1. история становления информатики как междисциплинарного направления во второй половине ХХ века
Скачать 1.31 Mb.
|
1.2. Предметная область информатики как науки Один и тот же объект может изучаться различными науками. Объект познания - это некими фрагмент реального мира, а его предмет - это выбранная для исследования методами данной науки сторона, грань, аспект объекта. Информатизация общества в части материально-технической базы, математического и программного обеспечения информационных технологий различными науками: кибернетикой, системотехникой, теорией информации, а в формирования функциональных подсистем – различными общественными науками: экономикой, правоведением, психологией. В формировании информационных участвуют и науки, относящиеся к той или иной автоматизируемой области: когда речь идет о внедрении ЭВМ в здравоохранение; педагогика (компьютеризация учебного процесса); военные науки (использование ЭВМ в военном деле), экономика т.д. Каждая из указанных наук рассматривает компьютеризацию со своей стороны, прилагает к ней свои законы и принципы. А какую же сторону рассматриваемого объекта выбирает информатика, делая ее своим предметом? Она выбирает содержательную, смысловую сторону создания и функционирования информационных систем и технологий, связанную с их сущностью, социальной отдачей, полезностью, местом в общественных системах, историческим значением как фактора радикального прогресса и выхода общества на качественно новые исторические рубежи. Переход к информационным технологиям как технический базе автоматизированных информационно-управляющих систем обнажил и до крайности обострил проблемы, относящиеся ко всему технологическому циклу сбора, переработки и применения информации в планово-управленческих, познавательных и других процессах, выдвинул на первый план общие проблемы содержания информационных процессов и значения информационных технологий. Говорить о воздействии науки на что-либо вне информационного процесса бессмысленно. Научная идея должна превратиться в информацию, т.е. быть закодированной, переданной по каналу связи, принятой адресатом, чтобы ее можно было применить на практике. Чем больше потенциал знаний, тем важнее задача развития информационно-коммуникативных сфер народного хозяйства. Знания должны определенным образом фиксироваться, трансформироваться, распределяться, приниматься. Информационные технологии и выступили новым средством превращения знаний в информационный ресурс (ИР) общества, его новым движущим фактором, стали средством его эффективного использования. Информационный ресурс стал основным ресурсом человечества, главной ценностью современной цивилизации. Но возникли и сложные проблемы, относящиеся к роли, механизму функционирования, социальным последствиям использования информационного ресурса. Для их решения и появилась новая наука - информатика. Предметом информатики как новой фундаментальной науки выступает информационный ресурс - его сущность, законы функционирования, механизмы взаимодействия с другими ресурсами общества и воздействия на социальный прогресс. Переход на уровень информационных ресурсов в его содержательной трактовке означает переход к изучению внутренних связей и закономерностей социальной динамики, основанной на использовании информационных технологий. Информатика как наука о законах получения, передачи и использования информационных ресурсов в общественной практике подводит теоретический фундамент под использование ЭВМ и автоматизированных систему которые и предназначены для усиления информационных процессов в обществе, использования информационных ресурсов. Речь идет прежде всего о специальных информационных ресурсах основанных на компьютерной технике и реализующих Таким образом, предметом информатики является информационный ресурс как симбиоз знания и информации. Он выступает в качестве предмета новой науки и с содержательной, и с формально-математической, и с технической стороны. Необходимо разграничивать предмет информатики как фундаментальной науки, ее объект и инструментарий: основанные на ЭВМ вычислительные системы, программы, сети связи и т. д. Без ЭВМ нет информатики, но нельзя объявлять информатику наукой об ЭВМ. Конечно, практическая необходимость в информатике возникла в связи с использованием ЭВМ. Но, «оттолкнувшись от ЭВМ», информатика во главу угла ставит новые понятия - информационный ресурс его социальную полезность, отдачу. Поэтому по аналогии с термодинамикой информатику можно назвать информдинамикой - наукой о развитии социальных систем под воздействием информационных ресурсов (семантической информации). Информатика делится на две части: теоретическую и прикладную информатику. Теоретическая информатика рассматривает все аспекты разработки автоматизированных информационных систем: их проектирования, создания и использования не только с формально-технической, но и содержательной стороны, а также комплекс экономического, политического и культурного воздействия на социальную динамику. В орбиту анализа теоретической информатики попадают и традиционные системы преобразования информации и распространения знаний: средства и системы массовой информации, система лекционной пропаганды, кино, театры, справочные службы и т.д. Но теоретическая информатика рассматривает их с определенной стороны - с позиций получения и использования информационных ресурсов, форм и способов воздействия указанных систем на общественный прогресс, возможной их технологизации. Теоретическая информатика изучает информационные ресурсы, законы его функционирования и использования как движущей силы социального прогресса, а также общие, фундаментальные проблемы информационных технологий как исторического феномена, выводящего общество на новую ступень развития. Теоретическая информатика изучает общие свойства, присущие всем многочисленным разновидностям конкретных информационных технологий, процессов и сред их протекания. Всем им характерны такие понятия, как носители информации, каналы связи, информационные контуры, сигналы, прямые и обратные связи, данные, сведения и т.д. Все они описываются такими характеристиками, как надежность, эффективность, релевантность, достоверность, информационный шум, избыточность и др. Все они делятся на различные фазы и подпроцессы: прием, кодирование, передача, декодирование, хранение, извлечение, Решающее значение для рождения теоретической информатики имеет появление информационных технологий высшего уровня, основанных на искусственном интеллекте (ИИ). Прикладная информатика изучает конкретные разновидности информационных технологий, которые формируются с помощью специальных информационных систем (управленческих, медицинских, обучающих, военных, криминалистических и др.). Очевидно, что такие информационные технологии, как, например, управление (АСУП, АСУТП), проектные разработки (САПР) или криминалистика, имея общие черты, в то же время существенно различаются между собой. Разные операции и процедуры, различное оборудование, специализация критериев и показателей, разная степень замкнутости информационных контуров, даже разные информационные носители, т. е. разные информационные среды, - все это становится объектом изучения конкретных функциональных и отраслевых информатик. Так рождаются ветви прикладной информатики, обслуживающие создание проектирующих систем, экспертных систем, диагностических комплексов, управляющих и других функциональных систем. Возникли также отраслевые ветви информатики, обслуживающие информатизацию разных сфер социальной и экономической практики: промышленность, науку, медицину, связь и т.д. Поэтому наряду с теоретической информатикой развиваются ее конкретные ветви. 1.3. Краткая история развития информатики Информатика как наука стала развиваться с середины нашего столетия, что связано с появлением ЭВМ и начинающейся компьютерной революцией. Появление вычислительных машин в 50-е годы создало для информатики необходимую ей аппаратную поддержку, или, иначе говоря, благоприятную среду для ее развития как науки. Всю историю информатики принято разбивать на два больших этапа: предыстория и история. Предыстория информатики такая же древняя, как и история развития человеческого общества. В предыстории выделяют (весьма приближенно) ряд этапов. Каждый из этих этапов характеризуется по сравнению с предыдущим резким возрастанием возможностей хранения, передачи и обработки информации. Начальный этап предыстории – освоение человеком развитой устной речи. Членораздельная речь, язык стал специфическим социальным средством хранения и передачи информации. Их появление стало решающим этапом в развитии общества. 1.3.1. Письменность и книгопечатание Письменность появилась в государствах древности - Древнем Египте, Древнем Вавилоне, поскольку появилась потребность в точной, не допускающей искажений, передаче распоряжений правителя, в точном учете налогов и повинностей. Появляется сословие писцов, в среде которых зародились первые математические знания. Но главным и важнейшим умением писцов было умение писать. "Писец должен уметь писать понятно, хорошо знать математику, уметь межевать землю, примирять спорящих". Эти, слова сохранились на глиняной табличке, дошедшей до нас и написанной в Древнем Вавилоне. На первом месте там стоит умение писать, и это связано с тем, что освоить иероглифическую письменность Древнего Египта или клинопись Древнего Вавилона было очень трудным делом, требовало многих лет упорной учебы, поэтому и сословие писцов Лишь много позднее, в первом тысячелетии до н. э., появилось гораздо более удобное алфавитное фонетическое письмо, письмо буквами, существенно увеличившее число умеющих писать. Письмо иероглифами осталось в Китае. Во многом это было связано с тем, что Китай - очень обширная страна, устная речь в разных районах Китая все больше расходилась между собой. Китаец с юга часто не понимал устной речи жителя северного Китая, а иероглифы они понимали одинаково, и это помогло сохранить единство страны. Но учиться писать иероглифами трудно и сейчас. В Древнем Египте писали на папирусе, в Древнем Вавилоне - на табличках из глины, которые потом обжигались для сохранности. Во II веке до н. э. в городе Пергам, столице Пергамского царства, расположенного в Малой Азии, стали изготовлять новый материал для письма - пергамен (очень часто говорят и пишут "пергамент" с буквой "т" на конце; однако написание "пергамен" в последнее время стали считать более правильным). Это была тщательно выделанная тонкая кожа молодых животных - телят или ягнят. Пергамен был очень дорог, поэтому он использовался в основном лишь для важных документов или богослужебных книг. В древнем Новгороде в XI-XIV веках для повседневной переписки вместо дорогого пергамена использовали бересту. В сырой новгородской земле некоторые берестяные грамоты сохранились до наших дней и были обнаружены при раскопках. Прочитав эти "берестяные грамоты", мы многое узнали о повседневной жизни Между тем в Китае уже во II веке н. э. стал использоваться гораздо более удобный и дешевый материал для письма - бумага. Только в X-XII веках н. э. бумага стала производиться в Западной Европе и постепенно вытеснила пергамен. С тех пор бумага стала основным носителем информации. Следующим важным шагом стало изобретение в 1440 году И. Гутенбергом 1468) книгопечатания подвижными литерами (до этого книги переписывались от Книгопечатание удешевило книги и привело к их массовому распространению. Напомним, для сравнения, что в XV веке в университетских библиотеках книги приковывались цепью к пюпитру, а профессор приходил на занятия с собственной которую он читал студентам. Читал, разумеется, с пояснением трудных мест, но часть времени все же читал студентам книгу. От тех времен идут выражения «читать лекции», «прочесть лекцию», хотя в наше время лекции давно не «читаются», и «читаются по бумажке» считается дурным тоном. Постепенно главными хранилищами огромной накопленной информации о мире стали обширные книжные библиотеки. В больших государственных библиотеках число книг стало исчисляться миллионами. Для того чтобы разобраться в этом необъятном книжном море и сравнительно быстро найти в библиотеке нужную книгу, еще в XIX веке стали пользоваться универсальной десятичной классификацией, изобретенной английским библиотекарем Дьюи в 1876 году. Все книги научных библиотек и соответствующие каждой книге карточки в библиотечном каталоге были разбиты на 10 разделов. Если требуется более детальная классификация, то используется вторая десятичная цифра. При более детальной классификации используется третья десятичная цифра. Для еще более детальной классификации используется четвертая цифра, записываемая после точки. Так, работы по философии математики получили индекс 510.1, по дифференциальным уравнениям - 517.9. Быстрое и неравномерное историческое развитие научных направлений, по-новых отраслей науки заставили, к сожалению, отказаться от очень удобной универсальной десятичной классификации. Так, в 1962 году еще не было такого направления, как теория оптимального управления, а в 1962-1980 годах по этому направлению были опубликованы сотни книг и тысячи статей. Поэтому в десятичную классификацию (УДК) 1983 года издания был введен подраздел 517.97 - вариационное исчисление и теория оптимального управления. Были введены также подразделы: 519.6 - вычислительная математика, численный анализ и 519.72 - теория информации. При этом, как легко заметить, вариационное исчисление перекочевало из раздела 519 в раздел 517. Такие перестановки, разумеется, создают неудобство для читателей и пользователей каталога и лишний раз подчеркивают, что без знания истории науки трудно разобраться и в текущих научных вопросах. К счастью, перестановки в универсальной десятичной классификации не очень велики. Узнав из УДК шифр интересующей вас отрасли знания, уже не трудно по библиотечному каталогу найти нужную книгу. 1.3.2. Второй этап в развитии информатики - использование технических достижений В коммуникациях, в передаче сообщений, в использовании информации постепенно (и особенно в XIX веке) начинают все шире и шире использоваться технические достижения. Сначала получил широкое распространение электромагнитный телеграф, изобретенный в 1837 году С. Морзе (1791-1872), им же была разработана и "азбука Морзе". Затем - телефон, в изобретении которого решающий шаг сделал в 1876 году А. Белл (1847-1922), система записи/воспроизведения устной речи и музыки на медные, а затем - - на пластмассовые диски, разработанная в 1877 году Эдисоном и получившая массовое Не меньшую роль в истории информатики, в деле обработки и хранения информации сыграло изобретение и совершенствование табулятора и системы счетно-аналитических машин американским инженером Германом Холлеритом (1860-1929), Необходимость в подобных машинах особенно остро ощущалась в США, где в XIX веке регулярно, каждые 30 лет проводились всеобщие переписи населения и промышленных предприятий. Данные этих переписей были очень важны для американских предпринимателей, позволяя им ориентироваться в тенденциях развития хозяйства страны, позволяя правильно выбрать наиболее выгодные направления приложения своих денег и своего труда. Но для того, чтобы они могли сделать это, нужно было предварительно быстро обработать миллионы переписных бланков, превратить их в компактные таблицы. Как правильно писал Алексей Николаевич Крылов, "статистика не должна состоять в одном только заполнении ведомостей размерами с двуспальную простыню никому не нужными числами, а в сведении этих чисел на четвертушку бумаги и в сопоставлении их между собой, чтобы по ним можно было не только видеть, что было, но и предвидеть, что будет". Но получить столь нужные "четвертушки бумаги" можно было лишь после огромного и утомительного труда по обработке миллионов первичных переписных Герман Холлерит, выполнявший в молодые годы эту тяжелую работу в статистическом управлении Министерства внутренних дел США, а потом служивший в Вашингтонском бюро патентов, сумел переложить столь утомительное дело на плечи машин. В течение 1884-1889 годов он получил ряд патентов на изобретенные им перфокарточные машины. Эти машины неоднократно совершенствовались и получили потом широчайшее распространение. В XX веке на них держался "контроль и учет" всего народного хозяйства СССР, поэтому мы остановимся на них В таких машинах носителем информации стала перфокарта - прямоугольник из тонкого картона размером 82 х 188 мм, в котором перфоратором пробиты прямоугольные отверстия размером 1 х 3 мм. Всего на перфокарте располагается 12 рядов возможных отверстий по вертикали и 80 рядов - по горизонтали. Таким образом, одна перфокарта может нести на себе 960 битов информации. Первые перфокарты, используемые Холлеритом, были меньше и имели 6 рядов по 32 позиции. Отметим, что первоначально перфокарты были придуманы и использованы французским механиком Жаккаром (1752-1834) в 1804-1808 годах для изготовления на ткацких станках узорчатых и декоративных тканей. В перфокартах Жаккара в пробитые отверстия пропускались стержни с крючками, зацеплявшими нити утка. Холлерит использовал отверстия, пробитые в перфокартах, совсем для другой цели - для замыкания электрических цепей. Контакты скользили по движущейся перфокарте, а когда они доходили до отверстия, то цепь замыкалась. Комплект машин Холлерита состоял из перфоратора, сортировки и табулятора. Перфоратор пробивал отверстия в перфокартах, сортировка автоматически сортировала перфокарты в зависимости от пробитых в них отверстий по закону, заданному на коммутационной доске машины, табулятор, также пропуская через себя перфокарты, печатал результаты, ранее закодированные при пробивке Работу комплекта машин удобно пояснить на примере обработки результатов переписи. Кодировался, например, пол опрашиваемого: мужской пол - наличием пробивки в первой позиции верхней строки, женский пол - отсутствием пробивки. Возраст опрашиваемого кодировался пробивками в первой и второй строках: возраст от нуля до одного года - пробивкой в первой позиции, возраст от 1 до 2-х лет - пробивкой во второй позиции и т. д. Если требовалось рассортировать перфокарты мужчин и женщин, то достаточно было запустить сортировку и вставить на ее коммутационной доске всего один гибкий шнур на первой позиции первой строки. Сортировка быстро отсортировывала в свой первый карман карточки мужчин, во второй - женщин. Если хотели узнать - сколько детей в возрасте до 5 лет находятся в исследуемой группе переписи, то достаточно было запустить табулятор, на коммутационной доске которого следовало вставить пять гибких шнуров в позиции от 1 до 5 первой строки. Табулятор быстро пропускал сквозь себя массив перфокарт и печатал требуемый результат. Фактически табулятор уже являлся вычислительной машиной с программным управлением; программы его могли быть только простыми и короткими, зато составлялись они очень просто - вставкой гибких шнуров с медными наконечниками в отверстия коммутационной доски. Система машин Холлерита была опробована впервые в 1887 году в Балтиморе, а в 1896 году уже использовалась при обработке результатов очередной переписи населения, сократив время обработки почти в четыре раза. В дальнейшем система счетно-аналитических машин Холлерита неоднократно совершенствовалась, машины выпускались в больших количествах и применялись для статистики, для механизации учета, автоматизированного начисления заработной платы и т. д. Именно на выпуске счетно-аналитических машин набирала силу американская компания ШМ, ставшая в последующие годы наиболее крупным производителем электронных вычислительных машин. В Советском Союзе счетно-аналитические машины также серийно производились в больших количествах. В 1980 году, например, выпускались четыре модели табуляторов: Т-5М, Т-5МУ, Т-5МВ, ТА 80-1. Этими машинами оснащались машиносчетные станции, на которых и выполнялись работы по обработке статистических данных, по планированию народного хозяйства, механизированному начислению заработной платы, экономические расчеты и т. д. Счетно-аналитические машины работали достаточно быстро, обрабатывая до 400 карт в минуту, и успешно справлялись с задачами информатики своего времени. Отметим также, что после появления быстродействующих электронных вычислительных машин программы для них и исходные данные для вычислений первоначально пробивались на перфокартах, которые потом приносили в центр и вводили в быстродействующую машину. Вместе со счетно-аналитическими машинами над проведением трудоемких расчетов трудились и расположенные непосредственно на рабочем месте — столе исполнителя — вычислительные полнотекстовые машины, специализированные для выписки всевозможных счетов, накладных, фактур и тому подобных документов. Вычислительные полнотекстовые машины называли еще «фактурными машинами». Характерной особенностью фактурных машин являлась их способность записывать на одном и том же документе и текст, и числа (обычно — денежные суммы), а также производить над вводимыми числами операции сложения, вычитания и умножения. Поэтому фактурные машины имели две клавиатуры: обычную алфавитную и цифровую, а в эксплуатации одна фактурная машина заменяла работу на трех машинах: пишущей, суммирующей и вычислительной, Еще одним интересным техническим решением второго этапа исторического развития информатики стала система долговременной памяти с быстрым доступом. Она была разработана в лаборатории электромоделирования Академии наук СССР под руководством Л. И. Гутенмахера в 60-х годах XX века. К этому времени объем научной и технической информации, накопленной в библиотеках, стал настолько велик, что поиск нужной публикации в почти необъятном книжном и журнальном море стал очень трудным делом. Достаточно сказать, что уже к 1958 году в крупнейшей в СССР библиотеке им. В. И. Ленина насчитывалось 20 миллионов печатных изданий, и каждый год в мире издавалось около 60 миллионов страниц технической и научной литературы. Поэтому еще в те годы возникла идея создания электронных библиотек с быстрым, практически мгновенным, доступом к нужной информации Реализация этой идеи в 1960 году была далеко не простым делом. Единственным емким носителем информации с относительно быстрым доступом к ней в начале 60-х годов XX века были магнитные ленты. В одной кассете можно было хранить ленту длиной 720 метров, содержащую 80 миллионов битов информации. Но среднее время доступа к этой информации определялось временем перемотки ленты и составляло примерно шесть ми нут, что было, конечно, слишком много.В Лаборатории электромоделирования АН СССР была выдвинута идея емкостной памяти с быстрым доступом. В лаборатории электромоделирования предложили реализовать конденсаторы в виде участков напыленного металла на очень тонких бумажных листах, а затем с помощью обычного перфоратора убирать те конденсаторы, которые соответствовали нулям двоичного текста записи. Далее эти листы с уже записанным с помощью перфоратора текстом складывались и прессовались. Получались компактные "пакеты", похожие на книги с очень красивым серебристого цвета Из подобных "книг" можно было формировать целые электронные библиотеки с практически мгновенным доступом к информации — достаточно было набрать двоичный код интересующей тебя статьи. Электронная библиотека с мгновенным доступом, сформированная из "электронных книг", была, как уже упоминалось, создана в Лаборатории электромоделирования АН СССР в 1960 году, работала исправно, неоднократно демонстрировалась всем желающим, по в массовое промышленное и серийное производство не пошла. А потом, после появления лазерной записи на дисках и создания сети Интернет разработки Лаборатории электромоделирования (как и следовало ожидать) потеряли актуальность и были забыты. |
Похожие:
 | Программа дисциплины «Проблемы нарушения и защиты прав человека в... Учебная программа курса предназначена для подготовки студентов по направлению «Политология». Данный курс является интегрированным,... | | История термина «Социальная сеть» «Человеческие отношения». До этого, многие мыслители об обществе выражали мнение о важности рассмотрения общества как сложного переплетения... |
| Проблемы пятидесятилетнего противостояния СССР и США Постараться как можно глубже изучить, проанализировать то, что творилось на арене международных отношений во второй половине XX -го... |  | Реферат на тему: «История витаминов» Ко второй половине 19 века было выяснено, что пищевая ценность продуктов питания определяется содержанием в них в основном следующих... |
| Аннотация по дисциплине б 35 «История США в первой половине XIX века» Формирование систематизированных знаний по причинам становления и развития ранних буржуазных республик, на примере США изучение многовариантности... | | Урок истории в 8 классе по теме: «Культура России и Узбекистана во второй половине 19 века» ... |
| Конспект урока информатики на тему Борьба Руси с западными завоевателями. Пятый урок в теме «Русь во второй половине XII – XIII в» | | Китай во второй половине XX начале XXI века А. Лидер «прагматиков» в руководстве кнр, инициатор рыночных реформ в китайской экономике |
| Налоговый навигатор по важнейшим документам, обнародованным во второй... Экономика – это наука о том, как общество использует определенные, ограниченные ресурсы для производства полезных продуктов и распределяет... | | Темы рефератов по курсу «Конфликтология» Особенности развития теории конфликта во второй половине XIX и первой половине XX веков |
| Историческое краеведение в Орловской губернии и деятельность Орловской... Историческое краеведение в Орловской губернии и деятельность Орловской ученой архивной комиссии во второй половине XIX – начале XX... | | «ссср во второй половине 50-х первой половине 60-х гг XX в» А прочтите фрагмент из выступления Г. М. Маленкова на Пленуме ЦК кпсс. Когда происходили эти события? |
| Аннотации дисциплин основной образовательной программы Нэп и сталинская модернизации страны. Вторая мировая война 1939-1945 гг и ее политические последствия. Ссср во второй половине 40-80-е... | | 1. Основные направления внешней политики России во второй половине XIX века Окончание Крымской войны (1853-1856 гг.) привело к коренному изменению ситуации в Европе. Поражение крепостной России подорвало ее... |
| «Учебный проект на уроках истории в сельской школе» Метод учебных проектов зародился во второй половине 19 века в сельскохозяйственных школах США – основоположник Джон Дьюи | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Общественно-культурная обстановка в России во второй половине Х1Х века (60-е годы) |
