Теоретические основы информационных процессов

из истории науки. В 1948 году вышла в свет работа Клода Шеннона «Математическая теория связи», в которой развивались идеи помехоустойчивого кодирования при передаче сообщений по каналам с шумами. Этот труд лег в основу нового научного направления, получившего название «Теория информации». В рамках теории информации был получен ряд значительных результатов, связанных с различными вопросами кодирования передаваемых сообщений. Это результаты «в области алгебраической теории кодирования, построения различных оптимальных кодов, в области декодирования избыточных кодов, получения границ вероятности ошибки и различных информационных пределов избыточности» [Советов, с.13]. Многие из них были успешно использованы на практике, например, при решении задачи выбора комплекса технических средств и обеспечения его оптимального функционирования.

Однако с развитием вычислительной техники – появлением персональных ЭВМ и их сетей – наиболее актуальными оказались проблемы не оптимального кодирования, а оптимального поиска и хранения данных в искусственной памяти, а также другие вопросы, связанные с обработкой данных. Поэтому в 80-е годы прошлого столетия на основе классической теории информации сформировалась новая наука с более широкой предметной областью - теоретическая информатика, включившая теорию информации как один из разделов. Курс «ТОИП» охватывает некоторые основные направления развития теоретической информатики.

Предметная область теоретической информатики. Теоретическая информатика – это наука о типовых информационных процессах и их наиболее общих закономерностях. Она обобщает результаты других наук с точки зрения их значимости для обработки данных, базируясь на философских законах и категориях. Предметная область теоретической информатики не имеет строго очерченных границ и мнения различных исследователей о том, что к ней следует относить, расходятся.

Согласно некоторым, наиболее общим представлениям в теоретической информатике можно выделить следующие основные направления:

1. Хранение данных (организация баз данных и знаний, моделирование данных и т.п.).

2. Поиск данных (виды поиска, их эффективность, помехоустойчивость поиска и т.п.).

3. Передача данных (кодирование сообщений, помехоустойчивость кодирования и другие вопросы теории информации).

4. Преобразование данных (конечные и бесконечные автоматы, формальные языки и грамматики, рекурсивные функции, алгоритмы, нечеткие множества, нейронные сети и т.п.).

Изучаемый курс включает материал, относящийся ко второму и третьему из указанных направлений.

Цели и задачи курса. Овладение набором теоретических сведений, используемых при проектировании алгоритмов обработки данных.