ИНФОРМА́ТИКА

  • рубрика

    Рубрика: Математика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 11. Москва, 2008, стр. 481

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Ю. И. Журавлёв, И. Б. Гуревич

ИНФОРМА́ТИКА, нау­ка о ме­то­дах и про­цес­сах сбо­ра, хра­не­ния, об­ра­бот­ки, ана­ли­за и оце­ни­ва­ния ин­фор­ма­ции, обес­пе­чи­ваю­щих воз­мож­ность её ис­поль­зо­ва­ния для при­ня­тия ре­ше­ний. Пред­ме­том И. яв­ля­ет­ся об­ще­на­уч­ное аб­ст­ракт­ное по­ня­тие «ин­фор­ма­ция» и ме­то­ды её пред­став­ле­ния, пре­об­ра­зо­ва­ния и ис­поль­зо­ва­ния. Объ­ек­та­ми И. яв­ля­ют­ся: ис­ход­ная ин­фор­ма­ция – сим­во­лы, сиг­на­лы, изо­бра­же­ния, тек­сты, т. е. со­во­куп­ность дан­ных, дос­туп­ных для ис­поль­зо­ва­ния; реа­ли­за­ции и мо­де­ли ин­фор­ма­ции – ре­зуль­тат при­ме­не­ния к ис­ход­ной ин­фор­ма­ции ме­то­дов пред­ва­рит. об­ра­бот­ки (обес­пе­чи­ваю­щих её при­ве­де­ние к ви­ду, до­пус­каю­ще­му воз­мож­ность ис­поль­зо­ва­ния ма­тема­тич. ме­то­дов об­ра­бот­ки, ана­ли­за и оце­ни­ва­ния ин­фор­ма­ции); ма­те­ма­тич. ме­то­ды пре­об­ра­зо­ва­ния ин­фор­ма­ции; реа­ли­за­ции ма­те­ма­тич. ме­то­дов пре­об­ра­зо­ва­ния ин­фор­ма­ции в ви­де про­грамм для ЭВМ; ре­зуль­та­ты об­ра­бот­ки, ана­ли­за и оце­ни­ва­ния ин­фор­ма­ции, со­дер­жа­щие как ре­ше­ния, так и об­ра­бо­тан­ную ин­фор­ма­цию, не­об­хо­ди­мую для их при­ня­тия.

И. свя­за­на с фи­ло­со­фи­ей че­рез уче­ние об ин­фор­ма­ции как об­ще­на­уч­ной ка­те­го­рии и че­рез тео­рию по­зна­ния; с ма­те­ма­ти­кой че­рез ма­те­ма­тич. мо­де­ли, ма­те­ма­тич. ло­ги­ку и тео­рию ал­го­рит­мов; с лин­гвис­ти­кой че­рез фор­маль­ные язы­ки и зна­ко­вые сис­те­мы. И. свя­за­на так­же с ин­фор­ма­ции тео­ри­ей и ки­бер­не­ти­кой.

Информация – од­но из наи­бо­лее об­щих по­ня­тий нау­ки, обо­зна­чаю­щее не­ко­то­рые све­де­ния, со­во­куп­ность к.-л. дан­ных, со­об­ще­ний, зна­ний и т. п., ко­то­рые бы­ли за­ре­ги­ст­ри­ро­ва­ны, клас­си­фи­ци­ро­ва­ны, объ­е­ди­не­ны (взаи­мо­свя­за­ны) или ин­тер­пре­ти­ро­ва­ны в рам­ках не­ко­то­рой струк­ту­ры т. о., что­бы они при­об­ре­ли оп­ре­де­лён­ный смысл или зна­че­ние. Ин­фор­ма­ция, пе­ре­но­си­мая сиг­на­лом, как пра­ви­ло, име­ет не­ко­то­рый смысл, от­лич­ный от смыс­ла са­мо­го фак­та по­сту­п­ле­ния сиг­на­ла. Ин­фор­ма­цию мож­но рас­смат­ри­вать как фи­лос. ка­те­го­рию, свя­зан­ную со свой­ст­вом от­ра­же­ния, при­су­ще­го всей ма­те­рии. От­ра­же­ние не сво­дит­ся к про­сто­му фи­зич. взаи­мо­дей­ст­вию двух объ­ек­тов. Ин­фор­ма­ция свя­за­на со свой­ст­вом объ­ек­тов, яв­ле­ний и про­цес­сов по­ро­ж­дать мно­го­об­ра­зие со­стоя­ний, ко­то­рые по­сред­ст­вом от­ра­же­ния пе­ре­да­ют­ся от од­но­го объ­ек­та к дру­го­му и за­пе­чат­ле­ва­ют­ся в его струк­ту­ре.

При изу­че­нии ин­фор­ма­ции воз­ни­ка­ют про­бле­мы в тех­нич., се­ман­тич. и праг­ма­тич. ас­пек­тах. Тех­нич. про­бле­мы по­свя­ще­ны во­про­сам точ­но­сти, на­дёж­но­сти, ско­ро­сти пе­ре­да­чи сиг­на­лов. Се­ман­тич. про­бле­мы свя­за­ны с во­про­сом о том, как точ­но мож­но пе­ре­да­вать смысл тек­ста с по­мо­щью ко­дов. Праг­ма­тич. про­бле­мы свя­за­ны с тем, на­сколь­ко эф­фек­тив­но ин­фор­ма­ция влия­ет на по­ве­де­ние ад­ре­са­та. По­ня­тие ин­фор­ма­ции, по­доб­но по­ня­тию энер­гии в фи­зи­ке, яв­ля­ет­ся од­ним из осн. по­ня­тий ки­бер­не­ти­ки – нау­ки об об­щих за­ко­нах по­лу­че­ния, хра­не­ния, пе­ре­да­чи и пре­об­ра­зо­ва­ния ин­фор­ма­ции в слож­ных управ­ляю­щих сис­те­мах. При этом под управ­ляю­щи­ми сис­те­ма­ми по­ни­ма­ют не толь­ко тех­нич., но и лю­бые био­ло­гич. и со­ци­аль­ные сис­темы. В нау­ке 19 в. ис­поль­зо­ва­лись гл. обр. че­ты­ре осн. по­ня­тия – ма­те­рия, энер­гия, про­стран­ст­во и вре­мя. Ки­бер­не­ти­ка, до­ба­вив к ним по­ня­тие ин­фор­ма­ции, рас­ши­ри­ла преж­нее ми­ро­по­ни­ма­ние. С по­яв­ле­ни­ем ки­бер­не­ти­ки и по­ня­тия ин­фор­ма­ции совр. кар­ти­на ми­ра об­ре­ла бо­лее це­ло­ст­ный ха­рак­тер. Ма­те­ри­аль­ные про­цес­сы – это про­цес­сы пе­ре­но­са и пре­обра­зо­ва­ния ве­ще­ст­ва и энер­гии, про­те­каю­щие в про­стран­ст­ве и во вре­ме­ни. Ки­бер­не­ти­ка вве­ла в на­уч. обо­рот но­вую для нау­ки об­ласть ре­аль­но­го ми­ра – ин­фор­мац. про­цес­сы, про­ис­хо­дя­щие в сис­те­мах управ­ле­ния разл. при­ро­ды.

Исторический очерк

И. на­ча­ла фор­ми­ро­вать­ся в 1960-х гг. в свя­зи с по­явле­ни­ем слож­ных при­клад­ных за­дач боль­шой раз­мер­но­сти, не под­даю­щих­ся ана­ли­зу с по­мо­щью ме­то­дов клас­сич. матема­ти­ки (кос­мич. ис­сле­до­ва­ния, раз­ра­бот­ка ядер­но­го ору­жия, стра­те­гич. и так­тич. пла­ни­ро­ва­ние во­ен. дей­ст­вий, ана­лиз раз­но­род­ной раз­ве­ды­ва­тель­ной ин­фор­ма­ции). Эти за­да­чи тре­бо­ва­ли опи­са­ния изу­чае­мых про­цес­сов в тер­ми­нах сбо­ра, хра­не­ния, об­ра­бот­ки, ана­ли­за и оце­ни­ва­ния ин­фор­ма­ции и при­ня­тия уп­рав­ленч. ре­ше­ний или про­гно­зи­ро­ва­ния.

Спе­ци­фич. осо­бен­но­стью И. яв­ля­ет­ся то, что в те­че­ние оп­ре­де­лён­но­го пе­рио­да её ста­нов­ле­ния па­рал­лель­но раз­ви­ва­лись два на­прав­ле­ния, ка­ж­дое из ко­то­рых име­но­ва­лось «И.». Ны­не под И. как нау­кой по­ни­ма­ет­ся на­прав­ле­ние, име­нуе­мое в анг­лоя­зыч­ной лит-ре «informatics» или «computer science». Др. на­прав­ле­ние, по­свя­щён­ное изу­че­нию струк­ту­ры и об­щих свойств объ­ек­тив­ной (на­учной) ин­фор­ма­ции, за­ко­но­мер­но­стям и тех­но­ло­гии её функ­цио­ни­ро­ва­ния в об­ще­ст­ве, ино­гда на­зы­ва­ют до­ку­мен­та­ли­сти­кой (до­ку­мен­таль­ной И.) или ав­то­ма­тич. ана­ли­зом до­ку­мен­тов. Оно раз­ви­ва­ет­ся с нач. 20 в., воз­ник­нув в свя­зи с уве­ли­чив­шей­ся по­треб­но­стью в эф­фек­тив­ных ме­то­дах сбо­ра, об­ра­бот­ки, хра­не­ния, по­ис­ка и рас­про­стра­не­ния на­уч. ин­фор­ма­ции. Мож­но счи­тать, что И. за­ро­ди­лась в биб­лио­те­ко­ве­де­нии, ко­гда по­я­ви­лась не­об­хо­ди­мость ра­цио­на­ли­зи­ро­вать дея­тель­ность проф. (спец.) биб­лио­тек в ус­ло­ви­ях ин­фор­мац. взры­ва. Пер­вым ша­гом в ор­га­ни­за­ци­он­ном оформ­ле­нии И. бы­ло соз­да­ние в 1895 Ме­ж­ду­нар. ин-та биб­лио­гра­фии (Брюс­сель), став­ше­го в 1938 гл. проф. ор­га­ни­за­ци­ей спе­циа­ли­стов по И. под назв. «Ме­ж­ду­нар. фе­де­ра­ция по ин­фор­ма­ции и до­ку­мен­та­ции» (Fédération Internatio­nale d’Information et Documentation – FID). Соз­да­те­лем это­го ин­сти­ту­та – бельг. учё­ным П. От­ле бы­ли очер­че­ны кон­ту­ры бу­ду­щей науч. дис­ци­п­ли­ны. Пер­во­на­чаль­но для её назв. был ис­поль­зо­ван тер­мин «до­ку­мен­та­ция» (documentation). При этом до­ку­мент по­ни­мал­ся как не­кий ма­те­ри­аль­ный объ­ект, со­дер­жа­щий за­кре­п­лён­ную в нём ин­фор­ма­цию и ис­поль­зую­щий­ся на прак­ти­ке для хра­не­ния и пе­ре­да­чи в про­стран­ст­ве и вре­ме­ни. Этот тер­мин, од­на­ко, не­удо­бен для на­име­но­ва­ния на­уч. дис­ци­п­ли­ны тем, что мно­го­зна­чен и ак­цен­ти­ру­ет вни­ма­ние на ма­те­ри­аль­ном но­си­те­ле ин­фор­ма­ции (в то вре­мя как всё боль­шее зна­че­ние при­об­ре­та­ли «не­до­ку­мен­таль­ные» ин­фор­мац. про­цес­сы). В анг­лоя­зыч­ной лит-ре с кон. 1940-х гг. в том же зна­че­нии ста­ли упот­реб­лять вы­ра­же­ние «на­уч­ная ин­фор­ма­ция» (scientific information), и в 1958 бы­ла про­ве­де­на ме­ж­ду­нар. кон­фе­рен­ция по на­уч. ин­фор­ма­ции. Ав­то­но­ми­за­ция И. в совр. по­ни­ма­нии на­ча­лась в кон. 1950-х гг. и ак­тив­но про­дол­жа­лась в те­че­ние 1960–70-х гг. Ин­тен­сив­ное раз­ви­тие и со­вер­шен­ст­во­ва­ние вы­чис­лит. тех­ни­ки и мно­го­числ. при­ме­ры её рас­ту­ще­го влия­ния на жизнь об­ще­ст­ва за­ста­ви­ли на­чать серь­ёз­но счи­тать­ся с этим яв­ле­ни­ем. В 1957 нем. спе­циа­лист в об­лас­ти вы­чис­лит. тех­ни­ки К. Штайн­бух ввёл тер­мин «И.» в ст. «Informatik: Automatische Informationsverarbeitung» («Ин­фор­ма­ти­ка: ав­то­ма­ти­че­ская об­ра­бот­ка ин­фор­ма­ции»). Англ. тер­мин «informatics» обыч­но (не со­всем точ­но) ото­жде­ст­в­лял­ся с «вы­чис­лит. нау­ка­ми» («computer science»), он был од­но­вре­мен­но и не­за­ви­си­мо при­ме­нён У. Бау­эром. Счи­та­лось, что в от­ли­чие от «вы­чис­лит. на­ук» И. – нау­ка бо­лее тео­ре­ти­че­ская и, сле­до­ва­тель­но, бо­лее ма­те­ма­ти­зи­ро­ван­ная. Тер­мин был со­став­лен из ком­би­на­ции слов «information» (ин­фор­ма­ция) и «automa­tion» (ав­то­ма­ти­ка) и пред­на­зна­чен для обо­зна­че­ния нау­ки, по­свя­щён­ной ав­то­ма­тич. об­ра­бот­ке ин­фор­ма­ции. Он во­шёл в упот­реб­ле­ние в Ев­ро­пе, за ис­клю­че­ни­ем Ве­ли­ко­бри­та­нии, где в осн. пре­об­ла­да­ло по­ни­ма­ние, со­от­вет­ст­вую­щее тер­ми­ну «computer science» (нау­ка о вы­чис­ле­ни­ях). В 1962 отеч. учё­ный А. А. Хар­ке­вич пред­ло­жил дать нау­ке но­вое на­име­но­ва­ние: ин­фор­мо­ло­гия, или И. («ин­фор­ма­ция» плюс «ав­то­ма­ти­ка»). Осн. по­ло­же­ния и прин­ци­пы этой на­уч. дис­ци­п­ли­ны впер­вые бы­ли сис­те­ма­ти­че­ски из­ло­же­ны в мо­но­гра­фии рос. учё­ных А. И. Ми­хай­ло­ва, А. И. Чёр­но­го и Р. С. Ги­ля­рев­ско­го («Ос­но­вы на­уч­ной ин­фор­ма­ции», 1965). В 1968 она бы­ла пе­ре­из­да­на в пе­ре­ра­бо­тан­ном и до­пол­нен­ном ви­де под назв. «Ос­но­вы ин­фор­ма­ти­ки». По­сле это­го тер­мин «И.» стал упот­реб­лять­ся вме­сто тер­ми­на «до­ку­мен­та­ция». Пред­ла­гал­ся ряд оп­ре­де­ле­ний пред­ме­та И.: И. – изу­че­ние фе­но­ме­на ЭВМ (амер. учё­ные А. Нью­элл, А. Пер­лис и Г. Сай­мон, 1967); И. – изу­че­ние ал­го­рит­мов (Д. Кнут, США, 1968); И. – изу­че­ние ин­фор­мац. струк­тур (П. Уаг­нер, США, 1968); И. – изу­че­ние и пре­одо­ле­ние слож­но­сти (ни­дерл. учё­ный Э. Дейк­ст­ра, 1969). В даль­ней­шем все эти на­прав­ле­ния во­шли в пред­мет ин­фор­ма­ти­ки.

Франц. тер­мин «informatique» был пред­ло­жен в 1962 Ф. Дрей­фу­сом и со­про­во­ж­дён пе­ре­во­да­ми на англ. «infor­ma­tics» и итал., исп. и пор­туг. «infor­ma­tica» для обо­зна­че­ния про­цес­сов ис­поль­зо­ва­ния ЭВМ для хра­не­ния и об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции. Франц. Об-во при­клад­ной вы­чис­лит. тех­ни­ки (Société d’Infor­ma­tique Appliquée) при­ня­ло тер­мин «in­formatique» в ка­че­ст­ве обо­зна­че­ния об­лас­ти сво­их ин­те­ре­сов – про­блем раз­ра­бот­ки и при­ме­не­ния ЭВМ. Фак­ти­че­ски к 1970-м гг. сло­жи­лись две не­за­ви­си­мые на­уч. дис­ци­п­ли­ны, име­но­вав­шие се­бя И. Ис­сле­до­ва­ли они, од­на­ко, две раз­ные сто­ро­ны од­но­го фе­но­ме­на ин­фор­ма­ции – со­дер­жа­тель­ный смысл и тех­нич. сред­ст­ва соз­да­ния, на­ко­п­ле­ния и рас­про­стра­не­ния зна­ний. По­ни­ма­ние един­ст­ва двух об­лас­тей зна­ния при­шло в хо­де раз­ви­тия ин­фор­ма­ци­он­ных тех­но­ло­гий. С од­ной сто­ро­ны, об­ра­бот­ка смы­сло­вой ин­фор­ма­ции ста­ла про­во­дить­ся поч­ти ис­клю­чи­тель­но с по­мо­щью ЭВМ, с дру­гой – по­вы­ше­ние эф­фек­тив­но­сти вы­чис­лит. сис­тем по­тре­бо­ва­ло учё­та смы­сло­во­го со­дер­жа­ния дан­ных. В 1987 А. П. Ер­шов, бла­го­да­ря ко­то­ро­му в рус. яз. во­шло по­ни­ма­ние тер­ми­на «И.» в зна­че­нии «про­грам­ми­ро­ва­ние для ЭВМ», дал бо­лее ши­ро­кое его оп­ре­де­ле­ние: «Пред­ме­том ин­фор­ма­ти­ки как нау­ки яв­ля­ет­ся изу­че­ние за­ко­нов, ме­то­дов и спо­со­бов на­ко­п­ле­ния, пе­ре­да­чи и об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции – пре­ж­де все­го с по­мо­щью ЭВМ».

В це­лом в И. изу­ча­ет­ся ин­фор­ма­ция, прак­ти­ка её об­ра­бот­ки и тех­ни­ка, свя­зан­ная с ин­фор­мац. сис­те­ма­ми; ис­сле­ду­ют­ся струк­ту­ры, по­ве­де­ние и взаи­мо­дей­ст­вие ес­теств. и ис­кусств. сис­тем, хра­ня­щих, об­ра­ба­ты­ваю­щих и пе­ре­даю­щих ин­фор­ма­цию; раз­ви­ва­ют­ся собств. кон­цеп­ту­аль­ные и тео­ре­тич. ос­но­ва­ния.

Информатика и новые методы научного познания

К нач. 1970-х гг. окон­ча­тель­но офор­ми­лась ки­бер­не­ти­ка как нау­ка фи­зи­ко-ма­те­ма­тич. про­фи­ля с собств. пред­ме­том ис­сле­до­ва­ния – т. н. ки­бер­не­тич. сис­те­ма­ми, пред­став­ляю­щи­ми со­бой аб­ст­рак­цию слож­ных сис­тем, изу­чае­мых ши­ро­ким спек­тром ес­теств., тех­нич. и со­ци­аль­ных на­ук. Вы­яв­ляя об­щие ас­пек­ты в сис­те­мах столь разл. при­ро­ды, ки­бер­не­ти­ка вве­ла об­щий и при­том прин­ци­пи­аль­но но­вый ме­тод их изу­че­ния. Это т. н. ме­тод ма­шин­но­го экс­пе­ри­мен­та, про­ме­жу­точ­ный ме­ж­ду клас­сич. де­дук­тив­ным и клас­сич. экс­пе­ри­мен­таль­ным ме­то­да­ми. Спектр про­блем, дос­туп­ных ис­сле­до­ва­нию ки­бер­не­тич. ме­то­да­ми, по срав­не­нию с клас­сич. ма­те­ма­тич. ме­то­да­ми, зна­чи­тель­но ши­ре. Ме­тод ма­шин­но­го экс­пе­ри­мен­та стал мощ­ным уни­вер­саль­ным ме­то­дом на­уч. по­зна­ния в ре­зуль­та­те по­яв­ле­ния бы­ст­ро­дей­ст­вую­щих уни­вер­саль­ных ЭВМ. Он ос­но­ван на ис­поль­зо­ва­нии фор­ма­ли­зо­ван­ных опи­са­ний про­цес­сов и яв­ле­ний – ма­те­ма­тич. мо­де­лей, в т. ч. их важ­но­го клас­са, т. н. ими­та­ци­он­ных мо­де­лей. Мо­де­ли­ро­ва­ние ма­те­ма­ти­че­ское бы­ло из­вест­но и при­ме­ня­лось до воз­ник­но­ве­ния ки­бер­не­ти­ки и И. Ис­поль­зо­ва­ние ими­та­ци­он­ных мо­де­лей, од­на­ко, бы­ло не­воз­мож­но до по­яв­ле­ния по­ня­тия ин­фор­ма­ции, кон­цеп­ции ин­фор­ма­ци­он­но­го ана­ли­за и ЭВМ.

Структура и состав информатики

И. мож­но рас­смат­ри­вать как со­во­куп­ность ме­то­дов и под­хо­дов ки­бер­не­ти­ки, тео­рии фор­маль­ных сис­тем и до­ку­мен­та­ли­сти­ки. Она в зна­чит. сте­пе­ни ба­зи­ру­ет­ся на ме­то­дах ма­те­ма­тич. ки­бер­не­ти­ки и ме­то­дах ма­те­ма­тич. мо­де­ли­ро­ва­ния, ко­то­рые тес­но свя­за­ны с ме­то­дом ма­шин­но­го экс­пе­ри­мен­та, в ча­ст­но­сти с ими­таци­он­ны­ми мо­де­ля­ми. Эти мо­де­ли, по су­ще­ст­ву, яв­ля­ют­ся пе­ре­ло­же­ни­ем на ма­шин­ный язык опи­са­ний мо­де­ли­руе­мых сис­тем. Та­ким спо­со­бом пре­ж­де все­го на­ча­ли ре­шать­ся за­да­чи ана­ли­за боль­ших слож­ных сис­тем. ЭВМ яв­ля­ют­ся для них осн. ин­ст­ру­мен­том ис­сле­до­ва­ний и, бу­ду­чи са­ми боль­ши­ми слож­ны­ми сис­те­ма­ми, вы­сту­па­ют в ка­че­ст­ве важ­но­го объ­ек­та ис­сле­до­ва­ний. От­ли­ча­ясь те­ми или ины­ми спе­ци­фич. свой­ст­ва­ми, боль­шие сис­те­мы мо­гут изу­чать­ся ин­фор­мац. ме­то­да­ми, спе­ци­аль­но при­спо­соб­лен­ны­ми к сис­те­мам со­от­вет­ст­вую­щих клас­сов. Так воз­ник­ли и про­дол­жа­ют раз­ви­вать­ся спе­циа­ли­зир. при­клад­ные раз­де­лы ки­бер­не­ти­ки и И.: тех­нич., эко­но­мич., био­ло­гич., ме­ди­цин­ские, во­ен­ные.

В от­ли­чие от ки­бер­не­ти­ки, осн. пред­ме­том ко­то­рой ста­ло изу­че­ние ин­фор­мац. про­цес­сов управ­ле­ния и свя­зи в боль­ших слож­ных сис­те­мах, раз­ви­тие И. свя­за­но с про­бле­ма­ми из­вле­че­ния, пре­об­ра­зо­ва­ния и ис­поль­зо­ва­ния ин­фор­ма­ции с це­лью ав­то­ма­ти­за­ции при­ня­тия ин­тел­лек­ту­аль­ных ре­ше­ний, ис­клю­чаю­щей че­ло­ве­ка из это­го про­цес­са. В свя­зи с этим в И. сис­те­ма­ти­че­ски изу­ча­ют­ся ал­го­рит­мич. про­цес­сы, обес­пе­чи­ваю­щие опи­са­ние и пре­об­ра­зо­ва­ние ин­фор­ма­ции: тео­рия, ана­лиз, по­строе­ние, эф­фек­тив­ность, реа­ли­за­ция и при­ме­не­ние ал­го­рит­мов. Осо­бый тео­ре­тич. и прак­тич. ин­те­рес со­став­ля­ет про­бле­ма, свя­зан­ная с тем, ка­кие про­цес­сы под­да­ют­ся эф­фек­тив­ной ав­то­ма­ти­за­ции.

И. име­ет дос­та­точ­но слож­ную струк­ту­ру, и по­ка не дос­тиг­ну­то пол­но­го со­гла­сия от­но­си­тель­но на­прав­ле­ний ис­сле­до­ва­ний и раз­де­лов, яв­ляю­щих­ся её не­отъ­ем­ле­мы­ми час­тя­ми.

Математический аппарат информатики

вклю­ча­ет её ма­те­ма­тич. ос­но­вы, тео­рию вы­чис­ле­ний, ал­го­рит­мы и струк­ту­ры дан­ных.

Ста­нов­ле­ние И. про­хо­ди­ло под су­ще­ст­вен­ным влия­ни­ем тен­ден­ций раз­ви­тия соб­ст­вен­но ма­те­ма­ти­ки, «ма­те­ма­ти­за­ции» разл. об­лас­тей нау­ки, про­ник­но­ве­ния ма­те­ма­тич. ме­то­дов во мно­гие сфе­ры прак­тич. дея­тель­но­сти, бы­ст­ро­го про­грес­са вы­чис­лит. тех­ни­ки. Про­цесс ма­те­ма­ти­за­ции со­про­во­ж­дал­ся воз­ник­но­ве­ни­ем ря­да но­вых ма­те­ма­тич. дис­ци­п­лин (ал­го­рит­мов тео­рия, тео­рия ин­фор­ма­ции, ис­сле­до­ва­ние опе­ра­ций, игр тео­рия), со­став­ляю­щих су­ще­ст­вен­ную часть ап­па­ра­та тео­ре­тич. И. На ос­но­ве за­дач тео­рии управ­ляю­щих сис­тем, ком­би­на­тор­но­го ана­ли­за, гра­фов тео­рии, тео­рии ко­ди­ро­ва­ния раз­ви­ва­лась дис­крет­ная ма­те­ма­ти­ка, так­же яв­ляю­щая­ся од­ним из осн. ма­те­ма­тич. средств ин­фор­ма­ти­ки.

В со­став И. вхо­дит зна­чит. часть ма­те­ма­тич. ме­то­дов ки­бер­не­ти­ки. Ряд ма­те­ма­тич. ме­то­дов и на­прав­ле­ний, воз­ник­ших и раз­ви­вав­ших­ся в рам­ках ки­бер­не­ти­ки, во­шёл за­тем в И. Это, в ча­ст­но­сти, от­но­сит­ся к ав­то­ма­тов тео­рии и тео­рии ло­гич. се­тей. К тео­рии ав­то­ма­тов при­мы­ка­ют тео­рии фор­маль­ных язы­ков и грам­ма­тик, со­став­ляю­щие ос­но­ву об­щей тео­рии зна­ко­вых сис­тем. Эти тео­рии име­ют де­ло с дис­крет­ной ин­фор­ма­ци­ей и её пре­об­ра­зо­ва­ния­ми, со­став­ляю­щи­ми ос­но­ву по­строе­ния тео­рии лю­бых сис­тем управ­ле­ния.

В И. ис­поль­зу­ют­ся ма­те­ма­ти­че­ская ло­ги­ка – ал­геб­ра ло­ги­ки, ло­гич. вы­во­ды, фор­маль­ные до­ка­за­тель­ст­ва; чи­сел тео­рия; гра­фов тео­рия; ти­пов тео­рия; ка­те­го­рий тео­рия; вы­чис­ли­тель­ная гео­мет­рия – ис­сле­до­ва­ние ал­го­рит­мов ре­ше­ния за­дач, сфор­му­ли­ро­ван­ных в гео­мет­рич. тер­ми­нах. Важ­ную роль в И. иг­ра­ет тео­рия вы­чис­ле­ний, в ко­то­рую вхо­дят тео­рия ав­то­ма­тов, где ис­сле­ду­ют­ся ло­гич. струк­ту­ры для ре­ше­ния за­дач; тео­рия вы­чис­ли­мо­сти, в ко­то­рой ус­та­нав­ли­ва­ет­ся, что мо­жет и что не мо­жет быть вы­чис­ле­но, в т. ч. на совр. ЭВМ; тео­рия вы­чис­ли­тель­ной слож­но­сти; тео­рия кван­то­вых вы­чис­ле­ний; ал­го­рит­ми­за­ция, ана­лиз ал­го­рит­мов; про­грам­ми­ро­ва­ние.

Связь И. с ма­те­ма­ти­кой не ог­ра­ни­чи­ва­ет­ся лишь ис­поль­зо­ва­ни­ем в И. ма­те­ма­тич. ме­то­дов. Ма­те­ма­ти­ка и И. име­ют об­щие об­лас­ти ис­сле­до­ва­ния. Так, ал­го­рит­мы, изу­чаю­щие­ся в ма­те­ма­тич. тео­рии ал­го­рит­мов, мо­гут рас­смат­ри­вать­ся как не­ко­то­рые фор­ма­ли­зо­ван­ные сис­те­мы и мо­гут ис­сле­до­вать­ся в И. Под­ход к изу­че­нию ал­го­рит­мов и воз­ни­каю­щие при этом за­да­чи в ма­те­ма­ти­ке и в И. су­ще­ст­вен­но от­ли­ча­ют­ся. Для ма­те­ма­ти­ки ал­го­ритм яв­ля­ет­ся пре­ж­де все­го од­ним из фун­дам. по­ня­тий, и гл. за­да­ча со­сто­ит в изу­че­нии об­щих свойств это­го по­ня­тия, для че­го не­об­хо­ди­мо све­сти его оп­ре­де­ле­ние к ми­ним. чис­лу про­стей­ших фун­дам. по­ня­тий и опе­ра­ций. За­да­ча И. – раз­ра­бо­тать прак­ти­че­ски удоб­ные ме­то­ды син­те­за кон­крет­ных сис­тем и ал­го­рит­мов. Ука­зан­ная прак­тич. на­прав­лен­ность при­во­дит к не­об­хо­ди­мо­сти раз­ра­бот­ки дос­та­точ­но удоб­ных для поль­зо­ва­ния про­це­дур­но- и про­блем­но-ори­ен­ти­ро­ван­ных ал­го­рит­мич. язы­ков. Вме­сто ха­рак­тер­но­го для ма­те­ма­ти­ки ин­те­ре­са к прин­ци­пи­аль­ной воз­мож­но­сти ус­та­нов­ле­ния эк­ви­ва­лент­но­сти в тех или иных клас­сах ал­го­рит­мов, в И. наи­бо­лее важ­но соз­да­ние ап­па­ра­та, удоб­но­го для фак­тич. вы­пол­не­ния эк­ви­ва­лент­ных пре­об­ра­зо­ва­ний ал­го­рит­мов. Вме­сто про­стей­шей фор­мы пред­став­ле­ния ин­фор­ма­ции в ви­де слов в аб­ст­ракт­ном ал­фа­ви­те И. изу­ча­ет слож­ные струк­ту­ры дан­ных, не­об­хо­ди­мые для эф­фек­тив­ной реа­ли­за­ции ал­го­рит­мов на ЭВМ.

Методы информатики

вклю­ча­ют ал­го­рит­ми­за­цию, ма­те­ма­тич. мо­де­ли­ро­ва­ние и про­грам­ми­ро­ва­ние. Ал­го­рит­ми­за­ция, за­им­ст­во­ван­ная И. из ма­те­ма­тич. ки­бер­не­ти­ки, яв­ля­ет­ся од­ним из её важ­ней­ших ин­ст­ру­мен­тов и пред­став­ля­ет со­бой со­став­ле­ние ма­те­ма­тич. опи­са­ния (ма­те­ма­тич. мо­де­ли) изу­чае­мо­го объ­ек­та, про­цес­са или яв­ле­ния, т. е. реа­ли­за­цию при­чин­но-след­ст­вен­ных свя­зей и др. за­ко­но­мер­но­стей в ви­де на­прав­лен­но­го про­цес­са об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции по фор­маль­ным пра­ви­лам. Ис­точ­ни­ком ис­ход­ной ин­фор­ма­ции для ал­го­рит­ми­за­ции слу­жат тео­ре­тич. и экс­пе­рим. дан­ные, а так­же эв­ри­стич., не­фор­маль­ные све­де­ния об изу­чае­мом про­цес­се. Ал­го­рит­ми­за­ция ин­фор­мац. про­цес­сов пред­по­ла­га­ет их точ­ное опи­са­ние на точ­но по­стро­ен­ных ис­кус­ст­вен­ных язы­ках – ин­фор­ма­ци­он­но-ло­ги­че­ских и ал­го­рит­ми­че­ских, т. е. ис­кусств. язы­ках, пред­на­зна­чен­ных для пред­став­ле­ния со­от­вет­ст­вую­щих ал­го­рит­мов.

Фор­ма­ли­за­ция, яв­ляю­щая­ся не­об­хо­ди­мым ус­ло­ви­ем ал­го­рит­ми­за­ции (в ча­ст­но­сти, с по­мо­щью по­строе­ния фор­ма­ли­зо­ван­ных язы­ков, те­зау­ру­сов и он­то­ло­гий для пред­став­ле­ния не­ко­то­рой со­дер­жа­тель­ной об­лас­ти), и ал­го­рит­ми­за­ция (пред­став­ле­ние не­ко­то­ро­го про­цес­са об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции в ви­де де­тер­ми­ни­ро­ван­но­го пред­пи­са­ния ал­го­рит­ма) тре­бу­ют ис­поль­зо­ва­ния стро­гих по­ня­тий. Б. ч. на­ук и об­лас­тей ис­сле­до­ва­ний (за ис­клю­че­ни­ем ма­те­ма­ти­ки, ме­ха­ни­ки, ма­те­ма­тич. лин­гвис­ти­ки и не­ко­то­рых др.) ещё не дос­тиг­ла уров­ня, по­зво­ляю­ще­го стро­ить на имею­щих­ся зна­ни­ях фор­маль­ные сис­те­мы и ал­го­рит­мы в ма­те­ма­тич. смыс­ле это­го по­ня­тия, т. е. они не под­го­тов­ле­ны для уточ­не­ния сис­тем сво­их по­ня­тий ме­то­дом по­строе­ния фор­ма­ли­зо­ван­ных язы­ков. Слож­ность фор­ма­ли­за­ции и ал­го­рит­ми­за­ции, с ко­то­рой стал­ки­ва­ет­ся И., свя­за­на так­же с уточ­не­ни­ем смыс­ла вы­ра­же­ний на­уч. и ес­теств. язы­ков – с во­про­са­ми се­ман­ти­ки. Счи­та­ет­ся, что пер­спек­тив­ным яв­ля­ет­ся та­кое уточ­не­ние се­ман­ти­ки, ко­то­рое опи­ра­ет­ся на ал­го­рит­мич. ме­то­ды, при­чём опе­ри­ро­ва­ние аб­ст­ракт­ны­ми по­ня­тия­ми за­ме­ня­ет­ся опе­ри­ро­ва­ни­ем сим­во­ла­ми как кон­ст­рук­тив­ны­ми объ­ек­та­ми. По­доб­ное уточ­не­ние се­ман­ти­ки яв­ля­ется не­об­хо­ди­мым ус­ло­ви­ем ав­то­ма­ти­зации ин­тел­лек­ту­аль­ной дея­тель­но­сти. Эти слож­но­сти фор­ма­ли­за­ции су­ще­ст­вен­но за­труд­ня­ют ис­поль­зо­ва­ние И. в ря­де ес­теств. на­ук (био­ло­гия, гео­ло­гия, мед. нау­ки и пр.) и осо­бен­но в гу­ма­ни­тар­ных нау­ках.

Ма­те­ма­тическое мо­де­ли­ро­ва­ние – один из важ­ней­ших ин­ст­ру­мен­тов И. в про­цес­се по­лу­че­ния зна­ний в ре­зуль­та­те об­ра­бот­ки ин­фор­ма­ции. Этот ме­тод за­клю­ча­ет­ся в за­ме­не ис­ход­ных объ­ек­тов их ма­те­ма­тич. мо­де­ля­ми и в про­ве­де­нии с ни­ми вы­чис­лит. экс­пе­ри­мен­тов, в ре­зуль­та­те ко­то­рых оп­ре­де­ля­ют­ся ис­ко­мые ха­рак­те­ри­сти­ки и свой­ст­ва объ­ек­тов. Ма­те­ма­ти­че­ское (ши­ре – ин­фор­ма­ци­он­ное) мо­де­ли­ро­ва­ние к.-л. объ­ек­та со­сто­ит в раз­ра­бот­ке и ис­поль­зо­вании триа­ды «мо­дель – ал­го­ритм – про­грам­ма». Её по­строе­ние да­ёт в ру­ки ис­сле­до­ва­те­ля ин­ст­ру­мент, ко­то­рый вна­ча­ле от­ла­жи­ва­ет­ся и тес­ти­ру­ет­ся пу­тём срав­не­ния ре­зуль­та­тов, по­лу­чен­ных в проб­ных вы­чис­лит. экс­пе­ри­мен­тах, с ре­зуль­та­та­ми на­тур­ных экс­пе­ри­мен­тов. По­сле ус­та­нов­ле­ния аде­к­ват­но­сти триа­ды ис­ход­но­му объ­ек­ту про­во­дят­ся вы­чис­лит. экс­пе­ри­мен­ты, даю­щие все тре­буе­мые зна­ния о по­ве­де­нии объ­ек­та.

Про­грам­ми­ро­ва­ние – в са­мом об­щем смыс­ле – про­цесс соз­да­ния лю­бых про­грамм для ЭВМ, реа­ли­зую­щих ма­те­ма­тич. ме­то­ды пре­об­ра­зо­ва­ния ин­фор­ма­ции, т. е. изу­че­ние прин­ци­пов по­строе­ния и функ­цио­ни­ро­ва­ния про­грамм для ЭВМ, а так­же ис­поль­зуе­мые ме­то­ды и тех­нич. приё­мы. Про­грам­ми­ро­ва­ние вклю­ча­ет: раз­ра­бот­ку ал­го­рит­мов (ис­поль­зо­ва­ние ме­то­дов тео­рии ал­го­рит­мов для ре­ше­ния при­клад­ных за­дач); раз­ра­бот­ку про­грамм для ЭВМ (ис­поль­зо­ва­ние язы­ков про­грам­ми­ро­ва­ния для реа­ли­за­ции ал­го­рит­мов); фор­маль­ные ме­то­ды (опи­са­ние и ис­сле­до­ва­ние свойств про­грамм с по­мо­щью ма­те­ма­тич. ме­то­дов); язы­ки про­грам­ми­ро­ва­ния и ком­пи­ля­то­ры (ком­пи­ля­ция и ин­тер­пре­та­ция – пре­об­ра­зо­ва­ние про­грамм для ЭВМ); фор­маль­ные язы­ки для пред­став­ле­ния ал­го­рит­мов; ар­хи­тек­ту­ры сис­тем (раз­ра­бот­ка, реа­ли­за­ция, оп­ти­ми­за­ция и ве­ри­фи­ка­ция вы­чис­лит. сис­тем); струк­ту­ру и по­строе­ние ЭВМ (опи­са­ние вы­чис­лит. ар­хи­тек­тур в ви­де элек­трон­ной и элек­трич. схем); опе­ра­ци­он­ные сис­те­мы (сис­те­мы управ­ле­ния ис­пол­не­ни­ем про­грамм ЭВМ, обес­пе­чи­ваю­щие воз­мож­ность прак­тич. ис­поль­зо­ва­ния вы­чис­лит. сис­те­мы); ба­зы дан­ных.

Функциональные и прикладные разделы информатики

В И. тра­ди­ци­он­но вклю­ча­ют­ся рас­по­зна­ва­ние об­ра­зов, изо­бра­же­ний ана­лиз, ис­кус­ст­вен­ный ин­тел­лект, ин­фор­ма­ци­он­ные тех­но­ло­гии, до­ку­мен­таль­ная И., ма­шин­ная гра­фи­ка, сис­те­мы ав­то­ма­ти­за­ции про­ек­ти­ро­ва­ния, ав­то­ма­ти­за­ция на­уч. ис­сле­до­ва­ний, ин­тел­лек­ту­аль­ный ана­лиз дан­ных, ин­фор­ма­ци­он­но-те­ле­ком­му­ни­ка­ци­он­ные сис­те­мы, мно­го­за­дач­ные, па­рал­лель­ные и рас­пре­де­лён­ные вы­чис­лит. сис­те­мы, че­ло­ве­кома­шин­ные сис­те­мы.

Рас­по­зна­ва­ние об­ра­зов как на­уч.-тех­нич. на­прав­ле­ние воз­ник­ло и сфор­ми­ро­ва­лось в свя­зи с не­об­хо­ди­мо­стью ре­шать за­да­чи ана­ли­за и оце­ни­ва­ния не­пол­ной, про­ти­во­ре­чи­вой, се­ман­ти­че­ски на­сы­щен­ной ин­фор­ма­ции, ко­то­рая так­же мо­жет со­дер­жать по­ме­хи, с по­мо­щью вы­чис­ли­тель­но эф­фек­тив­ных ма­те­ма­тич. ме­то­дов. Ис­ход­ной ин­фор­ма­ци­ей в за­да­чах рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов слу­жат чи­сло­вая, сим­воль­ная и экс­перт­ная ин­фор­ма­ция, изо­бра­же­ния, речь, сиг­на­лы, тек­сты, до­ку­мен­ты, чер­те­жи и про­из­воль­ные ком­би­на­ции ука­зан­ных раз­но­вид­но­стей ис­ход­ных дан­ных. Ме­то­ды и сред­ст­ва, соз­дан­ные и раз­ра­ба­ты­вае­мые в рам­ках рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов, пред­на­зна­че­ны для ре­ше­ния при­клад­ных ин­тел­лек­ту­аль­ных за­дач при­ня­тия ре­ше­ний, ди­аг­но­сти­ки, иден­ти­фи­ка­ции и про­гно­зи­ро­ва­ния (тех­нич. ди­аг­но­сти­ка, не­раз­ру­шаю­щий кон­троль, дис­тан­ци­он­ное зон­ди­ро­ва­ние, эко­ло­гич. мо­ни­то­ринг, про­гно­зи­ро­ва­ние и ди­аг­но­сти­ка в ме­ди­ци­не, пла­ни­ро­ва­ние и по­иск в гео­ло­гии, про­гно­зи­ро­ва­ние в хи­мии, ав­то­ма­ти­за­ция на­уч. ис­сле­до­ва­ний). Осо­бен­ность та­ких за­дач – не­воз­мож­ность ис­поль­зо­ва­ния клас­сич. ма­те­ма­тич. (ана­ли­тич.) мо­де­лей для фор­ма­ли­за­ции и пред­став­ле­ния ис­ход­ных дан­ных, ко­то­рые обыч­но не­пол­ны, про­ти­во­ре­чи­вы, сла­бо струк­ту­ри­ро­ва­ны, не­фор­ма­ли­зо­ва­ны, не­чёт­ки. В ос­но­ве их ре­ше­ния ле­жат мо­де­ли, свя­зан­ные с про­це­ду­ра­ми ана­ли­за и оце­ни­ва­ния ин­фор­ма­ции о за­да­че, гл. обр. пре­це­ден­тов, кос­вен­ных ха­рак­те­ри­стик, до­ступ­ных для из­ме­ре­ния, ло­гич. и фи­зич. ог­ра­ни­че­ний, кон­тек­ст­ных и пр. зна­ний. Ма­те­ма­тич. по­ста­нов­ка за­дач рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов, про­гно­зи­ро­ва­ния, ана­ли­за и по­ни­ма­ния изо­бра­же­ний и сиг­на­лов не за­ви­сит от пред­мет­ной об­лас­ти и спе­ци­фич. ви­да объ­ек­та ана­ли­за. Ме­то­ды рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов со­став­ля­ют ос­но­ву ин­фор­мац. ана­ли­за и обес­пе­че­ния, яв­ляю­ще­го­ся осн. функ­ци­ей при­ме­не­ния совр. вы­чис­лит. тех­ни­ки в пром-сти, на­уч. ис­сле­до­ва­ни­ях, эко­но­ми­ке и со­ци­аль­ной сфе­ре.

Ана­лиз изо­бра­же­ний. На­чи­ная с 1960-х гг. б. ч. при­ло­же­ний в рас­по­зна­ва­нии об­ра­зов свя­за­на с ана­ли­зом изо­бра­же­ний. Роль изо­бра­же­ния в ка­че­ст­ве объ­ек­та ана­ли­за и оце­ни­ва­ния оп­ре­де­ля­ет­ся его спе­ци­фич. ин­фор­мац. свой­ст­ва­ми. Ос­нов­ным в ана­ли­зе изо­бра­же­ний яв­ля­ет­ся из­вле­че­ние из них зна­ний и дан­ных, не­об­хо­ди­мых для при­ня­тия и ав­то­ма­ти­за­ции ин­тел­лек­ту­аль­ных ре­ше­ний. Раз­ви­тие ма­те­ма­тич. тео­рии ана­ли­за изо­бра­же­ний идёт по пу­ти её ал­геб­раи­за­ции на ос­но­ве ал­геб­ра­ич. под­хо­да к за­да­чам рас­по­зна­ва­ния и клас­си­фи­кации и его спе­циа­ли­за­ции на слу­чай пред­став­ле­ния ис­ход­ной ин­фор­ма­ции в ви­де изо­бра­же­ний – де­ск­рип­тив­ной тео­рии ана­ли­за изо­бра­же­ний, а так­же раз­ра­бот­ки ал­гебр изо­бра­же­ний. Труд­но­сти ре­ше­ния за­дач ана­ли­за изо­бра­же­ний оп­ре­де­ля­ют­ся не­об­хо­ди­мо­стью обес­пе­чить не­ко­то­рый ба­ланс ме­ж­ду про­ти­во­ре­чи­вы­ми фак­то­ра­ми: це­лью ана­ли­за, при­ро­дой зри­тель­но­го вос­при­ятия, ме­то­да­ми и сред­ст­ва­ми ре­ги­ст­ра­ции, фор­ми­ро­ва­ния и хра­не­ния изо­бра­же­ний, до­пус­ти­мы­ми ма­те­ма­тич. и вы­чис­лит. сред­ст­ва­ми ана­ли­за. Осн. про­ти­во­ре­чие свя­за­но со спе­ци­фич. ин­фор­мац. при­ро­дой соб­ст­вен­но изо­бра­же­ния и фор­маль­ны­ми (сим­воль­ны­ми) ме­то­да­ми ана­ли­за. Ме­то­ды и сред­ст­ва ана­ли­за изо­бра­же­ний ис­поль­зу­ют­ся в при­клад­ных ин­тел­лек­ту­аль­ных за­да­чах при­ня­тия ре­ше­ний, ди­аг­но­сти­ки, иден­ти­фи­ка­ции и про­гно­зи­ро­ва­ния.

Ис­кус­ст­вен­ный ин­тел­лект. Пред­мет это­го раз­де­ла И. – раз­ра­бот­ка и ис­сле­до­ва­ние сис­тем, де­мон­ст­ри­рую­щих на­ли­чие соб­ст­вен­но­го «ин­тел­лек­та» или спо­соб­ных к ав­то­ном­но­му по­ве­де­нию; в нём изу­ча­ют­ся ме­то­ды ре­ше­ния на ЭВМ та­ких ког­ни­тив­ных за­дач, с ко­то­ры­ми че­ло­век по­ка справ­ля­ет­ся луч­ше. Для дос­ти­же­ния этой це­ли ис­поль­зу­ют­ся ме­то­ды пред­став­ле­ния и вы­во­да при опе­ри­ро­ва­нии зна­ния­ми и ме­то­ды ре­ше­ния за­дач на ос­но­ве ис­поль­зо­ва­ния по­ис­ка. Как на­уч­ные, так и тех­нич. ас­пек­ты ис­кусств. ин­тел­лек­та ос­но­вы­ва­ют­ся на ги­по­те­зе, со­глас­но ко­то­рой про­цес­сы, обес­пе­чи­ваю­щие ра­зум­ное по­ве­де­ние, мо­гут мо­де­ли­ро­вать­ся на­бо­ром сим­во­лов и на­бо­ром ме­ха­низ­мов, по­ро­ж­даю­щих вре­менну́ю по­сле­до­ва­тель­ность струк­тур, по­стро­ен­ных из этих сим­во­лов. В про­грам­мах ЭВМ эти сим­воль­ные струк­туры ис­поль­зу­ют­ся для пред­став­ле­ния зна­ний про­блем­ной об­лас­ти и зна­ний о ре­шае­мой за­да­че. Вы­де­ле­ние и ис­поль­зо­ва­ние обо­их ви­дов ука­зан­ных зна­ний и син­тез пред­став­ляю­щих их струк­тур яв­ля­ют­ся гл. про­бле­ма­ми ис­кусств. ин­тел­лек­та. В 1990-х гг. в об­лас­ти при­клад­ных ин­тел­лек­ту­аль­ных сис­тем уси­лия со­сре­до­то­чи­лись на соз­да­нии сис­тем сле­дую­щих клас­сов: сис­те­мы ин­тел­лек­ту­аль­но­го уп­рав­ле­ния, ин­тел­лек­ту­аль­ные сис­те­мы ав­то­ма­ти­за­ции про­ек­ти­ро­ва­ния и сис­те­мы для ра­бо­ты со зри­тель­ны­ми сце­на­ми. При этом ра­нее соз­дан­ные экс­перт­ные сис­те­мы и сис­те­мы, свя­зан­ные с об­ра­бот­кой ес­теств. язы­ка, во­шли со­став­ны­ми час­тя­ми в сис­те­мы ин­тел­лек­ту­аль­но­го управ­ле­ния и ин­тел­лек­ту­аль­ные сис­те­мы ав­то­ма­ти­за­ции про­ек­ти­ро­ва­ния.

Сис­те­мы ав­то­ма­ти­за­ции про­ек­ти­ро­ва­ния. Ин­тел­лек­ту­аль­ные сис­те­мы ав­то­ма­ти­за­ции про­ек­ти­ро­ва­ния тре­бу­ют для сво­его раз­ви­тия ре­ше­ния сле­дую­щих осн. за­дач: соз­да­ния спец. пред­став­ле­ний зна­ний, в ко­то­рых еди­но­об­раз­ным спо­со­бом фик­си­ру­ет­ся ин­фор­ма­ция о сим­воль­но-ма­те­ма­тич. опи­са­ни­ях и об об­раз­ном пред­став­ле­нии зна­ний вме­сте с про­це­ду­ра­ми, осу­ще­ст­в­ляю­щи­ми пре­об­ра­зо­ва­ния «об­раз – текст – об­раз», раз­ра­бот­ки спец. ло­гич. сис­тем, ос­но­ван­ных на от­но­ше­ни­ях «часть – це­лое», «сис­те­ма – под­сис­те­ма», «цель – под­цель» и т. п.; ре­ше­ния в рам­ках та­ких сис­тем во­про­сов о дос­ти­жи­мо­сти це­ли и пла­ни­ро­ва­нии пу­ти к це­ли; соз­да­ния мо­де­лей ког­ни­тив­ной гра­фи­ки, пред­на­зна­чен­ных для ге­не­ри­ро­ва­ния под­ска­зок на на­чаль­ных эта­пах про­ек­ти­ро­ва­ния, при фор­ми­ро­ва­нии прин­ци­пи­аль­ных ре­ше­ний, от­но­ся­щих­ся к объ­ек­ту про­ек­ти­ро­ва­ния.

Ин­тел­лек­ту­аль­ный ана­лиз дан­ных – про­цес­сы об­на­ру­же­ния в имею­щих­ся дан­ных не­три­ви­аль­ных, прак­ти­че­ски по­лез­ных и ра­нее не­из­вест­ных зна­ний, не­об­хо­ди­мых для при­ня­тия ре­ше­ний в разл. сфе­рах че­ло­ве­че­ской дея­тель­но­сти. В этих про­цес­сах ис­поль­зу­ют ме­то­ды рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов, клас­си­фи­ка­ции и про­гно­зи­ро­ва­ния. Ин­тел­лек­ту­аль­ный ана­лиз дан­ных на­хо­дит при­ме­не­ние вез­де, где ве­дёт­ся сбор и на­ко­п­ле­ние ин­фор­ма­ции в элек­трон­ном ви­де, в пер­вую оче­редь в пром-сти и биз­нес-ана­ли­ти­ке.

Ин­фор­ма­ци­он­ные тех­но­ло­гии – об­ласть при­ме­не­ния ре­зуль­та­тов И., ох­ва­ты­ваю­щая ши­ро­кий класс об­лас­тей дея­тель­но­сти, от­но­ся­щих­ся к тех­но­ло­ги­ям управ­ле­ния и об­ра­бот­ки дан­ных на ЭВМ. Обыч­но под ин­фор­мац. тех­но­логия­ми по­ни­ма­ют вы­чис­лит. тех­но­ло­гии. Их ос­но­ву со­став­ля­ет со­во­куп­ность средств и ме­то­дов сбо­ра, об­ра­бот­ки и пе­ре­да­чи дан­ных (пер­вич­ной ин­фор­ма­ции) для по­лу­че­ния ин­фор­ма­ции но­во­го ка­че­ст­ва о со­стоя­нии объ­ек­та, про­цес­са или яв­ле­ния (ин­фор­мац. про­дук­та). Ин­фор­мац. тех­но­ло­гии яв­ля­ют­ся про­цес­сом, со­стоя­щим из чёт­ко рег­ла­мен­ти­ро­ван­ных пра­вил вы­пол­не­ния опе­ра­ций и дей­ст­вий раз­ной сте­пе­ни слож­но­сти над дан­ны­ми, хра­ня­щи­ми­ся в ЭВМ.

До­ку­мен­таль­ная И. – раз­дел И., в ко­тором изу­ча­ют­ся ме­то­ды и про­цес­сы сбо­ра и хра­не­ния на­уч. ин­фор­ма­ции. Пер­во­на­чаль­но пред­мет этой на­уч. дис­ци­п­ли­ны вклю­чал сле­дую­щие ин­фор­мац. про­цес­сы: соз­да­ние до­ку­мен­тов, в ко­то­рых ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся и пуб­ли­ку­ют­ся но­вые от­кры­тия, идеи, ре­зуль­та­ты экс­пе­ри­мен­тов и др. зна­чи­мые фор­мы от­ра­же­ния дей­ст­ви­тель­но­сти; сбор этих до­ку­мен­тов в биб­лио­те­ках и му­зе­ях; ана­лиз до­ку­мен­тов для крат­ко­го, но ис­чер­пы­ваю­ще­го опи­са­ния их со­дер­жа­ния; «сис­те­ма­ти­че­ское пе­ре­рас­пре­де­ле­ние», при ко­то­ром схо­жие све­де­ния из раз­ных до­ку­мен­тов сво­дят­ся в те­ма­тич. хра­ни­ли­ща на ос­но­ве гло­баль­ной клас­си­фи­ка­ции зна­ний; син­тез обоб­щаю­щих до­ку­мен­тов, в ко­то­рых всё ори­ги­наль­ное из ка­ж­дой ис­ход­ной ра­бо­ты сво­дит­ся в об­щую объ­ек­тив­ную кар­ти­ну на­уч. зна­ния.

Эти эта­пы ра­бо­ты с ин­фор­ма­ци­ей со­став­ля­ют осн. со­дер­жа­ние до­ку­мен­таль­ной И., ко­то­рая мо­ди­фи­ци­ру­ет­ся под влия­ни­ем но­вых дос­ти­же­ний нау­ки и тех­ни­ки. Объ­ек­том ис­сле­до­ва­ния в до­ку­мен­таль­ной И. яв­ля­ет­ся «на­уч­ная ин­фор­ма­ция», по­ни­мае­мая в ши­ро­ком смы­сле как ин­фор­ма­ция, по­лу­чен­ная ме­то­да­ми объ­ек­тив­но­го (на­уч­но­го) по­зна­ния и ис­поль­зуе­мая во всех сфе­рах об­ществ. жиз­ни, а не толь­ко в нау­ке как та­ко­вой. В этом смыс­ле на­уч. ин­фор­ма­ция про­ти­во­пос­тав­ля­ет­ся, в ча­ст­но­сти, «ху­до­же­ст­вен­ной ин­фор­ма­ции» и объ­е­ди­ня­ет­ся с де­ло­вой ин­фор­ма­ци­ей в сфе­ре биз­не­са.

В до­ку­мен­таль­ной И., ис­сле­дую­щей за­ко­но­мер­но­сти на­уч­но-ин­фор­мац. дея­тель­но­сти, ны­не вы­ра­бо­та­ны спе­ци­фич. идеи и ме­то­ды: опи­са­ние со­дер­жа­ния до­ку­мен­та клю­че­вы­ми сло­ва­ми; ко­ор­ди­нат­ное ин­дек­си­ро­ва­ние; ис­поль­зо­ва­ние де­ск­рип­то­ров как клас­сов ус­лов­но эк­ви­ва­лент­ных клю­че­вых слов; ин­фор­ма­ци­он­но-по­ис­ко­вый те­зау­рус как сред­ст­во пред­став­ле­ния зна­ний; ин­верс­ная ор­га­ни­за­ция по­ис­ко­вых мас­си­вов; из­би­ра­тель­ное рас­про­стра­не­ние ин­фор­ма­ции о ре­ле­вант­ных до­ку­мен­тах; ин­те­рак­тив­ный по­иск ин­фор­ма­ции; ран­жи­ро­ва­ние до­ку­мен­тов по сте­пе­ни ре­ле­вант­но­сти; ав­то­ма­тич. клас­си­фи­ка­ция до­ку­мен­тов по со­дер­жа­нию; ана­лиз биб­лио­гра­фич. ссы­лок для по­ис­ка ин­фор­ма­ции и нау­ко­мет­рич. за­дач; за­ко­ны рос­та, рас­сея­ния и ста­ре­ния пуб­ли­ка­ций, их ин­фор­мац. цен­но­сти.

Роль И. обу­слов­ле­на тем, что ин­фор­ма­ция ста­но­вит­ся важ­ным ви­дом ре­сур­сов, до­пол­няю­щим и во мно­гом за­ме­няю­щим тра­диц. ре­сур­сы – ма­те­рию и энер­гию.

Лит.: Ло­ги­ка. Ав­то­ма­ты. Ал­го­рит­мы. М., 1963; Мин­ский М., Пей­перт С. Пер­сеп­тро­ны. М., 1971; Жу­рав­лев Ю. И. Об ал­геб­раи­че­ском под­хо­де к ре­ше­нию за­дач рас­по­зна­ва­ния или клас­си­фи­ка­ции // Про­бле­мы ки­бер­не­ти­ки. 1978. Вып. 33; Ахо А., Хоп­крофт Дж., Уль­ман Дж. По­строе­ние и ана­лиз вы­чис­ли­тель­ных ал­го­рит­мов. М., 1979; Ви­нер Н. Ки­бер­не­ти­ка, или Управ­ле­ние и связь в жи­вот­ном и ма­ши­не. М., 1983; Крас­но­ще­ков П. С., Пет­ров А. А. Прин­ци­пы по­строе­ния мо­де­лей. М., 1983; Рас­по­зна­ва­ние об­ра­зов: со­стоя­ние и пер­спек­ти­вы. М., 1985; Ис­кус­ст­вен­ный ин­тел­лект: Cправочник: В 3 т. М., 1990; Jähne B. Digital image proces­sing. 6th ed. B.; N. Y., 2005; Ла­ри­чев О. И. Тео­рия и ме­то­ды при­ня­тия ре­ше­ний... М., 2006.

Вернуться к началу