Информационные технологии
Понятие информационных технологий, их возникновение, этапы становлений, классификация и свойства. Стратегия перехода к информационному обществу. Режимы и программное обеспечение для обработки и систематизации информации. Языки системы программирования.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курс лекций |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.06.2010 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1
162
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный
инженерно-экономический университет»
Кафедра информационных систем в экономике
К.П. Голоскоков
информационные ТЕХНОЛОГИИ
Конспект лекций
Специальность 230201 - Информационные системы и технологии
Санкт-Петербург
2009
Допущено
редакционно-издательским советом СПбГИЭУ
в качестве методического издания
Составитель
канд. техн. наук, доц. К.П. Голоскоков
Рецензент
канд. биол. наук, доцент Н.И. Сясин
Подготовлено на кафедре
информационных систем в экономике
Одобрено научно-методическим советом факультета
Информационных систем в экономике и управлении
Отпечатано в авторской редакции с оригинал-макета,
представленного составителем
СПбГИЭУ, 2009
Введение
Фундаментальной чертой цивилизации сегодня является рост производства, потребления и накопления информации во всех отраслях человеческой деятельности. Вся жизнь человека так или иначе связана с получением, накоплением и обработкой информации, то есть с информационными технологиями.
Одной из важнейших проблем человечества в настоящее время является лавинообразный поток информации в любой отрасли его жизнедеятельности. Так, если с 1940 по 1950 годы объем информации удвоился примерно за 10 лет, то в настоящее время это удвоение уже происходит за 2-3 года.
Задача преодоления общечеловеческого кризисного явления, называемого "информационным бумом" решается путем внедрения средств и методов, автоматизирующих операции с данными с использованием компьютерной техники. Современные информационные технологии - это компьютерные технологии.
Без знания основ этих технологий сегодня немыслима деятельность инженера или ученого в любой области.
С некоторыми компьютерными технологиями вы можете познакомиться, например, при изучении дисциплины «Информатика». Однако все необходимые вам для дальнейшего обучения и будущей профессиональной деятельности информационные технологии нельзя было уложить в рамки одной учебной дисциплины «Информатика».
Вышеизложенное определяет актуальность для вас изучения дисциплины «Информационные технологии».
Цель изучения дисциплины: освоение информационных технологий, необходимых студенту для дальнейшей учебы и профессиональной деятельности.
Задачи изучения дисциплины: знакомство с понятием «информационные технологии»; знакомство с объектно-ориентированной многозадачной операционной системой Windows; освоение технологии практической работы на ЭВМ с использованием различных приложений операционной системы Windows; изучение основных принципов построения и функционирования компьютерных сетей; знакомство с основными понятиями и теоретическими основами глобальной сети INTERNET
Общий объем дисциплины «Информационные технологии» - 170 часов. Подробное распределение часов и содержание разделов и тем приведено в рабочей программе дисциплины. При изучении дисциплины рекомендуется использовать литературные источники, указанные в рабочей программе. Рабочим учебным планом предусмотрена защита курсовой работы. Форма промежуточного контроля - экзамен
Раздел 1. Возникновение и этапы становления информационных технологий
В данном разделе мы рассмотрим эволюцию развития информационных технологий. Мы обратимся к развитию вычислительной техники и взаимосвязи с поколениями информационных технологий.
1.1 Развитие информационных технологий
Эволюция информационных технологий наиболее ярко прослеживается на процессах хранения, транспортирования и обработки информации.
Рис. 1.1. Временные фазы развития управления данными
В управлении данными, объединяющем задачи их получения, хранения, обработки, анализа и визуализации, выделяют шесть временных фаз (поколений), которые представлены на рис. 1.1. Вначале данные обрабатывали вручную. На следующем шаге использовали оборудование с перфокартами и электромеханические машины для сортировки и табулирования миллионов записей. В третьей фазе данные хранились на магнитных лентах, и сохраняемые программы выполняли пакетную обработку последовательных файлов. Четвертая фаза связана с введением понятия схемы базы данных и оперативного навигационного доступа к ним. В пятой фазе был обеспечен автоматический доступ к реляционным базам данных и была внедрена распределенная и клиент-серверная обработка. Теперь мы находимся в начале шестого поколения систем, которые хранят более разнообразные типы данных (документы, графические, звуковые и видеообразы). Эти системы шестого поколения представляют собой базовые средства хранения для появляющихся приложений Интернета и Интранета.
1.2 Нулевое поколение
В нулевом поколении (4000 г. до н.э. - 1900 г.) в течение шести тысяч лет наблюдалась эволюция от глиняных таблиц к папирусу, затем к пергаменту и, наконец, к бумаге. Имелось много новшеств в представлении данных: фонетические алфавиты, сочинения, книги, библиотеки, бумажные и печатные издания. Это были большие достижения, но обработка информации в эту эпоху осуществлялась вручную.
1.3 Первое поколение
Первое поколение (1900-1955) связано с технологией перфокарт, когда запись данных представлялась на них в виде двоичных структур. Процветание компании IBM в период 1915-1960 гг. связано с производством электромеханического оборудования для записи данных на карты, сортировки и составления таблиц. Громоздкость оборудования, необходимость хранения громадного количества перфокарт предопределили появление новой технологии, которая должна была вытеснить электромеханические компьютеры.
1.4 Второе поколение
Второе поколение (программируемое оборудование обработки записей, 1955-1980 гг.) связано с появлением технологии магнитных лент, каждая из которых могла хранить информацию десяти тысяч перфокарт. Для обработки информации были разработаны электронные компьютеры с хранимыми программами, которые могли обрабатывать сотни записей в секунду. Ключевым моментом этой новой технологии было программное обеспечение, с помощью которого сравнительно легко можно было программировать и использовать компьютеры.
Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Типовые программы последовательно читали несколько входных файлов и производили на выходе новые файлы. Для облегчения определения этих ориентированных на записи последовательных задач были созданы COBOL и несколько других языков программирования. Операционные системы обеспечивали абстракцию файла для хранения этих записей, язык управления выполнением заданий и планировщик заданий для управления потоком работ.
Системы пакетной обработки транзакций сохраняли их на картах или лентах и собирали в пакеты для последующей обработки. Раз в день эти пакеты транзакций сортировались. Отсортированные транзакции сливались с хранимой на ленте намного большей по размерам базой данных (основным файлом) для производства нового основного файла. На основе этого основного файла также производился отчет, который использовался как гроссбух на следующий бизнес-день. Пакетная обработка позволяла очень эффективно использовать компьютеры, но обладала двумя серьезными ограничениями: невозможностью распознавания ошибки до обработки основного файла и отсутствием оперативного знания о текущей информации.
1.5 Третье поколение
Третье поколение (оперативные базы данных, 1965-1980гг.) связано с внедрением оперативного доступа к данным в интерактивном режиме, основанном на использовании систем баз данных с оперативными транзакциями.
Технические средства для подключения к компьютеру интерактивных компьютерных терминалов прошли путь развития от телетайпов к простым алфавитно-цифровым дисплеям и, наконец, к сегодняшним интеллектуальным терминалам, основанным на технологии персональных компьютеров.
Оперативные базы данных хранились на магнитных дисках или барабанах, которые обеспечивали доступ к любому элементу данных за доли секунды. Эти устройства и программное обеспечение управления данными давали возможность программам считывать несколько записей, изменять их и затем возвращать новые значения оперативному пользователю. В начале системы обеспечивали простой поиск данных: либо прямой поиск по номеру записи, либо ассоциативный поиск по ключу.
Простые индексно-последовательные организации записей быстро развились в более мощную модель, ориентированную на наборы. Модели данных прошли эволюционный путь развития от иерархических и сетевых к реляционным.
В этих ранних базах данных поддерживались три вида схем данных:
* логическая, которая определяет глобальный логический проект записей базы данных и связей между записями;
* физическая, описывающая физическое размещение записей базы данных на устройствах памяти и в файлах, а также индексы, нужные для поддержания логических связей;
* предоставляемая каждому приложению подсхема, раскрывающая только часть логической схемы, которую использует программа.
Механизм логических и физических схем и подсхем обеспечивал независимость данных. И на самом деле многие программы, написанные в ту эпоху, все еще работают сегодня с использованием той же самой подсхемы, с которой все начиналось, хотя логическая и физическая схемы абсолютно изменились. К 1980 г. сетевые (и иерархические) модели данных, ориентированные на наборы записей, стали очень популярны. Однако навигационный программный интерфейс был низкого уровня, что послужило толчком к дальнейшему совершенствованию информационных технологий.
1.6 Четвертое поколение
Четвертое поколение (реляционные базы данных: архитектура «клиент - сервер», 1980-1995 гг.) явилось альтернативой низкоуровневому интерфейсу. Идея реляционной модели состоит в единообразном представлении сущности и связи. Реляционная модель данных обладает унифицированным языком для определения данных, навигации по данным и манипулирования данными. Работы в этом направлении породили язык, названный SQL, принятый в качестве стандарта.
Сегодня почти все системы баз данных обеспечивают интерфейс SQL. Кроме того, во всех системах поддерживаются собственные расширения, выходящие за рамки этого стандарта.
Кроме повышения продуктивности и простоты использования реляционная модель обладает некоторыми неожиданными преимуществами. Она оказалась хорошо пригодной к использованию в архитектуре «клиент-сервер», параллельной обработке и графических пользовательских интерфейсах. Приложение «клиент-сервер» разбивается на две части. Клиентская часть отвечает за поддержку ввода и представление выходных данных для пользователя или клиентского устройства. Сервер отвечает за хранение базы данных, обработку клиентских запросов к базе данных, возврат клиенту общего ответа. Реляционный интерфейс особенно удобен для Использования в архитектуре «клиент-сервер», поскольку приводит к обмену высокоуровневыми запросами и ответами. Высокоуровневый интерфейс SQL минимизирует коммуникации между клиентом и сервером. Сегодня многие клиент-серверные средства строятся на основе протокола Open Database Connectivity (ODBC), который обеспечивает для клиента стандартный механизм запросов высокого уровня к серверу. Архитектура «клиент-сервер» продолжает развиваться. Как разъясняется в следующем разделе, имеется возрастающая тенденция интеграции процедур в серверах баз данных. В частности, такие процедурные языки, как BASIC и Java, были добавлены к серверам, чтобы клиенты могли вызывать прикладные процедуры, выполняемые на них.
Параллельная обработка баз данных была вторым неожиданным преимуществом реляционной модели. Отношения являются однородными множествами записей. Реляционная модель включает набор операций, замкнутых по композиции: каждая операция получает отношения на входе и производит отношение как результат. Поэтому реляционные операции естественным образом предоставляют возможности конвейерного параллелизма путем направления вывода одной операции на вход следующей.
Реляционные данные также хорошо приспособлены к графическим пользовательским интерфейсам (GUI). Пользователи легко могут создавать отношения в виде электронных таблиц и визуально манипулировать ими.
Между тем файловые системы и системы, ориентированные на наборы, оставались «рабочими лошадками» многих корпораций. С годами эти корпорации построили громадные приложения и не могли легко перейти к использованию реляционных систем. Реляционные системы скорее стали ключевым средством для новых клиент-серверных приложений.
1.7 Пятое поколение
Пятое поколение (мультимедийные базы данных, с 1995 г.) связано с переходом от традиционных хранящих числа и символы, к объектно-реляционным, содержащим данные со сложным поведением. Например, географам следует иметь возможность реализации карт, специалистам в области текстов имеет смысл реализовывать индексацию и выборку текстов, специалистам по графическим образам стоило бы реализовать библиотеки типов для работы с образами. Конкретным примером может служить распространенный объективный тип временных рядов. Вместо встраивания этого объекта в систему баз рекомендуется реализация соответствующего типа в виде библиотеки классов с методами для создания, обновления и удаления временных рядов.
Быстрое развитие Интернета усиливает эти дебаты. Клиенты и серверы Интернета строятся с использованием апплетов и «хелперов», которые сохраняют, обрабатывают и отображают данные того или иного типа. Пользователи вставляют эти апплеты в браузер или сервер. Общераспространенные апплеты управляют звуком, графикой, видео, электронными таблицами, графами. Для каждого из ассоциированных с этими апплетами типов данных имеется библиотека классов. Настольные компьютеры и Web-браузеры являются распространенными источниками и приемниками большей части данных. Поэтому типы и объектные модели, используемые в настольных компьютерах, будут диктовать, какие библиотеки классов должны поддерживаться на серверах баз данных.
Подводя итог, следует отметить, что базы данных призваны хранить не только числа и текст. Они используются для хранения многих видов объектов и связей между этими объектами, что мы видим в World Wide Web. Различие между базой данных и остальной частью Web становится неясным.
Чтобы приблизиться к современному состоянию технологии управления данными, имеет смысл описать два крупных проекта, в которых используются предельные возможности сегодняшней технологии. Система Earth Observation System/Data Information System (EOS/DIS) разрабатывается агентством NASA и его подрядчиками для хранения всех данных, которые начали поступать со спутников серии «Миссия к планете Земля» с 1977 г. Объем базы данных, включающей данные от удаленных сенсорных датчиков, будет расти на 5 Тбайт в день (1 Тбайт - 10б Гбайт). К 2007 г. размер базы данных вырастет до 15 Пбайт. Это в 1000 раз больше объема самых больших современных оперативных баз данных. NASA желает, чтобы эта база данных была доступна каждому в любом месте и в любое время. Любой человек сможет осуществлять поиск, анализ и визуализацию данных из этой базы. Для построения EOS/DIS потребуются наиболее развитые методы хранения, поиска и визуализации данных. Большая часть данных будет обладать пространственными и временными характеристиками, так что для системы потребуются существенное развитие технологии хранения данных этих типов, а также библиотеки классов для различных научных наборов данных. Например, для этого приложения потребуется библиотека для определения снежного покрова, каталога растительных форм, анализа облачности и других физических свойств образов.
Другим впечатляющим примером базы данных является создаваемая всемирная библиотека. Многие ведомственные библиотеки открывают доступ к своим хранилищам в режиме on-line. Новая научная литература публикуется в режиме on-line. Такой вид публикаций поднимает трудные социальные вопросы по поводу авторских прав и интеллектуальной собственности и заставляет решать глубокие технические проблемы. Пугают размеры и многообразие информации. Информация появляется на многих языках, во многих форматах данных и в громадных объемах. При применении традиционных подходов к организации такой информации (автор, тема, название) не используются мощности компьютеров для поиска информации по содержимому, для связывания документов и для группирования сходных документов. Поиск требуемой информации в море документов, карт, фотографий, аудио- и видеоинформации представляет собой захватывающую и трудную проблему.
Быстрое развитие технологий хранения информации, коммуникаций и обработки позволяет переместить всю информацию в кибер- пространство. Программное обеспечение для определения, поиска и визуализации оперативно доступной информации - ключ к созданию и доступу к такой информации. Основные задачи, которые необходимо решить:
* определение моделей данных для их новых типов (например, пространственных, темпоральных, графических) и их интеграция с традиционными системами баз данных;
* масштабирование баз данных по размеру (до петабайт), пространственному размещению (распределенные) и многообразию (неоднородные);
* автоматическое обнаружение тенденций данных, структур и аномалий (поиск, анализ данных);
* интеграция (комбинирование) данных из нескольких источников;
* создание сценариев и управление потоком работ (процессом) и данными в организациях;
* автоматизация проектирования и администрирования базами данных.
1.8 Контрольные вопросы
1. Основные характеристики нулевого поколения информационных технологий.
2. Основные характеристики первого поколения информационных технологий.
3. Основные характеристики второго поколения информационных технологий.
4. Основные характеристики третьего поколения информационных технологий.
5. Основные характеристики четвертого поколения информационных технологий.
Раздел 2. Понятие информатизации. Стратегия перехода к информационному обществу
В данном разделе будут рассмотрены вопросы перехода к информационному обществу, а также методы CALS - технологий.
2.1 Методы CALS-технологии
Метод CALS (Computer aided Acquisition and Logistics Support, CALS-технология) -- компьютерно-ориентированный процесс поставок (сырья и комплектующих) и поддержка логистики - возник в 80-х годах XX в. для решения задачи повышения эффективности управления и планирования в процессе заказа, разработки, организации производства, поставок и эксплуатации военной техники.
CALS - это свод методик, позволяющий найти пути поиска системного подхода к процессу вывода новой продукции на рынок - от проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и организации производства до осуществления комплекса маркетинга, продаж и послепродажного обслуживания готовых изделий. Этот метод включает в себя положения системы качества и реализуется в форме проекта.
Дальнейшее развитие CALS-метода (2000 г.) привело к расширению первоначального смысла аббревиатуры CALS: Continuous Acquisition and Life circle Support - поддержка непрерывного жизненного цикла продукции (navysgml.dt.navy.mil/cals.html) как метода повышения конкурентоспособности изделия за счет эффективного управления информацией. Задача CALS-метода заключается в преобразовании жизненного цикла изделия в автоматизированный процесс путем реинжиниринга (реструктуризации) входящих в него процессов.
CALS-метод предусматривает однократный ввод данных, их хранение в стандартных форматах, стандартизацию интерфейсов и электронный обмен информацией между всеми организациями и их подразделениями - участниками проекта.
В определении CALS понятие «непрерывное развитие» предполагает постоянное приобретение изделием новых свойств за счет его беспрерывной модернизации, что требует эффективного контакта между поставщиком и потребителем. Термин «поддержка жизненного цикла изделия» предполагает организацию взаимодействия между участниками процесса на основе новых информационных и телекоммуникационных технологий.
Стратегия CALS предусматривает создание информационного пространства предприятия, позволяющего хранить информацию в электронном виде и выступающее как единый источник данных для всех участников жизненного цикла изделия. CALS-метод определяет информационное пространство (ИП) предприятия как аккумулятор всей информации об изделии, как единственный источник данных о нем (прямой обмен данными между участниками ЖЦ исключен), сформированный на основе международных, государственных и отраслевых стандартов.
Стратегия CALS предполагает два этапа создания единого информационного пространства:
· автоматизация отдельных процессов жизненного цикла изделия и представление данных о них в электронном виде согласно международным стандартам;
· интеграция автоматизированных процессов и относящихся к ним данных в составе единого информационного пространства.
Для реализации стратегии CALS используются следующие методы:
1. Технологии анализа и реинжиниринга бизнес-процессов - методы реструктуризации функционирования предприятия. Эти технологии позволяют корректно перейти от бумажного к электронному документообороту и внедрить в процессе автоматизации новые методы разработки изделий (параллельное проектирование, междисциплинарные рабочие группы и т. п.).
2. Технологии представления данных об изделии - методы стандартизированного представления в электронном виде данных, относящихся к отдельным процессам ЖЦ изделия.
3. Технологии интеграции данных об изделии - методы интеграции автоматизированных процессов ЖЦ и относящихся к ним данных.
Для интеграции всех данных в рамках ИП применяются системы управления данными об изделии. Их задача - аккумулировать всю информацию, создаваемую прикладными системами, в единую модель. Процесс взаимодействия этих систем и прикладных систем строится на основе стандартных интерфейсов, которые условно можно разделить на четыре группы.
1. Функциональные стандарты - отслеживают организационную процедуру взаимодействия компьютерных систем. Например в стандарте IDEF (Integrate Computer Automated Manufacturing DEFinition семейство методов и технологий для создания сложных систем и проектирования компьютерных систем), IDEF0 - моделирование функций.
2. Информационные стандарты - предлагают модель данных, используемую всеми участниками жизненного цикла. Например, ISO10303 STEP.
3. Стандарты на программную архитектуру - задают архитектуру программных систем, необходимую для организации взаимодействия без участия человека. Например, COBRA.
4. Коммуникационные стандарты - указывают способ физической передачи данных по локальным и глобальным сетям. Например, интернет-стандарты.
CALS - методология независима от предметной области и активно применяется при создании сложной наукоемкой продукции как военного, так и гражданского назначения, срок жизни которой, с учетом различных модернизаций, составляет десятки лет. Как правило, она разрабатывается с привлечением многочисленных субподрядчиков, и философия CALS подразумевает прозрачные и легкие коммуникации исполнителей друг с другом и покупателями.
2.2 Контрольные вопросы
1. Методы CALS - технологий.
2. Стратегии перехода к информационному обществу.
3. Группы стандартных интерфейсов.
Раздел 3. Информационная технология как составляющая часть информатики. Классификация информационных технологий
В данном разделе будут рассмотрены вопросы, связанные с основными понятиями информационных технологий, а также рассмотрены инструментальные средства построения пользовательского интерфейса. В этом разделе будут рассмотрены и вопросы взаимосвязи информационных систем и технологий.
3.1 Понятие информационной технологии
Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели.
Под технологией материального производства понимают процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения материального продукта.
Рис. 3.1. Информационная технология как аналог технологии переработки материальных ресурсов
Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта) (рис. 3.1).
Цель технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы.
Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
Известно, что, применяя разные технологии к одному и тому же материальному ресурсу, можно получить разные изделия, продукты. То же самое будет справедливо и для технологии переработки информации.
3.2 Новая информационная технология
К настоящему времени информационная технология прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: «новая», «компьютерная» или «современная».
Новая информационная технология - информационная технология с "дружественным" интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.Прилагательное "компьютерная" подчеркивает, что основным техническим средством ее реализации является компьютер.
Три основных принципа новой (компьютерной) информационной технологии:
* интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;
* интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;
* гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.
3.3 Инструментарий информационной технологии
Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель. В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), экспертные системы и т.д.
3.4 Соотношение информационной технологии и информационной системы
Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. На первый взгляд может показаться, что определения информационной технологии и системы очень похожи между собой. Однако это не так.
Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии - в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.
Информационная система является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель информационной системы - организация хранения и передачи информации. Информационная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации.
Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.
С учетом вышеизложенного:
информационная технология - совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по переработке информации на компьютере;
информационная система - человеко-компьютерная система для поддержки принятия решений и производства информационных продуктов, использующая компьютерную информационную технологию.
3.5 Внедрение информационной технологии в фирме
При внедрении информационной технологии в фирму необходимо выбрать одну из двух основных концепций, отражающих сложившиеся точки зрения на существующую структуру организации и роль в ней компьютерной обработки информации.
Первая концепция ориентируется на существующую структуру фирмы. Информационная технология приспосабливается к организационной структуре, и происходит лишь модернизация методов работы. Основной недостаток такой стратегии - необходимость непрерывных изменений формы представления информации, приспособленной к конкретным технологическим методам и техническим средствам. К достоинствам стратегии можно отнести минимальные степень риска и затраты.
Вторая концепция ориентируется на будущую структуру фирмы. Существующая структура будет модернизироваться. Данная стратегия предполагает максимальное развитие коммуникаций и разработку новых организационных взаимосвязей. Продуктивность организационной структуры фирмы возрастает, так как рационально распределяются архивы данных, снижается объем циркулирующей по системным каналам информации и достигается сбалансированность между решаемыми задачами. К основным ее недостаткам следует отнести:
* существенные затраты на первом этапе, связанном с разработкой общей концепции и обследованием всех подразделений фирмы;
* наличие психологической напряженности, вызванной предполагаемыми изменениями структуры фирмы и, как следствие, изменениями штатного расписания и должностных обязанностей.
Достоинствами данной стратегии являются:
* рационализация организационной структуры фирмы;
* максимальная занятость всех работников;
* высокий профессиональный уровень;
* интеграция профессиональных функций за счет использования компьютерных сетей.
3.6 Составляющие информационной технологии
Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т.п., могут применяться и в информационной технологии. Прежде чем разрабатывать эти понятия в любой технологии, в том числе и в информационной, всегда следует начинать с определения цели. Затем следует попытаться провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий.
На рис. 3.2 технологический процесс переработки информации представлен в виде иерархической структуры по уровням:
1-й уровень - этапы, где реализуются сравнительно длительные технологические процессы, состоящие из операций и действий последующих уровней.
Пример. Как следует понимать этап информационной технологии Технология создания шаблона формы документа в среде текстового процессора Word 6 0 состоит из следующих этапов:
* этап 1 - создание постоянной части формы в виде текстов и таблиц,
* этап 2 - создание постоянной части формы в виде кадра, куда затем помещается рисунок,
* этап 3 - создание переменной части формы,
* этап 4 - защита и сохранение формы.
2-й уровень - операции, в результате выполнения которых будет создан конкретный объект в выбранной на 1-м уровне программной среде.
Рис. 3.2. Представление информационной технологии в виде иерархической структуры, состоящей из этапов, действий, операций.
Пример. Как следует понимать операцию информационной технологии. Рассмотрим этап 2 технологии создания постоянной части формы документа в виде кадра в среде текстового процессора Word 6 0, который состоит из следующих операций: создание кадра, настройка кадра, внедрение в кадр рисунка.
3-й уровень - действия - совокупность стандартных для каждой программной среды приемов работы, приводящих к выполнению поставленной в соответствующей операции цели. Каждое действие изменяет содержание экрана.
Пример. Как следует понимать действие информационной технологии. Рассмотрим операцию 3 - внедрение в кадр рисунка в среде текстового процессора Word 6.0, которая состоит из следующих действий:
* действие 1 - установка курсора в кадре,
* действие 2 - выполнение команды ВСТАВКА - Рисунок,
* действие 3 - установка значений параметров в диалоговом окне
4-й уровень - элементарные операции по управлению мышью и клавиатурой.
Пример. Как следует понимать элементарную операцию информационной технологии? Ею может быть ввод команды, нажатие правой кнопки мыши, выбор пункта меню и т.п.
3.7 Контрольные вопросы
1. Понятие информационной технологии.
2. Взаимосвязь информационных систем и технологий.
3. Понятие пользовательского интерфейса.
4. Этапы построения информационных технологий.
Раздел 4. Базовые информационные процессы, их характеристики и модели
В данном разделе будут рассмотрены основные базовые процессы обработки информации, а именно пакетный режим обработки, сетевой и другие.
4.1 Пакетный режим обработки информации
Пакетный режим был наиболее распространен при централизованной организации решения экономических задач, когда большой удельный вес занимали задачи отчетности о производственно-хозяйственной деятельности экономических объектов разного уровня управления.
Организация вычислительного процесса при пакетном режиме строится без доступа пользователя к ЭВМ. Его функции ограничиваются подготовкой исходных данных по комплексу (пакету) задач и передачей их в центр обработки, содержащий задание для ЭВМ на обработку, программы и нормативно-справочные данные. Пакет вводится в ЭВМ и реализуется в автоматическом режиме
в соответствии с приоритетами задач без участия пользователя, что позволяет минимизировать время выполнения заданного набора задач. При этом работа ЭВМ может проходить в однопрограммном или многопрограммном режиме, что предпочтительнее, так как обеспечивается параллельная работа основных устройств машины. В настоящее время пакетный режим реализуется применительно к электронной почте и формирование регулярной отчетности.
4.2 Диалоговый режим обработки информации
Диалоговый режим взаимодействия пользователя и ЭВМ обеспечивает возможность оперативного вмешательства человека в процесс обработки информации на ЭВМ.
При коллективном диалоге с вычислительной системой управленческий персонал организации (фирмы) может использовать в автоматизированном процессе решения производственно-хозяйственных задач большой набор слабо формализуемых факторов в соответствии со своим опытом и знаниями реальной экономической ситуации. Особенно это касается экспертных систем.
Диалог представляет собой обмен информационными сообщениями между участниками процесса, когда прием, обработка и выдача сообщений происходят в реальном масштабе времени. Он может быть парным, когда число его участников равно двум, и множественным - при большем числе участников.
В основе машинной диалоговой технологии обработки информации лежит взаимодействие человека и ЭВМ во время решения задачи посредством передачи и приема сообщений через терминальные устройства. При диалоге типа «человек - ЭВМ» целью пользователя является получение результатных данных в процессе решения задачи. Цель использования ЭВМ - оказание помощи пользователю при выполнении рутинных операций.
Если роли участников диалога заданы жестко, то такой диалог называется жестким, например, режим работы «вопрос - ответ» с указанием того, кому из партнеров принадлежит инициатива. Альтернативная жесткая структура задает множество предписанных вариантов диалога, представляемых пользователю в виде меню, как правило, иерархической структуры, из которого он выбирает направление решения задачи. Такой диалог называется гибким. Свободным называется диалог, позволяющий участникам общения обмениваться информацией произвольным образом.
Эксплуатационные характеристики диалоговых систем должны удовлетворять следующим требованиям:
- легкая адаптация пользователя к системе;
- единообразие вычислительных, логических процедур и терминологии;
- снабжение пользователя справочной информацией и необходимыми инструкциями, выводимыми на экран видеотерминала или печатающее устройство с указанием моментов получения помощи от ЭВМ или необходимости проведения ответных действий;
- использование кратких форм диалога;
- наличие защитных средств информации в системе, реализуемых операционными системами и специальными программами.
Технология обработки данных в диалоговом режиме на ЭВМ предполагает: организацию в реальном времени непосредственного диалога пользователя и машины, в ходе которого ЭВМ информирует человека о состоянии решаемой задачи и предоставляет ему возможность активно воздействовать на ход ее решения; обеспечение реактивности, т.е. оперативной циркуляции сообщений как между функциональными задачами (программами), так и между задачами и пользователем; создание для конечных пользователей - специалистов управления достаточно прозрачной диалоговой системы, требующей от них лишь выполнения привычных служебных действий.
Для решения практических задач структура диалога включает различные возможные способы обмена информацией между пользователем и ЭВМ, т.е. диалоговая система содержит множество запросов и соответствующих им ответных сообщений. Каждому запросу соответствует несколько альтернативных ответных сообщений. Схема диалога разрабатывается обычно сразу на весь комплекс решаемых задач. Каждому пользователю выделяются отдельные части схемы диалога с целью автоматического контроля его полномочий и для предотвращения несанкционированного доступа.
Наиболее распространенными типами организации диалога являются меню, шаблон, команда, естественный язык.
Реализация диалога типа «меню» возможна через вывод на экран видеотерминала определенных функций системы.
Выбор конкретной функции пользователем может осуществляться:
- набором на клавиатуре требуемой директивы или ее сокращенного обозначения;
- набором на клавиатуре номера необходимой функции;
- подведением курсора в строку экрана с нужной пользователю функцией;
- нажатием функциональных клавиш, запрограммированных на реализацию данной функции.
Шаблон - это режим взаимодействия конечного пользователя и ЭВМ, на каждом шаге которого система воспринимает только синтактически ограниченное по формату входное сообщение пользователя. Варианты ответа пользователя ограничиваются форматами, предъявляемыми ему на экране видеотерминала. Диалог может быть реализован через:
- указание системой на экране дисплея формата вводимого пользователем сообщения;
- резервирование места для сообщения пользователя в тексте сообщения системы на экране терминала.
Диалог «шаблон» используется для ввода данных, значения которых или понятны (например, поле для записи даты, фамилии, названия предприятия и т.д.), или являются профессиональными терминами, известными пользователю по его предметной области.
Диалог типа «команда» инициируется пользователем. При этом выполняется одна из допустимых на данном шаге диалога команда пользователя. Их перечень отсутствует на экране, но легко вызывается на экран с помощью специальной директивы или функциональной клавиши (обычно F1). При вводе ошибочной команд (нет в списке, не тот формат или синтаксис) выдается сообщена об ошибке.
Естественный язык - это тип диалога, при котором запрос и ответ со стороны пользователя ведется на языке, близком к естественному. Пользователь свободно формулирует задачу, но с набором установленных программной средой слов, фраз и синтаксиса языка. Система может уточнять формулировку пользователя. Разновидностью диалога является речевое общение с системой.
Массовое применение ПЭВМ в режиме диалога обеспечивает отказ от использования традиционных бумажных носителей информации. Использование ПЭВМ в местах возникновения информации (на складах, в цехах, в функциональных управленческих отделах и др.) позволяет автоматизировать процесс изготовления и заполнения первичной документации. При составлении первичного документа пользователь в диалоговом режиме с помощью ПЭВМ выбирает нужную ему из ряда предлагаемых системой форму документа и выводит ее на экран монитора. Последующая работа заключается в заполнении формы данными, вводимыми с клавиатуры либо с помощью другого устройства ввода (светового пера, манипулятора типа «мышь» и т.п.). Данные могут быть записаны на жесткий или гибкие магнитные диски. Готовый документ может быть при необходимости выведен на печать.
Диалоговая технология для системы обработки данных на базе ПЭВМ обеспечивает проведение автоматизированного сбора, регистрации и предварительной обработки данных непосредственно на рабочих местах специалистов управления (создание АРМ).
В режиме диалога на ПЭВМ может работать не только оператор, но и конечный пользователь, знающий предметную область решаемой задачи, способный визуально обнаружить ошибки, как возникшие при вводе, так и не выявленные ранее непосредственно в первичных документах.
4.3 Сетевой режим обработки информации
Сеть - это совокупность программных, технических и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов.
Сеть позволяет:
- построить распределенные хранилища информации (базы данных);
- расширить перечень решаемых задач по обработке информации;
- повысить надежность информационной системы за счет дублирования работы ПК;
- создать новые виды сервисного обслуживания, например электронную почту;
- снизить стоимость обработки информации.
Характеристики сетей:
- открытость. Заключается в обеспечении возможности подключения в контур сети любых типов современных ПК;
- ресурсы. Значимость и ценность сети должны определяться набором хранимых в ней знаний, данных и способностью технических средств оперативно их представлять либо обрабатывать;
- надежность. Трактуется как обеспечение высокого показателя «наработки на отказ» за счет оперативных сообщений об аварийном режиме, тестирования, программно-логического контроля и дублирования техники;
- динамичность. Заключается в минимизации времени отклика сети на запрос пользователя;
- интерфейс. Предполагается, что сеть обеспечивает широкий набор сервисных функций по обслуживанию пользователя и предоставлению ему запрашиваемых информационных ресурсов;
- автономность. Понимается как возможность независимой работы сетей различных уровней;
- коммуникации. К ним предъявляются особые требования, связанные с обеспечением четкого взаимодействия ПК по любой принятой пользователем конфигурации сети. Сеть обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа, автоматическое восстановление работоспособности при аварийных сбоях, высокую достоверность передаваемой информации и вычислительных процедур.
Важнейшей характеристикой сети является топология, определяемая структурой соединения ПК в сети. Различают два вида топологии - физическая и логическая. Под физической топологией понимается реальная схема соединения узлов сети каналами связи, а под логической - структура маршрутов потоков данных между узлами.
Наиболее обширно представлена классификация сетевых технологий по признаку «охват территории».
Использование персональных компьютеров (ПК) в составе локальных вычислительных сетей (ЛВС) обеспечивает постоянное и оперативное взаимодействие между отдельными пользователями в пределах коммерческой либо научно-производственной структуры. Все ее компоненты сети (ПК, каналы коммуникаций, средства связи) физически размещаются на небольшой территории одной организации или ее отдельных подразделений.
Территориальной (региональной) называют сеть, компьютеры которой находятся на большом удалении друг от друга, как правило, от десятков до сотен километров. Иногда территориальную сеть называют корпоративной или ведомственной. Такая сеть обеспечивает обмен данными между имеющими доступ к ресурсам сети абонентами по телефонным каналам сети общего назначения, каналам сети «Телекс», а также по спутниковым каналам связи. Количество абонентов сети не ограничено. Им гарантируется надежный обмен данными в режиме «реального времени», передача факсов и телефонных (телексных) сообщений в заданное время, телефонная связь по спутниковым каналам.
Основная задача федеральной сети - создание магистральной сети передачи данных с коммутацией пакетов и предоставление услуг по передаче данных в реальном масштабе времени широкому кругу пользователей, к числу которых относятся и территориальные сети.
Глобальные сети обеспечивают возможность общения по переписке и телеконференции. Основная задача глобальной сети - обеспечение абонентам не только доступа к компьютерным ресурсам, но и возможности взаимодействия между собой различных профессиональных групп, рассредоточенных на большой территории.
4.4 Контрольные вопросы
1. В чем заключается пакетный режим обработки информации.
2. Основные характеристики сетевого режима обработки.
3. Классификация сетевых технологий по признаку «охват территории».
Раздел 5. Базовые информационные технологии
В этом разделе будут рассмотрены основные информационные технологии, а также виды пользовательского интерфейса.
5.1 Базовая информационная технология
Как уже отмечалось, понятие информационной технологии не может быть рассмотрено отдельно от технической (компьютерной) среды, т.е. от базовой информационной технологии.
Аппаратные (технических) средства, предназначенные для организации процесса переработки данных (информации, знаний), а также аппаратные (технические) средства, предназначенные для организации связи и передачи данных (информации, знаний) называют базовыми информационными технологиями.
С появлением компьютеров, у специалистов, занятых в самых разнообразных предметных областях (банковской, страховой, бухгалтерской, статистической и т.д.), появилась возможность использовать информационные технологии. В связи с этим возникла необходимость в 1 определении понятия существовавшей до этого момента традиционной (присущей той или иной предметной области) технологии преобразования исходной информации в требуемую результатную. Таким образом, появилось понятие предметной технологии. Необходимо помнить, что предметная технология и информационная технология влияют друг на друга.
5.2 Предметная информационная технология
Под предметной технологией понимается последовательность технологических этапов по преобразованию первичной информации в результатную в определенной предметной области, независящая от использования средств вычислительной техники и информационной технологии.
Упорядоченную последовательность взаимосвязанных действий, выполняемых в строго определенной последовательности с момента возникновения информации до получения заданных результатов называют технологическим процессом обработки информации.
Технологический процесс обработки информации зависит от характера решаемых задач, используемых технических средств, систем контроля, числа пользователей и т.д.
В связи с тем, что информационные технологии могут существенно отличаться в различных предметных областях и компьютерных средах, выделяют такие понятия как обеспечивающие и функциональные технологии.
5.3 Обеспечивающая информационная технология
Обеспечивающие информационные технологии - это технологии обработки информации, которые могут использоваться как инструментарий в различных предметных областях для решения различных задач.
Обеспечивающие технологии могут базироваться на совершенно разных платформах. Это связано с наличием различных вычислительных и технологических сред. Поэтому при их объединении на основе предметной технологии возникает проблема системной интеграции, которая заключается в необходимости приведения различных ИТ к единому стандартному интерфейсу.
Такая модификация обеспечивающих информационных технологий, при которой реализуется какая-либо из предметных технологий представляет собой функциональную информационную технологию.
5.4 Функциональная информационная технология
Функциональная информационная технология образует готовый программный продукт (или часть его), предназначенный для автоматизации задач в определенной предметной, области и заданной технической среде.
Преобразование (модификация) обеспечивающей информационной технологии в функциональную может быть выполнена не только специалистом-разработчиком систем, но и самим пользователем. Это зависит от квалификации пользователя и от сложности необходимой модификации.
В зависимости от вида обрабатываемой информации, информационные технологии могут быть ориентированы на:
- обработку данных (например, системы управления базами данных, электронные таблицы, алгоритмические языки, системы программирования и т.д.);
- обработку тестовой информации (например, текстовые процессоры, гипертекстовые системы и т.д.);
- обработку графики (например, средства для работы с растровой графикой, средства для работы с векторной графикой);
- обработку анимации, видеоизображения, звука (инструментарий для создания мультимедийных приложений);
- обработку знаний (экспертные системы).
Следует помнить, что современные информационные технологии могут образовывать интегрированные системы, включающие обработку различных видов информации.
Подобные документы
Информационные технологии и их использование в профессиональной деятельности. Значимость процессов перехода к "информационному обществу". Информационное обеспечение работы правоохранительных органов. Инструментальная СУБД "CronosPlus" и "CronosPRO".
контрольная работа [29,0 K], добавлен 30.09.2013Роль структуры управления в информационной системе. Примеры информационных систем. Структура и классификация информационных систем. Информационные технологии. Этапы развития информационных технологий. Виды информационных технологий.
курсовая работа [578,4 K], добавлен 17.06.2003Условия повышения эффективности управленческого труда. Основные свойства информационных технологий. Системные и инструментальные средства. Классификация информационных технологий по типу информации. Главные тенденции развития информационных технологий.
реферат [15,4 K], добавлен 01.04.2010Понятие информации и ее свойства. Классификация экономической информации, ключевые понятия, определяющие ее структуру. Примеры использования информационных технологий в бизнесе. Экономические информационные системы, их классификация и структура.
шпаргалка [26,5 K], добавлен 22.08.2009Основные понятия и определения информационных технологий, их классификация, техническое и программное обеспечение. Роль глобальных информационных сетей и интернета. Сущность автоматизации процессов принятия решений, использование компьютерных технологий.
тест [34,6 K], добавлен 10.12.2011Информатика как наука, ее функции. Виды, свойства и кодирование информации. Системы счисления. Высказывания и предикаты. Алгоритмы и их исполнители. Программное обеспечение. Языки и грамматики. Моделирование систем. Новые информационные технологии.
тест [89,0 K], добавлен 10.12.2011Классификация информационных систем и технологий в организационном управлении. Методы и организация создания ИС и ИТ. Состав, структура, внутримашинного информационного обеспечения. Информационные технологии и процедуры обработки экономической информации.
контрольная работа [28,9 K], добавлен 25.07.2012Технологические процессы обработки информации в информационных технологиях. Способы доступа к Internet. Информационные технологии в локальных и корпоративных компьютерных сетях. Средства обработки графической информации. Понятие информационной технологии.
учебное пособие [1,4 M], добавлен 23.03.2010Основное программное обеспечение для автоматизации производства. Финансовые и коммуникационные системы. Системы планирования и управления. Текстовые редакторы и табличные процессоры. Финансовое программное обеспечение. Шрифтовые технологии в документах.
шпаргалка [551,9 K], добавлен 16.08.2010Виды и классификация программного обеспечения. Операционные системы. Виды прикладного программного обеспечения. Программные средства работы с текстом, для вычислительных работ, с графикой, со звуком. Базы данных. Языки и системы программирования.
реферат [87,7 K], добавлен 07.03.2009
