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 повʼязана 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 роз­вʼязува­н­ня склад. матем. задач. Як навч. дисципліна роз­глядає осн. моделі, методи й алгоритми роз­вʼязува­н­ня 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 ком­пʼютер. 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, компʼютерна лінгвістика, квант. алгоритми, про­блематика штучного інтелекту, обчислюв. геометрія та компʼютерна графіка, компʼютер. зір, роз­пі­знава­н­ня образів, захист інформації в компʼютер. мережах, компʼютерне обробле­н­ня надвеликих чисел, надвеликі бази даних, інтелектуал. бази знань, роз­поділені обчисле­н­ня, компʼютер-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, зʼявили­ся 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 зʼявилися нові наук. напрями: великі дані (BigData) та добува­н­ня даних (Data Mining), компʼютер. 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. Деревʼянченко, 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-пʼютерні системи реферува­н­ня та класифікації текс­тів природ. мовою. Впровадже­н­ня наук. досягнень школи: реалізація ПАРКС технології про­грамува­н­ня; систем компʼютер. 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 компʼютер. 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).

Завантажити статтю