Перспективы развития информатики

Тенденции и перспективы развития информатики и вычислительной техники (стр. 2 из 3)

Перспективы развития информатики

Информационная революция затронет все стороны жизнедеятельности, появятся системы, создающие виртуальную реальность:

1. Компьютерные системы – при работе на ЭВМ с «дружественным интерфейсом» абоненты по видеоканалу будут видеть виртуального собеседника, активно общаться с ним на естественном речевом уровне с аудио- и видеоразъяснениями, советами, подсказками. «Компьютерное одиночество», так вредно влияющее на психику активных пользователей ЭВМ, исчезнет.

2. Системы автоматизированного обучения – при наличии обратной видеосвязи абонент будет общаться с персональным виртуальным учителем, учитывающим психологию, подготовленность, восприимчивость ученика.

3. Торговля – любой товар будет сопровождаться не магнитным кодом, нанесенным на торговый ярлык, а активной компьютерной табличкой, дистанционно общающейся с потенциальным покупателем и сообщающей всю необходимую ему информацию – что, где, когда, как, сколько и почем.

Техническое обеспечение, необходимое для создания таких виртуальных систем:

1. Дешевые, простые, портативные компьютеры со средствами мультимедиа;

2. Программное обеспечение для «вездесущих» приложений.

3. Миниатюрные приемопередающие радиоустройства (трансиверы) для связи компьютеров друг с другом и с сетью.

4. Распределенные широкополосные каналы связи и сети.

Многие предпосылки для создания указанных компонентов, да и простейшие их прообразы уже существуют.

Но есть и проблемы. Важнейшая из них – обеспечение прав интеллектуальной собственности и конфиденциальности информации, чтобы личная жизнь каждого из нас не стала всеобщим достоянием. [3]

Характерной чертой компьютеров пятого поколения обязано быть внедрение искусственного интеллекта и естественных языков общения. Предполагается, что вычислительные машины пятого поколения будут просто управляемы. Пользователь сумеет голосом подавать машине команды.

Предполагается, что XXI век будет веком наибольшего использования достижений информатики в экономике, политике, науке, образовании, медицине, быту, военном деле.

Главной тенденцией развития вычислительной техники в настоящее время является дальнейшее расширение сфер внедрения ЭВМ и, как следствие, переход от отдельных машин к их системам — вычислительным системам и комплексам разнообразных конфигураций с широким спектром функциональных возможностей и черт.

Примерная характеристика компьютеров шестого поколения:

Характеристики VI поколение

Элементная база Оптоэлектроника, криолектроника

Размер (габариты) карманные и меньше

Максимальное быстродействие процессора неограниченно

Максимальный объем ОЗУ ?

Периферийные Ввод с голоса, ое общение, машинное «зрение» и «осязание» и пр. Программное обеспечение Интеллектуальные программные системы

Области применения: В творческой деятельности человека, искусственный интеллект [2]

Тенденции развития информатики

В области научной методологии происходит философское переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы и общества. Информационный подход становится фундаментальным методом научного познания.

Для теоретической информатики наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации, изучение принципов информационного взаимодействия в природе и обществе, основных закономерностей реализации информационных процессов.

Открываются новые возможности для информатизации экономики, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами.

Существенное расширение функциональных возможностей получают информационные технологии по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга (особенно в связи с развитием электронных библиотек, а также электронных полнотекстовых архивов).

Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики.

На недостаточном уровне находится использование достижений информатики в исследовании человека, медицине, развитии культуры. Связано это как с финансовыми ограничениями, так и с отставанием в области подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики.

Информатика как современная наука, непосредственно связанная с информационными технологиями и техническим прогрессом, не может оставаться на текущем уровне развития, она меняется и развивается. Языки программирования, как важная часть информатики, так же имеют определенные тенденции и перспективы совершенствования и развития.

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм.

Язык программирования служит двум связанным между собой целям: он дает программисту аппарат для задания действий, которые должны быть выполнены, и формирует концепции, которыми пользуется программист, размышляя о том, что делать.

Первой цели идеально отвечает язык, который настолько «близок к машине», что всеми основными машинными аспектами можно легко и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом.

Второй цели идеально отвечает язык, который настолько «близок к решаемой задаче», чтобы концепции ее решения можно было выражать прямо и коротко.

Тенденции развития языков программирования обусловлены следующими причинами:

1. Потребность в решении более сложных и разнообразных задач. Первые ЭВМ имели ограниченные возможности, следовательно, и программы были простыми. В процессе эволюции вычислительной техники от нее требовалось решение все более сложных и разнообразных задач.

Следовательно, язык программирования должен был позволять писать программы для решения этих новых задач. Это способствовало появлению и развитию в языках программирования различных новых технологий.

Например, пользуется широкой популярностью технология объектно-ориентированного программирования.

2. Программы становились сложнее и больше по объему. Появилось стремление к повышению эффективности процесса создания программ. Поэтому существует тенденция в развитии языков программирования к быстрому написанию программ. Здесь также следует отметить появление множества систем визуального программирования, в какой-то степени облегчающие труд программиста.

3. Желание, чтобы программы работали на разных платформах, привело к развитию независимости от ЭВМ языков системного программирования.

Языки системного программирования, на которых создаются операционные системы, трансляторы и другие системные программы, развиваются в направлении независимости от ЭВМ.

Так, например, большая часть операционных систем написана на языке C, а не на ассемблере. Например, операционная система Unix практически полностью написана на C.

4. Большие проекты предусматривают совместный труд множества программистов. В возможности легкой командной работы хорошо себя зарекомендовала технология объектно-ориентированного программирования. Поэтому большинство современных языков программирования поддерживают ООП.

Таким образом, языки программирования развиваются в сторону все большей абстракции от реальных машинных команд. И самым очевидным преимуществом здесь является увеличение скорости разработки программы. [4]

Также приоритетным направлением информатики является разработка интеллектуальных систем. Интеллектуальная система (ИС, англ.

intelligent system) — это техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы.

Структура интеллектуальной системы включает три основных блока — базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс. [6]

Интеллсист — наукоемкое производство интеллектуального программного продукта.

Принципы создания Интеллсист:

1. Исходный текст знаний и заданий (или запросов) должен быть максимально близким к текстам непосредственных пользователей, которые являются специалистами в своей области (или областях) знаний. Текст должен состоять из терминов пользователя, собранных в лексикон данной области знаний.

2. Каждый запрос пользователя принимается за истинный, исключая случаи формальных или фундаментальных ошибок или противоречий имеющимся знаниям, которые опровергают истинность фраз знаний или запроса.

3. Внутренний код (представления в памяти Интеллсист), получаемый в результате трансляции исходного текста на внутреннее представления, должен отображать только необходимые непротиворечивые, независимые и по возможности полные знания. Причем процесс отображения должен проходить без потери знания, или потеря известна пользователю.

4. Разнообразие представлений знаний и данных должно соответствовать потребностям пользователя, правилам грамматик ЕЯ, СеГ и языка Лейбниц.

5. Интеллсист должна порождать результаты решения задач только в соответствии со знаниями, сообщенными ей через БЗ или запросы, и с требованиями, которые порождены в результате обсуждения недостатков ПП.

6. Должна обеспечиваться надежность разрешения запросов: компилятор и отладчик знаний должны обнаруживать ошибки, по возможности исправлять их или подсказывать пути их исправления, запрашивать дополнительные знания.

7. Каждая Интеллсист должна быть максимально интеллектуальной (каждый шаг связан с логическим выводом по правилам ИЛ), учитывать накопленные в информатике знания по интерфейсу и диалогу с пользователем, а также должна быть оценена мерой интеллектуальности.

Источник: https://mirznanii.com/a/116112-2/tendentsii-i-perspektivy-razvitiya-informatiki-i-vychislitelnoy-tekhniki-2

Перспективы развития информатики

Перспективы развития информатики

Информатика — сравнительно молодая наука с еще не вполне сформировавшимся кругом интересов. За прошедшие с момента ее появления десятилетия (с конца 1940-х гг.) практики обработки информации развивались стремительно, и специалисты по информатике не всегда успевали упорядочивать новые знания.

В послевоенное время приоритетом информатики являлось создание автоматических машин как для целей обороны, так и для повышения эффективности производства.

Бурное развитие компьютеров в 1950-1970-е гг. привело к тому, что повышенное внимание стало уделяться алгоритмам, бинарной логике, развитию языков программирования, структурам данных.

Появление персональных компьютеров, а затем и сетей потребовало от информатики формирования корпуса знаний и навыков, связанных с использованием такой техники. В сферу ее интересов попали операционные и файловые системы, приложения для обработки текстов и изображений, сетевые приложения и т.п.

Рисунок 1. Смена научных интересов информатики связана с быстрым ростом пользователей глобальных сетей.

Ничего непонятно?

Попробуй обратиться за помощью к преподавателям

Для нынешнего состояния информатики свойственны следующие характеристики:

  • проникновение компьютерных сетей во все сферы человеческой деятельности;
  • создание информационных для решения коллективных задач (социальные сети, поисковые системы, торговые площадки, облачные хранилища и т.п.);
  • внедрение компьютерных технологий в «интуитивные» области знания (машинный перевод, распознавание образов, синтез речи и т.п.; эта отрасль получила название «Машинное обучение»;
  • повышение мощности компьютеров, объединение их в вычислительные кластеры позволяет анализировать сверхбольшие объемы информации (Big Data), что позволяет предсказывать климатические изменения, векторы социального развития, находить новые элементарные частицы в коллайдерах, новые астрономические объекты и т.п.

Некоторые из обозначенных тенденций сохранят актуальность и в ближайшем будущем, становясь новыми объектами изучения информатики. Остановимся на важнейших из них — обработке Больших данных и Машинном обучении.

Большие данные (Big Data)

Большие данные (Big Data) — сверхмассивные объемы информации, накапливающиеся в ходе деятельности крупных корпораций и государств.

Обработка Больших данных требует подходов, кардинально отличающихся от поиска по обычным, в том числе крупным базам данных, содержащим «всего лишь» миллионы записей.

Количество записей в базах Больших данных измеряется миллиардами и числами более высоких порядков.

Замечание 1

Обработка больших данных стала актуальной в связи с лавинообразным ростом информации, которая ежедневно сохраняется в результате деятельности пользователей глобальных сетей.

Рисунок 2. Лавинообразное нарастание генерируемой человечеством информации.

Большие данные характеризуются формулой 4V:

  • volume — объем обрабатываемой информации;
  • velocity — скорость обработки;
  • variety — разновидности обрабатываемых данных;
  • veracity — качество и состав результирующих данных.

Существует два типа данных: собранные преднамеренно и накопившиеся как побочный продукт тех или иных информационных процессов. Пример первого случая — интернет-магазины, которые собирают персональные данные о своих пользователях, чтобы осуществлять доставку, сообщать о новых поступлениях и т.д.

Во втором случае информация собирается просто потому, что есть возможность ее собрать.

Например, сбор информации о реакции потребителя на рекламу, встраиваемую в веб-страницу может представлять собой занесение в базу данных не только сведений о том, когда пользователь кликнул по рекламному объявлению, но и координаты пикселя, на котором в тот момент находился указатель мыши.

Накапливаясь, такая, на первый взгляд, избыточная информация со временем позволяет делать неожиданные выводы. Например, может выясниться, что жители северных регионов предпочитают кликать по верхней части объявления, а южных — по нижней. Отсюда можно заключить, что справедливо и обратное: если человек кликнул по верхней части объявления, то велика вероятность того, что он северянин и т.д.

Обработка Больших данных ни в коем случае не означает тотального контроля над информационным обществом. Это лишь получение полезных сведений из «малоценной» информации, которая на очень больших объемах позволяет обнаружить полезные закономерности для целей политологии, социологии маркетинга и т.д.

Машинное обучение (Machine Leraning)

Термин Машинное обучение означает не обучение с помощью машин, а обучение машин, компьютеров и программ для них.

Оно подразумевает создание алгоритмов, которые при обработке больших объемов информации могут самонастраиваться на заранее заданный человеком результат.

Обрабатывая информацию некоторыми порциями и получая от заказчика отклик — улучшился или ухудшился результат — алгоритм сам решает в каком направлении эволюционировать. Это происходит за счет применения таких технологий, как «дерево решений» и «нейронные сети».

Машинное обучение находит применение в распознавании и синтезе речи и визуальных образов.

Замечание 2

В качестве наглядного примера часто приводят эксперимент, в ходе которого компьютеру были предоставлены все произведения художника Винсента ван Гога, обработав которые программа «усвоила» его стиль и научилась преобразовывать любое изображение в подобие такой живописи.

Рисунок 3. Нейронную сеть научили рисовать в стиле ван Гога.

Не трудно заметить, что концепции Больших данных и Машинного обучения взаимосвязаны: чем больше данных будет обработано самообучающимися алгоритмами, тем больше вероятность, что они приблизятся к искомому результату и сгенерируют полезную информацию.

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/perspektivy_razvitiya_informatiki/

Статья по информатике на тему

Перспективы развития информатики

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Тюрников А.П., преподаватель специальных дисциплин

ГБПОУ города Москвы «МАДК им. А.А. Николаева»

Аннотация

В статье определены современные тенденции информатики, заключающиеся в существенном расширении функциональных возможностей информационных технологий по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга.

Это стало особенно актуальным в связи с развитием электронных библиотек, а также электронных полнотекстовых архивов. Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики.

Также в статье приведены причины, которыми обусловлены тенденции развития языков программирования.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ИНФОРМАТИКА, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРОННЫЕ БИБЛИОТЕКИ, ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ, ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

В области научной методологии происходит философское переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы и общества. Информационный подход становится фундаментальным методом научного познания.

Для теоретической информатики наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации, изучение принципов информационного взаимодействия в природе и обществе, основных закономерностей реализации информационных процессов [1].

Открываются новые возможности для информатизации экономики, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами.

Существенное расширение функциональных возможностей получают информационные технологии по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга (особенно в связи с развитием электронных библиотек, а также электронных полнотекстовых архивов).

Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики.

На недостаточном уровне находится использование достижений информатики в исследовании человека, медицине, развитии культуры. Связано это как с финансовыми ограничениями, так и с отставанием в области подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики.

Информатика как современная наука, непосредственно связанная с информационными технологиями и техническим прогрессом, не может оставаться на текущем уровне развития, она меняется и развивается. Языки программирования, как важная часть информатики, так же имеют определенные тенденции и перспективы совершенствования и развития [2].

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм.

Язык программирования служит двум связанным между собой целям: он дает программисту аппарат для задания действий, которые должны быть выполнены, и формирует концепции, которыми пользуется программист, размышляя о том, что делать.

Первой цели идеально отвечает язык, который настолько «близок к машине», что всеми основными машинными аспектами можно легко и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом.

Второй цели идеально отвечает язык, который настолько «близок к решаемой задаче», чтобы концепции ее решения можно было выражать прямо и коротко.

Тенденции развития языков программирования обусловлены следующими причинами [3]:

1. Потребность в решении более сложных и разнообразных задач. Первые ЭВМ имели ограниченные возможности, следовательно, и программы были простыми. В процессе эволюции вычислительной техники от нее требовалось решение все более сложных и разнообразных задач.

Следовательно, язык программирования должен был позволять писать программы для решения этих новых задач. Это способствовало появлению и развитию в языках программирования различных новых технологий.

Например, пользуется широкой популярностью технология объектно-ориентированного программирования.

2. Программы становились сложнее и больше по объему. Появилось стремление к повышению эффективности процесса создания программ. Поэтому существует тенденция в развитии языков программирования к быстрому написанию программ. Здесь также следует отметить появление множества систем визуального программирования, в какой-то степени облегчающие труд программиста.

3. Желание, чтобы программы работали на разных платформах, привело к развитию независимости от ЭВМ языков системного программирования.

Языки системного программирования, на которых создаются операционные системы, трансляторы и другие системные программы, развиваются в направлении независимости от ЭВМ.

Так, например, большая часть операционных систем написана на языке C, а не на ассемблере. Например, операционная система Unix практически полностью написана на C.

4. Большие проекты предусматривают совместный труд множества программистов. В возможности легкой командной работы хорошо себя зарекомендовала технология объектно-ориентированного программирования. Поэтому большинство современных языков программирования поддерживают ООП.

Таким образом, языки программирования развиваются в сторону все большей абстракции от реальных машинных команд. И самым очевидным преимуществом здесь является увеличение скорости разработки программы. [4]

Также приоритетным направлением информатики является разработка интеллектуальных систем. Интеллектуальная система (ИС, англ.

intelligent system) — это техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы.

Структура интеллектуальной системы включает три основных блока — базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс [5].

Интеллсист — наукоемкое производство интеллектуального программного продукта.

Принципы создания Интеллсист:

1. Исходный текст знаний и заданий (или запросов) должен быть максимально близким к текстам непосредственных пользователей, которые являются специалистами в своей области (или областях) знаний. Текст должен состоять из терминов пользователя, собранных в лексикон данной области знаний.

2. Каждый запрос пользователя принимается за истинный, исключая случаи формальных или фундаментальных ошибок или противоречий имеющимся знаниям, которые опровергают истинность фраз знаний или запроса.

3. Внутренний код (представления в памяти Интеллсист), получаемый в результате трансляции исходного текста на внутреннее представления, должен отображать только необходимые непротиворечивые, независимые и по возможности полные знания. Причем процесс отображения должен проходить без потери знания, или потеря известна пользователю.

4. Разнообразие представлений знаний и данных должно соответствовать потребностям пользователя, правилам грамматик ЕЯ, СеГ и языка Лейбниц.

5. Интеллсист должна порождать результаты решения задач только в соответствии со знаниями, сообщенными ей через БЗ или запросы, и с требованиями, которые порождены в результате обсуждения недостатков ПП.

6. Должна обеспечиваться надежность разрешения запросов: компилятор и отладчик знаний должны обнаруживать ошибки, по возможности исправлять их или подсказывать пути их исправления, запрашивать дополнительные знания.

7. Каждая Интеллсист должна быть максимально интеллектуальной (каждый шаг связан с логическим выводом по правилам ИЛ), учитывать накопленные в информатике знания по интерфейсу и диалогу с пользователем, а также должна быть оценена мерой интеллектуальности.

Пользователь только ориентируется в возможностях Интеллсист, выполнение запроса не требует специальных формулировок для решения того или иного класса задач, Интеллсист сама определяет класс решаемых задач, а пользователь только по ответу может судить к какому классу следует отнести этот запрос.

Следует заметить, что в инструментарии предусмотрен диалог для ввода параметров точной характеристики каждого класса задач.

Например, пользователю кажется, что он сформулировал теорему, а в диалоге с инструментарием указал фразы, которые будут выведены в качестве результата.

В результате прогона ее в Интеллсист выведены условия истинности теоремы, следовательно, решалась задача класса А, а ответ подсказал, что решалась задача класса Б.

В рамках классической или интуиционистской логик решение подобных проблем затруднено построениями индивидуальных алгоритмов и программ для решения любых задач без учета плохо формализуемых частей исходной постановки проблемы.

Ныне реализованное эвристическое программирование (с помощью ЭС) решает некоторые проблемы программирования плохо формализуемых заданий, но оно базируется на командах специального вида — продукциях, не решает всех указанных информатических проблем и не имеет средств для отладки знаний.

Основная причина, тормозящая решение проблем в рамках классических логик, заключена в использовании дедуктивного метода, который не реализуется эффективно на современных ВМ.

Для построения Интеллсист стала необходимой новая, так называемая, информатическая логика, она не использует дедукцию явно, а неявное использование вообще не порождает глубоких деревьев перебора вариантов логического вывода.

Классификация Интеллсист позволяют определить место Интеллсист среди средств ИП и ИИ, которое характеризуется главным образом возможностью привлечения прямого пользователя ВМ к СВТ, определяя стиль применения ВМ средствами широко распространенной программной системы WINDOWS. Эта классификация определяет общие направления использования (предметную и проблемную области) ВМ для решения задач изобретения, проектирования, разработки и сопровождения объектов различной природы.

Классификационное пространство образует довольно емкую совокупность решаемых с помощью Интеллсист проблем. Можно высказать предположение, что этот объем превосходит объем решаемых проблем в ПП. ИП на основе Интеллсист обладает свойством привлечения к информатике большого числа пользователей, не обладающих знаниями в программировании. ИП расширяет круг пользователей и области применения ВМ.

При классификации Интеллсист мы выделим семь независимых осей классификационных координат. Каждая координата является характеристикой применения одной и той же Интеллсист:

1. база знаний,

2. язык профессиональной прозы,

3. форма запроса,

4. вид знаний,

5. логическое исчисление,

6. значность логического исчисления,

7. структуры Интеллсист и инструментария.

Важно обратить внимание на то обстоятельство, что точка в пространстве таких координат определяет реализацию Интеллсист для данного конкретного применения. [5]

Основываясь на приведенном выше материале, можно сделать вывод о том, что развитие информатики, как науки, включающей в себя отрасль программирования не стоит на месте. Развитие информатики обуславливает тенденцию развития языков программирования. Появляются и развиваются интеллектуальные системы.

Список использованных источников

1. Информатика/Современные тенденции развития информатики и информационных систем — http://informby.cn/sovremennye-tendencii-razvitiya-informatiki-i-informacionnyx-texnologij/

2. Этапы и тенденции развития вычислительной техники и информационных технологий/Тенденции развития вычислительной техники. Компьютер будущего — http://otherreferats./programming/00054067_0.html

3. Планета информатики/Некоторые причины и тенденции развития языков программирования — http://www.inf1.info/programmingtrend

4. Информатика в семи томах/Интеллектуальные системы — http://www.intellsyst.ru/publications/_text/TOM7.shtml

5. Википедия/Интеллектуальная система — http://ru.wikipedia.org/wiki/Интеллектуальная_система

Источник: https://infourok.ru/statya-po-informatike-na-temu-tendencii-razvitiya-informatiki-1789113.html

Перспективы развития информатики в ближайшем будущем

Перспективы развития информатики

Наиболее важными тенденциями развития информатики, которые в последние годы становятся все более заметными, являются следующие [4].

1. В области научной методологии происходит философское переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы и общества. При этом растет понимание общенаучного значения информационного подхода как фундаментального метода научного познания [5].

2. В области теоретической информатики наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации как одного из проявлений реальности, изучение принципов информационного взаимодействия в природе и обществе, а также основных закономерностей реализации информационных процессов в различных информационных средах.

Такие исследования в последние годы все более активно проводятся российскими учеными, и можно ожидать, что в результате этих исследований будет, наконец, сформирована общая теория информации, которая и станет теоретической базой для дальнейшего развития информатики как фундаментальной науки.

Необходимость создания этой теории становится все более очевидной, а ее основные положения, безусловно, будут использоваться как в естественных, так и в гуманитарных науках, которые в последние годы все чаще сталкиваются с информационными проблемами, но все еще не имеют достаточно удовлетворительных научных объяснений удивительного по своей многогранности феномена информации.

3.

В области развития средств информатизации прогнозируется дальнейший рост массового производства и распространения персональных ЭВМ, встраиваемых микропроцессоров, а также создания глобальных и региональных сетей обмена информацией. Достаточно указать на стремительное развитие сети ИНТЕРНЕТ, которая уже насчитывает десятки миллионов пользователей и сегодня фактически представляет собою глобальную мировую информационную систему.

В то же время благодаря усилиям американской компании IBM, а также некоторых компьютерных фирм Германии начинается новый этап в производстве и все более широком использовании вычислительных машин средней и большой производительности.

Хотя ранее казалось, что машины этого класса окончательно вытеснены с мирового компьютерного рынка.

Вероятнее всего, в использовании этих средств информатизации следует ожидать нового ренессанса, так как их функциональные и эксплуатационные характеристики растут столь высокими темпами, что здесь открываются совершенно новые возможности для развития информационной сферы общества.

Так, например, даже младшие модели из разработанного вышеуказанными фирмами ряда программно и аппаратно совместимых ЭВМ средней производительности обладают быстродействием в сотни миллионов операций в секунду.

Они очень надежны и способны поддерживать эффективную работу десятков и сотен терминалов пользователей, удаленных от ЭВМ на расстояние до 100км.

При этом удельные затраты на обеспечение функционирования одного терминала оказываются существенно более низкими, чем при использовании терминалов в ставших уже традиционными сетях персональных ЭВМ.

Это открывает новые возможности для информатизации финансовой и экономической деятельности, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами.

В ближайшие годы на компьютерном рынке ожидается появление сверхпортативных и сравнительно недорогих персональных компьютеров типа NOTEBOOK, которые будут обладать большой емкостью памяти на миниатюрных оптических дисках.

Это приведет к революционным изменениям в социальной сфере общества, так как создаст принципиально новые возможности для работы, творчества и получения образования в домашних условиях.

Персональный компьютер станет доступным и необходимым для многих членов общества, что существенно повысит его информационную культуру, приведет к соответствующим изменениям общественного сознания.

Общей тенденцией развития средств информационной техники и информационных систем различного назначения (радио и телефонной связи, видеосистем и устройств, кино, фото, измерительной и копировальной аппаратуры, издательской техники и т. п.

) стал ее массовый перевод на цифровую элементную базу, использование компьютерного микропрограммирования и цифровых методов передачи и хранения информации. При этом границы между аналоговой и цифровой информационной техникой быстро размываются, продвигаясь в сторону последней.

В ближайшие годы эта тенденция, по всей вероятности, не только сохранится, но и будет нарастать.

Таким образом, арсенал создаваемых человеком технических средств, которые в ближайшем будущем необходимо будет рассматривать как средства информатизации, быстро расширяется.

4. В области информационных технологий ожидается существенное расширение их функциональных возможностей по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга. Новое развитие получат электронные библиотеки текстовой, аудио и видеоинформации, а также электронные полнотекстовые архивы.

Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики. Одновременно с этим бурно развиваются информационные технологии решения задач ситуационного управления, а также информационные технологии для поддержки принятия управленческих решений.

Гораздо скромнее выглядят сегодня результаты использования достижений современной информатики в исследовании человека, медицине, здравоохранении, развитии культуры.

Связано это не только с финансовыми ограничениями, но, главным образом, с отставанием в области подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики и предоставляющих себе ее быстро возрастающие возможности.

Решить эту проблему может и должна перспективная система образования, в которой необходимо существенно усилить информационную ориентацию.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/7_123782_perspektivi-razvitiya-informatiki-v-blizhayshem-budushchem.html

Тенденции развития информатики

Перспективы развития информатики

В статье определены современные тенденции информатики, заключающиеся в существенном расширении функциональных возможностей информационных технологий по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИКИ

Тюрников А.П., преподаватель специальных дисциплин

ГБПОУ города Москвы «МАДК им. А.А. Николаева»

Аннотация

В статье определены современные тенденции информатики, заключающиеся в существенном расширении функциональных возможностей информационных технологий по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга.

Это стало особенно актуальным в связи с развитием электронных библиотек, а также электронных полнотекстовых архивов. Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики.

Также в статье приведены причины, которыми обусловлены тенденции развития языков программирования.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ИНФОРМАТИКА, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ЭЛЕКТРОННЫЕ  БИБЛИОТЕКИ, ФОРМАЛИЗОВАННОЕ  ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ, ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ, ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

В области научной методологии происходит философское переосмысление роли информации и информационных процессов в развитии природы и общества. Информационный подход становится фундаментальным методом научного познания.

Для теоретической информатики наиболее перспективными представляются исследования общих свойств информации, изучение принципов информационного взаимодействия в природе и обществе, основных закономерностей реализации информационных процессов [1].

Открываются новые возможности для информатизации экономики, управления городским хозяйством, транспортными системами, а также материальными и людскими ресурсами.

Существенное расширение функциональных возможностей получают информационные технологии по обработке и использованию изображений, речевой информации, полнотекстовых документов, результатов научных измерений и массового мониторинга (особенно в связи с развитием электронных библиотек, а также электронных полнотекстовых архивов).

Продолжаются поиски эффективных методов формализованного представления знаний, в том числе нечетких и плохо формализуемых, а также методов их использования при автоматизированном решении сложных задач в различных сферах социальной практики.

На недостаточном уровне находится использование достижений информатики в исследовании человека, медицине, развитии культуры. Связано это как с финансовыми ограничениями, так и с отставанием в области подготовки специалистов в соответствующих предметных областях, хорошо владеющих средствами и методами информатики.

Информатика как современная наука, непосредственно связанная с информационными технологиями и техническим прогрессом, не может оставаться на текущем уровне развития, она меняется и развивается. Языки программирования, как важная часть информатики, так же имеют определенные тенденции и перспективы совершенствования и развития [2].

Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных знаковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащенный набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм.

Язык программирования служит двум связанным между собой целям: он дает программисту аппарат для задания действий, которые должны быть выполнены, и формирует концепции, которыми пользуется программист, размышляя о том, что делать.

Первой цели идеально отвечает язык, который настолько «близок к машине», что всеми основными машинными аспектами можно легко и просто оперировать достаточно очевидным для программиста образом.

Второй цели идеально отвечает язык, который настолько «близок к решаемой задаче», чтобы концепции ее решения можно было выражать прямо и коротко.

Тенденции развития языков программирования обусловлены следующими причинами [3]:

  1. Потребность в решении более сложных и разнообразных задач. Первые ЭВМ имели ограниченные возможности, следовательно, и программы были простыми. В процессе эволюции вычислительной техники от нее требовалось решение все более сложных и разнообразных задач. Следовательно, язык программирования должен был позволять писать программы для решения этих новых задач. Это способствовало появлению и развитию в языках программирования различных новых технологий. Например, пользуется широкой популярностью технология объектно-ориентированного программирования.
  2. Программы становились сложнее и больше по объему. Появилось стремление к повышению эффективности процесса создания программ. Поэтому существует тенденция в развитии языков программирования к быстрому написанию программ. Здесь также следует отметить появление множества систем визуального программирования, в какой-то степени облегчающие труд программиста.
  3. Желание, чтобы программы работали на разных платформах, привело к развитию независимости от ЭВМ языков системного программирования. Языки системного программирования, на которых создаются операционные системы, трансляторы и другие системные программы, развиваются в направлении независимости от ЭВМ. Так, например, большая часть операционных систем написана на языке C, а не на ассемблере. Например, операционная система Unix практически полностью написана на C.
  4. Большие проекты предусматривают совместный труд множества программистов. В возможности легкой командной работы хорошо себя зарекомендовала технология объектно-ориентированного программирования. Поэтому большинство современных языков программирования поддерживают ООП.

Таким образом, языки программирования развиваются в сторону все большей абстракции от реальных машинных команд. И самым очевидным преимуществом здесь является увеличение скорости разработки программы. [4]

Также приоритетным направлением информатики является разработка интеллектуальных систем. Интеллектуальная система (ИС, англ.

intelligent system) — это техническая или программная система, способная решать задачи, традиционно считающиеся творческими, принадлежащие конкретной предметной области, знания о которой хранятся в памяти такой системы.

Структура интеллектуальной системы включает три основных блока — базу знаний, решатель и интеллектуальный интерфейс [5].

Интеллсист — наукоемкое производство интеллектуального программного продукта.

Принципы создания Интеллсист:

  1. Исходный текст знаний и заданий (или запросов) должен быть максимально близким к текстам непосредственных пользователей, которые являются специалистами в своей области (или областях) знаний. Текст должен состоять из терминов пользователя, собранных в лексикон данной области знаний.
  2. Каждый запрос пользователя принимается за истинный, исключая случаи формальных или фундаментальных ошибок или противоречий имеющимся знаниям, которые опровергают истинность фраз знаний или запроса.
  3. Внутренний код (представления в памяти Интеллсист), получаемый в результате трансляции исходного текста на внутреннее представления, должен отображать только необходимые непротиворечивые, независимые и по возможности полные знания. Причем процесс отображения должен проходить без потери знания, или потеря известна пользователю.
  4. Разнообразие представлений знаний и данных должно соответствовать потребностям пользователя, правилам грамматик ЕЯ, СеГ и языка Лейбниц.
  5. Интеллсист должна порождать результаты решения задач только в соответствии со знаниями, сообщенными ей через БЗ или запросы, и с требованиями, которые порождены в результате обсуждения недостатков ПП.
  6. Должна обеспечиваться надежность разрешения запросов: компилятор и отладчик знаний должны обнаруживать ошибки, по возможности исправлять их или подсказывать пути их исправления, запрашивать дополнительные знания.
  7. Каждая Интеллсист должна быть максимально интеллектуальной (каждый шаг связан с логическим выводом по правилам ИЛ), учитывать накопленные в информатике знания по интерфейсу и диалогу с пользователем, а также должна быть оценена мерой интеллектуальности.

Пользователь только ориентируется в возможностях Интеллсист, выполнение запроса не требует специальных формулировок для решения того или иного класса задач, Интеллсист сама определяет класс решаемых задач, а пользователь только по ответу может судить к какому классу следует отнести этот запрос.

Следует заметить, что в инструментарии предусмотрен диалог для ввода параметров точной характеристики каждого класса задач.

Например, пользователю кажется, что он сформулировал теорему, а в диалоге с инструментарием указал фразы, которые будут выведены в качестве результата.

В результате прогона ее в Интеллсист выведены условия истинности теоремы, следовательно, решалась задача класса А, а ответ подсказал, что решалась задача класса Б.

В рамках классической или интуиционистской логик решение подобных проблем затруднено построениями индивидуальных алгоритмов и программ для решения любых задач без учета плохо формализуемых частей исходной постановки проблемы.

Ныне реализованное эвристическое программирование (с помощью ЭС) решает некоторые проблемы программирования плохо формализуемых заданий, но оно базируется на командах специального вида — продукциях, не решает всех указанных информатических проблем и не имеет средств для отладки знаний.

Основная причина, тормозящая решение проблем в рамках классических логик, заключена в использовании дедуктивного метода, который не реализуется эффективно на современных ВМ.

Для построения Интеллсист стала необходимой новая, так называемая, информатическая логика, она не использует дедукцию явно, а неявное использование вообще не порождает глубоких деревьев перебора вариантов логического вывода.

Классификация Интеллсист позволяют определить место Интеллсист среди средств ИП и ИИ, которое характеризуется главным образом возможностью привлечения прямого пользователя ВМ к СВТ, определяя стиль применения ВМ средствами широко распространенной программной системы WINDOWS. Эта классификация определяет общие направления использования (предметную и проблемную области) ВМ для решения задач изобретения, проектирования, разработки и сопровождения объектов различной природы.

Классификационное пространство образует довольно емкую совокупность решаемых с помощью Интеллсист проблем. Можно высказать предположение, что этот объем превосходит объем решаемых проблем в ПП. ИП на основе Интеллсист обладает свойством привлечения к информатике большого числа пользователей, не обладающих знаниями в программировании. ИП расширяет круг пользователей и области применения ВМ.

При классификации Интеллсист мы выделим семь независимых осей классификационных координат. Каждая координата является характеристикой применения одной и той же Интеллсист:

  1. база знаний,
  2. язык профессиональной прозы,
  3. форма запроса,
  4. вид знаний,
  5. логическое исчисление,
  6. значность логического исчисления,
  7. структуры Интеллсист и инструментария.

Важно обратить внимание на то обстоятельство, что точка в пространстве таких координат определяет реализацию Интеллсист для данного конкретного применения. [5]

Основываясь на приведенном выше материале, можно сделать вывод о том, что развитие информатики, как науки, включающей в себя отрасль программирования не стоит на месте. Развитие информатики обуславливает тенденцию развития языков программирования. Появляются и развиваются интеллектуальные системы.

Список использованных источников

  1. Информатика/Современные тенденции развития информатики и информационных систем — http://informby.cn/sovremennye-tendencii-razvitiya-informatiki-i-informacionnyx-texnologij/
  2. Этапы и тенденции развития вычислительной техники и информационных технологий/Тенденции развития вычислительной техники. Компьютер будущего — http://otherreferats./programming/00054067_0.html
  3. Планета информатики/Некоторые причины и тенденции развития языков программирования — http://www.inf1.info/programmingtrend
  4. Информатика в семи томах/Интеллектуальные системы — http://www.intellsyst.ru/publications/_text/TOM7.shtml
  5. Википедия/Интеллектуальная система — http://ru.wikipedia.org/wiki/Интеллектуальная_система

Источник: https://pedsovet.org/publikatsii/informatika-i-ikt/tendentsii-razvitiya-informatiki

Booksm
Добавить комментарий