История информатики характеризуется расширением области ее интересов, обусловленным развитием компьютеров и формированием корпуса моделей и методов их применения. За 50 лет в информатике неоднократно появлялись и исчезали различные направления. Предметная область информатики слишком широка, чтобы можно было охватить ее в кратком обзоре, поэтому ниже будут рассмотрены лишь наиболее существенные области исследований информатики, имеющие значение для ее школьного преподавания.
Теоретическая информатика
Википедия называет следующие направления исследований теоретической информатики:
- алгоритмы (порядок выполнения задач);
- структуры данных (списки, графы, очереди, таблицы и т.п.);
- теория вычислений (отвечает на вопрос о принципиальной решаемости тех или иных задач);
- параллельные вычисления (разбиение задачи на изолированные участки для одновременного вычисления на независимых устройствах);
- распределенные вычисления (вычисление на разнесенных в пространстве компьютерах, обменивающихся промежуточными итогами);
- машинное обучение (создание самообучающихся систем для задач, требующих человеческой интуиции: распознавания образов, синтеза речи и т.п.);
- криптография (способы шифрования и дешифрования);
- квантовые вычисления (использование свойств элементарных частиц для повышения компактности и скорости вычислительной техники);
- семантика в программировании (исследование смысловой общности, роднящей синтаксические конструкции, написанные на разных языках);
- формальные методы (универсальные способы записи алгоритмов и данных).
Рисунок 1. Принцип квантовых вычислений. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Интересы теоретической информатики не ограничиваются этим перечнем. Бурное развитие компьютеров пополняет его такими понятиями, как "нейронные сети", "искусственный интеллект", "сверхбольшие данные" и т.п.
Средства информатизации
Изучение средств информатики подразумевает систематизацию технических и программных средств получения, хранения, обработки и передачи информации. Под техническими средствами информатизации подразумеваются:
- средства хранения и обработки данных (не только электронные, но и на традиционных носителях);
- персональные компьютеры;
- рабочие станции (компьютеры с сетевым доступом, выполняющие специфические серверные функции: хранение файлов, организация почтовых сервисов и т. п.);
- вычислительные системы (суперкомпьютеры для масштабных научных вычислений и статистических исследований);
- устройства ввода/вывода информации;
- компьютерные сети;
- системы передачи аудио, видео и мультимедийной информации (цифровое телевидение и т. п.).
В англоязычной традиции технические средства информатизации называются hardware.
Под программными средствами информатизации подразумеваются:
- системное ПО (операционные системы);
- серверное ПО (веб-серверы, почтовые серверы и т.п.);
- утилиты (сравнительно небольшие программы для специальных целей: обработки текстов, изображений, звука и т. д.);
- пользовательское ПО (программы с развитым пользовательским интерфейсом, делающие их использование интуитивно понятным и комфортным);
- среды для программирования (IDE, Integrated Development Environments);
- среды для запуска программ, созданных на языках программирования (JRE для Java, Node.js для JavaScript и т.п.).
В англоязычной традиции программные средства информатизации называются software.
Рисунок 2. Hardware, software. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Информационные технологии
Информационные технологии можно разделить на:
- технологии ввода/вывода; информатика изучает эффективность различных способов получения информации из внешнего мира и ее преобразования в цифровой формат, начиная от наиболее рационального расположения клавиш на клавиатуре и заканчивая системами распознавания человеческого голоса и рукописного текста;
- технологии подготовки электронных документов; на сегодня создано большое количество программного обеспечения для обработки всевозможных видов электронных документов: для работы с текстами и электронными таблицами применяется пакет Microsoft Office; для работы с векторной и растровой графикой - продукция компаний Adobe, Corel; для создания инженерных чертежей - AutoCAD; для работы с трехмерной графикой - 3D-Max и т.д;
- технологии программирования, проектирования, моделирования; в настоящее время на рынке сосуществует множество языков программирования, каждый из которых занимает особую нишу: для создания требовательных к расходу процессорного времени и памяти используются Си, C++; для создания объемного программного обеспечения, требующего участия больших коллективов программистов - Java; для быстрой разработки - скриптовые языки Python, JavaScript, Ruby; каждый язык обладает развитой инфраструктурой: редакторами кода, компиляторами, интерпретаторами, отладчиками и т.п.;
- технологии управления подразумевают использование информационных методов, направленных на более эффективное воздействие на экономические объекты; современные предприятия ведут учет материальных, кадровых и финансовых ресурсов в специализированных базах данных; для сокращения рутинных операций и организации четкого взаимодействия между структурными подразделениями применяется электронный документооборот, позволяющий отслеживать прохождение сигналов между подразделениями, просматривать выборки и отчеты, характеризующие текущую ситуацию на предприятии, генерировать экономические планы.
Рисунок 3. Схема технологии управления предприятием. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Круг информационных технологий не ограничивается упомянутыми, наиболее актуальными. Существуют технологии поиска информации, геолокационные, игровые и т.д.
