Раздел «Алгоритмы».FrontProblems:

Современные задачи информатики

История века делается у нас на глазах. Мы с изумлением взираем на странные громады, выросшие на недавних пустырях, а затем быстро к ним привыкаем, обживаем и спешим дальше, к новым стоэтажным небоскрёбам.

Информатика — это наука об информационных и вычислительных технологиях.

С какого момента отсчитывать историю информатики вопрос определения, а не факта. Первые арифмометры, с помощью которых можно было складывать и вычитать числа, создавались еще в 17 веке ( Хронология вычислительных машин, Марк Бредер ). Блез Паскаль в 1645 сконструировал машину, которая умела складывать пятиразрядные числа, через три века Джон фон Нейман описал устройство будущего компьютера EDVAC, где дал детальное определение концепции хранимой программы, и через 5~лет, в мае 1949 архитектура фон Неймана была реализована в компьютере EDSAC. С тех пор немногие успевают следить за эволюцией компьютеров, или, как сейчас говорят, информационных и вычислительных технологий.

Итак, полвека назад ученые и инженеры получили в свое распоряжение вычислительные машины и стали осваивать профессию программиста. В первую очередь шли задачи моделирования и управления. БЭСМ-6 (1967 г.) — первая машина с быстродействием 1 млн. операций в секунду — использовалась для моделирования ядерных реакций, управления полетом космически комплексов, проектирования новых ЭВМ. Время шло, появлялись новые задачи, возникали новые вопросы:

Информатика из науки чисто вычислительной превратилась в науку междисциплинарную.

Прикладной характер информатики и постоянное расширение ареала компьютерных технологий делают её чрезвычайно живой и интересной наукой. А если какая-либо отрасль науки является действительно жизненной, то центр интереса в ней со временем неизбежно должен перемещаться, задачи и решения обновляться и изменяться. В результате актуальные сегодня знания завтра могут оказаться невостребованными.

Может показаться что, у информатики нет фундаментальной составляющей. Конечно, это не так. Основы информатики обширны и глубоки. Это логика, языки и исчисления, вычислимые функции, дискретная математика, теория компиляции и много чего еще. Завоёвывая все новые и новые территории, информатика заимствует фундаментальные идеи из самых разных наук. В частности, "генетические алгоритмы" — одно из направлений интеллектроники — основаны на теории эволюции Чарльза Дарвина. А именно, для решения вычислительной задачи создается некоторая ``популяция'' алгоритмов. Затем начинается ``жизнь'', с отбором тех алгоритмов, которые лучше всего проявили себя при решении поставленной задачи. Только эти лучшие представители будут подвергаться дальнейшим мутациям и рекомбинациям в поисках более эффективных ``особей''.

Необъятность фундамента и междисциплинарный характер информатики делает её преподавание довольно сложной задачей.

Один из путей решения этой задачи — проблемно-ориентированный подход.

Наш курс задуман как введение в основы информатики и задачи современной информатики. В качестве проблемных областей будут выступать логика, теория игр, комбинаторика, дискретная математика, компьютерная лингвистика, теория информации, теория вычислений, теория доказательств.

Рассмотрение того, как используются компьютеры для решения жизненных задач из разных областей знания, даст хорошее представление о современной информатике и основных направлениях её развития.

PS: Интеллектроника

Термин интеллектроника начал активно использовать Станислав Лем в своих научно-популярных и фантастических книгах ("Сумма Технологий", 1967, "Мегабитовая Бомба", 1999)

Сегодня под интеллектроникой понимается прикладная информатика, занимающаяся созданием интеллектуальных компьютерных систем. Исследователи, работающие в этом направлении, надеются достичь такого понимания механизмов интеллекта, при котором можно будет составлять компьютерные программы с человеческим или более высоким уровнем интеллекта. Общий подход состоит в разработке методов решения задач, для которых отсутствуют формальные алгоритмы: понимание естественного языка, обучение, доказательство теорем, распознавание сложных образов и т.д. Теоретические исследования направлены на изучение интеллектуальных процессов и создание соответствующих математических моделей. Экспериментальные работы ведутся путем составления компьютерных программ и создания машин, решающих частные интеллектуальные задачи или разумно ведущих себя в заданной ситуации.

-- ArtemVoroztsov - 08 Sep 2004