессах управления производством, финансовых процессах, которые циркулируют в экономической системе.

Экономической информатикой называется наука, изучаю­щая методы автоматизированной обработки экономической ин­формации с помощью средств вычислительной и организацион­ной техники.

Термин «информатика» (фр. informatique) происходит от француз­ских слов information (информация) и automatique (автоматицация) - «информационная автоматизация». Синонимы названия информатика: «Computer science» - «компьютерная наука», «Information science» - «информационная наука».

Предметом экономической информатики являются: технология и этапы разработки систем автоматизированной обработки эконо­мической информации и обоснование целесообразности такой об­работки, функциональный анализ предметной области, алгоритми­ческое представление задачи и программная ее реализация.

С современной точки зрения информатику можно рассматри­вать и как науку, и как прикладную дисциплину, и как отрасль на­родного хозяйства.

Информатика включает в себя

• научную составляющую - комплекс научных дисциплин, свя­занных с методами, средствами и процессами описания, полу­чения, передачи и обработки информации в различных облас­тях человеческой деятельности;

• прикладную составляющую - программный и технический инст­рументарий для создания и эксплуатации информационных систем (ИС), информационных технологий (ИТ);

• бизнес-сферу.

1.1 Информатика как наука

Информатика как наука нацелена на получение знаний об инфор­мации и ее свойствах, теоретическое обоснование основ построения ИС и ИТ, использует разнообразные методы научно-исследовательской ра­боты, понятийный аппарат. Теоретическая информатика использует достижения фундаментальных наук: теории информации, теории алго­ритмов, математической логики, теории вероятности и статистика и т.д.

Можно выделить ряд научных направлений, которые связаны с ин­форматикой:

• Теоретическая информатика.

• Кибернетика.

• Программирование.

• Искусственный интеллект.

• Информационные системы.

• Вычислительная техника.

• Информатика в обществе.

• Информатика в природе.

Теоретическая информатика распадается на ряд самостоятель­ных дисциплин: математическая логика для анализа информационных процессов (теория алгоритмов, теория параллельных вычислений, тео­рия автоматов, теория сетей Петри), вычислительная математика, тео­рия кодирования информации, системный анализ, имитационное моде­лирование процессов, протекающих в реальных объектах, теория мас­сового обслуживания, теория принятия решений, математическое про­граммирование, исследование операций, теория коллективного поведе­ния.

Кибернетика изучает общие законы и принципы управления в объ­ектах различной природы, создала ряд теорий (автоматического управ­ления, технической диагностики, распознавания образов и др.).

Теретическое программирование обеспечивает развитие идей по­строения программ для компьютеров, процедур программирования, соз­дание языков программирования, трансляторов, операционных систем, сетевых протоколов связи и др.

В начале 70-х гг. 20 века появились искусственный интеллект и когнитивная психология, исследования которых направлены на рас­крытие закономерностей и механизмов принятий решений, распознава­ния образов, построение интеллектуальных систем, робототехники и др.

Информационные системы обеспечивают реализацию информаци­онных процессов системы управления. Большое значение имеет анализ и прогнозирование информационных потоков, развитие теоретических основ организации обработки, хранения и использования информации.

Вычислительная техника развивается в направлении совершенст­вования элементной базы вычислительных машин (микроэлектроника), создания многомашинных и многопроцессорных комплексов (суперЭВМ) новой архитектуры построения.

Информатика в обществе связана с созданием информационной среды, обеспечивающей удовлетворение информационных потребно­стей общества, разработкой и реализацией концепции «информацион­ное общество».

Информатика в природе связана с изучением информационных процессов, протекающих в биологических системах, и использованием накопленных знаний при организации и управлении природными систе­мами и создании технических систем. Это:

• биокибернетика - анализ информационно управляющих про­цессов, протекающих в живых организмах, диагностика заболе­ваний и поиск путей их лечения, оценка биологической активно­сти химических соединений, исследования моделей внутрикле­точных процессов, лежащих в основе всего живого;

• бионика - наука о применении в технических устройствах и сис­темах принципов организации, свойств, функций и структур жи­вой природы;

• биогеоценология - наука, исследующая строение и функциони­рование биогеоценозов - сообществ живых и неживых объек­тов, создание информационных моделей поддержания и сохра­нения равновесия природных систем и поиска таких воздейст­вий на них, которые стабилизируют разрушающее воздействие человеческой цивилизации на биомассу Земли.

1.2 Информационное общество

Концепция информационного общества сложилась в конце 20 века, она тесно связана с понятием постиндустриального общества, новой фазой в развитии всей нашей цивилизации. Отличительные черты ин­формационного общества:

• главный продукт производства - информация и знания;

• изменение структуры общества: возрастание доли людей, заня­тых информационными технологиями, коммуникациями и про­изводством информационных продуктов и услуг;

• сплошная информатизация общества на основе современных ИКТ (телефония, радио, телевидение, Интернет, электронные СМИ);

• глобализация информационного пространства;

• развитие электронной демократии, информационной экономи­ки, электронного государства, электронного правительства, цифровых рынков и сетевой экономики;

• в управлении социальными и экономическими отношениями возрастание роли личности.

В РФ подготовлен проект программы «Информационное обще­ство», которая включает следующие направления:

• создание электронного правительства,

• повышение качества жизни граждан (предоставление полной информации в удобном виде в приемлемое время),

• преодоление цифрового неравенства (развитие телекоммуни­кационной инфраструктуры),

• обеспечение безопасности в информационном обществе,

• сохранение культурного наследия (создание цифрового контен­та для музейных фондов, архивов),

• развитие рынка ИКТ (распространение системы технопарков в том числе).

Развитие электронного документооборота, ЭЦП, безопасность передачи данных, Электронная Россия, предоставление государст­венных и муниципальных услуг в цифровом виде, создание поиско­вика, способного искать тексты, изображения, аудио и видео и др. - вот основное содержание будущих проектов. Предполагается соз­дание национальной информационно-коммуникационной платфор­мы для распространения цифрового контента (аналог сервиса Apple iTunes). В «Информационное общество» вошли проекты по разви­тию электронных госуслуг, национальной программной и облачной платформ, платежной системы, создание единого реестра автодо­рог, туристического атласа страны, базы данных документов об об­разовании, федерального электронного кадастра недвижимости и других сервисов, доступных через ИНТЕРНЕТ. В результате через развитие ИКТ будет обеспечен технологический прорыв страны. К 2020 г. Россия должна будет войти в первую десятку международно­го рейтинга по индексу развития ИКТ, в двадцатку рейтингов по раз­витию электронного правительства и сетевого общества. Непосред­ственные расходы на реализацию госпрограммы в период с 2011 по 2020 гг. из федерального бюджета составят 88,03 млрд руб. Основные показатели этой программы к 2015 г.:

• предоставление основных федеральных услуг в электронном виде (около 200);

• увеличение удельного веса ИКТ в ВВП России (до 6%, сейчас около 4%),

• рост экспорта товаров, связанных с ИКТ до 6 млрд долл. в год,

• увеличение доли отечественных товаров и услуг в объеме внутреннего рынка ИКТ до 15% (сейчас менее 5%);

• проникновение широкополосного доступа в ИНТЕРНЕТ;

• рост количества компьютеров на домохозяйство;

• доля населения, способного принимать цифровой телевизион­ный сигнал;

• рост объема инвестиций;

• доля товаров и услуг, размещенных в электронном виде.

Главная проблема - безопасность личной информации и персо­нальных данных.

ОАО «Ростелеком» на перод до 2020 г. обеспечит:

1. Развитие единого портала государственных и муниципальных ус­луг (функций).

2. Разработку механизмов, позволяющих использовать мобильные устройства для доступа к сервисам электронного правительства.

3. Развитие сервисов взаимодействия граждан с органами государ­ственной власти при помощи электронной почты, созданной на базе единого портала государственных и муниципальных услуг (функций).

4. Развитие центров телефонного обслуживания.

5. Формирование единого пространства доверия электронной циф­ровой подписи.

6. Развитие межведомственного электронного взаимодействия на основе системы взаимодействия.

7. Формирование и развитие инфраструктуры универсальной элек­тронной карты (в части, относящейся к компетенции федеральных орга­нов исполнительной власти).

8. Создание единой системы справочников и классификаторов, ис­пользуемых в государственных и муниципальных информационных сис­темах.

9. Создание единой системы учета записей актов гражданского со­стояния (электронный загс).

10. Развитие государственной автоматизированной системы «Управление».

11. Развитие мероприятия «Электронный регион».

12. Создание технологической инфраструктуры для осуществления электронных платежей за государственные услуги (на основе единого портала государственных и муниципальных услуг (функций)).

13. Создание системы контроля реализации поручений Правитель­ственной комиссии по внедрению информационных технологий в дея­тельность государственных органов и органов местного самоуправления.

14. Реализация мероприятий по координации расходования бюд­жетных средств органов государственной власти на использование ин­формационных технологий.

15. Создание национальной платформы для распределенной обра­ботки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предостав­ляются пользователю как интернет-сервис.

16. Обеспечение развития информационных систем в сфере госу­дарственных закупок и торгов.

17. Развитие средств поиска информации по различным видам кон­тента.

1.3 Информатика как прикладная дисциплина

Прикладная информатика нацелена на практическое применение теоретических основ, методов и средств для построения ИС, реализа­цию ИТ сбора, передачи, хранения, обработки, распространения и ис­пользования информации для различных областей деятельности (эко­номика, медицина, юриспруденция, научная сфера и т.п.), решение при­кладных задач системы управления, автоматизацию и информатизацию производственной и управленческой деятельности.

Основные разделы прикладной информатики:

• моделирование информационных процессов различных пред­метных областей;

• программные средств для реализации ИТ сбора, регистрации,

передачи, хранения и обработки информации;

• архитектура информационно-вычислительных систем, компью­терных сетей и телекоммуникаций;

• методы управления информационными ресурсами;

• методология проектирования информационных систем (ИС);

• методы и средства алгоритмизации и программирования, сис­темы и языки программирования;

• инструментарий для создания программных средств, CASE

(Computer-Aided Software Епд1пеег1пд)-технологии.

1.4 Информатика как бизнес-сфера

Информатика как бизнес-сфера охватывает 4 сегмента рынка:

• программное обеспечение,

• аппаратное обеспечение,

• ИТ-услуги,

• телекоммуникации.

Это наиболее динамичные секторы экономики в мире и в России в том числе, это обусловлено возрастанием роли ИТ и Ис в различных сферах деятельности. Мировые расходы на ИТ в 2009 году составили $1,5 трлн, с учетом сферы телекоммуникаций - почти $3 трлн. Больше всего выросли расходы на аппаратное обеспечение: средства хранения данных, персональные компьютеры, серверы. Несколько снились темпы роста затрат на программное обеспечение и услуги, что связано с раз­витием облачных вычислений и технологий ИНТЕРНЕТ.

В бизнес-сферу информатики включены фирмы - производители средств вычислительной техники, коммуникаций и связи, программного обеспечения, разработчики ИС и ИТ, различного рода консалтинговые и аналитические компании, фирмы, осуществляющие подготовку пользо­вателей современных ИС и ИТ. Среди гигантов компании: Microsoft, Ora­cle, IBM, SAP.

1.5 Единицы измерения информации

На синтаксическом уровне изучения информации дается оценка объема данных и количества разнообразных кодовых комбинаций, за­висящих от выбранной системы кодирования. Так, количество разнооб­разных кодов (N) для информационного сообщения длиной n разрядов, представленного с помощью системы кодирования с основанием т, равно:

Наиболее известны формулы Р. Хартли (1928), X. Найквиста (1924), Клода Шеннона (1948), используемые для оценки количества информации. К. Шеннон использовал понятие энтропии - меры неопре­деленности состояния системы. Информация снимает неопределен­ность, уменьшает энтропию системы, поэтому количество информации в сообщении можно измерить через уменьшение энтропии системы.

Максимальное количество информации о системе, имеющей N раз­нообразных состояний¹ с помощью информационного сообщения дли­ной n разрядов и системы кодирования с основанием т, равно:

Для оценки количества информации используются основания лога­рифма 2 и 10, соответственно, бит, дит. (см. табл. 1).

Например, информационное сообщение о том, что из 16 возможных цветов выбран один определенный цвет, содержит:

I = log₃1е = 4 бита
I = log _1а1б ^ 1,20л дита

Информационное сообщение о том, что мальчик Петров и девочка Иванова сидят вместе за одной партой, при условии, что в классе 12 мальчиков и 18 девочек, содержит:

I = logЛ12*1в) = log₂216 = 7,7ъ бита
J = lcg_l90.2.1*)=lcg_l9 = 2,3i (дита)

Характерным носителем информации является сообщение - все то, что подлежит передаче. Это может быть электрический сигнал или сиг­нал другого рода энергии, передаваемый по выбранной физической среде.

Рассмотрим виды информации:

1. Научная информация. Это логическая информация, адекват­но отображающая объективные закономерности природы общества мышления. Научную информацию делят по областям получения или использования (техническая биологическая политическая и т.д.); по ^{[1] [2]} назначению: массовая и специальная; по видам носителя: на бумаге - документальная, на магнитной ленте, в памяти ЭВМ.

2. Техническая информация. Она используется и возникает при решении новых задач (конструирование, технологические процессы и т.д.).

3. Научно-техническая информация - объединение первых двух.

4. Технологическая информация: она циркулирует в сфере ма­териально-технического производства.

5. Планово-экономическая информация содержит интегральные сведения о ходе производств, об экономических показателях.

Верхним уровнем информации являются знания. Знания возникают как итог теоретической и практической деятельности. Информация в ви­де знаний отличается высокой степенью структурированности. По мере развития общества информация как совокупность научно -технических знаний превращается в базу информационного обслуживания общества во всех видах его деятельности.

Наряду с энергией, полезными ископаемыми и т.д., информация яв­ляется ресурсом общества. По мере продвижения технологического про­гресса информационный ресурс становится наиболее важным нацио­нальным ресурсом. Эффективность промышленной эксплуатации ин­формационных ресурсов определяет экономическую мощь страны.

Технологическую базу формирования и эксплуатации информаци­онных ресурсов создает индустрия ЭВМ. Однако перекачивание трудо­вых ресурсов из сфер материального производства в информационную сферу ведет к эре «информационного кризиса». В настоящее время:

• Удвоение объема информации, накопленных научных знаний -

2- 3 года.

• Материальные затраты на хранение, передачу и переработку информации превышают расходы на энергетику.

• Уровень радиоизлучений на отдельных участках Земли при­ближается к уровню радиоизлучения Солнца.

1.6 Связь понятий «информация», «данные», «знание»

В информатике данные (data) - это представление фактов и идей в формализованном виде на материальном носителе, пригодном для пе­редачи и обработки в некотором информационном процессе. Они вы­ступают как источник информации, извлекаемой из данных путем обра­ботки. При этом результаты обработки фиксируются в виде новых данных.

Термин знание имеет многообразную трактовку: форма существо­вания и систематизации результатов познавательной деятельности че­ловека; субъективный образ реальности, в форме понятий и представ­лений, информация, позволяющая решать поставленную задачу, дос­тичь поставленной цели. В информатике знание является обязательным атрибутом интеллектуальных систем, представляется в виде базы зна­ний и правил вывода для принятия решений.

Знания могут быть представлены в форме данных (в виде текста на некотором формальном языке, в виде сети, задающей связи разного ро­да между элементами знаний), но знания более высокая степень орга­низации данных, они обладают способностью управлять информацион­ными процессами (вычислениями). Знания делятся на отдельные фраг­менты - фреймы, которые могут быть связаны друг с другом родовидо­выми отношениями, могут быть и узлами семантических сетей. Знания должны иметь прагматическую ценность.

Процесс формирования знания схематично выглядит так: данные - информация - знание - понимание - мудрость (рис. 5).

Данные - это неупорядоченные символы, рассматриваемые безот­носительно к какому-либо контексту. Данные рассматриваются как сы­рье, факты.

Информация - выделенная, упорядоченная часть базы данных, об­работанная для использования. Информация рассматривается как ре­зультат обработки данных в соответствии с алгоритмом обработки.

Знание - это формулировка существующих тенденций или сущно­стных связей между явлениями, представленными в информации, кото­рая может служить руководством для принятия конкретных решений и действий. Знание является результатом восприятия и понимания ин­формации в контексте опыта при систематическом изучении.

Понимание - осознание закономерности, содержащейся во множе­стве разрозненных знаний.

Мудрость - оцененное понимание закономерности с точки зрения прошлого и будущего. Мудрость обеспечивает эффективное использо­вание знаний для получения новой информации и расширения области познаний.

Рис. 1

Особое значение приобретает информатика в подготовке спе­циалистов экономического профиля. Это связано с тем, что разви­тие информационных технологий свидетельствует о том, что выпу­скнику экономического вуза приходится:

• работать как конечному пользователю на персональном компь­ютере (ПК) (автоматизированном рабочем месте - АРМ, рабо­чей станции и т.п.) в условиях «электронного офиса», интегри­рованной информационной системы, электронной почты, в ло­кальных и глобальных телекоммуникационных компьютерных сетях;

• совершенствовать технологические и управленческие процессы на своем рабочем месте на основе автоматизации управленче­ских задач с использованием новейших технических и про­граммных средств.

Комплекс этих условий отражает социальный заказ на специа­листа и диктует требования необходимого уровня его информаци­онной культуры. От того, насколько специалисты хорошо знают и владеют современными методами и средствами информатики, за­висит эффективность функционирования производственного под­разделения (организации) в целом.

В Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации, утвержденной 10 июля 1998 года Министерством обра­зования Российской Федерации, отмечено, что в настоящее время «в обществе существует достаточно серьезная и устойчивая соци­альная потребность в изучении информатики, а главное - в исполь­зовании информационных технологий в повседневной деятельно­сти. Эта потребность обусловлена стремительным развитием средств информационно-вычислительной техники и связи, проник­новением информационных технологий практически во все сферы социальной практики и настоятельной необходимостью их эффек­тивного использования в интересах решения целого ряда актуаль­ных социально-экономических проблем».

Учебный курс «Информатика» ориентирован на то, чтобы в ре­зультате его освоения:

• сформировать у студента фундамент современной информа­ционной культуры;

• обеспечить устойчивые навыки работы на персональном ком­пьютере в условиях локальных и глобальных вычислительных сетей и систем телекоммуникаций, новых информационных технологий в экономической деятельности;

• освоить основы современной методологии разработки компью­терных информационных систем и практической реализации ее основных элементов с использованием персональных компью­теров и типовых программных продуктов.

В результате изучения дисциплины студент должен:

• иметь представление о национальных и мировых информаци­онных ресурсах как экономической категории;

• знать основы новых информационных технологий и их влияние на успех в бизнесе;

• знать современное состояние и направление развития компью­терной техники и программных средств;

• владеть основами автоматизации решения экономических задач;

• уверенно работать на персональном компьютере в качестве ко­нечного пользователя информационных систем;

• знать основы создания информационных систем и использова­ния передовых информационных технологий переработки ин­формации, в т.ч. уметь работать с программными средствами, соответствующими современным требованиям мирового рынка программных продуктов;

• иметь представление о работе в локальных и глобальных ком­пьютерных сетях, иметь навыки работы с электронной почтой, телеконференциями, электронной доской объявлений, средст­вами создания электронного офиса;

• знать наиболее важные информационные ресурсы, программ­ные средства информационного поиска, а также экономические и правовые основы использования информационных ресурсов.

1.7 Виды экономической информации

Экономическую информацию принято подразделять по сле­дующим основным признакам:

• функциям управления (использованию),

• месту возникновения.

По функциям управления экономическая информация разделя­ется на плановую, учетную, нормативно-справочную, отчетно­статистическую.

Плановая информация включает в себя директивные значения планируемых и контролируемых показателей планирования на не­который период в будущем (пятилетка, год, квартал, месяц, сутки). Например, выпуск продукции в натуральном и денежном выраже­нии, планируемый спрос на продукцию и прибыль от ее реализации и т.д.

Учетная информация отражает фактические значения запла­нированных показателей за определенный период времени. На ос­новании этой информации может быть скорректирована плановая информация, проведен анализ деятельности организации, приняты решения по более эффективному управлению организацией. В ка­честве учетной информации выступает информация натурального (оперативного) учета, бухгалтерского учета, финансового учета.

Например, учетной информацией является: количество дета­лей данного наименования, изготовленных рабочим за смену (опе­ративный учет), заработная плата рабочего за изготовление детали (бухгалтерский учет), фактическая себестоимость изготовления из­делия (бухгалтерский и финансовый учет).

Нормативно-справочная информация содержит различные справочные и нормативные данные, связанные с производствен­ными процессами и отношениями. Это самый объемный и разнооб­разный вид информации. Достаточно отметить, что в общем объе­ме циркулирующей в организации информации нормативно­справочная информация составляет 50-60%.

Примерами нормативно-справочной информации могут слу­жить: технологические нормативы изготовления деталей, узлов, из­делия в целом; стоимостные нормативы (расценки, тарифы, цены), справочные данные по поставщикам и потребителям продукции.

Отчетно-статистическая информация отражает результаты фактической деятельности организации для вышестоящих органов управления, органов государственной статистики, налоговой ин­спекции и т.д. Например, годовой бухгалтерский отчет о деятельно­сти организации.

Классификация экономической информации по уровням управ­ления (месту возникновения) включает в себя входную и выходную информацию.

Входная информация - это информация, поступающая в орга­низацию (структурное подразделение) извне и используемая как первичная информация для реализации экономических и управ­ленческих функций и задач управления.

Выходная информация - это информация, поступающая из од­ной системы управления в другую. Одна и та же информация может являться как входной для одного структурного подразделения в ка­честве ее потребителя, так и выходной - для подразделения, ее вырабатывающего.

При этом форма представления экономической информации может быть: алфавитно-цифровая (текстовая) - в виде совокупно­стей алфавитных, цифровых и специальных символов и графиче­ская - в виде графиков, схем, рисунков, а физическим носителем информации - бумага, магнитный или оптический диск, изображе­ние на экране дисплея.

Наиболее существенными свойствами экономической инфор­мации являются:

• смысловое содержание сообщений;

• многообразие форм представления данных;

• большой объем данных;

• дискретность значений и структурирование данных;