Теоретические основы информатики

Неважно какая наука начинается с определения круга рассматриваемых и решаемых в ней заморочек теоретического и практического нрава. Дальше логика развития научного познания просит построения серьезного понятийного аппарата — языка, принятого в данной науке и обеспечивающего конкретную трактовку дефиниций спецами. В научном языке определение новых определений может быть 2-мя способами: аксиоматическим и операционным. В первом случае, принятом, а именно, в арифметике, в виде постулатов вводится некий набор начальных определений, а уже через их выражаются все другие понятия. Экспериментальные науки ввели другой тип определения — операционный, когда понятие задается описанием метода нахождения количественной меры, характеризующей это понятие. К примеру, когда определяют скорость как перемещение, совершаемое вещественной точкой за единицу времени, то предполагается, что имеются методы измерения перемещения и времени, а их отношение обусловит новейшую величину. Обычно, в естественнонаучных дисциплинах считается целесообразным вводить в научный язык только те величины (понятия), которые могут быть определены операционно.

После того как понятия и характеризующие их величины определены, нужно узнать наличие и нрав связей меж ними — в этом состоит основная задачка хоть какой науки. Связи эти могут иметь нрав законов, закономерностей либо тенденций. Внедрение этих законов для решения задач практики безизбежно связано еще с одним шагом научного исследования — выделением естественных либо абстрактных систем и построением их моделей. Все прикладные, «технические» нюансы и решения основываются на построенном таким образом теоретическом фундаменте и, если угодно, являются его следствием.

Особенность информатики как научной и учебной дисциплины заключается в том, что прикладная ее составляющая оказывается нужной многими людьми, в том числе очень дальними от научной сферы. Такую ситуацию ни при каких обстоятельствах не следует считать неверной либо ненужной — напротив! Успехи информатики и технологий привели к способности сотворения устройства — компьютера (и, сначала, индивидуального), также комфортного программного обеспечения, позволяющего работать с ним в режиме темного ящика, т.е. решать с его помощью прикладные задачки, не вникая в реализацию механизма решения. Конкретно благодаря этому обстоятельству компьютер и получил настолько обширное распространение в современном обществе; появился даже термин «пользовательский уровень владения компьютером». По-видимому, конкретно данным обстоятельством можно разъяснить тот факт, что многие пособия по информатике ограничиваются только рассмотрением частей устройства компьютера, его программного обеспечения и, в ближайшее время, работы в сети Internet. He умаляя значимости и необходимости схожих книжек, создатель данного пособия поставил впереди себя иную задачку — обсудить теоретические базы науки информатики (что отражено в заглавии), оставляя за рамками рассмотрения прикладные нюансы. При всем этом повышенное внимание создатель постарался уделить понятийному аппарату информатики, стараясь выстроить может быть более строгие и корректные определения понятий и показать логику связи, развития и взаимообусловленности понятий.

Данное пособие написано на базе курса лекций, прочитанного студентам 1-го курса факультета информатики Уральского муниципального педагогического института (г. Екатеринбург). Это сказалось, сначала, на уровне использованного математического аппарата — он сведен к мало применимому, исходя из убеждений создателя, уровню, когда доказательность соотношений не является самоцелью, а в качестве приоритетного выдвигается существо вопроса. Элементы теории вероятностей и математической логики, нужные для осознания основного материала, изложены в приложениях.

Информатика — наука мировоззренческая уже хотя бы поэтому, что предметом ее исследования является одна из начальных категорий мироздания — информация. Учащиеся (хоть какого уровня) должны понять фундаментальность и универсальность законов информатики. Создатель уповает, что данное пособие будет содействовать решению этой задачки.

Пособие нацелено, сначала, на студентов педвузов, изучающих информатику в качестве профильной дисциплины, также школьных учителей информатики.

Для акцентирования внимания читателя на более принципиальных положениях в тексте приняты последующие обозначения: таким образом выделены определения понятий;