Теоретические основы информатики

Введение

Во всех научных направлениях существует определённый фундамент, определяющий правильное понимание их прикладных аспектов. Например, в математике — это теория чисел, теория множеств, математическая логика и некоторые другие. Такая же ситуация и в информатике, в которой пользователь может освоить различные программы и способен писать программы на каких-то программных языках, но, тем не менее, это не вся совокупность знаний по информатике, вернее не основная и самая главная её составляющая.

Теоретические основы информатики пока всё ещё не являются сформировавшимся и устоявшимся научным направлением. Оно формируется прямо сегодня, и это только добавляет к нему интереса. Теоретическая информатика, аналогично теоретическим базам иных наук, создаётся в существенной степени под воздействием потребностей сегодняшней науки и всего мирового сообщества.

Теоретическая информатика формируется из набора математических разделов, и этими разделами являются:

1. Теория алгоритмов.
2. Теория автоматов.
3. Математическая логика.
4. Теория формальных языков и грамматик.
5. Реляционная алгебра.
6. Теория информации и прочие.

Теоретическая информатика пытается методиками точного анализа найти ответы на вопросы, которые возникают при информационной обработке. Например, это может быть вопрос об объёме информации, оптимальной структурной организации процессов сохранения и поиска требуемой информации и так далее.

Для того чтобы стать специалистом в сфере информатики, главным и необходимым условием является изучение и понимание её теоретических основ. Следует отметить, что отдельные разделы теоретической информатики считаются очень сложными и требуют отличных математических знаний.

Теоретические основы информатики

Информатика является молодой научной дисциплиной, которая изучат проблемы, сопряжённые с обнаружением, сбором, сохранением, обработкой и применением информации в самых разных областях деятельности людей. Информатика имеет тесные и неразрывные связи с вычислительной техникой, компьютерным оборудованием и сетями, поскольку как раз компьютерное оборудование и различные сети обеспечивают возможность порождения, сохранения и автоматической информационной обработки в огромных размерах, что предопределяет необходимость научного подхода к информационным процессам.

До сих пор истолкование понятия «информатика», в плане его использования в сегодняшней научно-методической литературе, пока всё ещё не считается общепризнанным и устоявшимся. Очень важной особенностью информатики, которая отличает её от иных наук, считается её обширное применение, проникшее практически во все сферы деятельности людей. Это и производственная сфера, сфера управления, научные направления, сфера образования, торговля, финансы, медицина, криминалистика и другие.

Как научное направление, информатика занимается изучением общих закономерностей, свойственных информационным процессам в наиболее широком толковании этого понятия. При разработке новых информационных носителей, каналов связи, новых приёмов кодирования, визуального представления информации, практически не важно, какие там задействованы конкретные типы информации. Проектировщикам систем управления базами данных (СУБД) необходимо прежде всего знать общие законы организации и оптимальности поиска информации, а не содержание новых информационных данных, которые впоследствии будут внесены в базу большим количеством пользователей. Именно такие и аналогичные им общие закономерности и являются предметом науки теоретической информатики.

Объектом приложения информатики считаются разнообразные научные области и сферы практической деятельности. Для большинства научных направлений, а также практического применения, информатика явилась постоянным источником передовых технологий, именуемых обычно «новыми информационными технологиями». Самыми впечатляющими достижениями информационных технологий считаются следующие системы:

1. Автоматизированные системы управления (АСУ), которые являются комплексом технического и программного обеспечения, организующих при взаимодействии с людьми процессы управления производственными или общественными объектами.
2. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), которые способны управлять станками с числовым программным управлением (ЧПУ), запуском космических кораблей и так далее.
3. Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), которые являются программно-аппаратными комплексами, объединяющими научные приборы и компьютеры. Данные измерений в автоматическом режиме поступают в компьютер, который выполняет их обработку и представляет их в оптимальном для исследователя формате, то есть, в виде таблиц, графиков, диаграмм и так далее.
4. Системы автоматизированного проектирования (САПР), то есть это программно-аппаратные комплексы, позволяющие оперативно и эффективно при взаимодействии со специалистами реализовывать проекты механизмов, модулей сложных устройств, зданий и так далее.
5. Совокупность диагностических медицинских систем, системы бухгалтерского учёта и очень много других аналогичных систем.
6. «Ядро» современной информатики состоит из набора отдельных составных частей. Все эти части могут представляться как сравнительно самостоятельные научные дисциплины, но при этом они являются фрагментами единой большой науки.

Теоретическая информатика является частью информатики, которая состоит из ряда математических разделов. Она базируется на математической логике и имеет в своём составе следующие разделы:

1. Теория алгоритмов и автоматов.
2. Теория кодирования и теория информации.
3. Теория грамматик и формальных языков.
4. Исследование операций и другие.

Теоретическая информатика применяет методики математики для исследования процессов информационной обработки.