Informatika. Co to je vlastně informatika?
Upozornění: toto vlastně není klasický článek, ale spíše metačlánek, tedy článek o článcích; taková ukázka tématu, o kterém chci psát.
Úvodní představení (tedy kdo jsem) a závazek, že splním blogovou pětiletku, raději přeskočím a začnu rovnou popisem toho, čím se zabývám — informatikou.
Pro začátek jednoduchá encyklopedická definice:
„Informatika je věda, zabývající informacemi a jejich zpracováním.“
Z toho lze vidět, že informatika se netýká pouze počítačů, i když tak často bývá vágně (a chybně) definována. Například na základních, některých středních (ba dokonce i na pár vysokých!) školách bývá informatika brána jako základy práce s počítačem.
Nepopírám, že současný informatik (člověk, zabývající se informatikou) se práci s počítači nevyhne, ale na druhou stranu, k zabývání se čistou vědou stačí obyčejná tužka, papír a schopnost přemýšlet. Stejně jako u matematiky, které chci dát také později prostor.
Já osobně beru matematiku jako nedílnou součást informatiky — je to vlastně věda, ze které vznikla. Krátce po pádu komunismu u nás se „vylíhla“ na matematických katedrách vysokoškolských fakult, aby později dozrála a odštěpila se a osamostatnila. (V současnosti existuje několik českých specializovaných škol na informatiku s různorodou kvalitou.)
Zavedl jsem si proto vlastní definici informatiky:
„Informatika = informační technologie + matematika.“
Dalo by se o tom polemizovat do omrzení, podívejme se tedy, co je takovou náplní informatikovy práce. Pokud je daný člověk teoretickým informatikem, zabývá se často výzkumem, ať už na školních vědeckých pracovištích nebo ve firmách. Typický příklad — firma vyvíjí nově řešený software a chce si být jistá, že dané je to proveditelné, popř. problém řešitelný v reálném čase. Teoretik dostane zadání práce a řeší, počítá, dokazuje (dokazování správnosti algoritmu se říká verifikace) a třeba až za pár měsíců dorazí s výsledkem. Třeba že je daný algoritmus k ničemu.
Oproti tomu aplikovaný (nebo též praktický, chcete-li) informatik je typicky programátor, analytik, databázista nebo tak něco. Je to podobné jako u matematiky (nebo fyziky). Teoretický matematik vymýšlí abstrakci a důkazy, aplikovaný počítá „reálné“ věci.
Oproti typickému „ajťákovi“ má informatik daleko rozsáhlejší znalosti teorie, hlavně do hloubky, a není vázán určitou technologií. Proto prosím nevkládejte rovnítko mezi tyto dva pojmy. IT je spíše podmnožina informatiky, ne naopak.
Aneb zpoved zneuznaneno teoretickeho informatika, ktery place, ze mu nekdo rika IT, a chce po nem podradnou programatorskou praci?
[1] neřekl bych. Hodně programování, a zde nemyslím primitivní navrhování GUI rozhraní a k tomu nějaký ten triviální algoritmus, skutečně je o matematice.
Co myslíš, že je nejsložitější třeba v TomTom navigaci? Návrh GUI nebo algoritmus pro výpočet optimální trasy? Samozřejmě to druhé...
Na druhou stranu, -co- programovat není jen o matematice. Jsou zde i jiné vědy, třeba ergonomie, použitelnost, což pak tvoří rozdíl mezi OpenOffice a Microsoft Office, přestože v jádru dělají oba balíčky to samé.
[1] Kde v článku jsem zmínil, že jsem vystudoval teoretickou informatiku a že se živím právě programováním?
Naopak, nezpovídám se, pouze chci zavést pořádek pro další články (proto jsem tento článek označil jako „meta-“), aby milí čtenáři pak v komentářích nenaříkali, že články s počítači souvisejí jen okrajově.
[4] Zmíněné dvě věci (GUI a algoritmus hledání cesty) jsou obě jednou z těch jednodušších věcí u navigačního systému :-)
Nejtěžší je jednoznačně navrhnout vhodný formát pro práci s daty tak, aby jejich vyhledávání a načítání bylo rozumně rychlé a přitom mapa malého státu nezabrala na disku gigabyty. A tam nejde zase tak o matematiku, ale o to, aby navržený způsob práce daty co nejvíce využíval výhod a potlačoval nevýhody dané hw/os platformy. Z hlediska logické organisace dat je nejvhodnější relační db (ostatně zdrojová data od Navtequ a TeleAtlasu jsou dodávána takto), jenže při některých úlohách pak má problém i hodně nadupaný db server a v praxi je to na běžném hardware nepoužitelné. Další obtížnější věc je kvalitní reverse geocoding pro umístění aktuální posice do místa na grafu representujícím silniční síť - základní algoritmus není složitý, ale kvůli všem možným problémům s určováním polohy není implementace zdaleka jednoduchá a 100% to nefunguje nikomu (TT se dá například snadno zmást souběžnými cestami).
Vlastní hledání cesty je u všech navigací jen variace na letitý algoritmus A*. Liší se to v podstatě jen kvalitou heuristické funkce na odhad zvývající vzdálenosti a vychytávkami pro urychlení výpočtu (např. prohledávání pouze části silniční sítě, obětování matematicky optimální trasy ve prospěch rychlosti apod.).
[6] díky za komentář, nechceš to podrobněji rozebrat v článcích třeba na tomto webu (nebo kdekoliv jinde)? O tomto bych si rád přečetl více, a mám dojem, že máš co říci :)
[4] Zrovna tento letní semestr jsem absolvoval předmět který se jmenuje příhodně- teoretická informatika. Na tohle všechno algoritmy dávno vymyšlené jsou, v závislosti na vlastnostech prohledávaného obsahu, který je reprezentován grafem, se používá ten který algoritmus ( Dijkstra, Bellman-Ford, Jarník-Prim, Borůvka-Kruskal, Johnson atd. ). To že pro ten který případ je určitý algoritmus nejvhodnější je dávno dokázané matematicky a s největší pravděpodobností už s něčím lepším nikdo nepřijde ( soudě dle toho, že tyto algoritmy jsou vymyšleny x desítek let ). Toto budiž doplnění z pohledu algoritmů.
Teoretičtí informatici jsou rozhodně potřeba, protože posunují vědu dál a boří současná omezení, řeší problémy, které ještě pořádně řešit neumíme. Na druhou stranu mnoho takovýchto teoretiků se opravdu hodí jen k tomu papíru a tužce, protože když pak mají něco v reálu naprogramovat a není to jen algoritmus samotný, výsledek bývá žaolstný.
Je pravda, že dnes v mnoha firmách bastlí kdejaké "cvičené opice", které ani netuší, co je to třída, ale v lepších firmách se pohybuje mnoho naprosto špičkových vývojářů, kteří umí psát dobré aplikace a navrhnout kvalitní a robustní architekturu a objektový model. Bez toho aplikace kvalitní nebude, byť používá sebelepší algoritmy. A samozřejmě je pak důležité i umět aplikaci prodat.
[9] Někdy stačí jen umět to prodat, i když funkčně je to naprd, viz iTunes a vůbec většina produktů od Apple, které poskytují menší funkcionalitu za větší peníze, ať už z hlediska SW, nebo HW řešení ( například nechápu, jak si někdo může koupit MacBook Air za 50 tisíc, když si obdobně vybavený ntb s Vistami může koupit za 35 ).
[7] No v zásadě nejsem proti, ale musím se nejdřív podívat na několik NDA, které jsem o těchto věcech podepsal. Přece jen za problémy s partnerskými firmami by mi ten článek nestál.
[10] Kupovat MacBooka Air za padesát je pochopitelně pitomost. Jenže v USA stojí něco málo přes polovinu této sumy, takže pak je to rozhodování o něčem jiném. Pro informaci - ne, nemám ho. iTunes je zdarma a kvalita implementace pod Windows tomu naprosto odpovídá ;-)
[8] Informatika jako věda tu je tak nejdéle od 30. let, kdy se něco kutalo hlouběji v matematické logice, Turing vymyslel stroj a Church s Kleenem treba lambda kalkulus.. To máme 70 let existence oboru a "desítky" (max 7) let prověřené algoritmy, spíše max 40 až 50 let, kdy se začaly šířit počítače. To bych jako "zcela probádanou oblast" neviděl
Ad autor: Krátce po revoluci a později se vylíhly takové ty "takyinformatiky". Takové to ve stylu "máme univerzitu, kurňa, tak budeme učit i informatiku". A tak se informatika učí na zemědělce, na jihočeské univerzitě, v zásadě všude. Neříkám, že to jsou špatné školy, ale na matfyzu se zase neučí o kůrovci... Rozdíl v přístupu výuky informatiky na VŠ alepsoň v ČR je dán IMHO tím, z čeho se oni informatici vyvinuli. Na matfyzu, na MU apod. se vyvinuli z matematiků, takže přístup je spíše matematicko-teoretický. Na ČVUT, VUT a podobných se vyvinula spíše z "elektrikářů", takže je taková praktičtější a víc je zajímá na čem to vlastně běží a jak to funguje. Čímž neříkám, že na matfyzu nejsou lidi kteří alespoň občas nepokukují po tom, co je v case. A nebo že by na ČVUT neuměli počítat, jen má každá škola ten hlavní důraz jinde. A hrají si s tímto oborem někde od 70. let, možná i dřív, viz prof. Svoboda a jeho samočinný počítač SAPO.