Мектепке дейінгі балаларға арналған информатика тесті

“ИНФОРМАТИКА

1. Информатика. Структура предметной области. Объекты изучения информатики. Основные задачи информатики.

Информатика — это наука об общих свойствах информации, закономерностях и методах ее поиска, т.д.

Структура. В узком смысле – hard, soft, brainware

обычно рассматривают с разных позиций:

как отрасль народного хозяйства (предприятия, на которых занимаются производством технических средств обработки и передачи информации, программ и разработкой современных технологий переработки информации);

как прикладную дисциплину (занимается изучением закономерностей в информационных процессах, созданием информационных моделей коммуникаций; разработкой информационных систем и технологий);

как фундаментальную науку (получение обобщенных знаний о любых информационных системах (природных, искусственных, общественных), выявление общих закономерностей их

построения и функционирования)

К задачам информатики относят:

исследование информационных процессов любой природы;

разработку информационной техники и создание новейших технологий переработки информации на базе полученных результатов исследования информационных процессов;

решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной и коммуникационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни

2. Основные области исследований информатики.

теория информации, изучающая процессы, связанные с передачей, приемом, преобразованием и хранением информации;

теория алгоритмов (формальные модели алгоритмов, проблемы вычислимости, сложность вычислений и т.п.);

системный анализ, изучающий методологические средства, используемые для подготовки и обоснования

решений по сложным проблемам различного характера;

логические модели (дедуктивные системы, сложность вывода, нетрадиционные исчисления: индуктивный и абдуктивный вывод, вывод по аналогии, правдоподобный вывод, немонотонные рассуждения и т.п.);

базы данных (структуры данных, поиск ответов на запросы, логический вывод в базах данных, активные базы и т.п.);

искусственный интеллект (представление знаний, вывод на знаниях, обучение, экспертные системы и т.п.);

бионика (математические модели в биологии, модели поведения, генетические системы и алгоритмы и т.п.);

распознавание образов и обработка зрительных сцен (статистические методы распознавания, использование признаковых пространств, теория распознающих алгоритмов, трехмерные сцены и т.п.);

теория роботов (автономные роботы, представление знаний о мире, децентрализованное управление, планирование целесообразного поведения и т.п.);

инженерия математического обеспечения (языки программирования, технологии создания программных систем, инструментальные системы и т.п.);

теория компьютеров и вычислительных сетей (архитектурные решения, многоагентные системы, новые принципы переработки информации и т.п.);

компьютерная лингвистика (модели языка, анализ и синтез текстов, машинный перевод и т.п.);

числовые и символьные вычисления (компьютерно– ориентированные методы вычислений, модели переработки информации в различных прикладных областях, работа с естественно- языковыми текстами и т.п.);

системы человекомашинного взаимодействия (модели дискурса, распределение работ в смешанных системах, организация коллективных процедур, деятельность в телекоммуникационных системах и т.п.);

нейроматематика и нейросистемы (теория формальных нейронных сетей, использование нейронных сетей для

обучения, нейрокомпьютеры и т.п.);

квантовая информатика (квантовые компьютеры, квантовые алгоритмы, квантовая криптография и т.п.);

использование компьютеров в замкнутых системах (модели реального времени, интеллектуальное управление, системы мониторинга и т.п.)

3. Социальная информатика. Объект и предмет исследований. Фундаментальная проблема социальной информатики. Основные проблемы научных исследований в социальной информатике.

Социальная информатика — наука о закономерностях и формах движения информации в обществе.

процесс информатизации общества, в котором вычислительная техника и новые информационные технологии являются лишь средствами для более эффективного овладения информацией в целях социального прогресса

Объект исследования СИ есть проявление информационной реальности окружающего нас мира в социальной сфере общества (т.е., это совокупность всех

видов и форм проявления информации в обществе, информационных процессов, систем и коммуникаций, которые имеют социальную значимость для его функционирования и развития).

Предмет исследований СИ — глобальный процесс информатизации общества и его воздействие на социальные структуры общества, а также на проблемы и положение в обществе самого человека. Влияние это является двусторонним, т.е. социальные структуры общества и отношение людей к процессу информатизации, в свою очередь, оказывает существенное воздействие на характер и темпы развития этого процесса.

Фундаментальной проблемой СИ как науки является проблема согласованного развития (коэволюции) общества и процесса его глобальной информатизации. Эта проблема сейчас является стратегически важной и актуальной, так как она самым тесным образом связана с проблемой преодоления кризиса современной цивилизации и ее перехода на путь устойчивого и безопасного развития на основе овладения информацией и

широкомасштабного использования новых знаний и технологий.

Четыре основных направления научных исследований в социальной информатике:

Информационные ресурсы общества, их свойства, структура и топология. Изучение потребностей общества в информационных ресурсах для достижения целей общественного развития (проблема достаточности информации).

Информационный потенциал общества, определяющий его возможности по формированию и эффективному использованию информационных ресурсов. Сюда следует отнести все проблемы, связанные с формированием информационной инфраструктуры и информационной среды общества, т.е. создания и функционирования центров генерации, хранения и распространения информационных ресурсов, а также развития информационной техносферы, — инструментальных средств, обеспечивающих активизацию и эффективное использование информационных ресурсов,

решения проблемы доступности информации.

Информационное общество, закономерности и проблемы его формирования и развития. Сюда входят проблемы развития информационной экономики, проблемы изменения структуры занятости населения в информационном обществе и т.д

Человек в информационном обществе. Новые возможности и новые проблемы развития личности в информационном обществе, информатизация процессов образования и воспитания человека, развития его творческих способностей на основе использования достижений информатики и креативных информационных технологий. Проблема информационной свободы и обеспечения информационной безопасности человека в информационном обществе, преодоления им технологического и лингвистического барьера в новом информационном пространстве.

4. Междисциплинарные направления информатики.

Экономической информатикой [4] называется наука, изучающая методы

автоматизированной обработки экономической информации с помощью средств вычислительной и организационной техники.

Предметом экономической информатики являются: технология и этапы разработки, обоснование целесообразности автоматизации, функциональный анализ предметной области, алгоритмическое представление задачи, программная ее реализация при помощи различных инструментальных средств, например, пакетов прикладных программ.

Биоинформатика, она же вычислительная биология, она же компьютерная генетика — молодая наука, возникшая в начале 80-х годов на стыке молекулярной биологии и генетики, математики (статистики и теории вероятностей) и информатики, испытавшая влияние лингвистики и физики полимеров. Биоинформатика — область науки, разрабатывающая и применяющая вычислительные алгоритмы для анализа и систематизации генетической информации с целью выяснения структуры и функции макромолекул с

последующим использованием этих знаний для создания новых лекарственных препаратов.

В результате исследования структуры геномов микроорганизмов, млекопитающих и человека появились огромные объемы информации о последовательностях ДНК и первичной структуре белков. Эта информация стала основой для разработки и приложения новых математических методов анализа данных и извлечения из них новых знаний.

Экологическая информатика изучает информационные системы и процессы в экологических средах, включая экологию человека, а также управление и самоорганизацию в таких системах (открытых).

5. Формулировка предметной задачи. Задачная ситуация.

Формулирование предметной задачи включает указание:

1) цели (предвосхищение в мышлении результата деятельности, нет смысла говорить о задаче, если четко не сформулирована цель); 2) представлений о модели объекта исследования (поиска); 3) исходных данных; 4) ожидаемого результата (что он должен из себя представлять); 5) критериев оценки ожидаемого результата (от критерия оценки результата зависит выбор подхода к решению задачи; его отсутствие приводит к случайному выбору метода решения задачи и к

последующей неинтерпретируемости результата).

На практике часто возникают ситуации, когда задача не содержит тех или иных необходимых атрибутов. Случай, при котором известны цель, исходные данные и ожидаемый результат, называют задачной ситуацией. Если известна цель и исходные данные, то сформулирована проблема. Если же известна только цель исследования, то имеет место проблемная ситуация.

Задачи, сформулированные на языке предметной области знаний (экологии, биологии, медицины, экономики) называются предметными задачами. Они отличаются степенью формализации: хорошо формализованные, слабо формализованные и неформализованные.

Формализация задачи состоит в переводе на формальный (математический) язык описания цели, определении объектов и свойств, способов вычисления свойств, формализации требований к результату, проверке согласованности требуемого результата с целью.

Процесс выбора способа решения задачи включает все этапы анализа данных и корректировки информации, а также определение алгоритма решения задачи, обеспечивающего получение требуемого результата.

На этапе решения задачи осуществляется в автоматизированном режиме преобразование схемы в технологическую (машинную) схему решения задачи и прохождение этой схемы на ЭВМ. Затем проводится формальный анализ полученных результатов, т.е. проверка соответствия результата критериям оценки результата. Содержательная интерпретация результатов состоит в согласовании результатов с целью исследования, сформулированными требованиями к результату и принятии решения об использовании результатов либо об уточнении модельных представлений и формулировки задачи.

6. Понятие о модели. Типы моделей.

В зависимости от средств моделирования модели могут быть:

материальными (натурными, физическими)

идеальными (абстрактными, концептуальными).

К первым относят модели внешнего подобия. Модели самолетов, машин, манекены и т.п. используют для предварительных испытаний. Учебные схемы (глобус как модель планеты, модель кристаллической решетки и т.п.), тренажеры, имитирующие поведение реальных объектов в сложных ситуациях, служат для обучения. Во многих случаях создание материальной модели чрезвычайно трудоемко, невозможно, бессмысленно или просто не требуется. В том случае, когда достаточно располагать информацией об изучаемых объектах, процессах или явлениях, когда некоторым образом можно абстрагироваться от реального, возникают модели второго рода. При этом моделирование может происходить как на уровне самых общих не до конца фиксированных представлений (модель информационного общества), так и на уровне достаточно детализированных знаковых систем (уравнение движения электрона в электромагнитном поле). В науке модель какой-

либо системы — это ее описание на языке некоторой научной теории. Пример абстрактной модели — система математических выражений, описывающих характеристики объекта моделирования и взаимосвязи между ними — математическая модель.

Существует множество типов моделей и способов их классификации: по целям моделирования, областям применения, по сложности, способу описания и т.д.

Функциональные модели или модели–эрзацы заменяют объекты при выполнении определенных функций (протезы, искусственный сердечный клапан и т.п.).

Исследовательские модели — математические и имитационные — заменяют реальные объекты в ходе научных исследований.

В зависимости от области применения модели могут быть:

естественнонаучными (например, F = m * a),

космогоническими (модель мира, времена года),

общественного устройства (школа, общинно–родовые отношения, Римская республика, семья, мафия),

литературными компьютерными и т.п.

Модели, при построении которых преследуется цель определения такого состояния объекта, которое является наилучшим в каком-либо смысле или доступным, называются нормативными.

Модели, предназначенные для объяснения наблюдаемых факторов или прогноза поведения объекта, называются дескриптивными. Иначе говоря, нормативные модели отвечают на вопрос «Как должно…