Maailmas on palju teadusi, mis on suunatud arvutitehnoloogiale. Üks tähtsamaid kohti kuulub arvutiteadusele. Mis see on? Mida ta õpib ja kus näete tema uurimistöö vilju? Millised aspektid teda huvitavad?

Mis on arvutiteadus?

See on nimi, mis käsitleb elektrooniliste arvutite struktuuri ja nende üldiste omaduste uurimist. See sõna tekkis kahe muu kombinatsioonist: teave ja automatiseerimine, mis muudab selle teaduse huvide mõistmise üsna selgeks. Termin ise on prantsuse päritolu. Arvutiteadus tegeleb teabe otsimise, kogumise, teisendamise, töötlemise, säilitamise, levitamise ja kasutamisega seotud küsimustega erinevates tegevusvaldkondades. Kui võtta väga lai vaade, siis huvitab teda kõik mis tahes andmetega seonduv, sealhulgas elusloodus (aga need aspektid kanduvad üle bioloogiateadustesse). Kui tahame teada, mida informaatika õpib, peame määratlema valdkonnad, kus see toimib.

Mida te tegevusalade all silmas peate?

See hõlmab peaaegu kõiki kaasaegse inimese tegevusi. Nii huvitab praktilist arvutiteadust sekretär-masinakirjutaja, projekteerimisinseneri, raamatukoguhoidja töö, aatomienergia kasutamine, kosmoseuuringud ja paljud teised. Nagu näete, on tootevaliku ulatus väga lai. Arvutiteaduses kasutatavad põhimõtted on leidnud rakendust nii teaduses kui ka igapäevaelus. Kuidas? Pidage meeles: igasugune teadus peab koguma teavet, analüüsima ja uurima seda, et luua seoseid ja mustreid. Ja saadud andmete põhjal oli võimalik midagi uut luua või hankida. Tänu teabe õigele organiseerimisele ja tõhusale kasutamisele on võimalik saavutada häid tulemusi.

Arvutiteadus on leidnud oma rakenduse ka igapäevaelus. Otsime ju andmeid selle kohta, mis graafiku järgi transport kulgeb, kus läbib, millist raamatut peaksime vabal ajal lugema - ja võib tõesti lõputult jätkata. Pange tähele, et me pole veel hakanud rääkimagi, mida informaatika õpib! Läbime ainult neid tegevusvaldkondi, mis teda huvitavad. Kuid selle teaduse põhimõtete ja sätete rakendamine võimaldab oluliselt hõlbustada tööd andmetega ja kasutada neid võimalikult tõhusalt, et teha õigeid otsuseid ja saavutada soovitud tulemus.

Probleemid, mille kallal töötatakse

Mida siis arvutiteadus praktikas uurib? Teda huvitavad eelkõige järgmised küsimused:

1. Erinevate koguste info kogumine, töötlemine ja salvestamine, samuti vajalike andmete kiire otsimine.
2. Teaduslike, projekteerimis- ja majandusarvutuste läbiviimine.
3. Bürootöö (dokumentide koostamise ja menetlemise aspektid).
4. Erialaste oskuste omandamine läbi koolituse.
5. Kirjastamine.
6. Infokomponendiga diagrammide, jooniste, toodete konstrueerimine.
7. Konkreetse valdkonna eksperdi (inimese) töö jäljendamine.
8. Suhtlemine inimeste vahel märkimisväärse vahemaa tagant.
9. Arvutitehnoloogia toimimise tunnused.
10. Lõbus ja mängud.

Kuid kõige rohkem pakuvad meile huvi elektrooniliste arvutite omadused. Lõppude lõpuks saate nende abiga lahendada väga erinevaid teabe töötlemise probleeme. "Arvutiteadust" võib kasutada sarnase terminina, kuid seda kasutatakse kõige sagedamini USA-s ja Ühendkuningriigis.

Järeldus

Uurisime, mis on arvutiteadus, mis teemad see huvitab ja mis tegevusalad. Artiklis esitatud andmetest piisab, et teil oleks selle teaduse kohta konkreetne ettekujutus. Sellega leian, et olen oma ülesande täitnud ja jätan teiega hüvasti.

Plaan:

1. Teema “Käitumisreeglid ja ohutusabinõud arvutiklassis” kordamine.
2. Mida arvutiteadus uurib?
3. Praktiline tund. Graafilise faili loomine.

1. Käitumis- ja ohutusreeglid arvutiklassis

1. Sa ei saa klassiruumi siseneda

• ilma õpetajata,
• märgades riietes,
• pikkade lendlevate juustega,
• määrdunud kingades.

1. Jätke kotid, portfellid ja seljakotid õppetunni ajaks kontori ukse lähedale kappi.
2. Arvutit saab sisse ja välja lülitada ning oma seadmeid arvutiga ühendada ainult õpetaja loal.
3. Teatage häiretest koheselt õpetajale.
4. Ohtliku olukorra tekkimisel (suitsulõhn, sädemeid tekitav juhtmestik vms) helistada õpetajale ja lahkuda töökohalt.

1. Mida arvutiteadus uurib?

Mõiste "informaatika" (prantsuse informatique) tuleneb prantsuskeelsetest sõnadest information (information) ja automatique (automaatika) ning tähendab sõna-sõnalt "teabe automatiseerimist".

Selle termini ingliskeelne versioon on samuti laialt levinud - “Computer science”, mis tähendab sõna-sõnalt “arvutiteadust”.

Arvutiteadus on arvutitehnoloogia kasutamisel põhinev distsipliin, mis uurib teabe struktuuri ja üldisi omadusi, samuti selle loomise, säilitamise, otsimise, muundamise, edastamise ja rakendamise mustreid ja meetodeid inimtegevuse erinevates sfäärides.

1978. aastal määras rahvusvaheline teaduskongress ametlikult mõiste "arvutiteadus" valdkondadele, mis on seotud infotöötlussüsteemide, sealhulgas arvutite ja nende tarkvara arendamise, loomise, kasutamise ja logistilise hooldusega, samuti organisatsioonilise, ärilise, haldus- ja sotsiaalvaldkonnaga. -poliitilised aspektid arvutistamine - arvutitehnoloogia massiline kasutuselevõtt kõigis inimeste eluvaldkondades.

Seega põhineb arvutiteadus arvutitehnoloogial ja pole ilma selleta mõeldav.

1. Arvutiteaduse peamised rakendusvaldkonnad:

• arvutisüsteemide ja tarkvara arendamine;
• infoteooria, mis uurib teabe edastamise, vastuvõtmise, teisendamise ja säilitamisega seotud protsesse (infoprotsesse);
• tehisintellekti meetodid, mis võimaldavad luua programme inimeste poolt teatud intellektuaalseid pingutusi nõudvate probleemide lahendamiseks (loogiline järeldamine, õppimine, kõne mõistmine, visuaalne taju, mängud jne);
• süsteemianalüüs, mis seisneb kavandatava süsteemi eesmärgi analüüsimises ja nõuete kehtestamises, millele see peab vastama;
• arvutigraafika, animatsiooni, multimeedia meetodid;
• telekommunikatsioonivahendid, sealhulgas ülemaailmsed arvutivõrgud, mis ühendavad kogu inimkonna ühtseks infokogukonnaks;
• mitmesugused rakendused, mis hõlmavad tootmist, teadust, haridust, meditsiini, kaubandust, põllumajandust ja kõiki muid majandus- ja sotsiaalseid tegevusi.

1. Arvutiteaduse õpingud:

• tehnilised vahendid;
• tarkvara.

Tehnilised vahendid on arvutiseadmed (riistvara) "tahketooted".

Tarkvara (sõna otseses mõttes “pehmed kaubad”), mis rõhutab tarkvara ja masina enda samaväärsust ning samal ajal rõhutab tarkvara muutmise, kohandamise ja arendamise võimet.

Arvutiteadus hõlmab ka algoritmilisi tööriistu. See osa on seotud algoritmide väljatöötamise ning nende koostamise meetodite ja tehnikate uurimisega.

Algoritmid on reeglid, mis näevad ette toimingute jadade sooritamise, mis viivad probleemi lahendamiseni.

Programmeerimist ei saa alustada ilma probleemi lahendamise algoritmi väljatöötamata.

Arvutiteaduse roll ühiskonna arengus on äärmiselt suur. Sellega seostatakse revolutsiooni algust teabe kogumise, edastamise ja töötlemise vallas. See revolutsioon, mis järgneb revolutsioonidele aine ja energia valdamise vallas, mõjutab ja muudab radikaalselt mitte ainult materiaalse tootmise sfääri, vaid ka elu intellektuaalset ja vaimset sfääri.

Arvutiseadmete tootmise kasv, infovõrkude areng ja uute infotehnoloogiate loomine toovad kaasa olulisi muutusi kõigis ühiskonna valdkondades: tootmises, teaduses, hariduses, meditsiinis jne.

Arvutiteadus on teadusharu, mis uurib teabe struktuuri ja üldisi omadusi, samuti kõigi teabevahetusprotsesside mustreid spetsialistide otsese suulise ja kirjaliku suhtluse ning formaalsete vahetusprotsesside kaudu erinevate meediakanalite kaudu. Märkimisväärne osa neist protsessidest koosneb teadus- ja teabetegevusest teabe kogumiseks, töötlemiseks, säilitamiseks, otsimiseks ja levitamiseks. Arvutiteaduse põhiülesanne on määrata kindlaks üldised mustrid, mille järgi teadusinfot luuakse, teisendatakse, edastatakse ja kasutatakse erinevates inimtegevuse valdkondades. Rakendusülesanneteks on tõhusamate meetodite ja vahendite väljatöötamine infoprotsesside rakendamiseks, optimaalse teadusliku suhtluse meetodite määramine tehniliste vahendite laialdase kasutamisega.

Joonis 4

Arvutiteadus on teadusvaldkond, mis uurib arvuti ja muude tehniliste vahendite abil teabe kogumise, töötlemise ja edastamise seaduspärasusi, meetodeid ja meetodeid, teadusharude rühm, mis tegeleb arvutite kasutamise ja arendamise erinevate aspektidega: rakendusmatemaatika, programmeerimine, tarkvara. , tehisintellekt, arvutiarhitektuur, arvutivõrgud.

Arvutiteaduse põhisuunad on järgmised.

Teoreetiline arvutiteadus on matemaatiline distsipliin, mis kasutab matemaatilisi meetodeid teabe töötlemise, edastamise ja kasutamise mudelite koostamiseks ja uurimiseks; see loob teoreetilise aluse, millele on ehitatud kogu arvutiteaduse ehitis.

Küberneetika on teadus elusate, elutute ja tehissüsteemide juhtimisest. Küberneetikat võib pidada rakenduslikuks informaatikaks erineva keerukusega automaatsete või automatiseeritud juhtimissüsteemide loomise ja kasutamise valdkonnas: alates üksiku objekti (tööpingi, tööstuspaigaldise, auto jne) juhtimisest kuni kõige keerukamateni. tervete tööstusharude, pangandussüsteemide, ühenduste ja isegi inimeste kogukondade juhtimissüsteemid. Kõige aktiivsemalt areneb tehniline küberneetika, mille tulemusi kasutatakse juhtimises tööstuses ja teaduses.

Programmeerimine on tegevusala, mis on suunatud üksikute programmide ja rakenduspakettide loomisele, programmeerimiskeelte arendamisele, operatsioonisüsteemide loomisele ja arvutite interaktsiooni korraldamisele sideprotokolle kasutades.

Tehisintellekt, mille valdkonna töö eesmärk on paljastada inimeste loomingulise tegevuse saladused, oskus omandada oskusi, teadmisi ja võimeid. Tehisintellekti valdkonna uuringud on vajalikud robotite loomisel, luues nendel teadmistebaasidel põhinevaid teadmusbaase ja ekspertsüsteeme, mille kasutamine on vajalik ka juriidilises tegevuses.

Infosüsteemid on süsteemid, mis on loodud teabe salvestamiseks, otsimiseks ja edastamiseks kasutaja päringu alusel. Õigustegevuses on sellisteks süsteemideks näiteks õigusinfosüsteemid “Kood”, “Garant”, “Konsultant”, infosüsteemid erinevate dokumentide (sõrmejäljed, perekonnanimi, kuulifail, varastatud ja avastatud asjad jne) säilitamiseks ja väljavõtmiseks. Praegu on väga aktuaalne ülesanne viia kõik dokumendid elektroonilisele kujule ja korraldada neile juurdepääs arvutivõrgu kaudu.

Arvutitehnoloogia on iseseisev valdkond, milles osa ülesandeid ei ole otseselt arvutiteadusega (mikroelektroonikaga) seotud, kuid arvutite arendamisel, projekteerimisel ja tootmisel kasutatakse enim arvutiteaduse saavutusi.

Infokaitse on tegevusvaldkond, mis on suunatud võtete üldistamisele, andmekaitse meetodite ja vahendite arendamisele.

Ajalooliselt pärineb sõna arvutiteadus prantsuskeelsest sõnast Informatique, mis on moodustatud mõistete Information (informatsioon) ja Automatique (automaatika) kombineerimisel. Hoolimata arvutiteaduse termini laialdasest kasutamisest paljudes Ida-Euroopa riikides, kasutatakse enamikus Lääne-Euroopa riikides ja Ameerika Ühendriikides teist terminit - Computer Science.

Arvutiteaduse allikana on tavaks nimetada kahte teadust: dokumentalistika ja küberneetika. Dokumentalistika, mille teemaks oli dokumendivoo efektiivsuse tõstmise ratsionaalsete vahendite ja meetodite uurimine, kujunes välja 19. sajandi lõpus seoses töösuhete kiire arenguga. Selle hiilgeaeg oli 20. sajandi 20. ja 30. aastatel.

Arvutiteadusele lähim tehnikateadus on küberneetika (kyberneticos) – oskuslik juhtimine, millele pani 1948. aastal aluse Ameerika matemaatik Norbert Wiener.

Huvitaval kombel võttis termini küberneetika esmakordselt kasutusele prantsuse füüsik Andre Marie Ampere 19. sajandi esimesel poolel. Ta töötas välja kõigi teaduste ühtset klassifikatsioonisüsteemi ja kasutas seda terminit hüpoteetilise juhtimisteaduse tähistamiseks, mida tol ajal ei eksisteerinud, kuid mis tema arvates oleks pidanud eksisteerima.

Küberneetika õppeaineks on automaatjuhtimissüsteemide ehituse ja tööpõhimõtted ning põhiülesanneteks otsustusprotsesside modelleerimise meetodid, inimpsühholoogia seos matemaatilise loogikaga, indiviidi infoprotsessi seos infoprotsessidega. ühiskonnas tehisintellekti põhimõtete ja meetodite arendamine. Praktikas tugineb küberneetika paljudel juhtudel samale arvutitarkvarale ja riistvarale, mis arvutiteadus, ning arvutiteadus omakorda laenab küberneetikalt nende vahendite väljatöötamiseks matemaatilise ja loogilise aluse.

Informatsiooni nimetatakse andmeteks, kui rõhutakse sellele, et see võetakse vastu mõne töötlemisalgoritmi sisendparameetritena. Andmed pärinevad sõnast “antud”, nagu ka ülesande tingimusi kirjutades kirjutame “antud” ja “leia”.

Seda terminit kasutatakse sageli arvutisüsteemidest rääkides. Arvuti mällu salvestatud samu andmeid saab olenevalt valitud töötlusprogrammist kuvada kas graafilise informatsioonina või sümboolse informatsioonina või heliinfona või numbrilise informatsioonina.

Andmed on kõik salvestatud signaalid. Sõna “informatsioon” kasutatakse sageli kitsamas tähenduses kui lihtsalt kõike, mis peegeldub materiaalses objektis mõne teise materiaalse objekti mõju tulemusena. Eeldatakse, et teabe saamine annab vastuvõtjale võimaluse teha otsuseid, tegutseda, teha valikuid või laiendada (ja/või ümber struktureerida) oma teadmiste süsteemi. Kui saadud andmed ei vii ühegi ülaltooduni, siis subjektiivsest vaatenurgast leitakse, et saaja jaoks need teavet ei kanna, kuigi hõivavad teatud osa tema mälust.

Rääkides teabest ja selle omadustest, peame tavaliselt silmas ühte kolmest aspektist:

Tehniline - täpsus, töökindlus, signaali edastuskiirus, registreeritud signaalide mälumaht, signaalide salvestamise meetodid. Selles aspektis informatsioon = andmed ja selle kasulikkust adressaadile või selle semantilist sisu ei võeta arvesse. See on kogu mateeriale omane informatsioon kõige laiemas tähenduses, teave tajumise, säilitamise, edastamise aspektist.

Pragmaatiline - kui tõhusalt mõjutab teave saaja käitumist. Selles aspektis räägitakse teabe kasulikkusest ja väärtusest. Teatud juhtudel muutub teabe väärtus negatiivseks ja teave ise muutub valeinformatsiooniks. See on teave käitumise juhtimise aspektist.

Semantiline - tähenduse edastamine koodide abil. Semantiline teave on teave, mis aktiveerib adressaadi tesauruses juba olevaid pilte (äratuntav) või muudab tema tesaurust (teadmiste süsteemi). See on teave teadmiste aspektist.

Joonis 5

Protsess, mille tulemuseks on teabe vastuvõtmine, edastamine (vahetus), teisendamine ja kasutamine. Inimene tajub oma meelte abil teavet, mõistab seda ning teeb oma kogemuse, olemasolevate teadmiste ja intuitsiooni põhjal teatud otsuseid. Need otsused väljenduvad reaalsetes tegudes, mis muudavad meid ümbritsevat maailma erineval määral. Infoprotsessid ei toimu mitte ainult inimühiskonnas, vaid ka taimemaailmas.

Esiteks on selline distsipliin nagu arvutiteadus üles kutsutud tagama infokultuuri õige taseme. Tema pädevusse kuuluvad ju esialgu: arvutiinfotehnoloogiad, infosüsteemid, kaasaegsed infotöötlusvahendid ja -meetodid, tehisintellektisüsteemid, arvutiside.

5. Arvutiteaduse koht teaduste süsteemis

Vaatleme arvutiteaduse kohta traditsiooniliselt väljakujunenud teaduste süsteemis (tehnika-, loodus-, humanitaarteadused jne). Eelkõige võimaldaks see leida koht informaatika üldhariduslikule kursusele teiste õppeainete hulgas.

Meenutagem, et A. P. Ershovi definitsiooni kohaselt on arvutiteadus fundamentaalne loodusteadus. Akadeemik B. N. Naumov määratles arvutiteaduse kui loodusteaduse, mis uurib teabe üldisi omadusi, protsesse, meetodeid ja selle töötlemise vahendeid (kogumine, salvestamine, teisendamine, liikumine, väljund). 1

Loodusteadused – füüsika, keemia, bioloogia ja teised – tegelevad maailma objektiivsete üksustega, mis eksisteerivad meie teadvusest sõltumatult. Arvutiteaduse kaasamine nende hulka peegeldab teabe töötlemise seaduste ühtsust väga erineva iseloomuga süsteemides - tehislikes, bioloogilistes, sotsiaalsetes.

Paljud teadlased aga rõhutavad, et arvutiteadusel on iseloomulikke jooni ka teistele teadusrühmadele – tehnika- ja humanitaarteadustele (või sotsiaalteadustele).

Tehnikateaduse tunnused annavad arvutiteadusele selle aspektid, mis on seotud arvutite infotöötlussüsteemide loomise ja toimimisega. Nii määratleb akadeemik A. A. Dorodnitsyn arvutiteaduse koosseisu kolme lahutamatult ja olemuslikult seotud osana: tehnilised vahendid, tarkvara ja algoritm. Kooliaine algne nimetus "Informaatika ja arvutiteaduse alused" on nüüdseks muudetud "Informaatikaks" (sh tehniliste, tarkvara ja algoritmiliste vahendite õppega seotud lõigud). Arvutiteadusel on ka mõningaid humanitaar(sotsiaal)teaduse tunnuseid, mis tuleneb tema panusest sotsiaalsfääri arengusse ja täiustamisse. Seega on arvutiteadus keerukas, interdistsiplinaarne teaduslike teadmiste haru.

6.Informaatika kui teaduse ja tehnoloogia ühtsus

Joonis 6

Arvutiteadus pole sugugi ainult "puhas teadus". Sellel on kindlasti teaduslik tuum, kuid arvutiteaduse oluliseks tunnuseks on selle laialdased rakendused, mis hõlmavad peaaegu kõiki inimtegevuse liike: tootmine, juhtimine, teadus, haridus, disainiarendus, kaubandus, rahandus, meditsiin, kohtuekspertiis, keskkonnakaitse jne. Ja võib-olla kõige olulisem neist on uutel infotehnoloogiatel põhineva sotsiaalse juhtimise täiustamine.

Teadusena uurib arvutiteadus infoprotsessidele omaseid üldisi mustreid (selle mõiste kõige laiemas tähenduses). Kui arendatakse uusi meediume, suhtluskanaleid, kodeerimistehnikaid, teabe visuaalset kuvamist ja palju muud, on selle teabe spetsiifilisus peaaegu ebaoluline. Andmebaasihaldussüsteemi arendaja jaoks on olulised üldised korralduspõhimõtted ja andmete otsimise efektiivsus, mitte see, milliseid konkreetseid andmeid siis arvukad kasutajad andmebaasi sisestavad. Need üldised mustrid on arvutiteaduse kui teaduse teema.

Arvutiteaduse rakendusobjektiks on mitmesugused teadused ja praktilise tegevuse valdkonnad, mille jaoks sellest on saanud kõige kaasaegsemate tehnoloogiate pidev allikas, mida sageli nimetatakse ka "uuteks infotehnoloogiateks". Erinevat tüüpi inimtegevuses (tootmisprotsesside juhtimine, disain, finantstehingud, haridus jne) töötavad mitmekesised infotehnoloogiad, millel on ühiseid jooni, erinevad samal ajal üksteisest oluliselt.

Loetleme infotehnoloogia kõige muljetavaldavamad teostused.

ACS - automatiseeritud juhtimissüsteemid - tehniliste ja tarkvaraliste tööriistade komplekt, mis koostoimes inimestega korraldavad tootmises või avalikus sfääris olevate objektide haldamist. Näiteks hariduses kasutatakse ACS-VUZ süsteeme.

APCS – automatiseeritud protsessijuhtimissüsteemid. Näiteks juhib selline süsteem arvuti arvjuhtimisseadme (CNC) tööd, kosmoselaeva startimise protsessi jne.

ASNI on teadusuuringute automatiseeritud süsteem - riist- ja tarkvarakompleks, milles teadusinstrumendid liidetakse arvutiga, sinna sisestatakse automaatselt mõõteandmed ning arvuti töötleb neid andmeid ja esitab need uurijale kõige mugavamal kujul.

AOS on automatiseeritud koolitussüsteem. On olemas süsteemid, mis aitavad õpilastel omandada uut materjali, jälgida teadmisi, aidata õpetajatel õppematerjale ette valmistada jne.

CAD – arvutipõhine projekteerimissüsteem – riist- ja tarkvarakompleks, mis interaktsioonis inimesega (disainer, projekteerija, arhitekt jne) võimaldab võimalikult efektiivselt projekteerida mehhanisme, hooneid, komplekssõlmede komponente jms. .

Mainida tuleb ka diagnostikasüsteeme meditsiinis, piletimüügi korraldamise süsteeme, raamatupidamis- ja finantstegevuse läbiviimise süsteeme, toimetus- ja kirjastamistegevuse toetamise süsteeme - infotehnoloogiate rakendusala on äärmiselt lai.

Arvutiteaduse arenedes kerkib küsimus selle seosest ja eristamisest küberneetikaga. See eeldab küberneetika teema selgitamist ja selle rangemat tõlgendamist. Arvutiteadusel ja küberneetikal on kontrolli mõistest lähtuvalt palju ühist, kuid neil on ka objektiivseid erinevusi. Üks lähenemisi arvutiteaduse ja küberneetika eristamisel on liigitada infotehnoloogiate uurimine mitte mis tahes küberneetilistes süsteemides (bioloogilised, tehnilised jne), vaid ainult sotsiaalsüsteemides arvutiteaduse valdkonda. Kui küberneetika säilitab teabe liikumise üldiste seaduste uurimise suvalistes süsteemides, siis arvutiteadus uurib sellele teoreetilisele alusele tuginedes konkreetseid viise ja tehnikaid teabe töötlemiseks, edastamiseks ja kasutamiseks. Paljudele kaasaegsetele teadlastele tundub selline jaotus aga kunstlik ja nad peavad küberneetikat lihtsalt arvutiteaduse üheks komponendiks.

7. Arvutiteaduse seos teiste teadustega

Joonis 7

Arvutiteadus kasutab matemaatilisi meetodeid teabe töötlemise, edastamise ja kasutamise mudelite koostamiseks ja uurimiseks. Võib väita, et matemaatika loob teoreetilise aluse, millele on ehitatud kogu arvutiteaduse hoone.

Eriti oluline arvutiteaduses on selline matemaatika haru nagu matemaatiline loogika.

Matemaatiline loogika arendab meetodeid, mis võimaldavad loogika saavutusi kasutada erinevate protsesside, sealhulgas ka informatsiooniliste, analüüsimiseks arvutite abil. Algoritmide teooria, paralleelarvutuse teooria, võrguteooria ja teised teadused pärinevad matemaatilisest loogikast ja neid kasutatakse aktiivselt arvutiteaduses.

Loogikatete abil on võimalik modelleerida õigusnormi loogilist ülesehitust. Modelleerimise eesmärk on tuvastada õigusnormi loogilised (sh varjatud) seosed. Selline õiguskeele formaliseerimine võimaldab modelleerida ja analüüsida õigusnorme, kasutades sellist uut klassi automatiseeritud õigusinfosüsteeme nagu ekspertsüsteemid.

Arvutiteaduse käekäigu määrab ekspertide hinnangul suuresti selle matemaatilise baasi areng.

Õigusinformaatika ja tehnikateaduste seos realiseerub kaasaegsete arvutite aktiivse kasutamise kaudu õigusteaduse ja -praktika vajadusteks ning erinevate protsesside automatiseerimise tagamisel. Arvutite kasutamine omakorda põhineb formaalse loogika ja matemaatika aparaadi kaasamisel õigusinformaatika huvisfääri, ilma milleta pole õigusnorme enne arvuti mällu sisestamist võimalik vormistada.

Arvutiteadus ja õigusinformaatika on infoteooriatega tihedalt seotud.

Infoteooria on teadus, mis uurib teabe vastuvõtmise, edastamise, töötlemise ja säilitamisega seotud kvantitatiivseid mustreid. Pärineb XX sajandi 40ndatest. Kommunikatsiooniteooria praktilistest probleemidest on infoteooriast saamas praegu vajalik matemaatiline aparaat kõikvõimalike infoprotsesside, eriti juhtimisprotsesside uurimisel. Erinevat tüüpi teabe vastuvõtmine, töötlemine, edastamine ja säilitamine on mis tahes juhtimissüsteemi toimimise olulised tingimused. Lihtsaim juhtum on teabe edastamine käskude kujul juhtorganilt (seadmelt) täitevvõimule. Keerulisem juhtum on see, mis meil praktikas on: suletud juhtimisahel, kus pärast käskude vahetut edastamist edastatakse informatsioon käskude täitmise tulemuste kohta nn tagasisidekanalite kaudu tagasi juhtorganile.

Kogu teave peab edastamiseks olema kodeeritud signaalide kujul, mille kaudu teave edastatakse.

Infoteooria eesmärgid on:

kõige ökonoomsemate kodeerimismeetodite leidmine, mis võimaldavad teil edastada määratud teavet minimaalse märkide arvuga;

sidekanali läbilaskevõime määramine nii, et teabe edastamine allikast vastuvõtvale asutusele toimuks viivituste ja moonutusteta;

teabe salvestamiseks mõeldud salvestusseadmete mahu määramine.

Probleemide lahendamiseks on vaja ennekõike õppida mõõtma edastatava teabe kvantitatiivset mahtu, sidekanalite läbilaskevõimet ja nende tundlikkust häiretele (moonutustele).

Mõnikord kasutatakse kirjanduses ekslikult infoteooria nimetust arvutiteaduse kohta. Põhimõtteline erinevus nende teaduste vahel seisneb selles, et infoteooria, ignoreerides edastatava sõnumi sisu, uurib selle edastamise võimalusi sidesüsteemide kaudu kõige väiksema moonutusega ning arvutiteadus keskendub teabe sisule ja selle kasutamisele.

Eelmise sajandi viimastel aastakümnetel loodi ja areneb aktiivselt uus teadusdistsipliin - infoteadus. Infoteaduse järgijad ei pea seda pelgalt teaduseks, vaid „kogu inimkonna elu, harmoonia, rahu ning teaduse ja tehnika arengu ainsaks üldistavaks ideoloogiaks” 2 . Selle teaduse sätete kohaselt on informatsioon Universumi universaalne generatiivne alus. Tänu teabele ilmus universum - tekkisid galaktikad, planeedid, sealhulgas Maa ja elu sellel. Infoteaduse õppeaine on looduses ja ühiskonnas toimuvate info makro- ja mikrodünaamiliste protsesside ja nähtuste uurimine suhetes, seostes ja interaktsioonides materialiseerumise ja dematerialiseerumise materialiseerunud, mittemateriaalsete ja vaakumtunnustega, samuti vastuvõtu-, edastamis-, salvestamisprotsesse, teabe töötlemine, visualiseerimine ja tunnetamine.

Informaatikat käsitletakse selle käsitluse raames infoteaduse lahutamatu osana. Siiani ei ole avaldatud ühtegi ranget teoreetilist tõendusmaterjali ega näiteid kavandatud koostiste praktilise rakendamise kohta. Sellega seoses on selle teooria järgijate arv äärmiselt väike.

Järeldus

Joonis 8

Selles essees oleme uurinud arvutiteaduse rakendamist juhtimises. Infotehnoloogial on meie elus üha olulisem koht. Nad tungivad inimühiskonna kõigisse elukihtidesse ja hõlbustavad oluliselt selle olemasolu. Näiteks vähesed inimesed kujutavad ette elu ilma ülemaailmse Internetita.

Täpsemalt käsitletakse vallavalitsuse infosüsteeme. Ja on lootust, et nende süsteemide rakendamine parandab Venemaa linnade administratsioonide, raekodade ja muude haldusteenistuste tööd.

Illustratsioonide loend

Joonis 1 3

Joonis 2 5

Joonis 3 6

Joonis 4 8

Joonis 5 11

Joonis 6 13

Joonis 7 15

Joonis 8 18

1 Teeme selgeks, mis on fundamentaalteadus ja mis on loodusteadus. Fundamentaalteadusteks loetakse tavaliselt neid teadusi, mille põhimõisted on üldteaduslikku laadi ja mida kasutatakse paljudes teistes teadustes ja tegevustes. Näiteks selliste erinevate teaduste nagu matemaatika ja filosoofia fundamentaalses olemuses pole kahtlust. Sellesse kategooriasse kuulub ka arvutiteadus, kuna mõistetel “informatsioon” ja “infotöötlusprotsessid” on kahtlemata üldine teaduslik tähendus.

2 Bill Gates

TEADUSLIKKUS

INFOTEADUSTE ARENGUAJALUGU. ARVUTITEADUS KUI TEADUS. ARVUTITEADUSE KOHT TEADUSTE SÜSTEEMIS. ARVUTITEADUSE SUHE TEISTE TEADUSTEGA

Sissejuhatus

1.1 Arvutiteaduse struktuur

2. Infokandjad

3. Arvutiteaduse eesmärk

4. Arvutiteadus kui teadus

4.1 Andmed

4.2 Teabeprotsess

5. Arvutiteaduse koht teaduste süsteemis

6. Arvutiteadus kui teaduse ja tehnoloogia ühtsus

7. Arvutiteaduse seos teiste teadustega

Järeldus

Arvutite ilmumine 50ndatel. Enne arvutiteaduse arengut lõi see teabe salvestamiseks ja töötlemiseks vajaliku riistvaratoe. Kuid loomulikult tegutsesid inimesed teabega ammu enne arvutite tulekut. Alates iidsest aabitsast, mis on tänaseni säilinud kontorikontode näol, on loodud seadmed numbrilise info töötlemiseks. Mehaanilised seadmed nagu liitmismasinad, elektrilised klaviatuuriarvutusmasinad, arvutus- ja analüüsiseadmed ning paljud teised seadmed olid suunatud samade probleemide lahendamisele, mida hakati täielikult rakendama arvutites.

Lisaks numbrilisele infole oli spetsialistide vaateväljas alati ka sümboolne info, mille esindajateks on tuntud loomulikus keeles tekstid: seiklusjuttudest kuni tehtud töö aruanneteni, asutuste tõendid, kirjad jne. ja sellise teabe töötlemisel leiutas ja lõi ka mitmesuguseid seadmeid ja seadmeid. Lihtsaim näide oleks sahtlitega riiul, kuhu salvestatakse teavet kandvad kaardid. Sellised kataloogid on raamatukogude asendamatu atribuut. Kuid igasugust muud teavet, mis on kirjutatud mõnes loomulikus või erikeeles, saab süstematiseeritult kaartidele salvestada.

Soov kataloogist vajaliku teabe otsimisega seotud protseduure kuidagi mehhaniseerida ja seejärel automatiseerida viis tehnikate tekkeni, mis kuulusid eriteaduse – dokumentaalfotograafia – arsenali. Manuaalsetest ja automatiseeritud teabeotsingusüsteemidest on saanud dokumentaalfilmide loomise vaimusünnitus.

Arvuti ühes süsteemis ühendas nii numbrilise kui ka tekstilise (tähemärgi) teabe salvestamise ja töötlemise. Seetõttu tähistas selle ilmumine uue teaduse algust.

Sõna "arvutiteadus" ei juurdunud meie riigis kohe. Algul hakati juhtsüsteemides info kasutamisega (ja see tundus olevat info kasutamise keskne probleem) seotud uurimistööd kutsutud küberneetikaks ning see termin sai meie riigis arvutiteaduse sünonüümiks. Kuid järk-järgult sai selgeks, et küberneetika on täiesti iseseisev teadusvaldkond, mis moodustab vaid osa arvutiteadusest. Ingliskeelsetes maades hakati uut teadust nimetama arvutiteaduseks ja prantsuskeelsetes riikides ilmus mõiste “informaatika” (Informatique). See termin laenati prantsuse keelest, mis alates 70ndate keskpaigast. kindlalt kasutusele võetud.

1. Arvutiteaduse arengulugu

Arvutiteadus on noor teadusharu, mis uurib teabe otsimise, kogumise, säilitamise, muundamise ja kasutamisega seotud küsimusi paljudes inimtegevuse valdkondades. Geneetiliselt on arvutiteadus seotud arvutitehnoloogia, arvutisüsteemide ja võrkudega, kuna just arvutid võimaldavad genereerida, salvestada ja automaatselt töödelda teavet sellises koguses, et teaduslik lähenemine infoprotsessidele muutub nii vajalikuks kui ka võimalikuks.

Tänaseks ei ole mõiste “arvutiteadus” tõlgendus (selles mõttes, nagu seda kasutatakse tänapäevases teadus- ja metodoloogiakirjanduses) veel välja kujunenud ja üldtunnustatud. Pöördugem probleemi ajaloo juurde, mis ulatub tagasi elektrooniliste arvutite tulekuni.

Pärast Teist maailmasõda tekkis ja hakkas kiiresti arenema küberneetika kui teadus, mis käsitleb üldisi juhtimis- ja suhtlusmustreid erinevates süsteemides: tehislikes, bioloogilistes, sotsiaalsetes. Küberneetika sündi seostatakse tavaliselt kuulsaks saanud Ameerika matemaatiku Norbert Wieneri raamatu “Küberneetika ehk kontroll ja kommunikatsioon loomas ja masinas” ilmumisega 1948. aastal. See töö näitas viise üldise juhtimise teooria loomiseks ning pani aluse meetoditele, kuidas käsitleda erinevate süsteemide juhtimis- ja kommunikatsiooniprobleeme ühtsest vaatepunktist. Samaaegselt elektrooniliste arvutite arenguga arenedes muutus küberneetika aja jooksul üldisemaks teabe teisendamise teaduseks. Küberneetikas mõistetakse informatsiooni kui mis tahes signaalide, mõjutuste või teabe kogumit, mida mõni süsteem keskkonnast tajub (sisendinfo X), väljastatakse keskkonda (väljundteave Y) ja salvestatakse ka enda sees (sisemine, süsteemisisene teave Z), joon. 1.

Küberneetika areng meie riigis on sattunud ideoloogiliste takistuste alla. Nagu kirjutas akadeemik A.I. Berg: „... 1955.–1957. ja ka hiljem tehti meie kirjanduses jämedaid vigu küberneetika tähenduse ja võimaluste hindamisel. See põhjustas tõsist kahju meie riigi teaduse arengule ja viis paljude teoreetiliste põhimõtete ja isegi elektroonikamasinate väljatöötamise edasilükkamiseni. Piisab, kui öelda, et isegi filosoofilise sõnaraamatu 1959. aasta väljaandes iseloomustati küberneetikat kui „kodanlikku pseudoteadust”. Selle põhjuseks oli ühelt poolt uue kiiresti areneva teaduse alahindamine "klassikalise" suuna üksikute teadlaste poolt, teisalt aga nende inimeste liigne tühi jutt, kes selle asemel, et aktiivselt arendada spetsiifilisi küberneetika probleeme. erinevates valdkondades spekuleerisid poolfantastiliste prognoosidega küberneetika piiramatute võimaluste kohta, diskrediteerides sellega seda teadust.

Riis. 1. Süsteemi ja väliskeskkonna vahelise infovahetuse üldine skeem

Asja tegi keeruliseks ka asjaolu, et kodumaise küberneetika arenguga kaasnesid aastaid tõsised raskused suurte valitsusprojektide, näiteks automatiseeritud juhtimissüsteemide (ACS) loomisel. Selle aja jooksul oli aga võimalik koguda märkimisväärseid kogemusi tehniliste ja majandusobjektide infosüsteemide ja juhtimissüsteemide loomisel. Oli vaja isoleerida küberneetikast tervem teaduslik ja tehniline tuum ning koondada jõud, et arendada välja uus liikumine pikaajaliste globaalsete eesmärkide poole.

Lähenegem nüüd sellele küsimusele terminoloogilisest vaatenurgast. Varsti pärast mõiste “küberneetika” ilmumist maailmateadusesse hakati kasutama ingliskeelset “Computer Science” ja veidi hiljem, kuuekümnendate ja seitsmekümnendate aastate vahetusel võtsid prantslased kasutusele nüüdseks laialt levinud termini “Informatique”. ”. Vene keeles seostatakse mõiste "arvutiteadus" varajast kasutamist teaduskirjanduse kaudu edastatava teadusteabe struktuuri ja üldiste omaduste kitsalt spetsiifilise uurimisvaldkonnaga. See info- ja analüütiline tegevus, mis on tänapäeval raamatukogunduses, raamatute kirjastamises jne hädavajalik, ei peegelda enam tänapäevast arusaama arvutiteadusest. Nagu märkis akadeemik A.P. Ershovi sõnul tuuakse tänapäevastes tingimustes mõiste arvutiteadus "vene keelde uues ja palju laiemas tähenduses - kui fundamentaalse loodusteaduse nimetus, mis uurib teabe edastamise ja töötlemise protsesse. Selle tõlgendusega osutub arvutiteadus otsesemalt seotuks filosoofiliste ja üldteaduslike kategooriatega ning selle koht “traditsiooniliste” akadeemiliste teadusdistsipliinide ringis saab selgemaks.

Katse defineerida, mis on kaasaegne arvutiteadus, tehti 1978. aastal Rahvusvahelise Informaatika Kongressi poolt: „Arvutiteaduse mõiste hõlmab valdkondi, mis on seotud infotöötlussüsteemide, sealhulgas masinate, seadmete, tarkvara arendamise, loomise, kasutamise ja logistilise hooldusega. , korralduslikud aspektid, aga ka tööstuslike, kaubanduslike, halduslike ja sotsiaalsete mõjude kompleks.

Informaatika laiemas tähenduses kujutab endast erinevate infotöötlusega seotud teaduse, tehnika ja tootmise valdkondade ühtsust.

Arvutiteadust kitsamas tähenduses võib kujutada kolmest omavahel seotud osast koosnevana.

Arvutiteadus kuidas rahvamajanduse haru koosneb homogeensest erinevate ettevõtlusvormide ettevõtete kogumist, kus tegeletakse arvutiseadmete, tarkvaratoodete tootmise ja kaasaegse infotöötlustehnoloogia arendamisega. Arvutiteaduse kui tootmisharu eripära ja tähtsus seisneb selles, et sellest sõltub suuresti tööviljakuse kasv teistes rahvamajanduse sektorites. Praegu toetavad umbes 50% kõigist maailma töökohtadest infotöötlustööriistad.

Arvutiteadus kuidas põhiteadus töötab välja metoodikat arvuti infosüsteemidel põhinevate objektide juhtimisprotsesside infotoe loomiseks. Euroopas saab arvutiteaduse vallas eristada järgmisi põhilisi teaduslikke suundi: võrgustruktuuri arendamine, arvutiga integreeritud tootmine, majandus- ja meditsiiniinformaatika, sotsiaalkindlustus- ja keskkonnainformaatika, erialased infosüsteemid.

Arvutiteadus kuidas rakendusdistsipliin tegeleb:

· infoprotsesside mustrite uurimine (kogumine, töötlemine, levitamine);

· kommunikatsiooni infomudelite loomine erinevates inimtegevuse valdkondades;