Математична інформатика

МАТЕМАТИ́ЧНА ІНФОРМА́ТИКА — навчальна дисципліна та міжгалузева наука, що вивчає математичні аспекти методів і процесів створення, перетворення, зберігання, передачі інформації та використання її в різних галузях людської діяльності. М. і. тісно пов’язана з теор. інформатикою та математикою, зокрема вона використовує матем. моделі та засоби для моделювання і дослідж. інформ. процесів у різних сферах, а також водночас застосовує інформ. системи та технології для розв’язування склад. матем. задач. Як навч. дисципліна розглядає осн. моделі, методи й алгоритми розв’язування задач, що виникають у сфері інтелектуалізації інформ. систем, проблеми використання інформ., зокрема й матем., моделей та інформ. технологій для їх дослідження. В Україні історія М. і. розпочинається 1985, коли каф. матем. лінгвістики (засн. 1964) факультету комп’ютер. наук і кібернетики Київ. університету змінила наук. напрям і була перетворена на каф. М. і., завідувачем якої став А. Анисимов. Він започаткував укр. наук. школу й очолив важливий напрям інформатики — створення формал.-матем. апарату моделей алгоритміч. оброблення інформації. У 1980-х рр. розробив теорію рекурсив. перетворювачів інформації, яка розвинула й узагальнила теорію скінченних дискрет. перетворювачів, основи якої заклав його вчитель — В. Глушков. Гол. теор. завданням М. і. є визначення заг. матем. закономірностей, відповідно до яких створюється інформація, відбувається її перетворення, передавання та використання. Практ. завдання полягають у розробленні максимально ефектив. матем. моделей і засобів їх адаптації у вироб. процеси. Протягом остан. кількох десятиріч ідентифікація інформатики як науки відбувається між інж., комунікатив., інформ. і матем. напрямами. Осн. напрями М. і.: рекурсивно-паралел. перетворювачі інформації та їхнє використання, дискретні процеси оброблення інформації, системи паралел. програмування, локал. алгоритми на дискрет. структурах, алгоритми асоціативно-локал. пошуку в семант. мережах, комп’ютерна лінгвістика, квант. алгоритми, проблематика штучного інтелекту, обчислюв. геометрія та комп’ютерна графіка, комп’ютер. зір, розпізнавання образів, захист інформації в комп’ютер. мережах, комп’ютерне оброблення надвеликих чисел, надвеликі бази даних, інтелектуал. бази знань, розподілені обчислення, комп’ютер-ні системи підтримки дистанц. навчання, дистрибут. алгоритми. Розвиток інформ. технологій стимулювався не лише заг. необхідністю автоматизації надзвичайно склад. розрахунків під час наук. експериментів і з вироб. необхідності, а й потребою оброблення надвеликих обсягів текст. інформації, носієм якої були незліченні обсяги друков. і рукопис. документів різного характеру. Тому й виникла необхідність у розробленні нових інструментів оброблення текст. інформації. Окрім того, за останнє десятиріччя із розвитком Інтернету, появою соц. мереж і розповсюдженням мобіл. технологій розширилися можливості та якість комунікації, з’явилися надшвидкі засоби для обміну інформацією в реал. часі (Facebook, Twitter, ResearchGate, Skype, Viber та ін.). Усе це зумовило розроблення та застосування нових матем. моделей і методів для ефектив. оброблення, передавання та зберігання інформації. Як наслідок набули подальшого розвитку такі напрями М. і., як штуч. інтелект, математична лінгвістика, захист інформації та криптографія, паралел. та розподілені обчислення, обчислюв. геометрія, а також з’явилися нові наук. напрями: великі дані (BigData) та добування даних (Data Mining), комп’ютер. зір, квант. обчислення тощо. Нині у діяльності вітчизн. школи М. і., окрім науковців Київ. університету, беруть участь вчені Інституту кібернетики НАНУ, Міжнар. наук.-навч. центру інформ. технологій і систем НАНУ (обидва — Київ), Нац. університету «Києво-Могилян. академія» та ін. наук. установ і ВНЗів. Серед її представників — М. Глибовець, В. Заславський, І. Ляшенко, В. Терещенко, І. Вергунова, А. Глибовець, О. Дерев’янченко, І. Завадський, П. Кулябко, О. Марченко, М. Медведєв, Є. Осадчий, О. Порхун. На базі теор. моделі рекурсив. перетворювачів інформації вони побудували нову технологію програмування ПАРКС (паралел. асинхронні рекурсивні керуючі системи), розширили уніфіков. базові мови програмування засобами паралел. взаємодії та рекурсив. породження процесів, започаткували напрям «рекурсив. аналіз природ. мови», створили ком-п’ютерні системи реферування та класифікації текстів природ. мовою. Впровадження наук. досягнень школи: реалізація ПАРКС технології програмування; систем комп’ютер. розуміння природномов. текстів — систем семантич. реферування, класифікації та кластеризації; глобал. онтолог. бази знань для української мови «УкрWordNet»; нових класів швидких завадостій. кодів і кодів для стиснення інформації; технології мультиконформ. 3D перетворень для задач комп’ютер. графіки; пристроїв «Екзоскелетон» для мед. застосування. Розроблено практ. методи груп. криптографії. У Київ. університеті та Міжнар. наук.-навч. центрі інформ. технологій і систем НАНУ започатковано підготовку магістрів з інформатики. Представники укр. наук. школи М. і. провадять спільні дослідж. з науковцями Віден. тех. університету, Університетів міст Барселона (Іспанія), Единбурґ (Велика Британія), Констанц (Німеччина), Йовик, Університету Аґдера (м. Крістіансанн), укладено угоду про обмін магістрами між Україною та Університетом Нурланда (м. Буде; усі — Норвегія). Вихованці школи нині є професорами низки зарубіж. університетів: Ю. Борейша (Оман), Д. Зайферт (Німеччина), В. Оліщук (Норвегія), Б. Шидловський (Франція).

Розмір шрифту

Математична інформатика

Рекомендована література

Інформація про статтю