Навигация
Информационно-компьютерная наука
44599
знаков
0
таблиц
0
изображений
3. Информационно-компьютерная наука
Материал разд. 1 и 2 позволяет предположить, что одновременно с формированием и институционализацией информационной и компьютерной наук как самостоятельных научных дисциплин и областей применения их результатов наблюдалось развитие отдельных предпосылок их конвергенции. Отметим, что многоаспектное исследование проблемы конвергенции началось более 40 лет назад.
Термин «информационно-компьютерная наука», который вынесен в название этого раздела, одним из первых использовал американский ученый С. Горн в 1963 г., с той разницей, что тогда этот термин употреблялся во множественном числе. Единственное число использовалось ученым начиная с 1983 г. Однако уже в 1963 г. потенциальный результат конвергенции информационной и компьютерной наук позиционировался С. Горном как новая фундаментальная область знаний, что нашло отражение в самом названии его работы — «a new basic discipline».
В течение двадцати лет им была опубликована серия статей о предметной области и методологии информационно-компьютерной науки. В качестве смежных дисциплин С. Горн называет библиотековедение, теорию информационного поиска, информационную науку, кибернетику, когнитивную психологию, искусственный интеллект, семиотику, лингвистику и математику. Среди сфер применения результатов этой науки он выделяет разработку компьютеров, менеджмент и сферу образования.
В 1963 г. Горн предпринял попытку перечислить вопросы, изучаемые информационно-компьютерной наукой: «(Примерами основных вопросов исследования в этой области могут быть системы программирования, проектирование компьютерных систем, искусственный интеллект, информационный поиск и т.д. Вероятностная информационная теория Шеннона определенно принадлежит к этой области знания, но помимо нее существует еще теория информации искусственных языков и ее обработки, которую также необходимо включить в предметную область этой науки. Одним из центральных вопросов этой новой дисциплины, скорее всего, станет синтез и анализ искусственных языков и их процессоров».
В отличие от авторов аналитического доклада, Горн в явном виде включает в перечень направлений, изучаемых информационно-компьютерной наукой, искусственный интеллект, информационный поиск, синтез и анализ искусственных языков. После перечисления этих вопросов, информационно-компьютерная наука далее рассматривается им уже как учебная дисциплина и говорится о необходимости описать способы различения новой области знаний от соседних с ней областей в учебном процессе. К примеру, каким образом абитуриент может узнать, относится ли сфера его интересов именно к этой новой области знаний, а не к одной из уже устоявшихся дисциплин? Какое ему необходимо образование для того, чтобы углубиться в эту новую область? И в чем результат его обучения существенным образом будет отличаться оттого образования, которое потребовалось бы ему в другой области?
В 60-х гг. прошлого века ощущалась потребность в оценке перспектив развития этой повой дисциплины, в ее позиционировании среди существовавших уже тогда областей знаний и учебных дисциплин. Горн рассматривает эти вопросы, отталкиваясь в своих рассуждениях от профессиональных интересов ученых в этой области еще на, стадии получения ими образования: «Информационно-компьютерная наука рассматривает прагматические аспекты использования символов их пользователями и интерпретаторами в качестве еще одного центрального вопроса таким же образом, как эти аспекты должны исследоваться специалистами в области лингвистики, психологии, философии и инженерных наук.
Таким образом, студент, изучающий численный анализ, в процессе разработки или анализа какого-либо алгоритма мыслит себя как математик, если его единственный интерес заключается в доказательстве существования алгоритма или определения его точности. Но он является специалистом в области информационно-компьютерной науки, если рассматривает этот алгоритм прагматически, например с точки зрения его реализации (обработки процессором), и интересуется эффективностью его работы, временными затратами, распределением памяти и т.д.
Аналогично студент, изучающий процедуру адаптивного управления, описывающую поведение животного в некоторой ситуации, позиционирует себя как психолог, если его главной задачей является выяснение того, обладает ли он хорошей моделью поведения этого животного. Если его интересует проблема искусственного интеллекта как одного из направлений информационно-компьютерной науки, то он интересуется применимостью этой процедуры независимо от того, является ли она моделью поведения животного или не является.
Студент, занимающийся порождающей грамматикой, мыслит себя как лингвист, если его больше всего интересует, действительно ли естественный язык работает так, а не иначе. Однако он думает как ученый в области информационно-компьютерной науки, если его занимает вопрос, каким образом можно использовать эту грамматику в информационной системе. Лингвист может рассматривать механизм стековой памяти, но с глубиной не более семи из-за ограниченных возможностей локальной памяти человека, но для решения информационно-компьютерных задач такой глубины явно недостаточно». Рассмотрев в статье 1963 г. эти примеры, Горн предлагает перечень тех дисциплин, которые должны преподаваться студентам, изучающим информационно-компьютерную науку, включая математику, физику, философию, лингвистику, психологию, вычислительную технику и компьютерное программирование.
Предложенный подход к изучению информационно-компьютерной науки уже тогда начал реализовываться в Пенсильванском университете. Через двадцать лет, когда уже накопился большой опыт ее преподавания, Горн пишет, что его понимание концепции информационно-компьютерной науки заключается в том, что эта область знаний не является ветвью математики, так как она должна соотносить себя с прагматическими вопросами, от которых математика не должна зависеть.
Следует отметить, что процитированная статья начинается со следующей фразы: «Позвольте мне. прежде всего, выбрать более короткое название, чем информационно-компьютерная наука. Я выбираю термин «информатика», созвучный французскому Informatique и немецкому Informalik. Он несет в себе идею информации, а оканчивается так же, как и математика, подразумевая формализованную теорию. Плохо то, что при использовании слова «информатика» теряется компьютерная составляющая в названии и, кроме того, оно не вызывает ассоциаций с какой-либо экспериментальной основой».
Следовательно, Горн, используя в 1983 г. термин «информатика», подразумевает под ним именно информационно-компьютерную науку. Ученый обращается к истокам этой дисциплины, чтобы дать четкое определение информатике: «Все, что я до сих пор говорил о вычислениях, ориентировано на практическую деятельность и связано с компьютером. Но сама теория вычислений уже сформировалась и существовала к тому времени, когда появились цифровые компьютеры. Специалисты в области символьной логики уже исследовали логические пределы вычислений; была описана универсальная машина Тьюринга и доказана неразрешимость проблемы остановки; Гедель продемонстрировал пределы формализма при помощи своих теорем о неразрешимости; Черч, Клини и Кэрри проанализировали вычисления в теории рекурсивных функций и комбинаторной логике; Туэ и Пост, а в более позднее время Марков, рассмотрели вычисления с синтаксической точки зрения. Поэтому, когда появились компьютеры, обсуждение лингвистики естественных языков Ноамом Хомским происходило в ракурсе вычислений. В результате этих новых разработок появились лингвистические описания процессов программирования, математическая теория автоматов и формальные языки. Эти результаты, в свою очередь, повлияли на разработки языков программирования и программируемых вычислительных машин. Теперь под информатикой мы понимаем нечто, связанное с синтезом и анализом символьных выражений, а также синтез и анализ процессоров, которые интерпретируют, транслируют и обрабатывают такие выражения. Если говорить более прозаично, то информатика занимается изучением, проектированием и использованием структур данных и их обработкой ».
Главный вывод Горна о составе и статусе новой области знания, которым он завершает статью, состоит в следующем: « не следует отделять компьютерную науку от информационной науки, а следует пытаться отстаивать единую область знаний — информатику. Любая попытка поощрить такое разделение повлечет за собой отделение практической деятельности от знаний, как это произошло с математикой Пифагора, риторикой софистов, метафизикой и органоном Аристотеля, грамматикой стоиков, логикой и грамматикой логических позитивистов. Такое разделение будет причиной прекращения деятельного кипения, которое поддерживается сплавом знаний и практической деятельности».
Проиллюстрировать последствия подобного отделения практической деятельности от знаний можно было бы количественно с помощью диаграмм, подобных рис. 2, на которых доля компьютерной науки равна 4,55% для европейских патентов и 2,35% для патентов США за период 1992-1996 гг. Однако для полноты картины явно не хватает исходных данных для выявления тренда изменений этих долей во времени.
Следует вернуться к проблеме конвергенции. Важным этапом в развитии идеи Горна, позиционирующей информатику как единую область знаний и охватывающую предметные области компьютерной и информационной наук, были работы Ю. А. Шрейдера. В статье «Информация и знание» говорится, что не существует двух информатик (информационной науки и компьютерной науки), а есть два облика информатики. Первый из них (информационная наука) дополнительно нагружен представлениями о традиционном информационном обслуживании специалистов-ученых и инженеров в области их профессиональных интересов. Второй облик (компьютерная наука) неправомерно искажен чисто программистскими проблемами, не специфичными для информатики. Специфические же проблемы информатики оказываются там, где возникают задачи информационного представления знаний в удобной для обработки, передачи и творческого реконструирования знаний в результате усилий пользователя. В этой же работе Ю.А. Шрейдер формулирует ряд положений научной парадигмы информатики; «информация есть общественное достояние, она в принципе социальна, в то время как знание, вообще говоря, соотнесено с конкретной личностью, с тем, кто им владеет и непосредственно пользуется. Информация должна пройти через «когнитивный экран» тех, для кого она представляет ценность. Так возникает необходимость считаться не только с существованием мира объективированного социализированного знания, т.е. информации как превращенной формы знания, но и с феноменом личностного знания. Тождественность информации и знания при этом исключается, но информация как превращенная форма знания сохраняет следы своего происхождения. Наиболее принципиальные вопросы информатики всегда возникали на стыке информации и знания, там, где речь шла о превращении одного в другое. Далее Шрейдер пишет о пропасти, разделяющей информацию и знания как сущности разной природы.
Заключение
Обзор многолетней истории проблемы конвергенции информационной и компьютерной наук позволяет сделать следующие выводы.
Во-первых, приведенные положения из работ Горна и Шрейдера являются ключевыми для описания научной парадигмы информатики как информационно-компьютерной науки, но не включают всех необходимых ее составляющих, в том числе аксиоматику, классификацию объектов, процессов и явлений этой области знаний, а также систему терминов.
Во-вторых, процессы понимания, осознания и экспликации знаний в настоящее время по-прежнему остаются во многом невыясненными. В информационной науке они исследуются как когнитивные и креативные процессы, с которыми неразрывно связаны процессы генерации информации, социальных коммуникаций и понимания информации. В этой науке знания человека (в том числе ментальная информация Брукса) и информация (знаковая информация Ингверсена и языковая информация Фаррадейна) соотносятся между собой как сущности разной природы.
В-третьих, в компьютерной науке в качестве базовых понятий используются, как правило, «символы абстрактного алфавита», в явном виде не соотнесенные со знаниями человека и ментальной информацией Брукса, а также со знаковой информацией Ингверсена и языковой информацией Фаррадейна. Например, в классической работе Тьюринга слова «знания» и «информация» не используются, а рассматриваются лишь линейные символьные выражения. Однако в этой работе отмечается, что в одной ячейке может располагаться линейная последовательность символов, трактуемая как единый сложный символ, и проводится аналогия между сложными символами и словами европейских языков.
Таким образом, имеется непустое пересечение множества символьных выражении «языка» компьютерной пауки и множества слов естественных языков информационной науки, являющихся знаковой информацией, т.е. знаковыми формами представления знаний и главной сущностью социокультурньтх коммуникаций. Это объектное пересечение (т.е. пересечение объектов исследования в компьютерной и информационной науках) относится одновременно к предметным областям обеих наук. Однако эти объекты в компьютерной науке трактуются и обрабатываются как абстрактное множество символьных выражений, а в информационной науке эти же объекты трактуются и обрабатываются как множества конкретных слов естественных языков с их собственными планами выражения и содержания. Для интеграции двух подходов к трактовке и обработке этого объектного пересечения необходима новая научная парадигма информационно-компьютерной науки. Научная парадигма информационно-компьютерной науки, которая будет предлагать ответы на поставленные вопросы, должна включать описание системы аксиом и теоретических оснований этой науки. При этом с единых концептуальных позиций должны быть описаны и классифицированы множество абстрактных символов компьютерной науки и множество конкретных знаковых систем (в том числе естественные языки) информационной науки. Должны быть описаны отношения между этими множествами символов и знаков на стыке абстрактного и конкретного, включая процессы превращения одного в другое, а также процессы локальной генерации отдельных «квантов" знаний, их интеграции в цифровой среде и глобального использования в среде социальных коммуникаций на символьно-знаковой основе.
В завершение необходимо отметить, что настоящий обзор был подготовлен при поддержке РФФИ и в соответствии с правилами Фонда должен включать также описание результатов проектов по тематике обзора, финансируемых по грантам РФФИ. Однако авторам не удалось найти публикаций с изложением результатов проектов РФФИ, посвященных проблеме конвергенции информационной и компьютерной наук, а также вопросам определения количественных индикаторов взаимных связей информационной и компьютерной наук с ИКТ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Зацман И.М., Кожунова О.С. «Предпосылки и факторы конвергенции информационной и компьютерной наук» // Информатика и её применение.-2008.- Т. 2. Вып. 1.- С. 77-97
Похожие работы
... (о чем речь пойдет далее). Анализ действующего Уголовного кодекса РФ показывает, что законодатель выделил из всего объема информационных отношений как подлежащие специальной охране отношения, возникающие в области компьютерной информации. В главу о преступлениях в сфере компьютерной информации введены термины и понятия, которых ранее не было не только в уголовно-правовой терминологии, но и в ...
... одному, один-ко-многим, многие-к-одному, многие-ко-многим (для упрощения изложения далее предполагается, что все отношения бинарные). 1.2 Описание диаграммы «сущность-связь» для информационной системы компьютерного клуба Сильными объектами являются Центр Данных, Компьютер, Услуги, Инфо игрока, Администратор, Модернизация, Устройства. Свойствами объекта Данные являются Номер компьютера, Дата ...
... [Crosbie, 2000; Sargent, 2003; Ye, 2002]. Рис. 3. Классификация методов исследвания КС и процессов. Традиционный процесс обучения предполагает проведение основного курса лекций совместно с набором аудиторных упражнений и/или лабораторным практикумом. В области компьютерных наук при изучении организации КС и принципов управления компьютерными процессами (на низком и на высоком уровне), а ...
... запросе критериям: совпадению по никнейму, а также дополнительной введенной пользователями информации. Клиент Компания ICQ LLC. разрабатывает и предоставляет пользователям официальную бесплатную компьютерную программу-клиент для использования сервиса. В настоящее время она представлена в двух версиях: ICQ Lite и ICQ 6.5. В графическом интерфейсе клиента присутствует баннерная реклама; исходный ...
0 комментариев