Информатика

Информатика (от
информация – грц. (informatio –
изобразявам формирам и
автоматика – грц. automatika –
самодвижещ се).

Информатиката е наука, която изучава информационните структури, информационните дейности и процеси, както и тяхното автоматизиране с помощта на съвременни технически средства.

Готфрид Лайбниц
Готфрид Лайбниц (1646 – 1716)

Информатиката се формира като наука едва през 50-те и 60-те години на XX в. след появата и началото на масово приложение на компютрите. Корените й обаче се простират далеч в древността — още в онези времена, когато са правени първите опити да се „механизират“ умствените дейности (появата на писмеността, арабските цифри, сметалото). От 1641 до 1645 г. Б. Паскал разработва сумираща машина. В периода 1671—1674 г. Г. Лайбниц създава машина, която изпълнява четирите аритметични действия. Ключов момент в предисторията на информатиката е проектът за аналитична машина на Ч. Бебидж, в основата на който стои принципът за програмно управление. За първи път проект и частична реализация на електронна изчислителна машина създава Джон Атанасов (р. 1903) — американски физик от български произход.

Информацията е основно научно понятие, което най-общо характеризира подредеността, съответствията в материалния свят. Информатиката разглежда формите за представяне на информацията, без да се интересува от съдържателната й страна. В този смисъл по-точно е да се говори, че информатиката изучава съобщенията, в които по определени правила за интерпретиране е вложена и може да бъде извлечена някаква информация. Някои важни свойства на информацията и съобщенията са: ценност — доколко информацията е нужна на субекта; количество на информацията — определя степента на изменение на знанията за изхода от дадено събитие въз основа на получената информация (измерва се в битове, като 1 бит е информация за резултата от завършването на събитие с два равновероятни изхода); съдържателност на съобщенията — отношението на количеството вложена информация към обема на съобщението. С информация се извършват четири основни типа дейности: събиране (търсене, приемане, първично анализиране), съхраняване (пренасяне на информацията във времето); преработване (получаване на нова информация, която не фигурира явно в първоначалната информация); разпространяване (привеждане на информацията в подходяща за възприемане форма и предоставянето й на заинтересованите получатели), Произволен информационен процес представлява композиция на споменатите четири основни типа дейности.

Чарлз Бабидж
Чарлз Бабидж (1791 – 1871)

За изучаване на информацията е необходимо тя да бъде правилно класифицирана. От особено значение е разглеждането на дискретната информация. Обикновено един Отделен елемент на дискретната информация се нарича данна. Известни са няколко основни елементарни типове данни: числов (целочислен и реален), булев (с две възможни стойности — истина и лъжа), знаков (елементите на някое крайно множество от неделими обекти, наречени знаци). Данни от тези елементарни типове може да се обединяват в съставни данни чрез някои основни структури, по-съществени от които са масив, запис, свързан списък, стек и опашка. Масивът обединява еднотипни данни, като достъпът до всеки елемент се осъществява чрез индекси (най-често естествени числа). Броят на индексите определя размерността на масива. Едномерен масив от знакове се нарича низ, а едномерен масив от низове — списък. Записът е линейна структура от данни (евентуално разнотипни), като всеки елемент от записа се нарича поле и е именуван. Едномерен масив от записи се нарича таблица. Свързаният списък е линейна структура от еднотипни записи, едно от полетата на които е от тип указател и сочи следващия елемент на свързания списък. Указателят на последния елемент има особена стойност, която означава липсата на наследник. Тази структура се използва, когато броят на елементите, които я изграждат, се мени често. Такива структури се наричат динамични. Стекът е динамична линейна структура от еднотипни елементи, в която елементите се обработват само по принципа „постъпилият последен се обслужва пръв“.

Джон фон Нойман
Джон фон Нойман (1903 – 1947)

Опашката е динамична линейна структура от еднотипни елементи, които се обработват по принципа „постъпилият пръв се обслужва пръв“. Основните направления в информатиката са: изчислителна техника, математическо осигуряване, информационни системи, бюротика, програмиране, изкуствен интелект и иконика. Поради актуалността им последните три са разгледани отделно.

Обект на изследване на изчислителната техника са елементната база и технологиите за производство на компютри и периферни устройства. Тенденциите в тази област са към намаляване на физическите размери на устройствата, увеличаване на паметта и скоростта на работа, а също така и поевтиняване на продукцията. За облекчаване работата на потребители и програмисти с изчислителна техника се разработва цял комплекс от програми, езици, данни, стандарти, който най-общо се нарича система за математическо осигуряване (софтуер). Математическото осигуряване е дисциплина, която се занимава с общите въпроси на архитектурата на компютрите и на системите им за математическо осигуряване. Известни са различни декомпозиции на системите за математическо осигуряване: базова подсистема включва онези елементи, които се използват при всички компютри от един и същ вид, и приложна подсистема — включва онези елементи, които се отнасят до решаването на конкретни приложни задачи; операционна система — служи за управление на ресурсите (памет, процесор, периферни устройства) и организиране работата на компютъра (в пакетен, диалогов и друг режим); система за програмиране — подпомага програмиста в процеса на разработване на програмни системи. Разделът информационни системи изучава службите за информационно обслужване и създава адекватни програмни системи за автоматизиране на дейностите им. Едно от важните направления в областта на информационните системи е теорията на базите от данни и системите за управлението им.

Схема на основните информационни дейности
Схема на основните информационни дейности

Бюротиката се занимава с приложението на методите на информатиката в административното управление. Изследва предимно процесите на документооборота (създаване, ползване, съхраняване и движение на документите в организациите), организационната структура на административното управление и моделирането им.

Основни информационни структури
Основни информационни структури: а – масив (на фигурата – двумерен); б – запис; в – свързан списък; г – стек; д – опашка
Принципна схема на компютрите - основно техническо средство на информатиката
Принципна схема на компютрите – основно техническо средство на информатиката

Основен метод на информатиката е информационното моделиране — създаване на информационен модел на даден информационен процес (най-често във формата на програмна система), последващи машинни експерименти и интерпретиране на получените резултати. Голяма част от резултатите в областта на информатиката имат пряко практическо приложение.

Развитието на информатиката в България започва в края на 50-те години на XX в., когато се създава специализация по изчислителна математика към Катедрата по висш анализ на СУ „Кл. Охридски“ (1959—1960) и се открива първият изчислителен център в страната към Математическия институт при БАН и Катедрата по висш анализ. Успехи в основните направления на информатиката през този период (изчислителна техника и математическо осигуряване) са създаването на изчислителната машина с програмно управление „Витоша“, на електронния калкулатор „Елка“, на операционните системи МИД-1 и МИД-2 за компютъра „Минск-2″, на информационните системи СИС за „Минск-22″, „Нептун“ за „Минск-32″, БИСЕС и ФИКС за ЕС ЕИМ.

Вж. Изкуствен интелект, Иконика u Програмиране.

Няма коментари - Остави коментар

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *

*

Можете да използвате тези HTML тагове и атрибути: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>