Связанные понятия
Теоретическая информатика — это научная область, предметом изучения которой являются информация и информационные процессы, в которой осуществляется изобретение и создание новых средств работы с информацией. Это подразделение общей информатики и математики, которое сосредотачивается на более абстрактных или математических аспектах вычислительной техники и включает в себя теорию алгоритмов.
Киберне́тика (от др.-греч. κυβερνητική «искусство управления») — наука об общих закономерностях получения, хранения, преобразования и передачи информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество.
Матема́тика (др.-греч. μᾰθημᾰτικά < μάθημα «изучение; наука») — наука об отношениях между объектами, о которых ничего не известно, кроме описывающих их некоторых свойств, — именно тех, которые в качестве аксиом положены в основание той или иной математической теории. Исторически сложилась на основе операций подсчёта, измерения и описания формы объектов. Математические объекты создаются путём идеализации свойств реальных или других математических объектов и записи этих свойств на формальном языке...
Теория информации — раздел прикладной математики, радиотехники (теория обработки сигналов) и информатики, относящийся к измерению количества информации, её свойств и устанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных. Как и любая математическая теория, теория оперирует математическими моделями, а не реальными физическими объектами (источниками и каналами связи). Использует, главным образом, математический аппарат теории вероятностей и математической статистики.
Прикладна́я матема́тика — область математики, рассматривающая применение математических методов, алгоритмов в других областях науки и техники. Примерами такого применения будут: численные методы, математическая физика, линейное программирование, оптимизация и исследование операций, моделирование сплошных сред (Механика сплошных сред), биоматематика и биоинформатика, теория информации, теория игр, теория вероятностей и статистика, финансовая математика и актуарные расчёты, криптография, а следовательно...
Упоминания в литературе
Используемый в научном обороте термин «
информатика » (от лат. informatique) имеет французское происхождение. В русский язык это слово вводилось фактически трижды. Сначала оно появилось в нашем лексиконе как некий неологизм, построенный по законам латинского словообразования, для обозначения научной дисциплины, связанной прежде всего с научно-технической информацией, а через нее – с другими системами накопления информации из печатных источников и документов. Так, в отечественной научной литературе середины прошлого века под информатикой первоначально понималось научное направление, в котором разрабатываются принципы, методы и технология обработки и распространения научно-технической информации[43]. Однако с течением времени стало очевидным, что такое понимание информатики чрезмерно узко и отражает только одну и далеко не самую главную составляющую сущности данного понятия. Термин «информатика» стали фактически отождествлять с английским «Computer science», который y нас, иногда искажая смысл, переводят как «вычислительные (читай – компьютерные) науки». «Computer science» – наука о преобразовании информации, базирующаяся на вычислительной технике. При этом подразумеваются три неразрывно и существенно связанные ее части: технические, программные и алгоритмические средства. Однако на практике, если первые две составляющие, получившие в английской литературе специальные названия: «hardware» и software», активно пропагандируются, то алгоритмическая часть информатики нередко остается в тени.
В цикле ЕН автор признает важность и значимость физики и химии как фундаментальных дисциплин, способствующих формированию целостной картины мира и научного рационального мышления будущих специалистов легкой промышленности, но отмечает перегруженность данным аспектом знания, который составляет почти половину (800 ч.) общей трудоемкости федерального компонента (1800 ч.). В тоже время он говорит о необходимости усиления профессиональной и психологической адаптации студентов к компьютерным средствам обучения и предлагает связать область
информатики с общей теорией построения автоматизированных систем проектирования и компьютерной графикой.
Глава 3. Реализация межпредметных связей в обучении
информатике в современной общеобразовательной школе. Возможности реализации межпредметных связей школьного курса информатики с другими учебными предметами. Выделены особенности школьной информатики, при этом обоснование роли и места информатики в системе общего образования приводится в контексте, с одной стороны, общих проблем содержания школьного образования в целом и, с другой стороны, основ информатики как науки. Обсуждение этого аспекта ведётся с позиции рассмотрения необходимости формирования представлений у школьников об области действительности, связанной с информационными процессами, изучаемой фундаментальной наукой «Информатика», существенной значимости изучения информатики с точки зрения реализации основных задач школьного образования. В статье рассмотрены важнейшие педагогические функции общеобразовательного курса «Информатика» в условиях новой идеологии построения современного общего образования. С учетом этого продемонстрирована специфика школьной информатики в реализации межпредметных связей ее с другими учебными предметами, широкое использование понятийного аппарата, методов и средств, присущих этой отрасли знания, при изучении практически всех предметов, что показывает необходимость и возможность реализации межпредметных связей информатики с другими дисциплинами.
Методы
информатики могут применяться везде, где можно описывать какие-либо процессы, объекты или явления посредством использования информационных моделей. Объяснением этого служит то, что информатика направлена на разработку общих принципов построения информационных моделей.
Наука как область человеческой деятельности имеет индивидуальное, институциональное и социальное измерения. Наука и технология нашего времени предстает в виде сложной социальной деятельности, которая требует значительных человеческих, материальных и финансовых ресурсов[47]. Так, по данным Института статистики ЮНЕСКО (2010 г.), лидирующими странами мира по расходам на исследования и развитие инноваций (в % от ВВП) являются: Израиль – 4,8, Япония – 3,4, США – 2,7 и Германия – 2,5. Важную роль в развитии науки играет распространение информации о новых знаниях в научном сообществе. Для этой цели служат тысячи научных журналов, организация дисциплинарных конгрессов, конференций и симпозиумов, публикация монографий и учебников. Эта работа дает возможность информировать научное сообщество о получении новых знаний, подвергать критике выдвигаемые идеи и теории, дает возможность быть в курсе, в каком направлении движется вся мировая наука. Развитие
информатики и информационных технологий затрагивает всю науку и ускоряет научный прогресс, сокращает время от получения новой информации до ее использования в практической деятельности. Компьютерные технологии облегчают и ускоряют создание общедоступных баз данных, их анализ и компиляцию результатов. Эта работа повышает социальный статус науки как одной из важнейших производительных сил нашего времени.
Связанные понятия (продолжение)
Исследование операций (ИО, англ. operations research — OR, также англ. management science — наука управления или англ. decision science — наука о решениях) — дисциплина, занимающаяся разработкой и применением методов нахождения оптимальных решений на основе математического моделирования, статистического моделирования и различных эвристических подходов в различных областях человеческой деятельности. Иногда используется название математические методы исследования операций.
Дискре́тная матема́тика — часть математики, изучающая дискретные математические структуры, такие, как графы и утверждения в логике.
Теория вычислимости , также известная как теория рекурсивных функций, — это раздел современной математики, лежащий на стыке математической логики, теории алгоритмов и информатики, возникшей в результате изучения понятий вычислимости и невычислимости. Изначально теория была посвящена вычислимым и невычислимым функциям и сравнению различных моделей вычислений. Сейчас поле исследования теории вычислимости расширилось — появляются новые определения понятия вычислимости и идёт слияние с математической...
Вычислительная техника (англ. computing) — это вид техники, используемый для вычислений. Вычислительная техника является важнейшим компонентом процесса вычислений и обработки данных. Включает в себя аппаратное и программное обеспечение, также используется для управления и обработки информации.
Вычислительная биология — это междисциплинарный подход, использующий достижения информатики (и вычислительной техники), прикладной математики и статистики для решения проблем, поставляемых биологией. Главными областями в биологии, которые...
Теория автоматов — раздел дискретной математики, изучающий абстрактные автоматы — вычислительные машины, представленные в виде математических моделей — и задачи, которые они могут решать.
Вычислительная математика — раздел математики, включающий круг вопросов, связанных с производством разнообразных вычислений. В более узком понимании вычислительная математика — теория численных методов решения типовых математических задач. Современная вычислительная математика включает в круг своих проблем изучение особенностей вычисления с применением компьютеров.
Тео́рия управле́ния — наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами.
Математи́ческая ло́гика (теоретическая логика, символическая логика) — раздел математики, изучающий математические обозначения, формальные системы, доказуемость математических суждений, природу математического доказательства в целом, вычислимость и прочие аспекты оснований математики. В более широком смысле рассматривается как математизированная ветвь формальной логики — «логика по предмету, математика по методу», «логика, развиваемая с помощью математических методов».
Оптимизация — процесс максимизации выгодных характеристик, соотношений (например, оптимизация производственных процессов и производства), и минимизации расходов.
Стати́стика — отрасль знаний, наука, в которой излагаются общие вопросы сбора, измерения, мониторинга и анализа массовых статистических (количественных или качественных) данных; изучение количественной стороны массовых общественных явлений в числовой форме.
Компьютерная инженерия (также называется инженерией компьютерных систем) — дисциплина, которая объединяет информатику и электронную инженерию. Эта область инженерии сосредоточена не только на самой работе компьютерных систем, но и на их интеграции.Компьютерный инженер — это специалист по компьютерным сетям и технологиям. Компьютерные инженеры, как правило, имеют профессиональную подготовку в области электротехники, программного обеспечения и интеграции аппаратно-программного обеспечения. Компьютерные...
Тео́рия алгори́тмов — наука, находящаяся на стыке математики и информатики, изучающая общие свойства и закономерности алгоритмов и разнообразные формальные модели их представления. К задачам теории алгоритмов относятся формальное доказательство алгоритмической неразрешимости задач, асимптотический анализ сложности алгоритмов, классификация алгоритмов в соответствии с классами сложности, разработка критериев сравнительной оценки качества алгоритмов и т. п. Вместе с математической логикой теория алгоритмов...
Теория распознава́ния о́браза — раздел информатики и смежных дисциплин, развивающий основы и методы классификации и идентификации предметов, явлений, процессов, сигналов, ситуаций и т. п. объектов, которые характеризуются конечным набором некоторых свойств и признаков. Такие задачи решаются довольно часто, например, при переходе или проезде улицы по сигналам светофора. Распознавание цвета загоревшейся лампы светофора и знание правил дорожного движения позволяет принять правильное решение о том, можно...
Системный анализ — научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или постоянными элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов.
Системная инженерия — междисциплинарный подход и средства для создания успешных систем; междисциплинарный подход, охватывающий все технические усилия по развитию и верификации интегрированного и сбалансированного в жизненном цикле множества системных решений, касающихся людей, продукта и процесса, которые удовлетворяют потребности заказчика.
Программная инженерия (англ. software engineering) — приложение систематического, дисциплинированного, измеримого подхода к разработке, функционированию и сопровождению программного обеспечения, а также исследованию этих подходов; то есть, приложение дисциплины инженерии к программному обеспечению (ISO/IEC/IEEE 24765-2010).
Инженерное дело (от фр. ingénierie; син. инженерия, инженерная деятельность, инженерно-техническая деятельность; инжиниринг от англ. engineering ← от лат. ingenium — «искусность» и лат. ingeniare — «изловчиться, разработать» — «изобретательность», «выдумка», «знания», «искусный») — область технической деятельности, включающая в себя целый ряд специализированных областей и дисциплин, направленная на практическое приложение и применение научных, экономических, социальных и практических знаний с целью...
Формальный язык в математической логике и информатике — множество конечных слов (строк, цепочек) над конечным алфавитом. Понятие языка чаще всего используется в теории автоматов, теории вычислимости и теории алгоритмов. Научная теория, которая имеет дело с этим объектом, называется теорией формальных языков.
Обработка естественного языка (Natural Language Processing, NLP) — общее направление искусственного интеллекта и математической лингвистики. Оно изучает проблемы компьютерного анализа и синтеза естественных языков. Применительно к искусственному интеллекту анализ означает понимание языка, а синтез — генерацию грамотного текста. Решение этих проблем будет означать создание более удобной формы взаимодействия компьютера и человека.
Наука о данных (англ. data science; иногда даталогия — datalogy) — раздел информатики, изучающий проблемы анализа, обработки и представления данных в цифровой форме. Объединяет методы по обработке данных в условиях больших объёмов и высокого уровня параллелизма, статистические методы, методы интеллектуального анализа данных и приложения искусственного интеллекта для работы с данными, а также методы проектирования и разработки баз данных.
Теория языков программирования (англ. programming language theory, PLT) — раздел информатики, посвящённый вопросам проектирования, анализа, определения характеристик и классификации языков программирования и изучением их индивидуальных особенностей. Тесно связана с другими ветвями информатики, результаты теории используются в математике, в программной инженерии и лингвистике.
Вычислительные (численные) методы — методы решения математических задач в численном видеПредставление как исходных данных в задаче, так и её решения — в виде числа или набора чисел.
Когнитиви́стика , когнити́вная нау́ка (лат. cognitio «познание») — междисциплинарное научное направление, объединяющее теорию познания, когнитивную психологию, нейрофизиологию, когнитивную лингвистику, невербальную коммуникацию и теорию искусственного интеллекта.
А́лгебра (от араб. الْجَبْر, «аль-джабр» — восполнение) — раздел математики, который можно нестрого охарактеризовать как обобщение и расширение арифметики. Слово «алгебра» также употребляется в общей алгебре в названиях различных алгебраических систем. В более широком смысле под алгеброй понимают раздел математики, посвящённый изучению операций над элементами множеств произвольной природы, обобщающий обычные операции сложения и умножения чисел.
Экспе́ртная систе́ма (ЭС, англ. expert system) — компьютерная система, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Современные экспертные системы начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970-х годах, а в 1980-х годах получили коммерческое подкрепление. Предшественники экспертных систем были предложены в 1832 году С. Н. Корсаковым, создавшим механические устройства, так называемые «интеллектуальные машины», позволявшие находить решения...
Машинное обучение (англ. machine learning, ML) — класс методов искусственного интеллекта, характерной чертой которых является не прямое решение задачи, а обучение в процессе применения решений множества сходных задач. Для построения таких методов используются средства математической статистики, численных методов, методов оптимизации, теории вероятностей, теории графов, различные техники работы с данными в цифровой форме.
Формальные методы занимаются приложением довольно широкого класса фундаментальных техник теоретической информатики: разные исчисления логики, формальных языков, теории автоматов, формальной семантики, систем типов и алгебраических типов данных.
Автоматическое доказательство (англ. Automated Theorem Proving, ATP, а также Automated deduction) — доказательство, реализованное программно. В основе лежит аппарат математической логики. Используются идеи теории искусственного интеллекта. Процесс доказательства основывается на логике высказываний и логике предикатов.
Представление знаний — вопрос, возникающий в когнитологии (науке о мышлении), в информатике и в исследованиях искусственного интеллекта.
Компью́терная лингви́стика (также: математи́ческая или вычисли́тельная лингви́стика, англ. computational linguistics) — научное направление в области математического и компьютерного моделирования интеллектуальных процессов у человека и животных при создании систем искусственного интеллекта, которое ставит своей целью использование математических моделей для описания естественных языков.
Алгори́тм (лат. algorithmi — от арабского имени математика Аль-Хорезми) — конечная совокупность точно заданных правил решения произвольного класса задач или набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для решения некоторой задачи. В старой трактовке вместо слова «порядок» использовалось слово «последовательность», но по мере развития параллельности в работе компьютеров слово «последовательность» стали заменять более общим словом «порядок». Независимые инструкции могут выполняться...
Математи́ческая моде́ль — математическое представление реальности, один из вариантов модели как системы, исследование которой позволяет получать информацию о некоторой другой системе.
Имитационное моделирование (англ. simulation modeling) — метод исследования, при котором изучаемая система заменяется моделью, с достаточной точностью описывающей реальную систему (построенная модель описывает процессы так, как они проходили бы в действительности), с которой проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Такую модель можно «проиграть» во времени, как для одного испытания, так и заданного их множества. При этом результаты будут определяться случайным характером...
Биоло́гия (греч. βιολογία; от др.-греч. βίος — «жизнь» + λόγος — «учение, наука») — наука о живых существах и их взаимодействии со средой. Изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.
Тео́рия приня́тия реше́ний — область исследования, вовлекающая понятия и методы математики, статистики, экономики, менеджмента и психологии с целью изучения закономерностей выбора людьми путей решения проблем и задач, а также способов достижения желаемого результата.
Комбинато́рика (комбинаторный анализ) — раздел математики, изучающий дискретные объекты, множества (сочетания, перестановки, размещения и перечисления элементов) и отношения на них (например, частичного порядка). Комбинаторика связана с другими областями математики — алгеброй, геометрией, теорией вероятностей и применяется в различных областях знаний (например, в генетике, информатике, статистической физике).
Информационная наука — это междисциплинарная область, которая связана с анализом, сбором, классификацией, манипулированием, хранением, поиском, движением, распространением и защитой информации.
Гуманита́рные нау́ки (от humanus — человеческий, homo — человек) — науки, специализирующиеся на человеке и его жизнедеятельности в обществе. Возникли они как логическое продолжение схоластики. По объекту, предмету и методологии изучения часто отождествляются или пересекаются с общественными науками, противопоставляясь при этом естественным и абстрактным наукам на основании критериев предмета и метода. В гуманитарных науках, если и важна точность, например описания исторического события, то ещё более...
Исчисление процессов или алгебра процессов — семейство связанных подходов к формальному моделированию параллельных систем.
Тео́рия вероя́тностей — раздел математики, изучающий случайные события, случайные величины, их свойства и операции над ними.
Зада́ча — проблемная ситуация с явно заданной целью, которую необходимо достичь; в более узком смысле задачей также называют саму эту цель, данную в рамках проблемной ситуации, то есть то, что требуется сделать. В первом значении задачей можно назвать, например, ситуацию, когда нужно достать предмет, находящийся очень высоко; второе значение слышно в указании: «Ваша задача — достать этот предмет». Несколько более жёсткое понимание «задачи» предполагает явными и определёнными не только цель, но и...
Анализ данных — область математики и информатики, занимающаяся построением и исследованием наиболее общих математических методов и вычислительных алгоритмов извлечения знаний из экспериментальных (в широком смысле) данных; процесс исследования, фильтрации, преобразования и моделирования данных с целью извлечения полезной информации и принятия решений. Анализ данных имеет множество аспектов и подходов, охватывает разные методы в различных областях науки и деятельности.
Упоминания в литературе (продолжение)
Менее удачен термин криминологическая
информатика , поскольку, с одной стороны, эта ветвь уже принадлежит предмету криминологии, так как речь идет о причинах и условиях компьютерной преступности, или преступлений в сфере компьютерной информации, а также в иной информационной деятельности, включая ее теорию – информатику. С другой стороны, ее можно рассматривать как область информатики, основная теоретическая задача которой заключается в определении общих закономерностей, в соответствии с которыми происходит создание криминологической информации.
При такой деятельности уместно использовать дистанционные формы работы, где роль преподавателя консультационно-организационная. На семинарских занятиях проводить совместное обсуждение каждого тематического модуля. Для освоения как теоретического так и практического содержания предусмотрены видеолекции преподавателей, авторов современных учебников
информатики , которые доступны в среде Интерент в любое время.
Информационная культура вбирает в себя знания из тех наук, которые способствуют ее развитию и приспособлению к конкретному виду деятельности. В первую очередь это –
информатика , кибернетика, теория информации, математика, теория проектирования баз данных, лингвистика и ряд других дисциплин.
Выполнение этих двух функций невозможно без коммуникации участников информационного процесса, происходящего в рамках и на базе музеев – библиотек – архивов. Для информационного обеспечения исторической науки первостепенное значение имеет коммуникация хранителя информации и историка-профессионала, осуществляемая с целью получения нового знания (в результате извлечения информации из музейных предметов – документов – изданий) и его репрезентации в формах, присущих каждому из рассматриваемых хранилищ информации. Ее эффективность во многом зависит от технологий, которые должны быть адекватны решаемым задачам. В исторической науке и в музееведении им уделяется настолько большое внимание, что сформировались специальные дисциплины – историческая и музейная
информатики . Адресатом в первом случае является исследователь, во втором – музейный посетитель и музейный сотрудник; первая «обслуживает» познавательную (научную) деятельность, для второй важнее прикладные аспекты.
Основные процессы, которые автоматизирует
информатика : сбор, передача, обработка, хранение и представление данных (информации, сведений и т.п.). По всем этим пяти направлениям компьютеры усиливают и/или расширяют человеческие возможности (способности). Кроме того, с помощью компьютера человек может создавать новую информацию (данные). Отметим, что принято различать понятия: информация, сведения, данные – и близкие к ним, но на данном этапе анализа нет необходимости в этом и все их можно использовать как синонимы (до определенного момента, который надо отдельно оговаривать).
Например, экология (от греч. oikos – дом, жилище, местопребывание) – наука об отношениях растительных и животных организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой – находится на перекрестке биологии, медицины, экономики, математики, технических наук и юриспруденции; физическая химия изучает содержание химических явлений на основе законов физики;
информатика исследует структуру, общие свойства информации и ее использование в различных сферах человеческой деятельности с привлечением математики, кибернетики, логики и других наук.
Информатики и биохимики, используя методы компьютерного моделирования, осуществили математический дизайн четырех химических соединений, обладающих широким спектром нейтрализующей активности к ВИЧ-1. Сконструированные соединения представляют перспективные базовые структуры для создания новых лекарственных препаратов против СПИДа.
– Федеральный компонент: «Математика», «
Информатика », «Физика», «Химия», «Экология» – определены государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования в качестве обязательных;
Козырев О. Р. – директор Нижегородского филиала Национального исследовательского университета Высшей школы экономики, заместитель директора Института информационных технологий НИУ ВШЭ, профессор кафедры прикладной математики и
информатики НИУ ВШЭ;