Научная статья на тему 'Об общей и теоретической информатике'

Об общей и теоретической информатике Текст научной статьи по специальности «СМИ (медиа) и массовые коммуникации»

CC BY
4034
130
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЛАССИФИКАЦИЯ / CLASSIFICATION / ИНФОРМАТИКА / ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ / INFORMATION TECHNOLOGIES / БИОИНФОРМАТИКА / ОБЩАЯ И ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНФОРМАТИКА / COMMON AND THEORETICAL INFORMATIC / INFORMATIC / BIOINFORMATIC

Аннотация научной статьи по СМИ (медиа) и массовым коммуникациям, автор научной работы — Майоров Андрей Александрович, Седякин Владимир Павлович

В статье рассматривается интегрирующее значение информационных технологий, охватывающих естественные и гуманитарные науки. Научные основания разнообразных информационных направлений, включая физическую информатику, бионформатику и техническую и социальную информатику, весьма различаются. Построение единой общей теоретической основы для этих направлений проблематично. Методологически важная задача классификации различных информатик входит в содержание общей информатики, пример которого рассматривается.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ABOUT COMMON AND THEORETICAL INFORMATICS

In this article are considered the integrant importance of informatics and informational technologys includes the sciences and the humanities.There are a differences between scientific grounds of the various information orientations, which include physical informatics, bioinfomatics, technical and social informatics. Creation of a united theoretical base for these orientations is very problematical. The metodologically important issue of classification different informatics is a part of the general informatics, the example of which are considered here.

Текст научной работы на тему «Об общей и теоретической информатике»

УДК 007 ВАК 05.13.00 РИНЦ 20.00.00

А.А. Майоров, В.П. Седякин

Об общей и теоретической информатике

В статье рассматривается интегрирующее значение информационных технологий, охватывающих естественные и гуманитарные науки. Научные основания разнообразных информационных направлений, включая физическую информатику, бионформатику и техническую и социальную информатику, весьма различаются. Построение единой общей теоретической основы для этих направлений проблематично. Методологически важная задача классификации различных информатик входит в содержание общей информатики, пример которого рассматривается.

Ключевые слова: классификация, информатика, информационные технологии, биоинформатика, общая и теоретическая информатика.

ABOUT COMMON AND THEORETICAL INFORMATICS

In this article are considered the integrant importance of informatics and informational technologys includes the sciences and the humanities.There are a differences between scientific grounds of the various information orientations, which include physical informatics, bioinfomatics, technical and social informatics. Creation of a united theoretical base for these orientations is very problematical. The metodologically important issue of classification different informatics is a part of the general informatics, the example of which are considered here.

Keywords: classification, informatic, information technologies, bioinformatic, common and theoretical informatic.

По существу, многие дисциплины, претендующие на роль специальной информационной науки, являются «науками» об цифровых информационных технологиях, применяемых в разных отраслях науки, техники и экономики. Предметом у этих дисциплин является информация, используемая в конкретной отрасли, а объектом являются методы материнских наук, реализуемые с помощью компьютерных вычислений и цифровых преобразований, в основе которых лежат вычислительная математика и программирование. Т.е. собственного объекта у этих дисциплин, по существу, нет. Следовательно, эти дисциплины могут претендовать только на роль некоего знания. А поскольку насыщенность разнообразными цифровыми технологиями в разных отраслях науки, техники очень велика, и они становятся все более сложными и эффективными, то роль этого знания в на-

учно-образовательной сфере очень велика и постоянно повышается. За счет ассимиляции части методов материнских наук в цифровые технологии они также приобретают роль общенаучного знания и интегрирующей общеобразовательной дисциплины. Примером ассимиляции могут быть геоинформационные системы (ГИС), которые были порождены потребностями картографии и представляют собой многослойные цифровые карты (т. е. базы данных, размещаемыми на компьютерах). ГИС из области материнской науки геодезии и картографии сначала были использованы в экономической географии, потом в демографии и пр. Таким образом, они были ассимилированы через цифровые информационные технологии из материнской в другие науки.

Особое место в отечественной информатике занимает «прикладная информатика (по отраслям)».

Это самое широко распространенное образовательное направление в высшем профессиональном образовании. Оно охватывает информационные технологии, применяемые в самых разных отраслях экономики, производства и социальной сфере. Наиболее важное и сложное направление, которое рассматривается в прикладной информатике, это проектирование информационных систем, используемых в разных отраслях экономики. В этом направлении набор используемых «информационных операций» максимально широкий - от операций сбора, обработки, поиска, хранения информации до предъявления и передачи информации. В этом существенное отличие экономических информационных систем от информационных систем, используемых в других предметных областях технической и социальной сфер, в которых набор используемых ин-

Андрей Александрович Майоров,

д.т.н., ректор Тел.: (499) 261-31-52 Эл. почта: rector@miigaik.ru Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК) http://www. miigaik.ru/

Andrey A. Mayorov,

Doctor of Engineering Science, rector Tel.: (499) 261-31-52 E-mail: rector@miigaik.ru

Владимир Павлович Седякин,

к.т.н., профессор кафедры прикладной информатики Тел.: (499) 262-04-23 Эл. почта: svp134@mail.ru Московский государственный университет геодезии и картографии (МИИГАиК) http://www. miigaik.ru/

Vladimir P. Sedyakin,

Candidate of Engineering Science, Professor of applied informatics department Tel.: (499) 262-04-23 E-mail: svp134@mail.ru

формационных операций существенно меньше (фрагментарнее).

В проектировании экономических информационных систем используется самый широкий набор теорий по сравнению с любыми другими информационными жанрами, как в отдельных научных направлениях, так и в технологиях. Он включает в себя логику (классификационная теория), семиотику, и реляционную алгебру. Последняя теория заимствована из математики и используется как для анализа предметной области, так и для разработки баз данных. Особенностью этой теории является абстрагирование от рассматриваемых информационных объектов - «сущностей (entities)». Насущные требования практики проектирования экономических информационных систем заставили отвлечься от затрудняющих решение конкретных задач вопросов философии и семантики информации, абстрагироваться от них. Реляционная алгебра, восходящая в своих основаниях к средневековой схоластике, это позволяет и поэтому была успешно развита еще в 1970-годы американскими математиками. Сами технологии проектирования экономических информационных систем изначально не были ориентированы на использование цифровых информационных технологий. В 1970-годы на начальном этапе развития (в СССР - период внедрения АСУ) применялась только «ручной» метод проектирования, когда обследование предметной области производилось социологическими методами, а программирование велось на языках низкого уровня. В силу большой трудоемкости уже 1980-е годы пытались перейти на автоматизированные методы проектирования, в первую очередь, переходя на языки объектно-ориентированные языки программирования высокого уровня.

Здесь важно отметить, что важнейшим этапом проектирования экономических информационных систем является т.н. «инфологичес-кое моделирование» Оно сводится к построению информационно-логической модели предметной области. Метод инфологического

моделирования единственный для современной информатики, который не заимствован у других наук как семиотический, классификационный или реляционный. Он родился в документоведении на основе изучения схем документооборота.

Впоследствии, уже в 1990 годы в США началась разработка стандартов серии IDEEF, на основе которых были созданы методы автоматизированного визуального проектирования экономических информационных систем. В настоящее время используются сотни разных пакетов автоматизированного визуального проектирования на основе стандартов IDEEF, реализующих метод автоматизированного визуального проектирования - т.н. CASE -проектирования.

В данном докладе не ставилась задача полного обзора содержания всех информационных технологий в экономической сфере в силу их обширности. Была кратко рассмотрена задача анализа используемых теоретических оснований для них.

В других сферах пока используются не столь разнообразные теоретические основания. В технической сфере широко используется математическая теория связи К. Шеннона и математические теории. Мало известна теория информационных операций А. С. Бондаревского [1], которая развивает взгляды Л. Брил-люэна и пока не нашла широкого использования.

В физической информатике используется теория К. Шеннона, квантово-механические представления и математические теории. В биоинформатике в силу использования собственного эволюционно-биологического определения информации сложились собственные теоретические основания, которые за исключением теории К. Шеннона уникальны. В социальной сфере известны документоведческие теории, включая теории социальной коммуникации и информационных потребностей А.В. Соколова.

Все вышеперечисленные теоретические основания используются в отдельных информацион-

ных науках и технологиях и, как правило, не претендуют общность для смежных направлений. Кроме общепризнанной теории трех миров К. Поппера, известна средовая концепция, которая развивает теорию К. Поппера и которая выдвинута К.К.Колиным [2] и еще две отечественные теории, претендующие на более широкое значение. Это «теоретическая информатика» Зверева Г.Н. [3] и «релятивная теория информации» Колычева П.М. [4]. Теория К. Поппера носит характер сугубо описательный, определяющий глобальную связь трех миров (онтологий)

- природного, ментального и искусственного. Две отечественные теории не столь широко известны. Первая из них является, по существу, расширенной семиотической теорией, а вторая рассматривает только одну важную сторону информационных явлений - их относительность. Одна из теорем Л. Флориди [5] ставит вопрос о возможности создания общей широкой теории информации. Методологическая важность решения этой проблемы в свою очередь ставит вопрос о возможности общих для всех информационных наук теоретических оснований.

Пока говорить о них представляется преждевременным. Однако с методологической точки зрения изучать разнообразные теории, которые используются в разных информатиках, необходимо. Необходимо их анализировать хотя бы с классификационной точки зрения: как эти теоретические основания соотносятся с теми определениями и пониманиями информации, которые рассматриваются в конкретной информационной наукой. Без этого содержание курса «Теоретической информатики» становится эклектичным и методологически не

Приложение

Таблица 1.

№ п/п Название раздела Краткое содержание раздела

1. История, методология и философия информатики Рассматриваются разные подходы к методологии информатики - эмпирический и логический. Рассматривается отношение информационных технологий и информатики, вкл. ассимиляцию информационных технологий и материнских наук, традиционных и цифровых технологий. Определяется проблема терминологической основы информатики, рассматривается философия информатики и информационного подхода. Рассмотрены перспективы развития информационных наук.

2. Классификация информатики Рассматриваются известные эклектический, исторический, и два новых подхода к классификации информатики «средовой» и «комплексный». Рассмотрены проблемы классификации и особое значение современной информатики, как межпредметной интегрирующей дисциплины.

3. Теория информационных потребностей На базе современной классификации выделены функционально-кибернетические направления современной информатики, для которых имеют значение информационные потребности, и рассмотрены их классификации. Показаны их значение для оценки перспектив развития новых информационно-когнитивных технологий.

4. Теория информационных революций В связи с теорией информационных потребностей рассмотрена эволюция развития материальной и нематериальной культуры с точки зрения материальных носителей информации. Описывается теория трех миров К. Поппера. Рассмотрены этапы информационных революций.

5. Информационные революции и информационные технологии В связи с теорией информационных революций рассмотрена зависимость информационных технологий обучения от базовых информационных технологий, как технической основы их.

6. Информационное общество -мифологии и реальность Разделены беллетристическое и методологически обоснованное рассмотрение проблемы информационного общества. Рассмотрена паранаучная сущность «информационной» мифологии, связанной с информационной проблематикой и информационным обществом в частности.

7. Теории информации и теоремы Флориди Рассмотрены основные методологические проблемы современных информационных наук, определенные Л. Флориди в виде теорем. Выделена 6-я теорема о возможности построения общей теории информации и показана невозможность ее решения. Рассмотрены значения конкретно-научных теорий информации.

8. Объединяющие и межвидовые теории информации Рассмотрены теория трех миров К. Поппера, как первая концепция информационного единства, а также концепция К.К. Колина. Рассмотрены логические возможности связи между функционально-кибернетическими и атрибутивными концепциями информации. Рассмотрены теории Г.Н. Зверева и П.М. Колычева.

9. Теории информации в технической информатике, в биологии, в социальной информатике Рассмотрены теории, которые относят собственно к информационным теориям - мат. теорию связи К. Шеннона и др., вкл. теорию А.С. Бондаревского об информационных операциях; документоведческие теории, вкл. метатеорию социальной коммуникации А.В. Соколова, а также теорию В.И. Корогодина о связи генетической, поведенческой и логической информации в биологии. Предложено соотнесение этих теорий к видам субъектно-объектных отношений и системному уровню сложности.

10. Теоретические основания в информационных науках, заимствованные из др. наук Рассмотрены теоретические основы информатик, заимствованные из других наук -классификационные и др. операции из логики, семиотику, реляционную алгебру и др. Рассмотрено соотношение собственно информационных теорий и заимствованных теоретических основ из других наук.

обоснованным. Это и подтверждается многочисленными примерами учебных программ по «Теоретической информатике», в одних из которых объявляется, что это -«Theoretical Computer Science», полезный для программистов

(д.ф-м.н. Разборов А.Н.), в других - излагаются основы вычислительной математики для инженеров, в-третьих - углубленные математические разделы из общеобразовательного курса информатики (и это в лучшем случае!).

В прилагаемой к статье таблице 1 представляется план-проспект экспериментального курса «Общей и теоретической информатики» который введен в этом учебном году на кафедре «Прикладной информатики» МИИГАиК.

Литература

1. Бондаревский А. С. Аксиоматика точности информационных операций // Фундаментальные исследования. Физико-математические науки. - М., 2008. - № 6. - С. 11-25.

2. К.К. Колин. Доклад на 8-й Всемирной конференции по информатике. М. 2013 г.

3. Зверев Г.Н. Теоретическая информатика и ее основания / М / ФИЗМАТЛИТ, 2007 г.

4. Колычев П.М. Релятивная теория информации. Учебное пособие / Спб.: Спб ИТМО, 2008г.

5. Г.В. Хлебников. Философия информатики Лучано Флориди //Теория и практика общественно-научной информации. - М., 2013, вып. 21, с. 15-59.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.