Введение в специальность

1. Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения Введение в специальность Космачев Валентин Михайловичпрофессор каф.82, директор СЗЦИТ kvm@aanet.ru 2009

2. 1. Введение. Литература. Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. –М.: Финансы и статистика, 2006. – 768 с. Информатика.: Практикум по технологии работы на компьютере / Под ред. проф. Н.В. Макаровой. – 3-е изд., перераб. М.: Финансы и статистика, 2000. – 256 с. Степанов А.Г., Мичурин С.В. Информатика и программирование. Учебное пособие/СПбГУАП. СПб., 2004. – 120 с. Информатика. Методические указания для выполнения курсовых работ Санкт-Петербург, 2003. Юсупов Р.М. Наука и национальная безопасность. СПб.: Наука, 2006, -290 с.

3. Введение • Цель изучения дисциплины: • познакомить студентов с выбранной областью деятельности, формами научной работы, специальностью, вузом и кафедрой и подготовить их к освоению всей программы обучения.

4. 1. Введение • Основная задача изучения дисциплины: • приобретение студентами базовых знаний в области теоретической и прикладной информатики, знакомство с методами и формами научной и учебной деятельности.

5. ЧТО ТАКОЕ ИНФОРМАЦИЯ • Любые сведения о каких-либо ранее неизвестных событиях • Содержательное описание объекта или явления • Результат выбора • Содержание сигнала • Мера разнообразия • Отраженное разнообразие • Сущность, сохраняющаяся при вычислимом изоморфизме • Уменьшаемая неопределенность • Мера сложности структур, мера организации • Результат отражения реальности в сознании человека, представленный на его внутреннем языке • Семантика или прагматика синтаксиса языка представления данных • Продукт научного познания, средство изучения реальной действительности • Основное содержание отображения • Бесконечный законо-процесс триединства энергии, движения и массы с различными плотностями кодовых структур бесконечно-беспредельной Вселенной • Непременная субстанция живой материи, психики, сознания • Вечная категория, содержится во всех без исключения элементах и системах материального мира, проникает во все “поры” жизни людей и общества • Свойства материи, ее атрибут. Некая реалия, существующая на ряду с материальными вещами или в самих себя • Язык мира как живого целого

6. Информация • отчужденное знание (сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах, независимо от формы их представления), которое может быть записано на материальный носитель для того, чтобы быть доступным кому-либо. • продукт взаимодействия данных и адекватных им методов.Данные — это зарегистрированные сигналы. Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов, то есть, все сигналы имеют в своей основе материальную энергетическую природу.

7. Свойства информации • Объективность и субъективность информации. • Полнота информации. • Достоверность информации. • Адекватность информации • Доступность информации • Актуальность информации

8. К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ • Н.Винер [1948]: «Информация есть информация, а не материя и энергия. Тот материализм, который не признает этого, не может быть жизнеспособным в настоящее время». • Т.Сарацевич [1979]: «Все недовольны тем, что информационная наука не хочет потрудиться над определением информации … на самом деле ни одна современная наука не имеет определений своих основных феноменов. В биологических науках нет определения жизни, в медицинских – здоровья, в физике – энергии, в электротехнике – электричества, в ньютоновских законах – противодействия. Это просто основные явления, и эта их первичность и служит им определением».

9. К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ • Н.Н.Моисеев [1998]: «Ныне существует обширная наука, именуемая информатикой. И ей посвящает свои усилия едва ли не половина всего научного персонала (даже не осознавая этого). А феномен этой дисциплины состоит в том, что центральное ее понятие «информация» до сих пор не имеет четкого и общепринятого определения – его используют главным образом на интуитивном уровне … я уверен, что строгого и достаточного универсального определения информатики не только нет, но и быть не может».

10. ПРОБЛЕМА – РОЛЬ ИНФОРМАЦИИ В ПРИРОДЕ И ОБЩЕСТВЕ Атрибутивный подход – информация является неотъемлемым свойством (атрибутом) материи, может проявлять себя во всех объектах, процессах и явлениях как жвой, так и неживой природы (А.Д.Урсул, К.К.Колин и др.) Функциональный подход – информация присуща только объектам живой природы, для которых характерны целенаправленные действия (принятие решений) (Н.Винер, Н.Н.Моисеев и др.)

11. Информатизация Процесс создания документированной информации Порядок и технологии ее сбора, накопления и хранения Процесс потребления - обработки, поиска и распространения информации Механизм создания и развития средств обеспечения (программных, технических, лингвистических, правовых, организационных по документированию информации, организационных по выполнению информационных процессов).

12. Информационные технологии Совокупность методов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распределение и отображение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, а также повышения их надежности и оперативности.

13. Основные понятия • Информационные процессы • Документированная информация • Информационные ресурсы • Пользователь • Информационная система

14. Основные понятия • Информационные процессы — процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации

15. Основные понятия • Документированная информация — информация, зафиксированная на материальном носителе и имеющая реквизиты для ее идентификации.

16. Основные понятия • Информационные ресурсы — отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах).

17. Основные понятия • Пользователь — субъект, обращающийся к собственнику или владельцу за получением необходимых ему информационных ресурсов или информационных технологий.

18. Основные понятия • Информационная система - упорядоченная совокупность документированной информации и информационных технологий.

19. Основные понятия Электронная вычислительная машина,компьютер • комплекс аппаратно-программных средств, предназначенных для автоматизированной обработки информации

20. Проектирование и эксплуатация информационных систем обеспечиваются следующими средствами • Программными • Техническими • Лингвистическими • Правовыми • Организационными

21. Программные средства - программы для компьютеров различного назначения

22. Технические средства - • средства вычислительной техники и связи, обеспечивающие размещение и обработку информационных ресурсов на персональных компьютерах, в локальной (ведомственной) сети, в региональной сети, в сети международного информационного обмена

23. Лингвистические средства - словари, классификаторы, тезаурусы

24. Правовые средства - положения, уставы, должностные инструкции

25. Организационные средства —инструкции, методики, схемы, описания и другая эксплуатационная документация

26. Информатика — это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения Основной акцент на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки Кибернетика — это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др. Основной акцент на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода

27. ОСНОВНЫЕ ПРИЧИНЫ «БЛИЗОСТИ» ИНФОРМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИ • Информатика развивалась в недрах кибернетики, практически на единой технической базе – вычислительная техника и средства связи и передачи данных • Основным объектом исследования в кибернетике является управление. Управление – в значительной мере информационный процесс. Поэтому кибернетика объективно была вынуждена заниматься вопросами сбора, обработки, хранения и передачи информации

28. Кибернетика [Краткий философский словарь, под ред. М. Розенталя, П. Юдина, 4-е изд., дополненное и исправленное. М.: Государственное издательство политической литературы, 1954, с. 236-237] • «реакционная лженаука, возникшая в США после второй мировой войны и получившая широкое распространение и в других капиталистических странах; форма современного механицизма»

29. КИБЕРНЕТИКА • Н.Винер (1948). Наука об управлении и связи в животном и машине • А.И.Берг (1959) - Представляет собой теоретическую основу изучения процессов управления и строения управляющих систем (1959) - Наука о целеустремленном управлении развивающимися процессами. Содержание кибернетики заключается в сборе, переработке и передачи информации с целью улучшения управления для достижения поставленной задачи (1964) - Наука об оптимальном управлении • Энциклопедия кибернетики (1974).Наука об общих закономерностях получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах

30. «Информатика – кибернетика на современном этапе» (Бирюков Б.В., 1989) • «… совокупность научных направлений, называемых теперь информатикой, именовалась по разному. Сначала объединяющим названием был термин «кибернетика», затем на роль общего названия той же области исследований стала претендовать «прикладная математика» … Поэтому, говоря об истории информатики в бывшем СССР и теперешней России, по сути, надо излагать историю отечественной кибернетики и частично прикладной математики и вычислительной техники» ( Поспелов Д.А. «Становление информатики в России», 1998)

31. СТРУКТУРА КИБЕРНЕТИКИ (А.И.Берг, 1968 г.) • Теория управляющих систем • Теория оптимального и помехоустойчивого кодирования информации • Теория построения информационных систем • Теория адаптивных систем • Теория планирования эксперимента • Биокибернетика, медицинская кибернетика, нейрокибернетика, бионика → биомиметика • Инженерная психология • Применение кибернетики в обучении • Теория больших систем • Теория научно-технической информации • Эвристическое программирование.

32. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ КИБЕРНЕТИКИ И ИНФОРМАТИКИ

33. информационное управление; • управление информацией; • интеллектуальное управление (ситуационные, нейроуправление, • многоагентное, управление на основе эволюционных алгоритмов, основанное на знаниях); • программная кибернетика и т.д. МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИНФОРМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИ КИБЕРНЕТИКА ИНФОРМАТИКА • адаптивные компьютерные системы; • проактивные компьютерные системы; • адаптивные предприятия; • киберпространство; • киберпреступление и т.д.

34. 2. Информатика как научная дисциплина • Современная информатика может рассматриваться: • как научная дисциплина; • как предмет обучения; • как учебная дисциплина.

35. Информатика как научная дисциплина • Информатика – это: • дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности ее создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности [БСЭ, 1972]

36. Информатика как научная дисциплина • Информатика – это: • фундаментальная естественная наука, изучающая процессы передачи и обработки информации [А.А. Дородницин и А.П. Ершов, 1986]

37. Информатика как научная дисциплина • Информатика – это [К.К. Колин] : • наука о закономерностях и формах движения информации в природе и обществе; комплексное научное направление, имеющее междисциплинарный характер;

38. Информатика как научная дисциплина • Информатика – это [К.К. Колин] : • одна из фундаментальных областей научного знания, изучающая информационные процессы, методы и средства получения, преобразования, передачи, хранения и использования информации, стремительно развивающаяся и постоянно расширяющаяся область практической деятельности человека, связанная с использованием информационных технологий.

40. Информатика

41. ДЕРЕВО ИНФОРМАТИКИ (Д.А.Поспелов, 1994 г.)

42. Информатика

43. Теоретическая информатика  • Наука, которая изучает общие свойства информации и информационных процессов, а также законы и закономерности протекания информационных процессов.

44. Теоретическая информатика  • Объекты изучения теоретической информатики: • информация; • информационные процессы.

45. Теоретическая информатика  • Предметы изучения теоретической информатики: • общие свойства информации и информационных процессов; • законы и закономерности протекания информационных процессов.

46. Теоретическая информатика  • Информация представляет собой пригодные для обеспечения активных действий результаты процесса отражения, протекающего при любом взаимодействии любых объектов, а также сведения о ком-нибудь, о чем-нибудь.

47. Теоретическая информатика  • Информационный процесс – это процесс сбора, накопления, хранения, обработки, распределения, распространения, представления, восприятия и использования информации.

48. Прикладная информатика • Наука, которая изучает общие свойства информационных технологий и систем, а также способы и методы их применения.

49. Прикладная информатика • Объекты изучения прикладной информатики: • информационные технологии; • информационные системы.

50. 11.5. Прикладная информатика • наука, которая изучает общие свойства информационных технологий и систем, а также способы и методы их применения. • Объекты изучения прикладной информатики: • информационные технологии; • информационные системы.