Informatika

Informatika
Web Stack Exchange cs.stackexchange.com
CIP kód 11.0701 a 11.07
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Informatika ( francouzsky  informatique ; anglicky  computer science ) je věda o metodách a procesech pro shromažďování, ukládání, zpracování, přenos, analýzu a vyhodnocování informací pomocí počítačových technologií, které umožňují jejich využití pro rozhodování [1] .

Informatika zahrnuje disciplíny související se zpracováním informací v počítačích a sítích : jak abstraktní , jako je analýza algoritmů , tak specifické, jako je vývoj programovacích jazyků a protokolů přenosu dat .

Výzkumnými tématy v informatice jsou tyto otázky: co lze a nelze implementovat do programů a databází ( teorie vyčíslitelnosti a umělá inteligence ), jak s maximální efektivitou řešit konkrétní výpočetní a informační problémy ( teorie výpočetní složitosti ), v jaké podobě ukládat a obnovovat informace specifického druhu ( struktury a databáze ), jak by programy a lidé měli vzájemně interagovat ( uživatelské rozhraní a programovací jazyky a reprezentace znalostí ) atd.

Etymologie a význam slova

Německý termín .  Informatik představil německý specialista Karl Steinbuch v roce 1957 v článku Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Computer Science: Automatic Information Processing) v roce 1957 [2] .

Termín "Computer science" ("Computer science") se objevil v roce 1959 ve vědeckém časopise Communications of the ACM [3] , ve kterém Louis Fein (Louis Fein) obhajoval vytvoření Graduate School in Computer Sciences ( vyšší škola počítačových věd ) podobná Harvard Business School , založená v roce 1921 [4][ specifikovat ] . Při zdůvodnění tohoto názvu školy Louis Fein odkázal na Management science („Management Science“) , která má stejně jako informatika aplikovaný a interdisciplinární charakter, přičemž má rysy charakteristické pro vědní obor. Úsilí Louise Feina, numerického analytika George Forsythe a dalších bylo úspěšné: univerzity pokračovaly ve vytváření programů souvisejících s počítačovou vědou, počínaje Purdue University v roce 1962 [5] .

Francouzský termín „informatique“ zavedl v roce 1962 Philippe Dreyfus, který také nabídl překlad do řady dalších evropských jazyků .

Termíny „informologie“ a „informatika“ byly navrženy v roce 1962 Alexandrem Charkevichem , členem korespondentem Akademie věd SSSR . Základy informatiky jako vědy byly nastíněny v knize Fundamentals of Scientific Information z roku 1965, která byla znovu vydána v roce 1968 pod názvem Fundamentals of Computer Science [6] .

Navzdory svému anglickému názvu ( Eng.  Computer Science  - computer science) většina vědních oborů souvisejících s informatikou nezahrnuje studium samotných počítačů. V důsledku toho bylo navrženo několik alternativních jmen [7] . Některá hlavní univerzitní oddělení preferují termín výpočetní věda , aby zdůraznila rozdíl mezi těmito termíny. Dánský vědec Peter Naur zavedl termín datalogie (datalogie) [8] , aby odrážel skutečnost, že vědní disciplína operuje s daty a zabývá se zpracováním dat, i když ne nutně s využitím počítačů. První vědeckou institucí, která tento termín zahrnula do názvu, byla Katedra datalogie (datalogie) na univerzitě v Kodani , založená v roce 1969, kde působil Peter Naur, který se stal prvním profesorem datalogie (datalogie). Tento termín se používá především ve skandinávských zemích. Ve zbytku Evropy se často používají termíny odvozené ze zkráceného překladu slovních spojení „automatic information“ (automatické informace) (například informazione automatica v italštině) a „informace a matematika“ (informace a matematika), například , informatique (Francie), Informatik (Německo), informatica (Itálie, Nizozemsko), informática (Španělsko, Portugalsko), informatika ( ve slovanských jazycích ) nebo pliroforiki (πληροφορική, což znamená informatika ) - v Řecku . Podobná slova byla také přijata ve Spojeném království, jako je School of Computer Science na University of Edinburgh [9] .

V ruštině, angličtině, francouzštině a němčině byla v 60. letech tendence nahrazovat termín „dokumentace“ termíny vycházejícími ze slova „informace“ [10] . V ruštině se derivát termínu „dokumentace“ stal dokumentárním a rozšířily se termíny vědecké a vědecké a technické informace.

Ve Francii se termín oficiálně začal používat v roce 1966 [11] . V němčině je termín německý.  Informatik měl zpočátku dvojí význam. Takže v Německu [10] a Velké Británii [1] to bylo ve smyslu "informatika", to znamená vše, co souvisí s používáním počítačů, a v NDR, stejně jako hlavně v Evropě, to bylo označoval vědu podle francouzského a ruského vzoru .

Ekvivalenty v angličtině

Předpokládá se, že termíny „informatika“ v evropských zemích a „informatika“ v ruštině jsou chápány jako směr nazývaný v angličtině „computer science“. Pojem „informační věda“ má blízko k jinému směru věnovanému studiu struktury a obecných vlastností objektivních (vědeckých) informací, někdy nazývanému dokumentární věda (dokumentární informatika) nebo automatická analýza dokumentů [1] .

Všeobecně se uznává, že termín "informatika" byl nezávisle zaveden do angličtiny Walterem F. Bauerem, zakladatelem "Informatics Inc.". V USA je tento termín nyní anglický.  informatika souvisí s aplikovaným počítáním nebo zpracováním dat v kontextu jiného oboru [12] , jako je bioinformatika („bioinformatika“) a geoinformatika („geoinformatika“).

Mnoho slovníků klade rovnítko mezi informatiku a informatiku s informatikou. V tezauru UNESCO je "Informatika - Informatika" uveden jako synonymum pro překlad "Informatika - Počítačová věda" [13] .

Polysémie

Řada vědců (specialistů v oblasti informatiky) tvrdila, že v informatice existují tři samostatná paradigmata. Například Peter Wegner vyzdvihl vědu, techniku ​​a matematiku [14] . Pracovní skupina Petera Denninga tvrdila, že jde o teorii, abstrakci (modelování) a design [15] . Amnon H. Eden popsal tato paradigmata jako [16] :

Polysémie v ruštině

V různých obdobích rozvoje informatiky v SSSR a Rusku byl do pojmu „informatika“ vkládán jiný význam. Informatika je [17] :

  1. Teorie vědecké informační činnosti . V rámci knihovnictví se pod pojmem "vědecká a informační činnost" rozumí "praktická práce na shromažďování, analytickém a syntetickém zpracování, uchovávání, vyhledávání a poskytování vědeckých informací fixovaných v dokumentech vědcům a odborníkům" [18] . V roce 1952 byl v Moskvě založen Institut vědeckých informací Akademie věd (později přejmenovaný na VINITI ). Cíle jeho vytvoření byly širší než realizace „vědeckých a informačních aktivit“ a A. A. Charkevič (ředitel Ústavu pro problémy přenosu informací Akademie věd SSSR ) navrhl v dopise A. I. Michajlovovi (řediteli VINITI) nový název: "" informologie "nebo "informatika" ("informace" plus "automatické")" [19] . Třetí vydání „ Velké sovětské encyklopedie “ (70. léta 20. století) fixuje význam informatiky jako disciplíny, která studuje „strukturu a obecné vlastnosti vědeckých informací, jakož i vzorce jejich tvorby, transformace, přenosu a použití v různých oblastech. lidské činnosti“ [19] .
  2. Věda o počítačích a jejich aplikacích ( počítačové inženýrství a programování ). V roce 1976 napsali profesoři Technické univerzity v Mnichově F. L. Bauer a G. Gooz knihu „Informatika. Úvodní kurz“, přeložil ve stejném roce V. K. Sabelfeld, student slavného sovětského vědce Andreje Petroviče Eršova, do ruštiny. Přeložili „Informatik“ slovem „informatika“ a definovali jej jako „vědu podílející se na vývoji teorie programování a používání počítačů“ [19] . Pojem „informatik“ vysvětlují F. L. Bauer a G. Goos jako „německý název pro informatiku, obor vědění, který se v šedesátých letech vyvinul v samostatnou vědní disciplínu především v USA, ale také ve Velké Británii. ... V angličtině zřejmě zůstane "computer science" (computational science) a tento termín má zaujatost v oblasti teorie " [20] .
  3. Základní věda o informačních procesech v přírodě, společnosti a technických systémech . Na počátku 90. let 20. století K. K. Kolin (zástupce ředitele Ústavu problémů informatiky Akademie věd SSSR ) syntetizoval výklady informatiky podané akademiky A. P. Ershovem a B. N. Naumovem a také prof. Yu. I. Shemakin takto: informatika je věda „o vlastnostech, zákonech, metodách a prostředcích utváření, transformace a šíření informací v přírodě a společnosti, včetně pomoci technických systémů“. Předmět informatika podle Colina zahrnuje následující sekce: (1) teoretická informatika ; (2) technická informatika; (3) sociální informatika , (4) biologická informatika a (5) fyzikální informatika [21] .

Předpokládá se [17] , že současná existence všech tří významů slova „informatika“ ztěžuje a brání rozvoji tohoto vědeckého směru.

Historie

Nejčasnější základy toho, co by se stalo informatikou, předcházely vynálezu moderního digitálního počítače . Stroje pro počítání více aritmetických problémů, jako je počítadlo , existují již od starověku a pomáhají při takových výpočtech, jako je násobení a dělení.

Blaise Pascal navrhl a sestavil první pracovní mechanickou kalkulačku, známou jako Pascalova kalkulačka , v roce 1642 [22] .

V roce 1673 Gottfried Leibniz demonstroval mechanickou kalkulačku ( aritmometr ) nazvanou „ Stuped Reckoner “ [23] . Lze ho považovat za prvního informatika a informačního teoretika, protože mimo jiné popsal i binární (dvojkovou) číselnou soustavu.

V roce 1820 Thomas de Colmar zahájil průmyslovou výrobu mechanického kalkulátoru poté, co vytvořil svůj zjednodušený aritmometr , který byl prvním počítacím strojem dostatečně silným a spolehlivým pro každodenní použití. Charles Babbage začal navrhovat první automatickou mechanickou kalkulačku , svůj Difference Engine , v roce 1822, což mu nakonec dalo nápad na první programovatelný mechanický kalkulátor, jeho Analytical Engine .

Na tomto stroji začal pracovat v roce 1834 a za méně než dva roky byly formulovány mnohé z hlavních rysů moderního počítače . Nejdůležitějším krokem bylo použití děrných štítků, pracovalo se na žakárovém stavu [24] , které otevřelo nekonečné prostory pro programování [25] . V roce 1843, při překládání francouzského článku o analytickém stroji , napsala Ada Lovelace do jedné ze svých mnoha poznámek algoritmus pro výpočet Bernoulliho čísel , který je považován za první počítačový program [26] .

Kolem roku 1885 Herman Hollerith vynalezl tabulátor , který používal děrné štítky ke zpracování statistických informací; jeho společnost se nakonec stala součástí IBM . V roce 1937, sto let po Babbageově snu, Howard Aiken přesvědčil IBM, která vyráběla všechny druhy hardwaru děrných štítků [27] a byla zapojena do obchodu s kalkulačkami , aby vyvinula svůj obří programovatelný kalkulátor ASCC/Harvard Mark I založený na analytických Babbageův stroj , který zase používal děrné štítky a centrální výpočetní jednotku. O hotovém voze se říkalo: „Babbageho sen se stal skutečností“ [28] .

Ve 40. letech 20. století, s příchodem nových a výkonnějších počítačů , se termín počítač začal vztahovat na tyto stroje, a ne na lidi zapojené do výpočtů (nyní se slovo „počítač“ v tomto smyslu používá jen zřídka) [29] . Když se ukázalo, že počítače lze použít i pro více než jen matematické výpočty, oblast výzkumu informatiky se rozšířila o studium počítání obecně. Informatika získala status samostatné vědecké disciplíny v 50. a na počátku 60. let [30] [31] . První titul v oboru informatiky na světě, Cambridge Diploma in Computer Science, byl udělen v Cambridge University Computer Laboratory v roce 1953. První takový učební plán ve Spojených státech se objevil na Purdue University v roce 1962 [32] . S rozšířením počítačů vzniklo mnoho nových soběstačných vědeckých směrů založených na počítačích využívajících počítače.

Jen málo lidí si zpočátku dokázalo představit, že se samotné počítače stanou předmětem vědeckého výzkumu, ale koncem 50. let se tento názor rozšířil mezi většinu vědců [33] . Dnes slavná značka IBM byla v té době jedním z účastníků počítačové revoluce. IBM (zkratka pro International Business Machines) vyráběla počítače IBM 704 [34] a později IBM 709 [35] , které byly již široce používány, zatímco tato zařízení byla studována a testována. "Nicméně spolupráce s (počítačovou) IBM byla plná zklamání... pokud byla chyba v jednom písmenu jedné instrukce, program" spadl "a musel začít znovu" [33] . Na konci 50. let byla informatika jako disciplína stále v plenkách [36] a podobné problémy byly na denním pořádku.

Postupem času došlo k výraznému pokroku v použitelnosti a efektivitě výpočetní techniky. V moderní společnosti existuje jasný přechod mezi uživateli výpočetní techniky: od jejího používání pouze odborníky a specialisty k používání všemi a všemi. Zpočátku byly počítače velmi drahé a pro jejich efektivní využití byla potřeba pomoc specialistů. Když se počítače staly běžnějšími a dostupnějšími, bylo k řešení běžných úkolů zapotřebí méně pomoci specialistů.

Historie informatiky v SSSR

V roce 1985 byl v SSSR založen Výzkumný ústav informatiky a počítačového inženýrství [37] . V témže roce 1985 byl zaveden školní obor „Informatika“ a byla vydána první učebnice – „Základy informatiky a počítačového inženýrství“ od A. P. Ershova [38] .

4. prosinec je Dnem ruské informatiky, neboť v tento den v roce 1948 Státní výbor Rady ministrů SSSR pro zavádění vyspělých technologií v národním hospodářství zaregistroval pod číslem 10 475 vynález I. S. Bruka a B. I. Rameeva.  - digitální elektronický počítač M -1 [39] .

Klíčové úspěchy

I přes svou krátkou historii jako formální vědní disciplína informatika zásadním způsobem přispěla k vědě a společnosti. Ve skutečnosti je informatika spolu s elektronikou jednou ze základních věd současné éry lidských dějin, nazývané informační věk . Informatika je zároveň vůdcem informační revoluce a třetím významným krokem ve vývoji technologií, po průmyslové revoluci (1750-1850 n. l.) a neolitické revoluci (8000-5000 př. n. l.).

Příspěvek informatiky:

Struktura informatiky

Informatika je rozdělena do několika sekcí. Informatika jako disciplína pokrývá širokou škálu témat od teoretických studií algoritmů a limitů výpočtu až po praktickou implementaci výpočetních systémů v oblasti hardwaru a softwaru [45] [46] . Výbor CSAB , dříve nazývaný „Computational Science Accreditation Council“, zahrnující zástupce Asociace pro výpočetní stroje (ACM) a IEEE Computer Society (IEEE-CS) [47]  – určil čtyři oblasti, které jsou pro obor informatika: teorie výpočtů , algoritmy a datové struktury , metodologie programování a jazyků , počítačové prvky a architektura . Kromě těchto čtyř oblastí identifikuje výbor CSAB tyto důležité oblasti informatiky: softwarové inženýrství, umělá inteligence, počítačové sítě a telekomunikace, systémy pro správu databází, paralelní výpočty, distribuované výpočty, interakce člověka s počítačem, počítačová grafika, operační systémy , numerické a symbolické výpočty [45] .

Teoretická informatika

Rozsáhlé pole výzkumu teoretické informatiky zahrnuje jak klasickou teorii algoritmů, tak širokou škálu témat souvisejících s abstraktnějšími logickými a matematickými aspekty práce na počítači. Teoretická informatika se zabývá teoriemi formálních jazyků , automatů , algoritmů , vyčíslitelnosti a výpočetní složitosti , dále výpočetní teorií grafů , kryptologií , logikou (včetně výrokové logiky a predikátové logiky ), formální sémantikou a pokládá teoretické základy pro vývoj kompilátorů programovacích jazyků .

Teorie algoritmů

Podle Petera Denninga je jednou ze základních otázek informatiky následující otázka: "Co lze efektivně automatizovat?" [30] Studium teorie algoritmů je zaměřeno na hledání odpovědí na základní otázky o tom, co lze vypočítat a kolik zdrojů je pro tyto výpočty potřeba. Pro zodpovězení první otázky v teorii vyčíslitelnosti jsou uvažovány výpočetní problémy, které jsou řešeny na různých teoretických modelech počítání . Druhá otázka se týká teorie výpočetní složitosti ; tato teorie analyzuje náklady na čas a paměť různých algoritmů při řešení různých výpočetních problémů.

Slavný problém „ P=NP? “, jedna z výzev tisíciletí [48] , je nevyřešeným problémem v teorii algoritmů.

P=NP  ? GNITIRW-TERCES
Teorie automatů Teorie vyčíslitelnosti Výpočetní složitost Kryptografie kvantová teorie počítání
Teorie informace a kódování

Teorie informace se zabývá kvantifikací informací. Tento směr byl vyvinut díky pracím Clauda E. Shannona , který našel zásadní omezení zpracování signálu v takových operacích, jako je komprese dat, spolehlivé ukládání a přenos dat [49] .

Teorie kódování studuje vlastnosti kódů (systémů pro převod informací z jedné formy do druhé) a jejich vhodnost pro konkrétní úkol. Kódy se používají při kompresi dat , v kryptografii , při detekci a opravě chyb a v poslední době v síťovém kódování . Kódy jsou studovány s cílem vyvinout efektivní a spolehlivé metody přenosu dat .

Algoritmy a datové struktury

Algoritmy a datové struktury jsou jako obor informatiky spojeny se studiem nejpoužívanějších výpočetních metod a hodnocením jejich výpočetní účinnosti.

Analýza algoritmů Algoritmy Datové struktury Kombinatorická optimalizace Výpočetní geometrie
Teorie programovacích jazyků

V teorii programovacích jazyků jako podsekci informatiky studují návrh, implementaci, analýzu a klasifikaci programovacích jazyků obecně a také jednotlivé prvky jazyků. Tato oblast počítačové vědy se na jedné straně silně opírá o úspěchy takových věd, jako je matematika, softwarové inženýrství a lingvistika, na druhé straně má velký vliv na jejich rozvoj. Teorie programovacích jazyků se aktivně rozvíjí, tomuto směru se věnuje mnoho vědeckých časopisů.

Teorie typů Design kompilátoru Programovací jazyk
Formální metody

Formální metody jsou druhem matematického přístupu určeného pro specifikaci , vývoj a ověřování softwarových a hardwarových systémů. Použití formálních metod při vývoji softwaru a hardwaru je motivováno očekáváním, že stejně jako v jiných inženýrských disciplínách zajistí správná matematická analýza spolehlivost a udržitelnost projektu. Formální metody jsou důležitým teoretickým základem při vývoji softwaru, zejména pokud jde o spolehlivost nebo bezpečnost. Formální metody jsou užitečným doplňkem testování softwaru, protože pomáhají vyhnout se chybám a také tvoří základ pro testování. Jejich široké použití vyžaduje vývoj speciálních nástrojů. Vysoké náklady na používání formálních metod však naznačují, že se používají pouze při vývoji vysoce integrovaných a životně kritických systémů , kde je spolehlivost a bezpečnost prvořadá. Formální metody mají poměrně široké uplatnění: od teoretických základů informatiky (zejména logiky počítání, formálních jazyků , teorie automatů , programů a sémantiky ) až po typové systémy a problémy algebraických datových typů v problémech specifikace a verifikace software a hardware.

Aplikovaná informatika

Aplikovaná informatika je zaměřena na aplikaci koncepcí a výsledků teoretické informatiky při řešení konkrétních problémů v konkrétních aplikovaných oblastech.

Umělá inteligence

Jedná se o oblast informatiky, neoddělitelně spojenou s takovými procesy stanovování cílů, jako je řešení problémů, rozhodování, přizpůsobování se podmínkám prostředí, učení a komunikace, které jsou vlastní lidem i zvířatům. Vznik umělé inteligence (AI) je spojen s kybernetikou a sahá až do Dartmouthské konference (1956). Výzkum umělé inteligence (AI) byl nutně mezioborový a čerpal z věd, jako je aplikovaná matematika , matematická logika , sémiotika , elektrotechnika , filozofie mysli , neurofyziologie a sociální inteligence . Pro běžné lidi je umělá inteligence spojována především s robotikou , ale kromě toho je umělá inteligence nedílnou součástí vývoje softwaru v různých oblastech. Výchozím bodem na konci čtyřicátých let byla otázka Alana Turinga „Dokážou počítače myslet?“, a tato otázka zůstává prakticky nezodpovězena, ačkoli „ Turingův test “ se stále používá k hodnocení výkonu počítače na stupnici lidské inteligence. .

Strojové učení počítačové vidění Zpracování obrazu Teorie rozpoznávání vzorů
kognitivní věda Dolování dat evoluční modelování Vyhledávání informací
Reprezentace znalostí zpracování přirozeného jazyka Robotika Počítačová analýza lékařských snímků
Počítačová architektura a počítačové inženýrství

Architektura počítače nebo organizace digitálního počítače je koncepční struktura počítačového systému. Zaměřuje se především na způsob, jakým CPU provádí vnitřní operace a přistupuje k adresám v paměti [50] . Často zahrnuje obory počítačového a elektrotechnického inženýrství, výběr a skládání hardwarových komponentů pro stavbu počítačů, které splňují funkční, výkonové a finanční cíle.

Počítačové inženýrství se zabývá počítačovým hardwarem , jako jsou základy mikroprocesorové technologie, počítačové architektury a distribuované systémy. Poskytuje tedy spojení s elektrotechnikou .

Booleovská algebra mikroarchitektura multiprocessing
Operační systém Počítačová síť Databáze Informační bezpečnost
Pervasive Computing Architektura systému Design kompilátoru Programovací jazyky
Analýza výkonu počítače

Analýza výkonu počítače je studie o tom, jak počítače fungují za účelem zlepšení propustnosti , řízení doby odezvy , efektivního využívání zdrojů, odstraňování úzkých míst a předvídání výkonu při očekávaném špičkovém zatížení [51] .

Počítačová grafika a vizualizace

Počítačová grafika je studium digitálního vizuálního obsahu a zahrnuje syntézu a manipulaci s obrazovými daty. Tento směr je spojen s mnoha dalšími oblastmi informatiky, včetně počítačového vidění , zpracování obrazu a výpočetní geometrie , aktivně se využívá i v oblasti speciálních efektů a videoher .

Počítačová bezpečnost a kryptografie

Počítačová bezpečnost je oblast výzkumu počítačových technologií zaměřená na ochranu informací před neoprávněným přístupem, zničením nebo modifikací při zachování dostupnosti a použitelnosti systému pro zamýšlené uživatele. Kryptografie je věda o šifrování a dešifrování informací. Moderní kryptografie je do značné míry příbuzná počítačové vědě, protože návrh a použití mnoha šifrovacích a dešifrovacích algoritmů bere v úvahu jejich výpočetní složitost.

Počítačová simulace a numerické metody

Počítačové modelování a numerické metody jsou oblastmi výzkumu v problematice vytváření matematických modelů , metod kvantitativní analýzy , využití počítačů k analýze a řešení vědeckých problémů. V praxi se obvykle jedná o aplikaci počítačových simulací a dalších forem výpočtů aplikovaných na problémy v různých vědních oborech.

Výpočetní matematika Výpočetní fyzika Počítačová chemie bioinformatika
Počítačové sítě

Další důležitou oblastí je komunikace mezi stroji . Umožňuje elektronickou výměnu dat mezi počítači, a proto představuje technický základ pro internet. Kromě návrhu směrovačů , přepínačů a firewallů tato disciplína zahrnuje návrh a standardizaci síťových protokolů , jako je TCP , HTTP nebo SOAP , pro komunikaci mezi počítači.

Paralelní a distribuované systémy

Paralelnost je vlastnost systémů, ve kterých se provádí několik výpočtů současně, a přitom spolu případně interagují. Pro obecnou formu paralelního počítání bylo vyvinuto množství matematických modelů, včetně Petriho sítí , procesů kalkulu a modelu paralelního stroje s náhodným přístupem . Distribuovaný systém rozšiřuje myšlenku paralelismu na více počítačů připojených prostřednictvím sítě. Počítače v rámci stejného distribuovaného systému mají vlastní paměť a často si mezi sebou vyměňují informace, aby dosáhly společného cíle.

Databáze

Databáze je soubor dat uspořádaných podle určitých pravidel a uchovávaných v paměti počítače, charakterizující aktuální stav určité tematické oblasti a sloužící k uspokojování informačních potřeb uživatelů. Databáze jsou spravovány pomocí systémů pro správu databází (DBMS).

Informatika ve zdravotnictví

Zdravotní informatika uvažuje o výpočtových metodách pro řešení problémů v oblasti zdravotnictví .

Informační věda

Informační věda je interdisciplinární obor související s analýzou, shromažďováním, klasifikací, manipulací, ukládáním, vyhledáváním, šířením a ochranou informací.[ specifikovat ] .

Softwarové inženýrství

Softwarové inženýrství je aplikace systematického, disciplinovaného, ​​měřitelného přístupu k vývoji, provozu a údržbě softwaru a ke studiu těchto přístupů; to je aplikace disciplíny inženýrství na software

Přírodní informatika

Přírodní informatika  je přírodní věda, která studuje procesy zpracování informací v přírodě, mozku a lidské společnosti.[ specifikovat ] . Vychází z klasických vědeckých oblastí, jako jsou teorie evoluce , morfogeneze a vývojová biologie , systémový výzkum , výzkum mozku , DNA , imunitního systému a buněčných membrán , teorie řízení a skupinového chování , historie a další [52] [53] . Kybernetika , definovaná jako „věda o obecných vzorcích procesů řízení a přenosu informací v různých systémech, ať už jde o stroje, živé organismy nebo společnost“ [54] je blízký, ale poněkud odlišný vědecký směr. Stejně jako matematiku a hlavní část moderní informatiky ji lze jen stěží přiřadit k oboru přírodních věd , protože se od nich výrazně liší svou metodologií (i přes nejširší využití matematického a počítačového modelování v moderních přírodních vědách).

Ve vědecké komunitě

Konference

Konference jsou strategické výzkumné akce v oblasti informatiky. Během těchto konferencí se setkávají vědci z veřejného i soukromého sektoru a prezentují svou nejnovější práci. Sborníky z těchto konferencí jsou důležitou součástí počítačové literatury.

Časopisy

Ve vzdělávání

Na některých univerzitách se informatika vyučuje jako teoretické studium počítání a automatického vyvozování . Takové programy často zahrnují teorii algoritmů, analýzu algoritmů, formální metody , paralelismus v informatice , databáze , počítačovou grafiku , systémovou analýzu a další. Takové osnovy zpravidla zahrnují výuku programování, ale nezaměřují se na něj jako na konečný cíl učení, ale považují programování za nezbytný prvek při studiu všech ostatních oblastí informatiky. Asociace pro výpočetní techniku ​​(ACM) vypracovává doporučení pro univerzitní osnovy informatiky [55] .

Jiné vysoké školy a univerzity, stejně jako střední školy a odborné školy, které vyučují informatiku, zdůrazňují ve svých osnovách spíše praxi programování než teorii algoritmů a výpočtů. Tyto školicí programy mají tendenci se zaměřovat na praktické dovednosti, které jsou důležité pro pracovníky v odvětví softwarového inženýrství.

Vzdělávání v USA

V posledních letech roste zájem o využití metod informatiky v různých oblastech vědeckého výzkumu a praktického vývoje. Tento druh zájmu projevují nejen vědci, ale také vládní agentury. Například v roce 2005 připravil Poradní výbor pro informační technologie amerického prezidenta zprávu na toto téma. Tato zpráva představila výsledky analýzy aktivit v této oblasti ve Spojených státech amerických, které naznačují potřebu naléhavých rozhodných kroků, aby se zabránilo negativním trendům pozorovaným v americké vědě a vzdělávacím systému [56] .

Americká ekonomika je stále více závislá na počítačových vědcích, ale školení v této oblasti ve většině amerických osnov chybí. Zprávu nazvanou „Running on Empty: The Failure to Teach K-12 Computer Science in the Digital Age“ představily v říjnu 2010 ACM a Asociace učitelů počítačových věd (CSTA) a ukázala, že pouze 14 států přijalo standardy vzdělávání v oblasti informatiky. ve vysokoškolském vzdělávání. Zpráva také uvádí, že pouze v 9 státech je předmět „Informatika“ základním (povinným) předmětem nutným pro atestaci na střední škole.

Ve spojení s Running on Empty byla vytvořena nová nestranická koalice, Computing in the Core (CinC)  , která má ovlivnit federální a státní politiku. Výsledkem práce koalice byl schválen zákon o vzdělávání v informatice, který poskytuje granty těm státům, které usilují o zkvalitnění vzdělávání v oblasti informatiky a podporují učitele informatiky.

Vzdělávání v Rusku

Je to v našem[ upřesnit ] Poprvé v zemi se zformovaly představy o informatice jako základní vědě, která má významný interdisciplinární, vědecký, metodologický a ideologický význam. Bylo to Rusko na 2. mezinárodním kongresu UNESCO „Vzdělávání a informatika“ (Moskva, 1996), které navrhlo novou koncepci studia problémů informatiky jako základní vědy a obecné vzdělávací disciplíny v systému pokročilého vzdělávání. Současně byla navržena i nová struktura vzdělávacího oboru „Informatika“ pro vzdělávací systém a ukázalo se, že přechod na tuto strukturu může být důležitým krokem k integraci základní vědy a vzdělávání [56] .

Od roku 1990 se v Rusku rozvíjí takový směr jako sociální informatika . Předpokládá se, že se stane vědeckým základem pro formování informační společnosti. Ruská akademie věd navíc rozvíjí filozofické, sémiotické a lingvistické základy informatiky, formuje nové přístupy ke strukturování předmětu informatika s přihlédnutím k jeho slibným oblastem rozvoje a současným trendům ve vývoji vzdělávání. a věda [56] .

Základní pojmy

  • Informační zdroj  je koncentrace dostupných faktů, dokumentů, dat a znalostí, které odrážejí reálně se měnící stav společnosti v čase a jsou využívány při školení, vědeckém výzkumu a výrobě materiálů [57] .
  • Informační prostředí  je soubor znalostí, faktů a informací uložených v počítači, ale nekonstruovaných jako informační systém, vztahujících se k určité tematické oblasti a používaných jedním nebo více uživateli [58] .
  • Informační technologie  je soubor metod, zařízení a výrobních procesů používaných lidmi ke sběru, ukládání, zpracování a šíření informací [58] .

Viz také

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 Velká ruská encyklopedie, 2008 .
  2. ↑ Steinbuch K., Informatik: Automatische Informationsverarbeitung, 1957 .
  3. ↑ Fein, 1959 .
  4. ↑ „Ústní historie Stanfordské univerzity“ .
  5. ↑ Donald Knuth, George Forsythe and the Development of Computer Science, 1972 .
  6. ↑ Základy informatiky, 1968 .
  7. ↑ Matti Tedre, The Development of Computer Science: A Sociocultural Perspective, 2006 .
  8. ↑ Naur, 1966 .
  9. ↑ P. Mounier-Kuhn, "L'Informatique en France, de la seconde guerre mondiale au Plan Calcul. L'émergence d'une science", 2010 .
  10. ↑ 1 2 Vědecké komunikace a informatika, 1976 .
  11. ↑ Lhermitte P., Le pari informatique, 1968 , Termín „Informatique“, vytvořený ve Francii a postupně přijatý mezinárodně, byl Francouzskou akademií uznán jako nové slovo našeho jazyka v dubnu 1966.
  12. ↑ Proč právě informatika? Nestačí informatika?, 2010 .
  13. ↑ Tezaurus UNESCO .
  14. ↑ P. Wegner, (13.–15. října 1976). Výzkumná paradigmata v informatice .
  15. ↑ Comer a kol., 1989 .
  16. ↑ Eden, AH, 2007 .
  17. ↑ 1 2 Černá, 2010 .
  18. ↑ Černá, 2010 , str. 98.
  19. ↑ 1 2 3 Černá, 2010 , str. 99.
  20. ↑ Černá, 2010 , str. 100.
  21. ↑ Černá, 2010 , str. 101.
  22. ↑ Blaise Pascal. Škola matematiky a statistiky Univerzita St Andrews, Skotsko .
  23. ↑ Stručná historie výpočetní techniky .
  24. ↑ Anthony Hyman, 1982 .
  25. ↑ Bruce Collier, 1970 .
  26. ↑ Výběr a adaptace z Adiných poznámek nalezených v „Ada, The Enchantress of Numbers“ .
  27. ↑ Bernard Cohen, 1999 : „V tomto smyslu Aiken potřeboval IBM, jejíž technologie zahrnovala použití děrných štítků, shromažďování číselných dat a přenos číselných dat z jednoho registru do druhého“.
  28. ↑ Brian Randell, 1973 .
  29. ↑ Asociace pro výpočetní techniku ​​byla založena v roce 1947.
  30. ↑ 12 Denning, PJ (2000) . "Počítačová věda: Disciplína" (PDF). Encyklopedie informatiky .
  31. ↑ Některé statistiky EDSAC .
  32. ↑ Brian Zink, 2002 .
  33. ↑ 12. Levy , 1984 .
  34. ↑ Systém elektronického zpracování dat IBM 704 – revoluce CHM .
  35. ↑ http://archive.computerhistory.org/resources/text/IBM/IBM .
  36. ↑ Informatika // Kazachstán. Národní encyklopedie . - Almaty: Kazašské encyklopedie , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 .  (CC BY SA 3.0)
  37. ↑ Ve spoluautorství se Shakespearem (základy práce s počítačem: školní praxe) // " Učitelské noviny " ze dne 25. listopadu 1986
  38. ↑ Ershov A.P., 1985 .
  39. ↑ Den informatiky v Rusku .
  40. ↑ 1 2 David Kahn, The Codebreakers, 1967 .
  41. ↑ Computer Science: Achievements and Challenges circa 2000, 2000 .
  42. ↑ Abelson H., Struktura a interpretace počítačových programů, 1996 .
  43. ↑ Obchodníci s černými skříňkami jsou na pochodu .
  44. ↑ Vliv vysokofrekvenčního obchodování na elektronický trh .
  45. ↑ 1 2 Akreditační rada pro počítačové vědy (28. května 1997). „Informatika jako profese“ .
  46. ↑ Výbor pro základy informatiky, 2004 .
  47. ↑ Csab, Inc. csab.org. 2011-08-03 .
  48. ↑ Problém P vs NP .
  49. ↑ P. Collins, Graham. "Claude E. Shannon: Zakladatel informační teorie". Společnost Scientific American Inc. .
  50. ↑ A. Thisted, Ronald. POČÍTAČOVÁ ARCHITEKTURA. University of Chicago .
  51. ↑ Wescott, Bob, 2013 .
  52. ↑ Hofkirchner W., „Information Science“: An Idea Whose Time Has Come, 1995 .
  53. ↑ Weisband I., 5000 let informatiky, 2010 .
  54. ↑ Wiener N., Kybernetika aneb řízení a komunikace ve zvířeti a stroji, 1948 .
  55. ↑ „Doporučení k osnovám ACM“ .
  56. ↑ 1 2 3 Colin, 2006 .
  57. ↑ Informační technologie: Proc. pro univerzity, 2003 .
  58. ↑ 1 2 Explanatory Dictionary of Modern Computer Vocabulary, 2004 .

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
V bibliografických katalozích
 Vědecké směry
Humanitní vědy Přírodní Veřejnost Aplikovaný Technický Přesný
Science of Science