Министерство образования и науки РФ
Московский государственный горный университет
Кафедра автоматизированных систем управления
В. В. Куприянов
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Учебное пособие
по дисциплине «Современные проблемы информатики и вычислительной техники» по направлению подготовки магистров техники и технологии 230000.68 «Информатика и вычислительная техника». Магистерская программа «Системный анализ, информационные технологии и управление»
Часть 1
Москва 2013
Министерство образования и науки РФ
Московский государственный горный университет
Кафедра автоматизированных систем управления
Утверждено Советом
по методической работе
и качеству образования
МГГУ в качестве учеб-
ного пособия
В. В. Куприянов
СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
Учебное пособие
по дисциплине «Современные проблемы информатики и вычислительной техники» по направлению подготовки магистров техники и технологии 230000.68 «Информатика и вычислительная техника». Магистерская программа «Системный анализ, информационные технологии и управление»
Часть 1
Москва 2013
УДК 65.050.9(2)
Куприянов В. В. Современные проблемы информатики и вычислительной техники. Учебное пособие, часть 1. – М.: МГГУ, 2013.
Настоящее учебное пособие является руководством для практического освоения основных понятий системного анализа, управления, свойств информационных процессов. Приведены характеристики информации. Освещены вопросы, связанные с измерением количественных характеристик информации. Раскрыты информационные аспекты построения автоматизированных систем обработки данных. Раскрыты вопросы дискретизации случайных сигналов на основе теоремы Котельникова.
|
|
Дана классификация систем, приведено уточненное определение «системы»; рассмотрены свойства и принципы системного подхода; классифицированы характеристики процесса управления.
Для подготовки магистров техники и технологии по направлению 230000.68 «Системный анализ, информационные технологии и управление»
Рецензенты:
Карпович Е.Е., к.т.н, доц.каф. САПР МГГУ;
Уткин В.М., к.т.н., доц., зам.директора ООО «Авиньон»
© Московский государственный горный университет, 2013
ВВЕДЕНИЕ
Современный научно-технический прогресс уверенно продвигает человечество от постиндустриального к информационному сообществу. Проектирование систем управления – как технических, так и социально-управленческих и хозяйственных всё больше включает в себя методы и средства теории информатики и информационных технологий. Такие научные направления как автоматизация научных исследований, компьютерное проектирование и моделирование, системный анализ, принятие решений, интеллектуальные системы не мыслятся без использования информационных технологий.
В предлагаемом учебном пособии учтен тот факт, что в настоящее время по данной дисциплине существует разнообразная современная учебная литература, включающая литературные источники как широкого доступа для самостоятельного изучения студентами, так и материалы современных публикаций, недоступные массовому читателю (ведомственные или англоязычные). Поэтому предлагаемое учебное пособие должно оказать помощь в повышении обеспеченности учебного процесса литературой, полезной не только для изучения, но также для использования при дипломном проектировании, написании магистерских диссертаций.
|
|
Кроме того, вопросы терминологии во всей научной литературе, особенно русскоязычной, всегда являлись камнем преткновения при научном общении. Для избежания разночтений автор открывает учебное пособие глоссарием основных используемых определений и понятий по указанной дисциплине.
В список рекомендованной и цитированной литературы сознательно включены публикации, начиная с 1990 года. Очевидно, что студенты в первую очередь обратятся именно к публикациям последних лет. Те же читатели, кто проявит интерес к конкретному вопросу, в любом из указанных источников сможет найти ссылки на монографии более раннего периода.
Исключение составляют ссылки на две монографии Пригожина И. и Шеннона К., которые являются классическими.
Все главы учебного пособия заканчиваются контрольными вопросами для лучшего усвоения материала. Ряд разделов содержит упражнения, приведены также примеры.
ГЛОССАРИЙ ТЕРМИНОВ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ »
В англоязычной научной литературе при возникновении терминологических споров всегда можно прибегнуть к помощи арбитров, каковыми являются:
- В США и Канаде: словарь Webster или IEEE Standard Dictionary, которые содержат общепринятые и вновь введенные термины и определения, пополняемые ежегодно;
|
|
- В Великобритании: Оксфордский толковый словарь английского языка.
Русскоязычная научная литература в большей степени лишена такой возможности, поэтому вопросы терминологии всегда являлись камнем преткновения при научном общении. Во избежание разночтений автор представляет перечень основных используемых определений и понятий, базирующихся на следующих источниках:
- Большая Советская Энциклопедия, 3-е издание;
- ГОСТы Р по научным направлениям, например ГОСТ Р-95 «ИСО 8402 – словарь»;
- русскоязычная калька терминов, взятых из IEEE Dictionary.
Исключением являются термины, не введенные в Глоссарий, а формулирующиеся в тексте непосредственно. В первую очередь, это относится к уточненному определению «система».
Глосса (glosa – греч. – язык, речь) – толкование слов и выражений, непонятных мест.
Глоссарий (glossarium – лат. – собрание глосс) – слова или выражения к отдельному произведению с определениями или переводами.
Автоматизация (automatos – греч. – самодействующий) – процесс, при котором функции управления и контроля передаются от человека приборам и автоматическим устройствам.
Интеллект (intelectus – лат. – понимание, рассудок) – относительно устойчивая структура умственных способностей индивида, способность к мышлению, рациональному пониманию.
Информатика (informatics – англ.) – 1) наука, изучающая законы и методы накопления, передачи и обработки информации с помощью ЭВМ; 2) область человеческой деятельности, связанная с применением ЭВМ.
Информационная технология (составное определение) – способ, метод, процесс или программа преобразования информации, энергии или вещества из заданного начального состояния в заданное конечное состояние с помощью определенных средств информатики.
Информация (informatio – лат. – изложение, разъяснение) – одно из основных понятий кибернетики, информатики, философии и т.д., являющееся предметом их изучения, в определенном отношении близкое понятиям «данные, сведения», совокупность знаний об окружающем мире.
Исследование (research – англ.) – процесс выработки научных знаний, один из видов познавательной деятельности.
Менеджмент (management – англ.) – управление, заведование, умение справляться с работой – сравните с управлением. В общем случае менеджмент – совокупность принципов, методов, средств и форма управления, разработанных с целью интенсификации производства и получения прибылей.
Моделирование (simulation – англ.) – исследование объектов познания на моделях; обычно понимается как исследование с помощью компьютеров.
Принятие решения – процесс осуществления рационального выбора из ряда альтернатив в условиях риска или неопределенности.
Прогнозирование (prognosis – греч. – предвидение, предсказание) – специальное научное исследование перспектив развития и выходных эффектов системы.
Проектирование (projectus – лат. – выдвинутый вперед) – процесс создания проекта – прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния, организации.
Объект (objectum – лат. – предмет) – 1) философская категория, обозначающая объективную реальность, внешний мир, существующий вне нашего сознания и независимо от человека (в противоположность субъекту); 2) предмет, явление, на которое направлена человеческая деятельность.
Системный анализ – совокупность средств и методов науки и практики, используемых для подготовки и обоснования решения при исследовании объектов как систем.
Системный подход – методология совокупной исследовательской деятельности на базе свойств и принципов, позволяющих формировать новые подходы.
Системология (systemology – англ.) – наука, объединяющая общие закономерности описания мира (онтология), методологию научного познания систем на базе системного подхода (гносеология), методы практической оценки поведения систем (праксеология).
Технология (techne – греч. – искусство, мастерство) – 1) совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции, а также научное описание способов производства; 2) способ, метод или программа преобразования вещества, энергии или информационных сигналов из заданного начального состояния в заданное конечное состояние с помощью определенных технических объектов.
Управление (control – англ.) – контроль, проверка, надзор, регулировка, управление, руководство (сравните – менеджмент). В общем случае - это функция систем различной природы, обеспечивающая сохранение их структуры, режима деятельности, реализацию цели или программы.
Цель (purpose – англ.) - один из элементов поведения и деятельности человека, который характеризует предвосхищение в мышлении результата деятельности и пути его реализации с помощью определенных средств.
Эффект (effectus – лат. – исполнение, действие) – результат, следствие действий при достижении цели.