Информационные технологии с научной точки зрения

В наше время очень сложно, даже практически невозможно представить свою жизнь без различных современных технологий, гаджетов и электронных устройств. Они стали неотъемлемой частью жизни людей и применяются в различной деятельности человека, во всех сферах жизни человечества, таких как экономическая, политическая, социальная, духовная. Технический прогресс продолжает развиваться, и с каждым днём мы можем наблюдать за новинками и совершенствованиями в электронной технике, новыми открытиями в информационной сфере, большим влиянием информационных и интернет-технологий в жизни людей. Порой даже немыслимо осознавать то, что в прошлом человек жил без электронных технологий и доступа к ним. Если обратиться к научной точке зрения, то информационные технологии представляют весь накопленный опыт человечества в универсальном виде, пригодном для практического использования. Они используются в науке, бизнесе, учёбе, работе, даже промышленности и производстве материалов, медицине, архитектуре, моделировании и во множестве других сфер деятельности людей. Я бы хотела подробно проанализировать роль современных технологий в сфере образования людей.

Инновации в процессе образования продолжают прочно закрепляться в обществе. Самым распространённым примером можно считать то, что они дали возможность обучающимся перейти на дистанционную систему образования. Это очень удобно, так как существует определённое число людей, которые не могут посещать учебные заведения по состоянию здоровья. А в системе дистанционного обучения они могут получать образование, не выходя из дома. Также технологии развивают непрерывное образование, активизируя мыслительную деятельность учащихся. За счёт них увеличивается академическая мобильность школьников и студентов, благодаря которой можно быстро ориентироваться в учебной обстановке, находить нужные сферы и формы деятельности, усваивать новейшие технологии. Как я считаю, также расширяется использование иностранных языков во многих областях обучения, происходит развитие научных и образовательных контактов, активное применение Всемирной информационной компьютерной сети Интернет.

Люди всегда придерживались точки мнения, что российское образование является самым лучшим и успешным среди методов и систем получения знаний других стран. Но иностранная система со временем прибегла к тенденции компьютеризации в развитии образования, то есть к использованию новых современных технологий обучения, телекоммуникационных сетей глобального масштаба. Однако наша страна также стала совершенствовать образование и пришла к данному методу. Я полагаю, что это правильно, и развитие образования в России должно непрерывно развиваться, тем самым, обеспечивая привлечение многих школьников и студентов даже из других стран. Чтобы это происходило, немаловажным является использование техники и IT-технологий в учёбе. Я также могу добавить свою точку зрения о том, что использование ИКТ (информационно-компьютерных технологий) в образовательных стандартах выводит школьников и учителей на новый высокий уровень. Они позволяют людям получать огромный объём неотъемлемой информации, которая в наши дни является очень дорогим ресурсом.

Наше общество называется постиндустриальным, или по-другому «информационным», то есть обществом, приходящим на смену индустриальному и основанному на широком использовании информатики: компьютеров, различных баз данных и т.д. В наше время происходит процесс информатизации, следствием которого, продолжая понятие о постиндустриальном обществе, станет переход из индустриального общества полностью в информационное. Раньше информация передавалась из поколения в поколение устно, затем подключилась письменная форма, а сейчас это происходит с помощью компьютерных технологий.

В заключение я могу сказать, что действительно в XXI веке современные технологии напрямую связаны с нашей жизнью. Даже если не каждый человек имеет возможность приобрести себе компьютер, то определённо у каждого из нас есть телефон, с помощью которого мы связываемся друг с другом. Это является отличным помощником для нас, так как со временем наши близкие и друзья могут переехать жить в другой город, а нам нужно обязательно поддерживать связь с ними, и к нам всегда на помощь смогут прийти различная техника и технологии. Я могу привести множество примеров и из своей жизни. Многие мои друзья, с которыми я познакомилась в различных лагерях и образовательных центрах, живут в самых разных городах России, и только компьютер, телефон и социальные сети помогают нам не забывать друг друга, следить за жизнью друг друга, обмениваться фотографиями, видео и другой информацией. Я считаю очень правильным развитие технологий, хоть и они приносят не только пользу для людей, но и некий вред для здоровья, в частности, для зрения, осанки и психики. Они должны совершенствоваться, чтобы с их помощью общество достигло огромного прогресса во всех сферах жизни.

1. Понятие информационной технологии

В современной науке существует много различных подходов к определению термина «информационные технологии» (ИТ). Данный термин связан с двумя понятиями: информация и технология. Прежде всего, обратимся к определению категорий «информация» и «технология».

Технология (от греческих «techne» — мастерство, искусство и «logos» — понятие, учение) определяется как совокупность знаний о способах и средствах осуществления процессов, при которых происходит качественное изменение объекта. В ином понимании технология — это совокупность процессов, приемов обработки или переработки материалов, применяемых в каком-либо деле, мастерстве, искусстве, а также научное описание способов производства, совокупность знаний о способах и средствах осуществления процессов, при которых происходит качественное изменение объекта.

Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы.

Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализовываться с помощью совокупности различных средств и методов.

Термин информация (от латинского «informatio» — разъяснение, изложение) первоначально обозначает сведения, передаваемые от одного человека к другому устно, письменно или посредством каких-либо условных сигналов или с использованием каких-либо технических средств. С середины XX века понятие информации стало общенаучным. Этим понятием стали обозначать любые сведения, передаваемые: от человека к человеку, от человека к автоматическому устройству, от одного автоматического устройства к другому, от одной клетки живого вещества к другой, от одного организма к другому, от одной организации к другой и т. п. Существует также иная трактовка понятия: информация — это сведения о состоянии каких-либо объектов, их предыстории и программах их дальнейшего существования, хранимые в их памяти, или видоизменяемые ими для достижения заданных или задаваемых целей, или передаваемые ими другим объектам.

С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие общие качественные свойства: объективность, достоверность, полнота, точность, актуальность, полезность, ценность, своевременность, понятность, доступность, краткость и пр.

Полезность (ценность) информации.

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники. В прошедшее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, Информационные технологии — это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Информационная технология (ИТ) базируется и зависит от технического, программного, информационного, методического и организационного обеспечения, а программное обеспечение реализует функции накопления, обработки, анализа, хранения, интерфейса с компьютером.

Толковый словарь по информатике дает следующее определение ИТ.

Информационная технология – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных технологическим процессом и обеспечивающая сбор, хранение, сбор, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.

Данное определение основано на использовании нескольких понятий:

Совокупность методов и производственных процессов определяет принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.

Технические средства включают в себя устройства: измерения, подготовки, обработки, ввода-вывода, хранения, передачи, отображения информации, а также исполнительные устройства, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей и т.д. Ключевым элементом, как правило, входящим в состав любого устройства, является микропроцессор.

Программные средства обеспечивают работоспособность ИТ и включают в себя операционную систему и программные средства, обеспечивающие интерфейс между компьютером и пользователем. Они также поддерживают различные режимы работы пользователя, диалоговую и сетевую технологии.

Целью применения информационных технологий является повышение производительности труда при использовании информационных ресурсов.

Методами ИТ являются методы обработки данных. В качестве средств ИТ выступают математические, технические, программные, информационные, аппаратные и др. средства.

Информационные технологии в научной деятельности

Глубокие преобразования, происходящие в нашем обществе, более остро выдвигают на первый план проблемы развития педагогики, как науки, закладывающий моральный и интеллектуальный фундамент будущего. Плодотворное развитие педагогической науки может происходить только при условии творческого переосмысления накопленного ею теоретического и практического опыта, т.е. в процессе исследовательской деятельности. Известно, что педагогические исследования опираются, прежде всего, на конкретные факты, которые можно получить только в ходе проведения экспериментов, опросов и наблюдений. Современной тенденцией в сфере исследований является повышение качества и количества анализа поступающей в ходе исследования информации.

Стремительно развивающийся процесс информатизации всех сфер жизни общества делает возможным поднять на новый уровень организацию и качество исследовательской работы в педагогике.

Применение информационных технологий в педагогических исследованиях – одна из наиболее слабо освещённых в информационном плане тем и требует тщательной и глубокой разработки.

Согласно подходу Ю.З. Кушнер, можно условно выделить пять этапов конструирования логики педагогического исследования. [12]

Первый этап — накопление знаний и фактов:

— выбор проблемы и темы исследования,

— обоснование её актуальности, уровня разработанности;

— ознакомление с теорией и историей вопроса и изучение научных достижений в данной и смежных областях;

— изучение практического опыта учебных заведений и лучших педагогов;

— определение объекта, предмета, цели и задач исследования.

Для проведения обзора состояния рассматриваемой проблемы молодой ученый обычно шел в библиотеку и там проводил поиск литературы по интересующему вопросу. Зачастую найти статьи (а тем более, материалы конференций) по требуемой тематике в фондах крупных библиотек работа не простая, трудоемкая и не всегда дающая желаемый результат.

Изучение имеющейся литературы даёт возможность узнать, какие стороны проблемы уже достаточно изучены, по каким ведутся научные дискуссии, что устарело, а какие вопросы ещё не исследованы. На данном этапе мы видим несколько возможностей использования информационных технологий:

1. Для поиска литературы:

а) в электронном каталоге реальной библиотеки ВУЗа, а также заказ литературы через внутреннюю сеть библиотек;

б) в Internet с применением браузеров типа Internet Explorer, Mozilla Firefox и др., различных поисковых машин (Yandex.ru, Rambler.ru, Mail.ru, Aport.ru, Google.ru, Metabot.ru, Search.com, Yahoo.com, Lycos.com и т.д.).

На сегодняшний день через Internet из русскоязычных ресурсов доступны электронные версии многих российских газет и журналов, посвящённых вопросам воспитания и образования, базы рефератов, диссертаций, курсовых и дипломных работ, энциклопедии, электронные толковые словари, виртуальные учебники по некоторым предметам высшей школы для дневной и дистанционной формой обучения, информация о некоторых важных событиях и мероприятиях в сфере педагогической науки и образования. Интерес представляют собой электронные библиотеки, как например Российская Государственная Библиотека www.rsl.ru, Электронная Библиотека Института Философии РАН www.philosophy.ru/library, Научная Электронная Библиотека www.elibrary.ru, а также системы поиска книг в электронных библиотеках www.gpntb.ru, www.sigla.ru. Internet предоставляет также возможность для общения и обмена мнениями среди исследователей на форумах, как, например, на Молодёжном Научном Форуме www.mno.ru/forum, также www.scientific.ru, педагогический форум http://eureka.ok.club.org.

2. Для работы с литературой в ходе:

• составления библиографии — составления перечня источников, отобранных для работы в связи с исследуемой проблемой;

• реферирования — сжатого изложения основного содержания работы;

• конспектирования — ведения более детальных записей, основу которых составляют выделение главных идей и положений работы;

• аннотирования — краткой записи общего содержания книг или статей;

• цитирования — дословной записи выражений, фактических или цифровых данных, содержащихся в литературном источнике.

С помощью текстового редактора MS Word можно автоматизировать все вышеперечисленные операции.

3. Для автоматического перевода текстов с помощью программ-переводчиков (PROMT XT) с использованием электронных словарей (Abby Lingvo 7.0.)

4. хранения и накопления информации.

Педагог-исследователь может хранить и обрабатывать большие массивы информации с помощью CD-, DVD – дисков, внешних накопителей на магнитных дисках, Flash-дисков

5. Для планирования процесса исследования.

Система управления Microsoft Outlook позволяет хранить и вовремя предоставлять информацию о сроках проведения того или иного мероприятия, конференции, встречи или деловой переписки, имеющей отношение к исследованию.

6. Общения с ведущими специалистами.

Желательно списаться с ведущими специалистами в интересующей области, узнать об их новых достижениях. Для этого необходимо ознакомиться с их публикациями, знать место работы и адрес для переписки. Используемые на данном этапе информационные технологии: глобальная сеть Интернет, почтовые клиенты (The Bat!), электронная почта, поисковые системы Интернет.

Второй этап — стадия теоретического осмысливания фактов:

• выбор методологии — исходной концепции, опорных теоретических идей, положений;

• построение гипотезы исследования;

• выбор методов исследования и разработка методики исследования.

Третий этап — опытно-экспериментальная работа:

• построение гипотезы исследования – теоретической конструкции, истинность которой предстоит доказать;

• организация и проведение констатирующего эксперимента;

• организация и проведение уточняющего эксперимента;

• проверка гипотезы исследования;

• организация и проведение формирующего (контрольного) эксперимента;

• окончательная проверка гипотезы исследования;

• формулировка выводов исследования.

На этом этапе исследования применяются:

эмпирические методы: педагогический эксперимент; наблюдение; самонаблюдение; беседа; интервью;

социологические методы: анкетирование, социометрия, тестирование, экспертные оценки;

математические методы: регистрация, ранжирование, шкалирование, индексирование, моделирование, диагностика, прогнозирование.

На завершающей стадии организуется педагогический консилиум; изучение, обобщение и распространение массового и передового педагогического опыта.

Информационные технологии применяются на данном этапе исследовательской работы для фиксации информации о предмете и для обработки полученной информации.

Фиксация данных педагогического исследования на его опытно-экспериментальной стадии осуществляется как правило в форме рабочего дневника исследователя, протоколов наблюдений, фотографий, кино- и видеодокументов, фонограмм (записей бесед, интервью и т.д.). Благодаря развитию мультимедийных технологий компьютер может осуществлять сегодня сбор и хранение не только текстовой, но и графической и звуковой информации об исследованиях. Для этого применяются цифровые фото- и видеокамеры, микрофоны, а также соответствующие программные средства для обработки и воспроизведения графики и звука:

— универсальный проигрыватель (Microsoft Media Player);

— аудиопроигрыватели (WinAmp, Apollo);

— видеопроигрыватели (WinDVD, zplayer);

— программы для просмотра изображений (ACD See, PhotoShop, 1, 2, 3 CorelDraw,);

— программа для создания схем, чертежей, графиков (Visio) и др.

Кроме фиксации текстовой, звуковой и графической информации сегодня возможно применение компьютер в процессе сбора эмпирических данных. Чаще всего его используют при проведении анкетирования и тестирования. Сегодня стала доступной технология компьютерного и Internet- анкетирования. Она позволяет значительно повысить уровень педагогических исследований, охватить большее число респондентов одного или нескольких учреждения образования в одном или разных районах, а так же снизить трудовые затраты по обработке данных. Один из возможных вариантов оформления анкеты или теста это — формат HTML. Пользователь получает доступ к информации, заложенной в форме анкеты, привычным для него способом, используя знакомый браузер (например, Internet Explorer). Сама анкета или тест может размещаться как в Интернете, так и на сервере в школьном компьютерном классе или на отдельном компьютере.

Затем для передачи результатов анкетирования или тестирования программа производит активизацию почтовой программы, установленной на компьютере по умолчанию. Автоматически формируется письмо, на электронный адрес лица, заинтересованного в получении результатов анкеты. Программа автоматически формирует текстовый файл, содержащий в специальном формате результат заполнения анкеты, и в случае активного подключения к Internet происходит соединение и немедленная отправка данных на электронный почтовый адрес.

Для обработки количественных данных полученных в ходе анкетирования, тестирования, ранжирования, регистрации, социометрии, интервью, беседы, наблюдений и педагогического эксперимента часто применяются математические методы исследования с использованием статистических пакетов прикладных программ (Statistica, Stadia, SPSS, SyStat).

Необходимо также отметить возможность использования для статистической обработки данных табличного редактора Microsoft Excel. Данный редактор позволяет заносить данные исследования в электронные таблицы, создавать формулы, сортировать, фильтровать, группировать данные, проводить быстрые вычисления на листе таблицы, используя «Мастер функций». С табличными данными также можно проводить статистические операции, если к Microsoft Excel подключён пакет анализа данных.

Табличный редактор Microsoft Excel с помощью встроенного мастера диаграмм также даёт возможность построить на основании результатов статистической обработки данных различные графики и гистограммы, которые можно впоследствии использовать на других этапах исследования.

Таким образом, на этапе сбора и обработки данных педагогического исследования компьютер сегодня можно считать незаменимым. Он в значительной мере облегчает работу исследователя по регистрации, сортировке, хранению и переработке больших объёмов информации, полученных в ходе эксперимента, наблюдения, бесед, интервью, анкетирования и других методов исследовательской работы. Это позволяет исследователю сэкономить время, избежать ошибок при расчётах и сделать объективные и достоверные выводы из экспериментальной части работе.

Четвертый этап — анализ и оформление результатов педагогического исследования:

• обоснование заключительных выводов и практических рекомендаций;

• научный доклад, статьи, учебно-методические пособия, монографии, книги;

• плакаты, диафильмы, кинофильмы, презентации по теме исследования.

На этапе оформления результатов педагогического исследования в виде диссертации, для подготовки научных докладов, статей, учебно-методических пособий, монографий, книг, плакатов по теме исследования также активно должны быть использованы информационные технологии. При этом могут использоваться уже упоминавшиеся ранее текстовый редактор Microsoft Word и табличный редактор Microsoft Excel. Для обработки графических изображений и изготовления плакатов подойдут программы типа Microsoft PhotoShop, Corel PHOTO-PAINT, Visio и др.

Пятый этап — пропаганда и внедрение результатов исследования:

• выступления на кафедрах, советах, семинарах, научно-практических конференциях, симпозиумах и т.д.;

• публикации в средствах массовой педагогической информации

· публикации в Интернет.

Для выступления на кафедрах, советах, семинарах, научно-практических конференциях, симпозиумах информационные технологии можно применить в качестве средства презентации графической и текстовой информации, иллюстрирующей доклад. В этом случае можно использовать программу для создания презентаций и деловой графики Microsoft Power Point. Непосредственно демонстрация материала осуществляется с помощью мультимедийного проектора или крупногабаритного ЖК- или ЭЛТ- монитора. С помощью программы Microsoft Publisher возможно подготовить и напечатать раздаточный и иллюстративный материал для участников конференции: брошюры, бюллетени, информационные листки и т.д.

Кроме того, сегодня существует возможность публиковать статьи и монографии в Internet с помощью пакетов Front Page, Flash MX, Dream Weaver для создания Web-страниц. Публикация в Internet является на сегодняшний день самым быстрым способом донести новейшую информацию о ходе и результатах педагогического исследования заинтересованным лицам.

Информационные технологии также могут оказать помощь в создании по результатам исследования учебных и воспитательных фильмов, мультфильмов, передач, роликов социальной рекламы для телевидения, обучающих компьютерных программ, игр, интерактивных путешествий, энциклопедий и т.д.

Подводя итог, можно сказать, что организация и проведение ни одного современного педагогического исследования не может обойтись сегодня без применения информационных технологий. Очевидно, что в будущем, с расширением возможностей компьютера по переработке информации и разработкой искусственного интеллекта, а также нового программного обеспечения, компьютер станет не просто многофункциональным инструментом исследования, но и активным участником теоретической и экспериментальной работы. Возможно, он будет способен формализовать и описать явления, считавшиеся ранее недоступными для математической обработки и анализа; будет самостоятельно высказывать гипотезы, делать прогнозы и вносить предложения по ходу исследования.

Дата добавления: 2016-10-06 ; просмотров: 1819 | Нарушение авторских прав

Информационные технологии с точки зрения КСЕ

Естественно-научные аспекты информатики. Проблемы изучения и представления информационных задач. Построение современных информационных технологий. Роль вычислительных средств в информатике и их развитие. Персональные компьютеры и поколения ЭВМ.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Естественно-научные аспекты информатики

2. Проблемы изучения и представления информационных задач

3. Построение современных информационных технологий

4.Роль вычислительных средств в информатике и их развитие

5. Персональные компьютеры и поколения ЭВМ

6. Современные средства накопления информации

7. Мультимедийные системы и виртуальный мир

Современная, удивительно многообразная техника выросла из естествознания, которое и по сей день является основной базой для развития многочисленных перспективных направлений.

— от наноэлектроники до сложнейшей космической техники, и это очевидно для многих.

Но как связать современное естествознание с философией?

Философы всех времен опирались на новейшие достижения науки и в первую очередь естествознания. Достижения последнего столетия в физике, химии, биологии и других наук позволили по новому взглянуть на сложившиеся веками философские представления. Многие философские идеи рождались в недрах естествознания, а естествознание в свою очередь в начале развития носило натурфилософский характер. Про такую философию можно сказать словами немецкого философа Артура Моненгауэра (1788-1860):

«Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат».

Знание концепции современного естествознания помогут многим вне зависимости от их профессии понять и представить, каких материальных и интеллектуальных затрат стоят современные исследования, позволяющие проникнуть внутрь микромира и освоить внеземное пространство, какой ценой дается высокое качество изображения современного телевизора, каковы реальные пути совершенствования персональных компьютеров и как чрезвычайно важна проблема сохранения природы, которая, как справедливо заметил римский философ и писатель Сенека дает достаточно, чтобы удовлетворить потребности человека. Человек, обладающий хотя бы общими естественнонаучными знаниями, т.е. знаниями о природе, будет действовать непременно так, чтобы польза как результат его действия всегда сочеталась с бережным отношением к природе и с ее сохранением не только для настоящего, но и для грядущих поколений. И только в этом случае каждый из нас сможет осознанно с благоговением и с восторгом повторить замечательные слова русского писателя и историка Николая Карамзина (1766-1826):

«Нежная матерь Природа!

1. Естественно-научные аспекты информатики

Удовлетворение все возрастающих потребностей общества при неуклонном росте народонаселения земного шара требует резкого повышения эффективности всех сфер общественной деятельности, непременным условием, которого выступает адекватное повышение эффективности информационного обеспечения. Под информационным обеспечением понимается предоставление необходимой информации с соблюдением требований своевременности, актуальности и толерантности выдаваемой информации.

Решение весьма важной проблемы повышения эффективности информационного обеспечения чаще всего связывается с абсолютизацией роли средств электронно-вычислительной техники (ЭВТ), которые представляются в виде универсальных преобразователей в самой широкой интерпретации понятия универсальности. В теоретическом отношении абсолютизация роли ЭВТ неизбежно ведет к существенному сужению рамок и неадекватности интерпретации того научного направления, которое уже почти повсеместно получило название информатики и вполне обоснованно представляется как научно-методологический базис информатизации современного общества. А поскольку информатизация общества уже в настоящее время (не говоря о перспективе) приобретает решающее значение в обеспечении его жизнедеятельности, то сужение рамок и неадекватная интерпретация научно-методологического базиса информатизации таят в себе серьезную угрозу выработки неадекватных (и даже ложных) решений со всеми вытекающими последствиями.

В соответствии с определением, приведенным в Словаре по кибернетике (Киев, УСЭ, 1989) информатика — наука, изучающая информационные процессы и системы в социальной среде, их роль, методы построения, механизм воздействия на человеческую практику, усиление этого воздействия с помощью вычислительной техники. Возникла как дополнение и конкретизация теории информации из потребностей автоматизации социально-коммуникативных процессов и начала формироваться в 70-е годы как научная база использования электронных вычислительных машин в управлении, науке, проектировании, образовании, сфере услуг и т. д.

Можно привести еще ряд определений подобного содержания, принадлежащих весьма авторитетным авторам, что говорит о широком распространении и глубоком укоренении данного определения.

Но если средства ЭВТ предоставляют все необходимые и достаточные условия для эффективного решения всех проблем информатизации общества, то в рамках информатики должны быть сформулированы и научно обоснованы концепции рационального решения этих проблем. Работы в данном направлении интенсивно ведутся весьма продолжительное время. Наиболее общим их результатом стала концепция так называемого искус-ственного интеллекта, которая и предлагается в качестве основного базиса решения проблем информатизации.

Первые работы по искусственному интеллекту велись, с учетом предпосылки, что человек не может мыслить без мозга, но может создать мозг, который будет мыслить без человека. Когда задача в такой постановке оказалась нерешимой, она была сужена до уровня разработки так называемых эвристических программ, которые имитировали бы мыслительные функции мозга человека. Комплексированием таких программ предполагалось создать системы, способные решать интеллектуальные задачи без участия человека. Из проектов подобных систем наибольшую известность получил универсальный комплекс эвристических программ, параметрически настроенный на решение широкого спектра интеллектуальных задач.

Когда в данной постановке задачу решить не удалось (с помощью эвристических программ решались лишь такие задачи, которые только с натяжкой могут быть отнесены к интеллектуальным), ее постановка была еще более сужена и сведена до разработки так называемых экспертных систем, каждая из которых представляет собой комплекс программ, способных воспринимать, синтезировать, хранить и выдавать информацию о способах и методах решения задач соответствующего класса экспертами — специалистами определенного профиля. Предполагается, что после накопления и обработки достаточно большого объема сведений, поступивших от экспертов, такие системы могут стать эффективными советчиками широкому кругу специалистов данного профиля при решении ими сложных задач. В теории и практике искусственного интеллекта данное направление получило название инженерии знаний. Такое название объясняется тем, что поступающая от экспертов информация представляет собой знания по соответствующей специальности, а посредниками между экспертами и экспертными системами выступают специалисты особого профиля — инженеры знаний.

Инженерия знаний в настоящее время представляется последним достижением в области искусственного интеллекта, хотя сведения о широком и высокоэффективном применении экспертных систем на практике пока отсутствуют.

2. Проблемы изучения и представления информационных задач

С учетом потребностей общества в процессе изучения и представления информационных задач решаются в основном две проблемы структуризации: технологических схем осуществления изучаемых видов деятельности и той информации, которая необходима для реализации указанных схем на регулярной основе. Содержание данных проблем и подходы к их решению рассмотрим на примере такой важной сферы деятельности, как управление в организационных системах, составной частью которых может быть и экономическая деятельность.

Излишне доказывать, что управление относится к одной из наиболее нуждающихся в информационном обеспечении сфер деятельности. Более того, если понятие управления интерпретировать расширенно, можно утверждать, что информационное обеспечение управления есть монопольная задача информатики. В то же время общеизвестно, что управление — наименее продвинутая в плане информатизации сфера деятельности. Попытки лобового решения этой задачи путем массового внедрения печально известных АСУ — автоматизированных систем управления (они внедрялись почти в каждой структурной единице, включая многочисленные организации и предприятия) оказались безуспешными, особенно в экономической сфере деятельности. Углубленный и беспристрастный анализ опыта разработки и использования АСУ привел к выводу: основной причиной их низкой эффективности оказалась неподготовленность самих процессов управления. Новые средства и методы обработки информации внедрялись в старую технологию управления.

Под структуризацией какой-либо системы или какого-либо процесса понимается расчленение системы или процесса на составные компоненты, четкое определение и упорядочение содержания и организации каждого компонента, характера и содержания взаимосвязей между ними.

Применительно к управлению содержание структуризации может быть представлено следующим образом: формирование и обоснование необходимого и достаточного перечня функций управления; разработка и обоснование алгоритмов (последовательности и содержания ) осуществления каждой из функций; объединение алгоритмов осуществления функций в единый алгоритм — технологическую схему управления.

Совокупность решений указанных вопросов методологии структуризации управления вместе с их научным обоснованием составляет предмет конструктивной теории управления, находящейся в настоящее время на стадии становления.

3. Построение современных информационных технологий

0дин из важных вопросов разработки концепции информатизации заключается в создании унифицированной в широком спектре приложений и полностью структурированной информационной технологии, охватывающей процессы сбора, накопления, хранения, поиска, переработки и выдачи всей информации, необходимой для информационного обеспечения деятельности.

Чтобы информационная технология была унифицированной в широком спектре приложений, в неменьшей степени должны быть унифицированы: представление об информации, т. е. ее классификация и описание параметров основных видов, выделенных в классификационной структуре; структура и общее содержание информационного потока, т. е. процессов генерирования, фиксации и циркуляции информации в целях информационного обеспечения деятельности; перечень и содержание процедур обработки информации во все время и на всех этапах информационного обеспечения деятельности; перечень и содержание методов решения задач обработки информации.

Перечисленные проблемы (особенно последние две) оказались достаточно сложными, однако к настоящему времени не только доказана принципиальная возможность их решения, но и получены конкретные решения, представляющиеся достаточно эффективными: обоснована системная классификация информации; построена унифицированная структура информационного потока; доказана возможность разделения всех процедур обработки информации на три унифицированных класса задач — информационно-поисковые, логико-аналитические и поисково-оптимизационные и осуществлена детализация задач в пределах каждого класса; произведена систематизация методов решения задач каждого класса. А это означает, что уже создана практически полная совокупность предпосылок, необходимых для построения унифицированной информационной технологии и полной ее структуризации.

Возможности унификации информационных технологий открывают широкие перспективы развития как самих технологий, так и информатики в целом. На основе естественно-научных предпосылок уже в настоящее время может быть создана и реализована информационная технология, унифицированная в такой степени, что, с одной стороны она может использоваться в различных сферах деятельности без дополнительной трансформации и адаптации, а с другой — она может быть стабильной, не нуждаться в принципиальном совершенствовании достаточно продолжительное время.

Названные обстоятельства создают весьма благоприятные предпосылки для поэтапного, эволюционного и целенаправленного, т. е. по единому перспективному плану, развития и совершенствования способов реализации, распространения и использования информационных технологий. Последовательное решение совокупности решаемых задач означает не что иное, как эволюционный переход от ЭВТ в универсальном исполнении к технике информационных технологий.

4. Роль вычислительных средств в информатике и их развитие

При любом подходе к определению информатики и глобальной постановке целей и задач информационных технологий вычислительные средства в разнообразных формах, начиная от мини-ЭВМ, персональных компьютеров и кончая суперЭВМ и сложнейшими вычислительными системами и комплексами, играют первостепенную, основную роль в информационном обеспечении и развитии общества.

Для более рельефного представления этой роли целесообразно перейти от обобщенного и в некоторой степени абстрактного изложения проблем информатики, рассмотренных выше, к конкретным вопросам, касающимся информации в повседневном понимании, возможностей электронных вычислительных машин и развития в течение длительного времени технических средств вычислительной техники.

Управление сложнейшими автоматизированными процессами, быстрая переработка колоссальных объемов научно-технической, политической, экономической и другой информации стали уделом не сотен и тысяч, а миллиардов людей, практически в той или иной степени — каждого из нас. Информация — постоянный спутник человека. Это те сведения, которые помогают нам не только ориентироваться в окружающей среде, но и активно воздействовать на нее, выбирая при этом наиболее рациональные и оптимальные способы.

5. Персональные компьютеры и поколения ЭВМ

Современная вычислительная техника, в том числе и персональные компьютеры, — это продукт поступательного развития естествознания на протяжении длительного времени, результат кропотливой работы естествоиспытателей многих поколений и прежде всего ученых и специалистов разных и в то же время смежных отраслей естественных наук: в первую очередь механики, на всех этапах развития весьма важной математики, с все возрастающей ролью физики, сравнительно молодой микроэлектроники, зарождающейся наноэлектроники и др. Совершенно очевидно, что крупные достижения, прежде всего в физике во второй половине XX в. послужили базой для стремительного развития средств вычислительной техники. Поэтому неслучайно в развитии средств вычислительной техники выделяют четыре поколения, непосредственно связанных с открытиями в прикладной физике.

ЭВМ первого поколения (40-е — начало 50-х годов) базировались на электронных лампах. С появлением дискретных полупроводниковых приборов связывают второе поколение ЭВМ (середина 50-х — 60-е годы). В 60-е годы создано третье поколение ЭВМ, основанное на интегральных микросхемах. Середина 60-х годов считается началом разработки ЭВМ четвертого поколения, элементная база которых включает большие интегральные схемы. В последнее время проводятся интенсивные работы по освоению не только модернизированной элементной базы ЭВМ, но и принципиально новых средств накопления, хранения и об-раб9тки информации для создания более совершенных ЭВМ следующих поколений.

ЭВМ 40-х и 50-х годов представляли собой крупногабаритные устройства, занимавшие огромные помещения. На их создание тратились колоссальные деньги, и поэтому они были доступны только лишь крупным учреждениям и компаниям. Благодаря применению передовых технологий, основанных на развитии естествознания в целом, современные ЭВМ стали гораздо компактнее и существенно дешевле (стоимость современных пер-сональных компьютеров колеблется от нескольких сотен до 10 тыс. долл.). По сравнению с большими ЭВМ и мини-ЭВМ персональные компьютеры выгодны для многих деловых применений. Без преувеличения можно сказать, что персональный компьютер стал важным инструментом в условиях рыночной экономики.

Стремительный рост индустрии персональных компьютеров объясняется и другими не менее важными особенностями, присущими персональным компьютерам: простота пользования, обеспеченная диалоговым взаимодействием пользователя с компьютером; удобные и понятные программы, включающие меню, подсказки, «помощь» и т.п.; возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без посредника; относительно большие возможности по переработке информации (типичная скорость — не менее миллионов операций в секунду, емкость оперативной памяти — десятки и более Мбайт; емкость жестких дисков — несколько сотен и более Мбайт); высокая надежность;

простота ремонта, основанная на интеграции компонентов компьютера; возможность адаптации к особенностям применения компьютера: один и тот же компьютер может быть оснащен различными периферийными устройствами и разным программным обеспечением; наличие программного обеспечения, охватывающего практически все сферы деятельности, а также мощных систем для разработки нового программного обеспечения.

Возможность сочетания ЭВМ с уже существующими и вновь создаваемыми машинами и системами машин освобождает человека от физического труда, связанного с тяжелыми, а иногда вредными и опасными условиями, а также с монотонными, однообразными, утомительными и нетворческими действиями.

6. Современные средства накопления информации

Персональные компьютеры, объединенные в сети, позволяют десяткам и сотням пользователей легко обмениваться информацией и одновременно получать доступ к общим базам данных. Средства электронной почты дают возможность пользователям компьютеров с помощью телефонной сети посылать сообщения в другие города и страны и получать информацию из крупных банков данных. Такая оперативная компьютерная связь вместе с системой «Интернет» интенсивно развивается и охватывает одновременно колоссальное число пользователей.

Однако по объему накопленной информации и скорости ее обработки возможности персональных компьютеров все же ограничены. На персональном компьютере можно хранить до нескольких Гбайт данных (1 Гбайт составляет около 400 млн. страниц текста среднего формата) и получать к ним доступ за сотые доли секунды. Но во многих отраслях знаний и экономики требу-ется обрабатывать еще большие объемы информации и с еще большей скоростью. К таким отраслям относятся банковское дело, системы резервирования и реализации авиа- и железнодорожных билетов, служба метеопрогнозирования и т.п. На персональном компьютере можно легко создать базу данных индивидуаль-ного пользования с названиями и краткой характеристикой периодических изданий в какой-либо предметной области. Но для создания базы данных, в которой хранились бы рефераты статей и тем более их тексты и к которым одновременно могли бы обращаться сотни пользователей, потребуются уже большие ЭВМ

Память человека и память ЭВМ.

Память — несомненно, один из важнейших атрибутов человеческой сущности, делающих человека человеком. Развитый, утонченный и вместе с тем изощренный аппарат памяти, пожалуй, это основное, что выделяет человека среди других представителей живого мира. Не только запоминание окружающего (это неосознанно делают и животные), но и воспоминание, логическое осмысление, многократное обращение сознания к хранилищу памяти и извлечение из него всего того, что нужно в данный момент, — на это способен лишь человек, наделенный разумом.

Сегодня ЭВМ стала своего рода эпицентром, ядром развертывающейся на наших глазах информационной революции. Она же стала и главным инструментом, с помощью которого осуществляется управление информационными потоками. Так в общих чертах выглядит современная картина. О памяти ЭВМ известно гораздо больше, чем о памяти человека, его сознательной и бессознательной деятельности. Надпись «Познай самого се-бя», начертанная у входа в дельфийский храм Аполлона, актуальна и по сей день. Память человека обладает индивидуальными, многогранными, удивительными и большей частью не объясненными пока свойствами. Цицерон считал, что «для ясности памяти важнее всего распорядок; поэтому тем, кто развивает свои способности в этом направлении, следует держать в уме картину каких-нибудь мест и по эти местам располагать воображаемые образы запоминаемых предметов». Примерно по такому принципу построена и оперативная память ЭВМ. Из приведенных образных сравнений понятно, что память ЭВМ по многим параметрам отстает от мозга человека. И мы непременно «должны учиться у природы и следовать ее законам», как утвер-ждал Н. Бор.

И творческая, и подсознательная деятельность, и другие ее виды, часто объединяемые одним словом «чувство», применительно к памяти ЭВМ можно отнести к искусственному интеллекту, находящемуся в настоящее время на начальной стадии развития.

Высокая плотность записи, большая емкость памяти, высокое быстродействие, способность восприятия и аналоговой, я цифровой информации, возможность оперативного доступа к данным, сочетание адресного и ассоциативного поиска, объединение последовательного и параллельного принципов ввода-вывода информации, отсутствие механически перемещающихся узлов, высокая долговечность и надежность хранения — вот те основные качества, которыми хотелось бы наделить разрабатываемые долговременные запоминающие устройства.

Проблемы повышения информационной плотности.

Большинство моделей ЭВМ, от мини-ЭВМ до сложных вычислительных комплексов и систем, содержит внешние запоминающие устройства, которые базируются в основном на магнитной записи. Прогнозы специалистов показывают, что на ближайшую историческую перспективу устройства магнитной записи останутся доминирующими на мировом рынке информационной техники.

Себестоимость внешних запоминающих устройств по срав-нению с себестоимостью других устройств современных ЭВМ, относительно велика. Поэтому их совершенствование направлено, с одной стороны, на снижение себестоимости, а с другой — на повышение качества записи и воспроизведения информации.

С развитием средств вычислительной техники растет, и будет расти спрос на запоминающие устройства небольших размеров, способные хранить большой объем информации. В этой связи проблема повышения информационной плотности записи — одна из важнейших в современных запоминающих устройствах большой емкости.

Проблемы воспроизведения живого образа

Цифровая звукозапись и согласующееся с ней магниторезистивное воспроизведение — реальные средства приближения к воспроизведению тембрового богатства и соловьиного пения, и большого оркестра, т. е. реальные средства для последовательного, поступательного приближения к воспроизведению живого образа того или иного объекта.

Голографическое запоминающее устройство позволяет практически реализовать все те особенности, которые присущи человеческому мозгу, а также дополнить их возможностями цифровых ЭВМ. А чисто технические потенции этих устройств, разумеется, неизмеримо богаче, чем возможности мозга.

По своей сути нейрокомпьютер является имитацией человеческой нейронной сети. Поэтому стоит сделать ряд замечаний об устройстве головного мозга. Основная элементарная ячейка мозга — нейрон — имеет объем всего лишь 10^-3 мм 3 и массу 10^-6 г. Нервная ткань, покрывающая полушария головного мозга слоем толщиной в несколько миллиметров, окрашена в два цвета. Серые нейроны окружены белыми отростками — аксонами и дендритами, которые проводят нервные импульсы к другим клеткам. Нейрон взаимодействует с нейроном, посылая ему электрический сигнал — нервный импульс. Помимо электрической, нейрон обладает еще и химической активностью. При этом для Дальней связи служит длинный отросток нейрона — аксон, который способен усиливать сигнал и передавать его без затухания со скоростью до 100 м/с и выше. Дендриты служат в основном для приема сигналов, хотя могут с затуханием передавать сигнал до мишени на небольшие расстояния.

Используя терминологию вычислительной техники, можно Лазать, что нейрон является бинарной ячейкой. Он может находиться либо в возбужденном, либо в невозбужденном состоянии. Наибольший интерес представляет то, как ему удается изменять свое состояние в результате взаимодействия с другими нейронами и клетками. Сам по себе нейрон не генерирует никакого выходного сигнала, пока суммарный входной сигнал не превышает определенной пороговой величины. Если же порог превышен, то нейрон начинает посылать сигналы другим нейронам. В нейронной сети полезная информация запоминается не отдельными нейронами, а группами нейронов, их взаимным состоянием. Можно считать, что каждый нейрон в большей или меньшей степени связан примерно с 10 нейронами. Принимая внешнюю информацию и обмениваясь внутри головного мозга, каждый отдельный нейрон имеет возможность последовательно приближаться к принятию в сложной внешней обстановке правильного решения и переходу в нужный момент в нужное (возбужденное либо невозбужденное) состояние. При этом человеческий мозг в целом также имеет возможность последовательно принимать правильные решения.

7. Мультимедийные системы и виртуальный мир

В 90-е годы создаются на базе персональных компьютеров мультимедийные системы со все возрастающим влиянием их на различные сферы деятельности. Попытаемся рассмотреть их с точки зрения диалектического единства и борьбы противопо-ложностей. Но прежде всего о самом предмете рассмотрения и о том, как его представляют популярные периодические издания, чаще всего в рекламных целях.

Мультимедиа — это объединение нескольких каналов передачи информации от машины к человеку: звук, изображение, реже — движение реальных предметов. Подразумевается и обратная связь — действия человека должны напрямую и существенно влиять на ход событий в системе. Разработчики современных мультимедийных систем стремятся к возможно более точному моделированию реальности, созданию виртуального мира, в котором человек мог бы совершать то, что недоступно ему в реальности, и в котором он занимал бы ведущее место. Для этого прилагаются всевозможные усилия. Так, создан специальный шлем, позволяющий получить сразу несколько преимуществ: улучшенное восприятие стереофонического (объемного) звучания, возможность создания стереоскопического изображе-ния. Специальные датчики следят за поворотами головы человека, и на мини-дисплеях меняется видеоинформация перед его глазами сообразно той картине, которую он должен увидеть, повернувшись.

Создание искусственной информационной природы — мультимедийной среды с ее альтернативной реальностью — виртуальным миром — имеет в определенном смысле те же характерные признаки. Исходная задача создания искусственной информационной природы заключалась, прежде всего, в управлении машинами. В качестве примера можно привести первый автоматический регулятор паровой машины Уатта. Усложнялась конструкция машин, и вместе с этим становились все сложнее устройства управления, многие из которых по «интеллектуальным» возможностям превосходят даже самого подготовленного специалиста. Профессионалы создают устройства управления микроклиматом жилища, различными средствами транспорта и технологическими комплексами. Программирование работы устройств искусственной информационной природы требует знания не только возможностей технических средств управления, их структуры и специфики, но и свойств рецепторного и рефлекторного аппаратов человека, а также законов психологии восприятия визуальных, акустических и тактических образов.

Программы функционирования таких устройств довольно сложны и доступны лишь узкому кругу специалистов. И вне всякого сомнения развитие работ в данном направлении вполне органично вписывается в более общую проблему совершенствования мультимедийных систем — именно в этом проявляется их неоспоримое положительное качество.

Стремительный рост информационного потока активизирует защитную реакцию человека, и неосознанно начинает появляться желание отгородиться от внешнего информационного воздействия: люди нашего поколения, как никогда ранее, почувствовали усталость от различного рода политической информации и прежде всего от явных идеологических спекуляций. В этом за-ключается одна из причин чрезвычайно большой популярности современной аудио- и видеотехники, позволяющей в определенной степени отгородиться от внешнего информационного потока. Но при этом не нужно забывать, что. индивидуальные устройства памяти любых любимых видео- и аудиосюжетов выбираются из общего идеологического «корыта», заполняется которое чаще всего зарубежными «доброжелателями», преследующими вполне определенные политические цели.

В той или иной мере всем понятна опасность и страшная губительная сила ядерного, химического и бактериологического оружия, поражающего тело, но остается пока незамеченным другое оружие также массового поражения, которое поражает душу человека, делая его одиноким и беззащитным в придуманном им виртуальном мире. В этом одно из сильных проявлений отрицательного начала мультимедийных систем. Означает ли это, что следует ограничивать новые возможности мультимедийных систем? Конечно, нет. Известно, что нож в руках хирурга — добро, а в руках бандита — зло. Полезно помнить, что мультимедийные системы только при разумном их использовании могут непременно способствовать развитию личности и общества. Следует ожидать, что наиболее вероятное использование мультимедийных систем будет не игровым, а научным и учебным, способствующим упрощению и облегчению сложного процесса познания действительности.

Природа как объект изучения естествознания сложна и многообразна в своих проявлениях: она непрерывно изменяется и находится в постоянном движении. Круг знаний о ней становится все шире, и область сопряжения его с безграничным полем незнания превращается в громадное размытое кольцо, усеянное научными идеями — зернами естествознания. Некоторые из них своими ростками пробьются в круг классических знаний и дадут жизнь новым идеям, новым естественно — научным концепциям, другие же останутся в истории развития науки. Их сменят затем более совершенные. Такова диалектика развития познания действительности.

Подобные документы

Роль структуры управления в информационной системе. Примеры информационных систем. Структура и классификация информационных систем. Информационные технологии. Этапы развития информационных технологий. Виды информационных технологий.

курсовая работа [578,4 K], добавлен 17.06.2003

Формирование и развитие системы непрерывного образования. Понятие информационной технологии. Роль средств новых информационных технологий в образовании. Направления внедрения средств новых информационных технологий в образование.

реферат [28,9 K], добавлен 21.11.2005

Теоритические аспекты информационных технологий на предприятиях. Системы, используемые в информационных технологиях. Особенности применения информационных технологий в маркетинговой деятельности. Влияние информационных технологий на туристическую отрасль.

курсовая работа [498,9 K], добавлен 29.10.2014

Информационные технологии и системы. Связь организаций и информационных систем. Интегрированная система управления промышленными предприятиями. Возможности информационных технологий в бизнесе, их влияние на организацию и роль менеджеров в этом процессе.

курсовая работа [147,7 K], добавлен 07.05.2012

Условия повышения эффективности управленческого труда. Основные свойства информационных технологий. Системные и инструментальные средства. Классификация информационных технологий по типу информации. Главные тенденции развития информационных технологий.

реферат [15,4 K], добавлен 01.04.2010

Информационные технологии, сущность и особенности применения в строительстве. Анализ деятельности информационных технологий, основные направления совершенствования применения информационных технологий, безопасность жизнедеятельности на ООО «Строитель».

дипломная работа [1,7 M], добавлен 26.09.2010

Теоретические аспекты некоторых областей информационных технологий: программы обработки данных, глобальная сеть Internet. Характеристика методов использования информационных технологий в различных областях бизнеса, опасностей и сложностей в их применении.

реферат [1,4 M], добавлен 11.04.2010

Основные характеристики и принцип новой информационной технологии. Соотношение информационных технологий и информационных систем. Назначение и характеристика процесса накопления данных, состав моделей. Виды базовых информационных технологий, их структура.

курс лекций [410,5 K], добавлен 28.05.2010

Информационные технологии: этапы становления и развития, место и роль в современном мире. Интернет как разновидность информационных технологий. Развитие системы научно-технической информации в Республике Беларусь в программе «Электронная Беларусь».

курсовая работа [62,4 K], добавлен 20.05.2008

Классификация автоматизированных информационных технологий; способы связи вычислительных сетей. Система программных средств для тестирования работы устройств компьютера, антивирусные программы. Создание БД «Поставки», обеспечение связи между таблицами.

контрольная работа [903,0 K], добавлен 13.11.2011