Лекция 2 основные понятия информационных технологий ит. Основные понятия информационных процессов


Виды информационных процессов.

Как мы уже отметили, под современной ИТ понимается совокупность информационных процессов (сбора, передачи, обработки и т.д.), реализованных на базе вычислительной техники и средств связи и привязанных к конкретной предметной области (например, производству или организационному управлению).

Существуют следующие виды информационных процессов (фазы информационного цикла):

  1. Сбор информации (иногда этот процесс называют восприятие или отбор информации).

Здесь осуществляется целенаправленное извлечение и анализ информации о каком-либо объекте, в результате чего формируется образ объекта, происходит его опознавание и оценка. При этом необходимо отделить интересующую нас в данном случае информацию от шумов и помех. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем.

Простейшим видом восприятия (сбора) является различение двух противоположных состояний: наличия («да») и отсутствия («нет»), более сложным – измерение. Для обеспечения сбора путем измерения необходимы специальные технические устройства – датчики (первичные измерительные преобразователи). Для сбора информации, носителем которой является документ, традиционно используются устройства ввода в ЭВМ, такие как клавиатура, манипуляторы, диджитайзеры (digitizer) и т.п. Все чаще используется средство НИТ – оптический считыватель (сканер).

  1. Передача (прием) информации.

Здесь информация переносится в пространстве от источника к получателю посредством тех или иных сигналов. На передающей стороне важное значение имеют такие операции, как, модуляция, кодирование, иногда аналого-цифровое преобразование (т.е. квантование по уровню и дискретизация по времени) и шифрование. На приёмной стороне осуществляется демодуляция, декодирование и восстановление непрерывного сигнала (т.е. цифро-аналоговое преобразование). Для передачи на расстояние используются каналы различной природы, самыми распространенными из которых являются электрические (обычные проводные линии) или электромагнитные (радиолинии). В НИТ все шире используется оптический канал (т.е. волоконно-оптические линии связи). Передача информации в НИТ осуществляется на базе информационных сетей.

  1. Хранение (накопление) информации.

Это перенос информации во времени. Для этого информация должна быть зафиксирована на материальном носителе. Традиционные способы хранения информации: для текста – бумажные печатные документы, для изображений – фотография и кино, для звука – магнитная запись. НИТ предложила свои способы хранения – внешняя память ЭВМ, микрофильмирование и микрофиширование. Именно память ЭВМ обеспечивает хранение информации в виде, позволяющем получить данные по запросам пользователей в приемлемые сроки, т.е. превращает накопленную информацию в информационные ресурсы. Наиболее эффективным способом хранения информации являются базы данных.

  1. Обработка информации.

Это упорядоченный процесс её преобразования в соответствии с некоторым алгоритмом. Здесь осуществляется выявление в информации интересующих зависимостей, сортировка, поиск и т.п. операции. Внедрение компьютерной информационной технологии обработки существенно повышает производительность труда персонала, освобождает его от рутинных операций, и часто приводит к сокращению численности работников.

В системах управления важнейшей целью обработки является решение задачи выбора управляющих воздействий. НИТ процесс обработки информации возлагает на ЭВМ, и только те процедуры, которые не поддаются формализации и требуют творческого подхода (в первую очередь процедуры принятия решения), осуществляются человеком.

  1. Представление информации (отображение или доведение до пользователя).

Здесь осуществляется преобразование информации о процессе или объекте (обычно после её обработки) в форму, обеспечивающую оперативное и безошибочное восприятие ее человеком. Это осуществляется с помощью устройств, способных воздействовать на органы чувств человека. К ним относятся такие традиционные устройства, как индикаторы, приборы, сигнализаторы, табло, мнемосхемы, а также средства НИТ: дисплеи, устройства печати, графопостроители (плоттеры), синтезаторы звука и некоторые другие.

Совокупность этих процессов, обеспечивает работу любой информационной (автоматизированной) системы, под которой понимают человеко-компьютерную систему, использующую компьютерную информационную технологию для достижения поставленной цели (производство информационных продуктов или поддержка принятия решений).

studfiles.net

3. Общая характеристика информационных процессов

Информация существует не сама по себе, она проявляется в информационных процессах.

Информационный процесс– это совокупность действий, проводимых над информацией, представленной в определённой форме, с целью достижения определённого результата

Сбор информации

Предполагает получение максимально выверенной исходной информации и является одним из самых ответственных этапов в работе с информацией, поскольку от цели сбора и методов последующей обработки полностью зависит конечный результат работы всей информационной системы.

Технология сбора подразумевает использование определённых методов сбора информации и технических средств, которые выбираются в зависимости от вида информации и этих методов. На заключительном этапе сбора, когда информация преобразуется в данные, т. е. в информацию, представленную в формализованном виде, пригодном для компьютерной обработки, осуществляется её ввод в систему .

Хранение информации

Для ввода в ЭВМ информация об условиях задачи и методе её решения должна быть перенесена на специальный носитель, с которого она воспринимается ЭВМ.

Ранее использовались бумажные карты (перфокарты) или ленты (перфоленты), на которые буквы, цифры, другие символы наносились с помощью специальной системы знаков, например, совокупности пробитых и непробитых позиций.

Также применялись магнитная лента, гибкие диски (дискеты).

В настоящее время применяются жёсткие диски, компакт-диски, DVD, флеш-карты и др.

Процесс передачи

Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними.

Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

Источник информации – это тот элемент окружающего мира (объект, процесс, явление, событие), сведения о котором являются объектом преобразования.

Потребителем (приёмником) информации является элемент окружающего мира, который использует информацию (для выработки поведения, для принятия решения, для управления или для обучения).

Сообщение от источника к приёмнику передаётся в материально-энергетической форме (электрический, световой, звуковой сигнал и т. д.) по каналу информации.

Человек воспринимает сообщение посредством органов чувств.

Приёмники информации в технике воспринимают сообщения с помощью различной измерительной и регистрирующей аппаратуры.

В обоих случаях с приёмом информации связано изменение во времени значений какой-либо величины, характеризующей состояние приёмника.

В этом смысле информационное сообщение может быть представлено в виде функции X(t), характеризующей изменение во времени материально-энергетических параметров физической среды, в которой осуществляются информационные процессы.

Чаще всего функция X(t) может принимать любые вещественные значения в диапазоне изменения аргумента t. Например, температура в интервале времени измерения может непрерывно изменяться от некоторого начального значения до некоторого конечного. При этом функция X(t) передаёт характер изменения температуры во времени. В таком случае мы встречаемся с непрерывной, или аналоговой, информацией, источником которой обычно являются различные природные объекты, объекты технологических процессов и др.

Информационные сообщения, используемые человеком, чаще носят характер дискретных сообщений.

Таковыми являются, например, сигналы тревоги, передаваемые посредством световых и звуковых сообщений. Дискретными являются также языковые сообщения, передаваемые в письменном виде или с помощью звуковых сигналов; сообщения, передаваемые с помощью жестов, и др.  Из-за ограниченной точности чувственного восприятия и используемых измерительных приборов человек воспринимает непрерывную информацию чаще всего в дискретной форме.

Примером этого является определение по термометру цифрового значения температуры с определённой точностью.  Объектом передачи и преобразования в ЭВМ является дискретная информация.

Для её представления применяется так называемый алфавитный способ .

Обработка информации

Информацию можно:

  • создавать;

  • передавать;

  • воспринимать;

  • использовать;

  • запоминать;

  • принимать;

  • копировать;

  • формализовать;

  • распространять;

  • преобразовывать;

  • комбинировать;

  • обрабатывать;

  • делить на части;

  • упрощать;

  • собирать;

  • хранить;

  • искать;

  • измерять;

  • разрушать и др.

Обработка информации – получение одних информационных объектов из других информационных объектов путём выполнения некоторых алгоритмов (в настоящее время – при помощи компьютеров).

Современные информационные технологии позволяют обрабатывать информацию централизованным и децентрализованным (т. е. распределённым) способами .

1. Централизованный способ

Предполагает сосредоточение данных в информационно-вычислительном центре, выполняющем все основные действия технологического процесса обработки информации. Основное достоинство централизованного способа – сравнительная дешевизна обработки больших объёмов информации за счёт повышения загрузки вычислительных средств.

2. Децентрализованный способ

Характеризуется рассредоточением информационно-вычислительных ресурсов и распределением технологического процесса обработки информации по местам возникновения и потребления информации. Достоинством децентрализованного способа является повышение оперативности обработки информации и решения поставленных задач за счёт автоматизации деятельности на конкретных рабочих местах, применения надёжных средств передачи информации, организации сбора первичных документов и ввода исходных данных в местах их возникновения. 3. Смешанный способ

Характерны признаки двух способов одновременно (централизованный с частичной децентрализацией или децентрализованный с частичной централизацией). 

studfiles.net

Лекция 2 основные понятия информационных технологий ит

Лекция 1

Основные положения информационных технологий (ИТ)

Временной аспект эволюции ИТ.

Эволюция ИТ — это поступательное гармонизированное развитие ИТ в системе развития человека, его исторический опыт по трансформации представления реальных объектов — предметов и процессов в информационные образы. По каким же признакам можно выделить стадии эволюции ИТ?

Стадии могут быть выделены по различным признакам, например по времени, пространству, методам, средствам и др.

К истокам ИТ можно отнести пещерную и наскальную живопись, подсчет предметов, появление искусства, письменности. Материальными носителями информации были камни, кости, дерево, глина, кожа, папирус, шелк, бумага и др. Первая ИТ заключалась в передаче знаний устно по наследству. Появились хранители знаний — жрецы, духовенство. Профессиональные навыки передава лись личным примером. Доступ к знаниям и информации был ограничен, поэтому знания не могли существенно влиять на производственный процесс. Уровень технологии обработки данных был ручной, производство — ремесленным, уникальным, мелкосерий ным. Темпы роста производства и номенклатуры производимой продукции были низки.

Появление первого печатного станка Иоганна Гутенберга и кни гопечатания (1445) произвело первую информационную революцию, которая длилась примерно 500 лет. Знания стали тиражироваться. Они уже могли влиять на производство. Появились станки, паровые машины, фотография, телеграф, радио. Производство стало промышленным, средне и крупносерийным. Темпы роста про изводства и номенклатуры изделий выросли. Если до конца XIX в. примерно 95% трудового населения работало в сфере материального производства и только 5% — в сфере обработки информации, то к середине ХХ в. примерно 30% трудового населения развитых стран занималось обработкой информации.

По этапам общественного развития можно выделить ИТ: перво бытнообщинные, рабовладельческие, феодальные, капиталистические и др.; по масштабу распространения ИТ: в пределах отдельного клана, народа, страны, материка, планеты, космической системы, Вселенной; по методам реализации ИТ: тактильные, визуальные, и др.; по средствам реализации ИТ: вещественные, механические, телеграфные, радио, телевизионные, электронные и др.

Более подробный временной аспект эволюции:

Этап I — ручной. До второй половины XIX в. основу ИТ в области экономики составляли перо, чернильница и бухгалтерская книга. Коммуникация (связь) осуществлялась путем передачи пакетов (депеш). Продуктивность информационной обработки была край не низкой, каждое письмо копировалось отдельно вручную, помимо счетов, суммируемых также вручную, не было другой информации для принятия решений.

Этап II — механический. На смену «ручной» ИТ в конце XIX в. пришла «механическая». Изобретение и внедрение механических счетно решающих устройств, пишущей машинки, телеграфа, теле фона, модернизация системы общественной почты — все это послу жило базой для принципиальных изменений в технологии обработки информации и, как следствие, увеличения продуктивности работы. «Механическая» ИТ оказала определенное влияние на по строение организационных структур предприятий.

Этап III — электрический (начало XX в. — 1930 е гг.). Этот этап характеризуется появлением «электрической» ИТ, основанной на использовании электричества: счетные устройства (счетно перфорационные машины Холлерита с использованием перфокарт), телеграфные аппараты, электрические пишущие машинки, копировальные машины на обычной бумаге, портативные диктофоны. Они модернизировали офисную деятельность за счет улучшения качества, увеличения количества и скорости обработки документов.

Этап IV — электронно механический (1940—1970 е гг.). В 1946 г. была создана первая ЭВМ — ЭНИАК. Во второй половине 1960 х гг. стали применяться большие высокоскоростные ЭВМ. Постепенно стали формироваться специализированные службы обработки ин формации — информационно вычислительные центры. Процессы обработки информации больше смещались в сторону трансформации ее содержательной части. Это положило начало формированию «электронной» технологии.

Этап V — электронно логический (1970—1980 е гг.). Сложившиеся в 1960 х гг. концепции применения АСУ не всегда и не в полной мере отвечали задаче совершенствования управления и оптимальной реализации компонентов ИТ. Методологически эти концепции нередко опирались на ошибочные представления о неограниченных возможностях ИТ при условии непрерывного наращивания вычислительной мощности АСУ.

Начиная с 1970 х гг. сформировалась тенденция перенесения центра тяжести развития АСУ на фундаментальные компоненты ИТ, в частности на аналитическую работу, с максимальным применением человеко-машинных процедур. Однако по прежнему вся эта работа проводилась на мощных ЭВМ, размещенных централизо ванно в вычислительных центрах. При этом в основу построения подобных АСУ положена гипотеза, согласно которой задачи анализа и принятия решений относились к классу формализуемых, поддающихся математическому моделированию. Предполагалось, что такие АСУ должны улучшить качество, полноту, подлинность и своевременность информационного обеспечения ЛПР, эффективность работы которых будет возрастать благодаря увеличению числа аналитических задач. Однако внедрение подобных систем дало весьма отрезвляющие результаты. Оказалось, что применяемые экономико математичес кие модели имеют ограниченные возможности практического использования: аналитическая работа и процесс принятия решений происходят в отрыве от реальной ситуации и не подкрепляются ин формационным процессом формирования решений в их адекватном виде.

Этап VI — электронно -интеллектуальный (1980—1990 е гг.). С появлением ПК происходит принципиальная модернизация идеи автоматизированного управления. Системный подход к созданию ИТ позволил окончательно признать, что самая мощная ЭВМ не может заменить человека. С внедрением персональных ЭВМ на- чался переход от централизованной обработки данных к распределенной децентрализованной обработке данных. Это обусловило увеличение однородных ИТ и децентрализацию управления. Данный принцип воплотился в создании систем поддержки принятия решений (СППР), ЭС. Системы указанных классов означают но вый этап интеллектуализации автоматизированного управления, увеличения роли человека как ЛПР. Появляются АРМ специалистов. Усложнение социальных задач обусловило увеличение разнородности ИТ, некоторой разобщен ности ИТ. Вместе с тем возникла объективная необходимость интеграции ИТ. С развитием средств передачи данных и связи началось создание так называемых телекоммуникаций. Интеграция ЭВМ и телекоммуникаций обусловила создание локальных, региональных и глобальных сетей ЭВМ

Этап VII (с начала XXI в.). Этот этап можно определить как период широкого формирования информационных обществ. Он характеризуется глобализацией ИТ и связанным с ними применением достижений науки и техники — суперкомпьютеров, квантовых и нанокомпьютеров и технологий в развитых государствах. В области телекоммуникаций все чаще используются оптические проводные и беспроводные системы, а также иные беспроводные коммуникации. На данном этапе для создания ИТ различного класса и назначения более широко применяется принцип системности, реализуется идея гармонизации человека и ЭВМ в решении профессиональных задач, улучшается качество работы за счет расширения состава задач с применением ЭВМ. Кроме того, эффективность ЭВМ повышается за счет более строгой формализации задач пользователя. Основные вехи эволюции ИТ представлены в таблицы:

Эволюцию ИТ можно представить и в виде этапов развития информатизации, среди которых выделяют следующие:

1. Технический период, аппаратная фаза, или «железный век» (1946—1954). В этот период создана первая ЭВМ и сформировано современное представление принципов структуры и функционирования ЭВМ. Несмотря на разнообразие конструкционных решений ЭВМ, центральный процессор и память подчиняются принципам фон Неймана. Определена архитектура универсальных ЭВМ. В дальнейшем происходило улучшение экономической, технической, энергетической эффективности ЭВМ путем миниатюризации и повышения быстродействия компонентов ЭВМ.

2. Программный период, программная фаза, или «бронзовый век» (1954—1970). Начинается с разработки первого языка программирования «Фортран» и заканчивается формированием окончательных представлений о функциях ОС, прикладных программ и систем программирования. На этом этапе было создано представ ление о современной классификации программных средств, структурах и взаимосвязях языков программирования, системах и сред ствах программирования и др.

3. Информационный период, информационная фаза, или «серебряный век» (1970—1990). За этот период основные решения ученых и специалистов относятся к формированию представлений о структуре данных, языках описания данных (ЯОД) и языках манипулирования данными (ЯМД). Создаются АИС различного класса и назначения, АСОД, АИПС, АБД, АСУ и др.

4. Гуманитарный период, гуманитарная фаза, или «золотой век» (с 1990 г. и по настоящее время). С широким внедрением персональных ЭВМ расширяется круг пользователей ИТ от домашнего до глобального уровней. Существенно расширяются интерфейсные, коммуникационные и навигационные возможности ИТ. В производство компонентов средств вычислительной техники и передачи данных внедряются нанотехнологии. Все приведенные схемы периодизации эволюции ИТ имеют определенное пересечение по признакам периодизации и достаточно условны. Вместе с тем многоаспектное представление эволюции позволяет более точно оценить этот интересный и сложный процесс развития цивилизации, место ИТ, значение которых в жизни общества в полной мере пока еще не оценено.

Рассмотрим основные понятия ИТ — «сведения», «сообщения», «данные», «знания», «информация». Эти взаимосвязанные понятия рассматриваются и в других областях, их дефиниции могут отличаться от дефиниций предметной области ИТ..

Сведения. Часто в предметной области ИТ оперируют понятием «сведения». В общепринятом смысле сведения отражают объекты реального мира. Эти объекты в методологическом отношении дифференцируются на статические и динамические категории, т.е. предметы и процессы (явления).

Сообщения об объектах проводят ся путем идентификации свойств объектов. Эти свойства обычно можно отобразить в виде совокупности признаков, характеристик, показателей, параметров и др. Эти характеристики, как правило, оформляются в виде совокупности символов, сигналов какой либо системы. Эта система организована по определенным логическим правилам. Буквы, иероглифы, рисунки, звуки, их комбинации фиксируются на носителе информации по определенным правилам (регламенту), например, письмо на бумаге, жестикуляция, сигналы корабельного сигнальщика и др. С учетом выделенных признаков можно дать следующую дефиницию понятия «сведения» — это совокупности символов, сигналов, организованные по определенным логическим правилам, отражающие свойства объектов реального мира и передаваемые во времени и пространстве. Сообщения. Близким по смыслу понятию «сведения» является понятие «сообщение». Различие заключается в том, что сообще ние ассоциируется с передачей сведений, прежде всего звуковым, например устным способом достаточно в узких рамках пространства и времени. Так, научные результаты исследователя могут быть переданы на научной конференции только ее участникам в виде сообщения. Таким образом, в аспекте технологии передачи сообщение — это разновидность сведения, передаваемого обычно звуковым способом. Вместе с тем те же научные сообщения могут быть опубликованы в виде сборника тезисов докладов, имеющих широкие возможности передачи их во времени и пространстве для более широкой научной общественности. Иногда говорят о почтовом сообщении, по сути — о письменном сообщении. Данные. С позиций ИТ понятия «сведения» и «данные», хотя и во многом схожи, имеют определенное различие. Данные непосредственно относятся к процессам ИТ, а именно к их процедурной части, т.е. к системе обработки данных (СОД), к технологическому процессу обработки данных (ТПОД). Ручные и автоматизированные СОД предъявляют определенные требования к входным сведениям. Эти сведения должны быть представлены уже не в произвольной, а в определенной форме. Эта форма и регламент (правила) представления для каждого класса ТПОД определяются с учетом особенностей вида сведений, СОД и др. Так, учетные и плановые сведения в системах управления, как правило, представляются в виде таблиц. Особенности СОД, в частности способа ввода сведений в ЭВМ, — сканеры, клавиатура, канал связи, микрофон, плазменная панель — предъявляют собственные требования по форме и регламенту ввода сведений. Таким образом,

данные — это разновидность сведений, представленных в форме, адаптированной к вводу в СОД. В нашем случае СОД представляется широким спектром средств обработки данных, в том числе и ЭВМ.

Знания. Важной составляющей информации являются знания. К ключевым признакам знания относятся:

-результат процесса познания действительности в пространстве и времени;

- процесс познания, происходящий на основе логического обобщения достоверных фактов и построения адекватных представлений, понятий, суждений, теорий, законов;

-их регистрация в виде знаков естественных и искусственных языков;

- развитие на уровне индивида и общества в рамках исторической шкалы измерения;

- научное знание, выступающее высшей формой знания и отражающее исторический опыт, восприятие человеком окружающего мира, выработку методов и средств адаптации человека к реальности;

- применение результатов познания в решении социальных задач. Таким образом

знания — это результат процесса познания действительности, проверенный общественно исторической практикой, адекватно отражаемый в сознании человека в виде определен ных категорий, с применением которых решаются задачи человека и общества.

Информация. Одной из форм представления знания является информация (от лат. informatio — разъяснение, изложение). В настоящее время имеется много определений информации. С содержательной точки зрения информация — это сведения об объектах реального мира, а с формальной точки зрения — совокупность сим волов и сигналов. В Федеральном законе от 27 июля 2006 г. № 149 ФЗ «Об ин формации, информационных технологиях и о защите информации» это понятие дано в следующей трактовке: «Информация — это сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления». Каждое понятие имеет свои особенности, так как порождается в различных отраслях знаний и условий формирования дефиниций (определений). Вместе с тем дефиниции этого понятия имеют и универсальные признаки, которые обусловливают определенную общность этих дефиниций и самого понятия. Информация, являясь отражением материальной сущности, служит способом описания взаимодействия источника информации и получателя. Одно и то же сообщение одному получателю может дать много информации, а другому — мало или ничего. «Информировать» в терминах теории информации означает сообщать ранее неизвестное. Так как информацию можно хранить, преобразовывать и пере давать, то должны быть ее носители, передатчики, каналы связи и приемники. Эта среда объединяет источники информации и ее получателей в информационную систему. Активными участниками информационного обмена необязательно должны быть люди: об мен информацией происходит также в животном и растительном мире. Однако когда речь идет о человеке как об участнике инфор мационного процесса, то имеется в виду смысловая (семантическая) информация. В общем виде информация представляет собой сведения об окружающей действительности, которые уменьшают имеющуюся степень неопределенности, неполноты знаний. Од ним из принципиальных свойств информации является ее технологичность, т.е. способность подвергаться преобразованию. Трансформация свойств информации может происходить по причине воздействия, например человека, ЭВМ и т.д. Изменение свойств информации проводится по программе, имеющей в основе логический аппарат и схему взаимосвязи рассматриваемых понятий (рис. 1.1

Информационная технология. Понятие «информационная технология» относится к видовому типу. Опорным понятием является здесь «технология», а понятие «информация» обеспечивает функцию видового разнообразия относительно понятия «технология». Таким образом, в синтаксическом отношении необходимо определить содержание этих двух понятий и провести их синтез на уровне свойств этих понятий.

В общем случае технология (от греч. techne — мастерство, искусство и logos — понятие, учение) рассматривается как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции. К технологии можно отнести операции добычи, обработки, транспортировки, хранения, контроля, выполняемые в состав определенного производственного процесса.

Таким образом, можно сказать, что технология представляет собой своеобразное средство, инструмент, способ для достижения поставленных целей, для решения задач в аспекте изменения качества объекта, разумеется, в сторону его улучшения. При этом предполагается, что имеется описание по применению этих способов, методов и средств. В научной литературе существуют различные определения понятия «информационная технология». Так, в «Толковом словаре по информатике» информационная технология (от англ. information technology) определена как «совокупность методов, производствен ных процессов и программно технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, об работку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, повышения их надежности и оперативности». В этом определении перечислен конкретный, но не полный перечень информационных процессов, что едва ли целесообразно указывать в определении.

Следует также отметить, что информационная технология не пред полагает в обязательном порядке применение ЭВМ. В современном обществе ИТ понимаются в трех вариантах:

традиционные (ручные), механизированные и автоматизированные (на базе ЭВМ). В наше рассмотрение входят в основном ИТ на базе ЭВМ, но при необходимости — и другие варианты ИТ.

ИТ характеризуются следующими признаками:

  • совокупностью производственно технологических методов и средств, определенным образом организованных для реализации процессов сбора, регистрации, преобразования, хранения и распространения информации;

  • методами и способами улучшения качества информационных процессов в достижении поставленных целей пользователя;

  • получением информации, обеспечивающей решение задач пользователя.

Вместе с тем для ИТ на базе ЭВМ характерен такой существенный признак, как «аппаратно программные средства и методы их применения, предназначенные для создания и использования ин формации в решении задач пользователя в определенных предмет информационная технология — это автоматизированная система технических, программных, производственно технологических методов и средств, предназначенная для реализации и улучшения качества информационных процессов с целью получения необходимой информации в решении задач пользователя. ИТ предназначены служить своеобразной платформой или базой для построения и реализации ИС различного класса и назначения. Системный типоряд ИТ составляют кон- кретные, базовые и глобальные ИТ.

Платформа информационной технологии. Понятие «платформа (от англ. platform) информационной технологии» является видовым. Платформы ИТ могут создаваться для выполнения специализированных и универсальных задач. Сущность универсальной платформы ИТ позволяет использовать ее при решении широкого круга задач. Можно выделить аппаратную, программную, административную, транспортную, прикладную и коммуникативную плат формы.

Аппаратная платформа — это техническое обеспечение ИТ, например IBM PC, Macintosh и т.д.

Программная платформа — это совокупность программ, обеспечивающая интерфейс между пакетами прикладных программ (ППК) и ОС. Примерами ППК могут служить бухгалтерские программы, пакеты статистического анализа данных и др., а для ОС — MS DOS, Windows, OS/2, UNIX, Linux и др. ОС устанавливается на соответствующие компьютеры и позволя ет работать с различными ППК. Пользователь приобретает про грамму, ориентированную на имеющуюся у него платформу и совместимую с ней.

Административная платформа, или платформа управления сетью, — это совокупность методов и средств аппаратно программного характера, предназначенная для управления се тью и входящими в нее системами. Такая платформа обеспечивает:

- контроль информационных процессов по решению задач пользователя;

- контроль работы устройств сети и состояния телекоммуникаций.

.Таким образом, платформа информационной технологии — это аппаратно программный комплекс средств и методов, принятый для реализации ИТ.

studfiles.net

Базовые информационные процессы

Понятие процесса в информатике является базовым, так как связывает в одно целое такие понятия, как система, цель, прямая и обратная связь.

Процесс - упорядоченная совокупность работ, заданных во времени и в пространстве, с указанием их начала и конца и точным определением входа и выхода.

Информатика изучает информационные процессы. Главные из них: ввод, передача, хранение и обработка, взятые в отдельности или в совокупности. Содержание и характер процессов во многом определяется спецификой предметной области, в которой функционирует ИС.

Из теории информационных процессов известно, что существует некий источник информации (объект материального мира) и приемник (также объект материального мира). Источник независим, поэтому он первичен. Между ними существует связь в виде сигнала, который является материальным носителем информации.

Среди информационных процессов можно выделить базовые процессы.

Извлечение информации

Источник данных в любой предметной области - это объекты и их свойства, а также процессы и функции, выполняемые объектами. Каждая предметная область имеет три уровня представления: реальное, формальное и информационное. При извлечении информации она трижды оценивается: синтаксическая ценность (правильность представления), семантическая ценность (смысловая ценность), прагматическая ценность (потребительская, практическая).

Чтобы адекватно формализовать предметную область применяют объектно-ориентированный подход. Его основные понятия: объект, класс, экземпляр. Объект - это абстракция множества предметов реального мира, обладающих одинаковыми характеристиками и законами функционирования. Таким образом, объект - типичный неопределенный элемент такого множества. Основные характеристики объекта - его атрибуты (свойства). Экземпляр объекта - конкретный элемент

множества. Класс - множество предметов реального мира, связанных общностью структуры и поведения. Элемент класса - это конкретный элемент данного множества.

2. Транспортирование (передача) информации Зависит от системы передачи. Сигнал может быть статическим (предназначенным для обработки, хранения и дальнейшего использования) и динамическим (для непосредственного воздействия на объект - акустические, оптические, электромагнитные сигналы). В процессе передачи некоторые параметры сигнала могут не удовлетворять требованиям окружающей среды, в этом случае они преобразуются в более подходящую форму - процесс модуляции. Обратный процесс - демодуляция выполняется специальными устройствами - модемами.

Основной физический способ транспортирования информации - использование сетей передачи данных. При разработке сетей для обеспечения совместимости используется ряд стандартов, объединенных в семиуровневую модель взаимодействия открытых систем, принятую во всем мире и известную как модель OSI. Она определяет правила взаимодействия компонентов сети на данном уровне (протокол уровня) и правила взаимодействия компонентов различных уровней (межуровневый интерфейс). Данная модель разработана международной организацией по стандартизации ISO в 1984 году. Большинство производителей сетевых программных и аппаратных средств придерживаются модели OSI (рис. 7).

Процесс взаимодействия узлов сети должен быть унифицирован и стандартизирован. Чтобы взаимодействие различных ресурсов сети проходило согласованно, применяют системы протоколов.

Протокол - это система формальных правил, определяющих последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевые компоненты различных узлов сети.

Компоненты, реализующие протоколы соседних уровней и находящиеся в одном узле сети, взаимодействуют друг с другом по определенным правилам.

Данные правила соответствуют стандартам форматов сообщений и называются интерфейсом.

 

Итак, протоколы определяют правила взаимодействия компонентов одного уровня в разных узлах, а интерфейсы определяют правила взаимодействия компонентов соседних уровней одного узла.

 
 
Горизонтальные связи между узлами осуществляются посредством постепенной передачи данных с самого нижнего, физического уровня, обслуживающего канал передачи узла А на физический уровень узла В, после чего поднимаются наверх до уровня, соответствующего тому, от которого поступила команда о передаче данных. То есть непосредственное взаимодействие узлов происходит между самыми нижними физическими уровнями.

Рассмотрим уровни протоколов модели OSI.

1) Прикладной уровень - высший уровень. Обеспечивает доступ программ к компьютерной сети (работа программ передачи файлов, почтовых служб, управления сетью).

2) Уровень представления данных - предназначен для преобразования данных из одной формы в другую (из кодовой таблицы расширенного двоично-десятичного кода обмена информацией EBCDIC в кодовую таблицу американского стандартного кода для обмена информацией ASCII). Осуществляется обработка специальных и графических символов, сжатие и восстановление данных, шифровка и дешифровка данных.

3) Сеансовый уровень - контроль обеспечение безопасности передаваемой информации и поддержка связи до момента окончания сеанса передачи.

4) Транспортный уровень - отвечает за скорость передачи данных, сохранность передаваемых данных, присвоение уникальных номеров пакетам. На транспортном уровне узла-приемника номера пакетов используются для контроля передачи и восстановления исходного порядка следования пакетов.

5) Сетевой уровень - определяет сетевые адреса узлов получателей этой же сети или другой в случае территориально распределенной или глобальной сети, устанавливает маршруты следования пакетов. Транспортный и сетевой уровни обеспечивают адресность и правильность доставки пакетов.

6) Канальный уровень - генерация, передача и получение кадров данных. В кадры помещаются данные, адресная и другая идентифицирующая кадр информация, поступающая с сетевого уровня. После этого кадры передаются на физический уровень, с которого их транспортируют на физический уровень другого узла.

7) Физический уровень - поступающие с сетевого уровня кадры преобразуются в последовательности электрических сигналов, представляющих логические комбинации нулей и единиц. На физическом уровне узла-приемника осуществляется обратная перекодировка нулей и единиц в кадры.

Модель OSI очень громоздка, избыточна, не обладает необходимой гибкостью в применении. Разработчики сетевого ПО берут ее за основу, но зачастую комбинируют по нескольку уровней в один - это касается верхних уровней, оставляя нижние неизменными. Например, Интернет использует пятиуровневую модель, в которой верхний прикладной уровень соответствует трем верхним уровням эталонной модели.

Разработкой стандартов для протоколов передачи данных в сетях занимается институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE). Эти стандарты, которые описывают методы доступа к сетевым каналам данных, получили название IEEE 802.

Существует большое количество протоколов сетевого взаимодействия, в разработке которых принимали участие известные компьютерные фирмы Microsoft, Novell, Apple Computer, Intel, IBM. Все существующие протоколы можно классифицировать по степени близости к физической среде передачи данных:

1) нижнего уровня (физический и канальный уровень): стандарт NDIS - спецификация интерфейса сетевых драйверов, стандарт ODI - открытый интерфейс связи;

2) среднего уровня (сетевой, транспортный и сеансовый уровни): NetBIOS - используется в локальных сетях, TCP/IP - в глобальной сети Интернет и локальных сетях, в свою очередь является семейством протоколов;

3) верхнего уровня (представления данных и прикладной) - соответствуют уровню пользователя: SMB и NCP - протоколы

перенаправления запросов и обмена сообщениями, SNMP - управления сетями, NFS - сетевой файловой системы, PPP - удаленного доступа к компьютерным ресурсам, FTP - передачи файлов, HTTP - передачи гипертекста, POP3 - электронной почты, NNTP - организации электронных конференций и системы новостей.

Обработка информации

Состоит в получении одних информационных объектов из других путем выполнения некоторых алгоритмов. Это основная операция над информацией, главное средство увеличения ее объема и разнообразия.

Действия по обработке информации зависят от цели. Основная задача - обеспечить сохранность (инвариантность) смысла информации. Но для разных потребителей смысловое значение информации может различаться. Поэтому согласно теории информационных процессов преобразование информации должно носить целенаправленный характер, то есть должно осуществляться в соответствии с целью конкретного потребителя.

Основные процедуры обработки данных:

1) создание данных - предусматривает их образование в результате выполнения некоторого алгоритма и дальнейшее использование для преобразования на более высоком уровне;

2) модификация данных - связана с отображением изменений в реальной предметной области; осуществляется путем включения новых данных и удаления ненужных;

3) контроль, безопасность, целостность - адекватное отображение реального состояния предметной области в информационной модели, обеспечение защиты информации от несанкционированного доступа, сбоев и повреждений технических и программных средств;

4) поиск информации - осуществляется при выполнении ответов на запросы и как самостоятельная операция;

5) поддержка принятия решений - наиболее важная процедура обработки информации, используется разнообразный математический аппарат (принятие решений в условиях определенности; принятие решений в условиях риска - учитывается влияние внешней среды, неподдающееся точному прогнозу, известно лишь вероятностное распределение ее состояний; принятие решений в условиях неопределенности - неизвестны значения вероятностей появления конечных результатов, которые либо не могут быть определены, либо не имеют содержательного смысла в контексте; принятие решений в условиях многокритериальности - при наличии нескольких самостоятельных, не сводимых одна к другой целей), системы искусственного интеллекта, экспертные системы;

6) создание документов, сводок, отчетов - преобразование информации в формы, соответствующие для человека и компьютера.

При преобразовании информации происходит ее перевод из одной формы представления или существования в другую. Процесс преобразования зависит от применения конкретной информационной технологии.

Хранение информации

Это одно из основных действий, обеспечивающее доступность информации в течение некоторого промежутка времени. Определяющим направлением реализации этого процесса является концепция баз данных, хранилищ данных.

База данных - это совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими пользователями и хранящихся с регулируемой избыточностью.

Банк данных - система, представляющая определенные услуги по хранению и поиску данных определенной группе пользователей по определенной тематике.

Система баз данных - совокупность управляющей системы, прикладного программного обеспечения, базы данных, операционной системы и технических средств, обеспечивающих информационной обслуживание пользователей

Хранилище данных - это база, хранящая данные, агрегированные по многим измерениям. Основное отличие от БД: агрегирование, данные никогда не удаляются, пополнение происходит на периодической основе, доступ к данным осуществляется на основе многомерного куба.

Репозитарий (репозиторий) - база данных, предназначенная для хранения не пользовательских, а системных данных.

ИС должна преобразовать воспринятую информацию в физическое явление, то есть занести на соответствующий носитель. Носители различают по виду (для использования человеком или машиной), по времени хранения (оперативное или долговременное) по используемому материалу (бумажные, оптические, магнитные, полупроводниковые, контактные). Суть процесса хранения: в некоторый момент времени поступает сигнал, под влиянием которого происходит физическое изменение его материального носителя. В любой произвольный момент состояние материального носителя информации преобразуется вновь в исходный сигнал.



infopedia.su

Базовые понятия информатики. Информационные технологии определение. Классификация информации.

На этой страничке мы поговорим на такие темы, как: Базовые понятия информатики, Информационные технологии определение, Классификация информации.

Информационные технологии определение.

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — наука непосредственно связанная с вычислительной техникой. Занимается изучением технологий управления и обработки данных, как с применением персонального компьютера, так и без применения вычислительной техники. В наше время очень сложно представить мир без Информационные технологии, компьютеров и других автоматизированных систем.

 

Сегодня, чаще понятие Информационные технологии, воспринимается как «Компьютерные технологии». Как правило, Информационные технологии непосредственно связаны с компьютером и программным обеспечением для передачи, хранения, обработки, редактирования и защиты информации.Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, Информационные технологии (ИТ) — это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин которые изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации, вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

Базовые понятия информатики.

Информатика: дисциплина, основанная на использование компьютерной техники, изучающая структуру, общие свойства информации и все информационные процессы (information automatique).

Базовыми понятиями информатики и информационных технологий являются:

  • Информация.
  • Информационные процессы.
  • Технология.
  • Информационные ресурсы.
  • Информационная система.

Информация — происходит от слова information, сведенья, данных. Информация в понимание компьютера, это последовательность символов, несущая смысловую нагрузку, и представленная в понятном компьютеру виде.

Информационные процессы — действия, осуществляемые с информацией:

  • Сбор.
  • Получение.
  • Хранение.
  • Обработка.
  • Передача.

Технология — происходит от латинского (techne): искусство, умение, мастерство. Технология, это определенная совокупность действий, направленная на достижение поставленной цели.

Информационные технологии — совокупность программных, технических, документальных средств, для выполнения информационных процессов.

Информационная система — упорядоченная совокупность документированной информации, отвечающая определенным принципам (достоверность, точность, структурированность). Типичным примером информационной системы является база данных. Также в состав информационной системы входят: локальные сети, базы данных, глобальные сети и т.д.

Информационный ресурс — совокупность данных, организованных для эффективного получения достоверной информации. Типичным примером информационного ресурса является веб-сайт.

Классификация информации.

Любая классификация всегда относительна. Один и тот же объект может быть классифицирован по разным признакам или критериям. Часто встречаются ситуации, когда в зависимости от условий внешней среды объект может быть отнесен к разным классификационным группировкам. Эти рассуждения особенно актуальны при классификации видов информации, так как она часто может быть использована в разных условиях, разными потребителями, для разных целей.

 

Информацию можно классифицировать по нескольким признакам. По способу получения и передачи информация классифицируется на: визуальная (зрительная), аудиальная (звуковая), тактильная (ощущаемая), органолептическая (вкусовая). По способу представления и обработки информация классифицируется на: аналоговую (обычная телефонная линия) и дискретную (цифровая). По технологии обработки в компьютере информацию можно классифицироваться на: символьную, числовую, мультимедийную и графическую

На этом данную статью я заканчиваю, надеюсь, вы полностью разобрались с темами: Базовые понятия информатики, Информационные технологии определение, Классификация информации.

more-it.ru