Понятие информатики как науки

<

110413 2352 1 Понятие информатики как наукиПоявление и начальное становление информатики как науки относится ко второй половине прошлого века. Область интересов информатики — это структура и общие свойства информации, а также вопросы, связанные с процессами поиска, сбора, хранения, преобразования, передачи и использования информации в самых различных сферах человеческой деятельности. Обработка огромных объемов и потоков информации немыслима без автоматизации и систем коммуникации, поэтому электронные вычислительные машины и современные информационные и коммуникационные технологии являются и фундаментальным ядром, и материальной базой информатики.

Термин «информатика» (в том смысле как он применен в первом абзаце) в отечественной литературе используется сравнительно недавно, к тому же его толкование до настоящего времени еще нельзя считать установившимся и общепринятым. Терминологические и понятийные трудности, связанные с сущностью самого понятия «информатика» (равно как и производных понятий) не преодолены до сих пор. Обратимся к истории вопроса, восходящей ко времени появления электронных вычислительных машин. После второй мировой войны получила бурное развитие кибернетика как общая наука об управлении и связи в системах различной природы — искусственных, биологических, социальных. Рождение кибернетики принято связывать с опубликованием в 1948 г. американский математиком Норбертом Винером книги «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине». В этой работе были показаны пути создания общей теории управления и заложены основы методов рассмотрения проблем управления и связи для различных систем с единой точки зрения. Развиваясь одновременно с прогрессом электронных вычислите машин, кибернетика со временем превращалась в более с науку о преобразовании информации. Под информацией в кибернетике понимается любая совокупность сигналов, воздействий сведений, которые некоторая система воспринимает от окружающей среды (входная информация X), выдает в окружающую (выходная информация У), а также хранит в себе (внутренняя внутрисистемная информация 2) .

 

1.2 История информатики как науки в России

 

Развитие кибернетики в нашей стране переживало драматические периоды. Как писал в начале 1960 академик А. И. Берг, немало сделавший для официального признания кибернетики в Советском Союзе, «… в 1955— 57 гг. и даже позже в нашей литературе были допущены грубые ошибки в о значения и возможностей кибернетики. Это нанесло серы ущерб развитию науки в нашей стране, привело к задержке работке многих теоретических положений и даже самих электронных машин». Достаточно сказать, что еще в четвертом из «Краткого философского словаря» (1954) кибернетика была определена как «реакционная лженаука, возникшая в США второй мировой войны и получившая широкое распространение и в других капиталистических странах; форма современного механицизма». Помимо чисто идеологических мотивов, причиной этого явления послужили, с одной стороны, недооценка 1 бурно развивающейся науки отдельными учеными «классического» направления, с другой — неумеренное пустословие то, вместо активной разработки конкретных проблем кибернетики различных областях, спекулировал на полуфантастических прогнозах ее безграничных Возможностях, дискредитируя тем самым эту науку. Случилось так, что «…кибернетика обросла паразитным слоем пустой болтовни, за которой не все сумели разглядеть важное научно-техническое открытие, создавшее предпосылки для революции в развитии производительных сил человеческого общества».

Но и после преодоления идеологических барьеров и официального признания кибернетики как науки (а уже в 1959 г. в Академии наук СССР был создан Научный совет по комплексной проблеме «Кибернетика») трудностей не убавилось. Дело в том, что развитие отечественной кибернетики в течение длительного периода сопровождалось серьезными неудачами в реализации крупных государственных проектов. Приведем краткий обзор положения, сложившегося к середине 1980-х гг., ссылаясь на оценки специалистов.

Воодушевляющие перспективы применения кибернетики в народном хозяйстве возбудили предложения широкого применения математических методов и ЭВМ для целей глобального планирования и управления. Сформулированные крупными учеными, эти предложения нашли отражения в партийных и правительственных решениях. В государственные планы включались программы создания автоматизированных систем управления (АСУ) во всех звеньях народного хозяйства от предприятия до отрасли. АСУ должны были стать базой структурной перестройки управления народным хозяйством: с АСУ должны были взаимодействовать автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), над АСУ предполагалось создать автоматизированные системы плановых расчетов (АСПР). Все автоматизированные системы планировалось реализовать на единой общегосударственной сети вычислительных центров. Однако по ряду причин были доведены до практической реализации лишь « отдельные фрагменты системы управления, общая же идея достижения глобальной цели управления не была осуществлена. К середине 1970-х п% была поставлена задача создания САПР (систем автоматического проектирования); в рамках САПР получила развитие идея создания автоматизированных рабочих мест (АРМ) конструкторов, научных работников, плановиков и т.п.

Позднее получила широкое распространение и поддержку идея создания гибких автоматизированных производств (ГАП) и промышленных роботов.

Вскоре вслед за появлением термина «кибернетика» в мировой науке стало использоваться англоязычное «Computer Science» (компьютерная наука); этот термин и сейчас достаточно широко распространен в Соединенных Штатах Америки, в Канаде и некоторых странах латиноамериканского континента в качестве наименовав как для научной, так и учебной дисциплины, изучающих процессы обработки, хранения и передачи информации при помощи компьютеров и телекоммуникационных систем.

Чуть позже, на рубеже 60-х и 70-х гг. XX века, французы ввели термин «informatique» (информатика), образованный, судя по всму, как производное от двух французских слов — «informatione (информация) и «avtomatique» (автоматика). Новый термин получил впоследствии распространение в СССР (следовательно России и странах СНГ) и странах Западной Европы. Надо сказать, что в русском языке наиболее раннее (примерно с середины 1960-х гг.) употребление термина «информатика» было связан узко-конкретной областью научно-технической информации и, кументалистики.

Согласно определению, данному в Большой советской энциклопедии, информатика рассматривалась как «дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности ее создания преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности». Подобное определение связывало информатику с библиотековедением, библиографией, методами поиска информации в массивах документов. С этой целью 1952 г. был создан Институт научной информации АН СССР, позже преобразованный в ВИНИТИ — Всесоюзный институт научно I технической информации. Параллельно с этим Направлением (и независимо от не развивалось другое толкование термина «информатика», которое, как считал академик А. П. Ершов, начиная со второй половины 1970-х гг. стало широко закрепляться в отечественной литературе после появления перевода с немецкого (под ред. А. П. Ершова) учебного пособия и задачника по вузовскому курсу информатики. Поясняя значение термина «информатика» (в связи с открытием с 1983 г. в составе Академии наук СССР нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации), А. П. Ершов утверждал, что этот термин вводится в, русский язык «…как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации. При таком толковании информатика оказывается более непосредственно связанной с философскими и общенаучными категориями, проясняется и ее место в кругу «традиционных» академических научных дисциплин».

Комментируя это определение информатики, А.П. Ершов отмечал далее: «Сознавая некоторую относительность деления наук на естественные и общественные, мы все же относим информатику к естественно-научным дисциплинам в соответствии с принципом вторичности сознания и его атрибутов и с представлением о единстве законов обработки информации в искусственных, биологических и общественных системах. Отнесение информатики к фундаментальным наукам отражает общенаучный характер понятия информации и процессов ее обработки.

Информатика как самостоятельная наука вступает в свои права тогда, когда для изучаемого фрагмента мира построена так называемая информационная модель. И хотя общие методологические принципы построения информационных моделей могут быть предметом информатики, само построение и обоснование информационной модели является задачей частной науки. Понятия информационной и математической моделей очень близки друг к другу, поскольку и та и другая являются знаковыми системами. Информационная модель — это то сопряжение, через которое информатика вступает в отношение с частными науками, не сливаясь с ними, и в то же время не вбирая их в себя». Созвучно высказанному выше представлению, о науке информатике и мнение академика Н.Н.Моисеева: «Зародившись в недрах науки о процессах управления — кибернетики, информатика … буквально на наших глазах из технической дисциплины о методах и средствах обработки данных при помощи средств вычислительной техники превращается в фундаментальную естественную науку об информации и информационных процессах в природе и обществе».

Между тем среди отечественных ученых с самого начала становления информатики как самостоятельной отрасли науки не было полного единодушия в ответе на вопрос, что такое информатика. В том же «установочном» сборнике «Становление информатики» В. С. Михалевич, Ю. М. Каныган и В. И. Гриценко утверждают: «Информатика — комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования машинизированных (основанных на ЭВМ) систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики». Как видим, в последнем толковании не только явно подчеркивается связь самого возникновения информатики с развитием компьютерной техник и то, что информатика — это следствие развития ЭВМ.

Информатика изучает то общее, что свойственно всем многочисленным разновидностям конкретных информационных процессов (технологий). Эти информационные процессы и технологии и есть объект информатики. Предмет информатики определяется многообразием ее приложений. Различные информационные технологии, функционирующие в разных видах человеческой деятельности (управление производственным процессом, системы проектирования, финансовые операции, образование и т.п.), имея общие черты, в то же время существенно различаются между собой. Тем самым, образуются различные «предметные» информатики, базирующиеся на разных наборах операций и процедур, различных видах кибернетического оборудования (во многих случаях наряду с компьютером используются специализированные приборы и устройства), разных информационных носителях и теорий:

– теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений и т.п.); 

– базы данных (структуры данных, поиск ответов на запросы, логический вывод в базах данных, активные базы и т.п.); 

– искусственный интеллект (представление знаний, вывод на знаниях, обучение, экспертные системы и т.п.); 

– бионика (математические модели в биологии, модели поведения, генетические системы и алгоритмы и т.п.); 

– распознавание образов и обработка зрительных сцен (статистические методы распознавания, использование призрачных пространств, теория распознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т.п.); 

– теория роботов (автономные роботы, представление знаний о мире, децентрализованное управление, планирование целесообразного поведения и т.п.); 

– инженерия математического обеспечения (языки программирования, технологии создания программных систем, инструментальные системы и т.п.); 

– теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения, многоагентные системы, новые принципы переработки информации и т.п.); 

– компьютерная лингвистика (модели языка, анализ и с текстов, машинный перевод и т.п.); 

– числовые и символьные вычисления (компьютерно-ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных областях, работа с естественно-языковыми текстами и т.п.); 

– системы человеко-машинного взаимодействия (модели курса, распределение работ в смешанных системах, организация коллективных процедур, деятельность в телекоммуникационных системах и т. п.); 

– нейроматематика и нейросистемы (теория формальных нейронных сетей, использование нейронных сетей для обучения нейрокомпьютеры и т.п.); 

– использование компьютеров в замкнутых системах (модели реального времени, интеллектуальное управление, системы мониторинга и т. п.). 

 

1.3 Электронные период развития информатики и перспективы развития

 

Электронный период развития информатики связан с развитием электронно-вычислительной техники. В первые десятилетия XX века конструкторы обратили внимание на возможность применения в счетных устройствах новых элементов – электромагнитных реле. В 1941 году немецкий инженер Конрад Цузе, построил вычислительное устройство, работающее на таких реле.

Почти одновременно, в 1943 году, американец Говард Эйкен с помощью работ Бэббиджа на основе техники XX века – электромеханических реле – смог построить на одном из предприятий фирмы IBM легендарный гарвардский «Марк-1» (а позднее еще и «Марк-2»). «Марк-1» имел в длину 15 метров и в высоту 2,5 метра, содержал 800 тысяч деталей, располагал 60 регистрами для констант, 72 запоминающими регистрами для сложения, центральным блоком умножения и деления, мог вычислять элементарные трансцендентные функции. Машина работала с 23-значными десятичными числами и выполняла операции сложения за 0,3 секунды, а умножения – за 3 секунды.

Работа по созданию первой электронновычислительной машины была начата, по-видимому, в 1937 году в США профессором Джоном Атанасовым, болгарином по происхождению. Эта машина была специализированной и предназначалась для решения задач математической физики. В ходе разработок Атанасов создал и запатентовал первые электронные устройства, которые впоследствии применялись довольно широко в первых компьютерах. Полностью проект Атанасова не был завершен, однако через три десятка лет в результате судебного разбирательства профессора признали родоначальником электронной вычислительной техники.

Начиная с 1943 года группа специалистов под руководством Говарда Эйкена, Дж. Моучли и П. Эккерта в США начала конструировать вычислительную машину на основе электронных ламп, а не на электромагнитных реле. Эта машина была названа ENIAC (Electronic Numeral Integrator And Computer) и работала она в тысячу раз быстрее, чем «Марк-1». ENIAC содержал 18 тысяч вакуумных ламп, занимал площадь 9´15 метров, весил 30 тонн и потреблял мощность 150 киловатт.

В 1945 году к работе над созданием ЭВМ был привлечен знаменитый математик Джон фон Нейман, который подготовил доклад об этой машине. В этом докладе фон Нейман ясно и просто сформулировал общие принципы функционирования универсальных вычислительных устройств, т.е. компьютеров. Это первая действующая машина, построенная на вакуумных лампах, официально была введена в эксплуатацию 15 февраля 1946 года. Эту машину пытались использовать для решения некоторых задач, подготовленных фон Нейманом и связанных с проектом атомной бомбы. Затем она была перевезена на Абердинский полигон, где работала до 1955 года.

ENIAC стал первым представителем 1-го поколения компьютеров. Любая классификация условна, но большинство специалистов согласилось с тем, что различать поколения следует исходя из той элементной базы, на основе которой строятся машины. Таким образом, первое поколение представляется ламповыми машинами.

Устройство и работа компьютера по «принципу фон Неймана». Отметим важнейшие из них:

машины на электронных элементах должны работать не в десятичной, а в двоичной системе счисления;

программа, как и исходные данные, должна размещаться в памяти машины;

программа, как и числа, должна записываться в двоичном коде;

трудности физической реализации запоминающего устройства, быстродействие которого соответствует скорости работы логических схем, требуют иерархической организации памяти (то есть выделения оперативной, промежуточной и долговременной памяти);

арифметическое устройство (процессор) конструируется на основе схем, выполняющих операцию сложения; создание специальных устройств для выполнения других арифметических и иных операций нецелесообразно;

в машине используется параллельный принцип организации вычислительного процесса (операции над числами производятся одновременно по всем разрядам).

Практически все рекомендации фон Неймана впоследствии использовались в машинах первых трех поколений, их совокупность получила название «архитектура фон Неймана».

Первый компьютер, в котором были воплощены принципы фон Неймана, был построен в 1949 году английским исследователем Морисом Уилксом. С той поры компьютеры стали гораздо более мощными, но подавляющее большинство из них сделано в соответствии с теми принципами, которые изложил в своем докладе в 1945 года Джон фон Нейман.

Новые машины первого поколения сменяли друг друга довольно быстро. В 1951 году заработала первая советская электронная вычислительная машина МЭСМ, площадью около 50 квадратных метров.

В 1952 году на свет появилась американская машина EDWAC.

В 1952 году советские конструкторы ввели в эксплуатацию БЭСМ – самую быстродействующую машину в Европе, а в следующем году в СССР начала работать «Стрела» – первая в Европе серийная машина высокого класса. Среди создателей отечественных машин в первую очередь следует назвать имена С.А. Лебедева, Б.Я. Базилевского, И.С. Брука, Б.И. Рамеева, В.А. Мельникова, М.А. Карцева, А.Н. Мямлина. В 50-х годах появились и другие ЭВМ: «Урал», М-2, М-3, БЭСМ2, «Минск1», – которые воплощали в себе все более прогрессивные инженерные решения.

Проекты и реализация машин «Марк–1», EDSAC и EDVAC в Англии и США , МЭСМ в СССР заложили основу для развёртывания работ по созданию ЭВМ вакуумноламповой технологии – серийных ЭВМ первого поколения. Разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer) была начата примерно в 1947 г. Эккертом и Маучли. Первый образец машины (UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала она с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп.

По сравнению с США, СССР и Англией развитие электронной вычислительной техники в Японии, ФРГ и Италии задержалось. Первая японская машина «Фуджик» была введена в эксплуатацию в 1956 году, серийное производство ЭВМ в ФРГ началось лишь в 1958 году.

Элементной базой второго поколения стали полупроводники. Без сомнения, транзисторы можно считать одним из наиболее впечатляющих чудес XX века.

Патент на открытие транзистора был выдан в 1948 году американцам Д. Бардину и У.Браттейну, а через восемь лет они вместе с теоретиком В. Шокли стали лауреатами Нобелевской премии.

Первая бортовая ЭВМ для установки на межконтинентальной ракете – «Атлас» – была введена в эксплуатацию в США в 1955 году. В машине использовалось 20 тысяч транзисторов и диодов, она потребляла 4 киловатта.

В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти – дисковые запоминающие устройства, значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые запоминающие устройства на дисках появились в машинах IBM-305 и RAMAC.

Первые серийные универсальные ЭВМ на транзисторах были выпущены в 1958 году одновременно в США, ФРГ и Японии.

В Советском Союзе первые безламповые машины «Сетунь», «Раздан» и «Раздан2» были созданы в 19591961 годах. В 60-х годах советские конструкторы разработали около 30 моделей транзисторных компьютеров, большинство которых стали выпускаться серийно. Наиболее мощный из них – «Минск32» выполнял 65 тысяч операций в секунду. Появились целые семейства машин: «Урал», «Минск», БЭСМ.

Рекордсменом среди ЭВМ второго поколения стала БЭСМ6, имевшая быстродействие около миллиона операций в секунду – одна из самых производительных в мире. Архитектура и многие технические решения в этом компьютере были настолько прогрессивными и опережающими свое время, что он успешно использовался почти до нашего времени.

Специально для автоматизации инженерных расчетов в Институте кибернетики Академии наук УССР под руководством академика В.М. Глушкова были разработаны компьютеры МИР (1966) и МИР-2 (1969). Важной особенностью машины МИР-2 явилось использование телевизионного экрана для визуального контроля информации и светового пера, с помощью которого можно было корректировать данные прямо на экране.

Приоритет в изобретении интегральных схем, ставших элементной базой ЭВМ третьего поколения, принадлежит американским ученым Д. Килби и Р. Нойсу, сделавшим это открытие независимо друг от друга. Массовый выпуск интегральных схем начался в 1962 году, а в 1964 начал быстро осуществляться переход от дискретных элементов к интегральным. Упоминавшийся выше ЭНИАК размерами 9´15 метров в 1971 году мог бы быть собран на пластине в 1,5 квадратных сантиметра. Началось перевоплощение электроники в микроэлектронику.

Несмотря на успехи интегральной техники и появление мини-ЭВМ, в 60-х годах продолжали доминировать большие машины. Таким образом, третье поколение компьютеров, зарождаясь внутри второго, постепенно вырастало из него.

Первая массовая серия машин на интегральных элементах стала выпускаться в 1964 году фирмой IBM. Эта серия, известная под названием IBM-360, оказала значительное влияние на развитие вычислительной техники второй половины 60-х годов. Она объединила целое семейство ЭВМ с широким диапазоном производительности, причем совместимых друг с другом. Последнее означало, что машины стало возможно связывать в комплексы, а также без всяких переделок переносить программы, написанные для одной ЭВМ, на любую другую из этой серии. Таким образом, впервые было выявлено коммерчески выгодное требование стандартизации аппаратного и программного обеспечения ЭВМ.

В СССР первой серийной ЭВМ на интегральных схемах была машина «Наири-3», появившаяся в 1970 году.

Со второй половины 60-х годов Советский Союз совместно со странами СЭВ приступил к разработке семейства универсальных машин, аналогичного системе ibm-360. В 1972 году началось серийное производство стартовой, наименее мощной модели Единой Системы – ЭВМ ЕС-1010, а еще через год – пяти других моделей. Их быстродействие находилась в пределах от десяти тысяч (ЕС-1010) до двух миллионов (ЕС-1060) операций в секунду.

В рамках третьего поколения в США была построена уникальная машина «ИЛЛИАК-4», в составе которой в первоначальном варианте планировалось использовать 256 устройств обработки данных, выполненных на монолитных интегральных схемах.

Начало 70-х годов знаменует переход к компьютерам четвертого поколения – на сверхбольших интегральных схемах (СБИС). Другим признаком ЭВМ нового поколения являются резкие изменения в архитектуре.

Техника четвертого поколения породила качественно новый элемент ЭВМ – микропроцессор. В 1971 году пришли к идее ограничить возможности процессора, заложив в него небольшой набор операций, микропрограммы которых должны быть заранее введены в постоянную память.

Из больших компьютеров четвертого поколения на сверхбольших интегральных схемах особенно выделялись американские машины «Крей-1» и «Крей-2», а также советские модели «Эльбрус-1» и «Эльбрус-2». Первые их образцы появились примерно в одно и то же время – в 1976 году. Все они относятся к категории суперкомпьютеров, так как имеют предельно достижимые для своего времени характеристики и очень высокую стоимость.

В машинах четвертого поколения сделан отход от архитектуры фон Неймана, которая была ведущим признаком подавляющего большинства всех предыдущих компьютеров.

Хотя и персональные компьютеры относятся к ЭВМ 4-го поколения, все же возможность их широкого распространения, несмотря на достижения технологии СБИС, оставалась бы весьма небольшой.

В 1970 году был сделан важный шаг на пути к персональному компьютеру – Маршиан Эдвард Хофф из фирмы Intеl сконструировал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большого компьютера. Так появился первый микропроцессор Intеl 4004, который был выпущен в продажу в 1971 г. Это был настоящий прорыв, ибо микропроцессор Intеl 4004 размером менее 3 см был производительнее гигантских машин 1-го поколения. Правда, возможности Intе1 4004 были куда скромнее, чем у центрального процессора больших компьютеров того времени, – он работал гораздо медленнее и мог обрабатывать одновременно только 4 бита информации (процессоры больших компьютеров обрабатывали 16 или 32 бита одновременно), но и стоил он в десятки тысяч раз дешевле. Но рост производительности микропроцессоров не заставил себя ждать.

Первый массовым персональным компьютером был «Altair-8800», созданный в 1974 году небольшой компанией в Альбукерке (штат Нью-Мексико).

В 1981 году появилась первая версия операционной системы для компьютера IBM РС – MS DOS 1.0. В дальнейшем по мере совершенствования компьютеров IВМ РС выпускались и новые версии DOS, учитывающие новые возможности компьютеров и предоставляющие дополнительные удобства пользователю.

В августе 1981 г. новый компьютер под названием «IВМ Personal Computer» был официально представлен публике и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. IBM PC имел 64 Кб оперативной памяти, магнитофон для загрузки/сохранения программ и данных, дисковод и встроенную версию языка BASIС.

Через один – два года компьютер IВМ РС занял ведущее место на рынке, вытеснив модели 8-битовых компьютеров.

Новое поколение микропроцессоров идет на смену предыдущему каждые два года и морально устаревает за 3 – 4 года. Микропроцессор вместе с другими устройствами микроэлектроники позволяют создать довольно экономичные информационные системы.

8 ноября 1993 – выпуск Windows for Workgrounds 3.11. В ней обеспечена более полная совместимость с NetWare и Windows NT; кроме того, в архитектуру ОС внесены многие изменения, направленные на повышение производительности и стабильности и позднее нашедшее применения в Windows 95. Продукт был гораздо более доброжелательно встречен корпоративной Америкой.

В 1993 году появились первые процессоры Pentium с частотой 60 и 66 МГц – это были 32-разрядные процессоры с 64-битной шиной данных.

С того времени ЭВМ развивается огромными темпами. Частота работы процессов уже достигла 3,5 ГГц, а емкость ОЗУ порядка 8 Гб.

<

Наиболее важными тенденциями развития информатики, которые в последние годы становятся все более заметными, являются следующие.

1. В области научной методологии происходит философское переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы и общества. При этом растет понимание общенаучного значения информационного подхода как фундаментального метода научного познания.

2. В области теоретической информатики наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации как одного из проявлений реальности, изучение принципов информационного взаимодействия в природе и обществе, а также основных закономерностей реализации информационных процессов в различных информационных средах.

Такие исследования в последние годы все более активно проводятся российскими учеными, и можно ожидать, что в результате этих исследований будет, наконец, сформирована общая теория информации, которая и станет теоретической базой для дальнейшего развития информатики как фундаментальной науки. Необходимость создания этой теории становится все более очевидной, а ее основные положения, безусловно, будут использоваться как в естественных, так и в гуманитарных науках, которые в последние годы все чаще сталкиваются с информационными проблемами, но все еще не имеют достаточно удовлетворительных научных объяснений удивительного по своей многогранности феномена информации.

3. В области развития средств информатизации прогнозируется дальнейший рост массового производства и распространения персональных ЭВМ, встраиваемых микропроцессоров, а также создания глобальных и региональных сетей обмена информацией. Достаточно указать на стремительное развитие сети Интернет, которая уже насчитывает десятки миллионов пользователей и сегодня фактически представляет собою глобальную мировую информационную систему. В то же время благодаря усилиям американской компании IBM, а также некоторых компьютерных фирм Германии начинается новый этап в производстве и все более широком использовании вычислительных машин средней и большой производительности. Хотя ранее казалось, что машины этого класса окончательно вытеснены с мирового компьютерного рынка.

Вероятнее всего, в использовании этих средств информатизации следует ожидать нового ренессанса, так как их функциональные и эксплуатационные характеристики растут столь высокими темпами, что здесь открываются совершенно новые возможности для развития информационной сферы общества. Так, например, даже младшие модели из разработанного вышеуказанными фирмами ряда программно и аппаратно совместимых ЭВМ средней производительности обладают быстродействием в сотни миллионов операций в секунду. Они очень надежны и способны поддерживать эффективную работу десятков и сотен терминалов пользователей, удаленных от ЭВМ на расстояние до 100км. При этом удельные затраты на обеспечение функционирования одного терминала оказываются существенно более низкими, чем при использовании терминалов в ставших уже традиционными сетях персональных ЭВМ. Это открывает новые возможности для информатизации финансовой и экономической деятельности, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами. В ближайшие годы на компьютерном рынке ожидается появление сверхпортативных и сравнительно недорогих персональных компьютеров типа Notebook, которые будут обладать большой емкостью памяти на миниатюрных оптических дисках. Это приведет к революционным изменениям в социальной сфере общества, так как создаст принципиально новые возможности для работы, творчества и получения образования в домашних условиях.

Персональный компьютер станет доступным и необходимым для многих членов общества, что существенно повысит его информационную культуру, приведет к соответствующим изменениям общественного сознания.

Общей тенденцией развития средств информационной техники и информационных систем различного назначения (радио и телефонной связи, видеосистем и устройств, кино, фото, измерительной и копировальной аппаратуры, издательской техники и т. п.) стал ее массовый перевод на цифровую элементную базу, использование компьютерного микропрограммирования и цифровых методов передачи и хранения информации. При этом границы между аналоговой и цифровой информационной техникой быстро размываются, продвигаясь в сторону последней. В ближайшие годы эта тенденция, по всей вероятности, не только сохранится, но и будет нарастать. Таким образом, арсенал создаваемых человеком технических средств, которые в ближайшем будущем необходимо будет рассматривать как средства информатизации, быстро расширяется.

4. В области информационных технологий ожидается существенное расширение их функциональных возможностей по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга. Новое развитие получат электронные библиотеки текстовой, аудио и видеоинформации, а также электронные полнотекстовые архивы. Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики. Одновременно с этим бурно развиваются информационные технологии решения задач ситуационного управления, а также информационные технологии для поддержки принятия управленческих решений.

Гораздо скромнее выглядят сегодня результаты использования достижений современной информатики в исследовании человека, медицине, здравоохранении, развитии культуры. Связано это не только с финансовыми ограничениями, но, главным образом, с отставанием в области подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики и предоставляющих себе ее быстро возрастающие возможности. Решить эту проблему может и должна перспективная система образования, в которой необходимо существенно усилить информационную ориентацию.

2. Практическая часть


 

2.1. Постановка задачи

 

2.1.1 Цель решения задачи

 

Руководство предприятия ООО «Энергос», осуществляющего деятельность, связанную с обеспечением электроэнергией физических и юридических лиц, желает произвести частичную автоматизацию работы сотрудников, занимающихся расчетами по оплате по предоставленным услугам, для снижения времени выполнения этих расчетов и избежания ошибок, связанных с человеческим фактором. Ведь несвоевременный расчет и оповещение потребителей ведет к несвоевременности погашения задолженности потребителей перед ООО «Энергос». Поэтому принято решение вести расчеты по оплате электроэнергии и создание квитанций на оплату электроэнергии, в которых должны быть показатели, содержащие сведения о расходе электроэнергии за месяца, показания счетчиков на начало и конец месяцев, ФИО и код плательщиков. Задача, которая будет решаться в программной среде MS Excel ежемесячно, называется «Расчет оплаты электроэнергии».

Цель решения данной задачи состоит в своевременности расчетов по оплате электроэнергии для своевременного уведомления потребителей о сумме, которую необходимо заплатить для погашения задолженности перед предприятием ООО «Энергос».

 

2.1.2 Условие задачи

 

Входной оперативной информацией служит ведомость показаний элекросчетчиков, содержащая следующие реквизиты (условная форма): код плательщика, ФИО плательщика, адрес, показания счетчика на начало месяца (кВт), показания счетчика на конец месяца (КВт). В качестве входной информации используется документ «Показания электросчетчиков». На его основании создается следующая экранная форма:

Показания электросчетчиков

     

Месяц:

 

Код
плательщика

ФИО
плательщика

Адрес

Показания счетчика
на начало месяца, КВт

Показания счетчика
на конец месяца, КВт

     

Pнмi

Pкмi

 

Латинские буквы в таблице указывают на элементы соответствующих расчетных формул.

Условно-постоянной информацией (справочной) служит информация о тарифе за 1 КВт и названии месяца.

В результате следует получить ведомости со следующими реквизитами: код плательщика, ФИО плательщика, Расход электроэнергии за месяц (КВт), к оплате (руб.), месяц, тариф за 1КВт. Информация выдается в следующих документах:

 

Структура результирующего документа «Расчет оплаты электроэнергии»

Тариф за 1 КВт T

Месяц:

 

ФИО
плательщика

Код
плательщика

Расход электроэнергии
за месяц, КВт

К оплате, руб.

   

Ri

Si

Итого

ΣRi

ΣSi

Структура результирующего документа «Квитанция на оплату электроэнергии»

110413 2352 2 Понятие информатики как науки

Кроме того, информацию, находящуюся в таблицах для анализа, необходимо представить в виде диаграмм.

В технологии организовать межтабличные связи для автоматического формирования документа «Квитанция об оплате электроэнергии» при помощи функций ВПР или ПРОСМОТР.

 

2.2. Компьютерная модель решения задачи


 

2.2.1. Информационная модель решения задачи

 

110413 2352 3 Понятие информатики как наукиИнформационная модель, отражающая взаимосвязь исходных и результирующих документов, приведена на рис. 2.

110413 2352 4 Понятие информатики как науки

 

2.2.2. Аналитическая модель решения задачи

 

Для получения ведомости «Расчет оплаты электроэнергии» необходимо рассчитать следующие показатели:

  1. Переименуйте «Лист 1» в «Показания электросчетчиков»:
  • установите курсор мыши на ярлык «Лист 1» (нижняя часть экрана) и нажмите правую кнопку мыши;
  • выберите в контекстном меню команду «Переименовать» и нажмите левую кнопку мыши;
  • наберите на клавиатуре «Показания электросчетчиков»;
  • нажмите клавишу «Enter».
  1. Введите заголовок таблицы «Показания электросчетчиков»:
  1. Агальцов В.П., Титов В.М. Информатика для экономистов: учебник. – М.: Форум : ИНФРА-М, 2006.
  2. Интернет-репозиторий образовательных ресурсов ВЗФЭИ – специфично организованная ЭБС, дополненная развитой системой функций обучения. – URL: http://repository.vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.
  3. Информатика в экономике: учебное пособие / под ред. Б.Е. Одинцова, А.Н. Романова. – М.: Вузовский учебник, 2008.
  4. Информатика: Базовый курс: учебное пособие / под ред. С.В. Симоновича. – СПб.: Питер, 2009.
  5. Информатика для экономистов: учебник / под ред. В.М. Матюшка. – М.: ИНФРА-М, 2006.
  6. Информатика. Общий курс: учебник / А.Н. Гуда, М.А. Бутакова, Н.М. Нечитайло, А.В. Чернов; под общ.ред. В.И. Колесникова. – М.: ИТК «Дашков и Ко», 2009.
  7. Информатика: практикум для экономистов: учебное пособие / под ред. В.П. Косарева. – М.: Финансы и статистика : ИНФРА-М, 2009.
  8. Информатика: методические указания по выполнению курсовой работы для студентов второго курса всех специальностей. – М.: ВЗФЭИ, 2008. – URL: http://repository.vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.
  9. Информатика. Лабораторный практикум для студентов 2 курса всех специальностей и направлений / В.Н. Дулькин, О.Е. Кричевская, А.В. Парфенова. – М.: Вузовский учебник, 2006. – URL: http:// repository.vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.
  10. Практикум по экономической информатике: учебное пособие. Ч. II / под ред. В.П. Косарева, Г.А. Титоренко, Е.А. Мамонтовой. – М.: Финансы и статистика : Перспектива, 2002.
  11. Практикум по экономической информатике: учебное пособие. Ч. III / под ред. П.П. Мельникова. – М.: Финансы и статистика : Экономическая информатика: учебник для вузов / под ред. В.П. Косарева. – М.: Финансы и статистика, 2006.
  12. Компьютерная обучающая программа по дисциплине Информатика» / А.Н. Романов, В.С. Торопцов, Д.Б. Григорович, Л.А. Галкина, А.Ю. Артемьев, Н.И. Лобова, К.Е. Михайлов, Г.А. Жуков, О.Е. Кричевская, С.В. Ясеновский, Л.А. Вдовенко, Б.Е. Одинцов, Г.А. Титоренко, Г.Д. Савичев, В.И. Гусев, С.Е. Смирнов, В.И. Суворова, Г.В. Федорова, Г.Б. Коняшина. – М.: ВЗФЭИ, 2000. Дата обновления 24.11.2010. – URL: http://repository. vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.
  13. Компьютерная обучающая программа по дисциплине «Информационные системы в экономике» / А.Н. Романов, В.С. Торопцов, Д.Б. Григорович, Л.А. Галкина, А.В. Мортвичев, Б.Е. Одинцов, Г.А. Титоренко, Л.А. Вдовенко, В.В. Брага, Г.Д. Савичев, В.И. Суворова. – М.: ВЗФЭИ, 2005. Дата обновления 15.10.2010. – URL: http://repository.vzfei.ru. Доступ по логину и паролю.
  14. Федеральная ЭБС «Единое окно доступа к образовательным ресурсам». – URL: http://window.edu.ru. Доступ свободный.
  15. Электронные каталоги АИБС МАРК-SQL: «Книги», «Статьи», «Диссертации», «Учебно-методическая литература», «Авторефераты», «Депозитарный фонд». – URL: http://www.vzfei. ru/rus/library/elect_lib.htm. Доступ свободный.
<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 1.04MB/0.00234 sec

WordPress: 23.34MB | MySQL:123 | 1,973sec