ანოტაცია
წარმოდგენილ ნაშრომში, „ინფორმატიკის სწავლების თავისებურებები თანამედროვე ეტაპზე“, განხილულია ინფორმატიკის, როგორც კომპიუტერული მეცნიერების, წარმოშობის, მისი შემადგენელი დისციპლინების არსი, მისი სწავლების თავისებურებები, როგორც საგნის სწავლების საწყის, ასევე თანამედროვე ეტაპზე.
თუკი სწავლების საწყის ეტაპზე, უფრო მეტი ყურადღება თეორიულ მხარეს ენიჭებოდა, დღეისათვის, კომპიუტერული ტექნოლოგიების განვითარების არნახული მიღწევებისას, ყურადღება ენიჭება გამოყენებითი პროგრამული პაკეტების სწავლებას, უფრო მეტი ყურადღებაა გამახვილებული ინფორმაციის ცნებაზე, მის თვისებებზე. ინფორმაციის ზომის გამოთვლაზე სხვადასხვა ტიპის მოვლენებისათვის.
დღეისათვის შეუძლებელია ადამიანების საქმიანობის სფეროთა შორის მოძებნოს ისეთი დარგი, სადაც არ ხდება კომპიუტერების გამოყენება.
კომპიუტერების გაჩენამ ხელი შეუწყო ახალი მეცნიერების, ინფორმატიკის შექმნას. ინფორმატიკა - მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის ინფორმაციის ზოგად თვისებებს და კანონზომიერებებს, მისი მოძიების, შენახვისა და გადაცემის მეთოდებს, და რაც მთავარია, ადამიანის საქმიანობის სხვადასხვა სფეროებში მის გამოყენებას.
ინგლისურენოვან ქვეყნებში მეცნიერების ამ დარგს უწოდეს გამოთვლითი მეცნიერება (Computer Science, გამომდინარე ინგლისური სიტყვიდან compute - გამოთვლა). ფრანგულენოვან ქვეყნებში დამკვიდრდა ანალოგიური ტერმინი „ინფორმატიკა“ (informatique). ასეთი სახელწოდებით დამკვიდრდა ჩვენთან მეცნიერების ეს დარგი.
სამწუხაროდ, ჩვენთან მეცნიერების ეს დარგი, როგორც ერთ-ერთი სასწავლო დისციპლინა, უმაღლეს სასწავლებლებსა და სკოლებშიც შემოტანილი იქნა გასული საუკუნის 80-იან წლებში. კერძოდ, 1985 წლიდან, ყოველგვარი ტექნიკური ბაზის გარეშე. და ეს იმ დროს, როდესაც იაპონელები უკვე მეხუთე თაობის კომპიუტერების შექმნაზე მუშაობდნენ.
მიუხედავად იმისა, რომ არავითარი ტექნიკური ბაზა, არც სახელმძღვანელოები არ არსებობდა, მაინც დაიწყო ინფორმატიზაცია იმ მწირი შესაძლებლობებით. შესაბამისად, სწავლების საკითხებიც არსებულ ბაზაზე იყო მორგებული.
დღეისათვის, როდესაც კომპიუტერული ტექნიკის განვითარებამ არნახულ დონეს მიაღწია და უკვე აღარავისთვის არის უცხო ხელოვნური ინტელექტის შესაძლებლობები, ბუნებრივია კომპიუტერული მეცნიერების, ანუ ინფორმატიკის სწავლება ახალი გამოწვევების წინაშე დგას.
როგორც არ უნდა განვითარდეს კომპიუტერული ტექნოლოგიები, არის საკითხები, რომელთა ცოდნაც (სწავლებაც) აუცილებელია. ბუნებრივია, თუ არ ჩავთვლით, რომ ჩვენ არაფერი უნდა ვისწავლოთ და ყველაფერზე პასუხს გაგვცემს ხელოვნური ინტელექტი.
ინფორმატიკა წარმოადგენს გამოყენებით სამეცნიერო დისციპლინას, რომელსაც საქმე აქვს ინფორმაციის დამუშავების მეთოდებთან, ასევე დამუშავების ალგორითმებისა და პროგრამების აგებასთან. მისი ძირითადი ამოცანაა სამეცნიერო ინფორმაციის შექმნის, გარდაქმნის, გადაცემის და ადამიანთა მოღვაწეობის სხვადასხვა სფეროში მისი გამოყენების ზოგადი კანონზომიერებების კვლევა.
ინფორმატიკის ერთიანი და მკაცრად ჩამოყალიბებული განმარტება არ არსებობს. აღნიშნული საგნის წინაშე მდგომი ამოცანებიდან გამომდინარე, მიღებულია, რომ ინფორმატიკა არის კომპიუტერის გამოყენებით ინფორმაციის დამუშავების შესახებ მეცნიერება. ინფორმატიკის ძირითადი ცნებებია ინფორმაცია, ალგორითმი და კომპიუტერი (ეგმ).
გარკვეულ პირობებში შეგვიძლია უგულებელვყოთ ინფორმაციის თვისობრივი მხარე და მისი რაოდენობა გამოვსახოთ რიცხვით, ასევე ერთმანეთს შევადაროთ მონაცემთა სხადასხვა ჯგუფში არსებული ინფორმაციის რაოდენობა (ეს ერთი მხრივ).
მეორე მხრივ, ალგებრული ლოგიკის მათემატიკური აპარატი მოსახერხებელია იმის ასაღწერად, თუ როგორ ფუნქციონირებს კომპიუტერის აპარატურული საშუალებები.
კომპიუტერის ერთი და იგივე მოწყობილობა შეიძლება გამოყენებულ იქნას, როგორც თვლის ორობით სისტემით ჩაწერილი ინფორმაციის შენახვისა და დამუშავებისათვის, ასევე ლოგიკური ცვლადების დამუშავებისთვისაც.
კომპიუტერის აპარატურული საშუალებების (მოწყობილობების) კონსტრუირებისათვის, ლოგიკური ალგებრა საშუალებას იძლევა მნიშვნელოვნად გავამარტივოთ ლოგიკური ფუნქციები, რომლებიც აღწერს კომპიუტერის სქემის ფუნქციონირებას და შესაბამისად, შევამციროთ იმ უმარტივესი ლოგიკური ელემენტების რაოდენობა, რომელთაგანაც შედგება კომპიუტერის კვანძები.
მიუხედავად არსებული შესაძლებლობებისა და მიღწევებისა, საჭიროდ მიმაჩნია, სტუდენტებმა დამოუკიდებლად, სემინარული მუშაობისათვის დაამუშაონ ისეთი თემები, როგორიცაა კომპიუტერის შექმნა, თაობები, ძირითადი მახასიათებლები; იცოდნენ, როგორ მოვედით დღევანდელ შესაძლებლობებამდე.
ასევე განსაკუთრებული ყურადღება მიექცეს ინფორმაციის არსს, მის მახასიათებლებს. არის საკითხები, რომლებიც უნდა იცოდნენ სტუდენტებმა, მაგრამ სამწუხაროდ, არც ერთ საგანში არ ისწავლება.
რამდენადაც ინფორმატიკის ძირითადი ცნებებია ინფორმაცია, ალგორითმი და კომპიუტერი, დღევანდელი რეალური ვითარების შესაბამისად, სტუდენტებმა უნდა იცოდნენ სამივე ამ კომპონენტის არსი.
ადამიანის ცხოვრებაში დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ინფორმაციის შეგროვებასა და გადამუშავებას.
რას წარმოადგენს ინფორმაცია? ინტუიციურად ეს ყვალამ იცის, მაგრამ როგორია მისი მეცნიერული ახსნა.
ინფორმაცია ეს არის სხვადასხვა შეტყობინებები, ცნობები, ცოდნა, რომელსაც ადამიანი იღებს გარე სამყაროდან. საზოგადოების განვითარებასთან ერთად, სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს იკავებს ადამიანის ცხოვრებაში ინფორმაციის შეგროვება და გადამუშავება. მეოცე საუკუნის 50-იანი წლებიდან, როდესაც შეიქმნა პირველი ელექტრონულ-გამომთვლელი მანქანა და დაიწყო მათი სწრაფი განვითარება, ინფორმაციის ცნებაში ჩაიდო გაცილებით უფრო ფართო აზრი და ტერმინი „ინფორმაცია“ გახდა პრაქტიკულად ყოვლისმომცველი.
ტერმინი „ინფორმაცია“ ყოველთვის დაკავშირებულია რეალური სამყაროს ობიექტებთან, რომლის თვისებებსაც ის ასახავს. ინფორმაცია არ შეიძლება წარმოიქმნას არაფრისგან. ინფორმაცია შეიძლება იქნას მიღებული, ჩაწერილი (ან დამახსოვრებული), გადაცემული, აღდგენილი ან წაშლილი. ყველაფერი ეს აკავშირებს მას რეალურ სამყაროსთან.
კომპიუტერების შექმნამ, მათმა სწრაფმა განვითარებამ და გავრცელებამ უზრუნველყო ინფორმაციის მოძიების, მიღების, დაგროვების, გადაცემის და რაც მთავარია, გადამუშავების სრულიად განსაკუთრებული შესაძლებლობები. კომპიუტერი შეიქმნა გამოთვლების სწრაფად შესასრულებლად. განვითარების შედეგად, კომპიუტერების გამოთვლით შესაძლებლობებს შემდეგ დაემატა კომუნიკაციის ყველა, მანამდე არსებული საშუალება.
ინფორმაციის სახეობებია: ოპტიკური ანუ ვიზუალური, ხმოვანი ანუ აუდიო და მგრძნობელობითი. წარმოდგენის ფორმის მიხედვით ინფორმაცია შეიძლება იყოს ტექსტური, რიცხვითი, გრაფიკული ან ხმოვანი. საზოგადოებრივი მნიშვნელობით შეიძლება იყოს მასობრივი, სპეციალური. ინფორმაცია შეიძლება იყოს პირადიც. საინტერესო პარადოქსია, მაგრამ ინფორმაციის ერთ-ერთ სახეობას წარმოადგენს დეზინფორმაცია. დეზინფორმაცია ეს არის რაიმე მოვლენის, ან ობიექტის შესახებ დამახინჯებული ან მცდარი ინფორმაციის გავრცელება.
ინფორმაცია, როგორი ფორმითაც არ უნდა იყოს იგი წარმოდგენილი, არის რეალური ან ვირტუალური სამყაროს გარკვეული ასახვა. შეგვიძლია ვთქვათ ასევე, რომ ინფორმაცია არის რეალობის ასახვა ნიშნებისა და სიგნალების საშუალებით. ინფორმაცია გვაძლევს ცოდნას მოვლენის ან ფაქტის შესახებ.
1984 წელს დუშეთის რაიონის სოფელ დავათში აღმოჩენილ იქნა ქვის სვეტი, რომლის ერთ-ერთ წახნაგზე ამოკვეთილია ქართული ასომთავრული დამწერლობის ქება.მეორე მხრივ, ამ სვეტზე შემონახულია ინფორმაცია, რომლის შესწავლის შედეგად მეცნიერებმა დაადგინეს ქართული დამწერლობის სავარაუდო თარიღი-ჩვენს წელთაღრიცხვამდე III საუკუნე, დაახლოებით 284 წელი ჩვენს წელთაღრიცხვამდე.
ინფორმაციის ცნების შინაარსი მოიცავს არამარტო ადამიანსა და ადამიანს, ადამიანსა და ავტომატურ მოწყობილობას, არამედ თვით ავტომატურ მოწყობილობათა შორის ინფორმაციის გაცვლას.
ცნება „გაცვლა-გამოცვლაც“ ინფორმაციის გადაცემაა. სიგნალების გაცვლა ცოცხალ და არაცოცხალ ბუნებას შორის. განსაკუთრებით მცენარეულ და ცხოველურ სამყაროს შორის და სხვა.
ცოცხალი ორგანიზმის ან ავტომატური მოწყობილობის მიერ განხორციელებული პროცესის მართვა და რეგულირება მიმდინარეობს შემავალი ინფორმაციის გარდაქმნით გამომავალ ინფორმაციად, ამიტომ ამბობენ, რომ კიბერნეტიკა შეისწავლის ორგანიზებულ სისტემას იმ თვალსაზრისით, რომ მათ აქვთ უნარი აღიქვან ინფორმაცია და შეინახოს იგი მეხსიერებაში, გადასცენ ინფორმაციის არხებით, გადაამუშაონ და გამოიყენონ ამ სისტემების მართვისთვის. ძნელად მოიძებნება ბუნებრივი მოვლენები ან ტექნიკური სისტემები, სადაც არ ხდება ფიზიკური პროცესების საშუალებით ინფორმაციის გადაცემა და გარდაქმნა. ადამიანები და ცხოველები სიცოცხლის განმავლობაში განუწყვეტლივ ცვლიან ინფორმაციას გარემოსთან და ერთმანეთთან.
ზოგადად, ინფორმაცია გულისხმობს ცნობას, შეტყობინებას რაიმე მოვლენის შესახებ. ზოგჯერ ინფორმაციას მხოლოდ ახალ ცოდნას უწოდებენ.
ინფორმაციის მრავალგვარი განმარტება დამოკიდებულია ერთის მხრივ, ამ ცნების ფართო გაგებასთან და მეორე მხრივ, მის თვისებებთან.
ნახაზები და მუსიკალური ნაწარმოებები, წიგნები, ნახატები, სპექტაკლები, კინო-ფილმები, ყველაფერი ეს, ინფორმაციის წარმოდგენის ფორმებია.
ტექნიკის თანამედროვე მიღწევებმა შესაძლებელი გახადა არა მარტო ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარის გაზრდა, არამედ, შექმნა ინფორმაციის ჩაწერის სხვადასხვა მატარებლები.
ინფორმაციას მრავალი თვისება გააჩნია. კერძოდ, განასხვავებენ ინფორმაციის შემდეგნ ძირითად თვისებებს:
- ინფორმაციას მოაქვს ცოდნა გარემომცევლი ბუნების შესახებ, რომელიც სივრცის განსახილავ წერტილში და დროის მოცემულ მომენტში ინფორმაციის მიღებამდე არ იყო ცნობილი.
- ინფორმაცია არ არის მატარებელი, მაგრამ იგი გამოვლინდება მატერიალური მატარებლების სახით - დისკრეტული ნიშნების და სიგნალების ან რაღაც სიდიდის დროის ფუნქციის ფორმით.
- ინფორმაცია შეიძლება მოცემული იყოს ნიშნებით და მათი ურთიერთგანლაგებით, მაგალითად: ანბანი, სანოტო ნიშნები, ციფრები და სხვა.
- ნიშნებსა და სიგნალებს მოაქვს ინფორმაცია მხოლოდ იმ მიმღებისათვის, ვისაც შეუძლია მათი ამოცნობა.
შესაძლებელია კიდევ ჩამოვთვალოთ ინფორმაციის სხვა თვისებები, როგორიცაა ინფორმაციის სანდოობა, სისავსე, ღირებულება, აქტუალობა, გასაგებობა, რელევანტურობა, მისაწვდომობა, დაცულობა, ადექვატურობა.
განასხვავებენ 4 ძირითადი სახის ინფორმაციას: სტატისტიკური, სემანტიკური, სინტაქსური და პრაგმატული.
/აქ მომყავს მრავალი სხვადასხვა მაგალითი, როგორც ინფორმაციის თვისებების, ასევე, ინფორმაციის სახეების შესახებ/.
მნიშვნელოვნად მიმაჩნია, რომ კომპიუტერულ მეცნიერებათა სპეციალობის სტუდენტმა უნდა იცოდეს ინფორმაციის ზომის გამოთვლა.
საზოგადოდ, ნებისმიერ ჩანაწერში ერთი სიმბოლოს საშუალებით ჩაწერილი ინფორმაციის ზომა, დამოკიდებულია კოდირების სისტემაზე.
1948 წელს კლოდ შენონმა, რომელიც არის ინფორმაციის თეორიის ერთ-ერთი ფუძემდებელი, თავის ნაშრომში, რომელიც კავშირგაბმულობის თეორიას შეეხებოდა, შემოიტანა ინფორმაციის რაოდენობის გამოსათვლელი ფორმულა, არათანაბარალბათური მოვლენებისათვის.
I = -
სადაც, I -არის ინფორმაციის რაოდენობა, n - შესაძლო მოვლენათა რაოდენობა,
– i-ური მოვლენის მოსვლის ალბათობა.
ეს ფორმულა იმ შემთხვევაში გამოიყენება, როცა მოვლენებს გააჩნიათ სხვადასხვა ალბათობა, ხოლო თუ მოვლენებს გააჩნიათ ერთნაირი ალბათობა, მაშინ შენონის ფორმულა მიიღებს ასეთ სახეს I =
ფილოსოფოს ფრენსის ბეკონს ეკუთვნის გამოთქმა: „ვინც ფლობს ინფორმაციას, ფლობს სამყაროს“. ჩვენს დროში ეს გამოთქმა მართლაც აქტუალურია. დღეს, ცოდნის მოცულობა ყოველ 5 წელში ორმაგდება. ჩვენს დროში ინფორმაცია და ცოდნა წარმოადგენს ეკონომიკური და სოციოლოგიური პროგრესის საფუძველს.
ამის შემდეგ, სტუდენტები დამოუკიდებლად ამუშავებენ ალგორითმის წარმოშობის ისტორიას. რაც შეეხება კონკრეტულად ალგორითმების სწავლების თავისებურებებს. ძირითად პრინციპებს, რასაც ყურადღება უნდა მიექცეს ინფორმატიკის სწავლებისას, ეს უკვე ცალკე სემინარის თემაა.
გამოყენებული ლიტერატურა:
- http://www.tutorialspoint.com/computer fundamentals/computer input devices. Html
- http://all-of-comp.blogspot.com/p/blog-page_23.html
- https://elfiles.emis.ge/uploads/2560/4595.pdf
- Fiedler, K. (2010). How to study cognitive decision algorithms: The case of priority heuristic. Judgment and Decision making. Vol. 5, No. 1, pp.21-32.
- Harsh Bhasin. Algorithms. Design and Analisis. Oxford University Press 2015
| უკან |
