Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Новый импульс в своем развитии межгосударственная экономическая интеграция получила в конце 80-х – начале 90-х годов, когда в мировой интеграционный ...полностью>>
'Учебное пособие'
Family life = Семейная жизнь: Учебное пособие для студентов факультета иностранных языков / Сост. Н.В.Дороднева, И.В.Сироткина. – Тобольск: ТГСПА им. ...полностью>>
'Рабочая программа'
Рабочая программа по изобразительному искусству составлена на основе авторской программы «Изобразительное искусство» Л.Г. Савенкова, Е.А.Ермолинская,...полностью>>
'Программа'
Желающим выступить с докладом необходимо до 1 марта 2006 года выслать заявку с указанием названия доклада, фамилии, имени, отчества докладчика (полно...полностью>>

Становление информатики как фундаментальной науки и комплексной научной проблемы

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Информатика как естественная наука

Хотелось бы отметить, что многие ведущие отечественные ученые, такие, как академики Е.П. Велихов, О.М. Белоцерковский, В.М. Глушков, А.П. Ершов, В.С. Михалевич и некоторые другие, отдавая должное актуальности инструментально-технологических аспектов развития информатики, хорошо понимали, что ее проблематика не ограничивается только этими аспектами, а является гораздо более широкой. Так, например, вице-президент АН СССР академик Е.П. Велихов, выступая с докладом на Общем собрании АН СССР в марте 1983 года, специально подчеркивал, что: «Информатика охватывает очень широкую область обработки информации, гораздо более обширную, чем создание вычислительных машин и математического обеспечения» [25].

Академик А.П. Ершов в своей статье «Информатика: предмет и понятие» [26] специально отметил, что: « Термин «Информатика» уже в третий раз вводится в русский язык в новом, куда более широком значении – как название фундаментальной естественной науки, изучающей процессы передачи и обработки информации. При таком толковании информатика оказывается более непосредственно связанной с философскими и общенаучными категориями, проясняется и ее место в кругу «традиционных» академических дисциплин».

Комментируя эту свою точку зрения на место информатики в системе научного знания, А.П. Ершов писал: «Сознавая некоторую относительность деления наук на естественные и общественные, мы все же относим информатику к естественнонаучным дисциплинам в соответствии с принципом вторичности сознания и его атрибутов и представлением о единстве законов обработки информации в искусственных, биологических и общественных системах. Отношение информатики к фундаментальным наукам отражает общенаучный характер понятия информации и процессов ее обработки».

Сегодня эта точка зрения на позиционирование информатики в системе науки приобретает в России и в ряде других стран мира все большее количество сторонников.

Профессор Ю.И. Шемакин в монографии «Введение в информатику» [5], также отмечал, что «основной задачей информатики является изучение закономерностей, в соответствии с которыми происходят создание, преобразование, хранение, передача и использование информации всех видов, в том числе с применением современных технических средств».

Первый директор Института проблем информатики АН СССР академик Б.Н. Наумов также считал информатику естественной наукой и еще в 1985 году дал этой науке следующее определение: «В настоящее время информатику можно определить как естественную науку, изучающую общие свойства информации, процессы, методы и средства ее обработки (сбор, хранение, перемещение, выдача)» [4].

Приведенные выше определения предмета информатики, предложенные российскими учеными более 20 лет тому назад, характеризуют информатику как фундаментальную естественную науку, имеющую первостепенное значение для развития всего комплекса научных исследований, связанных с изучением свойств информации и информационных процессов в природе и обществе, а также способов и средств реализации этих процессов.

Украинская научная школа информатики. Рассматривая историю развития информатики как нового научного направления, нельзя обойти молчанием украинскую научную школу информатики, лидером которой является профессор Ю.М. Каныгин. Представители этой школы всегда занимали особую позицию при обсуждении вопросов об объекте и предмете информатики, а также о ее месте в системе наук. Суть этой позиции состоит в том, что информатика рассматривается как новая фундаментальная наука, основным понятием которой выступает понятие информационного ресурса. Так, например, в работе [21, с.12] при рассмотрении вопроса о предмете информатики указано: «… мы связываем информатику с закономерностями движения и переработки информации в общественной среде, с общими принципами построения и функционирования информационных систем социальной природы, использующих информацию в виде человеческих знаний. Иными словами, речь идет в данной работе о социальной информатике. Но это не означает, что мы в принципе отвергаем необходимость и важность предметного рассмотрения информационных процессов в биологических и технических (искусственных) системах и формирования связанных с этим научных дисциплин биологической и технической информатики».

И далее: «Таким образом, предметом информатики является информационный ресурс как «симбиоз» знания и информации (информация в виде понятийного знания). Он выступает в качестве предмета новой науки и с содержательной, и с формально-математической, и с технической стороны. Это новая содержательная и квантифицируемая категория, позволяющая информатике занять свое очень важное место в системе наук» [21, с.21]. Сосредотачивая свое внимание на социальных аспектах информатики, авторы данной работы аргументируют это тем, что информатика «…открывает ресурсы перспективного социально-экономического развития сложной, качественно более совершенной организации жизни и деятельности общества, перехода на новый виток эволюции современной цивилизации – к информационному обществу». Однако при этом они не отрицают и важности других перспективных направлений развития информатики.

Современные представления о предмете информатики

В настоящее время в мировом научном и образовательном сообществах существуют три основные точки зрения на предмет и область исследований информатики. В соответствии с первой из них информатика все еще квалифицируется как комплексная техническая дисциплина, изучающая методы и средства автоматизированной обработки и передачи информации при помощи современных средств информатизации и, в первую очередь, с помощью ЭВМ и телекоммуникационных сетей.

В нашей стране эта точка зрения сформировалась в значительной степени благодаря позиции таких авторитетных ученых, как академики А.А. Дородницин, А.А. Самарский, Н.Н. Моисеев, В.И. Сифоров, В.М. Глушков. Именно эта точка зрения была доминирующей вплоть до 1995 года и определяла отношение к информатике, как в отечественной науке, так и в системе образования. Из этих же представлений, вероятнее всего, исходили и при формировании перечня научных специальностей ВАК, по которым сегодня в России подготавливаются и защищаются кандидатские и докторские диссертации в области информатики. Ведь вот уже более 20 лет как в этом перечне существует лишь всего одна научная специальность «Теоретические основы информатики», которая, конечно же, не может охватить всех ее современных научных проблем и аспектов.

Что же касается зарубежной науки, то в США, Канаде и многих других англоязычных странах русскоязычному термину «Информатика» сегодня соответствует, как минимум, четыре англоязычных термина и четыре сформировавшиеся области знания: Information science, Computer science, Computer Science and Information Science и Computational Science [3]. При этом в «Computer science», само содержание которого подчеркивает компьютерную ориентацию данной области научных исследований и прикладных разработок, основное внимание уделяется инструментально-техническим аспектам, а не изучению собственно информационных процессов, которыми занимается другая наука, получившая в этих странах название «Information science». В России аналогичная наука также сформировалась как целостное самостоятельное научное направление [21-23].

Существует также точка зрения, в рамках которой информатика рассматривается одновременно и как фундаментальная естественная наука, и как комплексная область практической деятельности. Эта точка зрения стала все больше распространяться в России, начиная с 1990 года, когда были опубликованы результаты исследований развития определений информатики и ее предметной области, проведенные в Институте проблем информатики РАН [2, 9]. В этих работах была проанализирована эволюция представлений о предмете информатики и показано ее место в системе науки, междисциплинарное значение и взаимосвязи с другими научными дисциплинами.

Таким образом, предметная область информатики так, как ее сегодня понимают различные российские ученые, гораздо многозначнее и шире, чем предметная область той дисциплины, которую в странах Запада принято обозначать термином «Computer science». Иначе говоря, термин «Информатика» обозначает сегодня предметную область, которая включает одновременно проблематику и «Computer science», и «Information science», но не только эти науки.

Указанные выше работы, а также их последующее развитие [11,12,31] и стали той научной базой, которая позволила России выступить на II–м Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» (Москва, 1996 г.) с важной инициативой о переходе в перспективной системе образования на новые принципы изучения информатики как фундаментальной естественной науки и общеобразовательной дисциплины [7,30]. Инициатива России была поддержана участниками Конгресса ЮНЕСКО и нашла отражение в его итоговых документах. Достаточно сказать, что подготовленный российскими ученым Аналитический обзор по проблеме «Образование и информатика» [32] был помещен в трудах Конгресса перед национальными докладами, которые представили ему другие страны-участники.

Необходимо также отметить, что указанный выше Конгресс ЮНЕСКО стал знаковым событием в развитии информатики как фундаментальной естественной науки и образовательной дисциплины и сыграл важную роль в распространении развиваемой российскими учеными новых концепций изучения информатики в мировой системе образования. Ведь труды этого Конгресса были изданы на основных международных языках (русском, английском, французском, испанском) и разосланы всем странам-членам ЮНЕСКО. Этот результат стал возможным благодаря активной позиции на Конгрессе делегации российских ученых во главе с вице-премьером Правительства России академиком РАО В.Г. Кинелевым.

Еще одна точка зрения, которая в последние годы приобретает все больше сторонников, как в России, так и за рубежом, связана с работами российских ученых А.П. Ершова, Ю.И. Шемакина, Ю.А. Шрейдера и А.Д. Урсула, которые еще 20 лет назад рассматривали информатику как формирующуюся новую фундаментальную науку, которая будет иметь первостепенное значение не только для всего естествознания, но и для гуманитарных наук. Близкую точку зрения высказал в 1963 году американский ученый С. Горн. Ее изложение можно найти в работе [3].

Этот прогноз российских и американских ученых был основан на признании фундаментальности понятия информации, которая собственно и является важнейшим объектом изучения информатики как фундаментальной науки, востребованности возможностей информатики разными областями знания, а также на гипотезе, согласно которой информационные закономерности должны иметь общую основу для своего проявления, как в живой, так и в неживой природе, в том числе – и в искусственно созданных человеком технических системах. Автор данной работы является сторонником именно этой точки зрения.

Социальные аспекты информатики

Важность изучения социальных аспектов информатики начала осознаваться в научном сообществе еще в начале 80-х годов XX–го века, когда на повестку дня дальнейшего развития общества выдвинулась проблема его информатизации. Эта проблема активно обсуждалась тогда не только учеными, но также государственными и общественно-политическими деятелями различных стран, в том числе и Советского Союза. В СССР было на конкурсной основе разработано четыре варианта Концепции информатизации общества, один из которых представила Академия наук СССР. Обсуждение этой Концепции в научной печати, в средствах массовой информации и на различного рода конференциях сыграло важную роль в формировании общественного сознания, связанного с переосмыслением роли информации в экономических, производственных и социальных процессах. Становилось все более понятным, что здесь мы имеем дело не просто с очередным этапом развития научно-технического прогресса, а с началом глобальной социотехнологической революции, развитие которой кардинальным образом изменит не только производство и экономику, но также и все другие сферы жизнедеятельности общества.

Важную роль в формировании этой точки зрения на проблему информатизации общества сыграли работы Э. Тоффлера, А. Масуды, а также российских ученых А.И. Ракитова [33], и, в особенности, А.Д. Урсула, который в своих работах показал стратегическую значимость процесса глобальной информатизации общества для дальнейшего развития цивилизации, а также необходимость создания фундаментальной научной базы для его изучения и прогнозирования [34]. Такой базой и должно было стать новое научное направление в области развития информатики, которое получило в России название «Социальная информатика» [8].

История становления и научно-методологические проблемы развития социальной информатики как науки и области практической деятельности достаточно подробно рассмотрены в целом ряде научных статей и монографий, часть из которых принадлежит автору настоящей работы. Хотелось бы отметить, что в настоящее время это направление получило признание не только в России, но и за рубежом, а также в такой авторитетной международной организации в области проблем образования, науки и культуры, как ЮНЕСКО. Если же говорить о содержании предмета исследований социальной информатики, то в работах [10,35] она рассматривается как наука о закономерностях и формах движения информации в обществе, то есть как раздел информатики, представляющий собою новую область исследований.

Таким образом, предметная область социальной информатики в ее современном понимании, не ограничивается только проблематикой, связанной с информатизацией общества, хотя эта проблематика и является в настоящее время приоритетной на данном этапе развития этой науки. Она охватывает также и многие другие информационные аспекты развития общества, в том числе, такие новые и мало изученные проблемы, как информационное неравенство, информационная безопасность, информационная преступность и информационная война.

О признании важности социальных аспектов информатики весьма убедительно свидетельствует и тот факт, что эти аспекты освещаются в новом издании Большой Российской Энциклопедии. Решение об этом было принято Редакционным советом БРЭ по предложению Института проблем информатики РАН и в настоящее время практически реализуется при подготовке и издании первых томов этого энциклопедического издания.

Краткая история развития предметной области информатики в России

В процессе развития информатики и ее становления как самостоятельной научной дисциплины представления о структуре и содержании ее предметной области неоднократно изменялись весьма существенным образом. Это объясняется тем разнообразием подходов, которое имело место со стороны ученых к определению объекта и предмета исследований информатики на различных этапах ее развития.

Одна из первых попыток структуризации предметной области информатики была предпринята профессором Московского энергетического института Ф.Е. Темниковым. Он предложил различать в составе предметной области информатики три основных сегмента, а именно: информационные системы, информационные процессы и базовые информационные элементы. Таким образом, предлагалось структурировать предметную область информатики по уровню сложности изучаемых ею информационных объектов (базовые элементы, процессы и системы). Это предложение Ф.Е. Темникова не нашло должного резонанса в среде специалистов, изучавших проблемы информатики в 60-70-е годы 20-го века. Да и сегодня его работа практически не цитируется учеными, изучающими историю информатики. Тем не менее, предложенный им подход, по нашему мнению, содержит определенный элемент рациональности и поэтому может быть использован при формировании перспективной структуры предметной области информатики, которая будет кратко рассмотрена ниже.

Следующее предложение о структуризации предметной области информатики было сделано в 1985 году и принадлежит первому директору Института проблем информатики АН СССР академику Б.Н. Наумову [2]. Он предложил различать в составе предметной области информатики следующие три сегмента:

  • Теоретическую информатику – область изучения теоретических основ информатики.

  • Техническую информатику – область, связанную с изучением и разработкой технических и программных средств информатики.

  • Прикладную информатику – область, связанную с изучением проблем и методов применения средств информатики в различных сферах социальной практики (науке, образовании, промышленности, медицине, оборонном комплексе и т.п.).

Анализ данного подхода к структуризации предметной области информатики показал следующее:

1.  Предложенный принцип структуризации предметной области является смешанным. С одной стороны, учитываются различия между теоретическими и прикладными аспектами информатики и выделяются соответствующие им сегменты предметной области. А, с другой стороны, технические проблемы информатики выделяются в самостоятельный сегмент, где внимание концентрируется, в основном, на ее аппаратных и программных средствах. Напомним, что именно эти проблемы были в период 1983-90 г.г. наиболее острыми для нашей страны, в то время, как другие проблемы информатики, например, проблема информатизации общества и проблема информационной безопасности, еще только начинали обсуждаться.

2.  Под техническими средствами информатики в этот период времени понимались, в основном, традиционные аппаратные средства вычислительной и телекоммуникационной техники. При этом другие технические средства для работы с информацией (телевизионная и радиотехника, фото и видеоаппаратура, средства связи и т.п.) считались тогда не относящимися к проблемной области технической информатики.

3. Предложенная Б.Н. Наумовым структура предметной области информатики не содержит самостоятельных сегментов, специально ориентированных на изучение других, не технических проблем информатики (например, ее социальных, биологических или же физических аспектов). И это несмотря на то, что Б.Н. Наумовым именно в этот период было дано достаточно широкое определение информатики как естественной науки, которое уже было нами приведено выше.

Нужно отметить, что предложенная Б.Н. Наумовым структура предметной области информатики была достаточно позитивно воспринята научным сообществом и сохранялась неизменной практически до 1990 года, когда стали предприниматься попытки выделения в составе информатики ряда новых сегментов предметной области. Одним из них явилась социальная информатика – область, связанная с изучением социальных аспектов информатики, которая в настоящее время уже получила достаточно широкое международное признание. Основоположником данного научного направления в информатике является А.Д. Урсул [8].

Очередная попытка развития представлений о предмете информатики и структуре ее предметной области была предпринята автором настоящей работы в 1990 году, когда была опубликована статья [9], которая была специально посвящена анализу различных подходов к структуризации предметной области информатики как комплекснй проблемы. В этой работе были даны следующие определения информатики, а также предмета ее исследований: “Информатика представляет собой науку о свойствах, законах, процессах, методах и средствах формирования, образования и распространения информации в природе и обществе, в том числе при помощи технических систем.

Предметом исследований информатики явлются свойства, закономерности, процессы, методы и средства формирования информации (данных и знаний), ее представления, количественной оценки, хранения, преобразования и распространения в природе и обществе, а также проблемы создания и использования для этих целей соответствующих систем”.

Исходя из приведенных выше достаточно широких определений информатики и предмета ее исследований, в работе [9] была предложена и новая структура ее предметной области. В ней были выделены следующие четыре основных сегмента:

  • Теоретическая информатика.

  • Техническая информатика.

  • Социальная информатика.

  • Биологическая информатика.

Легко заметить, что данная структура предметной области информатики является двухуровневой. При этом верхний уровень занимает Теоретическая информатика, а нижний – три других равнозначных сегмента: Техническая, Биологическая и Социальная информатика, изучающие специфические проблемы информатики, характерные для того или иного типа информационной среды, в которой и реализуются соответствующие информационные процессы. Что же касается Теоретической информатики, то предполагалось, что она должна изучать общие свойства и закономерности информационных процессов, которые могут проявляться при их реализации в любой из перечисленных выше информационных сред (технической, биологической или же социальной).

Для каждого из указанных выше сегментов предметной области, которые было предложено в дальнейшем рассматривать как достаточно самостоятельные направления в информатике, в работе [9] были определены также и основные задачи исследований. При этом отмечалось, что структура информатики, как нового комплексного научного направления, еще находится в стадии становления и поэтому требует дальнейшего развития. Особо подчеркивалась необходимость развития перспективных направлений исследования в области информатики, в которых, вероятнее всего, и могут быть получены принципиально новые научные результаты. В частности, отмечалось, что предметом исследований теоретической информатики должны являться свойства и закономерности формирования, представления, преобразований и распространения знаний, так как с этими проблемами соприкасаются все большие группы специалистов, связанных с созданием и использованием информационных систем, основанных на использовании знаний.

Последующее развитие информатики показало, что данный прогноз оказался верным. Ведь уже сегодня не только ученые, но и общественно – политические деятели регулярно обсуждают проблемы становления общества и экономики, основанных на все более широком использовании знаний, а проблемы и методы искусственного интеллекта и основанные на них практические разработки находят в последние годы все большее распространение.

В области технической информатики помимо традиционных задач подчеркивалась актуальность и важность научно-методологических исследований в области информационных технологий, а также необходимость формирования по данному направлению отдельной научной специальности для подготовки кандидатов и докторов наук. К сожалению, такая научная специальность в нашей стране отсутствует до сих пор.

Выделение социальной информатики в качестве самостоятельного направления научных исследований, а не только прикладной области, явилась в те годы достаточно смелым шагом и потребовало специальной аргументации, которая была приведена в работах [35,36] и в ряде последующих публикаций. Сегодня мы можем констатировать, что этот шаг был сделан своевременно, так как он позволил системно и целенаправленно вести работы по данному научному направлению. В результате этих работ Россия занимает сегодня ведущее место в мире в части создания теоретических основ социальной информатики, структуризации ее предметной области и формирования системы основных научных понятий. Основные результаты здесь принадлежат российским ученым [8,10,35-38].

Не менее важным шагом в работе [9] явилось и выделение в качестве самостоятельного научного направления биологической информатики как новой научной дисциплины, предметом исследования которой являются информационные процессы в биологических системах, живых организмах и растениях, а также влияние этих процессов на развитие живой природы. Это направление в начале 90-х годов 20-го века являлось наиболее дискуссионным, так как оно только зарождалось. Однако с каждым годом становилось все более ясным, что влияние информационных процессов на развитие живой природы ранее явно недооценивалось. Ведь уже тогда в научной печати появился целый ряд публикаций об экспериментах, свидетельствующих о том, что здесь мы имеем дело с новыми, еще не изученными явлениями информационного взаимодействия, которые происходят в процессе функционирования и развития объектов живой природы.

Именно поэтому в работе [9] был сделан прогноз о том, что изучение этих явлений методами информатики позволит не только раскрыть новые фундаментальные закономерности реального мира, но и, возможно, использовать их при создании инструментальных средств и комплексов технической информатики. Сегодня, спустя 16 лет после публикации этой работы, мы видим, что этот прогноз также оказался верным. В последние годы научные исследования в области биоинформатики получают все большее развитие. В этой области публикуются не только научные статьи, но и монографии. Проблемы биоинформатики начинают изучаться и в системе высшего образования России. Так, например, в 2001 году в МГУ им. М.В. Ломоносова был создан новый факультет «Биоинформатика и биоинженерия».

Место прикладных исследований в структуре информатики. Рассмотрим теперь место прикладных исследований в области информатики в предложенной структуре ее предметной области. В работе [9] показано, что эти исследования, как правило, имеют достаточно тесные связи практически со всеми рассмотренными выше четырьмя основными направлениями исследований. Поэтому в структуре ее предметной области направления прикладной информатики было предложено рассматривать в виде соответствующих компонентов, входящих в состав основных направлений технической, социальной и биологической информатики.

При этом было специально отмечено, что достаточно широко используемые в научно-технической литературе названия отдельных направлений прикладных исследований в области информатики являются лишь краткими научно-техническими терминами, которые, как правило, не раскрывают в полной мере предмета исследования соответствующего направления. Так, например, под термином «Педагогическая информатика», по существу, понимается комплекс прикладных исследований по развитию и использованию средств и методов информатики для целей информационной поддержки педагогического процесса, т.е. применительно к проблемам информатизации сферы образования – предметной области, находящейся на стыке сегментов социальной и технической информатики.

Аналогичным образом термин «Медицинская информатика» следует относить к соответствующему комплексу исследований и разработок в интересах информатизации сферы здравоохранения, а не только медицины. И, конечно же, эти исследования должны опираться на фундаментальные результаты в области теоретической и биологической информатики.

Таким образом, предложенная в работе [9] структура предметной области информатики является матричной. Ее аналогом может служить структура предметной области кибернетики, предложенная в свое время еще Н. Винером, который предлагал различать в составе кибернетики такие ее основные направления, как теоретическая, техническая, биологическая и социальная кибернетика.

Развитие структуры предметной области информатики в период 1993-1995 гг. Важным событием в этот период явилось обсуждение фундаментальных проблем информатики на пленарном заседании Международного конгресса «Информационные процессы и технологии», который состоялся в 1993 г. в Москве. На этом Конгрессе были заслушаны и обсуждены пленарные доклады [39,40], посвященные проблемам формирования нового комплекса наук об информации, в котором стержневая организующая роль отводилась информатике. В них были показаны те направления развития информатики, которые в последующем могут стать “точками роста” новых научных дисциплин, расширяющих ее предметную область. Так например, впервые была аргументирована необходимость целенаправленного изучения информационных процессов в неживой природе. В настоящее врямя это направление активно развивается и получило в России название физической информатики [12,41].



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Информатика как фундаментальная наука

    Документ
    Состояние проблемы и ее актуальность. Исследования показывают, что в последнее десятилетие информатика как фундаментальная наука становится ключевой составляющей всей системы научного познания и будет в значительной степени определять
  2. Информатизация образования и фундаментальные проблемы информатики

    Документ
    Состояние проблемы и ее актуальность. Исследования показывают, что в последнее десятилетие информатика как фундаментальная наука становится ключевой составляющей всей системы научного познания и будет в значительной степени определять
  3. Состояние проблемы и ее актуальность

    Документ
    Состояние проблемы и ее актуальность. Исследования показывают, что в последнее десятилетие информатика как фундаментальная наука становится  ключевой составляющей всей системы научного познания и будет в значительной степени определять
  4. Научно-методический журнал издается при участии

    Научно-методический журнал
    Учредители:Институт информатизации образования,Уральский государственный педагогический университет,Московский государственный открытый педагогический университет
  5. Сибирский федеральный университет

    Рабочая программа
    История и философия науки (Философия науки) Рабочая программа кандидатского экзамена / Сост.: В.И. Кудашов, М.А. Петров, Н.А. Демина, Т.А. Ростовцева, В.

Другие похожие документы..