Інформатика як наука розвиток і перспективи

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ГОУ ВПО «Курський Державний Медичний Університет»
Кафедра Інформатики та обчислювальної техніки
Реферат з інформатики на тему
«Інформатика як наука: розвиток та перспективи»
Виконав: студент 1-го курсу
Ларін Сергій
Перевірив: Артеменко
Віктор Сергійович
Курськ, 2009

План
Введення
1. Поява і розвиток
1.1 Етап ієрогліфічної символіки
1.2 Етап абстрактної символіки
1.3 Етап картографії, технічної графіки та інформаційної візуалізації та аудіювання
1.4 Етап друкарства
1.5 Етап технічної (індустріальної) революції 19 ст.
1.6 Етап математизації і формалізації знань
1.7 Етап інформатизації, інформаційно - логічного представлення знань
1.8 Етап автоформалізаціі знань
2. Структура
2.1 Теоретична інформатика
2.2 Математична логіка
2.3 Теорія інформації
2.4 Системний аналіз
2.5 Кібернетика
2.6 Біоінформатика
2.7 Програмування
3. Кібернетика та інформатика
Висновок
Література

Введення
Прогрес неможливий без систематизації, накопичення, передачі та збереження знань. Наші предки на кам'яних поверхнях печер, на глиняних дощечках, на пергаменті і папірусі, намагалися передати і зберегти свої знання для нащадків. Зауважимо, що здійснювати будівництво, проводити наукові дослідження, займатися торгівлею і т.д. дуже важко на основі лише власного розуму і життєвого досвіду. У міру накопичення людством знань стали актуальними питання збереження, ретельного відбору і систематизації наявної інформації. Так поступово людство прийшло до науки, яку називають інформатикою.
Інформатика (пор. ньому. Informatik, фр. Informatique, англ. Computer science - комп'ютерна наука - в США, англ. Computing science - обчислювальна наука - у Великобританії) - наука про способи отримання, накопичення, зберігання, перетворення, передачу та використання інформації . Вона включає дисципліни, так чи інакше пов'язані з обробки інформації в обчислювальних машинах і обчислювальних мережах: як абстрактні, на зразок аналізу алгоритмів, так і досить конкретні, наприклад, розробка мов програмування. Було б доречним навести слова відомого нідерландського вченого Едсгер Дейкстра: «Інформатика не більше наука про комп'ютери, ніж астрономія - наука про телескопах». І дійсно - ця порівняно молода наука, воістину велика за своїми масштабами розвитку - всього за півстоліття вона набула статусу практично світової науки, без якої зараз не зможе працювати жодне підприємство, та що вже там - жодна економіка будь-якої країни не зможе існувати без цієї науки. Сьогодні інформатика стала також і світовою індустрією. Криза, що торкнулася всі сфери життя ніяк не зміг вплинути на сферу інформаційних технологій. Найбагатші люди світу за версією журналу «Forbes» задіяні у сфері інформаційних технологій. Спробуємо розібратися в історії цієї науки, її структуру, а так само в перспективах її розвитку.

1. Поява і розвиток інформатики
1.1 Етап ієрогліфічної символіки
Спочатку носієм інформації була мова. Розвиток мови, мови - об'єктивний процес у розвитку суспільства. Як зазначав Ф. Енгельс, "що розвиваються люди розвинулися до того, що їм стало необхідно щось сказати один одному". Праця зіграв свою роль у розвитку людини. Мова (як відображення розумових процесів) вплинула на розвиток людини не в меншій мірі. Мова має в середньому 20% надмірністю, тобто будь-яке повідомлення можна було б без втрати інформації скоротити на 1 / 5, однак при цьому різко зменшується завадостійкість і сприйняття інформації. До найраніших знаковим систем відносяться: прикмети, ворожіння, знамення, мова, образотворче мистецтво, музика, графіка, пластика, танець, пантоміма, архітектурні споруди, костюм, народні ремесла, обряди. Перші приклади інформаційної символіки були надані в кам'яному столітті у вигляді піктографічного листа (малюнків) на камені. У бронзовому столітті з'явилися зображення повторюваних систем понять - ідеограм, які з кінця IV століття до н.е. перетворилися на рисуночное ієрогліфічне письмо. У той же час, завдяки розвитку виробництва і торгівлі удосконалюється числова символіка, яка спочатку виникла у вигляді рахунку з двох цифр 1 і 2. Всі інші кількості позначалися поняттям "багато". Подальший розвиток рахунку відбулося, завдяки нашим фізіологічним особливостям наших рук - пальцях (рахунок з 5 до 10). Клинописна запис рахунку з'явилася у Вавилоні в III тис. до н.е. Далі з'явилися різні способи запису рахунку, наприклад, вавилонська, критська, арабська, латинська та ін Вавилонська система рахунку дозволяє вести запис чисел у межах 1 млн. і виконувати дії з простими дробовими числами. У 5-4 ст. до н.е. на острові Крит застосовується зручна для запису десяткова символіка рахунку. Стародавні римляни поклали в основу алфавіту числення ієрогліфічне позначення пальців рук (всі символи цієї системи числення можна зобразити за допомогою пальців рук). На час розквіту римської культури, ці значки були замінені схожими на них латинськими. Потім у індусів араби запозичили мистецтво швидкого рахунку (в наявності ознаки автоматизації обчислень) і значки для запису чисел, тобто цифри, які в VII-VIII ст. до н.е. поширилися і на європейському континенті.
1.2 Етап абстрактної символіки
Ієрогліфічне письмо, хоч і є найдавнішим, збереглося до наших днів у ряді регіонів (Китай, Японія, Корея). Його збереженню сприяло зручність, наочність і те, що народи цих країн були етнічно однорідні і через особливості культури, традицій, географічного положення слабо мігрували. У Середземномор'ї ж були передумови вдосконалення листи: різні мовні форми, розвинені міжнаціональні торговельні зв'язки, відносно нестабільна політична обстановка в державах і міграція населення. Тому тут за короткий історичний період завершився перехід від ієрогліфічної системи листа до абстрактної і більш зручною для читання системи клинопису на сирих глиняних табличках (III-II ст. До н.е.). Наступний період створення послідовного складового листа на глиняних табличках - вавілонський. Вавилонський мова вперше в історії починає виконувати міжнародні функції в дипломатії і торгівлі, тобто набуває комунікаційні та термінообразующіе функції. Новим етапом стало створення в X-IX ст. до н.е. фінікійського алфавіту. Етап переходу до алфавітної системі завершився у VIII ст. до н.е. створенням на основі фінікійського письма грецького алфавіту, який згодом став основою всіх західних письмових систем. Удосконаленням цієї інформаційної символіки стало введення в II-I ст. до н.е. в Олександрії почав пунктуації. Розвиток писемного символіки завершується в Європі в XV ст. створенням пунктуації сучасного вигляду. З'являється давньогрецька наукова термінологія, завдяки якій почалося усунення зайвої інформаційної надмірності (вона як буде показано нижче - і благо, і шкода). У період Відродження старогрецькі і латинські мови послужили основою для створення термінологічних систем у різних галузях знань. Це період розквіту не тільки культури, мистецтва, поезії, але і таких способів актуалізації знань, як віртуалізація зв'язків і відносин, наприклад, архітектурні споруди та ін Математична символіка продовжує якісно розвиватися завдяки фундаментальним відкриттям математики таким, як, наприклад, створення досконалої алгебраїчної символіки (XIV-XVII ст.), введення знаків операцій (XV ст.), введення знаків рівності, нескінченності (XVII ст.), появи знаків ступеня, диференціала, інтеграла, похідної (XVII ст.) та ін
1.3 Етап картографії, технічної графіки та інформаційної візуалізації та аудіювання
Особлива форма подання, візуалізації знань - карти, що відображають явища природи і суспільства у вигляді інформативних образів і знаків. Перші карти, що дійшли до наших днів, були складені у Вавилоні (III-I тис. до н.е.). Карта світу була вперше складена Птолемей у II ст. до н.е. Створення нових картографічних проектів та технологій їх складання відбувається в кінці XVI ст. Виникнення технічної графіки відноситься до часу появи ранньої писемності і розвивається у зв'язку зі спорудженням складних об'єктів (чудові піраміди, палаци, шахти, водопровідні системи) в III-II тис. до н.е. Подальший розвиток технічна графіка отримала в епоху Відродження в зв'язку з конструюванням складних машин і механізмів, наприклад, військового характеру і зведенням великих міст. Значно пізніше розвиваються елементи віртуалізації зв'язків і відносин у картинах багатьох відомих художників (Дюрер, Ешер та ін.) В епоху Відродження також робляться спроби не тільки візуалізації, на і аудіювання, штучного створення звуків (озвучення інформації). З'явилися моделі говорять машин. Наприклад, в 1770 р. в Петербурзькій Академії наук співробітник Санкт-Петербурзького університету Краценштейн змоделював акустичні резонатори, що імітують голос людини. Потім, пізніше, Вольфганг фон Кемпелена розробив, а Уїтстона побудував «говорять хутра», створювали повітряний потік для порушення вібруючих язичків, що грали роль голосових зв'язок. У 1876 р. Олександр Грейам Белл отримав американський патент на пристрій, що його телефоном.
Паперовий етап розвитку інформатики можна відраховувати, мабуть, з X ст., Коли папір став проводитися на підприємствах в країнах Європи. Епоха Відродження зіграла виняткову роль у розвитку не тільки літератури та мистецтва, а й інформатики, особливо, її гуманітарних засад та додатків. З розширенням торгівлі і ремесел з'явилися міські пошти: з XV ст. - Приватна пошта, з XVI ст. - Королівська пошта. Завдяки цим стабільним комунікацій інформаційна діяльність починає розширюватися, з'являються перші університети (Італія, Франція), які починають відігравати роль центрів збереження та передачі інформації, центрів культури і знання. Класична університетська освіта базується на фундаментальності, універсальності, гармонізації освіти, методів і засобів актуалізації інформації.
1.4 Етап друкарства
Друкарство було винайдено в Німеччині в XV ст. як масова діяльність і стало початком нового наукового етапу у природознавстві (верстат Гуттенберга, 1440-1450). Головним якісним досягненням того часу стало виникнення систем науково-технічної термінології в основних галузях знань, з'явилися журнали, газети, енциклопедії, географічні карти. Відбувалося масове тиражування на простору інформації на матеріальних носіях, що призводило до зростання професійних знань і розвитку інформаційних технологій. "Друкарство був могутнім знаряддям, яке охороняло думку особистості, збільшило її силу в сотні разів" (В. І. Вернадський).
1.5 Етап технічної (індустріальної) революції 19 ст.
Друкарство розвивало науки, сприяло систематизації і формалізації знань по галузях. Ці знання можна було тепер швидко тиражувати (в наявності поява ще одного важливого властивості інформації). Знання стали доступні багатьом, у тому числі і територіально віддалених один від одного, а також віддаленим за часом учасникам трудового процесу (посилюються просторово-часові властивості інформації). З'являються ознаки паралелізму у передачі та актуалізації інформації, знань. Почала розкручуватися спіраль технічної цивілізації: поточне знання - поточне суспільне виробництво - нове знання - нове суспільне виробництво. Друкарський верстат різко підвищив пропускну здатність соціального каналу обміну знаннями. Новий етап у розвитку інформатики, пов'язаний з технічною революцією 19 ст., Асоціюється з початком створення регулярної поштового зв'язку, як форми стабільних міжнародних комунікацій. Потім виникли малюнок (1839 р.), телеграф (1832 р.), телефон (1876 р.), радіо (1895 р.), кінематограф (1905 р.), бездротова передача зображення (1911 р.), промислове телебачення (1920 р.), цифрові фотографія і телебачення, стільниковий зв'язок, IP-телефонія (кінець XX-го століття).

1.6 Етап математизації і формалізації знань
З розвитком промислової революції стає все більш гострою потреба у створенні системи опису та використання професійних знань, введення фундаментальних і професійних понять, формування основних елементів технології формалізації професійних знань. Перші ознаки цього процесу сягають до часів, коли жерці відмовилися від контролю над всім і всіма і перейшли до індивідуальної спеціалізації (з'явилися перші фахівці - звіздарі, лікарі та ін.) Найбільш успішно розвивається в цей період процес формалізації астрономічних знань - з'являються книги з астрономічними формулами, таблицями, а на їх базі розробляються навігаційні інструменти, що дозволяло передавати професійні знання та вміння, наприклад, за кілька років навчати професійно мореплавця. Можливість процесу відчуження професійних знань від їх носіїв до самого останнього часу визначалася можливістю формалізації професійних знань математичними методами і апаратом. Області професійних знань, які виявилися більш формалізуються, отримали назву точних або природничих наук - математика, фізика, біологія, хімія та ін Решта областей утворили гуманітарні науки. Процес формалізації знань, як правило, зводився до спроб виділення з усього різноманіття відомостей в деякій області людської діяльності невеликої частини, логічно визначальною досить багато чого (система аксіом і правила виводу). Відправник і одержувач інформації (знань) користувалися деяким загальним набором правил для їх подання і сприйняття - формалізмом представлення знань. Думка, яку не можна висловити формалізмом (мовою), не може бути включена в інформаційний обмін, в обмін знаннями. У галузях науки формуються специфічні мовні системи, серед яких особливо важливий мову математики, як інформаційна основа системи знань в точних, природничих науках. Свої мови мають хімія (мова структурних хімічних формул, наприклад), фізика (мова опису атомних зв'язків, наприклад), біологія (мова генетичних зв'язків і кодів) і т.д. Нинішній етап розвитку інформатики характерний створенням і становленням мови інформатики.
1.7 Етап інформатизації, інформаційно - логічного представлення знань
З появою ЕОМ вперше в людській історії став можливий спосіб запису і довготривалого зберігання професійних знань, раніше формалізованих математичними методами (алгоритмів, програм, баз даних, евристик і т.д.). Ці знання, а також досвід, навички, інтуїція могли вже використовуватися широко і без проміжного впливу на людину впливати на режим роботи виробничого устаткування. Процес запису раніше формалізованих професійних знань у формі, готової для впливу на механізми (автомати), отримав спочатку назва програмування. Цю діяльність часто ототожнюють з мистецтвом. Зростання чисельності людей, зайнятих в інформаційній сфері, був викликаний постійним ускладненням індустріального суспільства і зв'язків у ньому. На початку 70-х років почав спостерігатися інформаційна криза. Він виявився у зниженні ефективності інформаційного обміну: різко зріс обсяг науково-технічної публікації; фахівцям різних областей стало важко спілкуватися; зріс обсяг використовуваної неопублікованої інформації; виникли складності в сприйнятті, переробці інформації, виділення потрібної інформації із загального потоку та ін Якщо машини і системи автоматизації у сфері матеріального виробництва постійно вдосконалювалися і, відповідно, продуктивність праці там росла, то в сферу обробки інформації засоби автоматизації проникали з великими труднощами. Чисельність людей в інформаційній сфері до початку 80-х років у більшості розвинених країн становило близько 60% від загального числа зайнятих у виробництві і продовжувало зростати, тобто ЕОМ застосовувалася там, де існувала формальна постановка задач, алгоритм. Крім цього, ЕОМ використовувалася для зберігання і обробки великих наборів даних по стандартних процедурах. У той же час, область професійно-людської діяльності, яка піддається поки формалізації, алгоритмізації, а, отже, - і автоматизації за допомогою ЕОМ, становить лише невелику частину формалізованих знань, більша частина айсберга знань поки погано формалізована і погано структурована. Загальну структуру накопичених людством професійних знань можна уявити у вигляді піраміди. Піраміда - це універсальна і чудова структура - інваріант багатьох процесів (можливо, цим пояснюється тяга до побудові пірамід в давнину). В основі цієї піраміди лежить шар знань, в даний момент практично недосяжний, зокрема, невіддільний від їх авторів (існуючий, наприклад, на рівні підсвідомості) і неформалізованих. Наступний шар - це прості ("ремісницькі") знання, які можуть бути передані за принципом "роби як я". Вище розташовані знання, доступні для пояснення, але не завжди формально описуються. Потім йдуть формально описуються знання. Самий верхній, відносно менший за обсягом шар складають аксіоматично побудовані теорії.
1.8 Етап автоформалізаціі знань
Цей етап тісно пов'язаний з розвитком когнітології, персональних комп'ютерів і обчислень, що роблять можливим формальне опис (а, отже, актуалізацію, передачу, зберігання, стиснення) дослідниками накопиченого знання, досвіду, професійних умінь і навичок. Розвиваються когнітивні методи і засоби, що дозволяють будувати вирішення проблем "по ходу рішення, на льоту", особливо ефективно в тих випадках, коли досліднику невідомий шлях рішення. Розвиваються методи віртуалізації і візуалізації. Цей етап дуже важливий для інформатики, бо він став дозволяти вирішувати міжпредметні завдання, як правило, погано структуровані і формалiзуються,, а також дозволив використовувати типові інструментальні системи. Використовується когнітивна графіка - графіка, що породжує нові рішення, а також "віртуальний світ" - штучне тривимірний простір (одну з осей координат можна умовно вважати "просторової", іншу - "тимчасової", третю - "інформаційної") і візуальні середовища (наприклад, Visual-середовища).

2. Структура
2.1 Теоретична інформатика
Теоретична інформатика - це наукова галузь, предметом вивчення якої є інформація та інформаційні процеси; в якій здійснюється винахід і створення нових засобів роботи з інформацією. Як будь-яка фундаментальна наука, теоретична інформатика (у тісній взаємодії з філософією і кібернетикою) займається створенням системи понять, виявленням загальних закономірностей, що дозволяють описувати інформацію та інформаційні процеси, що протікають в різних сферах (у природі, суспільстві, людському організмі, технічних системах).
2.2 Математична логіка
Математична логіка (теоретична логіка, символічна логіка) - розділ математики, що вивчає докази і питання основ математики. «Предмет сучасної математичної логіки різноманітний.» Відповідно до визначення П. С. Порецкого, «математична логіка є логіка з предмета, математика за методом». Згідно з визначенням М. І. Кондакова, «математична логіка - друга, після традиційної логіки, щабель у розвитку формальної логіки, яка застосовує математичні методи та спеціальний апарат символів і досліджує мислення за допомогою обчислень (формалізованих мов).» Це визначення відповідає визначенню С. До . Кліні: математична логіка - це «логіка, що розвивається за допомогою математичних методів». Так само А. А. Марков визначає сучасну логіку «точною наукою, яка застосовує математичні методи». Всі ці визначення не суперечать, але доповнюють один одного.
Застосування в логіці математичних методів стає можливим тоді, коли судження формулюються на деякій точному мовою. Такі точні мови мають дві сторони: синтаксис і семантику. Синтаксисом називається сукупність правил побудови об'єктів мови (зазвичай званих формулами). Семантикою називається сукупність угод, що описують наше розуміння формул (або деяких з них) і дозволяють вважати одні формули вірними, а інші - ні.
2.3 Теорія інформації
Теорія інформації (математична теорія зв'язку) - розділ прикладної математики, який визначає поняття інформації, її властивості та встановлює граничні співвідношення для систем передачі даних. Як і будь-яка математична теорія, оперує з математичними моделями, а не з реальними фізичними об'єктами (джерелами і каналами зв'язку). Використовує, головним чином, математичний апарат теорії ймовірностей і математичної статистики.
Основні розділи теорії інформації - кодування джерела (стискуюче кодування) і канальне (завадостійке) кодування. Теорія інформації тісно пов'язана з криптографією та іншими суміжними дисциплінами.
2.4 Системний аналіз
Системний аналіз - науковий метод пізнання, що представляє собою послідовність дій по встановленню структурних зв'язків між змінними або елементами досліджуваної системи. Спирається на комплекс загальнонаукових, експериментальних, природничонаукових, статистичних, математичних методів. Системний аналіз виник в епоху розробки комп'ютерної техніки. Успіх його застосування при вирішенні складних завдань багато в чому визначається сучасними можливостями інформаційних технологій. М.М. Моісеєв призводить, за його висловом, досить вузьке визначення системного аналізу [1]: «Системний аналіз - це сукупність методів, заснованих на використанні ЕОМ та орієнтованих на дослідження складних систем - технічних, економічних, екологічних і т.д. Результатом системних досліджень є, як правило, вибір цілком певної альтернативи: плану розвитку регіону, параметрів конструкції і т.д. Тому витоки системного аналізу, його методичні концепції лежать в тих дисциплінах, які займаються проблемами прийняття рішень: теорії операцій та загальної теорії управління ».
2.5 Кібернетика
Кібернетика (від грец. Kybernetike - «мистецтво управління», від грец. Kybernao - «правлю кермом, управляю», від греч.КхвеснЮфзт - «керманич») - наука про загальні закономірності процесів управління та передачі інформації в машинах, живих організмах і суспільстві .
У теорії інформації термін кібернетика вперше був запропонований Норбертом Вінером в 50-х роках.
2.6 Біоінформатика
Біоінформатика або обчислювальна біологія - одна з дисциплін біології, розвиваюча використання комп'ютерів для вирішення біологічних задач. Під біоінформатики розуміють будь-яке використання комп'ютерів для обробки біологічної інформації. На практиці, іноді це визначення більш вузьке, під ним розуміють використання комп'ютерів для обробки експериментальних даних за структурою біологічних макромолекул (білків і нуклеїнових кислот) з метою одержання біологічно значимої інформації.
Терміни біоінформатика і обчислювальна біологія часто вживаються як синоніми, хоча останній найчастіше вказує на розробку алгоритмів і конкретні обчислювальні методи. Вважається, що не всяке використання обчислювальних методів у біології є біоінформатики, наприклад, математичне моделювання біологічних процесів - це не біоінформатика.
2.7 Програмування
Програмування - процес і мистецтво створення комп'ютерних програм та / або програмного забезпечення за допомогою мов програмування. Програмування поєднує в собі елементи мистецтва, фундаментальних наук (перш за все інформатика і математика), інженерії, спорту та ремесла.
У вузькому сенсі слова, програмування розглядається як кодування алгоритмів на заданому мовою програмування. Під програмуванням також може розумітися розробка логічної схеми для ПЛІС, а також процес запису інформації в ПЗУ. У більш широкому сенсі програмування - процес створення програм, тобто розробка програмного забезпечення.

3. Кібернетика та інформатика
Сучасна кібернетика почалася в 1940-х роках як міждисциплінарні дослідження, що з'єднує області систем управління, теорії електричних ланцюгів, машинобудування, логічного моделювання, еволюційної біології, неврології. Системи електронного управління беруть початок з роботи інженера Bell Telephone Laboratories Harold S. Black в 1927 році за використання негативного зворотного зв'язку, для управління підсилювачами. Ідеї ​​також мають відношення до біологічної роботі Ludwig von Bertalanffy в загальній Теорії Систем.
Ранні застосування негативного зворотного зв'язку в електронних схемах включали контроль артилерійських установок і радарної антени під час Другої Світової Війни. Jay Forrester, аспірант в Лабораторії сервомеханізмів в Массачусетському технологічному інституті, працював під час Другої Світової Війни з Gordon S. Brown, над удосконаленням систем електронного управління для американського Флоту, пізніше застосував ці ідеї до громадських організацій, таких як корпорації і міста як початковий організатор Школи Індустріального Управління Массачусетського технологічного інституту в MIT Sloan School of Management. Forrester відомий як засновник Системної Динаміки. W. Edwards Deming, гуру комплексного управління якістю, для якого Японія призначила свою головний післявоєнний індустріальний приз, був молодим фахівцем у Bell Telephone Laboratories в 1927 і, можливо, був під впливом мережевої теорії (по-російськи - Мережний аналіз). Deming зробив «Розуміють Системи» одним з чотирьох стовпів того, що він описав як «Глибоке Знання» в його книзі «Нова Економіка».
Численні роботи очолювали з'єднання в цій області. У 1935 російський фізіолог Анохін Петро Кузьмич видав книгу, в якій було вивчено поняття зворотного зв'язку («зворотний афферентація»). Дослідження та математичне моделювання регулюючих процесів стали тривалим дослідним зусиллям, і дві ключові статті були опубліковані в 1943. Цими роботами були «Поведінка, Мета і Телеологія» Arturo Rosenblueth, Norbert Wiener, і Julian Bigelow; і робота «Логічне Обчислення Ідей, Постійних в порушення діяльності» Warren McCulloch і Walter Pitts.
Кібернетика як дисципліна була твердо встановлена ​​Wiener, McCulloch та іншими, такими як W. Ross Ashby і W. Grey Walter. Walter був одним з перших, хто побудував автономні роботи в допомогу дослідження поведінки тварин. Разом з США і Великобританією, важливим географічним місцем розташування ранньої кібернетики була Франція.
Навесні 1947, Wiener був запрошений на конгрес з гармонійного аналізу, проведеному в Nancy, Франція. Захід було організовано Bourbaki, французьким науковим товариством, і математиком Szolem Mandelbrojt (1899-1983), дядьком всесвітньо відомого математика Benoоt Mandelbrot.
Під час цього перебування у Франції Wiener отримав пропозицію написати твір на тему об'єднання цієї частини прикладної математики, яка знайдена в дослідженні Броунівського руху і в телекомунікаційній інженерії. Наступного літа, вже в Сполучених Штатах, Wiener вирішив ввести неологізм кібернетика в свою наукову теорію. Назва Кібернетика було придумано, щоб позначити дослідження «цілеспрямованих механізмів» і було популяризувати через його книгу Кібернетика, або дослідження контролю і комунікації тваринного і машини. (Hermann & Cie, Париж, 1948). У Великобританії це стало центром для Ratio Club.
На початку 1940-их Джон фон Нейман, більш відомий за його робіт в математиці й інформатиці, вніс унікальне і незвичайне доповнення у світ кібернетики: клітинні автомати фон Неймана, і їх логічне продовження Універсальний Конструктор фон Неймана. Результатом цих оманливо простих уявних експериментів стало поняття самовідтворення, який кібернетика прийняла як основне поняття. Поняття, що ті ж самі властивості генетичного відтворення ставилися до соціального світу, живих клітин, і навіть комп'ютерним вірусам, є подальшим доказом кілька дивовижною універсальності кібернетичних досліджень.
Wiener популяризував соціальні значення кібернетики, провівши аналогії між автоматичними системами (такими як регульований паровий двигун) і людськими інститутами в його бестселері The Human Use of Human Beings: Cybernetics and Society (Houghton-Mifflin, 1950).
У той час як не мало дослідних організацій зосередилися на кібернетиці, Біологічна Комп'ютерна Лабораторії в університеті Іллінойсу, Urbana-Champaign, під керівництвом Heinz von Foerster, була головним центром кібернетичних досліджень протягом майже 20 років, починаючи з 1958 р..
Протягом минулих 30 років кібернетика пройшла цикл злетів і падінь, стаючи все більш значущою в області штучного інтелекту і біологічних машинних інтерфейсів (тобто кіборгів), і коли це дослідження позбулося підтримки, область в цілому збилася зі свого основного напрямку.
У 1970-их нова кібернетика проявилася в багатьох областях, спочатку в біології. Деякі біологи під впливом кібернетичних понять (Maturana і Varela, 1980; Varela, 1979; Atlan, 1979), усвідомили, що кібернетичні метафори програми, на яких базувалася молекулярна біологія, представляли собою концепцію автономії неможливу для живої істоти. Отже, цим мислителям довелося винайти нову кібернетику, більш придатну для організацій, які людство виявляє в природі - організації, які він самостійно не винайшов. Можливість того що ця нова кібернетика могла також складати соціальні форми організації, залишалася об'єктом дебатів серед теоретиків на самоорганізації в 1980-их.
У політології Проект Cybersyn спробував ввести кібернетично адміністративно-командну економіку протягом початку 1970-их. У 1980-их, на відміну від її попередника, нова кібернетика цікавиться взаємодією автономних політичних фігур і підгруп, і практичного і рефлексивного свідомості предметів, що створюють і відтворюють структуру політичної спільноти. Основне думка - розгляд рекурсивно, або само-залежності політичних виступів, як щодо вираження політичної свідомості, так і шляхами, в яких системи створюються на основі себе.
Geyer і van der Zouwen в 1978 обговорювали багато особливостей з'являється «нової кібернетики». Одна особливість нової кібернетики - те, що вона розглядає інформацію як побудовану і відновлену людиною, що взаємодіє з навколишнім середовищем. Це забезпечує епістемологічної підставу науки, розглядаючи це як залежне від спостерігача. Інша особливість нової кібернетики - свій внесок до з'єднання «мікромакро-проміжку». Таким чином, це пов'язує людину з суспільством. Geyer і van der Zouwen також відзначили, що перехід від класичної кібернетики до нової кібернетики призводить до переходу від класичних проблем до нових проблем. Ці зміни в роздуму включають, серед інших, зміни від акценту на керованій системі, до керуючої, і фактору, який направляє керуючі рішення. І новий акцент на комунікації між декількома системами, які намагаються керувати один одним.
Недавні зусилля в істинному напрямку кібернетики, системи контролю і поведінки на стадії становлення, в таких суміжних галузях, як теорія ігор (аналіз групової взаємодії), і Metamaterials (дослідження матеріалів з властивостями поза ньютоново властивостей їх складових атомів), системи зворотного зв'язку в еволюції, і метаматеріал (вивчення матеріалів з властивостями за ньютоновскими властивості їх складових атомів), призвели до відродження інтересу в цій все більш актуальною області.
Об'єктом кібернетики є всі керовані системи. Системи, що не піддаються управлінню, в принципі, не є об'єктами вивчення кібернетики. Кібернетика вводить такі поняття, як кібернетичний підхід, кібернетична система. Кібернетичні системи розглядаються абстрактно, незалежно від їх матеріальної природи. Приклади кібернетичних систем - автоматичні регулятори в техніці, ЕОМ, людський мозок, біологічні популяції, людське суспільство. Кожна така система являє собою безліч взаємопов'язаних об'єктів (елементів системи), здатних сприймати, запам'ятовувати і переробляти інформацію, а також обмінюватися нею. Кібернетика розробляє загальні принципи створення систем управління і систем для автоматизації розумової праці. Основні технічні засоби для вирішення завдань кібернетики - ЕОМ. Тому виникнення кібернетики як самостійної науки (Н. Вінер, 1948) пов'язано зі створенням у 40-х рр.. 20 в. цих машин, а розвиток кібернетики в теоретичних і практичних аспектах - з прогресом електронної обчислювальної техніки.
Кібернетика є міждисциплінарною наукою. Вона виникла на стику математики, логіки, семіотики, фізіології, біології, соціології. Їй притаманний аналіз і виявлення загальних принципів і підходів у процесі наукового пізнання.

Висновок
Діяльність окремих людей, груп, колективів і організацій зараз все більшою мірою починає залежати від їх інформованості та здатності ефективно використовувати наявну інформацію. Перш ніж зробити якісь дії, необхідно провести велику роботу зі збору і переробки інформації, її осмислення та аналізу. Відшукування раціональних рішень у будь-якій сфері вимагає обробки великих обсягів інформації, що часом неможливо без залучення спеціальних технічних засобів.
Зростання обсягу інформації особливо стало помітно в середині XX ст. Лавиноподібний потік інформації хлинув на людину, не даючи йому можливості сприйняти цю інформацію повною мірою. У щодня з'являється новому потоці інформації орієнтуватися ставало все важче. Часом вигідніше стало створювати новий матеріальний або інтелектуальний продукт, ніж вести розшук аналога, зробленого раніше. Саме тому стало все більше і більше приділятися уваги інформаційним технологіям. У своєму рефераті я розкрила історію та етапи розвитку інформатики, її структуру, а також один з найважливіших розділів інформатики - кібернетику.

Література
1. Юрій Ліфшиц. Курс лекцій Сучасні завдання теоретичної інформатики
2. Освітній проект «Інформатика в Росії»
3. Сайт для вчителя інформатики в школі. Комп'ютер у школі
4. Інформатика та інформаційні технології в освіті на порталі RusEdu
5. Матеріали з теоретичних основ інформатики на сайті "Учітесь.ру"
6. Енциклопедія інформаційних технологій
7. Статті з інформатики та інформаційних технологій з наукових бібліотек
8. Віктор Штонда, Стаття "Про комп'ютерних науках"
9. А. А. Разборов Theoretical Computer Science: погляд математика / / Компьютерра. - 2001. - № 2
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Програмування, комп'ютери, інформатика і кібернетика | Реферат
73.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Інформатика як наука
Інформатика як наука і історія її розвитку
Педагогіка як наука її становлення і розвиток
Психологічна наука і практика та розвиток реклами
Наука і релігія про розвиток суспільства
Гуманістичні теорії особистості Педагогіка як наука її становлення і розвиток
Наука і релігія формування російської держави та розвиток естест
Наука і релігія формування російської держави та розвиток природничо-наукових знань
Перспективи та розвиток банківської справи в Україні
© Усі права захищені
написати до нас