Зв'язок інформатики з іншими науками

​Місце інформатики в системі наук

Розглянемо місце науки інформатики в традиційно сформованій системі наук (технічних, природних, гуманітарних і т.д.). Зокрема, це дозволило б знайти місце загальноосвітнього курсу інформатики в ряду інших навчальних предметів.

Нагадаємо, що за визначенням А. П. Єршова інформатика - фундаментальна природнича наука. Академік Б. М. Наумов визначав інформатику як природну науку, що вивчає загальні властивості інформації, процеси, методи і засоби її обробки (збирання, зберігання, перетворення, переміщення, видача).

Уточнимо, що таке фундаментальна наука і що таке природнича наука. До фундаментальних прийнято відносити ті науки, основні поняття яких носять загальнонауковий характер, використовуються в багатьох інших науках і видах діяльності. Ні, наприклад, сумнівів у фундаментальності таких різних наук як математика та філософія. У цьому ж ряду і інформатика, так як поняття "інформація", "процеси обробки інформації" безсумнівно мають загальнонаукову значимість.

Природничі науки - фізика, хімія, біологія та інші - мають справу з об'єктивними сутностями світу, існуючими незалежно від нашої свідомості. Віднесення до них інформатики відображає єдність законів обробки інформації в системах самої різної природи - штучних, біологічних, суспільних.

Проте, багато вчених підкреслюють, що інформатика має характерні риси та інших груп наук - технічних і гуманітарних (або суспільних).

Риси технічної науки надають інформатики її аспекти, пов'язані зі створенням і функціонуванням машинних систем обробки інформації. Так, академік А. А. Дородніцин визначає склад інформатики як три нерозривно і істотно зв'язані частини: технічні засоби, програмні та алгоритмічні. Первісне найменуванні шкільного предмета "Основи інформатики та обчислювальної техніки" в даний час змінено на "Інформатика" (яке включає в себе розділи, пов'язані з вивченням технічних, програмних та алгоритмічних засобів). Науці інформатики властиві й деякі риси гуманітарної (громадської) науки, що обумовлено її внеском у розвиток і вдосконалення соціальної сфери. Таким чином, інформатика є комплексною, міждисциплінарної галуззю наукового знання. 

​Інформатика як єдність науки і технології

Інформатика - не лише «чиста наука». У неї, безумовно, існує наукове ядро, але важлива особливість інформатики - найширші програми, що охоплюють майже всі види людської діяльності: виробництво, управління, науку, освіту, проектні розробки, торгівлю, фінансову сферу, медицину, криміналістику, охорону навколишнього середовища та ін. І, може бути, головне з них - удосконалення соціального управління на основі нових інформаційних технологій.

Як наука, інформатика вивчає загальні закономірності, властиві інформаційним процесам (в самому широкому сенсі цього поняття).Коли розробляються нові носії інформації, канали зв'язку, прийоми кодування, візуального відображення інформації та багато іншого, конкретна природа цієї інформації майже не має значення. Для розробника системи управління базами даних важливі загальні принципи організації та ефективність пошуку даних, а не те, які конкретно дані будуть потім закладені в базу численними користувачами. Ці загальні закономірності є предмет інформатики як науки.

Об'єктом додатків інформатики є самі різні науки і області практичної діяльності, для яких вона стала безперервним джерелом найсучасніших технологій, що називаються часто «нові інформаційні технології». Різноманітні інформаційні технології, що функціонують у різних видах людської діяльності (управлінні виробничим процесом, проектуванні, фінансові операції, освіті і т.п.), маючи спільні риси, в ​​той же час істотно різняться між собою.

Перерахуємо найбільш вражаючі реалізації інформаційних технологій.

АСУ - автоматизовані системи управління - комплекс технічних і програмних засобів, які у взаємодії з людиною організують управління об'єктами у виробництві або громадській сфері. Наприклад, в освіті використовуються системи АСУ-ВНЗ.

АСУТП - автоматизовані системи управління технологічними процесами. Наприклад, така система керує роботою верстата з числовим програмним керуванням (ЧПК), процесом запуску космічного апарату і т.д.

АСНИ - автоматизована система наукових досліджень - програмно-апаратний комплекс, в якому наукові прилади пов'язані з комп'ютером, вводять в нього дані вимірювань автоматично, а комп'ютер робить обробку цих даних і надання їх у найбільш зручною для дослідника формі.

АОС - автоматизована навчальна система. Є системи, які допомагають учням освоювати новий матеріал, що виробляють контроль знань, що допомагають викладачам готувати навчальні матеріали і т.д.

САПР - система автоматизованого проектування - програмно-апаратний комплекс, який у взаємодії з людиною (конструктором, інженером-проектувальником, архітектором і т.д.) дозволяє максимально ефективно проектувати механізми, будівлі, вузли складних агрегатів та ін

Слід згадати також діагностичні системи в медицині, системи організації продажу квитків, системи ведення бухгалтерсько-фінансової діяльності, системи забезпечення редакційно-видавничої діяльності - спектр застосування інформаційних технологій надзвичайно широкий.

З розвитком інформатики виникає питання про її взаємозв'язку і розмежування з кібернетикою. При цьому потрібне уточнення предмета кібернетики, більш суворе його тлумачення. Інформатика і кібернетика мають багато спільного, заснованого на концепції управління, але мають і об'єктивні відмінності. Один з підходів розмежування інформатики і кібернетики - віднесення до галузі інформатики досліджень інформаційних технологій не в будь-яких кібернетичних системах (біологічних, технічних і т.д.), а тільки в соціальних системах.У той час як за кібернетикою зберігаються дослідження загальних законів руху інформації у довільних системах, інформатика, спираючись на цей теоретичний фундамент, вивчає конкретні способи і прийоми переробки, передачі, використання інформації. Втім, багатьом сучасним ученим такий поділ видається штучним, і вони просто вважають кібернетику однією з складових частин інформатики. 

​Зв'язок інформатики з іншими науками

Інформатика використовує методи математики для побудови і вивчення моделей обробки, передачі й використання інформації. Можна стверджувати, що математика створює той теоретичний фундамент, на якому будується вся будівля інформатики.

Особливе значення в інформатиці має такий розділ математики, як математична логіка.

Математична логіка розробляє методи, що дозволяють використовувати досягнення логіки для аналізу різних процесів, в тому числі і інформаційних, за допомогою комп'ютерів. Теорія алгоритмів, теорія паралельних обчислень, теорія мереж та інші науки беруть свій початок в математичній логіці і активно використовуються в інформатиці.

Використовуючи логічні операції, можна провести моделювання логічної структури правової норми. Мета моделювання - виявити логічні (включаючи латентні) зв'язку правової норми. Дана формалізація мови права дозволяє промоделювати і проаналізувати правові норми з допомогою такого нового класу автоматизованих систем правової інформації, як експертні системи.

За оцінками фахівців прогрес інформатики в значній мірі буде обумовлений розвитком її математичної бази.

Зв'язок правової інформатики з технічними науками реалізується по лінії активного використання для потреб юридичної науки і практики сучасних ЕОМ та забезпечення автоматизації різних процесів. У свою чергу, використання ЕОМ спирається на залучення в сферу інтересів правової інформатики апарату формальної логіки і математики, без чого неможлива формалізація правових норм перед введенням їх в пам'ять ЕОМ.

Інформатика та правова інформатика тісно пов'язані з теорій інформації.

Теорією інформації називається наука, що вивчає кількісні закономірності, пов'язані з отриманням, передачею, обробкою і зберіганням інформації. Виникнувши в 40-х роках XX ст. з практичних задач теорії зв'язку, теорія інформації в даний час стає необхідним математичним апаратом при вивченні всіляких інформаційних процесів, особливо процесів управління. Отримання, обробка, передача і зберігання різного роду інформації - неодмінні умови роботи будь-якої керуючої системи. Найпростіший випадок - передавання інформації у вигляді команд від управляючого органу (пристрої) до виконавчого. Більш складний випадок той, що ми маємо на практиці: замкнутий контур управління, в якому після прямої передачі команд інформація про результати виконання команд передається назад керуючому органу по каналах так званої "зворотного зв'язку".

Будь-яка інформація, для того щоб бути переданою, повинна бути закодована у вигляді сигналів, за допомогою яких передається інформація.

Завданнями теорії інформації є:

1. 1. відшукання найбільш економних методів кодування, що дозволяють передати задану інформацію за допомогою мінімальної кількості символів;

   2. визначення пропускної здатності каналу зв'язку, щоб передача інформації від джерела до приймаючого органу йшла без затримок і спотворень;

   3. визначення обсягу запам'ятовуючих пристроїв, призначених для зберігання інформації.

Щоб вирішити поставлені завдання необхідно, перш за все, навчитися вимірювати кількісний обсяг переданої інформації, пропускну здатність каналів зв'язку та їх чутливість до перешкод (спотворень).

Іноді помилково у літературі назву "теорія інформації" використовується для позначення інформатики. Корінне відмінність між цими науками полягає в тому, що теорія інформації, ігноруючи зміст переданого повідомлення, досліджує можливості його передачі по системах зв'язку з найменшими спотвореннями, а інформатика основну увагу приділяє змісту інформації та її використання.

В останні десятиліття минулого сторіччя була створена і активно розвивається нову наукову дисципліну - інформаціологія.Послідовники інформаціологіі розглядають її не просто як науку, а як "єдину генералізаціонную ідеологію життєдіяльності, злагоди, миру і науково-технічного прогресу всього людства" * (27). Згідно з положеннями даної науки інформація є загальною генеративної основою Всесвіту. Завдяки інформації з'явився Всесвіт - виникли галактики, планети, в тому числі Земля і життя на ній. Предметом інформаціологіі є дослідження інформаційних макро-і мікродінаміческіх процесів і явищ, що відбуваються в природі і суспільстві у взаєминах, взаємозв'язках і взаємодіях із уречевленими, неовеществленной і вакуумними атрибутами матеріалізації і дематеріалізації, і навіть процесів рецепції, передачі, зберігання, обробки, візуалізації і пізнання інформації .

Інформатика розглядається в рамках цього підходу як складова частина інформаціологіі. Яких-небудь строгих теоретичних доказів і прикладів практичної реалізації запропонованих формулювань до теперішнього часу не опубліковано. У зв'язку з цим кількість послідовників цієї теорії вкрай нечисленне.