ÚVOD DO INFORMATIKY PRE INFORMATIKOV 1. ÚVOD DO PREDMETU Vedomosti a zručnosti informačných a komunikačných technológií sa stávajú súčasťou všeobecného vzdelania. Väčšina ľudí vie čo tieto technológie poskytujú a ako ich používať v každodennom živote a práci. Informatici musia vedieť okrem ich efektívneho používania aj ako fungujú a prečo tak fungujú, vedieť ako ich navrhovať a realizovať, inštalovať a udržiavať. Najvyšším stupňom sú také vedomosti, ktoré umožnia pochopiť vývoj a predpovedať ho, navrhovať a realizovať nové aplikácie existujúcich technológií a vyvíjať nové technológie. CIEĽ PREDMETU Predpokladá sa že, študenti, ktorí sa prihlásili na informatiku majú základné vedomosti a zručnosti zo strednej školy a na vyššej úrovni ako tí, ktorí sa rozhodli pre štúdium iných odborov. Cieľom predmetu Úvod do informatiky je preklenúť rozdiel medzi strednou a vysokou školou, vyrovnať úroveň vedomostí a zručností študentov s rôznym škôl, prehĺbiť ich vedomosti z tejto oblasti a oboznámiť so základnými pojmami počítačovej gramotnosti, úlohami a trendmi informatiky a naučiť ich základom ich používa pri vzájomnej komunikácii, vyhľadávaní, spracovaní a prezentovaní informácie, tak aby ich mohli efektívne používať v štúdiu. V podstate ide o to aby poslucháči vedeli pracovať s počítačmi komunikovať pomocou elektronickej pošty a mobilov, tvoriť a spracovať text, obrázky a grafiky, používať počítač na jednoduché výpočty (kalkulačka, tabuľkový procesor), vytvoriť jednoduchú internetovú stránku, hľadať informáciu v internete, aby poznali základnú terminológiu v Slovenčine a Angličtine, vedeli definovať pojmy informatika a príslušné vedné a technické odbory a ich súvislosti, vedeli čo je to informačná spoločnosť, poznali stručné dejiny vývoja informačných technológií počítačov, ich súčasný stav a trendy, mali prehľad o možnostiach uplatnenia v praxi. POŽIADAVKY NA ABSOLVOVANIE PREDMETU Predmet sa hodnotí známkami A,B,C,D,E,F. Tieto známky sa udelia na základe mapovania z bodového hodnotenie 0 až 100 bodov. Body sa získajú na základe vypracovania projektov (50 bodov) priebežného (20 bodov) a záverečného testu (30 bodov). STRUČNÁ OSNOVA PREDMETU Jednotlivé témy budú nasledovať približne v tom poradí ako sú uvedené, ale môžu byť distribuované počas celého semestra, pričom ich zastúpenie ako je uvedené nie je proporcionálne - napríklad téme 4 sa nemusí venovať toľko priestoru ako téme 11. 1. Úvod do predmetu, definície, stručný prehľad základných úkonov (rozhranie, štart aplikácie, práca so súbormi) 2. Komunikácia cez internet - základy komunikácie (hlas, sms, mms, e-mail) a vyhľadávania informácie 3. Tvorba a spracovanie textu pomocou počítačov - nástroje, základné metódy 4. Tvorba a spracovanie obrazu pomocou počítačov - nástroje a základné metódy 5. Kalkulácie a tvorba tabuliek - nástroje a základné metódy 7. Základy prezentácie pomocou počítača - princípy, nástroje 8. Základy publikovania v internete - princípy, nástroje
9. Základy mechanizmov spracovania, uchovania a prenosu informácie 11. Informačná spoločnosť - definície, prehistória a dejiny informatiky, spoločenské dôsledky 12. Informačná spoločnosť - vývoj technológie telekomunikácií, počítačov a ich aplikácií 12. Informačná spoločnosť - súčasný vývoj a úlohy informatiky, trendy a vízie 2. MOTIVÁCIE A DEFINÍCIE ZÁKLADNÝCH POJMOV Informačné a komunikačné technológie prenikajú do všetkých oblastí ľudskej činnosti všadeprítomné (ubiquotous) alebo všetko prenikajúce (pervasive) počítanie (computing). Mobilné telefóny alebo prehrávače MP3 predstavujú najrýchlejšie prenikajúcu technológiu v posledných rokoch a všetky majú v sebe mikroprocesor s pamäťou. Aj tie zložitejšie predstavujú výkonnejší stroj ako najvýkonnejšie počítače pred tridsiatimi rokmi, ktorých cena sa pohybovala v miliónoch korún. Čo bude o ďaľších tridsať rokov ťažko predpovedať. V súčasnom svete hrajú dôležitú úlohu tri hlavné technológie súvisiace s informatikou elektronika (electronics), telekomunikácie (telecommunications) a počítače (computers). Elektronika je predpokladom ostatných dvoch. Na prieniku týchto troch technológií sú ďalšie rýchlo sa rozvíjajúce oblasti: Rozhlas a televízia (radio and television) je pôvodne spojením audiovizuálnej elektroniky a telekomunikácií a to bezdrôtové vysielanie (wireless broadcasting) a káblová analógová televízia (cable analogue TV). Spojením počítačov a telekomunikácií vznikol internet. Prienikom počítačov a audiovizuálnej elektroniky vznikli počítačové interaktívne multimédiá (interactive multimedia) alebo virtuálna realita (virtual reality). Integrovaním všetkých troch oblastí sa otvorili nové možnosti. Sú to digitálna (digital) televízia a rozhlas závislá aj na počítačoch, multimédiá a telekomunikácie spôsobili vznik video konferencií (video conference) napríklad SKYPE, a teleprezencii (telepresence) napríklad telemedicína (telemedicine), distribuovanych kolaboratívnych a simulačných prostredí (distributed colaborative environmant) príkladom sú mnohopoužívateľské počítačové hry (multipayers game) alebo systémy distribuovanej virtuálnej reality. Všetky vymenované oblasti si okrem technických prostriedkov (hardware) vyžadujú aj programovacie prostredky (software) ako aj riadenie (management) a riešenie ľudských faktorov (human factors). Sú teda predmetom bádania a aplikácií informatiky. Ďalšou oblasťou ktorá súvisí s informatikou je mechatronika. Mechatronika je spojením mechaniky a informatiky to je všetky zariadenia ktoré predstavujú zložité mechanické sústavy riadené počítačom, kde je treba integrovať jemnú mechaniku, robotiku, s programovateľnými procesormi ako sú tlačiarne počítačov, fotoaparáty a kamery, bankomaty alebo roboty využívajú informatiku. Nasledujú definície informácie, informatiky, jej odborov, príbuzných odborov a odborov ktoré s ňou súvisia a na ktorých je informatika priamo závislá. INFORMÁCIA (INFORMATION) Je slovo s mnohými významami ktoré závisia na kontexte, ale vo všeobecnosti súvisí s pojmami ako poznatok, signál, inštrukcia, komunikácia, reprezentácia, mentálny podnet. Informácia zahrnuje v sebe správu spolu s jej významom pre príjemcu. Je to správa, ktorá vyjadruje istý stav, slúži nejakému cieľu alebo vyvoláva nejakú akciu. Správa sa stáva informáciou buď v dôsledku ľudskej interpretácie, tým, že ju spracujú algoritmy programu, alebo že je uložená v súboroch. Podľa Shannonovej teórie informácií je mierou stredného informačného obsahu, sprostredkovaného daným kódovaním. Informácia ako správa (message)
Informácia je prijatá a porozumená správa o tom, že nastal jeden z možných javov z množiny existujúcich javov, čo u prijímateľa zníži neznalosť o tomto jave. Správa je konečná postupnosť znakov, ktorá sprostredkuje informáciu, a ktorá sa prenáša prostredníctvom signálov. Je to myšlienka vyjadrená v danom jazyku (pomocou symbolov) vyjadrujúca stav určitého objektu, jeho chovanie. Tento model predpokladá, že existuje jeden vysielač a minimálne jeden prijímač. Informácia je vždy o niečom. Nemusí byť presná, stačí ak je prijatá jedným zmyslom napríklad elektrický výboj je viditeľný, počuteľný ale môžme ho aj pocítiť. Môže byť veľmi zašumená rečový dialóg na diskotéke je prakticky nemožný, ale vizuálna komunikácia funguje. No ak množstvo informácie v prijatej správe vzrastá, správa je presnejšia. V kontexte s dátami je to množina faktov z ktorých je možné urobiť závery Dáta (jednotné číslo v Slovenčine neexistuje) alebo údaje (jednotné číslo údaj) má viac definícií. Je to reprezentácia faktov, konceptov alebo inštrukcií formálnym spôsobom, vhodným pre komunikáciu, interpretáciu alebo spracovanie ľuďmi alebo počítačmi. Je to ľubovoľná reprezentácia napríklad znaky alebo spojité hodnoty ktorým sa dá priradiť význam. Je to vedomosť získaná štúdiom alebo experimentom. Je výsledkom zbierania, spracovania a organizovania informácie takým spôsobom, ktorý pridáva prijímaču vedomosť. Je to kontext z ktorého sa vyberie informácia. V bežnom živote sú dáta synonymom pre informáciu, ale v exaktnej vede je medzi nimi jasný rozdiel. Okrem informatiky sú to jednotlivé fakty alebo informácie ako súčasti istého prejavu alebo správy. V informatike sú to a. Ľubovoľná informácia (tak ako mimo informatiky) spracovaná počítačom b. Údaje, ktoré predstavujúce elementárny prvok informačného systému, to je najmenšie nedeliteľné prvky oblastí hodnôt dátového typu napríklad celé, číslo alebo abecedný znak. c. Informácia (napríklad informácia o pacientovi) ktorá má formálny tvar vhodný pre spracovanie človekom a hlavne počítačom (záznam do pamäti alebo prenos). Vzťah medzi údajom a informáciou: Každá informácia je súčasne aj údajom, ale nie každý údaj musí byť informáciou s nenulovým obsahom. Napríklad ak sa jedna osoba opýta druhej ako sa volá, tak pre opýtaného to nie je prínos ale pýtajúci sa dozvie niečo nové. Miera informácie Informáciu možno merať a hodnotiť. V bežnom živote je to množstvo dát, ktoré sa skladuje alebo prenáša (slúži to napríklad na spoplatnenie dátových služieb). Informácie v ľudovej reči môžu byť užitočné, neužitočné alebo zbytočné. V teórii komunikácie a informačnej teórie je to exaktné vyjadrenie pre potreby týchto teórií. Jednotkou informácie je 1 bit (1 b). Slovo bit vzniklo zložením slov binary digit (binárne číslo). Slovo digit má aj iný význam prst, čo naznačuje, že prví ľudia počítali pomocou prestov (odtiaľ desiatková sústava). Je to množstvo informácie, ktoré získame správou o uskutočnení jedného z dvoch možných rovnako pravdepodobných stavov. Je to najmenšia jednotka informácie. Na popísanie viac ako dvoch stavov, je potrebné použiť viacero bitov. Počet potrebných bitov L matematicky určíme ako logaritmus počtu možností N pri základe dva - L = log2n. Entropia
Je numerická miera neurčitosti, miera chaosu. Jednotkou entropie je bit. Čím je väčšia tým je väčšia pravdepodobnosť prekvapenia. Je to priemerné množstvo informácie reprezentovanej symbolom v správe. Entropia je aj mierou informácie obsiahnutej v správe a je dolnou hranicou pre kompresiu. Podľa Shannonovej definície je to pravdepodobnostného rozdelenia znakov abecedy v správe (alebo informačnom zdroji) S a definuje sa ako H(S) = - p i log(p i ) kde i = 1... n, kde n jet počet znakov správy a p i jet pravdepodobnosť výskytu i- teho znaku. Ak abeceda obsahuje viac prvkov a teda menšiu pravdepodobnosť výskytu v správe je entropia vyššia ako keď obsahuje málo prvkov. Napríklad ak máme správu, kde je rovnaká pravdepodobnosť výskytu dvoch stavov, napríklad jedného z dvoch znakov, pričom pravdepodobnosť ich výskytu je rovnaká 0,5 potom entropia H(S) = -(0,5 log(1/2) + 0,5 log(1/2)) = 1 bit. Redundancia Redundancia R (nadbytočnosť) kódovej schémy sa definuje ako kde M je počet znakov abecedy. R = log(m) H Ak máme štyri rôzne znaky s rovnakou pravdepodobnosťou a v správe využívame všetky, potom je redundancia 0, ak používame len tri redundancia je 0,5, ak len dva redundacia je 1. To znamená že nadbytočnosť stúpa s počtom nevyužitých znakov abecedy. V kódovaní a kompresii správ sa používa pojem subjektívna redundancia tá sa vzťahuje na všetky časti textu, obrazu alebo zvuku, ktoré sa odstránia bez viditeľného (počuteľného) rozdielu pre príjemcu správy. Fakt Z Latinčiny factum znamená urobené, učinené, to čo sa stalo skutočnosťou. Závisí od významových útvarov ktoré intervenujú v priebehu jeho vzniku. Iná definícia hovorí, že je to niečo čo je prípadom, čo skutočne existuje, čo sa dá overiť v rámci stanovených hodnotiacich noriem. Vedomosť, znalosť (Knowledge) Je kolekcia faktov alebo dát. Sú to osvojené, to je pochopené a zapamätané fakty a vzťahy medzi nimi v podobe pojmov, pravidiel, poučiek. Podľa Oxfordského slovníka sú to fakty, informácie a zručnosti získané osobou pomocou skúsenosti. Získavanie vedomostí zahrňuje komplexné kognitívne procesy: vnímanie, učenie sa, asociácie a uvažovanie. Zručnosť Je zbehlosť, obratnosť, pri intelektuálnej činnosti: spôsobilosť nadobudnutá pohotovosť. správne, čo najrýchlejšie a s čo najmenšou námahou vykonávať určitú činnosť. Poznatok Je kognitívny významový útvar, ktorý je výsledkom poznávacieho procesu, napr. v rámci vedeckého výskumu. Poznatok je produkt poznávacej činnosti, realizáciou jej cieľa, spracovaným predmetom poznania.
TEÓRIA INFORMÁCIE (INFORMATION THEORY) Teória informácie a teória komunikácie sa exaktne zaoberajú informáciou. Tieto odbory vznikli z potrieb telekomunikácií, ale princípy sa používajú aj v termodynamike plynov. Zakladateľom je Claude Shannon. Základnými pojmami sú entropia a redundancia. STROJE PRE SPRACOVANIE INFORMÁCIE (DATA PROCESSING MACHINES) V niektorých krajinách a v nedávnej minulosti sa používal pre počítače aj tento názov (Datenverarbeitung Maschinen, alebo Elektronische datenverarbeitung Maschinen - EDV). Aj u nás sa používal tento termín, ale nerozšíril sa. V Ruštine sa používal názov EVM Elektronnye vyčisliteľnye mašíny. INFORMATIKA (INFORMATICS, INF. SCIENCE AND TECHNOLOGY) Existuje veľa definícií slova informatika. V podstate je to veda o získavaní (acquiring), pamätaní (storing), spracovaní (processing), manažmente (management) a prenose (transmission) informácie pomocou počítačov a elektronických komunikačných systémov ako aj ľudskými - psychologickými, sociologickými faktormi, ekonomickými a ekologickými aspektami týchto procesov. Výraz pochádza z roku 1957 od Karla Steinbucha (Nemecko) Informatik: Automatische Informationsverarbeitung (Informatika: Automatické spracovanie údajov). Francúzske slovo informatique pochádza z roku 1962 od Philippe Dreyfusa. Informatica respektíve informatika sa používa na Slovensku, Čechách, Španielsku, Taliansku, Portugalsku, Rumunsku. V Angličtine, odkiaľ sa preberá väčšina názvov sa toto slovo v tomto význame začína len udomácňovať, pretože tam sa používali doteraz výraz ako Veda o počítačoch a informácii (Computer and Information Science) alebo informačné technológie (Information Technology). Informatiku zastrešujú profesné združenia ako IFIP, ACM, IEEE. Na Slovensku je to SIS Slovenská informačná spoločnosť. Počítačová veda (Computer Science) Je obecnejším výrazom ako teoretická informatika. Rozširuje ju o menej teoretické oblasti ako programovacie jazyky(programming languages), operačné systémy (operating systems), databázy (data bases), architektúra počítačov (computer architecture), počítačové siete (computer networks), počítačové videnie - grafika, spracovanie obrazu, rozpoznávanie obrazu (computer vision, graphics, image processing and recognition), umelá inteligencia (artificial intelligence) a interakciu počítača s človekom (computer- human interaction). Teoretická informatika (Information Science) Zaoberá sa teoretickými základmi informatiky a tej časti matematiky, ktorá je pre jej štúdium potrebná. Teoretické základy informatiky tvorí diskrétna matematika a jej disciplíny (kombinatorika, matematická logika, teória automatov a jazykov, teória grafov), teória formálnych jazykov, teória vypočítateľnosti a teória zložitosti. Ďalej sa zaoberá problematikou, ktorá je na hranici teoretickej informatiky a informačných technológií to je teóriou algoritmov a údajových štruktúr, programovacích jazykov a kompilátorov, paralelných a distribuovaných výpočtových systémov a základmi umelej inteligencie, počítačovej lingvistiky. Niekedy sa do nej zahrňujú ak kognitívne vedy (cognitive science) vedy o kognitívnych procesoch v ľudskom mozgu. Umelá inteligencia (Artificial Intelligence) Cieľom tejto disciplíny je skúmanie a simulovanie simulovanie kognitívnych procesov
z pohľadu informatiky - uvažovanie (reasoning), riešenie problémov (problem solving), rozpoznávanie vzorov, obrazov, reči (pattern, image, speech recognition). Umelá inteligencia sa často spája s robotikou (robotics), ktorá bola tradične viac spojená s automatizáciou a riadením procesov. Tieto sa zaoberajú hlavne konštrukciou a riadením ich motoriky. So zvyšovaním ich kognitívnych schopností sa viac presadzuje umelá inteligencia. Informačné technológie (Information Technology) Tento výraz sa používa pre označenie technológií a to harvérových ako aj softvérových, organizačných a riadiacich pri vývoji informačných produktov a služieb. Slovenský preklad nie je celkom korektný, pretože slovo technology znamená aj technika takže správnejšie by bolo použiť termín technika informácií alebo informačná technika, no slovo technológia sa už veľmi rozširilo. IKT Informačné a telekomunikačné technológie (ICT Inf. and Communication Tech.). Informačné technológie a systémy v sebe zahrňujú aj komunikačné technológie a to globálne a lokálne siete využívajúce tradičné drôtové a bezdrôtové statické a mobilné telekomunikačné technológie napríklad GSM, Edge, ako aj nové zariadenia (bezdrôtová komunikácia pomocou infračerveného svetla, aktívne elektromagnetické prijímače bluetooth a wi-fi, ako aj aktívne alebo pasívne vysielače RFID). Informačné systémy (Information systems) Predchodcu tejto disciplíny možno hľadať v klasických knižniciach. Knižničné systémy predstavovali veľmi komplexné a rozsiahle zdroje informácií, ktoré je treba usporiadať tak aby sa požadovaná informácia mohla efektívne vyhľadávať. Ďaľšími veľkými zdrojmi úložiskami informácie sú múzeá, archívy a galéŕie. Usporiadaním a sprostredkovaním informácie sa zaoberala už v čase pred rozvojom informatiky informačná architektúra (information architecture). Tento pojem pochádza od architekta budov. V súčasnosti je najväčším úložiskom informácií internet. Preto sa mnoho odborníkov zaoberá ako organizovať (organize), popisovať (tag) a označovať (mark) informáciu metainformácia (metainformation), a vyhľadávať (retrieval) dáta. Okrem tradičných metód organizovania databáz a dátových skladov sa skúmajú nové metódy a nástroje. Pre efektívne hľadanie potrebnej informácie sa používajú vyhľadávacie stroje ( search engines). Budúcnosť internetu predstavuje semantický web (semantical web), kde sa informácia bude vyhľadávať nie len podľa kĺučov ale podľa obsahu s rozpoznávaním jeho významu. Počítačové inžinierstvo (Computer Engineering) Sa zaoberá metódami a prostriedkami tvorby technických prostriedkov (hardware) počítačov a počítačových sietí (computer networks). Je to široká oblasť činností od návrhu, simulácie a testovania integrovaných obvodov VLSI (Very Large Scale Integrated Circuits), kde sa vyžíva počítačom podporovaný návrh (Computer Aided Design), pri návrhu, simulácii a testovaní logických obvodov a architektúry takých zariadení ako sú vnorené systémy (embedded systems) - napríklad telefóny až po superpočítače. Softvérové inžinierstvo (Software Engineering) Sa zaoberá mechanizovaním a automatizovaním tvorby - návrhu softvéru (software design), pričom pri tvorbe programov sa okrem integrovaných vývojových prostredí (IDE Integrated Development Environmant) používajú metódy počítačom podporovaného návrhu (Computer Aided Software Engineering - CASE) a rôzne opisné formalizmy ako univerzálny modelovací jazyk UML (Universal Modeling Language) a rôzne stratégie postupnosti krokov
- životný cyklus programu (life cycle). Dôležitú úlohu hrá aj riadenie projektov IT (IT manažment), ktorý má rôzne metódy pre konkrétne typy projektov. Aplikovaná informatika (Applied Informatics, Applied Information Science) Dobre je etablovaná hospodárska informatika, informatika vo vzdelávaní, medicínska informatika (medical a health informatics). Existujú aj ďalšie pojmy ako organizačná informatika, geografická informatika (geoinformatics), bioinformatika (bioinformatics), chemická informatika (chemininformatics), ekologická informtika (ecoinformatics), evolučná informtika (Evolutionary informatics), kvantová informatika (quantum informatics). Jedno je isté všetky tieto disciplíny si vyžadujú solídne vedomosti základov informatiky. Je otázne či aplikáciu informatiky napríklad v médiách môžme nazvať mediálna informatika. Len vtedy ak by si daná disciplína vyžadovala iné metódy dalo by sa o tom diskutovať. Preto je korektnejšie hovoriť o aplikovanej informatike v médiách. Pre rôzne disciplíny sa kladie rôzny dôraz na rôzne predmety. Napríklad aplikovanú informatiku v médiách na disciplíny ako sú multimédiá, webové inžinierstvo a web dizajn, sémantická pavučina viac ako napríklad na prekladače, architektúru, paralelné výpočty alebo umelú inteligenciu, aj keď nepriamo tieto disciplíny sa tiež podieľajú aj keď nepriamo na systémoch aplikovaných v tejto oblasti. Napríklad umelá inteligencia tvorí základy sémantickej pavučiny. Hospodárska informatika (Business Informatics) Je samostatná časť informatiky, zaoberajúca sa aplikáciami informatiky v ekonómii a manžmente ako aj počítačovými modelmi ekonomických systémov. KYBERNETIKA (CYBERNETICS) Je interdisciplinárna veda zaoberajúca sa hlavne procesmi, riadiacimi mechanizmami a princípami riadenia v strojoch a živých mechanizmoch. Obvyklým cieľom kybernetiky je porozumieť a definovať funkcie a procesy s cieľovým chovaním a ich podiel na spätnoväzebných kauzálnych (príčina a následok) reťazcoch, ktoré sa pohybujú od akcie smerom k snímaniu a porovnávaniu s požadovaným cieľom naspäť k akcii (model systému so spätnou väzbou). Pojem kybernetika pochádza z gréckeho slova Κυβερνήτης (kybernétes čo znamená kormidelník, vládca alebo pilot ). Norbert Wiener zakladateľ kybernetiky v roku 1948 Aj keď kybernetika má bližšie ku riadeniu a automatizácii procesov, existovali a existujú snahy posunúť ju viac k oblasti bádania informatiky alebo naopak. V polovici minulého storočia sa používal pre počítače aj názov kybernetické stroje. V niektorých oblastiach ako je biokybernetika a hospodárska kybernetika sa to tak javí, aj keď sú to viac alebo menej modely so spätnými väzbami, ktoré sa samozrejme môžu simulovať s použitím metód informatiky.
Iný príklad je pojem kybernetický priestor, ktorým spisovateľ William Gibson (zaviedol v roku 1982) vyjadruje v podstate práve vznikajúci internet. No kybernetika sa z oblasti záujmov informatiky vyčleňuje. Väčšie uplatnenie má v oblasti ako je systémová veda či veda o zložitých systémoch (complexity science). Táto disciplína sa pokúša analyzovať podstatu komplexných systémov a príčiny ich neobyčajných vlastností. AUTOMATIZÁCIA (CONTROL THEORY AND SYSTEMS) Informatika a počítače sa z počiatku vyvíjali aj z potrieb automatizácie, napríklad analógové počítače (počítače, ktoré simulovali integrátory, to je zariadenia pre riešenie diferenciálnych rovníc sa používali v riadení technologických procesov ale aj pri riadení protilietadlových diel cez druhú svetovú vojnu). Súčasná automatizácia a riadenie v továrňach a domácnostiach (práčka, kúrenie, mikrovlnka, inteligentný dom s riadením všetkých spotrebičov vrátane diaľkového ovládania a monitorovania pomocou mobilného telefónu) je bez informačných technológií nemysliteľná. TELEKOMUNIKÁCIE (TELECOMMUNICATIONS) Telekomunikácie je pojem používajúci sa pre technické systémy a služby sprostredkovania informácie v hlasovej (telefón), dátovej (počítačové siete) alebo obrazovej podobe (televízia). Komunikácia môže byť pomocou podzemných alebo podvodných káblov, nadzemných vedení, siete rádiových staníc alebo satelitov. telekomunikácie je aj vedecký odbor, príbuzný s informatikou ktorý sa zaoberá teoretickými problémami (napríklad kódovaním a kompresiou signálov). Problematika digitálnej televízie, rozhlasu alebo dátových sietí sa prekrýva s teoretickými aj praktickými problémami informatiky. ELEKTRONIKA (ELECTRONICS) Bez elektroniky by neexistovali počítače ani súčasná informatika. Presnou definíciou sa nebudeme zaoberať lebo pod týmto pojmom sa skrýva vedný a technický odbor ako aj elektronické zariadenia. Je to súčasť elektrotechniky zaoberajúca sa výskumu základných javov využiteľných v elektronike, návrhom (design), vývojom (development) a výrobou (production) súčiastok a systémov pre elektroniku ako sú počítače - logické obvody (logical circuits), pamäti (memory), senzory(snensor), telekomunikačné zariadenia (telecommunication devices) telefóny (phones), ústredne (exchanges), zariadenia pre prenos dát (data transmission systems), riadiaca elektronika (control electronics) v technologických procesoch, dopravných prostriedkoch, lekárskych prístrojoch. Rozsiahlou oblasťou sú audiovizuálne zariadenia - audio a video prehrávače a rekordéry (audio, video players and recoredrs), video kamery a fotoaparáty (video and still cameras). Elektroniku delíme na spojitú analógovú (analogue) a číslicovú (digital). Prvá pracuje so spojitými veličinami elektrického prúdu a napätia, pričom druhá pracuje s ich numerickou reprezentáciou, to je číselným vyjadrením hodnôt (dekadické, hexadecimálne, oktálne, binárne čísla). Počítače pracujú s dvojkovým (binary) vyjadrením hodnôt prúdu prúd alebo tečie alebo netečie. Základné elektronické súčiastky sú pasívne odpory, kondenzátory, cievky, vypínače a prepínače ako aj aktívne prvky, to je schopné zosilňovať elektrické signály. Sú to tranzistory kde vstupné napätie na výstupe je úmerné vstupnému, pričom jeho priebeh závisí od parametrov tranzistoru. Dôležitou súčasťou číslicových elektronických obvodov sú logické obvody, tieto sa používajú v počítačoch. Logické obvody sú elektronickou podobou logických výrokov. Touto problematikou sa zaoberá logika a je súčasťou predmetu architektúra počítačov. Prvé logické obvody sa realizovali pomocou elektromechanických prvkov relé. Relé je veľké, má veľkú spotrebu a je pomalé. Prvé elektronické počítače (prvá generácia) používali elektrónky, prvky
ktoré sa vyvinuli v súvislosti s rádiovým vysielaním. Druhá generácia používala rýchlejšie a menšie ako aj spoľahlivejšie a úspornejšie (spotreba energie) tranzistory. Tretia generácia počítačov mala okrem dokonalejšej architektúry (usporiadanie častí) aj integrované obvody to znamená namiesto jedného tranzistoru na jednom kúsku kremíka ich bolo viac (dnes až milióny) spolu s odpormi a kondenzátormi. Štvrtá generácia počítačov používa mikroprocesory. Budúcnosť bude možno patriť kvantovým počítačom alebo biopočítačom, no táto éra je ešte v nedohľadne. Elektronika je teda predpokladom informatiky, ale aj elektronika sa radikálne zmenila vplyvom informatiky a to nielen v oblasti návrhu a testovania komplikovaných mikroelektronických štruktúr. Napríklad automobilovou elektroniku dnes predstavuje niekoľko navzájom poprepájaných procesorov spolu so senzormi (teplota, tlak, otáčky, výška kvapaliny, rýchlosť a zrýchlenie) a akčnými členmi (brzdy, elektromotory, spínače, pumpy), ktoré navzájom fungujú len vďaka komplikovanému softvéru, ktorého vývoj predstavuje náročný proces. Najlepšie to ilustruje výrok predstaviteľa jednej elektronickej firmy pri nábore študentov informatiky, ktorý povedal že najhľadanejšou špecializáciu pre vývoj automobilovej elektroniky je softvérový inžinier. Integrované harvérovo softvérové systémy, nazývané vložené (embedded) systémy sú bežné v mnohých pôvodných výlučne elektronických riešeniach. INFORMAČNÁ SPOLOČNOSŤ (INFORMATION SOCIETY) Informačná spoločnosť (esociety) je pojem používaný v súvislosti s prienikom informatiky do všetkých sfér ľudskej činnosti organizácie a riadenia na rôznych úrovniach mesto, obec, štát (egovernment, eparliament), zdravotníctva (ehealth), obchodu a podnikania, (ebusiness, ecommerce), vzdelávania (elearning), kultúry (eculture), turizmu (etourism) a do všetkých vrstiev spoločnosti národnostných menšín, telesne postihnutých, občanov s nízkymi príjmami (einclusion). 3. IT KARIÉRA UPLATNENIE ABSOLVENTOV INFORMATIKY Ak sledujeme tlačové alebo elektronické médiá, je v nich mnoho inzerátov ponúkajúcich prácu na v IT priemysle a na rôznych pozíciách v priemysle, službách, školstve, výskume. Informatici môžu pracovať na vývoji nových aplikácií, pri modifikácii a údržbe existujúcich aplikácií, pri projektovaní a zavádzaní IT v rôznych oblastiach, konzultanti, manažéri, učitelia IT technológií, v aplikovanom a základnom výskume. Napríklad výber z inzerátov IT firiem v Bratislave je nasledovný: Hľadáme ľudí na pozície: správca alebo administrátor UNIX/LINUX alebo MS Windows, sietí, expert na sieťovú bezpečnosť, administrátor databázy ORACLE, SQL server DBA (data base administrator), Web builer alebo dizajnér, vývojár alebo administrátor SAP, analytik IT, špecialista IT, architekt IT infraštruktúry, kľúčový používateľ systému a aplikácie, tester databázy, analytik alebo programátor Lotus Notes, databáz, Java, Microsoft.NET. Požadujeme nasledovné vedomosti: VŠ vzdelanie zameranie IT, anglický jazyk aktívne, nemecký jazyk a iné výhodou, motivácia dobrými výsledkami, ochota vzdelávať sa, schopných pracovať rýchlo a v tíme v dynamickom prostredí, kreativita, flexibilita, komunikatívnosť, zodpovednosť, schopnosť nachádzať a presadiť riešenia, prehľad moderných technológií BPEL, SOA, Web services, JMS, znalosť objektového návrhu, UML, SQL, programovania v Jave,.NET, vnorených aplikácií, mobilných aplikácií,...
To je dôkazom dynamického rozvoja tejto disciplíny. No existuje aj množstvo iných uplatnení vo výskume, v drobných aj nepočítačových firmách, v pedagogickom procese. Informatika sa v súčasnosti môže využívať prakticky (tam kde je prístupná) vo všetkých ľudských činnostiach. Je ťažšie nájsť také oblasti kde to nie je možné. Absolventi informatiky majú v súčasnosti veľké možnosti nájsť si prácu. Priemerné mzdy v IT priemysle ako aj výhody (benefity) sú v súčasnosti najvyššie nielen na Slovensku ale aj v Európe a mnohých krajinách sveta. Absolventi aplikovanej informatiky môžu nastúpiť do praxe alebo pokračovať v śtúdiu. V Európskej únii sa štandardizuje trojstupňové štúdiu bakalárske (bachelor), magisterské, inžinierske (master) a doktorandské (doctoral). Dĺžka bakalárskeho štúdia sa stanovuje na tri alebo štyri roky. Niektorí experti z krajín kde bolo tradične päťročné vysokoškolské štúdium kritizujú tento systém a tvrdia, že absolvent bakalár nie je použiteľný v praxi ani ako absolvent priemyslovky, kde sa vyžadujú konkrétne praktické vedomosti a zručnosti ale ani nie je pripravený na výskum, kde sa vyžadujú teoretické vedomosti. Preto je treba aby v bakalárskom štúdiu (v jadre predmetov) boli obsiahnuté základné informácie z teórie a aby študenti získali zručnosti z praxe a v poslednom roku prípadne ešete skôr sa špecializovali na niektorú oblasť informatiky. Ak chcú pokračovať v štúdiu na magisterskom musia sa venovať prehĺbeniu teoretických vedomostí, ak chcú nastúpiť do pracovného procesu vybrať si predmety súvisiace s niektorou oblasťou. Nakoľko pojem informatika je dosť široký ako sme to ukázali v predchádzajúcej kapitole je pojem aplikovaná informatika, ešte všeobecnejší nakoľko treba špecifikovať aj oblasť aplikácií. V našom prípade sa špecializácia bude odvíjať od bakalárskeho projektu, ktorého výber sa budeme snažiť posunúť už do druhého ročníku tak aby sa mohla rozvinúť metóda učenia sa prácou (learning by doing) na konkrétnych projektoch. Aj keď sa to zdá skoro, lebo študenti nie sú v problematike zorientovaní, bude ich to nútiť už od začiatku, aby sa oboznamovali s možnosťami (najmä denní poslucháči) a aby zosúladili svoje záujmy, preferencie, schopnosti a talent s náplňou bakalárskeho projektu. Vytvoriť náplň štúdia študijného programu aplikovaná informatika nie je jednoduché, pretože nik nevie čo bude o štyridsať rokov, keď budú tí, čo dnes začínajú štúdium na vysokej škole končiť kariéru a pôjdu do dôchodku. Jedno je isté, budú sa musieť určite doškolovať a preškolovať. Preto je cieľom štúdia poskytnúť hlavne všeobecné, trvale platné vedomosti a zručnosti, naučiť študentov aby sa vedeli efektívne učiť, samostatne a tvorivo pracovať, byť tímovým hráčom (team player), byť komunikatívny (communicative), učiť sa a používať odbornú terminológiu v Angličtine, ktorá predstavuje Latinčinu v medicíne a prírodných vedách, ale aj iných jazykoch, pretože budúce uplatnenie v praxi je obyčajne v rámci medzinárodných tímov alebo je to práca pre zahraničné trhy. Preto už od začiatku je treba spolupracovať s pedagógom, ktorý nie je len mentorom, ktorý poskytuje informácie a učí zručnostiam ale hlavne vedie študentov k tomu čo a ako si majú osvojovať vedomosti. Treba s nim diskutovať o problematike a iniciatívne vystupovať. Ak poslucháč pracuje v danej problematike popri štúdiu v praxi alebo vo vlastnej firme, môže demonštrovať svoje schopnosti aj pred študentmi a získať za to body do celkového hodnotenia. Treba spolupracovať aj so spolužiakmi, navzájom si pomáhať (v rámci pravidiel čestnosti) a to nielen pri vypracovávaní projektov a osvojovaní si vedomostí ale aj mimo školu. Takto sa vytvoria návyky potrebné pre budovanie kolektívu (team building), ktoré sú hľadané mnohými zamestnávateľmi. Tí ktorí sú viac introvertní a radi pracujú individuálne budú mať možnosti prejaviť sa pri práci na projektoch, vyžadujúcich si hlbšie vniknutie do problematiky teoretických základov, ale aj tu sa vyžaduje komunikácia s pedagógom.
Treba sledovať vývoj informačných technológií, vývoj v danej oblasti na medzinárodnej scéne ako aj doma, konfrontovať sa so študentmi iných škôl, zaujímať sa o možnosti pracovať popri zamestnaní na takých projektoch, kde využijú svoje vedomosti a zručnosti cez pedagógov, spolužiakov a priateľov. Ale nezabúdať, že cieľom školy nie je naučiť len konkrétnym a priamo uplatniteľným zručnostiam, nakoľko tieto nemusia byť dlho platné ako aj na skutočnosť, že na druhej strane práca môže byť aj jednostranná a vysiľujúca, čo može spôsobiť horšie výsledky v štúdiu. Preto je treba udržiavať rovnováhu a harmonický rozvoj osobnosti. Bakalárske štúdium tvorí predpoklad pre ďalší rozvoj profesionálneho rastu, ale aj celkového uplatnenia sa v ďalšom živote. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- ZDROJE INFORMÁCIÍ (kap1, 2, 3) http:www.acm.org www.ieee.org www.wikipedia.sk J. Blieberger, G.-H, Schildt, U. Schmid, S. Stockler: Informatik (nemecky) www.itkariera.sk www.job.dell.sk www.jobdnes.sk www.logica.sk www.manpower.sk ÚLOHY A MINIMÁLNE POŽIADAVKY (kap. 1, 2, 3) ÚLOHY Vyhľadajte v internete (Wikipédia v Slovenčine, Angličtine a iných jazykoch, slovenské výkladové slovníky a encyklopédie, Merriam - Websterov slovník, Oxfordský slovník) rôzne definície týchto pojmov a porovnajte ich. Najdite takú oblasť ľudskej činnosti, kde nie je možné alebo kde sa dnes nedá využiť informatika. Vyhľadajte v internete inzeráty na rôzne pozície v IT firmách. Urobte zoznam najhľadanejších pozícií ako aj požadovaných vedomostí a zručností. Urobte si prieskum aké mzdy a výhody (benefity) ponúkajú jednotlivé firmy na Slovensku pre jednotlivé pozície ako aj absolventov ovládajúcich požadované vedomosti a zručnosti. Zamyslite sa čo by ste najradšej robili a na ktoré predmety by ste sa najviac zamerali. Aké nové predmety by vás zaujali. Urobte si osobný Anglicko slovenský slovník odborných výrazov, ktorý budete postupne dopĺňať. Najlepšie v programe MS Excel alebo v tabuľkovom Open Office Calc. Môžte si ho dopĺňať aj o vysvetlenie pojmov v Slovenčine alebo Angličtine. MINIMÁLNE POŽIADAVKY NA VEDOMOSTI Definovať informácia, jednotka informácie, dáta, fakty, vedomosti. Vedieť definovať a stručne opísať predmet záujmu disciplín informatika, informačné technológie, počítačová veda a inžinierstvo ako aj príbuzných disciplín a hlavných technologických oblastí súvisiacich
s informatikou telekomunikácie, kybernetika, automatizácia, elektronika. Poznať základné pozície vo firmách a inštitúciách zamestnávajúcich IT odborníkov ako aj vedomosti a zručnosti ktoré sa od nich vyžadujú.