В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику)




НазваниеВ семи томах том Основы информатики (Введение в информатику)
страница4/25
Дата12.11.2012
Размер3.85 Mb.
ТипКнига
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25

0.4. Классификация знаний. Разнообразие форм и способов представления и передачи знания почти не поддаются формализованной классификации из-за сложности формулировки признака классификации. Знания, получаемые от Природы, настолько разнообразны, что решение проблемы формулировки признаков и проведение классификации является научным результатом. К этому надо заметить, что одни формы или способы представления знаний могут переводиться в другие формы или способы представления. Однако мы дадим подходящую классификацию для некоторого упорядочивания знаний о знаниях. Для этого будем использовать признак, соответствующий семи этапам развития познания.


Итак, каждая классификация должна иметь признак, по которому каждое конкретное знание относится к той или иной форме и к тому или иному способу представления. Конечно, в первую очередь знания подразделяются по наукам, специализациям, направлениям исследований и т.п. Каждая наука характеризуется в первую очередь своим багажом знаний, отличающимся от совокупности знаний другой науки. Эта классификация фундаментальна и широко известна. Также хорошо известна разнообразная классификация знаний по назначению или использованию. В учебном процессе известна классификация знаний по влиянию на учащегося или по усвояемости учащимся. В вычислительном деле различают три средства представления знаний: предметное, символьное и графическое. Эти или аналогичные средства также могут представить классификацию в представлениях знаний. Признак классификации по средствам представления знаний важен и актуален для выбора технических средств установления взаимодействия в системе человек-ВМ.


В программировании важен признак сорта используемого языка представления знаний. Здесь используется, например такая классификация:

- языки профессиональной прозы,

- языки спецификаций,

- концептуальные языки,

- формальные языки,

- языки логических исчислений,

- алгоритмические языки (их классификация важна в информатике),

- системные языки для управления.

Классификация ориентирована на семь сортов языков для представления знаний. Она может показаться неправильной. Допускается, что она не соответствует чьему-то представлению. Пусть будет принята такая классификация. Она подчеркивает важность средств общения в системе человек-ВМ и широкой применимостью ЯПП в отличие от языков другого сорта.


В деятельности человека по применению СВТ важна классификация знаний по спецификации разработки:

- спецификация задания или проекта,

- описания разработок и ее спецификация,

- концепции разработки и руководства по применению,

- спецификация меню работ пользователя,

- спецификации логики разработки,

- спецификация подпрограмм и программ,

- спецификация комплекса разработки и применений.

Эта классификация ориентирована, скорее всего, на ФЯ или формализованные языки представления знаний. Она родилась в недрах программирования, а на ранних стадиях применения СВТ - в кибернетике.


Классификация по форме представления данных в широком смысле этого слова имеет такую структуру. Здесь под данными подразумеваем знания или средства для представления знаний (в примерах):

- тексты из символов,

- семантические сети или смысловые графы,

- фреймы из слотов или записи с именованными полями,

- отношения, таблицы или массивы,

- алгебраические формулы или утверждения для передачи фактов (и аксиом),

- правила вывода новых фактов, знания, представляемые продукциями,

- языки систем управления БД или БЗ.


Наконец, классификация по видам знаний является информатической, она главным образом и рассматривается:

- лингвосемиотические знания,

- семантические знания,

- концептуальные знания,

- фактографические знания,

- теоретические знания,

- алгоритмические знания,

- кибернетические знания.

Будем придерживаться именно такой классификации, поскольку она более всего ориентирована на пользователя. Каждый в своей области знания касается способа передачи знаний человеку. Задача информатики - приблизить общение с ВМ к формам, которые ближе всего к человеку.


В тексте еще будут представлены различные классификации. Если они так или иначе касаются знаний или познавательного процесса, то они будут содержать 7 пунктов (игра автора) в соответствии с указанной классификацией знаний по видам.


0.5. Информатика и человек. Появление ВМ связано с повседневной деятельностью человека по формированию нового знания в самых различных областях. Его деятельность связана не только с научным знанием, но и со всякого рода сообщениями различной природы, зафиксированными на материальных носителях. Формирование нового знания - сложнейший процесс, в котором человек с помощью органов чувств и усилителей возможностей органов чувств учится описывать предметы, явления, процессы или их свойства, осмысливать описания, определять новые понятия с соответствующими ему терминами, представлять факты и утверждения о фактах, обобщать и применять знания для построения систем формирования нового знания. Деятельность человека по формированию нового знания возможна и без ВМ (как это было до эры ЭВМ). С появлением ВМ человек имеет возможность ускорения процессов формирования нового знания, осмысления самих процессов и их автоматизации. ВМ играет роль усилителя процессов обработки знаний.


Необходимость использования ВМ вытекает и из простого сравнения возможностей человека и ВМ. Интересное сопоставление было произведено академиком А.Н. Колмогоровым. Человек интенсивно занимается изучением различных вещей. Каждая вещь состоит из частей. Чтобы изучить вещь необходимо, по крайней мере, изучить части этой вещи, а затем изучить связи частей. Возможности человека и ВМ можно изучить по количествам изученных ими числа частей и числа связей. А.Н. Колмогоров характеризует возможности человека и ВМ по изучению числа частей некоторого целого следующей таблицей.


Число, которое можно проанализировать

Число реально анализируемых частей

Число реально анализируемых связей

Малое число частей

N

N!

Среднее число частей

log N

N

Большое число частей

log log N

log N


Малое число частей характеризуется возможностью изучения не только частей вещи, но и всех связей всех частей. Среднее число частей вещи характеризуется возможностью изучения некоторых частей и небольшого количества связей. Большое число частей характеризуется невозможностью изучения весьма малого числа частей и малого числа связей. Логарифмические зависимости говорят более точно о соотношении малого, среднего и большого.


Для человека пригодна характеристика N = 3, а для ВМ - N = 10. Это заключительное соотношение, которое можно подчеркнуть следующей таблицей:


Общее число и сложность объекта

Число частей для человека

Число частей для ВМ

Малое число частей

3

10

Среднее число частей

10 3

10 10


Большое число частей

3

10 3

10

10 10

Формирование нового знания связано с приобретением знания о знании. Новое знание можно приобретать ускоренно при освоении технологии создания знания. Именно этими проблемами занимается информатика с помощью ВМ. Заметим, что такими проблемами занимался и занимается человек и без применения ВМ. Технология формирования нового знания человеком послужила базой для реализации ее на ВМ в образе Интеллсист.


Развитие общества, внедрение новых технологий и запрос на новое знание определяются состоянием дел в обществе с информационным обслуживанием человека и с тенденцией информатизации общества. Соотношения затрат труда в сельском хозяйстве, промышленности и информационном обслуживании частично компенсирует наше любопытство в этом направлении. По крайней мере, в таком сравнении можно увидеть некоторую качественную картину. Данные ниже утверждения подтверждают это.


Развитие сельского хозяйства - это освобождение человека от голода и гарантия жизни. Можно сказать, что сельское хозяйство обеспечивает материальную свободу человека. Развитие промышленности - это освобождение человека от физических нагрузок. Оно обеспечивает физическую или энергетическую свободу. Развитие информационного обслуживания - это освобождение человека от умственных нагрузок. Оно обеспечивает информационную или интеллектуальную свободу.


Приобретение свободы человеком не означает его деградацию в каком-либо направлении: физиологическом, физическом или духовном. Получение свободы обеспечивает выбор более сложных путей материального, энергетического или информационного преобразования. Надо заметить, что каждое из перечисленных направлений не должно рассматриваться обособленно, они все тесно взаимосвязаны и взаимозависимы. Например, развитие информационного обслуживания успешно обеспечивает или поддерживает материальное развитие. В свою очередь материальное развитие влияет на развитие энергетики и т.п. Этому можно найти подтверждение в каждой отрасли деятельности человека.


Развитие информационного обслуживания в сравнении с развитием сельского хозяйства и промышленности можно обнаружить по известной таблице с процентными данными распределения трудовых ресурсов общества.


Таблица. Процент трудовых ресурсов общества


Отрасль

Сельское хозяйство

Промышленность

Информация

Год

1930

1980

1930

1980

1930

1980

СССР в %

60

20

25

50

15

30

США в %

15

5

60

20

25

75


Заметим, что резкое изменение соотношений в России наступило с 1990 года, когда начались резкая смена и развитие СВТ, а также переход на рыночные отношения.


Имеются и другие взгляды на перспективу развития и внедрение информатики в будущем. В 21 веке трудовые ресурсы общества будут распределены так: 5% использует промышленность, 2% - сельское хозяйство, 45% - информатика и 47% - услуги. В конце концов, пока для нас важна только общая тенденция развития информатики. А тенденция вполне ясная: информатика и информатизация становится все более важным фактором развития общества, не зависящим от культурного и социального состояния конкретного общественного образования.


По таким данным просматривается тенденция перекачки ресурсов из одних сфер деятельности человека в другие, наметился рост ресурсов в сфере информационного обслуживания. В этой сфере чрезвычайно важна роль человека и информатики как науки. Развитие информатики обосновано (если не в основном, то по существу) именно таким раскладом и тенденцией развития ресурсов человека.


0.6. Историческое значение информатики. Познавательный процесс человека осуществляется не только возможностями мозга, но и теми средствами, которыми человек располагает. В последнее время с появлением Интернета создалось впечатление, что эта система ответит на все вопросы. И действительно, Интернет обеспечивает поиск большого объема сведений по всем разделам знаний, если такие сведения имеются в компьютерах. Пользователь Интернета сталкивается с морем сведений, которое и создает впечатление полноты информации по всем вопросам. Однако Интернет не обеспечивает процесс познания непосредственно, если он не связан с логикой или с мышлением. Информатика занимается проблемами использования знаний для получения нового знания, которое еще не зафиксировано в Интернете. Интеллсист обеспечивает пользователя машинным мышлением на основе фундаментальных и профессиональных знаний и на основе этого решением различных заданий.


Большое значение информатике стали придавать только с появлением персональных или профессиональных компьютеров (ПЭВМ). Действительно, существовавшие до ПЭВМ большие ВМ были малодоступными для населения. Имелись отдельные средние школы, в которых расписание включало уроки по программированию (или как сейчас называют - по информатике). Распространение ПЭВМ привело к появлению в расписаниях школ и ВУЗов уроков по компьютерной грамотности, основам информатики и др. Компьютер в домашних условиях еще играет роль развлекателя. Но это важно для постепенного приобщения не программистов, а всех любознательных, к информатике. Теперь очередь за внедрением Интеллсист для самостоятельного и продуктивного программирования своих задач на своем профессиональном языке, для разрешения многих проблем, требующих логических рассуждений.


Интернет или Интеллсист? Так вопрос не ставится. Интернет - это сведения обо всех готовых фактах. Новым фактом является тот, который запасен в Интернете и с которым пользователь впервые встретился. Поиск необходимых сведений в Интернете связан с ключевыми словами, которые в большинстве случаев плохо отражают смысл вопроса, на который надо найти ответ. Интеллсист - это логический вывод новых фактов из имеющихся фактов. Вопрос можно сформулировать так. Что быстрее: найти ли новый для пользователя факт с помощью Интернета или вывести новый факт для пользователя с помощью БЗ и запроса для Интеллсист? А может быть испробовать оба пути и найти истину «посередине»? Каждая конкретная ситуация поможет определить путь, по которому следует идти. А может быть работает привычка? Все это опять надо определять самому пользователю! В любом случае мы имеем дело с информатикой - наукой о поиске нового знания.


0.7. Немного истории. Естественный интеллект родил человека, человек родил ИИ. История информатики продолжается в Интеллсист. Путь к Интеллсист длинен. Ни один раз здесь упоминается имя Лейбница. Можно условно сказать, что с него началась наука информатика, но об этом будет сказано ниже. Далее можно указать череду великих математиков и изобретателей, которые привели к сегодняшнему пониманию вычислительного дела. Историю информатики еще предстоит написать в будущем. Вспомним лишь некоторых ученых, чьи мысли явно присутствуют в данном изложении информатики. Среди них:

  • А.А. Марков (1903-1979) - основатель алгоритмики,

  • Э. Пост (1879-1954) - американский логик, соединивший основания математики и основы новой техники вычислений,

  • Алан Тьюринг (1912-1954) - английский математик, обосновавший возможности вычислительной техники,

  • Ада Лавлейс (1816-1852) - первая в мире программистка,

  • Джон фон Нейман (1903-1957) - основатель вычислительных структур, живущих по сей день,

  • С.А. Лебедев (1902-1974) - русский основоположник всей вычислительной техники и создатель первой ВМ…

И многие-многие другие, перечисление которых занимает печатное место, превосходящее описание информатики в семи томах. Однако несколько знаменательных событий отражено в приводимой ниже таблице. Так или иначе, они повлияли на становление и развитие информатики.


Что нового

Кто изобрел

Дата

Принцип исключенного третьего

Парменид

540-480 до н.э.

Доказательство от противного

Зенон Элейский

490-430 до н.э.

Аксиоматический дедуктивный метод

~Пифагор

6 в.до н.э.

Запись аксиоматического метода

Эвклид

275 до н.э.

Формальная логика

Аристотель

322 до н.э.

Манипулирование формулами

Виет

1591

Парадокс Сервантеса

Сервантес

1605

Координаты

Декарт

1619

Доказательства в элементарной геометрии

Эригон

1644

Доказательства в элементарной арифметике

Пелль, Лейбниц

1659

Логика как наука

Лейбниц

1666

Комплексные числа на плоскости

Вессель

1799

Теория действительных чисел

Абель

1829

Комплексные числа - пары вещественных

Гаус

1831

Манипулирование логическими формулами

Буль, де Морган

1847

Теория действительных чисел

Гаус

1855

Теория действительных чисел

Коши

1857

Манипулирование логическими формулами

Пирс

1867

Множество и его элементы

Кантор

1873

Манипулирование логическими формулами, двойственность операций логики

Шредер

1877

Символ следования в доказательствах

Фреге

1879

Имя, значение, смысл

Фреге

1879

Постулаты о порядке точек на прямой

Паш

1882

Упорядоченные множества

Кантор

1882

Определение математических понятий, понятие натурального числа

Фреге

1884

Определение математических понятий и арифметизация анализа

Дедекинд

1888

Символизм, система аксиом арифметики

Пеано

1889

Проблема разрешимости

Шредер

1895

Парадокс Бурали-Форти

Бурали, Форти

1897

Арифметизация анализа

Вейерштрасс

1897

Парадокс Кантора

Кантор

1899

Формалистическая школа, система аксиом определения пространства

Гильберт

1899

Парадокс Рассела

Рассел

1902

Парадокс Ришара

Ришар

1905

Интуиционистская школа

Брауэр

1908

Аксиоматическая теория множеств

Цермело

1908

Создание логистической школы

Рассел, Уайдхед

1910

Арифметизация анализа

Мерэ

1911

Теория множеств

Хаусдорф

1914

Арифметизация анализа

Кантор

1918

Многозначные логики

Лукашевич, Пост

1920

Непротиворечивость и полнота логики высказываний

Пост

1921

Аксиоматическая теория множеств

Френкель

1922

Аксиоматическая теория множеств

Сколем

1923

Непротиворечивость арифметики

Аккерман

1924

Аксиоматическая теория множеств

Нейман

1925

Непротиворечивость арифметики

Нейман

1927

Комбинаторная логика

Карри

1930

Интуиционистское исчисление

Гейтинг

1930

Теорема о неполноте

Гедель

1931

Постулаты оснований логики

Черч

1932

Модальное исчисление

Льюис, Лангфорд

1932

Понятие истины в языках

Тарский

1933

Синтаксис языка

Карнап

1934

Рекурсивные функции

Петер, Эрбран, Гедель

1934

Интуиционистское исчисление и правила логического вывода

Генцен

1934

Логика предикатов

Гильберт, Бернайс

1934

Тезис об алгоритмах, обще-рекурсивные функции

Черч

1936

Аксиоматическая теория множеств

Бернайс

1937

Вычислимость

Тьюринг

1937

Теорема о неполноте

Гедель

1938

Обще-рекурсивные функции

Клини

1938

Правила подстановки

Гильберт, Бернайс

1939

Рекурсивные функции

Марков

1947

Теория алгоритмов

Марков

1950

Теорема о неполноте

Новиков

1951

Списочные структуры

Ньюэлл, Шоу, Саймон

1956

Условные выражения

Мак-Карти

1963


Много нового и знаменательного появилось за второй половине двадцатого века - века атома, электроники и информатики.


Введение в историю информатики ставит вопросы, на которые можно найти ответы и в этом томе. Разумеется, что название тома уже указывает на описание ответов, а не на точный формальный или математический анализ для обоснования ответов. С таких позиций ответы рассматриваются в последующих томах Информатики.


Мое дело сказать правду, а не заставлять верить в нее.

Ж.Ж. Руссо


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   25

Похожие:

В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconСобрание сочинений в семи томах 3 «Собрание сочинений в семи томах»: Время; 2008
Собрание сочинений М. М. Зощенко — самое полное издание прозы одного из крупнейших писателей-новаторов XX века. В него входят практически...
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconИнформатика в семи томах
Словарь поможет пользователям Интеллсист и разработчикам машинных систем разнообразного назначения в написании отчетов, руководств...
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconВ семи томах том Представление знаний (Структуры данных)
Приводимые примеры служат фрагментами прототипов записей знаний и запросов, предназначенных для создателей заданий и запросов к базе...
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconРавительство республики башкортостан академия наук республики башкортостан история башкирского народа в семи томах том V уфа гилем 2010
Российская академия наук Уфимский научный центр ■ Институт истории, языка и литературы
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconЬство республики башкортостан академия наук республики башкортостан история башкирского народа в семи томах том VI москва восточная литература 2011
Российская академия наук Уфимский научный центр Институт истории, языка и литературы
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconВ семи томах том Интеллектуальные системы (Системы решения проблем)
Интеллсист, их структуры и технологии работы с инструментарием составляют центральную часть тома. Оценка возможностей Интеллсист...
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconВ семи томах том Информатика смысла Машинная лингвистика
Семантическая и распознающая грамматики связаны между собой как алгоритм и средства его реализации. Основой для контроля правильности...
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconАннотация: Во второй том антологии включены произведения виднейших германских, английских, американских, французских публицистов, созданные в период с начала
Прутцков Г. В. Введение в мировую журналистику. Антология в двух томах. Т м.: Омега-Л, 2003
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconЭкзаменационные вопросы интернет-курсов интуит (intuit): 189. Введение в информатику
Ответы на экзаменационные вопросы интернет-курсов интуит (intuit): 189. Введение в информатику
В семи томах том Основы информатики (Введение в информатику) iconОсновы правовой информатики (юридические и математические вопросы информатики)
Правовая информатика как учебная дисциплина сформировалась и преподается в ряде юридических вузов и факультетов (в том числе, мгюа,...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница