Информатика [1] [2] [3] — это академическая область, которая в первую очередь занимается анализом , сбором, классификацией , обработкой, хранением, извлечением , перемещением, распространением и защитой информации . [4] Практики в этой области и за ее пределами изучают применение и использование знаний в организациях, а также взаимодействие между людьми, организациями и любыми существующими информационными системами с целью создания, замены, улучшения или понимания информационных систем.
Исторически информатика связана с информатикой, компьютерными науками , наукой о данных , психологией , технологиями , наукой о документах , библиотековедением , здравоохранением и разведывательными службами . [5] Однако информатика также включает в себя аспекты различных областей, таких как архивное дело , когнитивная наука , коммерция , право , лингвистика , музееведение , менеджмент , математика , философия , государственная политика и социальные науки .
Информационная наука фокусируется на понимании проблем с точки зрения заинтересованных сторон, а затем на применении информации и других технологий по мере необходимости. Другими словами, она сначала решает системные проблемы, а не отдельные части технологии в этой системе. В этом отношении можно рассматривать информационную науку как ответ на технологический детерминизм , веру в то, что технология «развивается по своим собственным законам, что она реализует свой собственный потенциал, ограниченный только имеющимися материальными ресурсами и креативностью ее разработчиков. Поэтому ее следует рассматривать как автономную систему, контролирующую и в конечном итоге пронизывающую все другие подсистемы общества». [6]
Во многих университетах есть целые колледжи, кафедры или школы, посвященные изучению информационной науки, в то время как многочисленные ученые, изучающие информатику, работают в таких дисциплинах, как коммуникация , здравоохранение , компьютерные науки , юриспруденция и социология . Несколько учреждений сформировали I-School Caucus (см. Список I-Schools ), но многие другие, помимо этих, также имеют комплексные информационные фокусы.
В области информатики по состоянию на 2013 год актуальными проблемами [update]являются:
Первое известное использование термина «информатика» относится к 1955 году. [7] Раннее определение информатики (данное в 1968 году, когда Американский институт документации переименовал себя в Американское общество информационной науки и технологий ) гласит:
Некоторые авторы используют информатику как синоним информационной науки . Это особенно верно в отношении концепции, разработанной А. И. Михайловым и другими советскими авторами в середине 1960-х годов. Школа Михайлова рассматривала информатику как дисциплину, связанную с изучением научной информации. [9] Информатику трудно точно определить из-за быстро развивающейся и междисциплинарной природы этой области. Определения, основанные на характере инструментов, используемых для получения значимой информации из данных, появляются в академических программах по информатике. [10]
Региональные различия и международная терминология усложняют проблему. Некоторые люди [ which? ] отмечают, что многое из того, что сегодня называется «Информатикой», когда-то называлось «Информационной наукой» – по крайней мере, в таких областях, как медицинская информатика . Например, когда библиотечные ученые также начали использовать фразу «Информационная наука» для обозначения своей работы, появился термин «информатика»:
Другой термин, обсуждаемый как синоним «информационных исследований», — « информационные системы ». В работе Брайана Кэмпбелла Викери « Информационные системы » (1973) информационные системы были помещены в ИС. [11] С другой стороны, Эллис, Аллен и Уилсон (1999) провели библиометрическое исследование, описывающее связь между двумя различными областями: «информационная наука» и «информационные системы». [12]
Философия информации изучает концептуальные вопросы, возникающие на стыке психологии , компьютерной науки , информационных технологий и философии . Она включает в себя исследование концептуальной природы и основных принципов информации , включая ее динамику, использование и науки, а также разработку и применение информационно-теоретических и вычислительных методологий к ее философским проблемам. [13]
В науке и информатике онтология формально представляет знания как набор концепций в домене и отношения между этими концепциями. Она может использоваться для рассуждений о сущностях в этом домене и может использоваться для описания домена.
Более конкретно, онтология — это модель для описания мира, которая состоит из набора типов, свойств и типов отношений. Что именно предоставляется вокруг них, варьируется, но они являются сущностями онтологии. Также обычно ожидается, что будет близкое сходство между реальным миром и особенностями модели в онтологии. [14]
В теории онтология — это «формальная, явная спецификация общей концептуализации». [15] Онтология предоставляет общий словарь и таксономию , которые моделируют домен с определением объектов и/или концепций, а также их свойств и отношений. [16]
Онтологии являются структурными фреймворками для организации информации и используются в искусственном интеллекте , семантической паутине , системной инженерии , программной инженерии , биомедицинской информатике , библиотечном деле , корпоративных закладках и информационной архитектуре как форма представления знаний о мире или какой-то его части. Создание онтологий доменов также имеет важное значение для определения и использования фреймворка архитектуры предприятия .
Авторы, такие как Ингверсен [17], утверждают, что информатика имеет проблемы с определением своих собственных границ с другими дисциплинами. По словам Поппера, «информационная наука активно работает на океане практических приложений здравого смысла, которые все больше вовлекают компьютер... и на здравых взглядах на язык, коммуникацию, знания и информацию, компьютерная наука находится в немногим лучшем состоянии». [18] Другие авторы, такие как Фурнер, отрицают, что информационная наука является истинной наукой. [19]
Информационный ученый — это человек, обычно имеющий соответствующую предметную степень или высокий уровень предметных знаний, который предоставляет целенаправленную информацию научно-техническому исследовательскому персоналу в промышленности или предметным преподавателям и студентам в академических кругах. Промышленный *специалист по информации/ученый* и академический специалист по информации/библиотекарь имеют, в общем, схожую предметную подготовку, но обладатель академической должности должен будет иметь вторую ученую степень (MLS/MI/MA в области ИС, например) в области информационных и библиотечных исследований в дополнение к предметной магистратуре. Название также применяется к человеку, проводящему исследования в области информационной науки.
Системный аналитик работает над созданием, проектированием и улучшением информационных систем для определенной потребности. Часто системные аналитики работают с одним или несколькими предприятиями для оценки и внедрения организационных процессов и методов доступа к информации с целью повышения эффективности и производительности в организации(ях).
Информационный специалист — это человек, который сохраняет, организует и распространяет информацию. Информационные специалисты обладают навыками организации и поиска записанных знаний. Традиционно их работа связана с печатными материалами, но эти навыки все чаще используются с электронными, визуальными, аудио- и цифровыми материалами. Информационные специалисты работают в различных государственных, частных, некоммерческих и академических учреждениях. Информационных специалистов также можно найти в организационных и промышленных контекстах. Выполнение ролей, которые включают проектирование и разработку систем и системный анализ.
Информационная наука, изучающая сбор, классификацию , обработку, хранение, поиск и распространение информации , берет свое начало в общем запасе человеческих знаний. Информационный анализ проводился учеными, по крайней мере, еще во времена Ассирийской империи с появлением культурных хранилищ, которые сегодня известны как библиотеки и архивы. [20] Институционально информационная наука возникла в 19 веке вместе со многими другими дисциплинами социальных наук. Однако как наука она находит свои институциональные корни в истории науки , начиная с публикации первых выпусков Philosophical Transactions , которые обычно считаются первым научным журналом, в 1665 году Королевским обществом (Лондон).
Институционализация науки происходила на протяжении всего XVIII века. В 1731 году Бенджамин Франклин основал Библиотечную компанию Филадельфии , первую библиотеку, принадлежащую группе граждан, которая быстро вышла за рамки книг и стала центром научных экспериментов , а также проводила публичные выставки научных экспериментов. [21] Бенджамин Франклин вложил в город в Массачусетсе коллекцию книг, которую город проголосовал за то, чтобы сделать доступной для всех бесплатно, образовав первую публичную библиотеку Соединенных Штатов . [22] В 1736 году Академия хирургии ( Париж ) опубликовала Memoires pour les Chirurgiens , который обычно считается первым медицинским журналом . В 1743 году в Филадельфии было основано Американское философское общество , созданное по образцу Королевского общества ( Лондон ). Поскольку были основаны многочисленные другие научные журналы и общества, Алоиз Зенефельдер разработал концепцию литографии для использования в массовой печати в Германии в 1796 году.
К 19 веку появились первые признаки информационной науки как отдельной и отличной от других наук и социальных наук, но в сочетании с коммуникацией и вычислениями. В 1801 году Жозеф Мари Жаккард изобрел систему перфокарт для управления операциями ткацкого станка во Франции. Это было первое использование системы «памяти для хранения узоров». [23] Поскольку химические журналы появлялись в течение 1820-х и 1830-х годов, [24] Чарльз Бэббидж разработал свою «разностную машину», первый шаг к современному компьютеру, в 1822 году и свою «аналитическую машину» к 1834 году. К 1843 году Ричард Хоу разработал ротационный пресс, а в 1844 году Сэмюэль Морзе отправил первое публичное телеграфное сообщение. К 1848 году Уильям Ф. Пул начинает Индекс периодической литературы, первый общий индекс периодической литературы в США.
В 1854 году Джордж Буль опубликовал «Исследование законов мышления...», которое заложило основы булевой алгебры , которая позже использовалась в информационном поиске . [25] В 1860 году в Высшей технической школе Карлсруэ состоялся конгресс, на котором обсуждалась возможность создания систематической и рациональной номенклатуры для химии. Конгресс не достиг никаких окончательных результатов, но несколько ключевых участников вернулись домой с планом Станислао Канниццаро (1858), который в конечном итоге убедил их в обоснованности его схемы для расчета атомных весов. [26]
К 1865 году Смитсоновский институт начал каталог текущих научных работ, который в 1902 году стал Международным каталогом научных работ . [27] В следующем году Королевское общество начало публикацию своего Каталога работ в Лондоне. В 1868 году Кристофер Шоулз, Карлос Глидден и С. В. Соул создали первую практическую пишущую машинку . К 1872 году лорд Кельвин изобрел аналоговый компьютер для прогнозирования приливов и отливов, а к 1875 году Фрэнк Стивен Болдуин получил первый патент США на практическую вычислительную машину, которая выполняла четыре арифметические функции. [24] Александр Грэхем Белл и Томас Эдисон изобрели телефон и фонограф в 1876 и 1877 годах соответственно, а в Филадельфии была основана Американская библиотечная ассоциация . В 1879 году Библиотека главного хирурга армии США под руководством Джона Шоу Биллинса в качестве библиотекаря впервые выпустила Index Medicus , а позднее библиотека выпустила Index Catalogue, который получил международную репутацию самого полного каталога медицинской литературы. [28]
Дисциплина документоведения , которая отмечает самые ранние теоретические основы современной информационной науки, появилась в конце 19-го века в Европе вместе с несколькими научными индексами, целью которых была организация научной литературы. Многие историки информационной науки называют Поля Отле и Анри Лафонтена отцами информационной науки, основавшими Международный институт библиографии (IIB) в 1895 году. [29] Второе поколение европейских документалистов появилось после Второй мировой войны , наиболее примечательной из которых была Сюзанна Бриет . [30] Однако термин «информационная наука» не использовался в академических кругах широко до конца 20-го века. [31]
Документалисты подчеркивали утилитарную интеграцию технологий и методик в конкретные социальные цели. По словам Рональда Дэя, «как организованная система методик и технологий, документация понималась как игрок в историческом развитии глобальной организации в современности – действительно, главный игрок, поскольку эта организация зависела от организации и передачи информации». [31] Отле и Лафонтен (получившие Нобелевскую премию в 1913 году) не только предвидели более поздние технические инновации, но и спроектировали глобальное видение информации и информационных технологий , которое напрямую связано с послевоенными представлениями о глобальном «информационном обществе». Отле и Лафонтен основали многочисленные организации, занимающиеся стандартизацией, библиографией, международными ассоциациями и, следовательно, международным сотрудничеством. Эти организации были основополагающими для обеспечения международного производства в торговле, информации, коммуникации и современном экономическом развитии, и позже они нашли свою глобальную форму в таких учреждениях, как Лига Наций и Организация Объединенных Наций . Отле разработал Универсальную десятичную классификацию , основанную на десятичной системе классификации Мелвилла Дьюи . [31]
Хотя он жил за десятилетия до появления компьютеров и сетей, то, что он обсуждал, предвосхитило то, что в конечном итоге стало Всемирной паутиной . Его видение большой сети знаний было сосредоточено на документах и включало понятия гиперссылок , поисковых систем , удаленного доступа и социальных сетей .
Отле не только представлял, что все знания мира должны быть взаимосвязаны и доступны удаленно для всех, но и приступил к созданию структурированной коллекции документов. Эта коллекция включала стандартизированные бумажные листы и карточки, поданные в специально разработанные шкафы в соответствии с иерархическим индексом (который отбирал информацию по всему миру из различных источников) и коммерческой службой поиска информации (которая отвечала на письменные запросы, копируя соответствующую информацию с карточек). Пользователи этой службы даже предупреждались, если их запрос мог выдать более 50 результатов за один поиск. [31] К 1937 году документация была официально институционализирована, о чем свидетельствует основание Американского института документации (ADI), позже названного Американским обществом информационной науки и технологий .
С 1950-х годов возросло понимание потенциала автоматических устройств для поиска литературы, хранения и извлечения информации. По мере того, как эти концепции росли в масштабах и потенциале, росло и разнообразие интересов в области информатики. К 1960-м и 70-м годам произошел переход от пакетной обработки к онлайн-режимам, от мэйнфреймов к мини- и микрокомпьютерам. Кроме того, традиционные границы между дисциплинами начали стираться, и многие ученые в области информатики присоединились к другим программам. Они еще больше стали многопрофильными, включив в свою учебную программу дисциплины в области естественных, гуманитарных и социальных наук, а также другие профессиональные программы, такие как право и медицина .
Среди людей, имевших особые возможности для содействия междисциплинарной деятельности, направленной на научную коммуникацию, был Фостер Э. Морхардт , директор Национальной сельскохозяйственной библиотеки с 1954 по 1968 год. [32]
К 1980-м годам крупные базы данных, такие как Grateful Med в Национальной медицинской библиотеке , и ориентированные на пользователя сервисы, такие как Dialog и Compuserve , впервые стали доступны людям с их персональных компьютеров. В 1980-х годах также появились многочисленные специальные группы интересов, которые реагировали на изменения. К концу десятилетия появились специальные группы интересов, включающие непечатные СМИ, социальные науки, энергетику и окружающую среду, а также общественные информационные системы. Сегодня информатика в основном изучает технические основы, социальные последствия и теоретическое понимание онлайновых баз данных, широкое использование баз данных в правительстве, промышленности и образовании, а также развитие Интернета и Всемирной паутины. [33]
Распространение исторически трактовалось как односторонняя передача информации. С появлением Интернета и взрывным ростом популярности онлайн-сообществ социальные медиа изменили информационный ландшафт во многих отношениях и создали как новые способы общения, так и новые типы информации», [34] изменив интерпретацию определения распространения. Природа социальных сетей позволяет распространять информацию быстрее, чем через организационные источники. [35] Интернет изменил то, как мы просматриваем, используем, создаем и храним информацию; теперь пришло время пересмотреть то, как мы делимся ею и распространяем ее.
Социальные медиа-сети предоставляют открытую информационную среду для массы людей, которые ограничены во времени или доступе к традиционным источникам распространения информации, [35] это «все более мобильный и социальный мир, [который] требует... новых типов информационных навыков». [34] Интеграция социальных медиа как точки доступа является очень полезным и взаимовыгодным инструментом для пользователей и поставщиков. Все основные поставщики новостей имеют видимость и точку доступа через такие сети, как Facebook и Twitter, что максимально расширяет их аудиторию. Через социальные медиа люди направляются к информации или получают ее от знакомых им людей. Возможность «делиться, ставить лайки и комментировать... контент» [36] увеличивает охват дальше и шире, чем традиционные методы. Людям нравится взаимодействовать с информацией, им нравится включать знакомых людей в свой круг знаний. Обмен через социальные медиа стал настолько влиятельным, что издатели должны «вести себя хорошо», если они хотят добиться успеха. Хотя издателям и Facebook часто бывает взаимовыгодно «делиться, продвигать и открывать новый контент» [36] для улучшения пользовательского опыта. Влияние общественного мнения может распространяться невообразимыми способами. Социальные сети позволяют взаимодействовать с помощью простых в освоении и доступе инструментов; The Wall Street Journal предлагает приложение через Facebook, а The Washington Post идет еще дальше и предлагает независимое социальное приложение, которое загрузили 19,5 миллионов пользователей за шесть месяцев, [36] доказывая, насколько люди заинтересованы в новом способе предоставления информации.
Связи и сети, поддерживаемые через социальные медиа, помогают поставщикам информации узнать, что важно для людей. Связи, которые люди имеют по всему миру, позволяют обмениваться информацией с беспрецедентной скоростью. Именно по этой причине эти сети были реализованы для потенциала, который они предоставляют. «Большинство новостных СМИ следят за Twitter на предмет срочных новостей», [35], а также ведущие новостей часто просят аудиторию твитнуть фотографии событий. [36] Пользователи и зрители общей информации заслужили «власть формирования мнений и установления повестки дня» [35]. Этот канал был признан полезным для предоставления целевой информации на основе общественного спроса.
Ниже приведены некоторые из областей, которые исследует и развивает информатика.
Доступ к информации — это область исследований на стыке информатики , информационной науки, информационной безопасности , языковых технологий и компьютерных наук . Целями исследований доступа к информации являются автоматизация обработки больших и громоздких объемов информации и упрощение доступа пользователей к ней. А как насчет назначения привилегий и ограничения доступа для неавторизованных пользователей? Степень доступа должна определяться уровнем допуска, предоставленного для информации. Применимые технологии включают поиск информации , интеллектуальный анализ текста , редактирование текста , машинный перевод и категоризацию текста . В обсуждениях доступ к информации часто определяется как касающийся обеспечения свободного и закрытого или публичного доступа к информации и поднимается в дискуссиях об авторском праве , патентном праве и общественном достоянии . Публичным библиотекам нужны ресурсы для предоставления знаний об обеспечении информации.
Информационная архитектура (ИА) — это искусство и наука организации и маркировки веб-сайтов , интрасетей , онлайн-сообществ и программного обеспечения для поддержки удобства использования. [37] Это новая дисциплина и сообщество практики , сосредоточенное на объединении принципов дизайна и архитектуры в цифровом ландшафте . [38] Обычно она включает в себя модель или концепцию информации , которая используется и применяется к действиям, требующим явных деталей сложных информационных систем . Эти действия включают библиотечные системы и разработку баз данных .
Управление информацией (IM) — это сбор и управление информацией из одного или нескольких источников и распространение этой информации среди одной или нескольких аудиторий. Иногда это касается тех, кто имеет долю или право на эту информацию. Управление означает организацию и контроль над структурой, обработкой и доставкой информации. На протяжении 1970-х годов это в значительной степени ограничивалось файлами, обслуживанием файлов и управлением жизненным циклом бумажных файлов, других носителей и записей. С распространением информационных технологий, начавшимся в 1970-х годах, работа по управлению информацией приобрела новый смысл и также начала включать область обслуживания данных.
Информационный поиск (ИР) — это область исследований, связанная с поиском документов, информации в документах и метаданных о документах, а также с поиском в структурированных хранилищах , реляционных базах данных и Всемирной паутине . Автоматизированные системы поиска информации используются для уменьшения того, что называется « информационной перегрузкой ». Многие университеты и публичные библиотеки используют системы ИР для предоставления доступа к книгам, журналам и другим документам. Поисковые системы в Интернете являются наиболее заметными приложениями ИР .
Процесс поиска информации начинается, когда пользователь вводит запрос в систему. Запросы — это формальные заявления о потребностях в информации , например, строки поиска в поисковых системах. При поиске информации запрос не идентифицирует однозначно один объект в коллекции. Вместо этого запросу могут соответствовать несколько объектов, возможно, с разной степенью релевантности .
Объект — это сущность, представленная информацией в базе данных . Пользовательские запросы сопоставляются с информацией в базе данных. В зависимости от приложения объектами данных могут быть, например, текстовые документы, изображения, [39] аудио, [40] ментальные карты [41] или видео. Часто сами документы не хранятся или не хранятся непосредственно в системе IR, а вместо этого представлены в системе суррогатами документов или метаданными.
Большинство систем IR вычисляют числовую оценку того, насколько хорошо каждый объект в базе данных соответствует запросу, и ранжируют объекты в соответствии с этим значением. Затем пользователю показываются объекты с наивысшим рейтингом. Затем процесс может быть повторен, если пользователь захочет уточнить запрос. [42]
Поиск информации — это процесс или деятельность по попытке получить информацию как в человеческом, так и в технологическом контексте. Поиск информации связан с поиском информации (ИИ), но отличается от него.
Многие исследования в области библиотечного дела и информатики (LIS) были сосредоточены на практиках поиска информации специалистами в различных областях профессиональной деятельности. Были проведены исследования поведения библиотекарей, [43] ученых, [44] медицинских работников, [45] инженеров [46] и юристов [47] (среди прочих) при поиске информации. Большая часть этих исследований опиралась на работу, проделанную Леки, Петтигрю (теперь Фишер) и Сильвеном, которые в 1996 году провели обширный обзор литературы по библиотечному делу (а также литературы по другим академическим областям) о поиске информации профессионалами. Авторы предложили аналитическую модель поведения профессионалов при поиске информации, которая должна была быть обобщена по всем профессиям, тем самым предоставляя платформу для будущих исследований в этой области. Модель была предназначена для того, чтобы «подтолкнуть к новым идеям... и дать начало более утонченным и применимым теориям поиска информации» (Leckie, Pettigrew & Sylvain 1996, p. 188). Модель была адаптирована Уилкинсоном (2001), который предлагает модель поиска информации юристами. Недавние исследования по этой теме рассматривают концепцию сбора информации, которая «дает более широкую перспективу, которая лучше соответствует профессиональной реальности и желаемым навыкам профессионалов». [48] (Solomon & Bronstein 2021).
Информационное общество — это общество , в котором создание, распространение, распространение, использование, интеграция и манипулирование информацией является важной экономической, политической и культурной деятельностью. Цель информационного общества — получить конкурентное преимущество на международном уровне за счет использования ИТ творческим и продуктивным способом. Экономика знаний — это его экономический аналог, в котором богатство создается за счет экономической эксплуатации понимания. Людей, у которых есть средства для участия в этой форме общества, иногда называют цифровыми гражданами .
По сути, информационное общество — это способ передачи информации из одного места в другое (Wark 1997, стр. 22). Поскольку технологии со временем стали более продвинутыми, то же самое произошло и с тем, как мы приспособились делиться этой информацией друг с другом.
Теория информационного общества обсуждает роль информации и информационных технологий в обществе, вопрос о том, какие ключевые концепции следует использовать для характеристики современного общества, и как определять такие концепции. Она стала особой отраслью современной социологии.
Представление знаний (KR) — это область исследований искусственного интеллекта, направленная на представление знаний в символах для облегчения вывода из этих элементов знаний , создавая новые элементы знаний. KR можно сделать независимым от базовой модели знаний или системы базы знаний (KBS), такой как семантическая сеть . [49]
Исследование представления знаний (KR) включает анализ того, как рассуждать точно и эффективно и как лучше всего использовать набор символов для представления набора фактов в области знаний. Словарь символов и система логики объединены, чтобы сделать выводы об элементах в KR для создания новых предложений KR. Логика используется для предоставления формальной семантики того, как функции рассуждения должны применяться к символам в системе KR. Логика также используется для определения того, как операторы могут обрабатывать и изменять знания. Примерами операторов и операций являются отрицание, союз, наречия, прилагательные, квантификаторы и модальные операторы. Логика — это теория интерпретации. Эти элементы — символы, операторы и теория интерпретации — это то, что придает последовательностям символов значение в KR.
