Предмет і завдання інформатики. Основні поняття інформатики. Мети інформатики

Ця стаття присвячена розгляду таких питань, як предмет і завдання інформатики. Перш ніж перейти до їх висвітлення, визначимося з терміном, значення якого слід чітко позначити.

Слово "інформатика" вперше з`явилося у Франції в 60-х роках минулого століття для позначення області, яка займається автоматизованої обробкою інформації і використовує для цього електронні обчислювальні машини. Термін цей був утворений за допомогою злиття двох інших – "автоматика" і "інформація". Він означає автоматизовану переробку інформації або інформаційну автоматику. Даному терміну відповідає в англомовних країнах поняття "computer science", тобто наука про комп`ютерну техніку.

Пропонуємо читачеві випередити розгляд таких тем, як предмет і завдання інформатики, знайомством з історією її виникнення.

Історія виникнення інформатики

Ми можемо знайти витоки інформації ще в глибині століть. Потреба виразити і запам`ятати її привела ще багато століть тому до виникнення мови, рахунки, писемності. Наші предки намагалися винаходити і надалі вдосконалювати способи зберігання інформації, її обробки та розповсюдження. Різні свідоцтва спроб людей далекого минулого зберігати її були знайдені в наші дні. Це такі способи, як записи на глиняних дощечках і берестяної корі, наскальні малюнки, а потім і рукописні книги.

У 16 столітті з`явився друкарський станок. Його винахід сприяло значному збільшенню можливості зберігати й обробляти необхідні відомості. Інформація, представлена в друкованому вигляді, була основним способом обміну та зберігання, і аж до середини 20 століття продовжувала ним залишатися. Лише з виникненням ЕОМ з`явилися принципово нові, набагато більш ефективні способи її зберігання, збору, передачі, обробки, були сформульовані предмет і завдання інформатики.

Загальне визначення інформатики

Можна дати безліч її визначень. Це пов`язано з багатогранністю притаманних їй методів, форм, можливостей і функцій. Наступне визначення поняття "інформатика" є одним з найбільш загальних.

Інформатика являє собою область діяльності людини, яка пов`язана з різними процесами перетворення інформації, здійснюваними за допомогою комп`ютерів, а також з їх взаємодією з відповідною середовищем застосування.

Кібернетика та інформатика

Найчастіше виникає плутанина двох понять: "кібернетика" та "інформатика". Давайте визначимо, в чому полягає їх схожість і чим вони відрізняються один від одного.

Кібернетика – наука про деякі загальні принципи управління, що діють в різних системах: соціальних, біологічних, технічних та ін. Предмет і завдання інформатики ж дещо інші. Вона вивчає більш широко процеси створення і перетворення інформації, майже не зачіпаючи вирішення завдань, пов`язаних з управлінням тими чи іншими об`єктами, як це робить кібернетика. Її виникнення стало можливим через розвиток комп`ютерної техніки, яка на ній базується і немислима без неї. Розвиток кібернетики відбувається саме по собі і, хоча вона використовує досить активно досягнення комп`ютерної техніки, зовсім не залежить від них, оскільки будує різні моделі управління об`єктами.

Інформатика в широкому і вузькому сенсі слова

У широкому сенсі слова інформатика – це єдність різних галузей науки, виробництва і техніки, які пов`язані з переробкою інформації. А що ж у вузькому сенсі? У ньому можна виділити 3 взаємопов`язані частини інформатики.

1. Інформатика як галузь народного господарства

Перша з них – галузь народного господарства. У цьому сенсі інформатика складається з деякої однорідної сукупності фірм, що здійснюють різні форми господарювання, які займаються виробництвом програмних продуктів, комп`ютерної техніки і розробкою технології переробки інформації. Значення, специфіка, цілі і завдання інформатики в цьому сенсі визначаються тим, що саме від неї залежить великою мірою зростання продуктивності праці в різних галузях народного господарства. Безліч робочих місць в усьому світі сьогодні обладнано засобами автоматизації.

2. Інформатика в якості фундаментальної науки

Як фундаментальна наука інформатика розробляє методологію інформаційного забезпечення різних процесів управління об`єктами на основі комп`ютерних інформаційних систем. Можна виділити існуючі в Європі наступні провідні наукові напрямки: медична та економічна інформатика, комп`ютерно-інтегровані виробництва, розробка мережевої структури, інформатика навколишнього середовища та соціального страхування, професійні інформаційні системи.

Опишемо основні цілі і завдання інформатики фундаментальною. Метою її є отримання узагальнених знань про різних інформаційних системах, а також виявлення в їх функціонуванні і побудові загальних закономірностей. Завдання її полягають у наступному:

- досліджувати різні теорії інформаційних систем і технологій;

- розробити методологію того, як слід створювати інформаційне забезпечення тих чи інших комп`ютерних систем.

3. Прикладний аспект

Описуючи предмет інформатики як прикладної науки, відзначимо, що вона займається:

- створенням різних інформаційних моделей комунікації, функціонуючих в безлічі областей діяльності людини;

- вивченням закономірностей, які існують в інформаційних процесах (поширення, переробка, накопичення);

- розробкою технологій та інформаційних систем у конкретних областях, а також виробленням рекомендацій, що стосуються їх життєвого циклу для різних етапів (проектування, виробництва, функціонування та ін.).

Основні завдання інформатики

Основна функція її полягає в розробці засобів і методів перетворення інформації, а також у використанні їх в організації різних технологічних процесів її переробки.

Можна виділити наступні основні завдання інформатики:

- дослідження інформаційних процесів, що мають будь-яку природу;

- рішення інженерних і наукових проблем впровадження, створення, забезпечення максимально ефективного застосування комп`ютерної технології і техніка в різних сферах суспільного життя;

- розробка інформаційної техніки, а також створення на базі результатів дослідження різних інформаційних процесів новітньої технології переробки інформації.

Інформатика як комплексна дисципліна

Слід сказати, що вона існує не сама по собі. Інформатика – це комплексна дисципліна (науково-технічна), яка спрямована на створення нових інформаційних технологій і технік. Вони служать для вирішення проблем, що виникають в інших областях. В інформаційному суспільстві комплекс її індустрії є ведучим. У світі існує тенденція до дедалі інформованості. Вона залежить в значній мірі від прогресу саме цієї галузі знання, її єдності як науки, виробництва і техніки.

Області застосування інформатики

Інформатика сьогодні широко застосовується в різних сферах нашого життя: в науці, виробництві, освіті і багатьох інших сферах діяльності. Необхідність проведення дорогих і складних експериментів неминуче виникає у зв`язку з розвитком сучасної науки. Як приклад можна привести розробку термоядерних реакторів. Роль інформатики полягає в тому, щоб замінити машинними реальні експерименти. Це економить значні ресурси, надає можливість обробити найсучаснішими методиками отримані результати. Крім того, подібні експерименти займають набагато менше часу, ніж реальні. А в деяких областях наукового знання (наприклад, в астрофізиці) просто неможливе проведення реального експерименту. Тоді на допомогу приходить інформатика. В основному в даних областях всі дослідження здійснюються за допомогою модельних і обчислювальних експериментів.

Подальший розвиток інформатики, так само як і будь-який інший науки, призводить до нових відкриттів і досягнень. З`являються нові галузі застосування, які раніше складно було навіть припустити.

Зв`язок інформатики з іншими галузями знання

Інформатика – широка область наукових знань, яка виникла на стику прикладних і фундаментальних дисциплін. В якості комплексної наукової дисципліни вона пов`язана з наступними галузями знання:

- з психологією і філософією (через теорію пізнання і вчення про інформацію);

- з математикою (через дискретну математику, теорію математичного моделювання та алгоритмів, математичну логіку);

- з лінгвістикою вона пов`язана через вчення про знакові системи і формальних мовах;

- з кібернетикою, як ми вже зазначали, – через теорію управління та інформації;

- з радіотехнікою, електронікою, хімією і фізикою – через матеріальну частину інформаційних систем і комп`ютера.

У полі зору науки інформатики потрапляють обчислювальні науки, які вивчають методи і принципи організації різних обчислювальних процесів, глобальних і локальних комп`ютерних мереж. З іншого боку, в нього також входять науки когнітивні, які призначені для вивчення зусиль людини в області мислення з метою поліпшення інтелектуальних якостей комп`ютерів.

Інформатика як галузь економіки

Як галузь економіки інформатика являє собою сукупність господарюючих суб`єктів, які призначені для обслуговування користувачів (інформаційного), виробництва засобів обробки, а також створення програмного забезпечення. Існує тенденція переходу від індустріального суспільства, де все спрямовано на виробництво і споживання товарів, до інформаційного.

Сьогодні в економіці широко використовуються різні засоби інформатики. Вони застосовуються в практиці:

- торгового, виробничого та банківського менеджменту;

- аудиторської діяльності та бухгалтерського обліку;

- бюджетного процесу в муніципальних та державних установах;

- електронного підприємництва та електронної комерції;

- менеджменту казначейства, аукціонів і торгових бірж.

Економічна інформатика – це наука, яка призначена для формування теорії моделювання діяльності різноманітних господарюючих суб`єктів, муніципальних, державних і регіональних утворень. Її цілі визначаються цілями економіки. Тобто вони полягають у забезпеченні господарських суб`єктів, муніципальних та державних служб та організацій інформаційними технологіями. У чому ж полягає предмет інформатики економічної? Він полягає у пошуку закономірностей, існуючих в інформаційному моделюванні, а також методів надання знань про економічну діяльність організацій (підприємств) господарюючому і іншому суб`єкту, впровадженні в практику управління інформаційних технологій.

Методи моделювання та вивчення економічних процесів

Існує безліч методів моделювання та вивчення економічних процесів. Вони як специфічні, так і загальнонаукові. Загальнонаукові: синтез, аналіз, індукція, дедукція, абстрагування, аналогія, конкретизація. Всі вони виявляють закономірності, що існують в стійких явищах або процесах. Методи специфічні орієнтовані на відображають економічні процеси інформаційні явища, такі як:

- математичні: детерміноване, стохастичне, імітаційне, оптимізаційне та мережеве моделювання, нечітка математика, математичний, системний, факторний, регресійний та інші види аналізу;

- інформаційно-логічні: графіки та діаграми, графи, візуальні і стандартизовані засоби подання інформаційних потоків і бізнес-процесів.

Що таке ЕОМ?

Основні поняття інформатики включають в себе різні ЕОМ, оскільки вони є головними технічними засобами, службовцями для її обробки. Їх можна класифікувати за цілою низкою ознак: за призначенням, принципом дії, розмірам обчислювальної потужності, способам організації самого обчислювального процесу, функціональним можливостям та ін.

Класифікація ЕОМ за призначенням

Можна розділити ЕОМ за призначенням на 3 наступні групи.

1. Загального призначення (універсальні). Вони призначені для вирішення різних інженерно-технічних завдань: математичних, економічних, інформаційних та інших, які відрізняються великим обсягом даних, що підлягають обробці, а також складністю алгоритмів. Характерними рисами даних ЕОМ є їх висока продуктивність, а також різноманітність форм даних, які підлягають обробці (символьні, десяткові, двійкові), різноманітність виконуваних операцій (спеціальних, логічних, арифметичних), значна ємність оперативної пам`яті, а також розвинена система введення-виведення інформації .

2. Друга група – проблемно-орієнтовані. Їх призначення полягає у вирішенні деякого більш вузького кола завдань, які зазвичай пов`язані з технологічними об`єктами, накопиченням, реєстрацією та обробкою незначних обсягів даних.

3. Спеціалізовані служать для вирішення дуже вузького кола завдань. Це знижує вартість і складність таких ЕОМ, при цьому зберігаючи надійність роботи і велику продуктивність.

Інформаційна технологія

Описуючи основні поняття інформатики, не можна не сказати пару слів про інформаційну технології. Це сукупність конкретних програмних і технічних засобів, службовців для виконання різних операцій, пов`язаних з обробкою інформації, в будь-яких сферах нашого життя. Інформаційну технологію називають іноді прикладної інформатикою або комп`ютерною технологією. Це поняття виникло з формуванням інформаційного суспільства, в якому основою соціальної динаміки є інформаційні, а не традиційні матеріальні ресурси. Це наука, знання, інтелектуальні здібності, організаційні чинники, творчість, ініціатива та ін. Дане поняття, на жаль, є настільки всеохоплюючим і загальним, що фахівці до цих пір не прийшли до чіткої його формулюванні. Найвдаліше визначення його було дано академіком Глушковим, трактовавшим інформаційну технологію як людино-машинну технологію передачі, обробки, збору інформації, що грунтується на використанні різної обчислювальної техніки. Вона швидко розвивається і охоплює все більше видів суспільної діяльності: управління, виробництво, освіту, науку, медицину, фінансово-банківські операції, побут та ін.

Шкільний курс інформатики

Основне завдання шкільного предмета "Інформатика" полягає в забезпеченні свідомого і міцного оволодіння учнями знань, що стосуються процесів перетворення, одержання, використання, зберігання інформації. На цій основі вчитель інформатики повинен розкрити також роль її у формуванні наукової картини світу, що склалася в наші дні, значення обчислювальної техніки та інформаційної технології у розвитку сучасного суспільства. Завдання полягає і в тому, щоб прищепити учням навички раціонального і свідомого використання ЕОМ у навчальній і в подальшій професійній діяльності.

Наступні питання повинен висвітлити школярам вчитель інформатики:

- інформація, різні інформаційні процеси, а також мови її подання;

- інформаційне моделювання;

- програмування і алгоритмізація;

- комп`ютер в ролі засобу обробки інформації;

- існуючі сьогодні нові інформаційні технології її обробки.

Дані лінії мають наскрізний характер, тобто вивчення їх відбувається на всіх етапах (з 2 по 11 клас). На три рівня ділиться інформатика в школі. Ці рівні враховують вік учнів, а також їх підготовку.

Перший рівень – початковий (з 2 по 6 клас), другий – базовий (з 7 по 9 клас), третій – профільний (10 і 11 класи). При цьому програма для класів з 2 по 9 – це обов`язковий мінімум. У старших класах здійснюється поглиблене навчання інформатиці за різними профілями. Це забезпечує підготовку до професійної діяльності. Більш докладно розглядаються вже пройдені теми, вивчаються різні класи програм.

Інформатика: ЄДІ

З цього предмету ЄДІ – один з найбільш довгих іспитів, який триває близько 4-х годин. У 2014 році мінімальний прохідний бал становив 40. Підготовку слід почати ще задовго до дня проведення тестування, і високі результати в цьому випадку будуть забезпечені.

Завдання з інформатики розділені на блоки в залежності від їх складності. А1-А13 – питання базового рівня з вибором з кількома варіантами відповіді. За кожну правильну вибір покладається 1 бал. Завдання з інформатики В1-В15 – це вже завдання підвищеної складності. Числа або останні цифри служать відповіддю на них. Найскладніші завдання з інформатики – С1-С4. Необхідно дати максимально повну відповідь на них.

У кожному варіанті ЄДІ задачі з інформатики пов`язані так чи інакше з комп`ютером. Однак при вирішенні завдань з категорії С забороняється користуватися калькулятором і ПК.