Informatik

Informatik
Stack Exchange-webbplats cs.stackexchange.com
CIP-kod 11.0701 och 11.07
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Informatik ( franska  informatique ; engelska  computer science ) är vetenskapen om metoder och processer för att samla in, lagra, bearbeta, överföra, analysera och utvärdera information med hjälp av datorteknik som gör det möjligt att använda den för beslutsfattande [1] .

Datavetenskap inkluderar discipliner relaterade till bearbetning av information i datorer och nätverk : både abstrakta , såsom analys av algoritmer , och specifika, såsom utveckling av programmeringsspråk och dataöverföringsprotokoll .

Forskningsämnen inom datavetenskap är följande frågor: vad kan och inte kan implementeras i program och databaser ( beräkningsbarhetsteori och artificiell intelligens ), hur man löser specifika beräknings- och informationsproblem med maximal effektivitet ( beräkningskomplexitetsteori ), i vilken form bör man lösa specifika beräknings- och informationsproblem. lagra och återskapa information av ett specifikt slag ( strukturer och databaser ), hur program och personer ska interagera med varandra ( användargränssnitt och programmeringsspråk och kunskapsrepresentation ) etc.

Etymologi och betydelse av ordet

tysk term .  Informatik introducerades av den tyska specialisten Karl Steinbuch i 1957 års artikel Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Datavetenskap: Automatisk informationsbehandling) 1957 [2] .

Termen "Datavetenskap" ("Datavetenskap") dök upp 1959 i den vetenskapliga tidskriften Communications of the ACM [3] , där Louis Fein (Louis Fein) förespråkade skapandet av Graduate School in Computer Sciences ( högskola i datavetenskap). ) liknande Harvard Business School , etablerad 1921 [4][ specificera ] . För att motivera detta namn på skolan hänvisade Louis Fein till Management science (“Management Science”) , som liksom datavetenskap har en tillämpad och tvärvetenskaplig karaktär, medan den har egenskaper som är karakteristiska för en vetenskaplig disciplin. Louis Feins, den numeriska analytikern George Forsythe och andras ansträngningar var framgångsrika: universiteten fortsatte med att skapa program relaterade till datavetenskap, med början med Purdue University 1962 5] .

Den franska termen "informatique" introducerades 1962 av Philippe Dreyfus, som också erbjöd en översättning till ett antal andra europeiska språk .

Termerna "informologi" och "informatik" föreslogs 1962 av Alexander Kharkevitj , motsvarande medlem av USSR Academy of Sciences . Grunderna för datavetenskap som vetenskap skisserades i 1965 års bok Fundamentals of Scientific Information, som återutgavs 1968 under titeln Fundamentals of Computer Science [6] .

Trots dess engelska namn ( Eng.  Computer Science  - datavetenskap) omfattar de flesta av de vetenskapliga områden som är relaterade till datavetenskap inte själva studierna av datorer. Som ett resultat har flera alternativa namn föreslagits [7] . Vissa större universitetsavdelningar föredrar termen datavetenskap för att betona skillnaden mellan termerna. Den danske vetenskapsmannen Peter Naur myntade termen datalogi (datalogi) [8] för att spegla det faktum att den vetenskapliga disciplinen arbetar med data och sysslar med databehandling, men inte nödvändigtvis med användning av datorer. Den första vetenskapliga institutionen som tog med denna term i namnet var Institutionen för datalogi (datalogi) vid Köpenhamns universitet , grundad 1969, där Peter Naur arbetade, som blev den första professorn i datalogi (datalogi). Denna term används främst i skandinaviska länder. I övriga Europa används ofta termer, härledda från den förkortade översättningen av fraserna "automatisk information" (automatisk information) (till exempel informazione automatica på italienska) och "information och matematik" (information och matematik), till exempel , informatique (Frankrike), Informatik (Tyskland), informatica (Italien, Nederländerna), informática (Spanien, Portugal), informatika ( på slaviska språk ) eller pliroforiki (πληροφορική, som betyder informatik ) - i Grekland . Liknande ord har också antagits i Storbritannien, som School of Computer Science vid University of Edinburgh [9] .

På ryska, engelska, franska och tyska fanns det på 1960- talet en tendens att ersätta termen "dokumentation" med termer baserade på ordet "information" [10] . På ryska blev ett derivat av termen "dokumentation" dokumentär och termerna vetenskaplig och vetenskaplig och teknisk information blev utbredd.

I Frankrike kom termen officiellt i bruk 1966 [11] . På tyska är termen tysk.  Informatik hade till en början en dubbel betydelse. Så i Tyskland [10] och Storbritannien [1] var det i betydelsen "datavetenskap", det vill säga det betydde allt som rör användningen av datorer, och i DDR, såväl som främst i Europa, betecknad vetenskap enligt franska och ryska förebilder.

Motsvarigheter på engelska

Man tror att termerna "informatik" i europeiska länder och "informatik" på ryska förstås som en riktning som kallas "datavetenskap" på engelska. Termen "informationsvetenskap" ligger nära en annan riktning som ägnas åt studiet av strukturen och allmänna egenskaper hos objektiv (vetenskaplig) information, ibland kallad dokumentärvetenskap (dokumentär informatik) eller automatisk analys av dokument [1] .

Det är allmänt accepterat att termen "informatik" infördes oberoende av det engelska språket av Walter F. Bauer, grundaren av "Informatics Inc.". I USA är termen nu engelska.  informatik är relaterat till tillämpad databehandling eller databehandling inom ramen för ett annat område [12] såsom bioinformatik (”bioinformatik”) och geoinformatik (”geoinformatik”).

Många ordböcker sätter likhetstecken mellan informatik och datavetenskap med datavetenskap. I UNESCOs synonymordbok ges "Informatik - Informatik" som en synonym för översättningen "Datavetenskap - Datavetenskap" [13] .

Polysemi

Ett antal vetenskapsmän (specialister inom datavetenskap) har hävdat att det finns tre separata paradigm inom datavetenskap. Till exempel pekade Peter Wegner ut vetenskap, teknik och matematik [14] . Arbetsgruppen för Peter Denning hävdade att detta är teori, abstraktion (modellering) och design [15] . Amnon H. Eden beskrev dessa paradigm som [16] :

Polysemi på ryska

Under olika perioder av utvecklingen av informatik i Sovjetunionen och Ryssland lades en annan innebörd i begreppet "informatik". Informatik är [17] :

  1. Teori om vetenskaplig informationsverksamhet . Inom ramen för biblioteksverksamheten förstås termen "vetenskaplig verksamhet och informationsverksamhet" som "praktiskt arbete med insamling, analytisk och syntetisk bearbetning, lagring, sökning och tillhandahållande av vetenskaplig information fastställd i dokument till vetenskapsmän och specialister" [18] . 1952 grundades Institutet för vetenskaplig information vid Vetenskapsakademien (senare omdöpt till VINITI ) i Moskva. Målen för dess skapande var bredare än genomförandet av "vetenskapliga och informationsaktiviteter" och A. A. Kharkevich (direktör för Institutet för informationsöverföringsproblem vid USSR Academy of Sciences ) föreslog i ett brev till A. I. Mikhailov (direktör för VINITI) en ny namn: "" informology "eller "informatik" ("information" plus "automatisk")" [19] . Den tredje upplagan av " Great Soviet Encyclopedia " (1970-talet) fixar vikten av informatik som en disciplin som studerar "strukturen och allmänna egenskaper hos vetenskaplig information, såväl som mönstren för dess skapande, transformation, överföring och användning inom olika områden av mänsklig aktivitet" [19] .
  2. Vetenskapen om datorer och deras tillämpningar ( datorteknik och programmering ). 1976 skrev professorer vid Münchens tekniska universitet F. L. Bauer och G. Gooz boken "Informatik. En introduktionskurs”, översatt samma år av V.K. Sabelfeld, en elev till den berömda sovjetiske vetenskapsmannen Andrei Petrovich Ershov, till ryska. De översatte "Informatik" med ordet "datavetenskap" och definierade det som "vetenskapen som är involverad i utvecklingen av teorin om programmering och användningen av datorer" [19] . Termen "Informatik" förklaras av F. L. Bauer och G. Goos som "det tyska namnet på datavetenskap, ett kunskapsområde som utvecklades till en självständig vetenskaplig disciplin på sextiotalet, främst i USA, men även i Storbritannien. ... På engelska kommer tydligen "datavetenskap" (beräkningsvetenskap) att finnas kvar, och denna term har en bias inom teoriområdet " [20] .
  3. Grundläggande vetenskap om informationsprocesser i natur, samhälle och tekniska system . I början av 1990-talet K. K. Kolin (biträdande chef för Institute of Informatics Problems of the Academy of Sciences of the USSR ) syntetiserade tolkningarna av datavetenskap som gavs av akademiker A. P. Ershov och B. N. Naumov , såväl som prof. Yu. I. Shemakin enligt följande: datavetenskap är vetenskapen "om egenskaper, lagar, metoder och medel för att forma, omvandla och sprida information i naturen och samhället, inklusive med hjälp av tekniska system". Ämnesområdet datavetenskap, enligt Colin, inkluderar följande avsnitt: (1) teoretisk datavetenskap ; (2) teknisk informatik; (3) social informatik , (4) biologisk informatik och (5) fysisk informatik [21] .

Man tror [17] att den samtidiga existensen av alla tre betydelserna av ordet "datavetenskap" gör det svårt och hindrar utvecklingen av denna vetenskapliga riktning.

Historik

De tidigaste grunderna för vad som skulle bli datavetenskap föregick uppfinningen av den moderna digitala datorn . Maskiner för att beräkna flera aritmetiska problem, som kulramen , har funnits sedan antiken, och hjälper till med sådana beräkningar som multiplikation och division.

Blaise Pascal designade och satte ihop den första fungerande mekaniska räknaren, känd som Pascals miniräknare , 1642 [22] .

År 1673 demonstrerade Gottfried Leibniz en mekanisk kalkylator ( arithmometer ) kallad " Steg räknaren " [23] . Han kan anses vara den första datavetaren och informationsteoretikern, eftersom han bland annat också beskrev det binära (binära) talsystemet.

År 1820 lanserade Thomas de Colmar industriell produktion av en mekanisk räknare efter att han skapat sin förenklade aritmometer , som var den första beräkningsmaskinen stark och pålitlig nog för dagligt bruk. Charles Babbage började designa den första automatiska mekaniska kalkylatorn , hans Difference Engine , 1822, vilket slutligen gav honom idén till den första programmerbara mekaniska kalkylatorn, hans Analytical Engine .

Han började arbeta på denna maskin 1834, och på mindre än två år formulerades många av huvuddragen i den moderna datorn . Det viktigaste steget var användningen av hålkort, arbetade på Jacquardvävstolen [24] , som öppnade upp oändliga utrymmen för programmering [25] . 1843, när hon översatte en fransk artikel om en analytisk motor , skrev Ada Lovelace i en av sina många anteckningar en algoritm för att beräkna Bernoulli-tal , som anses vara det första datorprogrammet [26] .

Runt 1885 uppfann Herman Hollerith tabulatorn , som använde hålkort för att bearbeta statistisk information; hans företag blev så småningom en del av IBM . 1937, hundra år efter Babbages dröm, övertalade Howard Aiken IBM, som tillverkade alla typer av hålkortshårdvara [27] och var involverad i kalkylatorbranschen , att utveckla sin gigantiska programmerbara kalkylator ASCC/Harvard Mark I baserad på analytisk Babbages maskin , som i sin tur använde hålkort och en central datorenhet. Det sades om den färdiga bilen: "Babbages dröm gick i uppfyllelse" [28] .

På 1940-talet, med tillkomsten av nya och kraftfullare datorer , började termen dator hänvisa till dessa maskiner, och inte till personer som är involverade i beräkningar (nu används ordet "dator" sällan i denna betydelse) [29] . När det stod klart att datorer kunde användas för mer än bara matematiska beräkningar, utökades området för datavetenskaplig forskning till att omfatta studiet av beräkning i allmänhet. Datavetenskap fick status som en oberoende vetenskaplig disciplin på 1950-talet och början av 1960-talet [30] [31] . Världens första examen i datavetenskap, Cambridge Diploma in Computer Science, tilldelades vid Cambridge University Computer Laboratory 1953. Den första sådan läroplanen i USA dök upp vid Purdue University 1962 [32] . Med datorernas utbredning har många nya självförsörjande vetenskapliga riktningar uppstått baserade på datoranvändning.

Få människor kunde från början ha föreställt sig att datorer i sig skulle bli föremål för vetenskaplig forskning, men i slutet av 1950-talet spreds denna åsikt bland de flesta vetenskapsmän [33] . Det nu berömda IBM - varumärket var en av deltagarna i datavetenskapsrevolutionen på den tiden. IBM (förkortning för International Business Machines) producerade IBM 704 [34] och senare IBM 709 [35] datorer , som redan var i utbredd användning medan dessa enheter studerades och testades. "Ändå var arbetet med (dator) IBM fullt av besvikelser ... om det fanns ett fel i en bokstav i en instruktion föll programmet" "och fick börja om från början" [33] . I slutet av 1950-talet var datavetenskap som disciplin fortfarande i sin linda [36] , och sådana problem var vanliga.

Med tiden har betydande framsteg gjorts när det gäller användbarhet och effektivitet hos datorteknik. I det moderna samhället finns det en tydlig övergång bland användare av datorteknik: från att den endast används av experter och specialister till användning av alla och alla. Till en början var datorer mycket dyra och för att kunna använda dem effektivt behövdes hjälp av specialister. När datorer blev vanligare och mer överkomliga krävdes mindre hjälp från specialister för att lösa vanliga uppgifter.

Datavetenskapens historia i Sovjetunionen

1985 grundades forskningsinstitutet för informatik och datorteknik i Sovjetunionen [37] . Samma 1985 introducerades skoldisciplinen "Datavetenskap" och den första läroboken gavs ut - "Fundamentals of Informatics and Computer Engineering" av A. P. Ershov [38] .

Den 4 december är den ryska informatikens dag, eftersom statskommittén för Sovjetunionens ministerråd denna dag 1948 för införande av avancerad teknologi i den nationella ekonomin registrerade under nummer 10 475 uppfinningen av I. S. Bruk och B. I. Rameev  - en digital elektronisk dator M -1 [39] .

Nyckelprestationer

Trots sin korta historia som en formell vetenskaplig disciplin har datavetenskap gett grundläggande bidrag till vetenskapen och samhället. Faktum är att datavetenskap, tillsammans med elektronik, är en av de grundläggande vetenskaperna i den nuvarande eran av mänsklighetens historia, kallad informationsåldern . Samtidigt är datavetenskap ledaren för informationsrevolutionen och det tredje stora steget i teknikutvecklingen, efter den industriella revolutionen (1750-1850 e.Kr.) och den neolitiska revolutionen (8000-5000 f.Kr.).

Informatikbidrag:

Datavetenskapens struktur

Datavetenskap är uppdelad i ett antal sektioner. Som en disciplin täcker datavetenskap ett brett spektrum av ämnen från teoretiska studier av algoritmer och beräkningens gränser till den praktiska implementeringen av datorsystem inom området hårdvara och mjukvara [45] [46] . CSAB -kommittén , tidigare kallad "Computational Science Accreditation Council", inklusive representanter för Association for Computing Machinery (ACM) och IEEE Computer Society (IEEE-CS) [47]  - identifierade fyra områden som är viktigast för disciplinen datavetenskap: beräkningsteori , algoritmer och datastrukturer , metoder för programmering och språk , datorelement och arkitektur . Utöver dessa fyra områden identifierar CSAB-kommittén följande viktiga områden inom datavetenskap: mjukvaruteknik, artificiell intelligens, datornätverk och telekommunikation, databashanteringssystem, parallell beräkning, distribuerad beräkning, interaktion mellan människa och dator, datorgrafik, operativsystem , numeriska och symboliska beräkningar [45] .

Teoretisk datavetenskap

Det stora forskningsfältet inom teoretisk datavetenskap inkluderar både den klassiska teorin om algoritmer och ett brett spektrum av ämnen relaterade till de mer abstrakta logiska och matematiska aspekterna av datoranvändning. Teoretisk datavetenskap behandlar teorierna om formella språk , automater , algoritmer , beräkningsbarhet och beräkningskomplexitet , såväl som beräkningsgrafteori , kryptologi , logik ( inklusive propositionell logik och predikatlogik ), formell semantik och lägger de teoretiska grunderna för de teoretiska grunderna för utveckling av kompilatorer för programmeringsspråk .

Algoritmteori

Enligt Peter Denning är en av datavetenskapens grundläggande frågor följande fråga: "Vad kan automatiseras effektivt?" [30] Studiet av teorin om algoritmer är inriktat på att hitta svar på grundläggande frågor om vad som kan beräknas och hur mycket resurser som behövs för dessa beräkningar. För att besvara den första frågan i teorin om beräkningsbarhet övervägs beräkningsproblem som löses på olika teoretiska beräkningsmodeller . Den andra frågan handlar om beräkningskomplexitetsteori ; denna teori analyserar tids- och minneskostnaderna för olika algoritmer för att lösa en mängd olika beräkningsproblem.

Det berömda problemet " P=NP? ”, en av Millennium Challenges [48] , är ett olöst problem i teorin om algoritmer.

P=NP  ? GNITIRW-TERCES
Automatteori Beräkningsbarhetsteori Beräkningskomplexitet Kryptografi kvantteori för beräkningar
Informations- och kodningsteori

Informationsteori handlar om kvantifiering av information. Denna riktning utvecklades tack vare verk av Claude E. Shannon , som fann grundläggande begränsningar för signalbehandling i sådana operationer som datakomprimering, tillförlitlig lagring och överföring av data [49] .

Kodningsteori studerar egenskaperna hos koder (system för att omvandla information från en form till en annan) och deras lämplighet för en viss uppgift. Koder används vid datakomprimering , i kryptografi , vid feldetektering och korrigering och på senare tid i nätverkskodning . Koder studeras i syfte att utveckla effektiva och tillförlitliga metoder för dataöverföring .

Algoritmer och datastrukturer

Algoritmer och datastrukturer, som en gren av datavetenskap, är förknippade med studiet av de vanligaste beräkningsmetoderna och utvärderingen av deras beräkningseffektivitet.

Algoritmanalys Algoritmer Data struktur Kombinatorisk optimering Beräkningsgeometri
Teori om programmeringsspråk

I teorin om programmeringsspråk, som en underavdelning av datavetenskap, studerar de design, implementering, analys och klassificering av programmeringsspråk i allmänhet, och studerar också enskilda delar av språk. Detta område av datavetenskap, å ena sidan, är starkt beroende av prestationerna av sådana vetenskaper som matematik, mjukvaruteknik och lingvistik, å andra sidan har ett stort inflytande på deras utveckling. Teorin om programmeringsspråk utvecklas aktivt, många vetenskapliga tidskrifter ägnas åt denna riktning.

Typteori Kompilatordesign Programmeringsspråk
Formella metoder

Formella metoder är ett slags matematiskt tillvägagångssätt avsett för specifikation , utveckling och verifiering av mjukvara och hårdvara . Användningen av formella metoder i utvecklingen av mjukvara och hårdvara motiveras av förväntningarna att, liksom i andra ingenjörsdiscipliner, korrekt matematisk analys kommer att säkerställa projektets tillförlitlighet och hållbarhet. Formella metoder är en viktig teoretisk grund i mjukvaruutveckling, speciellt när det kommer till tillförlitlighet eller säkerhet. Formella metoder är ett användbart komplement till mjukvarutestning eftersom de hjälper till att undvika fel och även utgör grunden för testning. Deras breda användning kräver utveckling av specialverktyg. Den höga kostnaden för att använda formella metoder indikerar dock att de tenderar att endast användas i utvecklingen av mycket integrerade och livskritiska system , där tillförlitlighet och säkerhet är av största vikt. Formella metoder har en ganska bred tillämpning: från de teoretiska grunderna för datavetenskap (särskilt beräkningslogiken , formella språk , automatteori , program och semantik ) till typsystem och problem med algebraiska datatyper i problem med specifikation och verifiering av mjukvara och hårdvara.

Tillämpad datavetenskap

Tillämpad informatik syftar till att tillämpa begreppen och resultaten av teoretisk informatik för att lösa specifika problem inom specifika tillämpade områden.

Artificiell intelligens

Detta är ett område av informatik, oupplösligt kopplat till sådana målsättningsprocesser som problemlösning, beslutsfattande, anpassning till miljöförhållanden, lärande och kommunikation, inneboende i både människor och djur. Framväxten av artificiell intelligens (AI) är förknippad med cybernetik och går tillbaka till Dartmouth-konferensen (1956). Forskningen inom artificiell intelligens (AI) var nödvändigtvis tvärvetenskaplig och baserade sig på vetenskaper som tillämpad matematik , matematisk logik , semiotik , elektroteknik , sinnesfilosofi , neurofysiologi och social intelligens . För vanliga människor förknippas artificiell intelligens främst med robotik , men förutom detta är AI en integrerad del av mjukvaruutveckling inom olika områden. Utgångspunkten i slutet av 1940-talet var Alan Turings fråga , "Kan datorer tänka?", och denna fråga förblir praktiskt taget obesvarad, även om " Turing-testet " fortfarande används för att utvärdera en dators prestanda på skalan av mänsklig intelligens .

Maskininlärning datorsyn Bildbehandling Teori om mönsterigenkänning
kognitionsvetenskap Data mining evolutionär modellering Informationsinhämtning
Kunskapsrepresentation naturlig språkbehandling Robotik Datoranalys av medicinska bilder
Datorarkitektur och datorteknik

Datorarkitektur, eller organisationen av en digital dator, är den konceptuella strukturen i ett datorsystem. Den fokuserar huvudsakligen på hur processorn utför interna operationer och får åtkomst till adresser i minnet [50] . Det involverar ofta disciplinerna dator- och elektroteknik, att välja och sätta ihop hårdvarukomponenter för att bygga datorer som uppfyller funktionella, prestanda- och ekonomiska mål.

Datorteknik handlar om datorhårdvara , såsom grunderna för mikroprocessorteknik, datorarkitekturer och distribuerade system. Således ger det en koppling till elektroteknik .

Boolesk algebra mikroarkitektur multibearbetning
Operativ system Datornätverk Databas Informationssäkerhet
Pervasive Computing System arkitektur Kompilatordesign Programmeringsspråk
Datorprestandaanalys

Datorprestandaanalys är studien av hur datorer fungerar för att förbättra genomströmningen , hantera svarstider , effektivt använda resurser, eliminera flaskhalsar och förutsäga prestanda vid förväntade toppbelastningar [51] .

Datorgrafik och visualisering

Datorgrafik är studiet av digitalt visuellt innehåll och involverar syntes och manipulering av bilddata. Denna riktning är kopplad till många andra områden inom datavetenskap, inklusive datorseende , bildbehandling och beräkningsgeometri , den används också aktivt inom specialeffekter och videospel .

Datorsäkerhet och kryptografi

Datorsäkerhet är ett forskningsområde inom datorteknik som syftar till att skydda information från obehörig åtkomst, förstörelse eller modifiering samtidigt som systemets tillgänglighet och användbarhet för avsedda användare bibehålls. Kryptografi är vetenskapen om att kryptera och dekryptera information. Modern kryptografi är till stor del relaterad till datavetenskap, eftersom utformningen och användningen av många krypterings- och dekrypteringsalgoritmer tar hänsyn till deras beräkningskomplexitet.

Datorsimulering och numeriska metoder

Datormodellering och numeriska metoder är forskningsområden inom problemet att bygga matematiska modeller , metoder för kvantitativ analys , använda datorer för att analysera och lösa vetenskapliga problem. I praktiken är detta vanligtvis tillämpningen av datorsimuleringar och andra former av beräkningar som tillämpas på problem inom olika vetenskapliga discipliner.

Beräkningsmatematik Beräkningsfysik Beräkningskemi bioinformatik
Datornätverk

Ett annat viktigt område är kommunikation mellan maskiner . Det möjliggör elektroniskt utbyte av data mellan datorer och utgör därför den tekniska grunden för Internet. Förutom designen av routrar , switchar och brandväggar , inkluderar denna disciplin design och standardisering av nätverksprotokoll , såsom TCP , HTTP eller SOAP , för kommunikation mellan maskiner.

Parallella och distribuerade system

Parallellism är en egenskap hos system där flera beräkningar utförs samtidigt, och därigenom eventuellt interagerar med varandra. Ett antal matematiska modeller har utvecklats för den allmänna formen av parallell beräkning, inklusive Petri-nät , kalkylprocesser och Parallel Random Access Machine -modellen . Ett distribuerat system utökar idén om parallellism till flera datorer anslutna via ett nätverk. Datorer inom samma distribuerade system har sitt eget minne och utbyter ofta information sinsemellan för att uppnå ett gemensamt mål.

Databaser

En databas är en uppsättning data organiserad i enlighet med vissa regler och bevarad i datorns minne, som kännetecknar det aktuella tillståndet för ett visst ämnesområde och används för att möta användarnas informationsbehov. Databaser hanteras med hjälp av databashanteringssystem (DBMS).

Informatik inom hälso- och sjukvården

Health informatics överväger beräkningsmetoder för att lösa problem inom hälso- och sjukvårdsområdet .

Informationsvetenskap

Informationsvetenskap är ett tvärvetenskapligt område relaterat till analys, insamling, klassificering, manipulation, lagring, sökning, spridning och skydd av information.[ specificera ] .

Programvaruteknik

Programvaruteknik är tillämpningen av ett systematiskt, disciplinerat, mätbart tillvägagångssätt för utveckling, drift och underhåll av mjukvara , och studiet av dessa tillvägagångssätt; det vill säga tillämpningen av disciplinen ingenjörskonst på mjukvara

Naturlig informatik

Naturlig datavetenskap  är en naturvetenskap som studerar processerna för informationsbehandling i naturen, hjärnan och det mänskliga samhället.[ specificera ] . Den är baserad på sådana klassiska vetenskapliga områden som teorier om evolution , morfogenes och utvecklingsbiologi , systemforskning , forskning om hjärnan , DNA , immunsystem och cellmembran , lednings- och gruppbeteendeteori , historia och annat [52] [53] . Cybernetik , definierad som "vetenskapen om de allmänna mönstren för kontroll- och informationsöverföringsprocesser i olika system, oavsett om det är maskiner, levande organismer eller samhälle" [54] är en nära, men något annorlunda vetenskaplig riktning. Precis som matematik och huvuddelen av modern datavetenskap kan den knappast hänföras till naturvetenskapsområdet , eftersom det skiljer sig kraftigt från dem i sin metodik (trots den bredaste användningen av matematisk och datormodellering inom modern naturvetenskap).

I det vetenskapliga samfundet

Konferenser

Konferenser är strategiska forskningsevenemang inom området informatik. Under dessa konferenser träffas forskare från offentlig och privat sektor och presenterar sina senaste arbeten. Handlingar av dessa konferenser är en viktig del av den datavetenskapliga litteraturen.

Tidskrifter

I utbildning

På vissa universitet lärs datavetenskap ut som en teoretisk studie av beräkning och automatisk slutledning . Sådana program inkluderar ofta algoritmteori , algoritmanalys, formella metoder , parallellism inom datavetenskap , databaser , datorgrafik , systemanalys och andra. Som regel inkluderar sådana läroplaner undervisning i programmering, men fokuserar inte på det som det slutliga målet för lärandet, utan betraktar programmering som ett nödvändigt inslag i studier av alla andra områden inom datavetenskap. Association for Computing Machinery (ACM) tar fram rekommendationer för universitetets läroplaner i datavetenskap [55] .

Andra högskolor och universitet, liksom gymnasieskolor och yrkesskolor som undervisar i datavetenskap, betonar praktiken av programmering i sina läroplaner, snarare än teorin om algoritmer och beräkningar. Sådana utbildningsprogram tenderar att fokusera på de praktiska färdigheter som är viktiga för arbetare inom mjukvaruindustrin.

Utbildning i USA

Under senare år har intresset för användningen av informatikmetoder inom olika områden av vetenskaplig forskning och praktisk utveckling ökat. Denna typ av intresse visas inte bara av forskare utan också av statliga myndigheter. Till exempel, 2005, utarbetade den amerikanska presidentens rådgivande kommitté för informationsteknologi en rapport om detta ämne. Denna rapport presenterade resultaten av en analys av aktiviteter på detta område i USA, vilket indikerar behovet av brådskande beslutsamma åtgärder för att förhindra de negativa trender som observerats inom amerikansk vetenskap och utbildningssystemet [56] .

Den amerikanska ekonomin är alltmer beroende av datavetare, men utbildning inom detta område saknas i de flesta amerikanska läroplanerna. En rapport med titeln "Running on Empty: The Failure to Teach K-12 Computer Science in the Digital Age" presenterades i oktober 2010 av ACM och Computer Science Teachers Association (CSTA) och visade att endast 14 stater har antagit standarder för utbildning i datavetenskap inom högre utbildning. I rapporten konstateras också att endast i 9 delstater är ämnet "Informatik" ett grundläggande (obligatoriskt) ämne som krävs för certifiering i gymnasiet.

I allians med Running on Empty har en ny opartisk opinionsbildningskoalition, Computing in the Core (CinC)  , bildats för att påverka federal och statlig politik. Som ett resultat av koalitionens arbete antogs Data Science Education Act, som ger bidrag till de stater som arbetar för att förbättra kvaliteten på utbildningen inom datavetenskap och stödja lärare i datavetenskap.

Utbildning i Ryssland

Det finns i vår[ förtydliga ] För första gången i landet formades idéer om informatik som en grundläggande vetenskap som har en viktig tvärvetenskaplig, vetenskaplig, metodologisk och ideologisk betydelse. Det var Ryssland vid UNESCO:s andra internationella kongress "Utbildning och informatik" (Moskva, 1996) som föreslog ett nytt koncept för att studera problemen med informatik som en grundläggande vetenskap och en allmän utbildningsdisciplin i systemet för avancerad utbildning. Samtidigt föreslogs också en ny struktur för utbildningsområdet "Informatik" för utbildningssystemet och det visades att övergången till denna struktur kan vara ett viktigt steg mot integrationen av grundläggande vetenskap och utbildning [56] .

Sedan 1990 har en sådan riktning som social informatik utvecklats i Ryssland . Det antas att det kommer att bli en vetenskaplig grund för bildandet av informationssamhället. Dessutom utvecklar den ryska vetenskapsakademin de filosofiska, semiotiska och språkliga grunderna för informatik, bildar nya tillvägagångssätt för struktureringen av ämnesområdet informatik, med hänsyn till dess lovande utvecklingsområden och nuvarande trender i utvecklingen av utbildning och vetenskap [56] .

Grundläggande termer

  • En informationsresurs  är en koncentration av tillgängliga fakta, dokument, data och kunskap som speglar samhällets verkliga föränderliga tillstånd över tid och som används i utbildning, vetenskaplig forskning och materialproduktion [57] .
  • Informationsmiljö  är en uppsättning kunskap, fakta och information som lagras i en dator, men inte utformad som ett informationssystem, relaterad till ett visst ämnesområde och används av en eller flera användare [58] .
  • Informationsteknologi  är en uppsättning metoder, anordningar och produktionsprocesser som används av människor för att samla in, lagra, bearbeta och sprida information [58] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Great Russian Encyclopedia, 2008 .
  2. ↑ Steinbuch K., Informatik: Automatische Informationsverarbeitung, 1957 .
  3. ↑ Fein, 1959 .
  4. ↑ "Stanford University Oral History" .
  5. ↑ Donald Knuth, George Forsythe och utvecklingen av datavetenskap, 1972 .
  6. ↑ Fundamentals of Informatics, 1968 .
  7. ↑ Matti Tedre, Datavetenskapens utveckling: ett sociokulturellt perspektiv, 2006 .
  8. ↑ Naur, 1966 .
  9. ↑ P. Mounier-Kuhn, "L'Informatique en France, de la seconde guerre mondiale au Plan Calcul. L'émergence d'une science", 2010 .
  10. ↑ 1 2 Vetenskaplig kommunikation och informatik, 1976 .
  11. ↑ Lhermitte P., Le pari informatique, 1968 , Termen "Informatique", skapad i Frankrike och gradvis antagen internationellt, erkändes av Franska Akademien som ett nytt ord i vårt språk i april 1966.
  12. ↑ Varför en informatikexamen? Räcker inte datavetenskap?, 2010 .
  13. ↑ UNESCO synonymordbok .
  14. ↑ P. Wegner, (13–15 oktober 1976). Forskningsparadigm inom datavetenskap .
  15. ↑ Comer et al., 1989 .
  16. ↑ Eden, AH, 2007 .
  17. ↑ 1 2 Svart, 2010 .
  18. ↑ Black, 2010 , sid. 98.
  19. ↑ 1 2 3 Black, 2010 , sid. 99.
  20. ↑ Black, 2010 , sid. 100.
  21. ↑ Black, 2010 , sid. 101.
  22. ↑ Blaise Pascal. School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Skottland .
  23. ↑ En kort historia av beräkningar .
  24. ↑ Anthony Hyman, 1982 .
  25. ↑ Bruce Collier, 1970 .
  26. ↑ Ett urval och anpassning från Adas anteckningar som finns i "Ada, siffrornas förtrollare" .
  27. ↑ Bernard Cohen, 1999 : "I denna mening behövde Aiken IBM, vars teknologi inkluderade användning av hålkort, ackumulering av numeriska data och överföring av numeriska data från ett register till ett annat".
  28. ↑ Brian Randell, 1973 .
  29. ↑ Association for Computing Machinery grundades 1947.
  30. ↑ 12 Denning, PJ (2000) . "Datavetenskap: Disciplinen" (PDF). Encyclopedia of Computer Science .
  31. ↑ Lite EDSAC-statistik .
  32. ↑ Brian Zink, 2002 .
  33. ↑ 12 Levy , 1984 .
  34. ↑ IBM 704 elektroniskt databearbetningssystem - CHM-revolution .
  35. ↑ http://archive.computerhistory.org/resources/text/IBM/IBM .
  36. ↑ Informatik // Kazakstan. Nationalencyklopedin . - Almaty: Kazakiska uppslagsverk , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 .  (CC BY SA 3.0)
  37. ↑ Samförfattare med Shakespeare (datorgrunderna: skolpraktik) // " Lärartidning " daterad 25 november 1986
  38. ↑ Ershov A.P., 1985 .
  39. ↑ Informatikdagen i Ryssland .
  40. ↑ 1 2 David Kahn, The Codebreakers, 1967 .
  41. ↑ Datavetenskap: Prestationer och utmaningar cirka 2000, 2000 .
  42. ↑ Abelson H., Struktur och tolkning av datorprogram, 1996 .
  43. ↑ Black box-handlare är på gång .
  44. ↑ Effekten av högfrekvent handel på en elektronisk marknad .
  45. ↑ 1 2 Computing Sciences Accreditation Board (28 maj 1997). "Datavetenskap som yrke" .
  46. ↑ Kommittén för datavetenskapens grunder, 2004 .
  47. ↑ Csab, Inc. csab.org. 2011-08-03 .
  48. ↑ P vs NP-problem .
  49. ↑ P. Collins, Graham. "Claude E. Shannon: Grundare av informationsteorin". Scientific American Inc. .
  50. ↑ A. Thisted, Ronald. DATORARKITEKTUR. University of Chicago .
  51. ↑ Wescott, Bob, 2013 .
  52. ↑ Hofkirchner W., "Informationsvetenskap": En idé vars tid har kommit, 1995 .
  53. ↑ Weisband I., 5000 år av informatik, 2010 .
  54. ↑ Wiener N., Cybernetik eller kontroll och kommunikation i djuret och maskinen, 1948 .
  55. ^ "Rekommendationer för ACM-läroplaner" .
  56. ↑ 1 2 3 Colin, 2006 .
  57. ↑ Informationsteknologi: Proc. för universitet, 2003 .
  58. ↑ 1 2 Förklarande ordbok för modern datorvokabulär, 2004 .

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger
 Vetenskapliga riktningar
Humaniora naturlig offentlig Applicerad Teknisk Exakt
Vetenskap om vetenskap