ВНИМАНИЕ. Материя, энергия и информация представляют собой базовые сущности природы, это «три кита», на которых стоит мироздание

Предисловие

Материя, энергия и информация представляют собой базовые сущности природы, это «три кита», на которых стоит мироздание. И если роль материи и энергии в существовании человеческого общества и Вселенной в целом была осознана достаточно давно, то роль информации в живой и неживой природе только-только начинают понимать.

Математика — это общий инструмент, с помощью которого человек изучает, осваивает и ставит себе на службу материю, энергию и информацию. Развитие математики позволило человеку строить здания и корабли, осуществлять морские путешествия. Инженерные расчеты, которые невозможно выполнить без математики, использовались для создания станков, автомобилей, самолетов. Без математических методов физики, химики не смогли бы поставить на службу человеку различные источники энергии. Историки, археологи, лингвисты не смогли бы расшифровать древние языки и осмыслить ход человеческой истории. Радио, телевидение, все современные средства связи — все это, в конце концов, плод применения математических методов.

Математика — очень древняя наука, ее возраст исчисляется тысячелетиями, в то время как информатике, которая изучает способы и средства работы с информацией, всего несколько десятков лет. Тем не менее бурное развитие информатики во второй половине XX века, особенно появление персональных компьютеров и глобальной сети Интернет, за очень короткий период существенно изменило как человеческое общество в целом, так и жизнь каждого отдельно взятого человека. Человек получил в свои руки мощнейший инструмент не только для выполнения достаточно скучных, по мнению многих людей, математических вычислений. Компьютер в десятки, сотни раз упрощает подготовку текстов, издание книг и журналов, разработку чертежей различных изделий. Это хороший, много знающий советник врача, юриста, филолога, историка и даже домашней хозяйки. Это умелый помощник композитора, художника, архитектора. Это домашний центр развлечений не только для детей, но и для взрослых. И наконец, это средство текстовой, звуковой и видеосвязи между отдельными людьми и организациями, это способ обмена новостями между группами связанных общими интересами людей, которые разделены тысячами километров, границами, морями и континентами, это практически мгновенный доступ к общемировым источникам информации как для специалистов, так и для любого заинтересованного человека. Однако современные информационные технологии — это не безусловное благо. Опасность для человеческой психики и общества в целом, таящаяся в почти неограниченном доступе к информации (предоставленном людям в связи с появлением как самой сети Интернет, так и простых в использовании средств обращения к невообразимым ресурсам сети), тяжелейшие последствия, к которым этот феномен может привести, еще совершенно не изучены. Впрочем, эта ситуация характерна почти для любого революционного технологического открытия — изобретения пороха, овладения термоядерной энергией и т. д. Они приносят в жизнь человечества не только несомненную пользу, но и грозные последствия, которые могут поставить вопрос о самом существовании человеческого общества.

Любой образованный человек, тем более специалист высшей квалификации, вне зависимости от его конкретной естественнонаучной или гуманитарной специальности, должен иметь достаточно содержательное представление как о математике, так и об информатике, о предметах этих наук, их методах, средствах, возможностях. В этом состоит общекультурный, мировоззренческий смысл включения предмета с названием «Математика и информатика» в учебные планы всех гуманитарных специальностей высшей школы.

Прагматический аспект изучения данной дисциплины состоит в том, что для эффективного применения математических методов и современных информационных технологий в своей деятельности специалист должен уметь отбирать из предлагаемых математикой и информатикой возможностей наиболее подходящие инструменты решения возникающих перед ним конкретных задач. При возникновении необходимости в решении какой-либо нестандартной задачи по обработке информации каждый специалист должен суметь сформулировать и поставить задачу перед профессиональным математиком или программистом и найти с ними общий язык в процессе ее решения. Кроме того, любой современный человек обязан иметь элементарные навыки работы с компьютером. К ним относятся: умение включить компьютер, произвести запуск нужной программы, скопировать программу, документ, отформатировать дискету и т. д., работая в среде Windows или с оболочкой Norton Commander. Далее любой специалист высшей квалификации должен уметь осуществить набор, редактирование и печать текста документа в одном из текстовых редакторов типа MS Word 97. Он должен освоить работу с пакетами программ, практически используемыми в той или иной конкретной области деятельности, например, с различного рода библиографическими или издательскими системами, базами данных правового характера, программами-переводчиками. Кроме того, специалист должен уметь уверенно пользоваться основными информационными услугами, предоставляемыми такими сетями, как Интернет.

В пособии рассматривается круг вопросов, связанных с информатикой, — второй составной частью дисциплины. В этой части содержание пособия соответствует требованиям государственного образовательного стандарта для гуманитарных специальностей высшего профессионального образования и примерной программе дисциплины «Математика и информатика», утвержденной Министерством образования Российской Федерации.

Учебное пособие написано на основании опыта преподавания информатики в Самарском государственном университете. Лабораторные работы к 11 и 12 главам, а также 13 глава подготовлены на основе методических материалов и указаний, разработанных преподавателями кафедры «Информатика и вычислительная математика» СамГУ С. К. Гребенниковым, Е. В. Рогачевой, И. А. Шведовой, Л. К. Ширяевой.

В тексте пособия приняты следующие условные обозначения.

Новые понятия, термины в предложениях, в которых они встречаются впервые, выделены полужирным шрифтом.

ВНИМАНИЕ

Таким образом отмечены предложения, в которых дается определение или объяснение каких-либо понятий, терминов.

Курсивом выделяются наиболее важные утверждения, замечания или фрагменты текста.