Informatyka 

Trudno wyobrazić sobie świat bez informatyki czy informatyków. Gdy jednak przyjrzymy się z bliska historii, okaże się, że informatyka jest stosunkowo młodą dziedziną nauki. Powstała dopiero w pierwszych dziesięcioleciach XX wieku! Jakie są dziedziny informatyki? Czym się zajmuje? Sprawdźmy!

Historia informatyki

Początków historii informatyki można upatrywać w latach 40. XX wieku, kiedy to pojawiły się pierwsze maszyny Turinga wykorzystywane w kryptografii do odszyfrowywania kodu Enigmy. Sam Alan Turing uważany jest za ojca informatyki. Jako pierwszy opisał on schemat działania komputera, z którym zgodne są wszystkie współczesne komputery. Mimo, iż zbudowanie maszyny opisanej w publikacji Turinga pt. On Computable Numbers wykraczała poza możliwości lat 30. XX wieku, z punktu widzenia inżynierii projekt był poprawny.

Skoro informatyka ma swego ojca, to kto był matką? Taki przydomek nadano Grace Hooper. Jedną z jej największych zasług jest przełożenie zwykłego języka na taki, który byłby zrozumiały dla komputerów. Prof. Hooper stworzyła prototyp współczesnych kompilatorów, który przekształcał opisaną specyfikację we wpisywany do komputera kod maszynowy. Urzeczywistnieniem marzeń Grace o stworzeniu języka wyrażającego operację za pomocą słów był FLOW-MATIC (B-0). Miał on prostą składnię, a dane były wyraźnie oddzielone od komend. Prace Grace Hooper doprowadziły do stworzenia kompilatora AIMACO, a następnie wywodzącego się z niego języka COBOL, przy tworzeniu którego Hopper była zaangażowana jako konsultantka techniczna.

Informatyka zajmuje się…

Nazwa „informatyka” jest stosowana w Europie od 1968 roku. W USA częściej stosuje się określenie „computer science”  (ang. nauki komputerowe), zaś w Kanadzie „computational science” (ang. nauki obliczeniowe). Niezależnie od nazewnictwa, informatyka zajmuje się całokształtem przechowywania, przesyłania, przetwarzania i interpretowania informacji. Mówiąc to musimy mieć świadomość, że jest to spore uproszczenie, gdyż jako dyscyplina naukowa informatyka obejmuje szereg działów od teorii algorytmów i granic obliczeń po praktyczne rozwiązania polegające na wdrażaniu systemów obliczeniowych w formie rozwiązań sprzętowych i oprogramowania.

Można wyróżnić cztery kluczowe obszary informatyki. Są to:

• teoria obliczeń,
• algorytmy i struktury danych,
• metodologia i języki programowania
• elementy i architektura komputerów.

Oprócz tych czterech obszarów, CSAB identyfikuje również takie dziedziny, jak inżynieria oprogramowania, sztuczna inteligencja, sieci komputerowe i komunikacja, systemy baz danych, obliczenia równoległe, obliczenia rozproszone, interakcja człowiek-komputer, grafika komputerowa, systemy operacyjne oraz obliczenia numeryczne i symboliczne.

Dziedziny informatyki 

• Informatyka teoretyczna – koncentruje się na matematycznych aspektach informatyki, takich jak teoria obliczeń, rachunek lambda czy teoria typów. Celem tego działu jest zrozumienie natury obliczeń i w konsekwencji wypracowanie bardziej efektywnych metodologii.
• Inżynieria komputerowa, do której zadań należy projektowanie, wytwarzanie, integracja i eksploatacja sprzętu cyfrowego, w tym urządzeń sieciowych. Wśród zagadnień, którymi zajmuje się inżynieria komputerowa należy wymienić architekturę i organizację systemów komputerowych na poziomie sprzętowym oraz oprogramowanie sprzętowe.
• Teoria obliczeń – koncentruje się na odpowiedzi na pytanie o to, co można zautomatyzować i jaka ilość zasobów jest do tego wymagana. Drugą kwestią jest teoria złożoności obliczeniowej, która bada, ile czasu i przestrzeni wymaga rozwiązanie określonych problemów stosując różne podejścia.
• Teoria kodowania – czyli nauka o właściwościach kodów (systemów przekształcania informacji z jednej formy w drugą) i ich przydatności do określonego zastosowania. Kody są używane do kompresji danych, kryptografii, wykrywania i korygowania błędów, a od niedawna także do kodowania sieciowego. Badanie kodów ma na celu stworzenie wydajnych i niezawodnych metod transmisji danych.
• Struktury danych i algorytmy to dziedzina, która skupia się na badaniu powszechnie stosowanych metod obliczeniowych i ich wydajności obliczeniowej.
• Teoria języka programowania to dział informatyki, który zajmuje się projektowaniem, implementacją, analizą, charakteryzacją i klasyfikacją języków programowania oraz ich cechami indywidualnymi. Ta dyscyplina informatyki czerpie z takich obszarów, jak matematyka, inżynieria oprogramowania oraz językoznawstwo.
• Metody formalne stanowią teoretyczną podstawę dla inżynierii oprogramowania. Są szczególnym rodzajem techniki opartej na analizie matematycznej służącej do specyfikacji, rozwoju i weryfikacji systemów oprogramowania i sprzętu. Stosuje się je przede wszystkim wtedy, gdy kluczowe znaczenie ma bezpieczeństwo, m.in. w skomplikowanych systemach o wysokiej integralności i krytycznych dla życia.
• Architektura komputera koncentruje się głównie na sposobie, w jaki jednostka centralna wykonuje polecenia i uzyskuje dostęp do adresów w pamięci. Projektant zajmuje się strukturą i funkcjami poszczególnych podsystemów tworzących hierarchiczną strukturę komputera.
• Informatyka kwantowa, w której do przetwarzania informacji wykorzystywane są własności układów kwantowych. Odpowiednikiem bitu jest kubit. Najbardziej spektakularne sukcesy tej dziedziny informatyki odnotowano w kryptografii kwantowej, jednak jej przyszłości upatruje się w stworzeniu komputerów kwantowych. Z ich pomocą można by było dokonywać podobnych operacji, jak na współczesnych komputerach, jednak zajmowałoby to znacznie mniej czasu. Jednym słowem komputer miałby ogromną moc obliczeniową. Największą przeszkodą w budowie tego typu komputerów jest to, że wystarczy jakikolwiek czynnik zewnętrzny, by zaburzyć wynik pomiaru.

Informatyka studia 

Co trzeba umieć, żeby iść na informatykę? Podstawowe informacje o komputerach zdobywają już uczniowie klas I szkoły podstawowej. Edukacja informatyczna to jednak zbyt mało, by zostać informatykiem. Za kluczowy aspekt uważa się rozwój umiejętności myślenia obliczeniowego oraz kreatywnego rozwiązywania różnorodnych problemów z wykorzystaniem metod oraz narzędzi wywodzących się z informatyki. Uczniowie szkół podstawowych i średnich kontynuują edukację informatyczną aż do matury, którą mogą zdawać na poziomie podstawowym bądź rozszerzonym.

Studia informatyczne są kolejną cegiełką w edukacji przyszłego informatyka, przy czym już na początku staje on przed wyborem: politechnika lub uniwersytet. Uważa się, że na politechnikach program nastawiony jest na umiejętności inżynierskie, zaś na uniwersytetach jest to wiedza bardziej teoretyczna. Na te drugie prawdopodobnie będzie wymagane mniej punktów podczas rekrutacji.

Wybierając informatykę, trzeba mieć świadomość, że studia te są bardzo oblegane, co przekłada się na dużą konkurencję wśród maturzystów. Pierwszeństwo podczas rekrutacji mają finaliści Olimpiady informatycznej. O przyjęciu pozostałych kandydatów decydują punkty otrzymane za oceny z konkretnych przedmiotów. Wymagania poszczególnych uczelni mogą się między sobą różnić, dlatego najlepiej jest zapoznać się z zasadami rekrutacji interesującej nas szkoły wyższej. W przypadku studiów I stopnia na Politechnice Warszawskiej na kierunku informatyka rekrutacja odbywa się na podstawie świadectwa maturalnego. Przedmioty, które są brane pod uwagę to: biologia, chemia, fizyka, informatyka, matematyka oraz język obcy.

Zobacz też: Technik informatyk – szkoła, zarobki, praca

Dzisiejsza informatyka 

Marzenie o stworzeniu maszyn, które byłyby w stanie rozwiązywać skomplikowane problemy z różnych dziedzin stało się rzeczywistością, a nawet prawdopodobnie przerosło pierwotne wyobrażania swoich twórców. Pojawienie się informatyki, a w dalszej konsekwencji internetu sprawiło, że żyjemy obecnie w społeczeństwie informacyjnym nie wyobrażając sobie życia bez komputerów, laptopów i sieci komputerowych. Przetwarzanie, przechowywanie i przekazywanie informacji jest istotą współczesności, a zatrzymanie tego procesu wiązałoby się nie tylko z ogromnymi stratami finansowymi, ale też społecznymi. Informatyka znalazła bowiem zastosowanie zarówno w biznesie, jak i w innych dziedzinach, jak choćby w służbie zdrowia czy w wojsku. Powszechny dostęp do informacji oraz wprowadzenie możliwości dokonywania szybkich obliczeń na zawsze zmieniły życie ludzi.

Informatyka w pytaniach i odpowiedziach

Czym zajmuje się informatyka?

Najkrócej rzecz ujmując informatyka to dziedzina nauk ścisłych, która zajmuje się przetwarzaniem, metodologią oraz technologią przekazywania informacji. Stworzone w ramach informatyki teorie są wykorzystywane w przemyśle, nauce i rozwoju technologii.

Ile procent z matury na informatykę?

Zastanawiasz się, ile punktów trzeba mieć z matury, żeby się dostać na studia informatyczne? W teorii wystarczy zdać maturę na więcej niż 70%, jednak to, czy dostaniemy się potem na informatykę zależy od uczelni i od tego, jak wielu kandydatów aplikowało na nią w danym roku. Można przyjąć, że by dostać się na informatykę na politechnice, trzeba napisać maturę rozszerzoną na ponad 80%. Jeśli chcemy dostać się na informatykę na uniwersytecie, prawdopodobnie wystarczy nam około 80% ale z podstawowej matury z matematyki. Warto też zajrzeć na stronę konkretnej uczelni, która nas interesuje. Tam znajdziemy informację o tym, jakie przedmioty należy zdać na maturze, by dostać się na interesujący nas wydział.

Co trzeba umieć żeby iść na informatykę?

Wśród przedmiotów, które należy zdawać na maturze wymieniane są matematyka i informatyka – wiedza z obu tych dziedzin, podobnie jak umiejętność analitycznego myślenia przydadzą się w toku studiów. Chcąc studiować informatykę warto też nauczyć się biegle mówić po angielsku. Większość instrukcji, poradników czy materiałów jest dostępna jedynie w wersji angielskojęzycznej.

Czy informatyk i programista to to samo?

Technik informatyk i programista to nie są tożsame zawody. W trakcie studiów informatyk uczy się, jak zbudowany jest komputer, czym są algorytmy, struktury danych i przetwarzanie sygnałów. W swojej pracy wykorzystuje wiedzę o gromadzeniu, przetwarzaniu i przekazywaniu informacji. Gdyby porównać informatyka do dziedzin lekarskich, jest on lekarzem ogólnym, który zna się na całym organizmie.

Programista posiada narzędzia, które pozwalają mu komunikować się z komputerem. W tym celu używa języków programowania, z pomocą których pisze programy i aplikacje. Programowanie jest więc specjalizacją dużo węższą, a ze względu na umiejętności konkretnego programisty często dodatkowo zawężoną np. to tworzenia back-endu (zaplecza) oraz front-endu (tego, co widzi użytkownik).

---

Źródła:

• „Computer Science as a Profession”. Computing Sciences Accreditation Board. May 28, 1997. Archived from the original on June 17, 2008. Retrieved May 23, 2010.
• Van-Nam Huynh; Vladik Kreinovich; Songsak Sriboonchitta; 2012. Uncertainty Analysis in Econometrics with Applications. Springer Science & Business Media. p. 63
• Phillip A. Laplante, 2010. Encyclopedia of Software Engineering Three-Volume Set (Print). CRC Press. p. 309. ISBN 978-1-351-24926-3.
• A. Thisted, Ronald (April 7, 1997). „Computer Architecture” (PDF). The University of Chicago. Archived (PDF) from the original on October 9, 2022.
  Jiacun Wang, 2017. Real-Time Embedded Systems. Wiley. p. 12. ISBN 978-1-119-42070-5.
• Gordana Dodig-Crnkovic; Raffaela Giovagnoli; 2013. Computing Nature: Turing Centenary Perspective. Springer Science & Business Media. p. 247. ISBN 978-3-642-37225-4.
• Simon Elias Bibri; 2018. Smart Sustainable Cities of the Future: The Untapped Potential of Big Data Analytics and Context-Aware Computing for Advancing Sustainability. Springer. p. 74. ISBN 978-3-319-73981-6.