Informatik

Informatik
Stack Exchange hjemmeside cs.stackexchange.com
CIP kode 11.0701 og 11.07
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Informatik ( fransk  informatique ; engelsk  computer science ) er videnskaben om metoder og processer til at indsamle, lagre, behandle, transmittere, analysere og evaluere information ved hjælp af computerteknologier, der gør det muligt at bruge det til beslutningstagning [1] .

Datalogi omfatter discipliner relateret til behandling af information i computere og netværk : både abstrakte , såsom analyse af algoritmer , og specifikke, såsom udvikling af programmeringssprog og dataoverførselsprotokoller .

Forskningsemner inden for datalogi er følgende spørgsmål: hvad kan og ikke kan implementeres i programmer og databaser ( beregnelighedsteori og kunstig intelligens ), hvordan løses specifikke beregnings- og informationsproblemer med maksimal effektivitet ( beregningskompleksitetsteori ), i hvilken form gemt og gendannet information af en bestemt art ( strukturer og databaser ), hvordan programmer og personer skal interagere med hinanden ( brugergrænseflade og programmeringssprog og videnrepræsentation ) osv.

Etymologi og betydning af ordet

tysk udtryk .  Informatik blev introduceret af den tyske specialist Karl Steinbuch i 1957-artiklen Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Computer Science: Automatic Information Processing) i 1957 [2] .

Udtrykket "Computer science" ("Computer science") dukkede op i 1959 i det videnskabelige tidsskrift Communications of the ACM [3] , hvor Louis Fein (Louis Fein) gik ind for oprettelsen af ​​Graduate School in Computer Sciences ( højere skole i datalogi ) ) lignende Harvard Business School , etableret i 1921 [4][ angiv ] . Som begrundelse for dette navn på skolen henviste Louis Fein til Management science ("Management Science") , der ligesom datalogi har en anvendt og tværfaglig karakter, mens den har karakteristiske træk for en videnskabelig disciplin. Louis Feins, numeriske analytiker George Forsythes andres indsats var succesfuld: Universiteter fortsatte med at oprette programmer relateret til datalogi, startende med Purdue University i 1962 [5] .

Det franske udtryk "informatique" blev introduceret i 1962 af Philippe Dreyfus, som også tilbød en oversættelse til en række andre europæiske sprog .

Udtrykkene "informologi" og "informatik" blev foreslået i 1962 af Alexander Kharkevich , tilsvarende medlem af USSR Academy of Sciences . Grundlaget for datalogi som videnskab blev skitseret i bogen Fundamentals of Scientific Information fra 1965, som blev genudgivet i 1968 under titlen Fundamentals of Computer Science [6] .

På trods af dets engelske navn ( Eng.  Computer Science  - computer science) omfatter de fleste videnskabelige områder relateret til datalogi ikke selve computerstudiet. Som følge heraf er flere alternative navne blevet foreslået [7] . Nogle større universitetsafdelinger foretrækker udtrykket computervidenskab for at understrege forskellen mellem udtrykkene. Den danske videnskabsmand Peter Naur opfandt begrebet datalogi (datalogi) [8] for at afspejle det faktum, at den videnskabelige disciplin opererer med data og beskæftiger sig med databehandling, dog ikke nødvendigvis med brug af computere. Den første videnskabelige institution, der medtog dette udtryk i navnet, var Institut for Datalogi (Datalogi) ved Københavns Universitet , grundlagt i 1969, hvor Peter Naur arbejdede, som blev den første professor i datalogi (datalogi). Dette udtryk bruges hovedsageligt i skandinaviske lande. I resten af ​​Europa bruges ofte begreber, der er afledt af den forkortede oversættelse af sætningerne "automatisk information" (automatisk information) (f.eks. informazione automatica på italiensk) og "information og matematik" (information og matematik) f.eks. , informatique (Frankrig), Informatik (Tyskland), informatica (Italien, Holland), informática (Spanien, Portugal), informatika ( på slaviske sprog ) eller pliroforiki (πληροφορική, som betyder informatik ) - i Grækenland . Lignende ord er også blevet vedtaget i Storbritannien, såsom School of Computer Science ved University of Edinburgh [9] .

På russisk, engelsk, fransk og tysk var der i 1960'erne en tendens til at erstatte udtrykket "dokumentation" med udtryk baseret på ordet "information" [10] . På russisk blev et afledt af begrebet "dokumentation" dokumentarisk, og begreberne videnskabelig og videnskabelig og teknisk information blev udbredt.

I Frankrig kom udtrykket officielt i brug i 1966 [11] . På tysk er udtrykket tysk.  Informatik havde oprindeligt en dobbelt betydning. Så i Tyskland [10] og Storbritannien [1] var det i betydningen "datalogi", det vil sige, det betød alt relateret til brugen af ​​computere, og i DDR, såvel som hovedsageligt i Europa, betegnet videnskab efter fransk og russisk forbillede.

Ækvivalenter på engelsk

Det menes, at udtrykkene "informatik" i europæiske lande og "informatik" på russisk forstås som en retning kaldet "datalogi" på engelsk. Udtrykket "informationsvidenskab" er tæt på en anden retning, der er viet til studiet af strukturen og generelle egenskaber ved objektiv (videnskabelig) information, nogle gange kaldet dokumentarvidenskab (dokumentarinformatik) eller automatisk analyse af dokumenter [1] .

Det er almindeligt accepteret, at udtrykket "informatik" selvstændigt blev introduceret i det engelske sprog af Walter F. Bauer, grundlæggeren af ​​"Informatics Inc.". I USA er udtrykket nu engelsk.  informatik er relateret til anvendt databehandling eller databehandling i forbindelse med et andet område [12] såsom bioinformatik ("bioinformatik") og geoinformatik ("geoinformatik").

Mange ordbøger sidestiller informatik og datalogi med datalogi. I UNESCO tesaurus er "Informatik - Informatik" angivet som et synonym for oversættelsen "Computer science - Computer science" [13] .

Polysemi

En række videnskabsmænd (specialister inden for datalogi) har argumenteret for, at der er tre separate paradigmer inden for datalogi. For eksempel fremhævede Peter Wegner videnskab, teknologi og matematik [14] . Arbejdsgruppen af ​​Peter Denning argumenterede for, at dette er teori, abstraktion (modellering) og design [15] . Amnon H. Eden beskrev disse paradigmer som [16] :

Polysemi på russisk

I forskellige perioder af udviklingen af ​​informatik i USSR og Rusland blev en anden betydning lagt i begrebet "informatik". Informatik er [17] :

  1. Teori om videnskabelig informationsaktivitet . Inden for biblioteksfaget forstås udtrykket "videnskabelig og informationsvirksomhed" som "praktisk arbejde med indsamling, analytisk og syntetisk behandling, opbevaring, søgning og levering af videnskabelig information fastlagt i dokumenter til videnskabsmænd og specialister" [18] . I 1952 blev Institut for Videnskabelig Information ved Videnskabernes Akademi (senere omdøbt til VINITI ) etableret i Moskva. Målene for dets oprettelse var bredere end implementeringen af ​​"videnskabelige og informationsaktiviteter", og A. A. Kharkevich (direktør for Institut for Informationstransmissionsproblemer ved USSR Academy of Sciences ) foreslog i et brev til A. I. Mikhailov (direktør for VINITI) en ny navn: "" informologi "eller "informatik" ("information" plus "automatisk")" [19] . Den tredje udgave af " Great Soviet Encyclopedia " (1970'erne) fastlægger vigtigheden af ​​informatik som en disciplin, der studerer "strukturen og de generelle egenskaber af videnskabelig information, såvel som mønstrene for dens skabelse, transformation, transmission og brug på forskellige områder menneskelig aktivitet" [19] .
  2. Videnskaben om computere og deres applikationer ( computerteknik og programmering ). I 1976 skrev professorer fra det tekniske universitet i München F. L. Bauer og G. Gooz bogen "Informatik. Et introduktionskursus”, oversat samme år af V.K. Sabelfeld, en elev af den berømte sovjetiske videnskabsmand Andrei Petrovich Ershov, til russisk. De oversatte "Informatik" med ordet "datalogi" og definerede det som "videnskaben involveret i udviklingen af ​​teorien om programmering og brugen af ​​computere" [19] . Begrebet "Informatik" forklares af F. L. Bauer og G. Goos som "det tyske navn for datalogi, et vidensfelt, der udviklede sig til en selvstændig videnskabelig disciplin i tresserne, primært i USA, men også i Storbritannien. ... På engelsk vil tilsyneladende "computer science" (computational science) forblive, og dette udtryk har en bias inden for teoriområdet " [20] .
  3. Grundlæggende videnskab om informationsprocesser i naturen, samfundet og tekniske systemer . I begyndelsen af ​​1990'erne K. K. Kolin (vicedirektør for Institute of Informatics Problems of the Academy of Sciences of the USSR ) syntetiserede fortolkningerne af computervidenskab givet af akademikere A. P. Ershov og B. N. Naumov , såvel som prof. Yu. I. Shemakin som følger: datalogi er videnskaben "om egenskaber, love, metoder og midler til at danne, transformere og formidle information i naturen og samfundet, herunder ved hjælp af tekniske systemer". Fagområdet datalogi omfatter ifølge Colin følgende sektioner: (1) teoretisk datalogi ; (2) teknisk informatik; (3) social informatik , (4) biologisk informatik og (5) fysisk informatik [21] .

Det menes [17] at den samtidige eksistens af alle tre betydninger af ordet "datalogi" gør det vanskeligt og hindrer udviklingen af ​​denne videnskabelige retning.

Historie

Det tidligste grundlag for, hvad der ville blive datalogi, går forud for opfindelsen af ​​den moderne digitale computer . Maskiner til beregning af flere aritmetiske problemer, såsom abacus , har eksisteret siden antikken, og de har hjulpet med beregninger som multiplikation og division.

Blaise Pascal designede og samlede den første fungerende mekaniske regnemaskine, kendt som Pascals regnemaskine , i 1642 [22] .

I 1673 demonstrerede Gottfried Leibniz en mekanisk regnemaskine ( aritmometer ) kaldet " Trapregneren " [23] . Han kan betragtes som den første datalog og informationsteoretiker, fordi han blandt andet også beskrev det binære (binære) talsystem.

I 1820 lancerede Thomas de Colmar den industrielle produktion af en mekanisk regnemaskine, efter at han havde skabt sit forenklede aritmometer , som var den første regnemaskine, der var stærk og pålidelig nok til daglig brug. Charles Babbage begyndte at designe den første automatiske mekaniske regnemaskine , hans Difference Engine , i 1822, hvilket i sidste ende gav ham ideen til den første programmerbare mekaniske regnemaskine, hans Analytical Engine .

Han begyndte at arbejde på denne maskine i 1834, og på mindre end to år blev mange af hovedfunktionerne i den moderne computer formuleret . Det vigtigste trin var brugen af ​​hulkort, arbejdet på Jacquard-væven [24] , som åbnede op for uendelige pladser til programmering [25] . I 1843, mens hun oversatte en fransk artikel om en analytisk motor , skrev Ada Lovelace i en af ​​sine mange noter en algoritme til beregning af Bernoulli-tal , som betragtes som det første computerprogram [26] .

Omkring 1885 opfandt Herman Hollerith tabulatoren , som brugte hulkort til at behandle statistisk information; hans virksomhed blev til sidst en del af IBM . I 1937, hundrede år efter Babbages drømmedrøm, overtalte Howard Aiken IBM, der lavede alle former for hulkort hardware [27] og var involveret i lommeregnerbranchen , til at udvikle sin gigantiske ASCC/Harvard Mark I programmerbare lommeregner baseret på analytisk Babbages maskine , som igen brugte hulkort og en central computerenhed. Om den færdige bil blev der sagt: "Babbages drøm gik i opfyldelse" [28] .

I 1940'erne, med fremkomsten af ​​nye og mere kraftfulde computere , begyndte begrebet computer at henvise til disse maskiner, og ikke til folk involveret i beregninger (nu ordet "computer" bruges sjældent i denne betydning) [29] . Da det blev klart, at computere kunne bruges til mere end bare matematiske beregninger, udvidede området for datalogi forskning til at omfatte studiet af beregning generelt. Datalogi fik status som en selvstændig videnskabelig disciplin i 1950'erne og begyndelsen af ​​1960'erne [30] [31] . Verdens første grad i datalogi, Cambridge Diploma in Computer Science, blev tildelt ved Cambridge University Computer Laboratory i 1953. Den første sådan læseplan i USA dukkede op på Purdue University i 1962 [32] . Med udbredelsen af ​​computere er der opstået mange nye selvforsynende videnskabelige retninger baseret på computing ved hjælp af computere.

Kun få mennesker kunne oprindeligt have forestillet sig, at computere i sig selv ville blive genstand for videnskabelig forskning, men i slutningen af ​​1950'erne spredte denne mening sig blandt de fleste videnskabsmænd [33] . Det nu berømte IBM - mærke var en af ​​deltagerne i datalogi-revolutionen på det tidspunkt. IBM (forkortelse for International Business Machines) producerede IBM 704 [34] og senere IBM 709 [35] computere , som allerede var i udbredt brug, mens disse enheder blev undersøgt og testet. "Ikke desto mindre var arbejdet med (computer) IBM fuld af skuffelser ... hvis der var en fejl i et bogstav i en instruktion, faldt programmet" "og måtte starte forfra" [33] . I slutningen af ​​1950'erne var datalogi som disciplin stadig i sin vorden [36] , og sådanne problemer var almindelige.

Over tid er der sket betydelige fremskridt i computerteknologiens anvendelighed og effektivitet. I det moderne samfund er der en klar overgang blandt brugere af computerteknologi: fra kun at bruge den af ​​eksperter og specialister til brug af alle og enhver. I starten var computere meget dyre, og for at kunne bruge dem effektivt var der brug for hjælp fra specialister. Da computere blev mere almindelige og overkommelige, krævede der mindre hjælp fra specialister til at løse almindelige opgaver.

Datalogiens historie i USSR

I 1985 blev Research Institute of Informatics and Computer Engineering etableret i USSR [37] . I samme 1985 blev skoledisciplinen "Computer Science" introduceret, og den første lærebog blev udgivet - "Fundamentals of Informatics and Computer Engineering" af A. P. Ershov [38] .

Den 4. december er dagen for russisk informatik, da statsudvalget for USSR's ministerråd på denne dag i 1948 for indførelse af avanceret teknologi i den nationale økonomi registrerede under nummer 10 475 opfindelsen af ​​I. S. Bruk og B. I. Rameev  - en digital elektronisk computer M -1 [39] .

Nøglepræstationer

På trods af sin korte historie som en formel videnskabelig disciplin har datalogi ydet grundlæggende bidrag til videnskaben og samfundet. Faktisk er datalogi, sammen med elektronik, en af ​​de grundlæggende videnskaber i den nuværende æra af menneskehedens historie, kaldet informationsalderen . Samtidig er datalogi lederen af ​​informationsrevolutionen og det tredje store skridt i udviklingen af ​​teknologi, efter den industrielle revolution (1750-1850 e.Kr.) og den neolitiske revolution (8000-5000 f.Kr.).

Informatikbidrag:

Datalogiens struktur

Datalogi er opdelt i en række sektioner. Som en disciplin dækker datalogi en bred vifte af emner fra teoretiske studier af algoritmer og grænserne for beregning til den praktiske implementering af computersystemer inden for hardware og software [45] [46] . CSAB -udvalget , tidligere kaldet "Computational Science Accreditation Council", inklusive repræsentanter for Association for Computing Machinery (ACM) og IEEE Computer Society (IEEE-CS) [47]  - identificerede fire områder, der er vigtigst for disciplinen datalogi: teori om beregning , algoritmer og datastrukturer , metoder til programmering og sprog , computerelementer og arkitektur . Ud over disse fire områder identificerer CSAB-udvalget følgende vigtige områder inden for datalogi: softwareteknik, kunstig intelligens, computernetværk og telekommunikation, databasestyringssystemer, parallel computing, distribueret databehandling, menneske-computer interaktion, computergrafik, operativsystemer , numeriske og symbolske beregninger [45] .

Teoretisk datalogi

Det store forskningsfelt inden for teoretisk datalogi omfatter både den klassiske teori om algoritmer og en bred vifte af emner relateret til de mere abstrakte logiske og matematiske aspekter af computing. Teoretisk datalogi beskæftiger sig med teorierne om formelle sprog , automater , algoritmer , beregnelighed og beregningsmæssig kompleksitet , samt beregningsgrafteori , kryptologi , logik ( herunder propositionel logik og prædikatlogik ), formel semantik og lægger det teoretiske grundlag for det teoretiske grundlag for udvikling af programmeringssprog compilere .

Teori om algoritmer

Ifølge Peter Denning , er et af datalogiens grundlæggende spørgsmål følgende spørgsmål: "Hvad kan automatiseres effektivt?" [30] Studiet af teorien om algoritmer er fokuseret på at finde svar på grundlæggende spørgsmål om, hvad der kan beregnes, og hvor mange ressourcer, der er nødvendige for disse beregninger. For at besvare det første spørgsmål i teorien om beregningsevne , overvejes beregningsmæssige problemer, der er løst på forskellige teoretiske beregningsmodeller . Det andet spørgsmål handler om beregningsmæssig kompleksitetsteori ; denne teori analyserer tids- og hukommelsesomkostningerne ved forskellige algoritmer til løsning af en række beregningsmæssige problemer.

Det berømte problem " P=NP? ”, en af ​​Millennium Challenges [48] , er et uløst problem i teorien om algoritmer.

P=NP  ? GNITIRW-TERCES
Automateteori Beregnelighedsteori Beregningsmæssig kompleksitet Kryptografi kvanteteori om databehandling
Informations- og kodningsteori

Informationsteori handler om kvantificering af information. Denne retning blev udviklet takket være Claude E. Shannon 's værker , der fandt fundamentale begrænsninger for signalbehandling i sådanne operationer som datakomprimering, pålidelig lagring og transmission af data [49] .

Kodningsteori studerer koders egenskaber (systemer til at konvertere information fra en form til en anden) og deres egnethed til en bestemt opgave. Koder bruges i datakomprimering , i kryptografi , i fejldetektion og korrektion og på det seneste i netværkskodning . Koder studeres med det formål at udvikle effektive og pålidelige metoder til datatransmission .

Algoritmer og datastrukturer

Algoritmer og datastrukturer, som en gren af ​​datalogi, er forbundet med studiet af de mest almindeligt anvendte beregningsmetoder og evalueringen af ​​deres beregningseffektivitet.

Algoritmeanalyse Algoritmer Datastrukturer Kombinatorisk optimering Beregningsgeometri
Teori om programmeringssprog

I teorien om programmeringssprog, som en undersektion af datalogi, studerer de design, implementering, analyse og klassificering af programmeringssprog generelt, og studerer også individuelle elementer af sprog. Dette område inden for datalogi er på den ene side stærkt afhængig af resultaterne af sådanne videnskaber som matematik, softwareteknik og lingvistik, på den anden side har stor indflydelse på deres udvikling. Teorien om programmeringssprog udvikler sig aktivt, mange videnskabelige tidsskrifter er afsat til denne retning.

Typeteori Compiler design Programmeringssprog
Formelle metoder

Formelle metoder er en slags matematisk tilgang beregnet til specifikation , udvikling og verifikation af software- og hardwaresystemer . Anvendelsen af ​​formelle metoder i udviklingen af ​​software og hardware er motiveret af forventningen om, at korrekt matematisk analyse, som i andre ingeniørdiscipliner, vil sikre projektets pålidelighed og bæredygtighed. Formelle metoder er et vigtigt teoretisk fundament i softwareudvikling, især når det kommer til pålidelighed eller sikkerhed. Formelle metoder er et nyttigt supplement til softwaretest, da de hjælper med at undgå fejl og også danner grundlag for test. Deres brede anvendelse kræver udvikling af specialværktøj. De høje omkostninger ved at bruge formelle metoder indikerer dog, at de har tendens til kun at blive brugt i udviklingen af ​​stærkt integrerede og livskritiske systemer , hvor pålidelighed og sikkerhed er altafgørende. Formelle metoder har en ret bred anvendelse: fra det teoretiske grundlag for datalogi (især beregningslogikken, formelle sprog , automatteori , programmer og semantik ) til typesystemer og problemer med algebraiske datatyper i problemer med specifikation og verifikation af software og hardware.

Anvendt datalogi

Anvendt informatik er rettet mod at anvende begreber og resultater af teoretisk informatik til at løse specifikke problemer inden for specifikke anvendte områder.

Kunstig intelligens

Dette er et område af informatik, uløseligt forbundet med sådanne målsætningsprocesser som problemløsning, beslutningstagning, tilpasning til miljøforhold, læring og kommunikation, der er iboende i både mennesker og dyr. Fremkomsten af ​​kunstig intelligens (AI) er forbundet med kybernetik og går tilbage til Dartmouth-konferencen (1956). Forskning i kunstig intelligens (AI) var nødvendigvis tværfagligt og trak på videnskaber som anvendt matematik , matematisk logik , semiotik , elektroteknik , sindets filosofi , neurofysiologi og social intelligens . For almindelige mennesker forbindes kunstig intelligens primært med robotteknologi , men udover dette er AI en integreret del af softwareudvikling på forskellige områder. Udgangspunktet i slutningen af ​​1940'erne var Alan Turings spørgsmål , "Kan computere tænke?", og dette spørgsmål forbliver stort set ubesvaret, selvom " Turing-testen " stadig bruges til at evaluere en computers ydeevne på skalaen af ​​menneskelig intelligens .

Maskinelæring computersyn Billedbehandling Mønstergenkendelsesteori
kognitiv videnskab Data mining evolutionær modellering Informationssøgning
Vidensrepræsentation naturlig sprogbehandling Robotik Computeranalyse af medicinske billeder
Computerarkitektur og computerteknik

Computerarkitektur, eller organiseringen af ​​en digital computer, er den konceptuelle struktur af et computersystem. Den fokuserer hovedsageligt på den måde, hvorpå CPU'en udfører interne operationer og får adgang til adresser i hukommelsen [50] . Det involverer ofte disciplinerne computer- og elektroteknik, udvælgelse og sammensætning af hardwarekomponenter for at bygge computere, der opfylder funktionelle, ydeevne og økonomiske mål.

Computerteknik beskæftiger sig med computerhardware , såsom det grundlæggende i mikroprocessorteknologi, computerarkitekturer og distribuerede systemer. Det giver således et link til elektroteknik .

boolsk algebra mikroarkitektur multibearbejdning
Operativ system Computer netværk Database Informationssikkerhed
Pervasive Computing Systemarkitektur Compiler design Programmeringssprog
Analyse af computerens ydeevne

Computerpræstationsanalyse er studiet af, hvordan computere fungerer for at forbedre gennemløbet , administrere responstider , effektivt bruge ressourcer, eliminere flaskehalse og forudsige ydeevne ved forventede spidsbelastninger [51] .

Computergrafik og visualisering

Computergrafik er studiet af digitalt visuelt indhold og involverer syntese og manipulation af billeddata. Denne retning er forbundet med mange andre områder inden for datalogi, herunder computersyn , billedbehandling og beregningsgeometri , den bruges også aktivt inden for specialeffekter og videospil .

Computersikkerhed og kryptografi

Computersikkerhed er et forskningsfelt inden for computerteknologier, der har til formål at beskytte information mod uautoriseret adgang, ødelæggelse eller ændring, samtidig med at systemets tilgængelighed og anvendelighed for tilsigtede brugere opretholdes. Kryptografi er videnskaben om at kryptere og dekryptere information. Moderne kryptografi er i vid udstrækning relateret til datalogi, da design og brug af mange krypterings- og dekrypteringsalgoritmer tager højde for deres beregningsmæssige kompleksitet.

Computersimulering og numeriske metoder

Computermodellering og numeriske metoder er forskningsområder i problemet med at bygge matematiske modeller , metoder til kvantitativ analyse , brug af computere til at analysere og løse videnskabelige problemer. I praksis er dette normalt anvendelsen af ​​computersimuleringer og andre former for beregninger , der anvendes på problemer inden for forskellige videnskabelige discipliner.

Beregningsmatematik Beregningsfysik Beregningskemi bioinformatik
Computernetværk

Et andet vigtigt område er kommunikation mellem maskiner . Det muliggør elektronisk udveksling af data mellem computere og repræsenterer derfor det tekniske grundlag for internettet. Ud over designet af routere , switches og firewalls omfatter denne disciplin design og standardisering af netværksprotokoller , såsom TCP , HTTP eller SOAP , til kommunikation mellem maskiner.

Parallelle og distribuerede systemer

Parallelisme er en egenskab ved systemer, hvor flere beregninger udføres på samme tid, og derved muligvis interagerer med hinanden. En række matematiske modeller er blevet udviklet til den generelle form for parallel computing, herunder Petri nets , calculus processer og Parallel Random Access Machine modellen . Et distribueret system udvider ideen om parallelisme til flere computere forbundet via et netværk. Computere inden for det samme distribuerede system har deres egen hukommelse og udveksler ofte information indbyrdes for at nå et fælles mål.

Databaser

En database er et sæt data, der er organiseret i overensstemmelse med bestemte regler og vedligeholdes i computerens hukommelse, der karakteriserer den aktuelle tilstand af et bestemt emneområde og bruges til at imødekomme brugernes informationsbehov. Databaser administreres ved hjælp af databasestyringssystemer (DBMS).

Informatik i sundhedsvæsenet

Sundhedsinformatik overvejer beregningsmetoder til at løse problemer inden for sundhedsområdet .

Informationsvidenskab

Informationsvidenskab er et tværfagligt område relateret til analyse, indsamling, klassificering, manipulation, opbevaring, søgning, formidling og beskyttelse af information.[ angiv ] .

Software engineering

Software engineering er anvendelsen af ​​en systematisk, disciplineret, målbar tilgang til udvikling, drift og vedligeholdelse af software og studiet af disse tilgange; det vil sige anvendelsen af ​​ingeniørdisciplinen på software

Naturlig informatik

Naturlig datalogi  er en naturvidenskab, der studerer processerne for informationsbehandling i naturen, hjernen og det menneskelige samfund.[ angiv ] . Den er baseret på klassiske videnskabelige områder som evolutionsteorier , morfogenese og udviklingsbiologi , systemforskning , forskning i hjernen , DNA , immunsystem og cellemembraner , ledelses- og gruppeadfærdsteori , historie og andre [52] [53] . Kybernetik , defineret som "videnskaben om de generelle mønstre for kontrol- og informationstransmissionsprocesser i forskellige systemer, hvad enten det er maskiner, levende organismer eller samfundet" [54] er en tæt, men noget anderledes videnskabelig retning. Ligesom matematik og hoveddelen af ​​moderne datalogi kan den næppe henføres til naturvidenskaberne , da den adskiller sig markant fra dem i sin metodik (på trods af den bredeste brug af matematisk og computermodellering i moderne naturvidenskab).

I det videnskabelige samfund

Konferencer

Konferencer er strategiske forskningsbegivenheder inden for informatik. Under disse konferencer mødes forskere fra den offentlige og private sektor og præsenterer deres seneste arbejde. Referatet fra disse konferencer er en vigtig del af datalogilitteraturen.

Magasiner

I uddannelse

På nogle universiteter undervises i datalogi som en teoretisk undersøgelse af beregning og automatisk inferens . Sådanne programmer inkluderer ofte algoritmeteori , algoritmeanalyse, formelle metoder , parallelisme i datalogi , databaser , computergrafik , systemanalyse og andre. Som regel omfatter sådanne læseplaner undervisning i programmering, men fokuserer ikke på det som det endelige mål for læring, men betragter programmering som et nødvendigt element i studiet af alle andre områder af datalogi. Association for Computing Machinery ( ACM) udvikler anbefalinger til universiteternes læseplaner i datalogi [55] .

Andre gymnasier og universiteter, såvel som gymnasier og erhvervsskoler, der underviser i datalogi, lægger vægt på praksis med programmering i deres læseplaner frem for teorien om algoritmer og beregninger. Sådanne træningsprogrammer har en tendens til at fokusere på de praktiske færdigheder, der er vigtige for arbejdere i softwareingeniørindustrien.

Uddannelse i USA

I de senere år har interessen for brugen af ​​informatikmetoder inden for forskellige områder af videnskabelig forskning og praktisk udvikling været stigende. Denne form for interesse vises ikke kun af videnskabsmænd, men også af offentlige myndigheder. For eksempel udarbejdede den amerikanske præsidents rådgivende udvalg for informationsteknologi i 2005 en rapport om dette emne. Denne rapport præsenterede resultaterne af en analyse af aktiviteterne på dette område i USA, hvilket indikerer behovet for presserende beslutsom handling for at forhindre de negative tendenser observeret i amerikansk videnskab og uddannelsessystemet [56] .

Den amerikanske økonomi er i stigende grad afhængig af dataloger, men uddannelse på dette område mangler i de fleste amerikanske læseplaner. En rapport med titlen "Running on Empty: The Failure to Teach K-12 Computer Science in the Digital Age" blev præsenteret i oktober 2010 af ACM og Computer Science Teachers Association (CSTA) og viste, at kun 14 stater har vedtaget datalogiuddannelsesstandarder på videregående uddannelser. Rapporten bemærker også, at kun i 9 stater er faget "Informatik" et grundlæggende (obligatorisk) fag, der kræves for certificering i gymnasiet.

I alliance med Running on Empty er en ny ikke-partisk fortalervirksomhed, Computing in the Core (CinC)  , blevet dannet for at påvirke føderal og statslig politik. Som et resultat af koalitionens arbejde blev Data Science Education Act vedtaget, der giver tilskud til de stater, der arbejder på at forbedre kvaliteten af ​​uddannelse inden for datalogi og støtte lærere i datalogi.

Uddannelse i Rusland

Det er i vores[ afklar ] For første gang i landet blev ideer om informatik dannet som en grundlæggende videnskab, der har vigtig tværfaglig, videnskabelig, metodologisk og ideologisk betydning. Det var Rusland på den 2. UNESCO internationale kongres "Education and Informatics" (Moskva, 1996), der foreslog et nyt koncept til at studere problemerne med informatik som en grundlæggende videnskab og en generel pædagogisk disciplin i systemet for avanceret uddannelse. Samtidig blev der også foreslået en ny struktur for uddannelsesområdet "Informatik" for uddannelsessystemet, og det blev vist, at overgangen til denne struktur kan være et vigtigt skridt hen imod integrationen af ​​grundlæggende videnskab og uddannelse [56] .

Siden 1990 har en sådan retning som social informatik været under udvikling i Rusland . Det antages, at det vil blive et videnskabeligt grundlag for dannelsen af ​​informationssamfundet. Derudover udvikler det russiske videnskabsakademi det filosofiske, semiotiske og sproglige grundlag for informatik, danner nye tilgange til struktureringen af ​​fagområdet informatik under hensyntagen til dets lovende udviklingsområder og aktuelle tendenser i udviklingen af ​​uddannelse og videnskab [56] .

Grundlæggende vilkår

  • En informationsressource  er en koncentration af tilgængelige fakta, dokumenter, data og viden, der afspejler samfundets reelle skiftende tilstand over tid og bruges i uddannelse, videnskabelig forskning og materialeproduktion [57] .
  • Informationsmiljø  er et sæt af viden, fakta og information, der er lagret i en computer, men ikke designet som et informationssystem, relateret til et bestemt fagområde og brugt af en eller flere brugere [58] .
  • Informationsteknologi  er et sæt metoder, enheder og produktionsprocesser, der bruges af mennesker til at indsamle, opbevare, behandle og formidle information [58] .

Se også

Noter

  1. ↑ 1 2 3 Great Russian Encyclopedia, 2008 .
  2. ↑ Steinbuch K., Informatik: Automatische Informationsverarbeitung, 1957 .
  3. ↑ Fein, 1959 .
  4. ↑ "Stanford University Oral History" .
  5. ↑ Donald Knuth, George Forsythe and the Development of Computer Science, 1972 .
  6. ↑ Fundamentals of Informatics, 1968 .
  7. ↑ Matti Tedre, The Development of Computer Science: A Sociocultural Perspective, 2006 .
  8. ↑ Naur, 1966 .
  9. ↑ P. Mounier-Kuhn, "L'Informatique en France, de la seconde guerre mondiale au Plan Calcul. L'émergence d'une science", 2010 .
  10. ↑ 1 2 Videnskabelig kommunikation og informatik, 1976 .
  11. ↑ Lhermitte P., Le pari informatique, 1968 , Udtrykket "Informatique", skabt i Frankrig og gradvist vedtaget internationalt, blev anerkendt af det franske akademi som et nyt ord i vores sprog i april 1966.
  12. ↑ Hvorfor en informatikuddannelse? Er datalogi ikke nok?, 2010 .
  13. ↑ UNESCO Thesaurus .
  14. ↑ P. Wegner, (13.–15. oktober 1976). Forskningsparadigmer i datalogi .
  15. ↑ Comer et al., 1989 .
  16. ↑ Eden, AH, 2007 .
  17. ↑ 1 2 Sort, 2010 .
  18. ↑ Sort, 2010 , s. 98.
  19. ↑ 1 2 3 Black, 2010 , s. 99.
  20. ↑ Sort, 2010 , s. 100.
  21. ↑ Sort, 2010 , s. 101.
  22. ↑ Blaise Pascal. School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Skotland .
  23. ↑ En kort historie om databehandling .
  24. ↑ Anthony Hyman, 1982 .
  25. ↑ Bruce Collier, 1970 .
  26. ↑ Et udvalg og tilpasning fra Adas noter fundet i "Ada, tallenes fortryllende" .
  27. ↑ Bernard Cohen, 1999 : "I denne forstand havde Aiken brug for IBM, hvis teknologi omfattede brugen af ​​hulkort, akkumulering af numeriske data og overførsel af numeriske data fra et register til et andet".
  28. ↑ Brian Randell, 1973 .
  29. ↑ Association for Computing Machinery blev grundlagt i 1947.
  30. ↑ 12 Denning, PJ (2000) . "Computer Science: Disciplinen" (PDF). Encyclopedia of Computer Science .
  31. ↑ Nogle EDSAC-statistikker .
  32. ↑ Brian Zink, 2002 .
  33. ↑ 12 Levy , 1984 .
  34. ↑ IBM 704 elektronisk databehandlingssystem - CHM-revolutionen .
  35. ↑ http://archive.computerhistory.org/resources/text/IBM/IBM .
  36. ↑ Informatik // Kasakhstan. National Encyclopedia . - Almaty: Kasakhiske encyklopædier , 2005. - T. II. — ISBN 9965-9746-3-2 .  (CC BY SA 3.0)
  37. ↑ Samforfattet med Shakespeare (grundlæggende computer: skolepraksis) // " Lærerens avis " dateret 25. november 1986
  38. ↑ Ershov A.P., 1985 .
  39. ↑ Informatikdag i Rusland .
  40. ↑ 1 2 David Kahn, The Codebreakers, 1967 .
  41. ↑ Computer Science: Achievements and Challenges circa 2000, 2000 .
  42. ↑ Abelson H., Struktur og fortolkning af computerprogrammer, 1996 .
  43. ↑ Black box-handlere er på march .
  44. ↑ Indvirkningen af ​​højfrekvent handel på et elektronisk marked .
  45. ↑ 1 2 Computing Sciences Accreditation Board (28. maj 1997). "Datalogi som profession" .
  46. ↑ Udvalget om datalogiens grundlæggende principper, 2004 .
  47. ↑ Csab, Inc. csab.org. 03-08-2011 .
  48. ↑ P vs NP-problem .
  49. ↑ P. Collins, Graham. "Claude E. Shannon: Grundlægger af informationsteori". Scientific American Inc. .
  50. ↑ A. Thisted, Ronald. COMPUTERARKITEKTUR. University of Chicago .
  51. ↑ Wescott, Bob, 2013 .
  52. ↑ Hofkirchner W., "Informationsvidenskab": En idé, hvis tid er kommet, 1995 .
  53. ↑ Weisband I., 5000 år med informatik, 2010 .
  54. ↑ Wiener N., Kybernetik eller kontrol og kommunikation i dyret og maskinen, 1948 .
  55. ↑ "Anbefalinger fra ACM's læseplaner" .
  56. ↑ 1 2 3 Colin, 2006 .
  57. ↑ Informationsteknologi: Proc. for universiteter, 2003 .
  58. ↑ 1 2 Explanatory Dictionary of Modern Computer Vocabulary, 2004 .

Litteratur

Links

  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier
I bibliografiske kataloger
 Videnskabelige retninger
Humaniora naturlig Offentlig Anvendt Teknisk Nøjagtig
Videnskab om Videnskab