Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Предмет и задачи информатики




Информатика – отрасль науки, изучающая структуру и общие свойства информации, включающая совокупность средств, способов и методов сбора, хранения, поиска, переработки, преобразования, распространения и использования ее в различных сферах человеческой деятельности.

Из этого определения видно, что информатика очень близка к технологии, поэтому её предмет нередко называют информационной технологией.

Предмет информатики составляет следующие понятия:

- аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;

- программное обеспечение средств вычислительной техники;

- средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;

- средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами;

Как видно из списка, в информатике особое место уделяется вопросам взаимодействия. Для этого есть даже специальное понятие – интерфейс. Методы взаимодействия человека с аппаратными средствами называют пользовательским интерфейсом. Соответственно, существуют аппаратные интерфейсы, программные интерфейсы и аппаратно-программные интерфейсы.

Основной задачей информатики является систематизация приёмов и методов работы с аппаратными и программными средствами вычислительной техники. Цель систематизации состоит в выделении, внедрении и развитии передовых, наиболее эффективных технологий, в автоматизации этапов работы с данными, а также в методическом обеспечении новых технологических исследований.

Информатика – практическая наука. Её достижения должны проходить подтверждения практикой и приниматься в тех случаях, когда они соответствуют критерию повышения эффективности. В составе основной задачи информатики можно выделить следующие направления для практических приложений:

- архитектура вычислительных систем (приёмы и методы построения вычислительных систем, предназначенных для автоматической обработки данных);

- интерфейсы вычислительных систем (приёмы и методы управления аппаратным и программным обеспечением);

- программирование (приёмы, методы и средства разработки компьютерных программ);

- преобразование данных (приёмы и методы преобразования структур данных);

- защита информации (обобщение приёмов, разработка методов и средств защиты данных);

- автоматизация (функционирование программно-аппаратных средств без участия человека);

- стандартизация (обеспечение совместимости между аппаратными и программными средствами, а также между форматами представления данных, относящиеся к различным типам вычислительных систем).

На всех этапах технического обеспечения информационных вопросов для информатики ключевым понятием является эффективность.

Для аппаратных средств под эффективностью понимают отношение производительности оборудования к его стоимости (с учётом стоимости эксплуатации и обслуживания). Для программного обеспечения под эффективностью понимают производительность лиц, работающих с ними (пользователей). В программировании под эффективностью понимают объём программного кода, создаваемого программистом в единицу времени.

В информатике всё жёстко ориентированно на эффективность. Вопрос, как сделать ту или иную операцию, для информатики является важным, но не основным. Основным же является вопрос, как сделать операцию эффективной.

 

 


ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Норберт Винер

 

"Every tool has a genealogy

(У каждого инструмента есть своя родословная)."

Норберт Винер родился в Баренбоймской семье. Предки матери, Берты Кан, были выходцами из Германии. Отец ученого, Лео Винер, изучал медицину в Варшаве и инженерное дело в Берлине, а после переезда в США стал в итоге профессором на кафедре славянских языков и литературы в Гарвардском университете.

В 4 года Винер уже был допущен к родительской библиотеке, а в 7 лет написал свой первый научный трактат по дарвинизму. Норберт никогда по-настоящему не учился в средней школе. Зато 11 лет от роду он поступил в престижный Тафт-колледж, который закончил с отличием уже через три года получив степень бакалавра искусств.

В 18 лет Норберт Винер уже числился доктором наук по специальности «математическая логика» в Корнельском и Гарвардском университетах. В девятнадцатилетнем возрасте доктор Винер был приглашён на кафедру математики Массачусетского технологического института.

В 1913 году молодой Винер начинает своё путешествие по Европе, слушает лекции Рассела и Харди в Кембридже и Гильберта в Гёттингене. После начала войны он возвращается в Америку. Во время учёбы в Европе будущему «отцу кибернетики» пришлось попробовать свои силы в роли журналиста около университетской газетки, испытать себя на педагогическом поприще, прослужить пару месяцев инженером на заводе.

В 1915 году он пытался попасть на фронт, но не прошёл медкомиссию из-за плохого зрения.

С 1919 года Винер становится преподавателем кафедры математики Массачусетского технологического института.

В 20—30 годах он вновь посещает Европу. В теории радиационного равновесия звёзд появляется уравнение Винера-Хопфа. Он читает курс лекций в пекинском университете Цинхуа. Среди его знакомых — Н. Бор, М. Борн, Ж. Адамар и другие известные учёные.

в 1926-м женился на Маргарет Енгерман.

Перед второй мировой войной Винер стал профессором Гарвардского, Корнельского, Колумбийского, Брауновского, Геттингенского университетов, получил в собственное безраздельное владение кафедру в Массачусетском институте, написал сотни статей по теории вероятностей и статистике, по рядам и интегралам Фурье, по теории потенциала и теории чисел, по обобщённому гармоническому анализу…

Во время второй мировой войны, на которую профессор пожелал быть призванным, он работает над математическим аппаратом для систем наведения зенитного огня (детерминированные и стохастические модели по организации и управлению американскими силами противовоздушной обороны). Он разработал новую действенную вероятностную модель управления силами ПВО.

По окончании первой мировой войны Винер стал преподавать в Массачусетском технологическом институте (МТИ), где выполнил целый ряд математических исследований мирового класса. Здесь же у него сложилась многолетняя личная дружба с Ванневаром Бушем, о чьей роли в организации научных исследований по информационным технологиям стоит упомянуть отдельно.

 

Именно В. Буш с началом второй мировой войны привлек Винера к решению математических задач, связанных с управлением зенитным огнем на основании информации, получаемой от радиолокационных станций. Таким образом, Винер стал участником Битвы за Англию, благодаря чему смог познакомиться с Аланом Тьюрингом. Огромное значение для формирования взглядов Винера на проблему "человек и компьютер" имела совместная деятельность с мексиканским психологом и кардиологом Артуро Розенблютом, именно ему была посвящена книга "Кибернетика". Перечислить всех тех великих ученых, с кем общался Винер, сложно, назовем только самые известные имена: Альберт Эйнштейн, Макс Борн, Ричард Курант, Клод Шеннон, Феликс Клейн.

Норберт Винер, как никто другой, способствовал тому, что МТИ превратился в один из ведущих научных центров мира, а фигура рассеянного профессора с неизменной сигарой стала неким символом этого института. В среде научной молодежи возник своего рода культ Винера, он превратился в эпического героя, есть даже сайт очень милых анекдотов, где Винер выступает в качестве главного персонажа.

К проблеме "человек и компьютер" Норберт Винер обратился по ряду причин. Прежде всего потому, что его интересовали вопросы коммуникаций в технике, в живой природе и в обществе. Кроме того, ученый хотел уйти от военной тематики, которая заняла у него несколько лет жизни. В контексте истории Интернета важно понять, что проблемой взаимодействия человека и компьютера занялся исследователь с колоссальным научным потенциалом. В ту область, которую мы сегодня называем информационными технологиями, пришел ученый, обладающий классической университетской и академической культурой (полагаю, что эта культура теперь уже потеряна, причем навсегда).

Не стоит удивляться тому, что за Винером не числится никаких практических работ, связанных с компьютерами, в то время его занимали более серьезные вещи. Винер стал основателем кибернетической философии, основателем собственной школы, и его заслуга в том, что эта философия была передана ученикам и последователям. Именно школе Винера принадлежит ряд работ, которые, в конечном счете, привели к рождению Интернета.

Возможно, Винер первым понял, что появление цифрового компьютера поднимает вопрос о качественно новом уровне взаимодействия человека с машиной. Сегодня, когда каждый персональный компьютер снабжен различными интерактивными устройствами, можно говорить о том, что многое уже достигнуто. Но тогда, в 40-х и 50-х годах, сосуществовали диаметрально противоположные взгляды на роль вычислительных машин: одни ученые видели в них просто инструмент для расчетов, а другие прочили им судьбу некоего сверхчеловеческого разума. Винер считал ошибочными обе эти точки зрения.

Он был не согласен с распространенным мнением о том, что вычислительные машины могут самостоятельно порождать полезные результаты. Винер отводил им функцию лишь инструмента, средства для переработки данных, а человеку — функцию извлечения полезных результатов. Но как найти решение в ту пору, когда не было ни клавиатуры, ни мыши, ни экрана, когда существовал колоссальный разрыв между философским пониманием проблемы и ее технологическим воплощением? Было понятно, что оно находится где-то на междисциплинарном уровне, поэтому Винер пришел к необходимости организовать в МТИ еженедельный семинар с привлечением самых разных специалистов.

Семинар начал работать весной 1948 г. Его участники вспоминают, что первое время он напоминал строительство Вавилонской башни, поскольку к нему были привлечены ученые разных, порой далеких друг от друга специальностей — математики, инженеры, психологи, философы, медики, биологи и т. д. Несмотря на то, что значительное время ушло на формирование общего языка новой науки, семинар оказался весьма результативным.

В конечном итоге удалось выработать несколько принципиальных концепций, которые можно рассматривать как первые основополагающие идеи будущей Сети. Во-первых, на семинаре в процессе обсуждений было высказано предположение, что компьютер должен стать одним из важнейших средств коммуникации (хотя представить себе компьютер в качестве коммуникационного устройства в начале 50-х было непросто). Отметим, что до появления первой компьютерной сети оставалось не менее 15 лет. Роберт Меткалф, изобретатель протокола Ethernet, афористично определил предназначение компьютера: "Communication is the most important thing computers can do" (коммуникация — наиболее важное из того, что может делать компьютер), но это случилось намного позже.

Во-вторых, был сделан очевидный (с точки зрения дня сегодняшнего) вывод о том, что компьютер должен обеспечивать режим интерактивного взаимодействия. На тот момент из периферийных устройств существовали только устройства для ввода с перфолент или перфокарт и примитивные принтеры. В зародышевом виде интерактивный режим частично воплотился в уникальный для своего времени компьютер Whirlwind ("Ураган"), построенный в МТИ в 1950 г. В его создании активно участвовали члены винеровского семинара. Именно к этому компьютеру впервые подключили алфавитно-цифровую клавиатуру.

Итак, две очевидные составляющие киберпространства — компьютер как средство коммуникации и интерактивный режим — были выпестованы в колыбели семинара, руководимого Винером. "У каждого инструмента есть своя родословная".

Но не менее важно для истории Интернета еще одно обстоятельство. Семинар Винера стал школой, откуда вышли многие создатели Сети. К их числу относится и Джон Ликлайдер, который несколько лет спустя, работая по проекту ARPANet, стал ключевой фигурой первого проекта Сети.

В последние годы жизни Ноберт Винер углубился в философские и этические проблемы, они нашли отражение в его последней книге "God and Golem", также он автор двух мемуарных книг "Я — математик" и "Бывший вундеркинд".

Признавая важное значение периода становления информационных технологий, надо заметить, что кибернетика — это не только прошлое, но и будущее. Одно из значений греческого слова kebernetes, от которого происходит ее название, — рулевой. Как ни странно, но практически все создаваемые кибернетические системы на протяжении многих лет обходились без "человека-рулевого". Совсем недавно, всего несколько лет назад, появилось новое направление — кибернетика второго порядка (second-order cybernetics). Оно отличается от классического тем, что включает в контур управления, бывший традиционно чисто машинным, человека-наблюдателя.

«Кибернетика» Винера увидела свет в 1948 году. Полное название главной книги Винера выглядит следующим образом «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине».

В 1960 Винер приезжает в Советский Союз. Он высоко оценивает уровень развития советской науки: "Они отстают от нас в аппаратуре - не безнадежно, а немного. Они впереди нас в разработке теории автоматизации." (Когда не на чем ставить эксперимент, остается только заниматься теорией). Винер выступает в Политехническом с лекцией о мозговых волнах. Впереди еще несколько лет напряженной работы...

За несколько месяцев до смерти Норберт Винер был удостоен Золотой Медали Учёного, высшей награды для человека науки в Америке. На торжественном собрании, посвящённом этому событию, президент Джонсон произнёс: «Ваш вклад в науку на удивление универсален, ваш взгляд всегда был абсолютно оригинальным, вы потрясающее воплощение симбиоза чистого математика и прикладного учёного». При этих словах Винер достал носовой платок и прочувственно высморкался.

Он скончался 18 марта 1964 года в Стокгольме.


Алексей Андреевич Ляпунов
(1911-1973)

§ Алексей Андреевич Ляпунов родился 8 октября 1911 г. в Москве в семье, которая была связана родственными и дружескими узами с семьями выдающихся представителей русской интеллигенции того времени — Сеченовыми, Крыловыми, Филатовыми и другими. С детских лет Алексей Андреевич находился в среде известных высокообразованных людей. Это определило широкий круг его интересов. Увлечение математикой пробудил у него отец, который учился в Московском университете, а также в Гейдельберге и Геттингене. В 1928 году Алексей Андреевич закончил специальную среднюю школу N 42. Некоторое время он работал лаборантом в Государственном геофизическом институте у известного физика академика П. П. Лазарева. Выполняя математическую обработку геофизических и биофизических экспериментов, участвовал в экспедициях по изучению Курской магнитной аномалии.

Сдав экстерном экзамены по университетским курсам в МГУ, он получает высшее образование. С 1932 г. под влиянием Н. Н. Лузина Алексей Андреевич углубленно изучает математику и включается в исследования в области теории множеств. Он сближается с ярким коллективом учеников и сотрудников Лузина (П. С. Александров, Н. К. Бари, Л. В. Келдыш, А. Н. Колмогоров, М. А. Лаврентьев, Л. А. Люстерник, Д. Е. Меньшов, П. С. Новиков и др.). В 1934-39 гг. А. А. Ляпунов публикует ряд работ по дескриптивной теории множеств и в 1939 г. защищает кандидатскую диссертацию «Об униформизации аналитических дополнений».

В 1942 году Алексей Андреевич добровольцем уходит в ряды Советской армии. С 1943 по 1945 г. находится в действующей армии в качестве командира топографического взвода в артиллерии. За участие в боях по освобождению Крыма А. А. Ляпунов был награжден орденом Красной Звезды.

С 1945 по 1951 гг. Алексей Андреевич преподает математику в Артиллерийской академии им. Дзержинского. Из его учеников по этой академии вышли военные ученые, среди них Н. П. Бусленко, С. Я. Виленкин, А. И. Китов, Н. А. Криницкий, В. И. Мудров, И. Б. Погожев, И. А. Полетаев и др.
С 1946 по 1949 г. А. А. Ляпунов является докторантом Математического института им. В. А. Стеклова. Под руководством Петра Сергеевича Новикова он выполняет серию исследований по дескриптивной теории множеств и защищает докторскую диссертацию «Об операциях, приводящих к измеримым множествам». В 1950 г. ему присвоено звание профессора.

В 1949-50 гг. А. А. Ляпунов работает в Институте геофизики АН СССР. В летний сезон 1950 г. он, начальник Северо-Тяньшаньской экспедиции, руководит работами по интерпретации гравитационных наблюдений и глубинного сейсмического зондирования.

В 1951 г. Алексей Андреевич возвращается в МИАН, а в 1953 г. М. В. Келдыш приглашает его в Отделение прикладной математики этого Института в отдел кибернетики.

А. А. Ляпунов был одним из первых, кто оценил значение кибернетики и стал активным организатором исследований по кибернетике в нашей стране.

Работы А. А. Ляпунова посвящены разработке общих вопросов кибернетики, математическим основам программирования и теории алгоритмов, математической лингвистике и машинному переводу, кибернетическим вопросам биологии, а также философским и методологическим вопросам развития научной мысли. Им создан операторный метод программирования, который получил широкое распространение в реальном программировании и оказал огромное влияние на все последующее развитие теории программирования.

Одновременно, с осени 1952 г., А. А. Ляпунов работает на механико-математическом факультете МГУ в качестве профессора кафедр математической логики и вычислительной математики. В 1953 г. он организует в МГУ семинар по программированию, в 1954 г. — семинар по исследованию проблем расширения возможных областей применения вычислительных машин. В 1955-56 гг. под его руководством работает семинар по вопросам, смежным для кибернетики и физиологии.

Особенно большую роль в координации работ и формировании новых направлений исследований сыграл междисциплинарный семинар по кибернетике, организованный А. А. Ляпуновым в МГУ в 1956 г. Семинар объединил ученых различных специальностей. Он стал центром зарождения кибернетической мысли в нашей стране.

Из числа регулярных участников семинара и учеников А. А. Ляпунова вышли известные ученые в области теоретической и прикладной кибернетики: А. П. Ершов, Ю. И. Журавлев, Н. П. Бусленко, О. Б. Лупанов, С. В. Яблонский, О. С. Кулагина, Р. И. Подловченко, М. Л. Цетлин, Ю. И. Янов и многие другие.
Большое внимание А. А. Ляпунов уделял пропаганде и распространению идей кибернетики. Он основал издание серии сборников «Проблемы кибернетики», создал и редактировал серию книг «Кибернетика в монографиях», организовал публикацию переводов лучших работ зарубежных авторов в серии «Кибернетический сборник».

В 1959 г. по инициативе А. А. Ляпунова при Президиуме АН создается Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика». По предложению А. А. Ляпунова председателем Научного совета назначается академик А. И. Берг, а А. А. Ляпунов становится его заместителем.

Приняв приглашение М. А. Лаврентьева и С. Л. Соболева, в 1961 г. Алексей Андреевич переехал в Новосибирск во вновь созданное Сибирское отделение АН. Здесь по его инициативе создается Отдел кибернетики в Институте математики и кафедра теоретической кибернетики в Новосибирском университете. В 1970 г. А. А. Ляпунов переходит на работу в Институт гидродинамики СО РАН и организует в нем лабораторию кибернетики. Этой лабораторией он руководил до конца своей жизни.

За 12 лет, прожитых в Академгородке, Алексей Андреевич сумел осуществить многие из своих научных и педагогических замыслов.

А. А. Ляпунов был ярким педагогом и пропагандистом научных знаний. Он был одним из инициаторов создания в 1962 г. первой в нашей стране физико-математической школы-интерната при Новосибирском университете, первым председателем ее Ученого совета и активным лектором. Он был также одним из организаторов Всесибирских математических олимпиад и летних физматшкол в Академгородке.

В 1964 г. А. А. Ляпунов был избран членом-корреспондентом АН СССР по отделению математики. Научные, педагогические и организаторские заслуги А. А. Ляпунова отмечены правительственными наградами. Он был награжден орденом Ленина, двумя орденами Трудового Красного Знамени и орденом «Знак Почета».

Алексей Андреевич скоропостижно скончался 23 июня 1973 г. в Москве и похоронен на Введенском кладбище. Богатое наследие его планов и идей еще многие годы будет служить развитию науки.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных