Информа́тика (; ) — наука о методах и процессах сбора, хранения, обработки, передачи, анализа и оценки информации с применением компьютерных технологий, обеспечивающих возможность её использования для принятия решений.
Информатика включает дисциплины, относящиеся к обработке информации в вычислительных машинах и вычислительных сетях: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и конкретные, например, разработка языков программирования и протоколов передачи данных.
Темами исследований в информатике являются вопросы: что можно, а что нельзя реализовать в программах и базах данных (теория вычислимости и искусственный интеллект), каким образом можно решать специфические вычислительные и информационные задачи с максимальной эффективностью (теория сложности вычислений), в каком виде следует хранить и восстанавливать информацию специфического вида (структуры и базы данных), как программы и люди должны взаимодействовать друг с другом (пользовательский интерфейс и языки программирования и представление знаний) и т. п.
Этимология и значение слова
Термин ввёл немецкий специалист Карл Штейнбух в статье Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Информатика: Автоматическая обработка информации) 1957 года.
Термин появился в 1959 году в научном журнале Communications of the ACM, в котором Луи Фейн () предложил создать Graduate School in Computer Sciences (Высшую школу в области информатики), по аналогии с Гарвардской бизнес-школой, созданной в 1921 году. Обосновывая такое наименование, Фейн ссылался на Management science («Наука управления»), которая, так же как и информатика, имеет прикладной и междисциплинарный характер, при этом имеет признаки характерные для научной дисциплины. Усилия Фейна, численного аналитика и других увенчались успехом: университеты пошли на создание учебных программ, связанных с информатикой, начиная с Университета Пердью в 1962 году.
Термин введён в 1962 году Филиппом Дрейфусом, который также предложил перевод на ряд других европейских языков.
Термины «информология» и «информатика» предложены в 1962 году членом-корреспондентом АН СССР Александром Харкевичем. Основы информатики как науки были изложены в книге «Основы научной информации» 1965 года, которая была переиздана в 1968 году, под названием «Основы информатики».
Большая часть научных направлений, связанных с информатикой, не включает непосредственное изучение компьютеров и англоязычное название («компьютерная наука») может приводить к путанице понятий в русском языке. Вследствие этого были предложены несколько альтернативных названий. Некоторые факультеты крупных университетов предпочитают термин «вычислительная наука», чтобы подчеркнуть разницу между терминами. Датский учёный Петер Наур предложил термин «даталогия» (), чтобы отразить тот факт, что научная дисциплина оперирует данными и занимается обработкой данных, хотя и не обязательно с применением компьютеров. Первым научным учреждением, включившим в название этот термин, был «даталогический факультет» в Копенгагенском университете, основанный в 1969 году, где первым профессором даталогии и стал Наур. Этот термин используется в основном в скандинавских странах. В остальной же Европе часто используются термины, производные от сокращённого перевода фраз «автоматическая информация» () (к примеру по-итальянски) и «информация и математика» (), например, (Франция), (Германия), (Италия, Нидерланды), informática (Испания, Португалия), informatika (в славянских языках) или pliroforiki (πληροφορική, что означает информатика) — в Греции. Подобные слова также были приняты в Великобритании, например, Школа информатики в Университете Эдинбурга.
В русском, английском, французском и немецком языках в 1960-х годах была тенденция к замене термина «документация» терминами, имеющими в своей основе слово «информация». В русском языке производной от термина «документация» стала документалистика и получили распространение термины научная и научно-техническая информация.
Во Франции термин официально вошёл в употребление в 1966 году. В немецком языке термин имел вначале двойственное значение. Так, в ФРГ и Великобритании он был в значении «computer science», то есть означал всё, что связано с применением ЭВМ, а в ГДР, как и в основном по Европе, обозначал науку по французской и русской модели.
Эквиваленты в английском языке Считается, что под терминами «» в европейских странах и «информатика» в русском языке понимается направление, именуемое в английском языке «». К другому направлению, посвящённому изучению структуры и общих свойств объективной (научной) информации, иногда называемому документалистикой (документальной информатикой) или автоматическим анализом документов, близок термин «information science».
Принято считать, что в английский язык термин «informatics» независимо от остальных ввёл Уолтер Бауэр — основатель компании «Informatics». В США термин традиционно связан с прикладными вычислениями или обработкой данных в контексте другой области, например в биоинформатике («bioinformatics») и геоинформатике («geoinformatics»).
Во многих словарях informatics и computer science приравниваются к информатике. В тезаурусе ЮНЕСКО «Информатика — Informatics» даётся как синоним к переводу «Computer science — Компьютерные науки».
Полисемия Ряд учёных (специалистов в области информатики) утверждали, что в информатике существуют три отдельные парадигмы. Например, выделял науку, технологию и математику. Рабочая группа утверждала, что это теория, абстракция (моделирование) и дизайн. Амнон Эден описывал эти парадигмы, как: рационалистическую парадигму, где информатика — это раздел математики, математика доминирует в теоретической информатике и в основном использует логический вывод, технократическую парадигму, используемую в инженерных подходах, наиболее важных в программной инженерии, и научную парадигму, где информатика — это ветвь естественных (эмпирических) наук, но информатика отличается тем, что в ней эксперименты проводятся над искусственными объектами (программами и компьютерами).
Полисемия в русском языке В разные периоды развития информатики в СССР и России в понятие «информатика» вкладывался различный смысл. Информатика — это:
Первый — теория научно-информационной деятельности. В рамках библиотечного дела под термином «научно-информационная деятельность» понимается «практическая работа по сбору, аналитико-синтетической переработке, хранению, поиску и предоставлению учёным и специалистам закрепленной в документах научной информации». В 1952 году в Москве был создан Институт научной информации Академии наук (переименованный позднее в ВИНИТИ). Цели его создания были более широкими, чем выполнение «научно-информационной деятельности» и академик Харкевич предложил в письме первому директору Александу Михайлову предложил новое название: «„информология“ или „информатика“ („информация“ плюс „автоматика“)». Третье издание Большой советской энциклопедии (1970-е годы) фиксирует значение информатики как дисциплины, изучающей «структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности её создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности».
Второй — наука о вычислительных машинах и их применении (вычислительная техника и программирование). В 1976 году профессора́ Мюнхенского технического университета Бауэр и Гооз написали книгу «Информатика. Вводный курс», переведённую в том же году Сабельфельдом, учеником известного советского учёного Андрея Петровича Ершова, на русский язык. Они перевели «Informatik» словом «информатика» и определили как «науку, занимающуюся разработкой теории программирования и применения ЭВМ». Термин «Informatik» Ф. Л. Бауэр и Г. Гооз объясняют как «немецкое название для computer science — области знания, которая сложилась в самостоятельную научную дисциплину в шестидесятые годы, прежде всего в США, а также в Великобритании. … В английском языке, по-видимому, останется „computer science“ (вычислительная наука), причём этот термин имеет уклон в область теории».
Третий — фундаментальная наука об информационных процессах в природе, обществе и технических системах. В начале 1990-х годов Константин Колин (заместитель директора Института проблем информатики АН СССР) синтезировал толкования информатики, данные академиками Ершовым и Наумовым, а также профессором Шемакиным следующим образом: информатика — это наука «о свойствах, законах, методах и средствах формирования, преобразования и распространения информации в природе и обществе, в том числе при помощи технических систем». Предметная область информатики, по Колину, включает такие разделы: (1) теоретическая информатика; (2) техническая информатика; (3) социальная информатика, (4) биологическая информатика и (5) физическая информатика.
Полагают, что одновременное существование всех трёх значений у слова «информатика» затрудняет и мешает развитию данного научного направления.
История
Самые ранние основы того, что впоследствии станет информатикой, предшествуют изобретению современного цифрового компьютера. Машины для расчёта нескольких арифметических задач, такие как счёты, существовали с древности, помогая в таких вычислениях как умножение и деление.
Блез Паскаль спроектировал и собрал первый рабочий механический калькулятор, известный как калькулятор Паскаля, в 1642.
В 1673 году Готфрид Лейбниц продемонстрировал механический калькулятор (арифмометр), названный «Stepped Reckoner». Его можно считать первым учёным в области компьютерных наук и специалистом в области теории информации, поскольку, среди прочего, он ещё описал двоичную (бинарную) систему чисел.
В 1820 году Томас де Кольмар запустил промышленный выпуск механического калькулятора после того, как он создал свой упрощённый арифмометр, который был первой счётной машиной, достаточно прочной и надёжной для ежедневного использования. Чарльз Бэббидж начал проектирование первого автоматического механического калькулятора, его разностной машины, в 1822, что в конечном счёте подало ему идею первого программируемого механического калькулятора, его аналитической машины.
Он начал работу над этой машиной в 1834 году и менее чем за два года были сформулированы многие из основных черт современного компьютера. Важнейшим шагом стало использование перфокарт, сработанных на Жаккардовском ткацком станке, что открывало бесконечные просторы для программирования. В 1843 году во время перевода французской статьи на аналитической машине Ада Лавлейс написала в одной из её многочисленных записок алгоритм для вычисления чисел Бернулли, который считается первой компьютерной программой.
Около 1885 года Герман Холлерит изобрёл табулятор, который использовал перфокарты для обработки статистической информации; в конечном итоге его компания стала частью IBM. В 1937 году, спустя сто лет после несбыточной мечты Бэббиджа, Говард Эйкен убедил руководство IBM, производившей все виды оборудования для перфорированных карт и вовлечённой в бизнес по созданию калькуляторов, разработать свой гигантский программируемый калькулятор ASCC/Harvard Mark I, основанный на аналитической машине Бэббиджа, которая, в свою очередь, использовала перфокарты и центральный вычислитель (central computing unit). Про готовую машину поговаривали: «мечта Бэббиджа сбылась».