Информационные системы

5000*500 = 2500000 стр/год - 1 группа.

500 групп*2,5 млн. стр = 1,25 млрд. стр/год.

! Сейчас главное не напечатать побольше, а не захлебнуться в море информации. Информационные системы - как Ноев Ковчег.

Переход к информационному обществу:

новые продукты и услуги,

экономика основана на знаниях,

знания - главный стратегический резерв повышения эффективности и производительности,

сокращение времени жизни продукта,

быстро меняющаяся среда (турбулентность).

Тема 5-6: Данные, информация и знания

Измерение и применение.

Информация, знания становятся равноправной и важнейшей компонентой экономического развития. Нам важно чётко определить базовые понятия, попытаться получить их количественные параметры и понять возможность их практического использования.

Данные - это фиксированные сведения о событиях и явлениях.

Информация - это обработанные данные, представленные в виде, пригодном для принятия решений или для проведения аналитических исследований.

Знания - это обработанная информация, используемая для принятия решений и решения задач, а также сведения о способах обработки информации для приведения её к виду, пригодному для принятия решений.

Три аспекта рассмотрения информации.

1) Синтаксический - отражает физические характеристики информации: способ представления, скорость передачи, тип носителя, способ кодирования, используемые каналы, надёжность и безопасность передачи. Информация, рассматриваемая только с точки зрения синтаксиса, обычно называется данными, т.к. в этом аспекте не рассматривается содержательная сторона.

В более широком смысле данные могут иметь семантический оттенок: есть косвенные данные о том, что он(а) вас любит. Если человек вас интересует, вы обращаете внимание на то, что он(а) сказал(а) и как, как посмотрел(а), как ответил(а) на важный для вас вопрос (не имеющий для других, может быть, смысла вообще). Постепенно набор этих данных может создать для вас информацию, которая даже превратится в знание, если вы рискнёте принять решение и пригласить юношу (девушку) в кино.

Любовь не наша сфера, но анализ косвенных данных, может быть, составляет основное содержание финансовых источников, пытающихся превратить косвенные данные в информацию.

При работе с информацией всегда имеется источник и потребитель. Пути и процессы, обеспечивающие передачу информации от источника к потребителю называются каналами связи или информационными коммуникациями.

2) Содержательная сторона характеризует семантический аспект информации, когда рассматривается состав содержащихся сведений и связь между ними.

3) Прагматический аспект информации связан с ценностью информации для пользователя при принятии им решения. Информацию, рассматриваемую в этом аспекте, можно назвать знанием.

О знаниях.

Знания могут существовать в виде:

предметном или конкретном, использующем информацию из конкретной области - это методики принятия решений для конкретно поставленной задачи (как спилить дерево, как обработать древесину, как сделать лодку и вёсла, как плыть на лодке по реке…);

концептуальном или обобщающем, использующем информацию из многих областей и определяющем, как извлекать знания из информации - это методологии (принципы кораблестроения, землеведения, управления компаниями…);

метазнаний - знаний о знаниях - генерирует новые знания - наука.

Метазнания в конкретной области:

химия - таблица Менделеева, предсказала появление новых химических элементов;

генетика - теория гомологических рядов Н.И. Вавилова, предсказывающая наличие растений с данными свойствами в данном районе;

физика - теория ценных реакций И.И. Семёнова, объясняющая происхождение химических или ядерных реакций, в результате которых появляется энергия или новые продукты, способные продолжать цепную реакцию.

Обобщающие или концептуальные метазнания - это теория научных заключений, выводов.

Метаметазнания - философия науки.

Измерение цены знаний.

Отметим наличие понятия общественное благо - это благо, предоставляемое потребителю бесплатно - воздух, солнце, ландшафт, дорога, медицина и т.д. - раньше - среднее образование в России. Некоторые общественные блага оплачиваются из средств налогоплательщиков.

За все остальные блага надо платить индивидуально. Отметим, что информация может быть как общественным благом, так и платным.

Так, информация о погоде, предоставленная ТВ - общественное благо. Информация о погоде для лётчика самолёта, предоставляемая в заданном виде и регламенте (стандарте) - платная услуга. Эта информация стоит дорого, т.к. для её получения используется мощная аппаратура, методика и квалифицированный труд специалистов, готовящих информацию в заданном стандарте. Информация, как общественное благо, предоставляется в стандарте Гидрометцентра.

Т.о., цена информации в данном случае может быть посчитана на основе известной методики определения рыночной цены товара, если иметь в виду синтаксическую компоненту:

мы снабжаем пилота или (автопилота) данными в требуемом формате, то есть информацией, на основе которой пилот принимает решение о курсе, скорости и т.п.

Цена информации с точки зрения семантики - это цена знания. Определение этой цены - задача сверхсложная, мы можем попытаться разобраться с одним подходом к такому оцениванию в случае конкретных знаний.

Рассмотрим пример выполнения проекта.

Пусть x = (x1,x2,…,xi,…,xn) - параметры "заказа" (дом x1 этажей, площадь - x2 м2, x3 - высота помещений…), y = (y1,y2,…,yj,…,yp) - параметры результата (стоимость, качество, надёжность, дизайн, удобство, экология…).

Для выполнения проекта можно воспользоваться знанием (метафизикой) z1. Применение к заказу с параметрами x даёт результат z1(x) = F(Y(1)) F(y1(1), y2(1) ,…, yp(1)).

В случае, если альтернативы нет, цена знания равна цене реализации проекта по единой (стандартной) методике (типовое строительство). Если альтернатива существует, то можно оценить выигрыш за счёт знаний. Методика z2.

z2(x) = F(Y(2)) = F(y1(2), y2(2) ,…, yp(2)).

Меры информации.

1. Синтаксическая мера информации.

Эта мера количества информации оперирует с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.

Объём данных Vд в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) в этом сообщении. В различных системах счисления один разряд имеет различный вес и соответственно меняется единица измерения данных:

В двоичной системе счисления единица измерения - бит (bit - binary digit - двоичный разряд). Наряду с минимальной единицей измерения данных "бит" широко используется укрупнённая единица измерения "байт", равная 8 бит.

Количество информации I на синтаксическом уровне невозможно определить без рассмотрения понятия неопределённости состояния системы (энтропии системы). Действительно, получение информации о какой-либо системе всегда связано с изменением степени неосведомлённости получателя о состоянии этой системы. Рассмотрим это понятие.

Пусть до получения информации потребитель имеет некоторые предварительные (априорные) сведения о системе . Мерой его неосведомлённости о системе является функция H(), которая в то же время служит и мерой неопределённости состояния системы.

После получения некоторого сообщения получатель приобрёл некоторую дополнительную информацию I(), уменьшившую его априорную неосведомлённость так, что апостериорная (после получения сообщения ) неопределённость состояния системы стала H().

Тогда количество информации I() о системе, полученной в сообщении определится так

I() = H()- H(),

т.е. количество информации измеряется изменением (уменьшением) неопределённости состояния системы.

Если конечная неопределённость H() обратится в нуль, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием и количество информации I() = H(). Иными словами энтропия системы H() может рассматриваться как мера недостаточности информации.

Энтропия системы H(), имеющая N возможных состояний, согласно формуле Шеннона (1995г.), равна:

,

где Pi - вероятность того, что система находится в i-м состоянии.

Для случая, когда все состояния системы равновероятны, т.е. их вероятности равны , её энтропия определяется соотношением

.

Часто информация кодируется числовыми кодами в той или иной системе счисления. А особенно это актуально при представлении информации в компьютере. Естественно, одно и то же количество разрядов в разных системах счисления может передавать разное число состояний отображаемого объекта, что можно представить в виде соотношения

N = m n,

где N - число всевозможных отображаемых состояний;

m - основание системы счисления (разнообразие символов, применяемых в алфавите);

n - число разрядов (символов) в сообщении.

Пример: По каналу связи передаётся n-разрядное сообщение, использующее m различных символов. Так как количество всевозможных кодовых комбинаций равно N = m n, то при равновероятности появления любой из них количество информации, приобретённой абонентом в результате получения сообщения, будет равно I = n log m - формула Хартли.

Если в качестве основания логарифма принять m, то I = n. В данном случае количество информации (при условии полного априорного незнания абонентом содержания сообщения) будет равно объёму данных I = Vд, полученных по каналу связи.

Для неравновероятных состояний системы всегда I < Vд = n.

Наиболее часто используются двоичные и десятичные логарифмы. Единицами измерения в этих случаях будут соответственно бит и дит.

2. Семантическая мера информации.

Для измерения смыслового содержания информации, т.е. её количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя принимать поступившее сообщение. Для этого используется понятие тезаурус пользователя.

Тезаурус - это совокупность сведений, которыми располагает пользователь или система.

В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S и тезаурусом пользователя Sp измеряется количество семантической информации Ic, воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус. Характер такой зависимости показан на рисунке №1.

Рассмотрим два предельных случая, когда количество семантической информации Ic равно 0:

при Sp = 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;

при Sp пользователь всё знает, и поступающая информация ему не нужна.

Максимальное количество семантической информации Ic потребитель приобретает при согласовании ее смыслового содержания S со своим тезаурусом Sp (Sp = Sp opt ), когда поступающая информация понятна

пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения.

Следовательно, количество семантической информации в сообщении, получаемых пользователем, является величиной индивидуальной, персонифицированной. Одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным (семантический шум) для пользователя некомпетентного.

При оценке семантического (содержательного) аспекта информации необходимо стремиться к согласованию величин S и Sp.

Относительной мерой количества семантической информации может служить коэффициент содержательности C, который определяется как отношение количества семантической информации к её объёму:

.

Прагматическая мера информации.

Эта мера определяет полезность информации (ценность) для достижения пользователем поставленной цели. Эта мера также величина относительная, обусловленная особенностями использования этой информации в той или иной системе. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция.

Пример: В экономической системе прагматические свойства (ценность) информации можно определить приростом экономического эффекта функционирования, достигнутым благодаря использованию этой информации для управления системой.

In() = П(/) - П(),

где In() - ценность информационного сообщения для системы управления ,

П() - априорный ожидаемый экономический эффект функционирования системы управления ,

П(/) - ожидаемый эффект функционирования системы при условии, что для управления будет использована информация, содержащаяся в сообщении .

Глоссарий - толковый словарь.

Тезаурус - словарь терминов, указывающий их взаимосвязь.

Качество информации.

Возможность и эффективность использования информации обуславливаются такими основными её потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость.

Репрезентативность информации связана с правильностью её отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют:

правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие;

обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления;

достаточный объём.

Нарушение репрезентативности информации приводит нередко к существенным её погрешностям.

Содержательность информации отражает семантическую ёмкость, равную отношению количества семантической информации в сообщении к объёму обрабатываемых данных, т.е. .

С увеличением содержательности информации растёт семантическая пропускная способность информационной системы, так как для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объём данных.

Наряду с коэффициентом содержательности C, отражающим семантический аспект, можно использовать и коэффициент информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объёму данных .

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент её использования и зависит от динамики изменения её характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает её поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

формальная точность, измеряемая значением единицы младшего разряда числа;

реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

максимальная точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы;

необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойствами отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать изменение исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информации, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой её отбора и формирования.

В заключение следует отметить, что такие параметры качества информации, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, устойчивость, ценность определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры актуальности, своевременности, точности и достоверности обусловливаются в большей степени также на методическом уровне, однако на их величину существенно влияет и характер функционирования системы, в первую очередь её надёжность. При этом параметры актуальности и точности жёстко связаны соответственно с параметрами своевременности и достоверности.

Надёжность информации.

Типы информационных систем и различные аспекты информации.

Информация как предмет экономического анализа.

Чем отличается информация от материальных ресурсов?

Главные отличия:

неуничтожимость в процессе потребления,

возможность многократного потребления не одним, а многими пользователями.

Производитель информации не утрачивает свой продукт при продаже, передаче потребителю.

Информация - неутрачиваемый ресурс обладателя.

Хотя информацию можно мыслить себе, как категорию, подобную основным фондам (здания, оборудование) - аналогия чисто внешняя, так как основные фонды расходуются либо изнашиваются в процессе эксплуатации. В случае информации - снашиваются носители информации (жёсткие и гибкие диски, машинные ленты), средства сбора, обработки, передачи, хранения - свои основные фонды информационной отрасли.

С экономической точки зрения информация характеризуется следующими чертами (по Е.З. Майминасу):

Невозможность однозначной стоимости оценки полученного объёма информации.

Особая неопределённость полезности информации.

Иной механизм старения информации по сравнению с моральным износом основных фондов (амортизация) и со старением материальных потребительских благ. Иногда информация может жить мгновение - когда её цена неимоверно высока именно в момент появления, а затем падает до нуля. Иногда информация обретает цену лишь спустя 100 лет.

Признание и понимание информации, как товара произошло сравнительно недавно.

Нобелевский лауреат Кеннет Эрроу (получил премию сравнительно молодым) связал новое развитие экономической теории с двумя фундаментальными фактами:

информация имеет экономическую ценность и поэтому её получение и передача стоят определённых издержек;

разные индивиды обладают разной информацией (асимметрия информации).

Эти внешне простые факты позволяют К. Эрроу обосновать фундаментальные выводы о роли информации в действии рынка, в частности о том, что "свободный рынок информации не ведёт к эффективному распределению ресурсов". Arrow K., Information and Economic Behavior. The Economics of Information. Cambridge, Mass., Belkap Press, 1984.

Качественный сдвиг в развитии экономической теории с информационной точки зрения внёс Рональд Коуз, также удостоенный нобелевской премии (в весьма зрелом возрасте), чётко сформулировавший понятие трансакционных издержек Коуз Р., Природа фирмы. В ст. "Теория фирмы". Санкт-Петербург, Экономическая школа, 1995. - т.е. затрат на обработку информации, её обмен между экономическими агентами, хранение и представление (затраты на информационное документальное сопровождение экономической активности). Коуз показал, что образование фирм, а также их размер тесно связаны со стремлением минимизировать трансакционные издержки, отмечая, что "все новшества, которые улучшают технику управления, способствуют увеличению размеров фирмы". (Он приводил в пример создание телефона и телевизора).

Теорема Коуза: если трансакционные издержки системы равны нулю, то распределение ресурсов осуществлено оптимально, независимо от форм собственности.

"В самом широком смысле слова "трансакционные издержки" состоят из тех издержек, существование которых невозможно себе представить в экономике Робинзона Крузо" (, 1978) (Тамбовцев В.Л. Трансакционные издержки и эффективность. В ст. "Фактор трансакционных издержек в теории и практике российских реформ". М., ТЕИС, 1998.)

"Трансакционные издержки - понятие, полезность которого

меньшается пропорционально точности его определения" DAVIS, 1986.

АВ - эффект экономии на масштабах производства,

CD - эффект роста совокупных трансакционных издержек,

Е - точка равновесия,

Р* - оптимальный размер организации с точкой эффективности используемых ресурсов.

Данные могут без ограничения многократно использоваться для переработки в информацию;

информация может изменяться;

данные изменяться не могут;

ценность (цена) данных зависит от их использования для производства информации и может меняться в зависимости от способа обработки, хранения и представления;

информация обусловливает расходы, определяемые способом сбора, обработки, хранения и представления данных и информации;

данные и информация могут быть уплотнены;

есть возможность злоупотребления информацией, полученной из конкретных данных, поэтому преобразование данных в информацию, равно как и информации в знания - должны следовать этическим нормам (Общеизвестны нечестные методы рекламы, выдающие информацию как знание - например, при представлении "чудодейственных" лекарств или методов лечения, позволяющих исцелить больных на все 100%).

Тема 7-8: Телекоммуникации

Информационная революция приоритет телекоммуникаций перед вычислениями.

Компоненты и функции системы телекоммуникаций.

Типы телекоммуникационных систем.

1) Телекоммуникация.

Телекоммуникация - передача информации или данных электронными средствами на значительные расстояния.

В процессе компьютерной революции постепенно менялись роль и функция собственно компьютеров: они превращались из супермощных считалок в средства доступа к гигантским массивам информации, географическое положение которых было не важно - они могут храниться в Азии, Африке или Австралии - где угодно.

Телекоммуникации появляются в результате "женитьбы" компьютера на связи. Начало истории телекоммуникаций - 1876г., Александр Белл изобрёл телеграф. В США AT&T (American Telephone and Telegraph) была крупнейшей регулируемой монополией, предоставляющей все телекоммуникационные услуги. В 1984г. по решению Департамента Юстиции США монополия AT&T была прекращена и в стране появились различные компании, предоставлявшие услуги по телекоммуникации.

2) Компоненты и функции телекоммуникационных систем.

Телекоммуникационная система-- - набор совместимых аппаратных и программных средств, применяемый для передачи данных или информации из одного места в другое.

Компоненты телекоммуникационных систем.

Компьютеры для обработки информации.

Терминалы или любые вход/выход устройства для получения и ли передачи данных.

Каналы связи, по которым данные передаются от передающего к принимающему устройству сети. Каналы связи могут строиться на различных основах: телефонные линии, опто-волоконные кабели, коаксиальные кабели и беспроводная связь.

Процессоры связи (communication processors) - модемы, мультиплексоры, контролеры, обеспечивающие поддержку различных функций передачи и приёма данных.

Программное обеспечение связи, которое управляет входом/выходом данных и другими функциями связи в сети.

Функции телекоммуникационных систем.

Для приёма и передачи данных телекоммуникационная система должна выполнять множество различных функций, невидимых пользователем. Телекоммуникационная система а) передаёт данные и информацию, б) устанавливает интерфейс между отправителем и получателем, в) направляет послания по наиболее эффективному пути, г) выполняет элементарную обработку данных для того, чтобы обеспечить правильную передачу послания верному получателю, д) лёгкое редактирование для исключения элементарных ошибок. Короче говоря, телекоммуникационная система управляет потоками данных и информации в сетях.

Протоколы.

Телекоммуникационные системы обычно состоят из аппаратуры и программного обеспечения различной природы, которые, тем не менее, должны работать вместе. Поэтому различным компонентам телекоммуникационных систем надо дать некие правила соответствия, которые бы понимались всеми.

Такие правила и процедуры, управляющие передачей данных из одного места в другое, называются протоколом. Каждое устройство сети должно быть способно, понимать протокол другого устройства.

Главными функциями протокола в телекоммуникационной сети являются распознавание каждого устройства, встречающегося в канале связи, подтверждение правильного получения передаваемого послания либо идентификация ошибки при передаче. По существу протокол представляет собой некий стандарт передачи данных.

Типы сигналов: аналоговые и цифровые.

Информация передаётся по сети в виде электромагнитных сигналов. Сигналы могут быть двух видов: аналоговые и цифровые.

Аналоговый сигнал, например, передаёт голос по телефонным линиям связи, когда звуковой сигнал преобразуется в мембране микрофона в электрический. Таким образом, аналоговый сигнал - это непрерывный волновой сигнал.

Цифровой сигнал - в отличие от аналогового - дискретный, прерывистый, ре передаёт либо 1, либо 0: есть импульс - 1, нет импульса - 0. Такие сигналы - основа коммуникации практически во всех современных компьютерах.

Но если аналоговый сигнал может передаваться на большое

расстояние, для чего специально готовится - усиливается, преобразовывается - цифровой сигнал этими свойствами не обладает. Для передачи по каналам связи его необходимо преобразовать в аналоговый сигнал. Такое преобразование осуществляет модем (модулятор/демодулятор). После преобразования цифровой сигнал может быть передан по обычному аналоговому каналу связи на другой компьютер.

Типы каналов связи.

Канал связи соединяет отправителя и получателя информации. Чаще всего в роли обоих выступают компьютеры. Каналом связи для передачи данных могут использовать различные элементы: витую пару, коаксиальный кабель, оптоволокно, беспроводную связь, ретрансляторы, спутники и т.д.

Витая пара - провода телефонной связи, но скрученные - для исключения резонансных эффектов. Могут быть использованы для медленной передачи данных. Чудеса современных техников и программистов могут увеличить скорость передачи данных по витой паре до 10 мегабит в секунду максимум, реально - гораздо меньше. Плохо защищена от внешних воздействий. Относительно дешёвая.

Коаксиальный кабель - телевизионный кабель в жёсткой оболочке. Более защищён от внешних воздействий и обеспечивает более высокую скорость передачи - до 200 мегабит в секунду.

Кабели из оптического волокна (оптоволокно) - состоит из тысяч сплетённых нитей стеклянных или полимерных световодов - каждый тоньше человеческого волоса. Данные передаются с помощью световых импульсов, посылаемых лазером со скоростью от 500 килобит до нескольких миллиардов бит в секунду. Необходим для передачи больших объёмов данных. Обычно используется для устройства бэкбона сети (backbone) или стержня, магистрали сети, но не отдельных устройств компании.

Как правило, оптоволокно используется для устройства корпоративного ввода/вывода (trunk line - транк), тогда как витая пара и коаксиал - для разводки сети внутри зданий компании.

Беспроводная связь.

Беспроводная связь существует в спектре частот электромагнитных сигналов.

Микроволновые системы - передают высокочастотные радиосигналы через атмосферу и широко распространены для передачи больших объёмов данных на дальние расстояния. Поскольку этот тип сигналов передаётся по прямой и не может огибать Землю по её контуру, для дальней передачи применяются наземные ретрансляторы, расположенные через 50 км. Другой способ ретрансляции - спутники. Спутниковые системы связи становятся особенно эффективными при передаче гигантских объёмов данных на географически значимые расстояния одновременно многим пространственно распределённым пользователям. В этом случае ни кабельная, ни микроволновая с ретрансляторами система не выдерживают конкуренцию по стоимости.

При этом особенно эффективны «низкоорбитные» спутники, находящиеся на орбитах, существенно более близких к поверхности Земли, чем обычные спутники, орбита которых 22000 миль 35 тыс. км. Низкоорбитные спутники дешевле, но главное - могут принимать более слабые сигналы от ретрансляторов. Эти спутники позволяют гарантировать телефонную связь (а значит - и телекоммуникационную) абоненту в любой точке Земли. Высота низкоорбитных спутников ….. тыс. км. - они практически касаются атмосферы.

Характеристики каналов связи.

Необходимы для оценки качества и эффективности каналов связи.

а) Скорость передачи данных.

Обычно скорость передачи информации или данных по каналу связи определяется с помощью показателя бит/сек (Bit per Second BPS) или число 0/1, передаваемых в секунду, или числом элементов сигнала (изменений состояния канала) в секунду.

Для последовательного канала (когда данные следуют по одно и той же линии связи друг за другом) 1 BPS = 1 Baud (бод). При других способах организации канала связи элемент сигнала может соответствовать более, чем одному биту, т.е. бод > бит/сек.

Скорость передачи данных ещё определяется соответствием частоты отправляемого сигнала полосе частот канала связи. Полоса частот определяется разностью между самой высокой и самой низкой частотой сигнала, который может быть пропущен через данный канал связи.

Таблица. Скорость передачи, частота и стоимость.

Средство	Полоса частот, гц	Скорость	Цена
Витая пара	102 - 107	300 bps - 100 mbps	Низкая
Коаксиал	104 - 109	56 kbps - 200 mbps	Низкая
Микроволны (спутник)	1010 - 1012	256 kbps - 500 mbps	Средняя
Оптоволокно	1015 - 1016	500 kbps - 10 gbps	Высокая

Тема 9: Создание, внедрение, поддержка и развитие информационных систем

Рынок внедрения информации. Бизнес-процессы и их моделирование.

Технологическая лекция.

Дискретные сигналы физически тоже аналоговые, т.к. передаются на определённой частоте.

Характеристики каналов связи.

а) Скорость передачи (бит/сек).

б) Типы передачи данных:

асинхронный,

синхронный.

1) Асинхронная передача данных предполагает последовательную передачу знаков (букв, символов) - буква за буквой. При асинхронной передаче каждый знак кодируется отдельно: начинается стартовым знаком, кончается несколькими стоп-битами и битом для контроля по чётности для выявления ошибок. Этот тип применяется для низкоскоростной передачи данных. (Но если распараллелить передачу полного сообщения… см. пакетная передача.)

2) Синхронная передача обеспечивает одновременную пересылку групп или блоков знаков с определением начала и конца групп с помощью синхронизации времени в передающих и принимающих устройствах. Синхронная передача применяется для передачи больших объёмов данных с высокой скоростью (например, передача данных с подслушивающих устройств).

в) Направление передачи данных.

Симплекс-передача: данные могут передаваться только в одном направлении.

Полу-дуплекс - передача может быть в двух направлениях, но только в одном в каждый момент времени.

Дуплекс - передача может быть в двух направлениях всегда.

Коммуникационные процессоры.

Определения.

Коммуникационные процессоры предназначены для поддержки передачи и приёма данных в телекоммуникационной сети.

Front-End-Processor - маленький компьютер, управляющий связью на хост компьютера сети (помощник, разгрузчик хоста). Обычно отвечает за контроль ошибок, форматирование, редактирование, маршрутизацию и т.п. F-E-P организует получение и обработку входных/выходных данных от и к терминалам, а также группировку знаков и букв в полное сообщение для передачи на CPU хост-компьютер.

Концентратор - программируемый телекоммуникационный компьютер, который собирает и «копит» сообщение, пока накопленный объём позволит их отправить наиболее экономично.

Мультиплексор - прибор, позволяющий использовать отдельный канал связи для одновременной передачи данных от многих источников.

Gateway - межсетевой шлюз. Межсетевой шлюз соединяет различные сети, обеспечивая перевод данных из одних протоколов в другие. Типичный шлюз включает средства сборки/разборки пакетов и преобразования протоколов.

Роутер - маршрутизатор, определяющий выбор пути сообщения. Протокольно зависим, поэтому располагается после шлюза.

Firewall - оборудование и программное обеспечение, расположенное между внешней сетью и внутренней с целью предотвращения несанкционированного проникновения во внутреннюю сеть извне. Отвечает за защиту данных.

Программное обеспечение телекоммуникации.

Функционирование сети должно управляться с помощью специального программного обеспечения.

Основные задачи программного обеспечения:

управление сетью,

управление доступом,

управление передачей данных,

исправление ошибок,

безопасность.

Наиболее известные: UNIX, OS/2, LINUX.

Трафик - поток сообщений в сети передачи данных.

Типы сетей (топология и география).

Топология сетей.

Способы конфигурирования сетей:

звезда,

шина,

кольцо (токен-ринг, token ring).

1) Звезда - все сообщения проходят через host-компьютер.

Звезда считается самой ненадёжной, т.к. при выходе из строя host'а ломается вся сеть.

2) Шина - конфигурация сети, при которой все компьютеры

объединены одной шиной, работающей в режиме броудкаст (широкое вещание). Это наиболее надёжная конфигурация (технически).

Технически она надёжна, но более опасна с точки зрения безопасности.

3) Токен-ринг - подобно шине в нём нет главного host-компьютера.

При этом в кольцевой технологии канал связи образует замкнутый контур. Данные передаются по этому контуру всегда в одном направлении (симплекс метод).

Токен-ринг использует для передачи данных пакет, называющийся токен.

Токен - определённый пакет, включающий данные, идентифицирующие отправителя, получателя и сигнал о том, что пакет используется.

Токен может быть либо пустым, либо содержать данные. Токен движется по сети, компоненты по очереди проверяют его, если есть что-то для этой компоненты, то она забирает информацию, очищая токен.

Рекомендуют токен-ринг.

География сетей:

локальные (intranet, extranet),

глобальные сети.

LAN - local area network - локальная сеть.

WAN - wide area network - глобальная сеть.

Локальная сеть действует условно в районе 500 метров. Обычно говорят о локальной сети в компании, здании и т.д.

Примеры: Экономия на оборудовании, например, один принтер на всех,

экономия на бумаге - использование мейла,

экономия времени, быстрее принятие решений, конкурентоспособность повышается.

Сервер сети - сетевой компьютер, хранящий программы, обеспечивающие как общие, так и специальные функции. В частности, на нём установлено.

Сервер регулирует доступ (access) и доступность (свободен/занят).

Глобальные сети: от 500 метров до мирового масштаба.

Любой способ передачи. Для проводных именно:

коммутируемые линии,

выделенные линии.

Коммутируемые - линии, формирующиеся на основе существующих каналов связи, например, телефонных линий.

Выделенные создаются специально по заказу пользователя и постоянно находятся в доступе для передачи данных для и от владельца.

Ещё один тип сетей - сети добавленной стоимости (Value added network). Появляются компании, которые создают сети и сдают их в аренду.

VAN - частные многоканальные сети передачи только данных, управляемые третьей стороной, используемой многими компаниями (информационные каналы).

Это разновидность сетевой экономики. Компания закупает оборудование, арендует каналы и потом сдаёт их в аренду.

Тема 10: Информационные системы, организации и бизнес-процессы.

Более экономическая часть.

Вопрос: Как бизнес-процессы влияют на организацию, как информационные системы могут обеспечить конкурентные предпочтения.

Анализ цепочки добавления стоимости.

Динамика влияния информационных систем на организации. Динамика изменения роли информационных систем.

Как меняется концепция информации (уменьшается количество интересующих функциональностей).

50-е гг. - техническая обработка.

ЭБМ (электронно-бухгалтерская машина).

ЭБМ функции: удалось справиться с огромным количеством бумаги (укротить бумажного дракона), огромным количеством информации.

В 60-е гг. появились отделы обработки данных:

МСС - машинно-счётная станция.

Сейчас посмотреть по стране - найдётся несколько десятков МСС, особенно в сельской местности. По всем отраслям и подразделениям составить отчёт, который потом предоставить министру и т.д. Подготовка и составление отчётов. Помощь в работе менеджеров.

В 70-е гг. в России появляется АСУ, а в мире сформировалась

собственно концепция информационных систем.

Появление мини-ЭВМ, отвечающих за каждую функциональность (на крупных предприятиях). Система мэйн-фрейм.

Есть автоматические и автоматизированные системы управления. Автоматические - технические (управление самолётов, роботов и т.д.). Автоматизированные - документы и т.д.

Функциональности: подготовка отчётов, "зарплата".

Не было спроса на функцию оптимизации использования ресурсов и эффективности.

80-е гг. Появляется ЭВМ, рабочие станции.

Появляются системы поддержки принятия решений, телекоммуникации, сети. Т.е. для информации используется как техническая переработка, составление отчётов, так и анализ.

Современность (90-е гг. и т.д.) Появляются интегрированные информационные системы.

Информация становится стратегическим ресурсом. Обрабатывается внутренняя информация и информация, поставляемая извне.

Структура руководства крупными компаниями резко меняется.

В структуре управления есть:

chief executive officer,

chief financial officer,

chief informational officer.

3 top level management.

ДИС - департамент информационных систем.

Если это полная интегрированная система, то контролируются все функциональности компании.

Вопрос в том, чтобы информационные системы обеспечивали конкурентное преимущество.

Как ИС обеспечивают конкурентное преимущество?

ИС и конкурентное предпочтение организаций.

Рассмотрим организации трёх уровней.

уровень	стратегия	модель	информационные сети/информационные технологии
отрасль	кооперация, лицензия, стандарт	модель конкурентных сил, сетевая экономика	телекоммуникации, информационное партнёрство
фирма	синергетика, центр компетенции	центр компетенции (core competition)	системы знаний, организационные системы
бизнес	снижение затрат, дифференциация, анализ конкуренции	цепь добавления стоимости (value chain)	custom relationship management (CRM), supply chain datamining

Дифференциация - выбор продукции, которая нам выгодна.

Синергетический эффект появляется, когда вы объединяете бизнесы, которые формируют не аддитивный, а модификативный эффект.

Datamining - превращение данных в информацию, огромное хранилище данных.

CRM - автоматизированная система, позволяющая установить контакт с покупателем и удерживать его.

Уровень бизнеса: главная цель - повышение конкурентности компаний, повышение прибыли. Снижение затрат минимальная стоимость лучшие условия, правильное позиционирование (либо поднятие до мирового уровня, либо нахождение той ниши, где будет небольшое, но эффективное производство).

Адаптация к условиям, маневрирование между позициями - ещё одно преимущество ИС.

Модель Value Chain (цепочка добавления стоимости) придумана Майклом Портером в 1985 году (Гарвардская бизнес-школа). Модель цепочки добавления стоимости рассматривает компанию как цель базисных действий, каждое из которых добавляет ценность продукту, а оптимизация этих базисных действий максимизирует прибыль или минимизирует затраты.

Чтобы представить эту школу, надо проанализировать одну из схем. Надо представить жизненный цикл продукта.

Цепочка добавления стоимости. Из подхода Маккинзи:

Эта цепочка моделирует как основную, так и вспомогательную деятельность компании. Основная деятельность связана с производством и дистрибуцией продукции компании.

Основная деятельность:

- входящая логистика (сырьё, материально-техническое снабжение…),

- производство,

- выходящая логистика (склады…),

- сбыт и маркетинг.

Вспомогательная деятельность имеет к нам большее отношение, помогает выполнять основную деятельность.
Вспомогательная деятельность:

- организация инфраструктуры (администрация, управление, планирование, финансирование, бухгалтерия),
- кадры (анализ профессиональной карьеры людей, их квалификации),

- управление технологиями (разработка новых технологий, проектирование).

Примеры организации бизнеса. Дифференциация. Пример 1:

В 1977 году Сити-банк впервые в мире установил банкомат.

Тема 11: Обеспечение информационными системами конкурентного преимущества (продолжение). Цепочка добавления стоимости. Бизнес-процессы.

Возможность получения конкурентного предпочтения с помощью применения информационных систем.

Иерархия:

бизнес,

фирма,

отрасль.

В начале применения информационных систем.

Custom relationship management (работа с клиентами). Работа с клиентами становится главным направлением применения информационных систем.

Например, предлагая вам заполнить анкеты для возможного получения приза, продавцы, консультанты создают базу данных клиентов. Если вы попали в базу данных, то по всем вписанным способам связи вам будет доставляться информация (доставать вас).

Dataminng - анализ больших массивов информации хранилища данных с целью выявления типов принятия решений или правил покупки потребителями товаров и услуг компании.

Цель дейтамайнинга - подготовка решений о будущей тактике и стратегии развития продукта и способе его реализации.

Пока мы в базе данных рассматриваем данные, это данные. Если же мы анализируем и извлекаем их, то это уже информация. Поэтому нет ошибки в определении дейтамайнинга.

Логистика.

Уровень фирмы.

Цепочка Supply Chain Management: полная система автоматизированных складов (выходящая логистика). Например, за управлением складом, где хранятся тысячи наименований, человек не в состоянии уследить.

Центр компетенции.

Пример: проблема 2000-го года. Был мощный психологический прессинг, нацеленный на максимальную продажу вычислительной техники. По настоянию правительства в 1998 году были определены центры компетенции, ответственные за решение проблемы 2000-го года. Центры должны были обследовать предприятие и выдать сертификат, что всё в порядке. Стратегический выигрыш, так как потребители больше доверяют этим компаниям.

Центр компетенции - это деятельность компании, в которой она признаётся лидером мирового или регионального уровня.

Компетенция - признание заслуг компании в данной области.

Синергетика - такое объединение бизнесов, которое даёт не аддитивный, а мультипликативный эффект. Синергетический эффект: информационные технологии и информационные системы позволяют так соединить функционирование различных бизнесов, чтобы а) увеличить совокупную прибыль, б) уменьшить совокупные расходы.

Автоматизированные системы документооборота, обработка знаний. Регламентация документооборота - очень сложная задача.

Уровень отрасли.

Рецензирование стандартов, стратегий, конкуренция.

Пример №1: стратегия на уровне отрасли. В Германии введены стандарты на пиво, что другие страны безуспешно пытались сделать.

Лицензирование - тоже защита. Например, в образовании. Если нет защиты, то теряются конкурентные предпочтения.

Сетевая экономика.

Сетевая экономика основана на концепции сети, добавление к которой нового клиента имеет нулевые маргинальные затраты, но даёт существенную маргинальную прибыль.

VAN (valuable added network) - сети, созданные для сдачи в аренду, предоставления информационных услуг. VAN ограничиваются исключительно передачей данных. Нет изображений, рекламы и т.д.

Сетевой эффект заключается в том, что преимущества от применения продукта или технологии, получаемое каждым пользователем в отдельности, увеличиваются по мере того, как всё большее число пользователей начинает применять этот продукт или технологию.

Сетевые эффекты дают высокие барьеры к конкуренции и получению прибыли. Microsoft преодолел эти барьеры и стал чуть ли не монополистом.

Информационное партнёрство. Бендеры (продавцы) и консультанты. Капитал бендеров вполне материален, например, программное обеспечение, капитал консультантов - знания.

Информационное партнёрство - коммерческая тайна в данной компании.

Основная роль информационных технологий и информационных систем - создание конкурентных предпочтений.

Раньше надо было получить информацию, а сейчас проблема перенасыщенности, вопрос "Как избавиться от переизбытка информации?".

Цепочка добавления стоимости и бизнес-процессы.

Например, вы решили заняться нефтяным бизнесом. Дядя оставил вам $1 млрд.

Основная деятельность:

1. Маркетинг. Здесь он особо не нужен, так как мы уже знаем, что нефть пользуется спросом. Можно уточнить что-то и т.д.

2. Приобретение прав на землю.

3. Разведка и разработка запасов. Бурение.

4. Качка и перевозка нефти.

5. Обработка.

6. Хранение запасов.

7. Оптовая продажа.

8. Розничная продажа на бензоколонках.

Есть основная деятельность, есть вспомогательная. Наша работа во вспомогательной цепочке, а не в основной (например, управлением внутренним аудитом).

Вспомогательная деятельность:

1. FM - управление финансами,

2. PM - планирование и управление,

3. PO - снабжение/управление материальными потоками,

4. SY - разработка и управление технологиями,

5. EM - управление защитой окружающей среды.

Это только примеры вспомогательных процессов. На каждой фирме их много.

Существуют информационные системы, позволяющие снизить издержки. Например, можно подсчитать, сколько скважин надо пробурить, чтобы минимизировать издержки.

Добыча: информационные системы делятся на автоматизированные системы управления (АСУТП).

Транспортация: транспортная задача здесь не актуальна, т.к. транспортировка идёт в основном по трубам.

АСУТП пример: отсутствие автоматизированной системы управления - взрыв газа 7 ноября. Не могли перекрыть трубу, а могло бы автоматически произойти при повышении давления.

Тема 12: Данные, информация, знания.

Данные информация знания управление прибыль нужды

Данные.

Есть данные, которые мы можем получить бесплатно, а есть, которые мы получаем за деньги: нужно ясно представлять, какие цели у организации, какие данные вам нужны.

Преобразование базы данных в информационное хранилище (data house mining).

Данные информация.

Информационные хранилища содержат информацию о группе клиентов, о типе клиентов и т.д.

Информационные хранилища - многомерные базы данных. Например, одна из осей - время.

Если в базе данных можно менять адрес, то в информационных хранилищах нельзя ничего добавить в хронологию. Это хорошо с одной стороны. Но для хранилища информации нужны большие объёмы (Гб (гигабайты), Тб (терабайты)).

Фирма САС любит приводить в пример компанию ГАУ, которая имеет по всему миру огромное количество филиалов.

Обсуждение в офисе: почему появилась разница?

Режим реального времени (5-30 сек).

OLAP-технологии (online analytical processing).

Скопление информации в одном месте (вычищенной, структурированной) позволяет применять более серьёзные средства, чем графики, диаграммы, схемы.

Более серьёзные технологии - статистические методы, механизмы

прикладной статистики.

Статистическая классификация.

Разделив, классифицировав клиентов, мы получаем знания о них и принимаем решения. Сделать это мы можем волевым решением, разделив самостоятельно на группы, а можно посмотреть распределение.

Нейро-сетевые технологии.

Принципиально то, что база должна быть большой. Опыт, который можно превратить в знания.

Можно рисовать клеточки клиентов и попытаться понять, а можно и не пытаться понять, а выработать математические методы, с помощью которых можно делать прогнозы для каждого вновь вступившего.

Регрессионный анализ не работает с прерванными линиями, а разрывы

= обычное дело тут.

x - описание вашего клиента (либо балансовые данные, либо тип деятельности, либо…)

Подсчитываем скалярное произведение.

Нейроны составляют сеть.

Нейронные сети. Нейросеть и есть ваши знания, то, что вам известно. На выходе получаем рекомендации.

Примеры применения нейросетей для принятия решений:

Аукцион акций.

Опцион - право купить эти акции в определённое время за определённую сумму. Выгода продавца - даже если вы не купите акции, то всё равно уже заплатили за опцион.

Инсайдер - человек, который знает, что творится в компании.

Хеджирование - страхование на рынке ценных бумаг (например, покупка опционов).

Пример:

Акции "Филлипс" на бирже, опционы "Филлипс" на Европейской бирже опционов. Одна открывается раньше и закрывается раньше. Получали бы 12% годовых, если бы играли на обученной нейросетевой схеме.

Оказывается, обучать надо было по месячной схеме, а потом дообучать по недельной схеме. Информация очень быстро стареет на рынке ценных бумаг.

Если есть несколько методов прогнозирования, то надо использовать все.

Пример: Как можно зарабатывать деньги в Москве. Информатик играет на Чикагской фьючерсной бирже. Монитор. Режим TIT (каждые две секунды ползёт схема).

Есть нейросеть, есть вся предыстория. Почему бы не научить нейросеть отдавать команды "покупать"/"продавать" вместо вас?

Всё это реализовано на обычном домашнем компьютере.

Сеть надо постоянно дообучать.

Случайный поиск - дейтамайнинг. Система считает, что выдаёт некую точку: либо прорыв, либо провал.

f - передаточная нелинейная функция. Позволяет нам заниматься аппроксимацией более сложной функции.

Contraintuition - то, что противоречит интуиции.

Когда обратная связь (с которой связано управление) задерживается и происходит нелинейно, то интуиция отказывается работать.

P(t) = a + bP(t) + c P2(t)

Независимо от начальной точки, процесс придёт к устойчивой точке (например, договорная цена).

Но есть другая модель. Зависимость от стратегии поведения. Странный аттрактор. Аттракторная модель детерминированный хаос. Хаотическая модель. Малые отклонения в начале сильно влияет.

Точка бифуркации. Сначала устойчивая ситуация. Далее - разрушение стабильности, хаотическое движение.

Пример: Сжимаем металлический стержень прессом. В какой-то определённый момент нам необходимо приложить силу, чтобы стержень

изогнулся в нужном направлении. До этого момента прилагать силу нельзя, т.к. стержень выскочит. А после него будет уже невозможно изменить произвольное направление изгиба. Этот момент - точка бифуркации.

Дейтамайнинг.

Дейта - данные,

майнинг - обогащение, насыщение.

Вопрос технического анализа - типичный вопрос дейтамайнинга. Есть ли среди хаотических точек сгущения типы точек, которые можно классифицировать? Методы интеллектуального анализа.

Постеризация - в многомерном пространстве есть точки. Надо проверить гипотезу о существовании сгущений, где всё непонятно.

Есть точки, требующие отдельного управления.

Нейросети - мы ничего не знаем, но можем управлять, если доверяем системе.

Из большого массива данных можно извлечь закономерность, знания. Надо успевать рисовать формулы, а то уже не нужны формулы, вычисляющие "вторники".

Управление.

Откуда-то из пространства окружающей среды поступают данные (ресурсы).

Как из этого знания получить управление?

Ставим задачу производить больше или снизить затраты, потери.

Допустим, рабочие не справляются. Добавление двух рабочих сводит к нулю запасы на складе, т.к. они быстро выполняют работу. Надо увеличить количество комплектующих.

As is (как есть) What if (что будет, если) - переход от знаний к управлению.

SPSS - пакет, первоначально статистический, теперь выпускается как пакет What if.

Деньги, вложенные в информатизацию хранилища не всегда возвращаются.

Тема 13:Цепочка добавления стоимости и бизнес-процессы.

Пример цепочки добавления стоимости (Price Waterhouse Coopers). За этой цепочкой стоит реальное производство (лесозаготовка).

Добыча ничтожно мала в стоимости, хотя затраты на добычу довольно велики.

Более полный цикл, цепочка добавления стоимости в нефте-газовой отрасли.

Встраивание информационных систем в процесс производства идёт через моделирование бизнес-процессов.

В экономике нет аналогов бизнес-процессам. До сих пор было популярно функциональное моделирование.

Методика Price Waterhouse (консалтинговая фирма, одна из пяти главных компаний, внедряющих информационные системы в производство).

Бизнес-процесс - это одна или несколько связанных работ или процедур, в совокупности реализующих некоторую цель основной или вспомогательной деятельности.