Информационные технологии. 45

Введение

Появление новых информационных систем и информационных технологий во второй половине 20-го века является информационной революцией в собственном смысле слова. По своей информационной насыщенности, по темпу, по глобальности в истории человечества нет аналогов этому процессу.

Как и любые технологии, информационные технологии не нейтральны. Последствия их применения зависят от ценностных установок и политических решений. Например, многие приложения информационных технологий основаны на идее повышения производительности труда на отдельных рабочих местах. Такой подход является причиной частых неудач, т.к. он не учитывает, что проблемы применения информационных технологий имеют социальную, а не техническую природу. Дело заключается в том, что для развития материального производства необходимо применять новые информационные технологии, обеспечивающие прирост знаний, эффективное их приращение, распространение новых образцов научно-технической информации. Раньше все это достигалось с помощью речи, письма, телефона, телевидения и т.д.

Основные понятия и опредиления

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их внедрение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Основные черты современных ИТ:

                   компьютерная обработка информации по заданным алгоритмам;

                   хранение больших объёмов информации на машинных носителях;

                   передача информации на значительные расстояния в ограниченное время.

Дисциплина информационных технологий

В широком понимании ИТ охватывает все области передачи, хранения и восприятия информации и не только компьютерные технологии. При этом ИТ часто ассоциируют именно с компьютерными технологиями, и это не случайно: появление компьютеров вывело ИТ на новый уровень. Как когда-то телевидение, а ещё ранее печатное дело. При этом основой ИТ являются технологии обработки, хранения и восприятия информации.

Отрасль информационных технологий

Занимается созданием, развитием и эксплуатацией информационных систем.

Информационная система

Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

Так же в достаточно широком смысле трактует понятие информационной системы Федеральный закон РФ от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: «информационная система совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».

Одно из наиболее широких определений ИС дал М. Р. Когаловский: «информационной системой называется комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства и информационные ресурсы, а также системный персонал и обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей»[4].

В узком смысле информационной системой называют только подмножество компонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы. ИС в узком смысле рассматривают как программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.

В любом случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС де-факто немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных».

В идеале в рамках предприятия должна функционировать единая корпоративная информационная система, удовлетворяющая все существующие информационные потребности всех сотрудников, служб и подразделений. Однако на практике создание такой всеобъемлющей ИС слишком затруднено или даже невозможно, вследствие чего на предприятии обычно функционируют несколько различных ИС, решающих отдельные группы задач: управление производством, финансово-хозяйственная деятельность и т.д. Часть задач бывает «покрыта» одновременно несколькими ИС, часть задач — вовсе не автоматизирована. Такая ситуация получила название «лоскутной автоматизации» и является довольно типичной для многих предприятий.

Этапы развития информационных технологий

Существуют различные точки зрения по каким критериям классифицировать этапы развития ИТ. Общим для всех подходов является то, что с появлением персонального компьютера начался новый этап развития информационной технологии.

С точки зрения развития инструментария:

                 Первый этап (до второй половины XIX в.) – “ручная” ИТ. Инструментарий: перо, чернила, книга. Коммуникации: ручным способом через почту, письма. Основная цель: представление информации в нужной форме.

                 Второй этап (с конца XIX в. до середины XX в.) – “механическая” ИТ. Инструментарий: пишущая машинка, телефон, диктофон. Коммуникации: поезд, автомобиль, корабль. Основная цель: предоставление информации в нужном виде более удобными средствами.

                 Третий этап (40-60 гг. ХХ в.) “электрическая” ИТ. Инструментарий: большие ЭВМ, соответствующие ПО, электр. пишущие машинки, диктофоны, ксерокс. Коммуникации: более усовершенствованная система почты. Основная цель: смещение с формы предоставления информации на формирование её содержания.

                 Четвёртый этап (70-80 гг. ХХ в.) “электронная” ИТ. Инструментарий: большие ЭВМ и создаваемые на их базе АСУ (автоматизированные системы управления) и ИПС (информационно поисковые системы). Коммуникации{: Начало создания локальных и глобальных компьютерных сетей.

История развития информационных систем. Основные процессы информационных систем.

Первые информационные системы появились в 50-х гг. В эти годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов. Такие системы называются системами обработки транзакций. К транзакциям относят следующие операции: выписка счетов, накладных, составление платежных ведомостей и другие операции бухгалтерского учета.

В 60-е гг. средства вычислительной техники получили дальнейшее развитие: появляются операционные системы, дисковая технология, значительно улучшаются языки программирования. Появляются системы управленческих отчетов (СУО), ориентированные на менеджеров, принимающих решения.

В 70-е гг. информационные системы продолжают активно развиваться. В это время появляются первые микропроцессоры, интерактивные дисплейные устройства, технология баз данных и дружественное по отношению к пользователю программное обеспечение (средства, позволяющие работать с программой, не изучая ее описания). Эти достижения создали условия для появления систем поддержки принятия решений (СППР). В отличие от систем управленческих отчетов, которые предоставляют информацию по заранее установленным формам отчетности, СППР предоставляют ее по мере возникновения необходимости.

Существуют 3 стадии принятия решения: информационная, проектная и стадия выбора. На информационной стадии исследуется среда, определяются события и условия, требующие принятия решений. На проектной стадии разрабатываются и оцениваются возможные направления деятельности (альтернативы). На стадии выбора обосновывают и отбирают определенную альтернативу, организуя слежение за ее реализацией. Важнейшей целью СППР является обеспечение технологией формирования информации, а также технологическая поддержка принятия решения в целом.

В 70-80-х гг. в офисах начали применять разнообразные компьютерные и телекоммуникационные технологии, которые расширили область применения информационных систем. К таким технологиям относятся: текстовая обработка, настольное издательство, электронная почта и др. Интеграцию этих технологий в одном офисе называют офисной информационной системой. ИС начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.

1980-е гг. характеризуются еще и тем, что информационные технологии начали претендовать на новую роль в организации: компании открыли для себя, что информационные системы являются стратегическим оружием. Информационные системы этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.

Процессы в информационной системе

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в виде схемы (рис. 1), состоящей из блоков:

•   ввод информации из внешних или внутренних источников;

•   обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

•   вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;

•   обратная связь — это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Основные задачи, решаемые инф системой. Примеры инф систем.

                    Интерпретация данных.  Под интерпретацией понимается процесс определения смысла данных, результаты которого должны быть согласованными и корректными. Обычно предусматривается многовариантный анализ данных.

                    Диагностика. Под диагностикой понимается процесс соотношения объекта с некоторым классом объектов и/или обнаружение неисправности в некоторой системе. Неисправность — это отклонение от нормы. Такая трактовка позволяет с единых теоретических позиций рассматривать и неисправность оборудования в технических системах, и заболевания живых организмов, и всевозможные природные аномалии.

                    Мониторинг. Основная задача мониторинга — непрерывная интерпретация данных в реальном времени и сигнализация о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы.

                    Проектирование. Проектирование состоит в подготовке спецификаций на создание «объектов» с заранее определёнными свойствами. Под спецификацией понимается весь набор необходимых документов -- чертёж, пояснительная записка и т.д. Основные проблемы здесь — получение чёткого структурного описания знаний об объекте и проблема «следа».

                    Прогнозирование. Прогнозирование позволяет предсказывать последствия некоторых событий или явлений на основании анализа имеющихся данных. Прогнозирующие системы логически выводят вероятные следствия из заданных ситуаций.

                    Планирование. Под планированием понимается нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции. В таких ЭС используются модели поведения реальных объектов с тем, чтобы логически вывести последствия планируемой деятельности.

                    Обучение. Под обучением понимается использование компьютера для обучения какой-то дисциплине или предмету. Системы обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения.

                    Управление. Под управлением понимается функция организованной системы, поддерживающая определенный режим деятельности. Такого рода ЭС осуществляют управление поведением сложных систем в соответствии с заданными спецификациями.

                    Поддержка принятия решений. Поддержка принятия решения — это совокупность процедур, обеспечивающая лицо, принимающее решения, необходимой информацией и рекомендациями, облегчающие процесс принятия решения. Эти ЭС помогают специалистам выбрать и/или сформировать нужную альтернативу среди множества выборов при принятии ответственных решений.

                    Основное отличие задач анализа от задач синтеза заключается в том, что если в задачах анализа множество решений может быть перечислено и включено в систему, то в задачах синтеза множество решений потенциально не ограничено и строится из решений компонент или под-проблем. Задачами анализа являются: интерпретация данных, диагностика, поддержка принятия решения; к задачам синтеза относятся проектирование, планирование, управление. Комбинированные: обучение, мониторинг, прогнозирование.

Основные этапы развития инф систем.

1 этап. Первые информационные системы появились в 50-х гг. В эти годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.

2 этап. 60-е гг. знаменуются изменением отношения к информационным системам. Информация, полученная из них, стала применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Для этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату, как было ранее.

3 этап. В 70-х - начале 80-х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.

4 этап. К концу 80-х гг. концепция использования информационных систем вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Информационные системы этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.

Основные характеристики и принцип новой ИТ

В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял на концепцию построения и использования технологических процессов и на качество результативной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: "новая", "компьютерная" или "современная". Тогда справедливо следующее определение.

Новая Информационная технология (НИТ) – это информационная технология с “дружественным” интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Существуют три принципа НИТ:

                 интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;

                 интегрированность (взаимосвязь) с другими программными продуктами;

                 гибкость процесса изменения данных и постановок задач.

Более точным следует считать все же термин новая, а не компьютерная информационная технология, поскольку он отражает в ее структуре не только технологии, основанные на использовании компьютеров, но и технологии, основанные на других технических средствах, особенно на средствах, обеспечивающих телекоммуникацию. Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.д. По аналогии и для информационной технологии должно быть нечто подобное. Такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное и программное обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Выделим отдельно из этих средств программные продукты и назовем их инструментарием, а для большей четкости дадим определение инструментария информационной технологии.

Инструментарий информационной технологии - это один или несколько взаимосвязанных прикладных программных продуктов для определенного типа ЭВМ, технология работы в котором(ых) позволяет достичь поставленную цель.

Примеры инструментария информационной технологии:

                 Текстовые процессоры - программы, предназначенные для создания и обработки электронных текстов любой возможности;

                 Табличные процессоры - программы, предназначенные для обработки информации с помощью электронных таблиц;

                 Графические процессоры - программы, предназначенные для обработки растровой и векторной графики и др.

                 СУБД – программы, предназначенные для создания и обработки информации в БД;

                 Программы математического моделирования и анализа полученных данных;

                 Программы презентационной графики, предназначены для автоматического или полуавтоматического вывода данных из ЭВМ на устройства отображения информации.

                 Программы переводчики с одного национального языка на другой;

                 Системы оптического распознавания символов – преобразуют электронное изображение текстового документа (полученное, например, со сканера) в электронный тестовый документ различных форматов;

                 CAD – системы

Соотношение информационных технологий и Информационных систем (ИС)

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 и действий 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  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.

Пример: Информационная технология работы в среде текстового процессора, который не является информационной системой.

Рисунок 1 - Структурная схема обобщенной информационной системы

Информационная система - человеко-компьютерная система позволяющая реализовать выбранную информационную технологию.

Информационная технология - совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по обработке информации на ЭВМ.

Основные составляющие ИТ

Технологический процесс обработки информации представляется в виде иерархической структуры по 4-ем уровням:

Этапы - сравнительно длительные технологические процессы обработки информации.

Пример: Как следует понимать этап информационной технологии. Технология создания шаблона

формы документа в среде текстового процессора 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.

Операции – процессы, в результате которых с помощью набора действий создается конкретный

объект.

Пример: Как следует понимать операцию информационной технологии. Рассмотрим этап 2 технологии создания постоянной части формы документа в виде кадра в среде текстового процессора,

который состоит из следующих операций:

               операция 1 - создание кадра;

               операция 2 - настройка кадра;

               операция 3 - внедрение в кадр рисунка.

Действие — совокупность стандартных приемов работы, приводящих к выполнению поставленной операции.

Пример: Как следует понимать действие информационной технологии. Рассмотрим операцию 3 - внедрение в кадр рисунка в среде текстового процессора, 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.

Элементарные операции – действия пользователя по управлению устройствами ввода-вывода.

Пример. Как следует понимать элементарную операцию информационной технологии. Ею может быть:

ввод команды, нажатие правой кнопки мыши, выбор пункта меню и т.п.

Рисунок 2 - Представление информационной технологии в виде

иерархической структуры, состоящей из этапов, действий, операций

Необходимо понимать, что освоение информационной технологии и дальнейшее ее использование должны свестись к тому, что вы должны сначала хорошо овладеть набором элементарных операций, число которых ограничено. Из этого ограниченного числа элементарных операций составляется действие, из действий, составляются операции, которые определяют тот или иной технологический этап, а их совокупность образует технологический процесс (технологию).

Технологический процесс необязательно должен состоять из всех уровней, представленных на рисунке. Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий.

Информационная технология, как и любая другая, должна отвечать следующим требованиям:

               обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы, операции, действия;

               включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели;

               этапы, действия, операции должны быть по возможности стандартизированы и унифицированы

Проблемы и методология использования ИТ

Основной проблемой ИТ является то, что они быстро устаревают и заменяются новыми .

Пример: На смену технологии пакетной обработки программ на большой ЭВМ пришла технология работы на персональном компьютере. Телеграф передал все свои функции телефону. Телекс передал большинство своих функций факсу и электронной почте и т.д.

При внедрении новой ИТ, необходимо оценивать риск отставания от конкурентов. Периоды сменяемости колеблются от нескольких месяцев до одного года. Если в процессе внедрения новой информационной технологии этому фактору не уделять должного внимания, возможно, что к моменту завершения перевода фирмы на новую информационную технологию она уже устареет и придется принимать меры к ее модернизации.

Существует три методологии обработки информации:

Централизованная обработка информации на ЭВМ и вычислительных центрах была первой исторически сложившейся технологией. Создавались крупные вычислительные центры (ВЦ) коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ (в нашей стране — ЭВМ ЕС). Применение таких ЭВМ позволяло обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям.

Достоинства:

               - легкость внедрения новых технологий благодаря их централизованному принятию;

               - возможность обращения пользователя к большим массивам информации в виде БД и к информационным продуктам широкой номенклатуры;

               - наличие квалифицированного обслуживания ЭВМ.

Недостатки:

               - ограниченные возможностей пользователей в процессе получения и использования информации;

               - незаинтересованность специалистов ВЦ в быстром и качественном решении задач.

Децентрализованная обработка информации связана с появлением ПК и развитием средств телекоммуникации.

Достоинства:

               - гибкость структуры, обеспечивающая простор инициативам пользователя; усиление ответственности низшего звена сотрудников;