Učebnice informatiky pro gymnázia – vysvětlení základních pojmů
Archivní obsah
Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Učebnice informatiky pro gymnázia – vysvětlení základních pojmů
5,0 (1 hodnocení)
Stejně jako v ostatních kapitolách, i zde vycházím důsledně z účelu (k čemu slouží informatika, k čemu slouží informace) a ve výkladu postupuji od známého k neznámému. Proto musím napřed vyložit pomocné pojmy „problém“ a „systémový přístup“. Vysvětlení pojmu „informace“ však ani tak nebude snadné a vyžádá si odbočku do teorie poznání. Jakmile budeme rozumět pojmu „informace“, bude možné vysvětlit i dva zbývající pojmy – „systém“ a „informatika“.
Původně jsem si představoval, že svou učebnici začnu definicí, co je informatika. Dělá se to tak přece ve všech předmětech. Brzy jsem však zjistil, že je sice snadné napsat něco, jako že „informatika je obor, který se zabývá informacemi“ – ale že vůbec není snadné takovou rádobydefinici vysvětlit. Když se o to pokusím, začne se totiž odvíjet dlouhý řetězec pojmů, které je potřeba vysvětlit napřed: Co je to informace? Co je to forma, tvar, řád? Co je to neurčitost nebo nejistota, kterou prý informace zmenšuje nebo odstraňuje? Formuje informace svět jako takový, nebo vědomí jednotlivého člověka? – A už jsme u filosofických otázek, o kterých je sice možné dlouze diskutovat, ale na které se nedá jednoduše odpovědět.
Rychle jsem si uvědomil, že začít definicí ústředního pojmu by byla hrubá didaktická chyba. Nejen proto, že bych čtenáře zamotal do klubka špatně srozumitelných výkladů, ale především proto, že bych svým činem popřel to, co se snažím žáky naučit: napřed se ptejte na účel, pak teprve na význam. Správná úvodní otázka tedy není „co?“, nýbrž „proč?“
Proč je informatika?K čemu slouží? No to jsem si zase dal! Ona totiž informatika slouží různým lidem k různým účelům. Není jako třeba biologie, která prostě jenom vysvětluje, jak funguje živá hmota. Čtenář v knihovně potřebuje od informatiky něco podstatně jiného než třeba programátor avioniky do letadel. Informatiku totiž drží pohromadě spíš její předmět než účel. A přece by nějaký účel měla mít, aby pojem „informatika“ vůbec dával smysl. Pátral jsem dost usilovně v literatuře, a co jsem se dozvěděl, to jsem si rovnal v hlavě, až jsem konečně objevil něco, co asi nikoho nepřekvapí. Že totiž všechny ty vědecké obory, různá informatická řemesla hraničící s uměním, vypiplané inženýrské dovednosti i rutinní praktické činnosti vedou obecně vzato k jednomu stejnému cíli, který dobře znali už otcové kybernetiky – a to je schopnost řešit složité problémy. Za prvé jde
Archivní diskuze převzatá z rvp.cz. Přidávání nových komentářů není k dispozici.
Ivan Ryant5. 9. 2011
Pracovní verze kapitoly, která vysvětluje základní pojmy, je ke stažení na adrese
http://digifolio.rvp.cz/view/artefact.php?artefact=30389&view=4555
v pohledu http://digifolio.rvp.cz/view/view.php?id=4555
Dospěl jsem tedy k banální, dávno známé poučce, a přece jsem užasl skoro jako Kant, když spatřil nad sebou hvězdné nebe a v sobě pocítil mravní zákon. Jde totiž právě o to, aby se člověk mohl rozhodovat svobodně. Dostatek informací nám umožňuje projevit svobodnou vůli, kontrola informací je naopak způsob, jak zotročit lidi. Lidský zápas za svobodu bývá spojen s bojem o pravdivé informace. Hodnotu pravdivé informace poznali naši dědové, když za války poslouchali Londýn a pašovali motáky z kriminálů a koncentráků, poznali ji naši tátové, když Seifert s Hrubínem rozpoutali úsilí o svobodu slova napřed mezi spisovateli a filmaři a potom v celém národě, a poznala to i generace mých vrstevníků, když jsme se v poměrně uvolněných osmdesátých letech snažili dostat ke kvalitní odborné literatuře, ke kopírkám, faxům a počítačům (se zprávami z Londýna v té době už problém nebyl).
A dnešní mládež, naši žáci vědí stejně dobře jako my, že informace se musí hledat a ověřovat a že kvalitní pravdivou informaci nedostaneme ani dnes naservírovanou na zlatém podnose. Rozhodně nechci porovnávat dnešek s totalitní minulostí a kohokoli poučovat o tom, jak to tu dnes máme dobré nebo špatné – ostatně bylo by to marné, protože každá generace si potřebuje prožít svoji revoluci –, a že jsme už podezřele dlouho nezažili žádné lynčování v ulicích ani střelbu do bezbranných lidí! – Cesty ke svobodě holt bývají křivolaké a trnité. Zůstaňme raději u toho, že i informatika je vlastně a především součástí těchto křivolakých a trnitých cest ke svobodě. Přesně to vystihl propuštěný otrok Epiktétos, když po rozvláčných vytáčkách (jako že odpovědět si stejně musí každý sám) nakonec jasně a stručně zaperlil: „A přece, ptáš-li se mě, co jest dobrem pro člověka, nemohu ti nic jiného říci než že jakásisvoboda volby“[3].
Proto, že Epiktétova „jakási svoboda volby“ je jediným zásadním „dobrem pro člověka“, stala se i ústřední myšlenkou celého pojednání o základních pojmech v mé učebnici. A jsem věru na rozpacích a nevím, co řeknete mému rozhodnutí odložit tuto myšlenku až za výklad o nezvládnutelné složitosti systémů a o tom, co je to problém, a že systémový přístup nám dává lepší šanci na řešení složitých problémů než způsob chaotický. Možná jsem měl svobodou volby začít a teprve od ní přejít k složitosti, systémům a problémům – napište mi svůj názor do diskuse, možná pak tuto část výkladu ještě rád přepracuji. Na druhou stranu ale uvažte, jak abstraktní je výklad o svobodě v předchozím odstavci a jak špatně by jej asi snášeli moji žáci, kteří žádnou „svoji“ revoluci ještě neprožili.
Zatím tedy prahnou po krvavých scénkách na amatérských videích, případně si hrají na vojáky a na válku. Nezažili hlad, špínu a nevyspání. Neznají cenu svobody a necítí spoluvinu na krutostech, kterým se snad dalo zabránit. Neznají pocit bezmoci a ponížení, když si krutě vykoupenou svobodu přivlastní ti chytřejší z nás, kteří se vždycky umí chopit příležitosti až ve správný okamžik, kdy už zaplatili jiní. Asi proto jim abstraktní výklady o svobodě nic moc neříkají.
Začínám tedy podobně jako Daniel Jackson [7] krátkým výčtem nejhorších a ukázkových průšvihů (Bhópál, Černobyl). O některých menších píšu taky, ale ty budu moci ještě aktualizovat (místo tankeru Exxon Valdez jmenovat Deepwater Horizon, místo havárie Tu-154 u Smolenska uvést havázii francouzského airbusu uprostřed Atlantiku). Poučení: lidé chybují, a proto složité systémy nelze řídit ručně, nýbrž automatem. Ale ani automat nestačí, protože i při konstrukci automatu lidé dělají chyby (jako příklad odhadnu počet chyb skrytých v textovém procesoru). Jde tedy o to, že celá naše civilizace je zákonitě tím křehčí, čím složitější jsou systémy, na kterých závisí. Kapitolu o složitých systémech uzavírám otázkou: mohou lidé zvládnout složitost velkých systémů? A pokud ano, tak jak?
Tím se dostanu k dalším důležitým pojmům, a to jsou: „problém, systém, systematické řešení a systémový přístup“.Problém se sice dá vymezit hned dost přesně, ale v případě systému si opět netroufám začít definicí – pro začátek se spokojím s vágním intuitivním chápáním pojmu „systém“ (každý tuší, o co jde), k tomu navíc si pomohu pouhým překladem (slovem „soustava“). Opírám se o kybernetickou klasiku: kromě Wienera[17] je to především Ashby[1], Valach–Klír[15], Habr–Vepřek[4].
Před padesáti lety u nás vycházely dosud nepřekonané populární knihy o kybernetice, zpočátku překlady a později i zajímavá původní díla. K nejlepším počítám Habrovu a Vepřekovu Systémovou analýzu a syntézu, kterou autoři kriticky přehodnocovali a dopracovávali skoro patnáct let, než vyšla podruhé – a musím říct, že čas této knížce neublížil: vyzrála, je kritičtější a víc podněcuje k přemýšlení.
Šedesátá léta přinesla technologický převrat: nejen masivní uplatnění chemie (LSD, plasty, hnojiva, …), ale také nástup výpočetní techniky do běžného života (např. zpracování sdruženého inkasa [16], řízení výrobních procesů, minipočítače v laboratořích). Začalo se ve velkém uskutečňovat to, o čem psal John Bernal [2] už před druhou světovou válkou. I u nás mnoho lidí uvěřilo, že svět míří k lepší, lidštější, harmonické budoucnosti. Svědčí o tom zejména Richtův[10] projekt Civilizace na rozcestí[12], který byl jedním z ideových zdrojů „socialismu s lidskou tváří“ a „obrodného procesu“ ve druhé polovině šedesátých let. Kromě krátkého období na přelomu let 1989–1990 si nepamatuji tak převratná a přitom optimistická očekávání budoucnosti – předpovědi klasiků kybernetiky se snad pomalu začínají naplňovat až dnes. Možná to je důvod, proč nebyly nejlepší knížky z let šedesátých dosud překonány.
Teprve až vysvětlím, co je to problém a systémový přístup, dostávám se k pojmu „informace“: chceme-li problém řešit, musíme se rozhodovat a informace je právě to, co nám dává svobodu volby. V podstatě je to tedy poznatek a je potřeba, abych vysvětlil, co je to poznatek. Ale zase to není tak jednoduché: ona totiž i dezinformace je informace (protože nám umožní rozhodnout se, mnohdy dokonce s pocitem svobodné vůle). Následuje tedy otázka: jak poznáváme, že poznáváme pravdivě? Stručně to shrnu, ale pak musím pro úplnost vložit trochu rozsáhlejší odbočku do filosofie, konkrétně do teorie poznávání [9]. Obávám se, že je to oříšek pro integrátory přesahů a mezipředmětových vazeb, ale pokud jej nerozlouskneme, nedokážeme vysvětlit základní pojem informatiky a celá znalostní struktura oboru se nám zhroutí (tak jak se dnes ostatně často hroutí nejen při výuce informatiky na gymnáziích, ale i na vysokých školách).
Nyní konečně můžeme přistoupit k pojmu „systém“. Po předchozím výkladu to již nebude obtížné: opřu se o pěkný článek na anglické Wikipedii [13] a doplním nějaký příklad pro názornost. O něco těžší bude vysvětlit pojem „informatika“. Tady totiž panuje značná nejednotnost a na české Wikipedii dokonce pořádný zmatek. Protestoval jsem sice proti článku o počítačové vědě, který si přisvojuje titul informatika[6], ale asi zůstane na mně, abych do Wikipedie napsal potřebný rozcestník a článek o počítačové vědě přejmenoval (ach jo, zase práce navíc a ještě navíc provázená nepříjemným vyjasňováním názorů mezi wikipedisty, ve kterém možná nedostanu za pravdu). Cizojazyčné verze Wikipedie nejsou úplně použitelné, protože v různých zemích se pojem „informatika“ vymezuje různě. Na radu autorky článku na české Wikipedii jsem se tedy obrátil na Českou terminologickou databázi knihovnictví a informační vědy[5] a tam jsem našel vymezení docela dobře přijatelné i pro moji učebnici a v souladu s RVP [11].
V čem je problém? Na název informatika si totiž činí nárok různé obory, zejména teoretická informatika (computer science) a informační věda (věda interdisciplinárního charakteru o působení informace ve společnosti). Přitom úplně vypadla např. teorie informace (jak se informace měří) a všechno, co není věda: různé inženýrské a technické disciplíny (např. návrh informačních systémů) a praktické činnosti (např. provozování databází nebo knihoven). Jenže informatika, jak je pojata v RVP, zahrnuje tohle všechno. Zmíněná terminologická databáze tento problém řeší docela dobře.
Shrnutí
Kapitola o základních pojmech informatiky napřed obsahuje vysvětlení pomocných pojmů jako je „problém“ a „systémový přístup“. Teprve potom mohu vysvětlit pojmy, o které jde hlavně: „informace“, „systém“ a „informatika“. Velkou pozornost věnuji pojmu „informace“, protože ten je klíčem k pochopení čehokoli v informatice, ale lidé mu často rozumí nepřesně, nebo dokonce nesprávně. Pojetí informace jako „poznatku“ si vyžádalo odbočku do teorie poznání a tradiční pojetí informace jako „schopnosti rozlišovat věci“ si vyžádá další filosofickou odbočku, a to do historie vědeckého myšlení.
Literatura a použité zdroje
ASHBY, William Ross. Kybernetika. 1. vyd. Praha: Orbis, 1961.
BERNAL, John Desmond. The Social Function of Science. London: G. Routledge & sons ltd., 1939.
Rámcový vzdělávací program pro gymnázia [online]. 2009. [cit. 2011-05-15]. Dostupné z: http://www.vuppraha.cz/wp-content/uploads/2009/12/RVPG-2007-07_final.pdf.
RICHTA, Radovan. Civilizace na rozcestí [online]. Praha : SDS. Podle prvního vydání naladatelství Svoboda, Praha 1966 [online]. [cit. 2011-04-21]. Dostupné z: http://www.sds.cz/docs/prectete/eknihy/rri_cnr.htm.
System [online]. Wikipedia, The Free Encyclopedia [online]. [cit. 2011-07-21]. Dostupné z: http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=System&oldid=440710414.
VOJANCOVÁ, Miroslava. Česká pošta, s. p. – informační služby a systémy. Bakalářská diplomová práce. Brno : Masarykova univerzita v Brně [online]. 2008. [cit. 2011-06-12]. Dostupné z: http://is.muni.cz/th/145211/ff_b/Bakalarska_prace.txt.
WIENER, Norbert. Kybernetika a společnost. Praha: Nakladatelství Československé akademie věd, 1963.
Další článek, v pořadí již třetí, opět klade mnoho otázek pro nalezení jediné odpovědi. Je to ten nejnáročnější způsob hledání pravdivé informace. A o to autorovi článku, panu Ivanu Ryantovi jde. Přeházet tuny materiálu pro zrnko vyrýžovaného zlata. Nechci přístup jiných autorů učebnic snižovat, ale v oboru informatiky mají učebnice často velmi krátký život, volají po znovuzrození v aktuálnější podobě a pak znovu, až se v knihovnách kabinetů vytvoří řada knih se snižující se nebo nulovou užitnou hodnotou.
Konečně, pokud autor ve svém úsilí nadále setrvá, budeme mít možnost vlastnit učebnici hodnoty trvalé. Učebnici, která nekonstatuje, nepopisuje a není manuálem pro soudobý hardware a software.
