Інфарматыка

Інфарма́тыка (параўн. ням.: Informatik, фр.: Informatique, англ.: computer science ― камп’ютарныя навукі ― у ЗША, англ.: computing science ― вылічальная навука ― у Вялікабрытаніі) ― навука пра метады атрымання, назапашвання, захоўвання, пераўтварэння, перадачы і выкарыстання інфармацыі. Яна ўключае дысцыпліны, якія нейкім чынам датычацца апрацоўкі інфармацыі ў вылічальных машынах і вылічальных сетках: як абстрактныя, накшталт аналізу алгарытмаў, гэтак і даволі пэўныя, напрыклад, распрацоўка моў праграмавання.

Інфарматыка не больш навука пра камп’ютары, чым астраномія — навука пра тэлескопы. Эдсгер Дэйкстра

Паводле тэзіса Чэрча ― Цьюрынга, усе вядомыя тыпы вылічальных машын якасна эквівалентныя ў сваіх магчымасцях: любое дзеянне, выканальнае на адной вылічальнай машыне, таксама выканальна і на іншай. Тэзіс часам падаюць як падмуркавы прынцып інфарматыкі, звяртаючы адмысловую ўвагу на машыну Цьюрынга і машыну фон-нэйманаўскай архітэктуры, бо яны маюць відавочнае падабенства з большасцю сучасных камп’ютараў. У межах сучаснай інфарматыкі навукоўцы вывучаюць таксама і іншыя тыпы машын, не толькі практычна ажыццявімыя (такія, як паралельныя і квантавыя камп’ютары), але і адмыслова абстрактныя матэматычныя мадэлі (да прыкладу, РАМ-машына, якая мае бясконцы лік рэгістраў).

Тэрмін «інфарматыка» стаў ужывацца ў 1960-х гадах у Францыі для называння галіны, якая займаецца аўтаматызаванай перапрацоўкай інфармацыі, як зліццё французскіх слоў information і automatique (Ф. Дрэйфус, 1962).

Тэмамі даследаванняў у інфарматыцы з’яўляюцца пытанні: што можна, а што нельга рэалізаваць у праграмах і базах даных (тэорыя вылічальнасці і штучны інтэлект), якім чынам можна вырашаць спецыфічныя вылічальныя і інфармацыйныя задачы з максімальнай эфектыўнасцю (алгарытмы + базы даных), у якім выглядзе варта захоўваць і аднаўляць інфармацыю спецыфічнага тыпу (структуры і базы даных), як праграмы і людзі павінны ўзаемадзейнічаць адно з адным (карыстальніцкі інтэрфейс і мовы праграмавання і прадстаўленне ведаў) і т. п.

Уводзіны

Інфарматыка — маладая навуковая галіна, якая вывучае пытанні, звязаныя з пошукам, зборам, захаваннем, пераўтварэннем і выкарыстаннем інфармацыі ў розных галінах чалавечай дзейнасці. Генетычна інфарматыка звязана з вылічальнай тэхнікай, камп’ютарнымі сістэмамі і сеткамі, таму што менавіта камп’ютары дазваляюць ствараць, захоўваць і аўтаматычна апрацоўваць інфармацыю ў такой колькасці, што навуковы падыход да інфармацыйных працэсаў робіцца адначасова неабходным і магчымым.

Да нашага часу тлумачэнне тэрміну «інфарматыка» (у тым сэнсе, як ён выкарыстоўваецца ў сучаснай навуковай і метадычнай літаратуры) яшчэ не ўсталявалася і не з’яўляецца агульнапрынятым. Звернемся да гісторыі пытання, якая ідзе з часу з’яўлення электронных вылічальных машын.

Паняцце інфармытыкі з’яўляецца такім жа складаным для якога-небудзь агульнага вызначэння, як, напрыклад, паняцце матэматыкі. Гэта і навука, і галіна прыкладных даследаванняў, і вобласць міждысцыплінарных даследаванняў, і вучэбная дысцыпліна.

Нягледзячы на тое, што інфарматыка як навука з’явілася адносна нядаўна, яе паходжанне варта звязваць з працамі Лейбніца па стварэнні першай вылічальнай машыны і распрацоўцы ўніверсальнага (філасофскага) вылічэння.

Гісторыя інфарматыкі

Тэрмін «інфарматыка» быў упершыню ўведзены ў Германіі Карлам Штэйнбухам у 1957 годзе. У 1962 гэты тэрмін быў уведзены ў французскую мову Ф. Дрэйфусам, які таксама прапанаваў пераклады на некаторыя іншыя еўрапейскія мовы. У савецкай навукова-тэхнічнай літаратуры тэрмін «інфарматыка» быў уведзены А. І. Міхайлавым, А. І. Чорным і Р. С. Гілярэўскім у 1968 годзе.

Асобнай навукай інфарматыка была прызнана толькі ў 1970-х; да гэтага яна развівалася ў складзе матэматыкі, электронікі і іншых тэхнічных навук. Некаторыя пачаткі інфарматыкі можна выявіць нават у лінгвістыцы. З моманту свайго прызнання асобнай навукай інфарматыка распрацавала ўласныя метады і тэрміналогію.

Першы факультэт інфарматыкі быў заснаваны ў 1962 годзе ва ўніверсітэце Перд’ю (Purdue University). Сёння факультэты і кафедры інфарматыкі ёсць у большасці універсітэтаў свету.

У Расіі настаўнікі і выкладчыкі інфарматыкі з’явіліся ва ўсіх школах у 1985 годзе адначасова з першым падручнікам А. П. Яршова «Асновы інфарматыкі і вылічальнай тэхнікі». Ва ўсіх ВНУ Расіі выкладчыкі і кафедры інфарматыкі з’явіліся ў 1991 годзе.

4 снежня адзначаецца Дзень расійскай інфарматыкі. У гэты дзень у 1948 годзе Дзяржаўны камітэт Савета міністраў СССР па ўкараненні перадавой тэхнікі ў народную гаспадарку зарэгістраваў пад нумарам 10475 вынаходніцтва І. С. Брука і Б. І. Рамеева — лічбавую электронную вылічальную машыну.

Вышэйшай узнагародай за заслугі ў галіне інфарматыкі з’яўляецца прэмія Цьюрынга.

Падзелы інфарматыкі

Тэарэтычная інфарматыка

Гэта матэматычная дысцыпліна. Яна выкарыстоўвае метады матэматыкі для пабудовы і вывучэння мадэляў апрацоўкі, перадачы і назапашвання інфармацыі.

Матэматычная логіка

тэорыя алгарытмаў, вылічэнне выказванняў і прэдыкатаў, тэорыя паралельных вылічэнняў, тэорыя аўтаматаў, тэорыя сетак Петры, верыфікацыя, Булева логіка, сродкі лагічнага праграмавання і прадстаўлення ведаў.

Вылічальная матэматыка і вылічальная геаметрыя

Тэорыя інфармацыі і тэорыя кадавання

Сістэмны аналіз

Агульная і матэматычная тэорыя сістэм. Дынамічныя сістэмы. Інфармацыйныя сістэмы. Вялікія і складаныя сістэмы. Структурны аналіз. Сістэмнае праектаванне.

Тэорыя прыняцця рашэнняў

тэорыя гульняў, матэматычнае праграмаванне, даследаванне аперацый.

Кібернетыка

Тэорыя кіравання

Матэматычная лінгвістыка

Біёніка

Нейронная сетка

Праграмаванне

Транслятары

Спосабы трансляцыі камп’ютарных праграм, звычайна, з моў праграмавання высокага ўзроўня ў мовы нізкага ўзроўня.

• Кампілятары — транслятары, што выконваюць поўную трансляцыю ўсёй праграмы (часта ў некалькі крокаў) і на выхадзе выдаюць вынік у выглядзе выканальнага файла. Пасля гэтага выканальны файл можна запускаць без паўторнай трансляцыі.
• Інтэрпрэтатары — транслятары, якія праводзяць трансляцыю праграмы крок за крокам, і выконваюць яе таксама пакрокава. Пры наступным запуску інтэрпрэтатару даводзіцца выконваць усе крокі інтэрпрэтацыі і выканання зноў.

Мовы праграмавання

Фармальныя парадыгмы моў для перадачы алгарытмаў і ўласцівасцей гэтых моў (да прыкладу, на якой мове лепш вырашыць дадзеную задачу). Структурнае праграмаванне. Функцыянальнае і лагічнае праграмаванне. Распрацоўка алгарытмаў і праграм. Матэматычная семантыка алгарытмаў і праграм.

Базы даных

Іерархічныя, сеткавыя і рэляцыйныя базы даных. Мовы запытаў. Пошук і апрацоўка інфармацыі ў базах даных. Размеркаваныя базы даных. Абарона інфармацыі ў базах даных.

Пошук даных — вывучэнне алгарытмаў для пошуку, назапашвання і апрацоўкі інфармацыі ў дакументах і базах даных. Цесна злучаны з інфармацыйным пошукам.

Штучны інтэлект

Экспертныя сістэмы. База ведаў. Семантычныя сеткі. Прадстаўленне ведаў. Працэдуры і законы лагічнага вываду. Лагічная мадэль баз ведаў.

Інфармацыйныя сістэмы

Інфармацыйна-пошукавыя сістэмы. Інфармацыйныя сеткі і сістэмы.

Вылічальная тэхніка

Мікрапрацэсары. Персанальныя камп’ютары. Назапашвальнікі інфармацыі. Суперкамп’ютары. Вылічальныя сеткі.

Прыкладная інфарматыка

Інфарматыка ў грамадстве

Персанальныя камп’ютары. Інтэрнэт. Камп’ютарная пісьменнасць. Электронныя бібліятэкі. Праграмнае забеспячэнне. Камп'ютарныя вірусы. Камп’ютарныя гульні. Інфармацыйнае грамадства. Інфармацыйна-пошукавая сістэма. Новыя інфармацыйныя тэхналогіі.

Інфарматыка ў прыродзе

Гл. таксама

• Размеркаваныя вылічэнні
• Дзень праграміста

Літаратура

• Дж. Глен Брукшыр. Уводзіны ў камп'ютарныя навукі = Computer Science: An Overview. — 6-е выд. — М.: Вільямс, 2001. — С. 688. — ISBN 5-8459-0179-0.
• Глушкоў В. М. Беспапяровая інфарматыка. — М.: Навука, 1978.
• Ландэ Д. В., Снарский А. А., Безсуднов И. В. Інтэрнэтыка: Рух у складаных сетках: мадэлі і алгарытмы.. — М.: M.: Либроком (Editorial URSS), 2009. — С. 264. — ISBN 78-5-397-00497-8. Архівавана 27 ліпеня 2011.

Спасылкі

• Юрый Ліфшыц. Курс лекцый Сучасныя задачы тэарэтычнай інфарматыкі
• Адукацыйны праект «Інфарматыка ў Расіі»
• Тэарэтычны мінімум па інфарматыцы Архівавана 14 красавіка 2009.: матэрыялы вучэбных курсаў, рускамоўныя навукоўцы ў вобласці тэарэтычнай інфарматыкі
• Сайт для настаўніка інфарматыкі ў школе. камп’ютар у школе
• Інфарматыка і інфармацыйныя тэхналогіі ў адукацыі на партале RusEdu Архівавана 23 лютага 2014.
• Матэрыялы па тэарэтычных асновах інфарматыкі на сайце «Вучыцеся.ру»
• Энцыклапедыя інфармацыйных тэхналогій
• Артыкулы па інфарматыцы і інфармацыйных тэхналогіях з навуковых бібліятэк
• Віктар Штонда, Артыкул «Пра камп’ютарныя навукі»(недаступная спасылка)
• А. А. Разбораў Theoretical Computer Science: погляд матэматыка // Кампутэра. — 2001. — № 2. (альтэрнатыўная спасылка)