Авиационно инженерство Административно право Административно право Беларус Алгебра Архитектура Безопасност на живота Въведение в професията „психолог” Въведение в икономиката на културата Висша математика Геология Геоморфология Хидрология и хидрометрия Хидросистеми и хидравлични машини Културология Медицина Психология икономика дескриптивна геометрия Основи на икономически т Oria професионална безопасност Пожарна тактика процеси и структури на мисълта, Професионална психология Психология Психология на управлението на съвременната фундаментални и приложни изследвания в апаратура социалната психология социални и философски проблеми Социология Статистика теоретичните основи на компютъра автоматично управление теория на вероятностите транспорт Закон Turoperator Наказателно право Наказателно-процесуалния управление модерна производствена Физика Физични феномени Философски хладилни инсталации и екология Икономика История на икономиката Основи на икономиката Икономика на предприятията Икономическа история Икономическа теория Икономически анализ Развитие на икономиката на ЕС Спешни ситуации ВКонтакте Однокласници Моят свят Facebook LiveJournal Instagram
border=0

въведение

Според съвременните идеи, информацията е една от първоначалните категории на Вселената, заедно с материята и енергията. Тези категории са взаимосвързани; такива връзки могат да се видят както в природните феномени, така и в явленията и процесите, генерирани от човека. Примери за природни явления, в които се проявяват връзките между материя, енергия и информация, включват:

· Фазов преход от кристално състояние на твърдо вещество към течност - в него, заедно с материалните трансформации и енергийните разходи, има загуба на информация относно разположението на атомите (придружено от увеличение на ентропията);

· Прехвърлянето на наследствени черти в дивата природа чрез информация, затворена в ДНК молекули, която осигурява, благодарение на различните набори от хромозоми, от една страна, прехвърлянето на доминиращите черти на даден животински или растителен вид, а от друга страна, адаптиране към промени във външните условия на съществуване;

· Кондиционирани и безусловни рефлекси - това е информация, която се появява и продължава в мозъка на животното поради материалните и енергийните ефекти на външната среда.

Примери за връзки на материя - енергия - информация в обществото на хората са:

· Всяко производство, включващо материален компонент (първоначални материали), енергийни ресурси, необходими за преобразуването на материални обекти, както и информационно осигуряване под формата на описание на технологии, различни документи и др .;

· Обучение на нови членове на обществото - образование - информационен процес, който изисква както материална, така и енергийна подкрепа;

· Управлението във всяка област е да се разработят решения въз основа на наличната информация, която може да има специфични материални и енергийни прояви, например падане от велосипед или изключване на електричеството.

Коя от трите изброени категории е по-важна за човек? Такава формулировка на въпроса изглежда безсмислена, тъй като винаги може да се посочат много примери за приоритет на всяка от тези категории в конкретни ситуации. В същото време напредъкът на човечеството неизбежно води до увеличаване на общия обем информация, която има, и този обем се увеличава с времето много по-бързо от населението на света и неговите материални нужди. По този начин може да се твърди, че значението на информацията по отношение на другите категории нараства. Поради тази причина по-нататъшното развитие на човечеството се свързва с изграждането и прехода към нова формация - информационната общност *.

* Заинтересованите от този проблем могат да се обърнат към книгите на К. Попър, Ф. Хайек, Г. Громов.

Защо ролята на информатиката и информационната обработка на информацията в компютърните технологии стана видима едва през последните няколко десетилетия? Защо компютърната наука като независима научна дисциплина съществува само за около половин век, въпреки че човечеството винаги се е занимавало с информационни процеси и обработване на информация? За да отговорим на тези въпроси, е необходимо да направим кратка екскурзия в историята, като я оценим по отношение на нивото на развитие на информационните процеси. Трябва да се отбележи, че самото разпределение на примитивните хора от животинския свят и формирането на първичните общества се свързва с тяхната комуникация в процеса на решаване на съвместни задачи - лов, борба с елементи и т.н. с обмен на информация. По отношение на комуникацията, ситуацията не се е променила изобщо през хилядолетията оттогава - и сега всички съвместни действия, решаването на всяка задача, в която участват повече от едно лице, изискват обмен на информация, представена във форма, която е ясна за всички участници. За да характеризираме информационната поддръжка на историческите епохи, нека разграничим няколко параметъра:

· Организация на информационния трансфер в пространството, т.е. разпространение на информация, за да се осигури достъп до нея за хората (потребителите), отдалечени една от друга в относително кратък интервал от време;

· Организиране на трансфер на информация във времето, т.е. натрупване и съхраняване на информация в интерес на бъдещите потребители;

· Организиране на обработка на информация, т.е. трансформиране на наличната информация с цел използването й за решаване на задачите на практиката - управление, обучение, създаване на нова информация (наука и изкуство) и др.

В хода на човешката история подобряването на показателите, характеризиращи степента на развитие на тези процеси, е неравномерно, което води до появата и преодоляването на няколко информационни бариери. Информационните бариери се формират в резултат на противоречия между информационните потребности на обществото и техническите възможности на тяхното предоставяне. Тези бариери бяха пречка за напредъка на обществото и затова, както в случая с материалните или енергийните бариери, човечеството винаги е намирало начин да ги преодолее. Има три такива информационни бариери.

Първата информационна бариера е преодоляна приблизително през V хил. Пр. Хр. До този момент единственото хранилище на информация беше човешкият мозък. Прехвърлянето на информация е свързано с механичното движение на самия човек и следователно скоростта на прехвърляне е много ниска, а прехвърлянето е ненадеждно. Обработката на информация е извършена и от човек. Противоречието се състоеше в това, че човечеството се нуждаеше от способността да запази навреме опита и знанията, натрупани от предишните поколения, за да бъдат предадени на следващите поколения. Преградата беше преодоляна поради появата на писане. Камъни, глинени плочи, папирус, пергамент, кора, материя станаха носители на информация; по-късно (през I в.сл.Хр.) се появява хартия.

II-та информационна бариера е формирана през XV век. поради факта, че във връзка с развитието на производството - появата на цехове, фабрики - имаше нужда от голям брой образовани хора, способни да управляват това производство. Спорът е, че броят на източниците на информация - ръкописи, ръкописи - не може да осигури обучение за голям брой хора. Изобретяването на печат (т.е. копиране на информация) в Европа през XV век. И. Гутенберг и в XVI век. И. Федоров позволи да преодолее това противоречие. По това време скоростта на предаване на информация се определя от скоростта на механичното движение на неговия хартиен носител. Обработката е извършена от човек. Тъй като хартията е основният информационен носител и именно това определя технологиите за натрупване и разпространение на информация, по дефиницията на В. М. Глушков това състояние може да се нарече хартиена информатика.

В началото на ХХ век. ситуацията се е променила, най-вече по отношение на скоростта на разпространение на информацията: първо, пощата се появи; през XIX век. - телеграф, след това телефон; през 1905 г. радио; през 1920-1930 г. - телевизия. В резултат на тези изобретения информацията можеше да бъде незабавно доставена до всяка част на земното кълбо. Имаше и нови устройства, които предоставиха различни (в сравнение с хартията) принципи за съхраняване на информация за съхранение - фотография, след това кино, след това магнитен запис. Без значителни промени остана само ситуацията, свързана с обработката на информацията - тази функция все още се изпълняваше само от хора.

Човечеството се приближи до третата информационна бариера през втората половина на двадесети век, когато общата информация, която притежаваше, се увеличи толкова много, че общата пропускателна способност на човешкия мозък не беше достатъчна, за да я обработи. Напредъкът на човечеството започна да зависи от това дали ще бъде възможно да се реши проблемът с автоматизацията на обработката на информация. Варианти на решението се появяват през 1945-46, когато американски инженери П. Екерт и Дж. Маучли изграждат първия цифров компютър ENIAK, математикът Дж. Фон Нойман описва принципите на работа на автоматичните изчислителни устройства, а през 1948 г. К. Шанън публикува. известната работа "Математическа теория на комуникацията", където той очертава математическите принципи на кодиране и предаване на информация, както и предлага метод за обективно измерване на количеството информация - тези идеи и формира основата на новата наука - компютърни науки. Така, преодоляването на новата информационна бариера създаде необходимостта от създаване на устройства, които осигуряват автоматизирана обработка на информацията, а това, от своя страна, породи наука, която ще определи принципите на работа на такива устройства и общите принципи на представяне и преобразуване на информацията.

Терминът "компютърна наука", обозначаващ името на нова наука, се появи и се вкорени не веднага. В нашата страна през 60-те години. XX век. Въпросите, свързани с разработването, експлоатацията и използването на автоматизирани системи за обработка на информация, бяха обединени от термина “кибернетика”, въпреки че това не е съвсем вярно, тъй като по дефиницията на Н. Винер кибернетиката е наука за законите за контрол в живата и неживата природа, т.е. д. нейната област на интерес обхваща само част (макар и обширна и важна) на информационните процеси и системи, използвани от хората. По-общата научна дисциплина, свързана с изучаването на информация в англоговорящите страни, започва да се нарича "компютърни науки" - "изчислителна наука"; Във Франция се появява терминът "Informatique" - "информатика" - заимстван от средата на 70-те години. твърдо влезе в първата научна и техническа употреба, а след това стана добре позната и общоприета. Не може обаче да се разглежда предметната област на дисциплината на компютърните науки . Международният конгрес по информатика от 1978 г. предложи следното определение: „Концепцията на информатиката обхваща области, свързани с разработването, създаването, използването и логистичната поддръжка на системите за обработка на информация, включително машини, оборудване, софтуер, организационни аспекти, както и промишлени, търговски административно и социално въздействие. ” Сливането на компютърните науки с телекомуникациите, както отбелязва академик В.М. Глушков [12] доведе до появата на нов термин - телематика, въпреки че досега не е получил същото разпределение като компютърните науки. За наше съображение, определението на академиците А.П. Ершова и Б.Н. Наумова:

Информатика е фундаментална естествена наука, която изучава общите свойства на информацията, процесите, методите и средствата за нейната обработка (събиране, съхранение, трансформация, движение, издаване)

Предоставянето на компютърни науки на фундаменталните науки означава, че то е от общонаучно значение, т.е. нейните концепции, закони и методи са приложими не само в рамките на самата наука, но и в други научни и приложни дисциплини.

В компютърните науки има две направления - теоретични и приложни. Изследванията в областта на теоретичната информатика дават възможност за идентифициране и формулиране на общи закони, свързани с информационните и информационните процеси, определянето на принципите на работа на техническите системи, свързани с информационните процеси и обработката на дискретна информация, както и изграждането на методология за създаване и използване на информационни модели. Приложната информатика осигурява директно създаване на информационни системи и софтуер за тях, както и тяхното приложение за решаване на практически задачи.

Теоретичната компютърна наука е дисциплина, която използва методите на математиката. Тъй като всяка информация може да бъде представена в дискретна форма (този термин ще бъде разкрит по-късно), дискретен математически апарат може да се използва за описание на информационните процеси. Въпреки това, в теоретичната информатика този апарат е изпълнен със специфично и специфично съдържание, тъй като той се отнася за информационни обекти. Теоретичните компютърни науки включват следните дисциплини: теория на информацията, теория на алгоритмите, теория на кодирането, теория на системите и моделите, теория на крайните автомати, изчислителна математика, математическо програмиране и редица други. Тъй като това ръководство не е учебник по теоретични компютърни науки и решава по-скромна задача - да представи някои от фундаменталните основи на компютърните науки, ще бъдат засегнати само някои от целия списък от дисциплини и до степента, определена от понятието "минимална достатъчност". От друга страна, разглеждане на въпроси от приложен характер и специфични технически или софтуерни решения също е извадено от рамката на този наръчник - тези въпроси са разгледани в много други източници (вж. Например библиографията, дадена в учебника от А. В. Могильов, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер [30]).





Вижте също:

Пример 7.5

Методи за представяне на алгоритми

Пример 2.3

Вероятността на който и да е от двата резултата от независими и несъвместими събития е равна на сумата на техните вероятности.

Струнен вербален алгоритъм

Връщане към съдържанието: Теоретични основи на компютърните науки

2019 @ ailback.ru