Ақпарат және информатика. Ақпарат және деректер. Ақпарат қасиеттері

Ақпарат және информатика. Ақпарат  және деректер. Ақпарат қасиеттері.

 

Ақпарат (лат. informatio — түсіндіру, мазмүндау) ұғымы күнделікті өмірден  бастап техникалық салада пайдаланылатын көп мағыналы ұғым. Жалпы алғанда  бұл ұғым шектеу, байланыс, бақылау, форма, инструкция, білiм, мағына, құрылым, бейнелеу, сезіну тағы басқа ұғымдармен тығыз байланысты. Көп адам бұл  жайлы Білім дәуірі немесе білім  қоғамы тудырғын Ақпарат дәуірі туралы айта бастады; ақпараттық қоғам, ақпараттық технологиялар, тіпті информатика, ақпарат ғылымы және компьютер ғылымы назарға көп түсуде, ал “ақпарат”  сөзі білдіре бастаған мағыналары ұқыпсыз  пайдаланылуда.

Информатика (Computer science, informatics) — компьютер және одан басқа да техникалық құрылғылар көмегімен ақпараттарды алу, сақтау, түрлендіру, жеткізу және оны пайдалану зандылықтарын, тәсілдерін, жолдарын зерттейтін ғылым саласы. Компьютерді жасап шығару мәселелерін, оны пайдалану зандылықтарын, ғылыми ақпараттың құрылымы мен жалпы қасиетін, сондай-ақ оның жаратылу, түрлену, жеткізілу  және адамзат қызметінің әр түрлі  саласында пайдаланылу заңдылықтарын  зерттейтін пәндер: қолданбалы математика, программалау, программалық жасақтамалар, жасанды интеллект, компьютер архитектурасы, есептеу желілері.

Информатика компьютер, компьютерлік жүйе және желілермен генетикалық байланысты және олардың өте үлкен көлемдегі  ақпараттарды туғызуы, сақтауы және автоматтандыруы ақпараттық үрдістерге ғылыми қөзқарасқа мүмкіндік пен  қажеттілікті туғызады. Бұл ерекшелік  көбінесе информатиканы компьютермен жұмыс істеу әдістері мен тәсілдерінің жиынтығы деген жалған түсінікті  тудырады. Шындығында қазіргі замандағы  информатика — өте көлемді, динамикалы, эмпирикалық материалдарды жинақтау және  ойдан өткізу кезеңін кешіп  отырған, бірнеше іргелі және қолданбалы пәндердің қиылысында қаланған ғылым. Қазіргі замандағы информатиканы 1978 жылы Халықаралық информатика  конгресінде төмендегідей түрде  анықтады: 

Информатика ұғымы ақпараттарды өңдеу жүйелерін құру, жасау, қолдану  және материалды – техникалық қызмет етумен байланысты облыстарды қамтиды, мұнда машиналар, жабдықтар, математикалық  жасақтама, ұйымдастырушалық аспектілері, сонымен қатар, өндірістік, коммерциялық, әкімшіліктік және әлеуметтік әсер ету  кешені де енеді.

Екінші бір көзқарас бойынша, информатика – жаңа білім алу  мақсатында есептеу техникасының көмегімен  жинақталған білімді сипаттау, беру, интерпретациялау, формальдау және қолдану  туралы ғылым.

Кең мағынада, информатика  – ақпараттық іс-әрекет, ақпараттық үрдістер және олардың адам-машина жүйелерінде ұйымдастырылуын зерттейтін ғылым.

Жоғарыда берілген жалпы  анықтамалардан информатиканың тек  қана «таза ғылым» ғана емес екендігін, ал оның маңызды ерекшеліктерінің бірі – адамзат қызметінің барлық салаларында: өндірісте, басқаруда, ғылымда, білім  беруде, саудада, қаржы аумағында, медицинада және т.б. кең колданылуы, яғни технологиялық, қолданбалық, практикалық аспектісінің маңыздылығын көреміз.

Кейбір батыс Европа елдерінде  және АҚШ-да бұл ғылымға басқа  термин қолданылады – «Computer science» (компьютерлік ғылым).

Ғылым тұрғысынан информатиканың пәні – ақпараттық үрдістерге (бұл  ұғымның кең мағынасында) тән  жалпы заңдылықтарды зерттеу.

Информатиканың негізгі  зерттеу объектісі қазіргі заман  қоғамындағы адам іс-әрекетінің барлық салаларын қамтып келе жатқан ақпараттандыру және компьютерлендіру үрдісі болып  табылады. Дәлдеп айтсақ, бұл – ақпаратты  жинау, өндеу, беру және қолданудың арнайы технологиясына сүйенген автоматтандырылған ақпараттық жүйелер (АЖ) арқылы жүзеге асырылатын ақпараттық технологиялар (АТ). Ақпараттық технологиялар –  ақпараттық ресурстарды (АР) қолдану  үрдістерінің ауырлығын төмендету, АР сенімділігі мен оперативтігін  арттыру мақсатымен ақпаратты жинау, өңдеу, тарату және бейнелеуді қамтамасыз ететін, технологиялық тізбекке біріктірілген  әдістер, өндірістік үрдістер мен программа-техникалық құралдардың жиынтығы. Ақпараттық технологиялар  материалды-техникалық қорлар, математикалық, программалық тұрғыдан қарастырылады.

Информатика ақпараттық жүйелер  мен технологиялардың құру мен өмір сүруінің мазмұны мен мағыналық  аспектісін олардың мәні, әлеуметтік үлесі, пайдалылығы, қоғамдық жүйелердегі  алатын арны, радикальды прогресс пен  қоғамның сапасы жоғары жаңа тарихи кезеңге  көшіру факторы екендігімен тығыз  байланыстыра отырып зерттейді. Ақпараттық технологиялар қазіргі қоғамда  білімнің ақпараттық ресурсқа (АР) айналуының, тиімді қолданудың жаңа құралы, дамытушы факторы болып табылады. Ақпараттық ресурс адамзаттың негізгі ресурсына, қазіргі замандағы өркениеттің  бас құндылығына айналды. Сонымен  қатар, АР рөлі, өмір сүру механизмдері, қолданудың әлеуметтік салдарына  байланысты күрделі мәселелер туды.

Информатиканың іргелі ғылым  тұрғысынан пәнін төмендегідей ұғымдар  құрады:

- ақпараттық ресурстар,  олардың мәні, өмір сұру заңдары,  қоғамның басқа ресурстарымен  әсерлесу механизмдері, әлеуметтік  прогресске  көрсететін әсері.  Ақпараттық ресурс білім мен  ақпараттың симбиозы түрінде  алынады. Информатика АР-ды қоғамда  алу, беру және қолданудың заңдарын  зерттейтін ғылым тұрғысынан  ақпараттық үрдістерді нығайтуға,  АР қолдануға негізделген ЭЕМ-ді  және автоматтандырылған ақпараттық  жүйелерді (АЖ) қолданудың теориялық  негіздерін құрайды.

Практикалық(қолданбалы) информатика  тұрғысынан пәндік аумақты келесі ұғымдар  анықтайды:

-  есетеу техникасы  құралдарының аппараттық жасақтамасы;

-  есептеу техникасы  құралдарының программалық жасақтамасы;

-  аппараттық және программалық  жасақтамалардың өзара әсерлесуі;

-  адамның аппараттық  және программалық жасақтамалармен  әсерлесу құралдары;

Информатиканың алдына қойылатын  міндеттерді анықтау үшін оның қалыптасқан  ғылымдар жүйесіндегі алатын орны маңызды  рөл атқарады   (сурет 1). Информатиканың ғылымдар жүйесінде алатын орны оның күрделі, кешенді, ғылыми-жаратылыстану  пән екендігін көрсетеді.

Информатика профильдік емес пән мамандықтарында зерттеуге  қоятын негізгі міндеттер:

-  ақпарат, ақпарат  құрылымы мен қасиеттері, оны  алу сақтау, өңдеу және жеткізу  әдістері туралы іргелі ұғымдарды  беру;

-  АР-тың қоғамды ақпараттандыру  үрдісіндегі рөлін анықтау;

-  есептеу техникасының  аппараттық және программалық  құралдарымен жұмыс тәсілдері  мен әдістерін жүйелендіру;

Ал информатика негізгі  профильдік пән болып есептелетін  ғылыми-жаратылыстану және техникалық бағыттағы мамандықтар үшін зерттеуге  қойылатын негізгі міндеттер:

- информатика мен есептеу  техникасының базалық ұғымдары  мен заңдылықтарын;

- информатиканың пәндік  аймағы мен негізгі әдістерін;

- информатиканың даму  тарихын;

- ақпаратты өндеуді автоматтандыруға  негізделген жүйелерді құру тәсілдері  мен әдістерін;

- аппараттық және программалық  жасақтамаларды басқау тәсілдері  мен әдістерін;

- компьютерлік программаларды  құру тәсілдері, әдістері мен  құралдарын;

- ақпаратарды қорғау тәсілдерін  жалпылау, қорғау әдістері мен  құралдарын құру;

- ақпараттық үрдістердің  жасанды және басқару жүйелеріндегі  жүру заңдылықтарын беру және  қолдану іскерлігіне үйрету болып  табылады.

Кез келген пәнді меңгеру  оның негізгі ұғымдары мен категорияларын анықтаудан басталады. Информатиканың негізгі базалық ұғымы болып (математикадағы «нүкте» сияқты) ақпарат ұғымы  табылады. Ақпарат, сонымен қатар, жалпы  ғылыми категория қатарына жатады, әр ғылым саласында (философия, кибернетика, т.с.с.) өзіндік көзқараспен және тәсілдермен түсіндіріледі.

Ақпараттың ең негізгі  ерекшелігі – ол бар адамға интуитивті түсінікті, екінші жағынан оның ғылыми дәл анықтамасын беру мүмкін емес, сондықтан ақпарат туралы ұғым қолданылады. «Ақпарат» термині латынның «informatio» - түсініктеме, баяндама, хабар басу деген сөзінен шыққан.

Ақпарат ұғымын бірнеше тұрғыдан анықтап көрейік. «Кең мағынада»  философиялық тұрғыдан, ақпарат –  біздің санамызбен қабылданатын, ақиқат өмірдің белгілі бір объектілері, үрдістері мен құбылыстарының қасиеттері мен қатынастарының бейнелері. Есептеу  техникасы тұрғысынан, ақпарат ұғымы  оның жадында сақталатын, қажеттігіне  байланысты өңделетін және сыртқы ортаға берілетін мәліметтер.

Ақпаратты шындығында да ғылыми ұғым ретінде қарастыруға болады. Өйткені бұған дейін ақпараттың кұрылымы мен қасиеттері барлық ғылым  салаларында зерттелінді. Мысалы, физика - ақпарат таситын сигналдардың қасиеттерін  зерттейді. Табиғаттағы көптеген құбылыстардың  сигнал шығаратыны белгілі. Ал тіркелінген  сигналдар белгілі бір мәліметтерді құрайды. Мәліметтер түрленіп, тасымалданып, әдістердің көмегімен қолданыс табады. Мәліметтер мен әдістердін өзара  әсерлесуінен ақпарат түзіледі. Өлі  табиғаттағы процестер үздіксіз энергия алмасу түрінде өтеді. Энергия  алмасумен қатар тірі табиғатта  бағытталған зат алмасу процесі  жүреді. Зат алмасу мен энергия  алмасу процестерінің арасындағы өзара  байланыс ақпарат алмасу турінде  өтеді немесе оны ақпараттық процесс  деп атайды.

Сонымен ақпарат — бұл  ақпараттық процесс барысында түзілетін  қозғалыстағы объект. Ақпараттың қасиеттері мәліметтердің қасиеттеріне де, әдістердің қасиеттеріне де тікелей тәуелді.

Ақпаратты шындығында да ғылыми ұғым ретінде қарастыруға болады. Өйткені бұған дейін ақпараттың кұрылымы мен қасиеттері барлық ғылым  салаларында зерттелінді. Мысалы, физика - ақпарат таситын сигналдардың қасиеттерін зерттейді. Табиғаттағы көптеген құбылыстардың сигнал шығаратыны белгілі. Ал тіркелінген сигналдар белгілі бір мәліметтерді құрайды. Мәліметтер түрленіп, тасымалданып, әдістердің көмегімен қолданыс табады. Мәліметтер мен әдістердін өзара әсерлесуінен ақпарат түзіледі. Өлі табиғаттағы процестер үздіксіз энергия алмасу түрінде өтеді. Энергия алмасумен қатар тірі табиғатта бағытталған зат алмасу процесі жүреді. Зат алмасу мен энергия алмасу процестерінің арасындағы өзара байланыс ақпарат алмасу турінде өтеді немесе оны ақпараттық процесс деп атайды.

Сонымен ақпарат — бұл  ақпараттық процесс барысында түзілетін  қозғалыстағы объект. Ақпараттың қасиеттері мәліметтердің қасиеттеріне де, әдістердің қасиеттеріне де тікелей тәуелді.

қпарат түрлері. Хабар  таратқыштан қабылдағышқа жеткізілуі үшін ақпарат тасушы қажет. Тасушы көмегімен  берілетін хабар сигнал деп аталады. Сигнал – уақыт ішінде өзгеретін  физикалық үрдіс (мысалы, тізбекте жүретін  электр тогы, жарықтың таралу үрдісі). Ақпарат физикалық үрдістің, яғни сигналдың бір немесе бірнеше  параметрлерінің мәнімен беріледі.

Егер сигнал параметрі  берілген аралықта кез келген аралық мән қабылдай алатын болса (уақытқа  байланысты үздіксіз функциямен анықталса), онда сигнал үздіксіз ал мұндай сигналмен  анықталған хабар да үздіксіз деп  аталады. Бұл жағдайда таратқышпен  берілген ақпарат үздіксіз түріне ие болады.

Егер сигнал параметрі  берілген аралықта жеке бекітілген мәндерді қабылдаса, онда сигнал дискретті, ал мұндай сигналмен анықталған хабар да дискретті  деп аталады. Бұл жағдайда таратқышпен  берілген ақпарат дискретті түріне ие болады. Сонымен біз ақпарат  берілуінің екі негізгі түрін (пішімін) - үздіксіз және дискретті ақпараттыанықтадық.

Кез келген үздіксіз хабарды  үздіксіз функция түрінде бейнелеуге болады.  Үздіксіз хабарды дискреттеу үрдісінің көмегімен дискретті  түріне көшіруге болады. Дискреттеудегеніміз  – функцияның (сигнал параметрінің) шексіз көп мәндері жиынынан барлық қалғандарын жуық мінездей алатын белгілі  бір мәндерін таңдап алу.

Мысалы:  функцияның анықталу облысы    нүктелерімен тең  ұзындықты кесінділерге бөлінеді, ал әрбір кесіндідегі функция мәні тұрақты және оның осы кесіндідегі  орта мәніне тең деп алынады. «Баспалдақтарды» ордината өсіне проекцияланғаннан  шыққан    мәндері үздіксіз функцияның дискретті түрін анықтайды. Үздіксіз хабарды дискреттеу мүмкіндегі информатика үшін өте маңызды, себебі есептеу техникасымен өңделетін ақпарат дискретті болуы қажет.

Үздіксіз ақпаратпен жұмыс  жасайтын арнайы ЭЕМ-дер бар, олар аналогтық  машиналар деп аталады. Бірақ  олар арнайы есептер кластарымен  жұмыс атқаратындықтан көпшілік қолданушыларға кең таныс емес. Ақпарат  берілуінің басқа пішімдері:

-  таңбалы – мәтіндік (әріп, цифр, таңбалар т.б.);

-  графикалық (суреттер, бейнелер  көмігімен, т.б. көмегімен);

-  дыбыстық.

Сонымен қатар бізді қоршаған алуан ақпаратты әртүрлі белгілерге байланысты топтастыруға, яғни түрлерге жіктеуге болады.

Пайда болу және қолдану  аумақтарына байланысты түрлері:

-  биологиялық;

-  әлеуметтік;

-  ғылыми;

-  экономикалық  т.с.с.

Берілу және қабылдау тәсілдеріне  байланысты түрлері:

 

- визуальды  (таңбалар  мен бейнелер арқылы);

- аудиальды  (дыбыс арқылы);

- тактильдік  (сезім арқылы);

- органалептикалық  (дәм  мен иіс арқылы);

- машиналық (есептеу техникасының  құралдары арқылы)  т.с.с.

Ақпараттың қасиеттері.  Кез келген ақиқат өмірдегі объектілерге тән ішкі және сыртқы қасиеттерін  анықтауға болады. Сыртқы қасиеттер  объектінің басқа объектілермен  әсерлесу барысында анықталатын  қасиеттер болғандықтан, ақпарат  үшін маңызды сыртқы қасиеттер оны  тұтынушы (қабылдағыш) көзқарасынан анықтайтын қасиеттер. Ақпараттың аталған қасиеттері:

Объектілік және субъектілік  қасиеті. Ақпараттың  жеке көзқарастар  мен талқылаудан тәуелсіздігін  анықтайтын қасиет

Толықтық қасиеті.  Ақпараттың объектіні немесе үрдісті толық  мінездеу қасиеті. Бұл қасиет ақпараттың сапасын және оның қажетті шешім  қабылдауға жеткіліктігін анықтайды.

Өзектілік (дәлуақыттылық) қасиеті. Ақпараттық ағымдық уақыт мезетіне сәйкестік дәрежесін анықтайтын қасиет. Бұл қасиет ақпараттың толықтығымен біріге отырып оның құндылығын анықтайды.

Ақиқаттық қасиеті.  Ақпаратта  жасырын қателіктердің болмауы  қасиеті.  Ақпарат қабылдағыш алған  уақытта белгілі мөлшерде «ақпараттық  шуыл» болуы мүмкін, ол неғұрлым аз болса, ақпараттың ақиқаттығы жоғарылайды.