Mistä tieteestä tietojenkäsittelytiede on peräisin? Mitä tietojenkäsittelytiede tutkii tieteenä? Tietojenkäsittelytieteen ja muiden tieteiden välinen suhde

Kuva 4

Tietojenkäsittelytiede on tieteenala, joka tutkii tiedon keräämisen, käsittelyn ja välittämisen lakeja, menetelmiä ja menetelmiä tietokoneilla ja muilla teknisillä keinoilla, ryhmä tieteenaloja, jotka käsittelevät tietokoneiden käytön ja kehityksen eri näkökohtia: soveltava matematiikka, ohjelmointi, ohjelmistot. , tekoäly, tietokonearkkitehtuuri, tietokoneverkot.

Tietojenkäsittelytieteen pääsuunnat ovat seuraavat.

Teoreettinen tietojenkäsittelytiede on matemaattinen tieteenala, joka rakentaa ja tutkii matemaattisten menetelmien avulla malleja tiedon käsittelystä, siirtämisestä ja käytöstä, luo teoreettisen perustan, jolle koko tietojenkäsittelytieteen rakennus on rakennettu.

Kybernetiikka on tiede elävien, elottomien ja keinotekoisten järjestelmien hallinnasta. Kybernetiikkaa voidaan pitää soveltavana tietojenkäsittelytieteenä monimutkaisempien automaattisten tai automatisoitujen ohjausjärjestelmien luomisessa ja käytössä: yksittäisen kohteen (työstökone, teollisuuslaitteisto, auto jne.) ohjauksesta monimutkaisimpiin. ohjausjärjestelmiä kokonaisille toimialoille, pankkijärjestelmille, yhteyksille ja jopa ihmisyhteisöille. Aktiivisimmin kehittyy tekninen kybernetiikka, jonka tuloksia hyödynnetään teollisuuden ja tieteen johtamisessa.

Ohjelmointi on toimiala, jonka tavoitteena on luoda yksittäisiä ohjelmia ja sovelluspaketteja, kehittää ohjelmointikieliä, luoda käyttöjärjestelmiä ja organisoida tietokoneiden vuorovaikutusta viestintäprotokollien avulla.

Tekoäly, jonka alan työn tavoitteena on paljastaa ihmisten luovan toiminnan salaisuudet, heidän kykynsä hallita taitoja, tietoja ja kykyjä. Tekoälyn alan tutkimusta tarvitaan luotaessa robotteja, luotaessa näihin tietokantoihin perustuvia tietokantoja ja asiantuntijajärjestelmiä, joiden käyttö on välttämätöntä myös laillisessa toiminnassa.

Tietojärjestelmät ovat järjestelmiä, jotka on suunniteltu tallentamaan, etsimään ja tarjoamaan tietoa käyttäjien pyyntöjen perusteella. Oikeudellisessa toiminnassa esimerkkejä tällaisista järjestelmistä ovat lakitietojärjestelmät "Code", "Garant", "Consultant", tietojärjestelmät erilaisten tietueiden (sormenjälki, sukunimi, luotitiedosto, varastetut ja löydetyt asiat jne.) tallentamiseen ja hakemiseen. Tehtävä siirtää kaikki tietueet sähköiseen muotoon ja järjestää niihin pääsy tietokoneverkon kautta on tällä hetkellä erittäin ajankohtainen.

Tietotekniikka on itsenäinen ala, jolla osa tehtävistä ei liity suoraan tietojenkäsittelytieteeseen (mikroelektroniikkaan), mutta tietokoneiden kehittämisessä, suunnittelussa ja tuotannossa tietotekniikan saavutuksia käytetään laajimmin.

Tietosuoja on toiminta-ala, jolla pyritään yleistämään tekniikoita, kehittämään tietosuojamenetelmiä ja keinoja.

Historiallisesti sana tietojenkäsittely tulee ranskan sanasta Informatique, joka muodostuu yhdistämällä termit Information (informaatio) ja Automatique (automaatio). Huolimatta tietotekniikan termin laajasta käytöstä useissa Itä-Euroopan maissa, useimmissa Länsi-Euroopan maissa ja Yhdysvalloissa käytetään toista termiä - Computer Science.

Tietojenkäsittelytieteen lähteiksi on tapana nimetä kaksi tiedettä: dokumenttitiede ja kybernetiikka. Dokumenttikirjoitus, jonka aiheena oli tutkia rationaalisia keinoja ja menetelmiä asiakirjavirran tehostamiseksi, syntyi 1800-luvun lopulla työmarkkinasuhteiden nopean kehityksen yhteydessä. Sen kukoistusaika tapahtui 1900-luvun 20- ja 30-luvuilla.

Tietojenkäsittelytiedettä lähinnä oleva tekninen tiede on kybernetiikka (kyberneticos) - taitava johtaminen, jonka perustan loi vuonna 1948 amerikkalainen matemaatikko Norbert Wiener.

Mielenkiintoista on, että termin kybernetiikka esitteli ensimmäisen kerran ranskalainen fyysikko Andre Marie Ampere 1800-luvun ensimmäisellä puoliskolla. Hän kehitti kaikkien tieteiden yhtenäistä luokittelujärjestelmää ja käytti tätä termiä osoittamaan hypoteettista johtamistietettä, jota ei tuolloin ollut olemassa, mutta jonka hänen mielestään olisi pitänyt olla.

Kybernetiikan oppiaineena ovat automaattisten ohjausjärjestelmien rakentamisen ja toiminnan periaatteet ja päätehtäviä päätöksentekoprosessien mallintamiseen, ihmisen psykologian ja matemaattisen logiikan yhteys, yksilön tietoprosessin ja tietoprosessien yhteys. yhteiskunnassa tekoälyn periaatteiden ja menetelmien kehittäminen. Käytännössä kybernetiikka nojaa monissa tapauksissa samoihin tietokoneohjelmistoihin ja -laitteistoihin kuin tietojenkäsittelytiede, ja tietojenkäsittelytiede puolestaan ​​lainaa kybernetiikalta matemaattisen ja loogisen perustan näiden työkalujen kehittämiseen.

Tietoa kutsutaan dataksi, kun painotetaan sitä, että se vastaanotetaan jonkin käsittelyalgoritmin syöttöparametreina. Data tulee sanasta "annettu", aivan kuten ongelman ehtoja kirjoitettaessa kirjoitetaan "annettu" ja "löytää".

Tätä termiä käytetään usein puhuttaessa tietokonejärjestelmistä. Samat tietokoneen muistiin tallennetut tiedot voidaan näyttää valitusta prosessointiohjelmasta riippuen joko graafisena tietona tai symbolisena informaationa tai ääniinformaationa tai numeerisena tietona.

Data on mitä tahansa tallennettuja signaaleja. Sanaa "informaatio" käytetään usein suppeammassa merkityksessä kuin yksinkertaisesti kaikkea, mikä heijastuu aineelliseen esineeseen toisen aineellisen esineen vaikutuksen seurauksena. Oletetaan, että tiedon vastaanottaminen antaa vastaanottajalle mahdollisuuden tehdä päätöksiä, toimia, tehdä valintoja tai laajentaa (ja/tai järjestää uudelleen) tietojärjestelmäänsä. Jos vastaanotetut tiedot eivät johda mihinkään edellä mainituista, niin subjektiivisesta näkökulmasta katsotaan, että vastaanottajalle ne eivät sisällä tietoa, vaikka ne vievät tietyn osan hänen muististaan.

Kun puhutaan tiedosta ja sen ominaisuuksista, tarkoitamme yleensä yhtä kolmesta näkökulmasta:

Tekninen - tarkkuus, luotettavuus, signaalin siirtonopeus, rekisteröityjen signaalien muistiin varattu tilavuus, signaalin tallennusmenetelmät. Tässä suhteessa tieto = data, eikä sen hyödyllisyyttä vastaanottajalle tai sen semanttista sisältöä oteta huomioon. Tämä on informaatiota laajimmassa merkityksessä, joka on yhteistä kaikille aineille, tietoa havainnoinnin, varastoinnin, välittämisen näkökulmasta.

Pragmaattinen - kuinka tehokkaasti tieto vaikuttaa vastaanottajan käyttäytymiseen. Tässä suhteessa he puhuvat tiedon hyödyllisyydestä ja arvosta. Tietyissä tapauksissa tiedon arvo muuttuu negatiiviseksi ja itse tiedosta tulee väärää tietoa. Tämä on tietoa käyttäytymisen hallinnasta.

Semanttinen - merkityksen välittäminen koodeilla. Semanttinen tieto on tietoa, joka aktivoi vastaanottajan asiasanastossa jo olevia kuvia (tunnistettavissa) tai tekee muutoksia hänen sanastossaan (tietojärjestelmä). Tämä on tietoa tiedon näkökulmasta.

Kuva 5

Prosessi, joka johtaa tiedon vastaanottamiseen, lähettämiseen (vaihtoon), muuntamiseen ja käyttöön. Ihminen aistien avulla havaitsee, ymmärtää sen ja tekee kokemuksensa, olemassa olevan tiedon ja intuition perusteella tiettyjä päätöksiä. Nämä päätökset muunnetaan todellisiksi teoiksi, jotka muuttavat ympärillämme olevaa maailmaa vaihtelevassa määrin. Tietoprosesseja ei tapahdu vain ihmisyhteiskunnassa, vaan myös kasvimaailmassa.

Ensinnäkin tietojenkäsittelytieteen kaltaista tieteenalaa vaaditaan varmistamaan tietokulttuurin oikea taso. Loppujen lopuksi sen pätevyyteen kuuluu aluksi: atk-tietotekniikka, tietojärjestelmät, nykyaikaiset tiedonkäsittelyvälineet ja -menetelmät, tekoälyjärjestelmät, tietokoneviestintä.

5. Tietojenkäsittelytieteen paikka tieteiden järjestelmässä

Tarkastellaanpa tietojenkäsittelytieteen paikkaa perinteisesti vakiintuneessa tieteiden järjestelmässä (tekniset, luonnontieteet, humanistiset tieteet jne.). Tämä mahdollistaisi erityisesti tietojenkäsittelytieteen yleissivistävän kurssin paikan löytämisen muiden akateemisten aineiden joukossa.

Muistakaamme, että A. P. Ershovin määritelmän mukaan tietojenkäsittelytiede on perustavanlaatuinen luonnontiede. Akateemikko B.N. Naumov määritteli tietojenkäsittelytieteen luonnontieteeksi, joka tutkii tiedon yleisiä ominaisuuksia, prosesseja, menetelmiä ja sen käsittelykeinoja (keräys, tallennus, muunnos, liike, tuotos). 1

Luonnontieteet - fysiikka, kemia, biologia ja muut - käsittelevät maailman objektiivisia kokonaisuuksia, jotka ovat olemassa tietoisuudestamme riippumatta. Tietojenkäsittelytieteen sisällyttäminen niihin heijastaa tiedonkäsittelyn lakien yhtenäisyyttä hyvin erilaisissa järjestelmissä - keinotekoisissa, biologisissa, sosiaalisissa.

Monet tiedemiehet kuitenkin korostavat, että tietojenkäsittelytieteellä on myös muille tiederyhmille - teknisille ja humanistisille (tai sosiaalisille) - ominaispiirteitä.

Tekniikan piirteet antavat tietojenkäsittelytieteelle sen tietoteknisten tietojenkäsittelyjärjestelmien luomiseen ja toimintaan liittyvät näkökohdat. Siten akateemikko A.A. Dorodnitsyn määrittelee tietojenkäsittelytieteen koostumuksen kolmeksi erottamattomasti ja olennaisesti toisiinsa liittyväksi osaksi: tekniset välineet, ohjelmistot ja algoritmi. Oppiaineen alkuperäinen nimi "Informatiikan ja tietojenkäsittelytieteen perusteet" on nyt muutettu "Informatiikka" (sisältäen teknisten, ohjelmistojen ja algoritmisten työkalujen opiskeluun liittyvät osiot). Tietojenkäsittelytieteessä on myös joitain humanistisen (yhteiskunta)tieteen piirteitä, mikä johtuu sen panoksesta yhteiskuntaelämän kehittämisessä ja parantamisessa. Tietojenkäsittelytiede on siis monimutkainen, monitieteinen tieteellisen tiedon haara.

6. Informatiikka tieteen ja teknologian yhtenäisyytenä

Kuva 6

Tietojenkäsittelytiede ei suinkaan ole vain "puhdasta tiedettä". Sillä on varmasti tieteellinen ydin, mutta tietojenkäsittelytieteen tärkeä piirre on sen laajat sovellukset, jotka kattavat lähes kaikenlaisen ihmisen toiminnan: tuotannon, johtamisen, tieteen, koulutuksen, suunnittelun kehittämisen, kaupan, rahoituksen, lääketieteen, oikeuslääketieteen, ympäristönsuojelun jne. Ja ehkä tärkein niistä on sosiaalisen hallinnan parantaminen uusien tietoteknologioiden pohjalta.

Tieteenä tietojenkäsittelytiede tutkii tietoprosessien (tämän käsitteen laajimmassa merkityksessä) luontaisia ​​yleisiä malleja. Kun kehitetään uutta mediaa, viestintäkanavia, koodaustekniikoita, tiedon visuaalista näyttöä ja paljon muuta, tämän tiedon erityisluonne on lähes merkityksetön. Tietokannan hallintajärjestelmän kehittäjälle ovat tärkeitä yleiset organisointiperiaatteet ja tiedonhaun tehokkuus, ei se, mitä konkreettista tietoa useat käyttäjät sitten syöttävät tietokantaan. Nämä yleiset mallit ovat tietojenkäsittelytieteen tieteena aiheena.

Tietojenkäsittelytieteen sovelluskohteena ovat erilaiset tieteet ja käytännön toiminnan alueet, joille siitä on tullut jatkuva uusimpien teknologioiden lähde, jota usein kutsutaan "uudeksi tietotekniikaksi". Erityyppisissä ihmisen toiminnassa (tuotantoprosessin hallinta, suunnittelu, rahoitustoimet, koulutus jne.) toimivat erilaiset tietotekniikat, vaikka niillä on yhteisiä piirteitä, eroavat samalla merkittävästi toisistaan.

Listataanpa vaikuttavimmat tietotekniikan toteutukset.

ACS - automatisoidut ohjausjärjestelmät - joukko teknisiä ja ohjelmistotyökaluja, jotka vuorovaikutuksessa ihmisten kanssa järjestävät tuotannossa tai julkisella alueella olevien kohteiden hallinnan. Esimerkiksi koulutuksessa käytetään ACS-VUZ-järjestelmiä.

APCS – automatisoidut prosessinohjausjärjestelmät. Tällainen järjestelmä ohjaa esimerkiksi tietokoneen numeerisen ohjauskoneen (CNC) toimintaa, avaruusaluksen laukaisuprosessia jne.

ASNI on tieteellisen tutkimuksen automatisoitu järjestelmä - laitteisto- ja ohjelmistokompleksi, jossa tieteelliset instrumentit liitetään tietokoneeseen, mittaustiedot syötetään siihen automaattisesti ja tietokone käsittelee nämä tiedot ja esittää ne tutkijalle sopivimmassa muodossa.

AOS on automatisoitu koulutusjärjestelmä. On olemassa järjestelmiä, jotka auttavat oppilaita hallitsemaan uutta materiaalia, seuraamaan tietoja, auttavat opettajia valmistelemaan opetusmateriaaleja jne.

CAD - tietokoneavusteinen suunnittelujärjestelmä - laitteisto- ja ohjelmistokompleksi, jonka avulla vuorovaikutuksessa henkilön (suunnittelija, suunnittelija, arkkitehti jne.) kanssa voidaan suunnitella mekanismeja, rakennuksia, monimutkaisten yksiköiden komponentteja jne. mahdollisimman tehokkaasti .

Mainittakoon myös lääketieteen diagnostiikkajärjestelmät, lipunmyynnin organisointijärjestelmät, kirjanpito- ja taloustoiminnan harjoittamisjärjestelmät, toimituksellista ja julkaisutoimintaa tukevat järjestelmät - tietotekniikan sovellusalue on erittäin laaja.

Tietojenkäsittelytieteen kehittyessä herää kysymys sen suhteesta ja erottumisesta kybernetiikkaan. Tämä edellyttää kybernetiikan aiheen selventämistä ja sen tiukempaa tulkintaa. Tietojenkäsittelytieteellä ja kybernetiikalla on paljon yhteistä hallinnan käsitteen perusteella, mutta niillä on myös objektiivisia eroja. Eräs lähestymistapa tietojenkäsittelytieteen ja kybernetiikan erottamiseen on luokitella tietotekniikan tutkimus ei missään kyberneettisissä järjestelmissä (biologisissa, teknisissä jne.), vaan ainoastaan ​​sosiaalisissa järjestelmissä tietojenkäsittelytieteen alaksi. Vaikka kybernetiikka säilyttää mielivaltaisissa järjestelmissä tiedon liikkumisen yleisten lakien tutkimuksen, tietojenkäsittelytiede tutkii tähän teoreettiseen perustaan ​​perustuen tiettyjä tapoja ja tekniikoita tietojen käsittelyyn, välittämiseen ja käyttämiseen. Monille nykyajan tiedemiehille tällainen jako näyttää kuitenkin keinotekoiselta, ja he pitävät kybernetiikkaa yksinkertaisesti yhtenä tietojenkäsittelytieteen komponenteista.

7. Tietojenkäsittelytieteen yhteys muihin tieteisiin

Kuva 7

Tietojenkäsittelytiede käyttää matemaattisia menetelmiä tietojen käsittelyn, siirtämisen ja käytön mallien rakentamiseen ja tutkimiseen. Voidaan väittää, että matematiikka luo teoreettisen perustan, jolle koko tietojenkäsittelytieteen rakennus on rakennettu.

Tietojenkäsittelytieteessä erityisen tärkeä on sellainen matematiikan ala kuin matemaattinen logiikka.

Matemaattinen logiikka kehittää menetelmiä, joiden avulla voidaan logiikan saavutusten avulla analysoida erilaisia ​​prosesseja, myös informaatiota, tietokoneiden avulla. Algoritmien teoria, rinnakkaislaskennan teoria, verkkoteoria ja muut tieteet ovat peräisin matemaattisesta logiikasta ja niitä käytetään aktiivisesti tietojenkäsittelytieteessä.

Loogisten operaatioiden avulla on mahdollista mallintaa oikeusnormin looginen rakenne. Mallintamisen tarkoituksena on tunnistaa oikeusnormin loogiset (myös piilevät) yhteydet. Tämä lainkielen formalisointi mahdollistaa oikeusnormien mallintamisen ja analysoinnin käyttämällä uutta automatisoitujen oikeustietojärjestelmien luokkaa, kuten asiantuntijajärjestelmiä.

Asiantuntijoiden mukaan tietojenkäsittelytieteen edistymisen määrää pitkälti sen matemaattisen perustan kehitys.

Oikeusinformatiikan ja teknisten tieteiden yhteys toteutuu nykyaikaisten tietokoneiden aktiivisella käytöllä oikeustieteen ja -käytännön tarpeisiin sekä erilaisten prosessien automatisoinnin varmistamiseen. Tietokoneiden käyttö puolestaan ​​perustuu muodollisen logiikan ja matematiikan laitteiston osallistumiseen oikeusinformatiikan etupiiriin, jota ilman on mahdotonta formalisoida oikeudellisia normeja ennen niiden lisäämistä tietokoneen muistiin.

Tietojenkäsittelytiede ja oikeusinformatiikka liittyvät läheisesti informaatioteorioihin.

Informaatioteoria on tiede, joka tutkii tiedon vastaanottamiseen, siirtoon, käsittelyyn ja tallentamiseen liittyviä kvantitatiivisia malleja. Alkuperäinen XX vuosisadan 40-luvulla. Viestintäteorian käytännön ongelmien joukossa informaatioteoriasta on tällä hetkellä tulossa välttämätön matemaattinen laite kaikenlaisten tietoprosessien, erityisesti ohjausprosessien, tutkimuksessa. Erilaisten tietojen vastaanotto, käsittely, välittäminen ja tallentaminen ovat olennaisia ​​edellytyksiä minkä tahansa ohjausjärjestelmän toiminnalle. Yksinkertaisin tapaus on tiedon siirto komentojen muodossa ohjauselimeltä (laitteelta) toimeenpanevalle taholle. Monimutkaisempi tapaus on se, mitä meillä käytännössä on: suljettu ohjaussilmukka, jossa komentojen suoran siirron jälkeen tieto komentojen suorittamisen tuloksista välitetään takaisin ohjauselimelle ns. "palaute"-kanavien kautta.

Kaikki tiedot, jotta ne voidaan lähettää, on koodattava signaalien muodossa, joiden kautta informaatio välitetään.

Tietoteorian tavoitteet ovat:

löytää edullisimmat koodausmenetelmät, joiden avulla voit välittää määritetyt tiedot käyttämällä vähimmäismäärää merkkejä;

määritetään viestintäkanavan kapasiteetti siten, että tiedon lähetys lähteestä vastaanottavalle viranomaiselle tapahtuu ilman viiveitä ja vääristymiä;

tietojen tallentamiseen tarkoitettujen tallennuslaitteiden määrän määrittäminen.

Ongelmien ratkaisemiseksi on ensinnäkin opittava mittaamaan lähetetyn tiedon määrä, viestintäkanavien läpimenokyky ja niiden herkkyys häiriöille (särölle).

Joskus nimeä "informaatioteoria" käytetään kirjallisuudessa virheellisesti viittaamaan tietojenkäsittelytieteeseen. Olennainen ero näiden tieteiden välillä on se, että informaatioteoria välittämättä välitetyn viestin sisällön tutkii sen välittämisen mahdollisuuksia viestintäjärjestelmien kautta vähiten vääristymällä ja tietojenkäsittelytiede keskittyy tiedon sisältöön ja sen käyttöön.

Viime vuosisadan viimeisinä vuosikymmeninä luotiin uusi tieteellinen tieteenala, joka kehittyy aktiivisesti - tietotiede. Tietotieteen seuraajat eivät pidä sitä vain tieteenä, vaan "koko ihmiskunnan elämän, harmonian, rauhan sekä tieteellisen ja teknisen kehityksen ainoana yleistävänä ideologiana" 2 . Tämän tieteen määräysten mukaan tieto on maailmankaikkeuden universaali generatiivinen perusta. Tiedon ansiosta universumi ilmestyi - galaksit, planeetat syntyivät, mukaan lukien Maa ja elämä siinä. Tietotieteen aiheena tutkitaan luonnon ja yhteiskunnan informaation makro- ja mikrodynaamisia prosesseja ja ilmiöitä suhteissa, yhteyksissä ja vuorovaikutuksessa materialisoituneiden, aineettomien ja tyhjiöattribuuttien kanssa sekä vastaanotto-, siirto-, varastointiprosesseja, tiedon käsittely, visualisointi ja kognitio.

Informatiikkaa pidetään tämän lähestymistavan puitteissa olennaisena osana tietotieteitä. Toistaiseksi ei ole julkaistu tiukkaa teoreettista näyttöä tai esimerkkejä ehdotettujen formulaatioiden käytännön toteutuksesta. Tässä suhteessa tämän teorian kannattajien määrä on erittäin pieni.

Johtopäätös

Kuva 8

Tässä esseessä olemme tutkineet tietojenkäsittelytieteen soveltamista johtamiseen. Tietotekniikalla on yhä tärkeämpi paikka elämässämme. Ne tunkeutuvat kaikkiin ihmisyhteiskunnan elämän kerroksiin ja helpottavat suuresti sen olemassaoloa. Esimerkiksi harvat ihmiset voivat kuvitella elämää ilman globaalia Internetiä.

Kunnallishallinnon tietojärjestelmiä tarkastellaan tarkemmin. Ja on toivoa, että näiden järjestelmien käyttöönotto parantaa Venäjän kaupunkien hallintojen, kaupungintalojen ja muiden hallintopalvelujen työtä.

Luettelo kuvista

Kuva 1 3

Kuva 2 5

Kuva 3 6

Kuva 4 8

Kuva 5 11

Kuva 6 13

Kuva 7 15

Kuva 8 18

1 Selvitetään, mitä on perustiede ja mitä luonnontiede. Perustieteiksi katsotaan yleensä tieteet, joiden peruskäsitteet ovat yleistieteellisiä ja joita käytetään monissa muissa tieteissä ja toimissa. Esimerkiksi matematiikan ja filosofian kaltaisten eri tieteiden perustavanlaatuisuudesta ei ole epäilystäkään. Tietojenkäsittelytiede kuuluu myös tähän kategoriaan, koska käsitteillä "informaatio" ja "tietojenkäsittelyprosessit" on epäilemättä yleinen tieteellinen merkitys.

2 Bill Gates

Tietokone Tiede(vertaa saksaan, samanlainen soundiltaan ja alkuperältään. Tiedot ja fr. Informatique, toisin kuin perinteinen englanninkielinen termi englanti. tietokone tiede - tietokone Tiede- Yhdysvalloissa tai Englannissa. tietojenkäsittelyä tiede - laskennallinen tiede- Britanniassa) On TiedeOtietojenkäsittely, tallennus ja käsittelytiedot. Se sisältää tieteenaloja, jotka liittyvät tavalla tai toisella tietokoneita: kuin abstrakti, kuten analyysi algoritmeja ja melko konkreettisia, esim. kehitystä ohjelmointikielet.

Tietojenkäsittelytiede tunnustettiin erilliseksi tieteeksi vasta 1970-luvulla; Sitä ennen se kehittyi osana matematiikkaa, elektroniikkaa ja muita teknisiä tieteitä. Tietojenkäsittelytiede on siitä lähtien, kun se tunnustettiin erilliseksi tieteeksi, kehittänyt omat menetelmänsä ja terminologiansa.

Ensimmäinen tietojenkäsittelytieteen laitos perustettiin yliopistoon vuonna 1962 Purdue(Purduen yliopisto). Nykyään tietojenkäsittelytieteen tiedekuntia ja laitoksia löytyy useimmista yliopistoista ympäri maailmaa.

Tietojenkäsittelytieteen määritelmiä on monia. Yksi niistä on tällainen.

Tietokone Tiede – on tekninen tiede, joka systematisoi tekniikoita tiedon luomiseksi, tallentamiseksi, käsittelemiseksi ja välittämiseksi keinointietokone teknologia , sekä näiden työkalujen toimintaperiaatteet ja niiden hallintatavat.

Määritelmästä seuraa, että tietojenkäsittelytieteen aine koostuu:

tietokonejärjestelmä laitteisto 1;

tietokonejärjestelmäohjelmistot;

laitteiston vuorovaikutustyökalut;

ohjelmistojen vuorovaikutustyökalut;

laitteiston ja ohjelmiston väliset vuorovaikutusvälineet;

keinoja ihmisten vuorovaikutukseen laitteiston ja ohjelmiston kanssa.

Vuorovaikutuskeinot ja liitäntä tietokonejärjestelmän toimintaobjektien välillä ovat tietojenkäsittelytieteessä erityisen tärkeitä.

Käyttöliittymä on joukko laitteistoja ja ohjelmistoja, joita käytetään luomaan yhteys ja käyttöliittymä tietokonejärjestelmän vuorovaikutuksessa olevien objektien välille.

Käyttöliittymä Vuorovaikutus-, pari- ja yhteyksien muodostamisprosessia aktiivisten objektien välillä kutsutaan myös.

Kappaleiden mukaan. 3, 4, 5, 6 (katso edellä) liitäntä voi olla laitteisto , ohjelmoida , laitteisto-ohjelmisto Jamukautettu .

Sana käyttöliittymä koostuu kahdesta englanninkielisestä sanasta: inter - inter, face - face, look. Kirjaimellisesti "ihmisten välillä". Yksi tietotekniikkaa käsittelevistä viitekirjoista määrittelee käyttöliittymän "rajojen määrittämiseksi vuorovaikutuksessa olevien objektien välille".

2. Tiedon käsite ja sen mittaus Data ja informaatio

Tiedon käsite on yksi modernin tieteen peruskäsitteistä ja tietojenkäsittelytieteen peruskäsite. Tiedolle on mahdotonta antaa tarkkaa määritelmää, aivan kuten on mahdotonta määrittää pistettä geometriassa. Tällaisissa tapauksissa käytetään käsitteitä. Se muodostaa aineen ja energian, tilan ja ajan kaltaisten käsitteiden ohella modernin maailmankuvan perustan, se on luokiteltu filosofiseksi peruskategoriaksi.

Suositussa tai tieteellisessä kirjallisuudessa näille käsitteille ei ole (eikä voi olla) universaaleja määritelmiä. Voimme puhua vain joistakin lähestymistavoista, jotka eri kirjoittajat ovat jakaneet tai eivät jaa.

Yksi lähestymistavoista on tämä. Aineellinen maailma koostuu fyysisistä ruumiista ja kentistä. He ovat jatkuvan liikkeen ja vuorovaikutuksen tilassa. Vuorovaikutus voi tapahtua suoran kosketuksen tai etäyhteyden kautta. Kehojen vuorovaikutukseen liittyy energian muutos, joka aiheuttaa muutoksia kappaleiden ja kenttien fysikaalisissa ominaisuuksissa.

Soitetaan tiedot tallentanut muutoksia kappaleiden ja kenttien fysikaalisissa ominaisuuksissa. Data on objektiivista , koska ne sisältävät tietoa aineellisessa maailmassa tapahtuneista tapahtumista.

Tiedon poimimiseksi tiedoista tulee olla riittävä (sopiva) menetelmä tietojen käsittelyyn. Toisin kuin data menetelmä on aina subjektiivinen , koska se on ihmisen keksimä, kehittämä. Siksi tiedot on datan ja niille sopivien menetelmien vuorovaikutuksen tuote. Tieto ilmestyy juuri tällaisen käsittelyn, tietojen ja menetelmien vuorovaikutuksen hetkellä.

Kaikesta tästä seuraa, että tiedot tallennetaan aina tietoina. Mutta joskus käsite tiedot korvataan käsitteellä tiedot. Ja vielä yksi huomautus. Konsepti tiedot liittyy läheisesti tiedon koodausprosessiin. Voit myös sanoa, että data on koodattua tietoa.

Tiedot tulee pitää erityislajina resurssi , eli jonkin verran tietoa kohteesta. Toisin kuin aineelliset resurssit, tieto on kuitenkin ehtymätön resurssi ja vaatii merkittävästi erilaisia ​​jäljentämis- ja päivitysmenetelmiä.

Tiedon käsitteellä on monia merkityksiä.

Filosofinen sanakirja sanoo sen tiedot(latinaksi informatio - selitys, esitys) - tämä on ensinnäkin jotain tietoa, joukko tietoja, tietoa; toiseksi yksi kybernetiikan peruskäsitteistä.

SISÄÄN eloton luonto tiedon käsite liittyy käsitteeseen reflektio, näyttö.

Kotona Tieto tarkoittaa meitä kiinnostavaa tietoa. Tietoa henkilölle on tieto, jonka hän saa eri lähteistä. Kaikkien aistiensa avulla ihminen saa tietoa ulkomaailmasta.

Kielitieteessä Tieto ei tarkoita mitään viestejä, vaan vain sellaisia, jotka ovat uusia tai hyödyllisiä, ts. viestin merkitys otetaan huomioon.

Tietojen alla tekniikassa ymmärtää viestejä, jotka välitetään merkkien tai signaalien muodossa.

Viestintäteoriassa Tiedolla tarkoitetaan yleensä mitä tahansa symbolisarjaa ottamatta huomioon niiden merkitystä.

Tietoteoriassa Tieto ei tarkoita mitään tietoa, vaan ainoastaan ​​sellaista, joka poistaa tai vähentää täysin ennen sen vastaanottamista olemassa olevaa epävarmuutta. K. Shannonin määritelmän mukaan tiedot - tämä on epävarmuus poistettu.

Tietojen alla kybernetiikassa viittaa mihin tahansa joukkoon signaaleja, vaikutteita tai tietoja, jotka tietty järjestelmä havaitsee ympäristöstä (tuloinformaatio), luovuttaa ympäristöön (lähtöinformaatio) tai lopulta tallentaa itseensä (sisäinen, järjestelmän sisäinen informaatio).

Toinen lähestymistapa tiedon määrittelyyn tämä: tietotekniikalla on kyky käsitellä tietoa automaattisesti, ilman ihmisen väliintuloa, eikä täällä voi puhua mistään tiedosta tai tietämättömyydestä. Nämä työkalut voivat toimia keinotekoisen, abstraktin ja jopa väärän tiedon kanssa, jolla ei ole objektiivista heijastusta luonnossa tai yhteiskunnassa.

Tietojenkäsittelytiede on suhteellisen nuori tiede, joka myös kehittyy erittäin nopeasti, mikä usein johtaa sen kehityksen muotoihin, jotka olivat ihmiskunnalle tähän asti tuntemattomia. Samaan aikaan tietojenkäsittelytieteen merkitys kasvaa jatkuvasti, koska informatisointi tunkeutuu aktiivisesti kaikille ihmisen toiminnan aloille. Nämä tietojenkäsittelytieteen piirteet johtavat siihen, että tiedeyhteisö ei ole toistaiseksi kyennyt kehittämään yleisesti hyväksyttyä määritelmää tälle tieteelle. Lähes jokaiselta tieteenalalta löydät oman määritelmäsi tietojenkäsittelytieteelle, joka eroaa muista. Siksi tietojenkäsittelytiede matemaatikolle, tietokoneasiantuntijalle, taloustieteilijälle, filosofille, sosiologille, filologille on hyvin usein ensi silmäyksellä täysin eri tieteitä. Jos kuitenkin käännymme tietojenkäsittelytieteen tieteenä muodostumishistoriaan, käy selväksi, että sen perusperiaatteet ja käsitteellinen koneisto ovat suurelta osin universaaleja, ts. eivät riipu sen erityisestä soveltamisalasta.

Tietojenkäsittely-termin alkuperä

Termi "tietotekniikka" syntyi 60-luvulla. XX vuosisadalla Ranskassa nimeämään alan, joka käsittelee automatisoitua tietojenkäsittelyä sähköisten tietokoneiden avulla w sisään. ranskalainen termi informatiivinen (tietokonetiede), joka muodostuu sanojen yhdistämisestä tiedot (tiedot) ja automaattinen (automaatio) ja tarkoittaa tietojen automatisointia tai automaattista tietojenkäsittelyä. Englanninkielisissä maissa tällä termillä on synonyymi tietokone tiede (tietotekniikan tiede).

Vuonna 1963 neuvostotieteilijä F.E. Temnikov määritteli samanaikaisesti ulkomaisten kirjailijoiden kanssa tietojenkäsittelytieteen tieteeksi yleisesti, joka koostuu kolmesta pääosasta - tietoelementtien teoriat, tietoprosessit Ja tietojärjestelmä. Tämä oli ensimmäinen tärkeä käänne "tietotekniikan" käsitteen kohtalossa, mutta se pysyi pitkään vain historiallisena tosiasiana. Tämä yritys perustella uutta käsitettä, todistaa sen tarpeellisuus ei onnistunut eikä sitä arvostettu kunnolla, koska julkaisu tehtiin vähän tunnetussa erikoislehdessä (Izvestia of Universities. Electromechanics. 1963. No. 11). Tavalla tai toisella, tuolloin "tietotekniikan" käsite ei ollut vielä saanut huomattavaa leviämistä maassamme. Vaikka jo tuolloin tieteellisessä kirjallisuudessa oli usein tulkintoja "tietotekniikasta Temnikovin näkemysten prisman kautta". Niinpä vuonna 1968 julkaistiin A.I. Mikhailovin, A.I. Chernyn ja R.S. Gilyarevskyn teos "Tietokonetieteen perusteet", jossa käsitellään yksityiskohtaisesti tieteellisen ja teknisen tiedon käsitteitä ja sen käsittelymenetelmiä.

Vuonna 1972 Neuvostoliitossa julkaistiin Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja (BSE), jossa "tietotekniikan" määritelmä keskittyi selvästi tämän tieteen humanistisiin tieteisiin, erityisesti viestintäprosessiin.

Tietokone Tiede– humanitaarisen tiedon ala, joka tutkii tieteellisen tiedon rakennetta ja yleisiä ominaisuuksia sekä informaatioviestintäprosessien perusmalleja.

Tällainen ajatusten hajaantuminen tieteellisen informatiikan paikasta ja roolista johtaa siihen, että sen määritelmät hämärtyvät ja yritetään etääntyä kaikista erityispiirteistä. Japanissa vuonna 1978 pidetyssä kansainvälisessä kongressissa annettiin tietojenkäsittelytieteen laaja määritelmä.

Tietojenkäsittelytieteen käsite kattaa alueet, jotka liittyvät tietojenkäsittelyjärjestelmien suunnitteluun, rakentamiseen, käyttöön ja ylläpitoon, mukaan lukien koneet, laitteet, ohjelmistot, organisatoriset näkökohdat sekä monet teolliset, kaupalliset, hallinnolliset, sosiaaliset ja poliittiset vaikutteet.

Vuonna 1982 julkaistiin akateemikko V. M. Glushkovin monografia "Paperittoman tietojenkäsittelytieteen perusteet" (2. painos, korjattu ja laajennettu, julkaistiin vuonna 1987). Ja vuotta myöhemmin Neuvostoliiton tiedeakatemian vuosikokous päätti perustaa tietojenkäsittelytieteen osaston Tiedeakatemiaan. Siitä hetkestä lähtien tietotekniikan ideat maassamme rekisteröitiin paitsi tieteessä, myös toimijoiden keskuudessa.

Mikä oli tietojenkäsittelytieteen ymmärrys silloin? Tässä akateemikko V. M. Glushkovin monografiassa ei ole suoraa määritelmää tietojenkäsittelytieteestä uudeksi tieteeksi. Mutta tämän kirjan sisällön ja Neuvostoliiton tiedeakatemian materiaalien perusteella uuden osaston perustamisesta voidaan tehdä seuraava johtopäätös.

Tietokone Tiede– tämä on kaiken nykyaikaisen tietoteorian, tekniikan ja tekniikan keinojen kokonaisuus, tämän tiedon alan yhteenveto, monimutkainen nimitys.

Toisin sanoen tietojenkäsittelytiede tieteenä tänä päivänä imee itseensä olemukseltaan ja luonteeltaan hyvin erilaisia ​​tietoideoita, työkaluja ja prosesseja, jotka liittyvät yhteiskunnan nykyisten ja tulevaisuuden tietotarpeiden tyydyttämiseen. Nykyaikaisen tietojenkäsittelytieteen puitteissa voidaan kuitenkin tunnistaa tarkempia sen soveltamisalueita. Siksi K. K. Kolinin artikkelissa "Informatiikan evoluutio ja uuden informaatiotieteiden kompleksin muodostamisen ongelmat" ehdotetaan kaksitasoista rakennetta tietojenkäsittelytieteen aihealue . Ylempi taso on omistettu teoreettiselle tietojenkäsittelytieteelle, joka systematisoidun tieteellisen tiedon teoreettisena perustana kattaa kolme päätasoa - teknisen, sosiaalisen ja biologisen tietojenkäsittelytieteen. Jokaisella taustalla olevalla tasolla on omat erityispiirteensä, sillä se tutkii ja kuvaa tietoprosesseja toimintaympäristöstä riippuen. Tietojenkäsittelytieteen ainealueiden kaksitasoinen rakenne on esitetty taulukossa. 1.1.

Taulukko 1.1

Tietojenkäsittelytieteen ainealueen rakenne (1)