ГОУ ВПО «КурскийГосударственный Медицинский Университет»
КафедраИнформатики и вычислительной техники
Реферат поинформатике на тему
«Информатика какнаука: развитие и перспективы»
Выполнил: студент 1-го курса
Ларин Сергей
Проверил: Артеменко
Виктор Сергеевич
Курск, 2009
План
Введение
1. Появлениеи развитие
1.1 Этап иероглифической символики
1.2 Этап абстрактной символики
1.3 Этап картографии, технической графики и информационной визуализации иаудирования
1.4 Этап книгопечатания
1.5 Этап технической (индустриальной) революции 19 в.
1.6 Этап математизации и формализации знаний
1.7 Этап информатизации, информационно — логического представления знаний
1.8 Этап автоформализации знаний
2. Структура
2.1 Теоретическая информатика
2.2 Математическая логика
2.3 Теория информации
2.4 Системный анализ
2.5 Кибернетика
2.6 Биоинформа́тика
2.7 Программирование
3. Кибернетикаи информатика
Заключение
Литература
Введение
Прогресс невозможен без систематизации, накопления,передачи и сохранения знаний. Наши предки на каменных поверхностях пещер, наглиняных дощечках, на пергаменте и папирусе, пытались передать и сохранить своизнания для потомков. Заметим, что осуществлять строительство, проводить научныеисследования, заниматься торговлей и т.д. очень трудно на основе лишьсобственного ума и жизненного опыта. По мере накопления человечеством знанийстали актуальными вопросы сохранения, тщательного отбора и систематизацииимеющейся информации. Так постепенно человечество пришло к науке, называемойинформатикой.
Информа́тика (ср. нем. Informatik, фр. Informatique,англ. computer science — компьютерная наука — в США, англ. computing science —вычислительная наука — в Великобритании) — наука о способах получения,накоплении, хранении, преобразовании, передаче и использовании информации. Онавключает дисциплины, так или иначе относящиеся к обработке информации в вычислительныхмашинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, таки довольно конкретные, например, разработка языков программирования. Было быуместным привести слова известного нидерландского ученого Эдсгер Дейкстра:«Информатика не более наука о компьютерах, чем астрономия — наука отелескопах». И действительно – эта сравнительно молодая наука, поистине великапо своим масштабам развития – всего за полвека она приобрела статус практическимировой науки, без которой сейчас не сможет работать ни одно предприятие, дачто уж там – ни одна экономика любой страны не сможет существовать без этойнауки. Сегодня информатика стала также и мировой индустрией. Кризис,затронувший все сферы жизни никак не смог повлиять на сферу информационныхтехнологий. Самые богатые люди мира по версии журнала «Forbes» задействованы всфере информационных технологий. Попробуем разобраться в истории этой науки, еёструктуре, а так же в перспективах её развития.
1. Появление и развитие информатики
1.1 Этап иероглифической символики
Изначально носителем информации была речь. Развитие речи,языка — объективный процесс в развитии общества. Как отмечал Ф. Энгельс,“развивающиеся люди развились до того, что им стало необходимо что-то сказатьдруг другу”. Труд сыграл свою роль в развитии человека. Речь (как отражениемыслительных процессов) повлияла на развитие человека не в меньшей степени.Язык обладает в среднем 20% избыточностью, т.е. любое сообщение можно было быбез потери информации сократить на 1/5, однако при этом резко уменьшаетсяпомехоустойчивость и воспринимаемость информации. К самым ранним знаковымсистемам относятся: приметы, гадания, знаменья, язык, изобразительноеискусство, музыка, графика, пластика, танец, пантомима, архитектурныесооружения, костюм, народные ремесла, обряды. Первые примеры информационнойсимволики были предоставлены в каменном веке в виде пиктографического письма(рисунков) на камне. В бронзовом веке появились изображения повторяющихсясистем понятий – идеограмм, которые с конца IV века до н.э. превратились врисуночное иероглифическое письмо. В то же время, благодаря развитиюпроизводства и торговли совершенствуется числовая символика, которая вначалевозникла в виде счета из двух цифр 1 и 2. Все остальные количества обозначалисьпонятием “много”. Дальнейшее развитие счета произошло, благодаря нашимфизиологическим особенностям наших рук — пальцам (счёт с 5 до 10). Клинописнаязапись счета появилась в Вавилоне в III тыс. до н.э. Далее появились различныеспособы записи счета, например, вавилонская, критская, арабская, латинская идр. Вавилонская система счета позволяет вести запись чисел в пределах 1 млн. ивыполнять действия с простыми дробными числами. В 5-4 в. до н.э. на островеКрит применяется удобная для записи десятичная символика счета. Древние римлянеположили в основу алфавита счисления иероглифическое обозначение пальцев рук(все символы этой системы счисления можно изобразить с помощью пальцев рук). Ковремени расцвета римской культуры, эти значки были заменены похожими на нихлатинскими. Затем у индусов арабы заимствовали искусство быстрого счета (налицопризнаки автоматизации вычислений) и значки для записи чисел, т.е. цифры,которые в VII-VIII в. до н.э. распространились и на европейском континенте.
1.2 Этап абстрактной символики
Иероглифическое письмо, хоть и является древнейшим,сохранилось до наших дней в ряде регионов (Китай, Япония, Корея). Егосохранению способствовало удобство, наглядность и то, что народы этих странбыли этнически однородны и из-за особенностей культуры, традиций,географического положения слабо мигрировали. В Средиземноморье же былипредпосылки совершенствования письма: различные языковые формы, развитыемежнациональные торговые связи, относительно нестабильная политическаяобстановка в государствах и миграция населения. Поэтому здесь за короткийисторический период завершился переход от иероглифической системы письма кабстрактной и более удобной для чтения системы клинописи на сырых глиняныхтабличках (III-II в. до н.э.). Следующий период создания последовательногослогового письма на глиняных табличках — вавилонский. Вавилонский язык впервыев истории начинает выполнять международные функции в дипломатии и торговле,т.е. приобретает коммуникационные и терминообразующие функции. Новым этапомявилось создание в X-IX в. до н.э. финикийского алфавита. Этап перехода калфавитной системе завершился в VIII в. до н.э. созданием на основефиникийского письма греческого алфавита, который впоследствии стал основой всехзападных письменных систем. Усовершенствованием этой информационной символикистало введение во II-I в. до н.э. в Александрии начал пунктуации. Развитиеписьменной символики завершается в Европе в XV в. созданием пунктуациисовременного вида. Появляется древнегреческая научная терминология, благодарякоторой началось устранение излишней информационной избыточности (она как будетпоказано ниже — и благо, и вред). В период Возрождения древнегреческие илатинские языки послужили основой для создания терминологических систем вразличных областях знаний. Это период расцвета не только культуры, искусства,поэзии, но и таких способов актуализации знаний, как виртуализация связей иотношений, например, архитектурные сооружения и др. Математическая символикапродолжает качественно развиваться благодаря фундаментальным открытиямматематики таким, как, например, создание совершенной алгебраической символики(XIV-XVII в.), введение знаков операций (XV в.), введения знаков равенства,бесконечности (XVII в.), появления знаков степени, дифференциала, интеграла,производной (XVII в.) и др.
1.3 Этап картографии, технической графики и информационнойвизуализации и аудирования
Особая форма представления, визуализации знаний — карты,отображающие явления природы и общества в виде информативных образов и знаков.Первые карты, дошедшие до наших дней, были составлены в Вавилоне (III-I тыс. дон.э.). Карта мира была впервые составлена Птолемеем во II в. до н.э. Созданиеновых картографических проектов и технологий их составления происходит в концеXVI в. Возникновение технической графики относится ко времени появления раннейписьменности и развивается в связи с сооружением сложных объектов(замечательные пирамиды, дворцы, шахты, водопроводные системы) в III-II тыс. дон.э. Дальнейшее развитие техническая графика получила в эпоху Возрождения всвязи с конструированием сложных машин и механизмов, например, военногохарактера и возведением крупных городов. Значительно позже развиваются элементывиртуализации связей и отношений в картинах многих известных художников (Дюрер,Эшер и др.). В эпоху Возрождения также предпринимаются попытки не тольковизуализации, на и аудирования, искусственного создания звуков (озвучиванияинформации). Появились модели говорящих машин. Например, в 1770 г. в ПетербургскойАкадемии наук сотрудник Санкт-Петербургского университета Краценштейнсмоделировал акустические резонаторы, имитирующие голос человека. Затем, позже,Вольфганг фон Кемпелен разработал, а Уитстон построил «говорящие меха»,создававшие воздушный поток для возбуждения вибрирующих язычков, игравших рольголосовых связок. В 1876 г. Александр Грейам Белл получил американский патентна устройство, названное телефоном.
Бумажный этап развития информатики можно отсчитывать,видимо, с X в., когда бумага стала производиться на предприятиях в странахЕвропы. Эпоха Возрождения сыграла исключительную роль в развитии не тольколитературы и искусства, но и информатики, особенно, её гуманитарных основ иприложений. С расширением торговли и ремесел появились городские почты: с XV в.– частная почта, с XVI в. – королевская почта. Благодаря этим стабильнымкоммуникациям информационная деятельность начинает расширяться, появляютсяпервые университеты (Италия, Франция), которые начинают играть роль центровхранения и передачи информации, центров культуры и знания. Классическоеуниверситетское образование базируется на фундаментальности, универсальности,гармонизации образования, методов и средств актуализации информации.
1.4 Этап книгопечатания
Книгопечатание было изобретено в Германии в XV в. какмассовая деятельность и стало началом нового научного этапа в естествознании(станок Гуттенберга, 1440-1450). Главным качественным достижением того временистало возникновение систем научно-технической терминологии в основных отрасляхзнаний, появились журналы, газеты, энциклопедии, географические карты.Происходило массовое тиражирование по пространству информации на материальныхносителях, что приводило к росту профессиональных знаний и развитиюинформационных технологий. “Книгопечатание явилось могучим орудием, котороеохраняло мысль личности, увеличило ее силу в сотни раз” (В.И. Вернадский).
1.5 Этап технической (индустриальной) революции 19 в.
Книгопечатание развивало науки, способствовалосистематизации и формализации знаний по отраслям. Эти знания можно было теперьбыстро тиражировать (налицо появление ещё одного важного свойства информации).Знания стали доступны многим, в том числе и территориально удаленным друг отдруга, а также удаленным по времени участникам трудового процесса (усиливаютсяпространственно-временные свойства информации). Появляются признакипараллелизма в передаче и актуализации информации, знаний. Началараскручиваться спираль технической цивилизации: текущее знание – текущееобщественное производство – новое знание – новое общественное производство.Печатный станок резко повысил пропускную способность социального канала обменазнаниями. Новый этап в развитии информатики, связанный с технической революцией19 в., ассоциируется с началом создания регулярной почтовой связи, как формыстабильных международных коммуникаций. Затем возникли фотография (1839 г.),телеграф (1832 г.), телефон (1876 г.), радио (1895 г.), кинематограф (1905 г.),беспроволочная передача изображения (1911 г.), промышленное телевидение (1920г.), цифровые фотография и телевидение, сотовая связь, IP-телефония (конецXX-го века).
1.6 Этап математизации и формализации знаний
С развитием промышленной революции становится все болееострой потребность в создании системы описания и использования профессиональныхзнаний, введения фундаментальных и профессиональных понятий, формированияосновных элементов технологии формализации профессиональных знаний. Первыепризнаки этого процесса восходят к временам, когда жрецы отказались от контролянад всем и всеми и перешли к индивидуальной специализации (появились первыеспециалисты — звездочеты, лекари и др.). Наиболее успешно развивается в этотпериод процесс формализации астрономических знаний – появляются книги састрономическими формулами, таблицами, а на их базе разрабатываютсянавигационные инструменты, что позволяло передавать профессиональные знания иумения, например, за несколько лет обучать профессионально мореплавателя.Возможность процесса отчуждения профессиональных знаний от их носителей досамого последнего времени определялась возможностью формализациипрофессиональных знаний математическими методами и аппаратом. Областипрофессиональных знаний, которые оказались более формализуемыми, получилиназвание точных или естественных наук – математика, физика, биология, химия идр. Остальные области образовали гуманитарные науки. Процесс формализациизнаний, как правило, сводился к попыткам выделения из всего многообразиясведений в некоторой области человеческой деятельности небольшой части, логическиопределяющей достаточно многое (система аксиом и правила вывода). Отправитель иполучатель информации (знаний) пользовались некоторым общим набором правил дляих представления и восприятия — формализмом представления знаний. Мысль,которую нельзя выразить формализмом (языком), не может быть включена винформационный обмен, в обмен знаниями. В отраслях науки формируютсяспецифические языковые системы, среди которых особенно важен язык математики,как информационная основа системы знаний в точных, естественных науках. Своиязыки имеют химия (язык структурных химических формул, например), физика (языкописания атомных связей, например), биология (язык генетических связей и кодов)и т.д. Нынешний этап развития информатики характерен созданием и становлениемязыка информатики.
1.7 Этап информатизации, информационно — логическогопредставления знаний
С появлением ЭВМ впервые в человеческой истории сталвозможен способ записи и долговременного хранения профессиональных знаний,ранее формализованных математическими методами (алгоритмов, программ, базданных, эвристик и т.д.). Эти знания, а также опыт, навыки, интуиция могли ужеиспользоваться широко и без промежуточного воздействия на человека влиять нарежим работы производственного оборудования. Процесс записи ранееформализованных профессиональных знаний в форме, готовой для воздействия намеханизмы (автоматы), получил изначально название программирование. Этудеятельность часто отождествляют с искусством. Рост численности людей, занятыхв информационной сфере, был вызван постоянным усложнением индустриальногообщества и связей в нём. В начале 70-х годов начал наблюдаться информационныйкризис. Он проявился в снижении эффективности информационного обмена: резковозрос объём научно-технической публикации; специалистам различных областейстало трудно общаться; возрос объём используемой неопубликованной информации;возникли сложности в восприятии, переработке информации, выделении нужнойинформации из общего потока и др. Если машины и системы автоматизации в сферематериального производства постоянно совершенствовались и, соответственно,производительность труда там росла, то в сферу обработки информации средстваавтоматизации проникали с большим трудом. Численность людей в информационнойсфере к началу 80-х годов в большинстве развитых стран составляло около 60% отобщего числа занятых в производстве и продолжало расти, т.е. ЭВМ применяласьтам, где существовала формальная постановка задач, алгоритм. Кроме этого, ЭВМиспользовалась для хранения и обработки больших наборов данных по стандартнымпроцедурам. В то же время, область профессионально-человеческой деятельности,которая поддается пока формализации, алгоритмизации, а, следовательно, — иавтоматизации с помощью ЭВМ, составляет только небольшую часть формализованныхзнаний, большая часть айсберга знаний пока плохо формализована и плохоструктурирована. Общую структуру накопленных человечеством профессиональныхзнаний можно представить в виде пирамиды. Пирамида – это универсальная изамечательная структура — инвариант многих развивающихся процессов (возможно,этим объясняется тяга к построении пирамид в древности). В основании этойпирамиды лежит слой знаний, в данный момент практически недосягаемый, вчастности, неотделимый от их авторов (существующий, например, на уровнеподсознания) и не формализуемый. Следующий слой – это простые(“ремесленнические”) знания, которые могут быть переданы по принципу “делай какя”. Выше расположены знания, доступные для объяснения, но не всегда формальноописываемые. Затем идут формально описываемые знания. Самый верхний,относительно меньший по объёму слой составляют аксиоматически построенныетеории.
1.8 Этап автоформализации знаний
Этот этап тесно связан с развитием когнитологии,персональных компьютеров и вычислений, делающих возможным формальное описание(а, следовательно, актуализацию, передачу, хранение, сжатие) исследователяминакопленного знания, опыта, профессиональных умений и навыков. Развиваютсякогнитивные методы и средства, позволяющие строить решения проблем “по ходурешения, на лету”, особенно эффективно в тех случаях, когда исследователюнеизвестен путь решения. Развиваются методы виртуализации и визуализации. Этотэтап очень важен для информатики, ибо он стал позволять решать межпредметныезадачи, как правило, плохо структурируемые и формализуемые, а также позволилиспользовать типовые инструментальные системы. Используется когнитивная графика– графика, порождающая новые решения, а также “виртуальный мир” – искусственноетрехмерное пространство (одну из осей координат можно условно считать“пространственной”, другую — “временной”, третью — “информационной”) ивизуальные среды (например, Visual-среды).
2. Структура
2.1 Теоретическая информатика
Теоретическая информатика – это научная область,предметом изучения которой являются информация и информационные процессы; вкоторой осуществляется изобретение и создание новых средств работы синформацией. Как любая фундаментальная наука, теоретическая информатика (втесном взаимодействии с философией и кибернетикой) занимается созданием системыпонятий, выявлением общих закономерностей, позволяющих описывать информацию иинформационные процессы, протекающие в различных сферах (в природе, обществе,человеческом организме, технических системах).
2.2 Математическая логика
Математическая логика (теоретическая логика,символическая логика) — раздел математики, изучающий доказательства и вопросыоснований математики. «Предмет современной математической логики разнообразен.»Согласно определению П. С. Порецкого, «математическая логика есть логика попредмету, математика по методу». Согласно определению Н. И. Кондакова,«математическая логика — вторая, после традиционной логики, ступень в развитии формальнойлогики, применяющая математические методы и специальный аппарат символов иисследующая мышление с помощью исчислений (формализованных языков).» Этоопределение соответствует определению С. К. Клини: математическая логика — это«логика, развиваемая с помощью математических методов». Так же А. А. Марков определяетсовременную логику «точной наукой, применяющей математические методы». Все этиопределения не противоречат, но дополняют друг друга.
Применение в логике математических методов становитсявозможным тогда, когда суждения формулируются на некотором точном языке. Такиеточные языки имеют две стороны: синтаксис и семантику. Синтаксисом называетсясовокупность правил построения объектов языка (обычно называемых формулами).Семантикой называется совокупность соглашений, описывающих наше пониманиеформул (или некоторых из них) и позволяющих считать одни формулы верными, адругие — нет.
2.3 Теория информации
Теория информации (математическая теория связи) — разделприкладной математики, определяющий понятие информации, её свойства иустанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных. Как и любаяматематическая теория, оперирует с математическими моделями, а не с реальнымифизическими объектами (источниками и каналами связи). Использует, главнымобразом, математический аппарат теории вероятностей и математическойстатистики.
Основные разделы теории информации — кодированиеисточника (сжимающее кодирование) и канальное (помехоустойчивое) кодирование.Теория информации тесно связана с криптографией и другими смежнымидисциплинами.
2.4 Системный анализ
Системный анализ — научный метод познания, представляющийсобой последовательность действий по установлению структурных связей междупеременными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплексобщенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических,математических методов. Системный анализ возник в эпоху разработки компьютернойтехники. Успех его применения при решении сложных задач во многом определяетсясовременными возможностями информационных технологий. Н.Н. Моисеев приводит, поего выражению, довольно узкое определение системного анализа [1]: «Системныйанализ — это совокупность методов, основанных на использовании ЭВМ иориентированных на исследование сложных систем — технических, экономических,экологических и т.д. Результатом системных исследований является, как правило,выбор вполне определенной альтернативы: плана развития региона, параметровконструкции и т.д. Поэтому истоки системного анализа, его методическиеконцепции лежат в тех дисциплинах, которые занимаются проблемами принятия решений:теории операций и общей теории управления».
2.5 Кибернетика
Кибернетика (от греч. kybernetike — «искусствоуправления», от греч. kybernao — «правлю рулём, управляю», от греч.КхвеснЮфзт —«кормчий») — наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информациив машинах, живых организмах и обществе.
В теории информации термин кибернетика впервые былпредложен Норбертом Винером в 50-х годах.
2.6 Биоинформа́тика
Биоинформа́тика или вычисли́тельнаябиоло́гия — одна из дисциплин биологии, развивающая использованиекомпьютеров для решения биологических задач. Под биоинформатикой понимают любоеиспользование компьютеров для обработки биологической информации. На практике,иногда это определение более узкое, под ним понимают использование компьютеровдля обработки экспериментальных данных по структуре биологических макромолекул(белков и нуклеиновых кислот) с целью получения биологически значимойинформации.
Термины биоинформатика и вычислительная биология частоупотребляются как синонимы, хотя последний чаще указывает на разработку алгоритмови конкретные вычислительные методы. Считается, что не всякое использованиевычислительных методов в биологии является биоинформатикой, например,математическое моделирование биологических процессов — это не биоинформатика.
2.7 Программи́рование
Программи́рование — процесс и искусство создания компьютерныхпрограмм и/или программного обеспечения с помощью языков программирования.Программирование сочетает в себе элементы искусства, фундаментальных наук(прежде всего информатика и математика), инженерии, спорта и ремесла.
В узком смысле слова, программирование рассматриваетсякак кодирование алгоритмов на заданном языке программирования. Подпрограммированием также может пониматься разработка логической схемы для ПЛИС,а также процесс записи информации в ПЗУ. В более широком смыслепрограммирование — процесс создания программ, то есть разработка программногообеспечения.
3. Кибернетика и информатика
Современная кибернетика началась в 1940-х годах как междисциплинарныеисследования, соединяющее области систем управления, теории электрическихцепей, машиностроения, логического моделирования, эволюционной биологии,неврологии. Системы электронного управления берут начало с работы инженера BellTelephone Laboratories Harold S. Black в 1927 году по использованиюотрицательной обратной связи, для управления усилителями. Идеи также имеютотношения к биологической работе Ludwig von Bertalanffy в общей Теории Систем.
Ранние применения отрицательной обратной связи вэлектронных схемах включали контроль артиллерийских установок и радарнойантенны во время Второй Мировой Войны. Jay Forrester, аспирант в ЛабораторииСервомеханизмов в Массачусетском технологическом институте, работавший во времяВторой Мировой Войны с Gordon S. Brown, над совершенствованием системэлектронного управления для американского Флота, позже применил эти идеи кобщественным организациям, таким как корпорации и города как первоначальныйорганизатор Школы Индустриального Управления Массачусетского технологическогоинститута в MIT Sloan School of Management. Forrester известен как основательСистемной Динамики. W. Edwards Deming, гуру комплексного управления качеством,для которого Япония назначила свою главный послевоенный индустриальный приз, былмолодым специалистом в Bell Telephone Laboratories в 1927 и, возможно, был подвлиянием сетевой теории (по-русски — Сетевой анализ). Deming сделал «ПонимающиеСистемы» одним из четырёх столпов того, что он описал как «Глубокое Знание» вего книге «Новая Экономика».
Многочисленные работы возглавляли соединение в этойобласти. В 1935 российский физиолог Анохин Пётр Кузьмич издал книгу, в которойбыло изучено понятие обратной связи («обратная афферентация»). Исследование иматематическое моделирование регулирующих процессов стали продолжительнымисследовательским усилием, и две ключевых статьи были опубликованы в 1943.Этими работами были «Поведение, Цель и Телеология» Arturo Rosenblueth, NorbertWiener, и Julian Bigelow; и работа «Логическое Исчисление Идей, Постоянных в ВозбуждённойДеятельности» Warren McCulloch и Walter Pitts.
Кибернетика как дисциплина была твёрдо установленаWiener, McCulloch и другими, такими как W. Ross Ashby и W. Grey Walter. Walterбыл одним из первых, кто построил автономные роботы в помощь исследованиюповедения животных. Вместе с США и Великобританией, важным географическимместоположением ранней кибернетики была Франция.
Весной 1947, Wiener был приглашён на конгресс погармоническому анализу, проведённому в Nancy, Франция. Мероприятие былоорганизовано Bourbaki, французским научным обществом, и математиком SzolemMandelbrojt (1899—1983), дядей всемирно известного математика BenoîtMandelbrot.
Во время этого пребывания во Франции Wiener получилпредложение написать сочинение на тему объединения этой части прикладнойматематики, которая найдена в исследовании Броуновского движения и втелекоммуникационной инженерии. Следующим летом, уже в Соединённых Штатах,Wiener решил ввести неологизм кибернетика в свою научную теорию. Название Кибернетикабыло придумано, чтобы обозначить исследование «целенаправленных механизмов» ибыло популяризировано через его книгу Кибернетика, или исследование контроля икоммуникации животного и машины. (Hermann & Cie, Париж, 1948). ВВеликобритании это стало центром для Ratio Club.
В начале 1940-ых Джон фон Нейман, более известный по егоработам в математике и информатике, внёс уникальное и необычное дополнение вмир кибернетики: клеточные автоматы фон Неймана, и их логическое продолжениеУниверсальный Конструктор фон Неймана. Результатом этих обманчиво простыхмысленных экспериментов стало понятие самовоспроизводства, который кибернетикаприняла как основное понятие. Понятие, что те же самые свойства генетическоговоспроизводства относились к социальному миру, живым клеткам, и дажекомпьютерным вирусам, является дальнейшим доказательством несколькоудивительной универсальности кибернетических исследований.
Wiener популяризировал социальные значения кибернетики,проведя аналогии между автоматическими системами (такими как регулируемыйпаровой двигатель) и человеческими институтами в его бестселлере The Human Useof Human Beings: Cybernetics and Society (Houghton-Mifflin, 1950).
В то время как не мало исследовательских организацийсосредоточились на кибернетике, Биологическая Компьютерная Лаборатории вуниверситете Иллинойса, Urbana-Champaign, под руководством Heinz von Foerster,была главным центром кибернетических исследований в течение почти 20 лет,начиная с 1958 г..
В течение прошлых 30 лет кибернетика прошла цикл взлётови падений, становясь всё более значимой в области искусственного интеллекта ибиологических машинных интерфейсов (то есть киборгов), и когда это исследованиелишилось поддержки, область в целом сбилась со своего основного направления.
В 1970-ых новая кибернетика проявилась во многихобластях, сначала в биологии. Некоторые биологи под влиянием кибернетическихпонятий (Maturana и Varela, 1980; Varela, 1979; Atlan, 1979), осознали, чтокибернетические метафоры программы, на которых базировалась молекулярнаябиология, представляли собой концепцию автономии невозможную для живогосущества. Следовательно, этим мыслителям пришлось изобрести новую кибернетику,более подходящую для организаций, которые человечество обнаруживает в природе —организации, которые он самостоятельно не изобрёл. Возможность того что этановая кибернетика могла также составлять социальные формы организации,оставалась объектом дебатов среди теоретиков на самоорганизации в 1980-ых.
В политологии Проект Cybersyn попытался ввести кибернетическиадминистративно-командную экономику в течение начала 1970-ых. В 1980-ых, вотличие от её предшественника, новая кибернетика интересуется взаимодействиемавтономных политических фигур и подгрупп, и практического и рефлексивногосознания предметов, создающих и воспроизводящих структуру политическогосообщества. Основное мнение — рассмотрение рекурсивности, или само-зависимостиполитических выступлений, как в отношении выражения политического сознания, таки путями, в которых системы создаются на основе себя.
Geyer и van der Zouwen в 1978 обсуждали многоособенностей появляющейся «новой кибернетики». Одна особенность новойкибернетики — то, что она рассматривает информацию как построенную ивосстановленную человеком, взаимодействующим с окружающей средой. Этообеспечивает эпистемологическое основание науки, рассматривая это как зависимоеот наблюдателя. Другая особенность новой кибернетики — свой вклад к соединению«микромакро-промежутка». Таким образом, это связывает человека с обществом.Geyer и van der Zouwen также отметили, что переход от классической кибернетикик новой кибернетике приводит к переходу от классических проблем к новымпроблемам. Эти изменения в размышлении включают, среди других, изменения отакцента на управляемой системе, к управляющей, и фактору, который направляетуправляющие решения. И новый акцент на коммуникации между несколькимисистемами, которые пытаются управлять друг другом.
Недавние усилия в истинном направлении кибернетики,системы контроля и поведения на стадии становления, в таких смежных областях,как теория игр (анализ группового взаимодействия), и Metamaterials(исследование материалов со свойствами вне ньютоновых свойств их составляющихатомов), системы обратной связи в эволюции, и метаматериал (изучение материаловсо свойствами за Ньютоновскими свойства их составных атомов), привели квозрождению интереса в этой всё более актуальной области.
Объектом кибернетики являются все управляемые системы. Системы,не поддающиеся управлению, в принципе, не являются объектами изучениякибернетики. Кибернетика вводит такие понятия, как кибернетический подход, кибернетическаясистема. Кибернетические системы рассматриваются абстрактно, вне зависимости отих материальной природы. Примеры кибернетических систем — автоматическиерегуляторы в технике, ЭВМ, человеческий мозг, биологические популяции,человеческое общество. Каждая такая система представляет собой множествовзаимосвязанных объектов (элементов системы), способных воспринимать,запоминать и перерабатывать информацию, а также обмениваться ею. Кибернетикаразрабатывает общие принципы создания систем управления и систем дляавтоматизации умственного труда. Основные технические средства для решениязадач кибернетики — ЭВМ. Поэтому возникновение кибернетики как самостоятельнойнауки (Н. Винер, 1948) связано с созданием в 40-х гг. 20 в. этих машин, аразвитие кибернетики в теоретических и практических аспектах — с прогрессомэлектронной вычислительной техники.
Кибернетика является междисциплинарной наукой. Онавозникла на стыке математики, логики, семиотики, физиологии, биологии,социологии. Ей присущ анализ и выявление общих принципов и подходов в процессенаучного познания.
Заключение
Деятельность отдельных людей, групп, коллективов иорганизаций сейчас все в большей степени начинает зависеть от ихинформированности и способности эффективно использовать имеющуюся информацию.Прежде чем предпринять какие-то действия, необходимо провести большую работу посбору и переработке информации, ее осмыслению и анализу. Отыскание рациональныхрешений в любой сфере требует обработки больших объемов информации, что подчасневозможно без привлечения специальных технических средств.
Возрастание объема информации особенно стало заметно всередине XX в. Лавинообразный поток информации хлынул на человека, не давая емувозможности воспринять эту информацию в полной мере. В ежедневно появляющемсяновом потоке информации ориентироваться становилось все труднее. Подчасвыгоднее стало создавать новый материальный или интеллектуальный продукт, нежеливести розыск аналога, сделанного ранее. Именно поэтому стало все больше ибольше уделяться внимания информационным технологиям. В своем реферате яраскрыла историю и этапы развития информатики, её структуру, а также один изважнейших разделов информатики – кибернетику.
Литература
1. Юрий Лифшиц. Курс лекций Современные задачи теоретической информатики
2. Образовательный проект «Информатика в России»
3. Сайт для учителя информатики в школе. Компьютер в школе
4. Информатика и информационные технологии в образовании на портале RusEdu
5. Материалы по теоретическим основам информатики на сайте «Учитесь.ру»
6. Энциклопедия информационных технологий
7. Статьи по информатике и информационным технологиям из научных библиотек
8. Виктор Штонда, Статья «О компьютерных науках»
9. А. А. Разборов Theoretical Computer Science: взгляд математика // Компьютерра.— 2001. — № 2