מדעי המחשב הוא מדע צעיר יחסית. מקורו באמצע המאה הקודמת. מה היה התנאי המקדים להופעתה? סביר להניח שאלו נפחי המידע המוגדלים בחדות שנפלו על האנושות. לאחר מכן, נשקול מהו מדעי המחשב, ההגדרה של מדע זה, מטרותיו.
מראה והתפתחות
אז, הגדירו מדעי המחשב. קשה לעשות את זה מיד. מדע זה הופיע עם הופעתו של מחשב, ופועל ככלי טכני המסוגל לשפר את היכולות האנושיות ולעבד כמויות אדירות של מידע. מכיוון שזה עדיין מדע צעיר מאוד, עדיין מתעוררות מחלוקות בין מדענים על ההגדרה, כיווני ההתפתחות, כמו גם תפקידו בחברה. כל זה רק אומר שהמדע הזה מתפתח במהירות רבה.
הדור שלנו ראה את הופעתה של טכנולוגיה מדעית מודרנית המבוססת על מידע. מהו מידע? במדעי המחשב, ההגדרה של מילה זו היאלא רק ערך אחד. הוא מייצג משאב חדש של האנושות, המצטרף למשאבים ידועים אחרים: אנרגיה, טבעית, אנושית. מעניינת היא העובדה שכל יום זה רק עולה.
Information
מהו מידע? במדעי המחשב, ניתן לתאר את ההגדרה של מונח זה באופן הבא: זהו קבוצה של אותות הנתפסים על ידי המוח האנושי או מערכת העצבים של בעלי חיים באמצעות חיישנים ומערכות תוכנה המשקפות כל תכונות של עצמים, כמו גם תופעות. הקשורים לפעילות גופנית. האופי של אותות כאלה צריך לרמוז על האפשרות לאחסן, לשדר, כמו גם לשנות או לעבד אותם. המדע שחוקר את כל התהליכים הללו הוא מדעי המחשב. ההגדרה של מדע זה מורכבת ממושגים כמו "מידע" ו"אוטומציה".
המילה נכנסה לשימוש במחצית השנייה של המאה הקודמת בצרפת, על מנת לציין את עיבוד המידע בשיטות אוטומטיות. ההגדרה של אינפורמטיקה ברוסיה פירושה תחילה דוקומנטרי, אחסון מחקר, ספרנות. ועכשיו המדע הזה כבר אומר תחום אחר לגמרי והוא חדר לכל מגזרי חיי האדם. הוא מכסה תחומים הקשורים לתחזוקת מערכות מידע, הכוללות ציוד, תוכנה.
מושגי מידענות
ניכר שההגדרה של מדעי המחשב היא מסבירה ואינה מתיימרת להיות מגבלה כלשהי. אחרי הכל, זה מבוסס על כללי כזהקטגוריות כמו "נתונים", "אובייקטים", "אותות" וכו'. אבל קל להסביר את המושגים וההגדרות האלה במדעי המחשב.
אותות הם צורה דינמית של מידע המועבר (מועבר) למרחקים באמצעות נושאי חומר הנקראים ערוצי תקשורת. מדע העברת המידע הוא מה זה מדעי המחשב.
במדעי המחשב, ההגדרה של נתונים היא כדלקמן: הם צורה סטטית של מידע המועברת לאורך זמן באמצעות מדיה חומרית. הם נקראים התקני אחסון.
אם נציג את תהליך העברת המידע בצורה מופשטת, אז ניתן לחלק אותו לשלושה אלמנטים עיקריים:
- מקור המידע.
- ערוץ העברת מידע.
- מקבל מידע.
האינטראקציה של שלושת המרכיבים הללו מייצרת מידע, כלומר, סוג של מסר. ניתן להשוות את המושגים "ידע" ו"נתונים" למידע.
ידע הוא ההגדרה של מדע מדעי המחשב. הם מידע ברמה גבוהה הנקראת סמנטי. על בסיסו, בעזרת חשיבה לוגית, מתקבלות מסקנות סמנטיות מסוימות, הנקראות גם סמנטיות.
Goals
ההגדרות הבסיסיות של מדעי המחשב הן "תוכנית", "מודל" ו"אלגוריתם". המודל הוא אנלוגי מותנה של אובייקט מסוים, שיש לו תכונות מסוימות. מטרת המודל היא ללמוד אובייקט זה. האלגוריתם הוא דרך למצוא דרך לצאת מכל מצב בעיה. הוא ברורקובע את רצף כל הפעולות הדרושות. התוכנית היא רק האלגוריתם עצמו, שמוצג באחת משפות התכנות. המטרה העיקרית של מדעי המחשב כמדע היא חיפוש ידע בכל תחומי הפעילות האנושית בעזרת מחשבים.
למדע הזה יש מגוון משימות. החשובים ביותר הם הבאים:
- פיתוח טכנולוגיה המעבדת מידע.
- מחקר של תהליכי מידע שונים.
- הכנסת המחשבים בכל תחומי חיי האדם.
- יצירת טכנולוגיות חדשות ומשופרות המעבדות זרימות מידע גדולות.
מדעי המחשב הוא מדע שאינו יכול להתקיים בנפרד מאחרים, שכן מטרתו ליצור טכנולוגיות מידע חדשות שישמשו לפתרון בעיות בתחומים שונים.
Directions
כיווני הפיתוח העיקריים הם אינפורמטיקה יישומית, תיאורטית וטכנית.
אינפורמטיקה יישומית יוצרת בסיס ידע, מפתחת שיטות לאוטומציה של ייצור. נכון לעכשיו, זהו הזרז העיקרי להתקדמות מדעית וטכנולוגית. אינפורמטיקה יישומית מרווה את כל תחומי הפעילות במידע.
ייעודה של אינפורמטיקה תיאורטית הוא פיתוח תיאוריות כלליות לחיפוש, עיבוד ואחסון מידע, זיהוי תלות ביצירה ובטרנספורמציהמידע, חקר תקשורת בין אדם למחשב, פיתוח הטכנולוגיה.
אינפורמטיקה טכנית הוא ענף הכולל מערכות אוטומטיות לעיבוד מידע, יצירת מודלים חדשים של טכנולוגיית מחשבים, בינה מלאכותית, רובוטים וכו'.
מבנה, צורה וממד של מידע
המאפיינים החשובים ביותר שיש למידע הם מבנה וצורה. מבנה המידע הוא זה שמגדיר את הקשרים בין האלמנטים המרכיבים אותו. המאפיין העיקרי של המידע הוא עקביות.
מערכת היא אוסף שיש לו תכונות שאינן טבועות באף אחד מהאלמנטים הבודדים שלה.
צורות הצגת המידע שונות:
- בינארי (מידע שמיוצג על ידי קוד מכונה).
- Sonic.
- גרפיקה (תמונות, רישומים, שרטוטים).
- טקסט וסמל (אותיות, מספרים, סימנים).
- Video.
כאשר מידע מוצג בו-זמנית במספר צורות, זה נקרא מצגת מולטימדיה.
אובייקט מופשט, שיכול להיות בשני מצבים שונים, נבחר כסטנדרט המידה למידע. אובייקט כזה נקרא בינארי או בינארי. הוא מכיל מידע של 1 סיביות. מיחידת המידע הזו מגיעים בייטים גדולים יותר, קילובייטים, מגה בייטים וכן הלאה. הם פועלים במדעי המחשב. קביעת כמות המידעהיום זו אחת המשימות העיקריות.
מדעי המחשב והטכנולוגיה
שיחים על התפקיד המשתנה שמידע החל למלא בחייהם של אנשים ניתן למצוא בספרות מדעית ובדיונית. מה הם השינויים האלה?
- במהלך העשורים האחרונים ניתן להבחין בהאצה מתמדת בקצב הגידול במידע. מידע אף כונה המשאב היחיד של החברה שלעולם אינו דועך. כתוצאה מכך הופיע מחסום מסוים בתהליכי העיבוד שלו. לפעמים זה פשוט לא הגיוני לאסוף ולאחסן מידע, מכיוון שאין דרך לעבד אותו ולהשתמש בו בצורה רציונלית.
- שיעור הבעיות בתקשורת גדל. המשמעות היא שהמידע פגום או אבד במהלך השידור.
- ישנם קשיים גדולים עקב מחסומים גיאוגרפיים, לשוניים, טרמינולוגיים, מנהליים ואחרים.
- שימוש מעשי במידע הופך לעתים קרובות לבלתי אפשרי בשל העובדה שהוא מפוזר באופן אקראי בין מקורות שונים.
הגדרות אחרות של מדע
העבודה המתמשכת לפתרון כל הבעיות הללו הובילה להופעתה של דיסציפלינה מדעית עצמאית - מדעי המחשב. נושאו היה מאפייני מידע, התנהגות מידע במערכות שונות, שיטות לאיסוף, עיבוד, אחסון והעברתו. מדע רב גוני - זה מה זה מדעי המחשב. במדעי המחשב, ההגדרה של כל האמור לעיל נקראת טכנולוגיית מידע. ניסוח זה אינו היחיד. ישעדיין ההגדרה הבאה של מדעי המחשב: זהו מדע החוקר את התיאור, הייצוג, הפורמליזציה והיישום של הידע שנצבר בעזרת טכנולוגיית המחשב. מטרתו היא לצבור ידע חדש.
השימוש במונח "מדעי המחשב", המציין תחום ידע מדעי, אינו מוכר בדרך כלל. בארצות הברית, למשל, תחום זה מכונה בדרך כלל מדעי המחשב.
מדעי המחשב וחברה
תכונה של טכנולוגיות מידע היא היקף שונה של היישום שלהן. זה נובע בעיקר מהאוניברסליות של האופי שלהם. הצד ההפוך של האוניברסליות הזו הוא הקשיים המתעוררים בפורמליזציה של תיאורים.
התוצאה של פיתוח טכנולוגיות מידע היא התהליכים המובילים לאינפורמטיזציה העולמית של החברה. המשמעות היא שיותר ויותר אנשים מעורבים בפעילויות הקשורות לתעשיית המידע. במהלך העשורים האחרונים, חלו שינויים חזקים מאוד במבני שוק החומרה והתוכנה לטכנולוגיית מחשבים. זה הופך משוק שירותים ומוצרים לשוק טכנולוגי.
כל האמור לעיל מצביע על כך שההגדרה של מדעי המחשב היא רב-גונית. זה מדע שבסופו של דבר יהפוך למשהו יותר.
