Слайд 1Информационные технологии
Понятие информации
Информационные технологии
Слайд 2Информация
В русском языке до второй половины XX века практически не
использовались термин и понятие «информация»
А. С. Пушкин: «сведения», «замечания», «известия»,
«наблюдения»
Л. Н. Толстой: «донесения», «письма», «записочка», «memorandum»
В энциклопедии Брокгауза и Ефрона (1894 г.) – нет
В Советской энциклопедии (1 издание, 1935 г.) – нет
Н. Винер, К. Шеннон (1948 г.) – количество информации
Слайд 3Информация
(современные определения)
«Понятие «информация» является базовым в курсе информатики, невозможно
дать его определение через другие, более «простые» понятия»
«С точки зрения
процесса познания информация может рассматриваться как знание» (Н.Д. Угринович, с. 74)
Надо «показать отличия понятия «информация» в информатике от обывательской трактовки информации как смысла»
«Информация – последовательность нулей и единиц» [А.Кушнеренко, Г. Лебедев, с. 69]
«Информация – это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами» [Н.В.Макарова, Инф. 10-11,с.6]
«Для человека существенно прежде всего содержание, смысл сообщения, сигнала, а для компьютера смысловой аспект безразличен. Смысловой аспект сообщения – это и есть информация. Все технические системы имеют дело с данными».
«До изобретения компьютера информация в основном хранилась в виде печатного текста в книгах, библиотеках, теперь же основной объем информации хранится в электронном виде в компьютерах»
«Информация стала электронной» [С.А. Христочевский, с. 9]
Слайд 4Информациология
(Юзвишин И. И.)
«Информация – первооснова мира»
«Информация первична. Материя вторична»
Информация
Материя
Энергия
Слайд 5Три сущности мироздания
(атрибутивный подход)
Информация – такая же сущность как материя
и энергия
Слайд 6Функциональный подход
Информация обеспечивает функционирование сложных социальных и технических систем
Материя
Энергия
Информация
Естественные объекты
Искусственные
объекты
Сложные
самоорганизующиеся
системы
Слайд 7Виталистический подход
Информация – свойство высокоорганизованной (живой) материи
Материя
Энергия
Живые объекты
Неживые объекты
Животный мир
Растительный
мир
Человек
Информация
Слайд 8Витализм м. - 1. Идеалистическое течение в биологии, объясняющее процессы
жизни наличием особой нематериальной ""жизненной силы"", ""души"" и т.п., управляющей
жизненными явлениями.
Слайд 9Антропологический подход
Материя
Энергия
Живые объекты
Неживые объекты
Животный мир
Растительный мир
Человек
Информация
Информатика – гуманитарная наука!
Информация
– свойство человеческого интеллекта
Слайд 10Основные положения,
лежащие в основе определения информации
Следует отказаться от синонимичности «данных»
и «информации», а информацию разделить на две составляющие: данные и
смысл, и т.к. смысл играет основную роль в этой паре, то именно его называть информацией.
Целесообразно признать, что смысл определяется только человеком.
В общем случае смысл нельзя передать, а можно только сгенерировать. Можно передавать только формальный смысл с помощью алгоритма.
Данные не имеют смысла (М. Мамардашвили). Смысл генерируется человеком на основе, полученных данных, и сформированного ранее смысла (информации).
Существует только 4 фундаментальных взаимодействия между объектами (слабое, сильное, электромагнитное, гравитационное). Все остальные взаимодействия, в т. ч. между людьми (информационное взаимодействие), есть результат этих 4-х. Информационное взаимодействие – материально.
Для информационного взаимодействия необходимо, но не достаточно физическое взаимодействие.
Слайд 11Информация
Информация – это понимание (смысл, представление, интерпретация),
возникающее в аппарате мышления
человека в результате получения им данных,
взаимоувязанное с предшествующими знаниями
и понятиями
Информация
Данные – любые сигналы, получаемые, передаваемые и обрабатываемые либо человеком, либо устройством; с учетом того, что человек это делает с помощью органов чувств, а устройство реализует алгоритм, придуманный человеком.
Информация
Слайд 12Информационный процесс
Информационный процесс
Аппарат мышления человека
Речь: устная, письменная (данные)
Информация
Система работы с
данными
(прямая связь)
Интеллектуальные процессы
Речь: устная, письменная (данные)
Система работы с данными
(обратная связь)
Информация
Слайд 13Информационный процесс
Информационное взаимодействие – взаимодействие между людьми посредством передачи между
ними данных, в результате которого происходят изменения в ощущениях, мнениях,
представлениях, знаниях (в психологических терминах – в ментальном опыте).
Информационный процесс – процесс, при котором информация (смысл, знание), существующая в аппарате мышления источника, должна с помощью данных, посылаемых адресату, инициализировать в аппарате мышления адресата соответствующую информацию, наиболее адекватную информации у источника.
Слайд 14Что такое знание?
Данные – структурированные сведения, полученные путем измерения, наблюдения
и представленные в форме, пригодной для хранения. Данные есть результат
процесса структуризации сведений.
Информация – данные, понижающие степень неопределенности ситуации, передаваемые от источника к приемнику в виде сообщения. Понятие информации имеет смысл только в процессе передачи. Информация может подвергаться искажениям, в том числе преднамеренным (дезинформация), в ходе передачи. Информационным ресурсом можно считать полученные данные, которые получатель может использовать, и тем самым проверить, на своем опыте.
Опыт – информация, проверенная в процессе практической деятельности. Опыт является необходимой предпосылкой для получения знаний. Единицей опыта является факт.
Знания – опыт, прошедший процесс рефлексии и концептуализации. У индивидуума знания можно обнаружить в виде способностей. Сведения, которые не превратились в некоторую осмысленную способность, являются либо информацией (сведения, которые не нашли применение на практике, то есть не стали информационным ресурсом), либо опытом (сведения использовались на практике неосознанно).
Мудрость – знания, позволяющие индивидууму предсказывать будущий опыт. Можно обнаружить в виде интуиции. Мудрость образуется в результате процесса интегрирования, в самом простом случае представляющего собой получение ответов на следующие вопросы: что, почему, зачем, как, где, когда.
Слайд 15Целесообразно ввести
сообщение и информацию
как неопределяемые основные понятия и
рассмотреть их использование на ряде примеров.
Слайд 16При разграничении понятий сообщения и информации будем исходить из распространённых
оборотов речи типа «это сообщение не даёт мне никакой информации»,
что приводит к следующему отношению между этими понятиями:
(абстрактная) информация передаётся посредством (конкретного) сообщения.
Слайд 17
Одно и то же сообщение, по-разному интерпретированное, может передавать разную
информацию. Обобщая, можно сказать, что решающим для связи между сообщением
N и информацией I является некое отображение α, представляющее собой результат договорённости между отправителем и получателем сообщения или предписанное им обоим и называемое правилом интерпретации.
Слайд 18Для сообщений, которыми обмениваются люди, в большинстве случаев имеются соглашения
относительно их формы. О таких сообщениях будем говорить, что они
передаются в языковой форме, что они составлены на некотором языке. При этом слово „язык" используется в существенно более широком смысле, чем в случае связанного с ним понятия „говорить". Мы знаем разговорный и письменный языки, язык глухонемых, построенный на жестах и мимике, печать для слепых, воспринимаемую осязанием.
Два последних примера показывают, что высокоразвитое языковое общение не ограничивается устной и письменной речью.
Слайд 19Когда мы говорим о языковых сообщениях, мы имеем в виду
то общее, что присуще каждому из этих случаев; способ передачи
— письменно, устно, посредством осязания или ещё как-то — не имеет здесь никакого значения.
При этом, однако, следует иметь в виду, что, например, информация, содержащаяся в устном сообщении, не всегда полностью воспроизводится соответствующим письменным сообщением. Такие настроения, как гнев, радость, горечь, искренность, находят своё полное выражение только в устной речи. Выше уже отмечалось, что ударения и паузы также несут информацию.
Слайд 20 В случае, когда мы говорим о немецком языке, английском
языке и т. д., лучше использовать термин язык-речь. Для различия
между языком и языком-речью характерно, что внутри данного языка-речи можно говорить на высоком языке, на разговорном языке, на блатном языке (сленге) или на профессиональном языке (жаргоне). Существуют также языки, которые не принадлежат и вообще не могут быть причислены ни к какому языку-речи, например искусственные языки вроде эсперанто или некоторые специальные языки, в том числе язык формул математики и языки программирования.
Слайд 21Для нашего предмета особенно важны языки, в которых для передачи
сообщений используются долговременные носители информации. При этом передача освобождается от
гнёта реального времени, и становятся даже возможными сообщения человека самому себе, заметки на память, чем уменьшается нагрузка на человеческую память за счёт использования «инструмента». Представление сообщений на долговременных носителях будем называть письмом, а сам долговременный носитель — носителем письма.
Слайд 221. Естественные и формальные языковые системы.
Трактовка языка в широком
смысле.
Единого и достаточно содержательного определения понятия "язык", по-видимому, не
существует. Одна из причин – быстрый рост числа объектов, к которым применяется этот термин ("язык пчел", "язык дельфинов", "язык программирования", "язык запросов" (в информационных системах), "генетический язык" и др.).
С точки зрения лингвиста:
"Язык – это любая знаковая система". Знак – это условное обозначение некоторого предмета, свойства, отношения, явления.
Знаковая система – совокупность знаков, организованная определенным образом.
Слайд 23Основные признаки, характеризующие представления экспертов о языке:
1) язык –
средство коммуникации и выражения мыслей (функциональный аспект);
2) стихийность возникновения и
развития (эволюционный аспект);
3) дискретность (внутренняя членимость сообщения);
4) иерархичность (комбинирование более крупных единиц из исходных мелких: морфемы – слова – предложения и т.д. );
5) открытость (возможность составления большого (потенциально бесконечного) числа осмысленных сообщений).
дополнительные (реже упоминаемые) признаки:
6) отсутствие жесткой однозначной связи между обозначением и обозначаемым (один и тот же объект может иметь несколько обозначений (явление синонимии) и одно и то же обозначение может быть использовано для разных объектов (явление омонимии));
7) экономичность кода (длина сообщения должна быть пропорциональна количеству информации в этом сообщении).
Семиотика – наука, изучающая свойства знаков и знаковых систем (как естественных, так и формальных).
Слайд 24С точки зрения математика:
Пусть – непустое конечное множество символов
(алфавит);
строка W (цепочка символов, слово) – последовательность символов из
;
| W | – длина цепочки W; е – пустая цепочка (| e | = 0);
* – множество всех слов в алфавите , включая e.
Язык L над алфавитом – произвольное множество цепочек в (т.е. L *).
Конкатенацией языков L1 и L2 называется язык
L1 L2 = { α β: α L1, β L2}.
L* : итерация языка L :
L0 = { ε },
Ln = LLn 1 для n 1,
Слайд 25Формальные языки
чаще всего задаются в виде некоторой схемы порождения
(порождающей или формальной грамматики), которая позволяет получить все цепочки данного
языка и только их. Обычно порождающая грамматика представляется в виде четверки
G = (, N, P, S), где
– алфавит терминальных символов, из которых составляются "предложения" языка ( L(G) *);
N – алфавит нетерминальных символов (или переменных);
N = ;
P – конечное множество правили вывода вида , где (N )* N (N )*, (N )*;
S – выделенный символ из N, называемый начальным (или исходным).
Формальные грамматики были введены Хомским (1956г). Им же была построена иерархия грамматик 4 типов.
Слайд 26Пример
Пусть G = ({a,b,c}, {A,B,S}, P, S),
где правила
вывода P имеют вид:
S AB, A a, A
ac, B b, В cb.
Данная грамматика позволяет получить всего 4 вывода терминальных строк:
(1) S AB aB ab
(2) S AB aB acb
(3) S AB acB acb
(4) S AB acB accb
L(G) = {ab, acb, accb}.
Для строки acb имеются два разных вывода.
Слайд 27Роль органов чувств в восприятии сообщений
У высших живых
существ только слуховые, зрительные и тактильные восприятия достаточно дифференцированы, чтобы
естественным образом служить для передачи языковых сообщений. Наряду с языками непосредственного общения: разговорной речью, призывающими и предостерегающими звуками (слуховое восприятие), языком глухонемых (зрительное восприятие) и воспринимаемым рукой языком слепых (тактильное восприятие) выступают языки, в которых используются инструменты: барабанный бой, стук, свистки, звуки рожка, трубы, сирена — сигнал тревоги (слуховое восприятие), световые сигналы и сигналы флажками (зрительное восприятие).
Слайд 28Определенные знания о свойствах и работе органов чувств человека оказываются
существенными, когда мы хотим рационально включить человека в цепочку обработки
и передачи информации (в её начало или конец).
Функциональная способность органов чувств лежит в определенных пределах. Здесь прежде всего следует назвать время реакции (латентное, или скрытое, время).
Для того чтобы орган вообще смог что-либо воспринять, интенсивность раздражения должна превосходить определённое пороговое значение
Слайд 29Например, для акустических (звуковой импульс) и оптических (загорание лампочки) сигналов
время реакции составляет для человека 140—250 мс до ответа, состоящего
в том, что испытуемый нажимает кнопку. Для более сложных заданий время реакции заметно увеличивается (прочитать указанное слово: 350—550 мс, назвать указанный предмет домашнего обихода: 600—800 мс). Это уже говорит о том, что процесс восприятия — не только функция рецепторов. Сюда примыкают проведение раздражения по нервным путям, переработка его в мозге, а также проведение ответа к эффектору. При этом на глаз как на воспринимающий орган приходится около 40 мс, а на срабатывание мышц руки как передающего органа — около 50 мс.
Слайд 30Знакомство с физиологией и психологией чувств учит нас многому, прежде
всего тому, что обработка информации (а не только её передача)
есть обязательная составная часть нашего чувственного восприятия. Когда мы ниже говорим об искусственной, т. е. изобретённой людьми и выполняемой машинами обработке информации, это должно напоминать нам, что обработка информации не является чем-то принципиально новым.
Слайд 31Устройства связи и передача сообщений
Письмо и газета относятся к
самым старым и до сих пор не устаревшим примерам (случайной
и регулярной) передачи сообщений посредством записи на долговременном носителе сообщений. В случае передачи информации с помощью недолговременного носителя сообщений человек также использует различные физические устройства в соответствии с уровнем развития техники на данный момент. Примерами таких устройств связи служат телефон, радио и телевидение, предназначенные как для случайной, так и для регулярной передачи сообщений.
Слайд 32Общая схема связи
(схема К. Шеннона)
Источник
информации
Адресат
информации
Передатчик
Приемник
Сообщение
Канал
Сообщение
Источник шума
Человек
Человек
или устройство
или устройство
Слайд 33Внешне устройство связи, или, точнее, „приёмо-передающее устройство", состоит из приёмника
(получателя) и передатчика (отправителя). О внутреннем строении устройств связи никаких
общих утверждений сделать нельзя, разве что при более внимательном рассмотрении многие из них оказываются составленными из нескольких более мелких устройств связи.
Слайд 34Может случиться, что для сообщений на входе и на выходе
используется один и тот же носитель. Такие устройства служат лишь
для возможного усиления или регенерации сообщения, связанной с устранением помех, и называются релейными линиями. Примерами таких устройств являются рупор, слуховая трубка, а также их современные электронные варианты — мегафон и слуховой аппарат. Если для сообщений на входе и выходе устройства используются различные физические носители, то устройство связи называют преобразователем.
Слайд 35Если устройство предназначено для связи между людьми, то сообщения на
входе или выходе должны быть производимы или соответственно воспринимаемы людьми,
т. е. носители должны соответствовать человеческим эффекторам и рецепторам. В качестве примеров назовём музыкальный инструмент, на котором играют, нажимая на клавиши (физический носитель на входе — давление, на выходе — звуковые волны), и осциллограф, управляемый через микрофон (на входе — звуковые волны, на выходе — световые волны).
Слайд 36Два или более устройств связи можно соединить друг с другом
таким образом, что результирующее устройство снова будет устройством связи. Приёмником
составного устройства является приёмник первого устройства, участвующего в соединении, а передатчиком — передатчик последнего устройства. В этом случае между передатчиком одного устройства связи и приёмником другого могут использоваться и такие носители, которые недоступны человеческим эффекторам и рецепторам. Примером могут служить телефонная связь по проводам или радио.
Слайд 37Исходя из подобных примеров, протяжённую в пространстве среду, „через" которую
носитель сообщения передаётся от передатчика к приёмнику, называют каналом связи.
Слайд 38Аналогии между рецепторами и эффекторами живых существ и техническими приёмо-передающими
устройствами служат предметом исследований в кибернетике. Кибернетика занимается главным образом
аспектами, общими для человека и технических устройств с точки зрения передачи и переработки сообщений.
Слайд 39Следует особо отметить то, что передача сообщений происходит во времени.
Поэтому в качестве носителей заслуживают внимания только такие физические величины,
которые могут изменяться во времени.
Изменение некоторой физической величины во времени, обеспечивающее передачу сообщения (а тем самым и информации), называется сигналом При этом для воспроизведения сообщения могут использоваться различные свойства сигнала. Та характеристика сигнала, которая служит для представления сообщения, называется параметром сигнала.
Слайд 40В качестве примера рассмотрим радио. Сигналами здесь являются электромагнитные колебания.
В диапазоне средних волн сообщение воспроизводится амплитудой колебаний, а в
диапазоне ультракоротких волн — частотой колебаний (амплитудная и частотная модуляции соответственно). Таким образом, в первом случае параметром сигнала является амплитуда, а во втором — частота колебаний.
Слайд 41. Дискретные сообщения и знаки
Сигнал называется дискретным, если параметр
сигнала может принимать лишь конечное число значений, и существен лишь
в конечном числе моментов времени (возможно, периодически повторяющихся).
Дискретными сообщениями называются такие сообщения, которые могут быть переданы с помощью дискретных сигналов.
Слайд 42Языковые сообщения в письменной форме строят обычно, записывая знаки письма
(графемы) друг за другом. Хотя длинные сообщения могут размещаться на
многих строчках и страницах, это разбиение не имеет, вообще говоря, никакого значения; оно не несёт важной информации. По существу такие сообщения являются последовательностями знаков. Это оказывается справедливым и для устных языковых сообщений, если разложить устный текст на элементарные составные части, так называемые фонемы, и под знаками понимать фонемы
Слайд 43Точка зрения, что сообщение есть последовательность знаков, не ограничивается тем
случаем, когда знаки— это фонемы или графемы (например, знаки букв
и цифр, знаки препинания). Знаки планет или знаки зодиака и даже кивок и покачивание головой также могут пониматься как знаки. В силу этого определим понятие знака следующим образом.
Знак — это элемент некоторого конечного множества отличимых друг от друга ,,вещей", набора знаков.
Набор знаков, в котором определён (линейный) порядок знаков, называется алфавитом.
Слайд 44Вот некоторые примеры алфавитов (порядок в них — это порядок
перечисления):
а) алфавит десятичных цифр
{О, 1, 2, 3, 4, 5, 6,
7, 8, 9}.
b) алфавит заглавных кириллических букв
{А,Б,В,Г,Д,Е,Ж,3,И,Й,К,Л,М,Н,0,П,Р,С,Т, У,Ф,Х,Ц,Ч,Ш,Щ,Ъ,Ы,Ь,Э,Ю,Я);
Вот некоторые наборы знаков, для которых нет какого-либо общепринятого порядка знаков:
a) набор знаков клавиатуры пишущей машинки;
b) набор знаков планет
Особенно важное значение имеют наборы, состоящие всего из двух знаков. Такие наборы называют двоичными наборами знаков, а сами знаки — двоичными знаками. Вместо термина “двоичный знак” часто употребляют сокращение бит (от английского binary digit).
Слайд 45Коды и кодирования
Если N — предложение некоторого естественного языка,
то N можно рассматривать как последовательность знаков по крайней мере
тремя разными способами.
Прежде всего N представляет собой последовательность букв, цифр, знаков препинания и т. д.;
далее, N — это последовательность слов, которые в другом контексте могут сами рассматриваться как знаки;
наконец, и всё предложение целиком можно рассматривать как один знак.
Первое понимание используется, например, когда имеется правило для нанесения сообщения N на перфокарты; второе понимание лежит в основе стенографических сокращений; крайнее третье понимание бывает уместным при переводе на другой естественный язык, когда пословица одного языка переводится соответствующей по смыслу пословицей другого языка.
Слайд 46Дискретные сообщения представляют собой (конечные или бесконечные) последовательности знаков. При
этом, исходя из соображений, связанных с физиологией органов чувств, или
из чисто технических соображений, их обычно разбивают на конечные последовательности знаков, называемые словами. На более высоком уровне каждое слово можно снова рассматривать как знак, при этом соответствующий набор знаков будет, вообще говоря, шире первоначального. Обратно, данный набор знаков можно получить с помощью составления слов, исходя из некоторого набора с меньшим числом знаков, в частности из двоичного набора знаков.
Слайд 47Слова над двоичным набором знаков называются двоичными словами. Они не
обязаны иметь постоянную длину (см. азбуку Морзе), если это всё
же так, то говорят об n-разрядных двоичных знаках и n-разрядных двоичных кодах (например, 2-й международный телеграфный код (5-разрядные двоичные знаки)).
Слайд 48Будем пользоваться следующим определением:
Кодом называется правило, описывающее отображение одного набора
знаков в другой набор знаков (или слов); кодом также называют
и множество образов при этом отображении
Помимо основного значения слова „code" — «кодекс», «свод законов» —начиная с середины 19-го в. оно означало книгу, в которой словам естественного языка сопоставлены группы цифр или букв. Употребление таких кодов приобрело значение скорее в связи со стремлением сэкономить на стоимости телеграмм, чем в связи с соображениями конспиративности.
Если каждый образ при кодировании является отдельным знаком, то такое отображение мы называем шифровкой, а образы— шифрами (англ, cipher). Поскольку здесь имеется криптографический аспект, обращение этого отображения — когда оно однозначно — называется декодированием или дешифровкой.
Слайд 49В коммерческих и криптографических кодах слова, фразы и понятия естественных
языков кодируются в большинстве случаев словами над некоторым буквенным или
цифровым алфавитом, обычно пятерками. В технических кодах буквы, цифры и другие знаки почти всегда кодируются двоичными словами. У большинства используемых в технике кодов все слова имеют одинаковую длину. Коды со словами разной длины встречаются в технике довольно редко. Исключением является код Морзе. Грубо говоря, это двоичный код с набором знаков {»точка«, »тире«} и словами длины не более 5 для кодирования букв и цифр. Более точно, следует ещё добавить в качестве третьего знака знак »пропуск«, который помечает стыки между кодовыми словами (слова нельзя отделить друг от друга по их длине).
Слайд 50В двоичных кодах с постоянной длиной кодовых слов слова могут
следовать друг за другом непосредственно (последовательная передача), так что получается
единая последовательность двоичных знаков. Расположение стыков и тем самым исходная группировка кодовых слов устанавливаются с помощью отсчёта, и, таким образом, сообщения, составленные из кодовых слов, однозначно декодируемы. Правда, при отсчёте кодовой длины нельзя просчитаться, нельзя „сбиться с ритма", а это ведёт к усложнению с технической точки зрения (параллельность, синхронизация).
Слайд 51Напротив, для кодов с переменной длиной кодовых слов расположение стыков,
вообще говоря, восстановить нельзя. При определённых условиях сообщение, состоящее из
нескольких кодовых слов, либо вовсе не декодируется, либо декодируется неоднозначно. Однако, декодируемость будет обеспечена, если соблюдается следующее Условие Фано. Никакое кодовое слово не является началом другого кодового слова („свойство префиксности"). Тогда, очевидно, стык между кодовыми словами определяется тем моментом, когда „дальше не читается".
Слайд 52При параллельной передаче мы, в отличие от последовательной, ограничены кодами
со словами постоянной длины: для n-разрядного двоичного кода используется п
параллельных двоичных каналов передачи.
В случае оптического, электростатического, электролитического и электромагнитного телеграфа путь технического прогресса шёл прежде всего от параллельной к последовательной передаче.
Вопрос о том, какие коды являются оптимальными с точки зрения передачи, изучается в теории информации
Слайд 53Символы
Следует различать собственно знак и его смысл. Знак вместе
с его смыслом называется символом.
В соответствии с целью употребления
один и тот же знак часто имеет разный смысл. Знак ♀ применяется в астрономии как символ планеты Венера, а в биологии — как символ женской особи. К несчастью, часто бывает также, что разные знаки имеют одинаковый смысл; например, знаки • и X, а в последнее время и * все понимаются как символы умножения.
Обычно всякое сообщение имеет смысл, т. е. уже является символом. Очевидно, что этот символ получается в результате присоединения к сообщению той информации, которая им передается.
Слайд 54Обработка сообщений и обработка информации
Большая свобода в понимании сообщения
как последовательности знаков, просматриваемая в обсуждавшихся выше примерах, позволяет констатировать:
всякую обработку сообщений можно рассматривать как кодирование.
Конечно, это соображение является важным и для изучения процессов обработки сообщений у живых существ, но прежде всего оно лежит в основе всякой машинной обработки дискретных сообщений.
Слайд 55Так как обработку дискретных сообщений можно рассматривать как кодирование, то
те операции, которые следует задать, должны иметь вид преобразований последовательности
знаков.
Кодирование технически всегда связано передачей сообщений и поэтому осуществляется во времени.
Кодирование, а значит и обработка сообщений, никогда не осуществляется «мгновенно», а всегда требует определенного времени, которым зачастую нельзя пренебречь.
Зависимость от времени приводит к понятию эффективности правила обработки сообщений, определяемой объемом и длительностью процесса обработки в сравнении с другими процессами, дающими тот же результат.
Слайд 56Под информацией понимаются осмысленные и переработанные данные, которыеиспользуются для решения
управленческих задач.
Данные отражают события, происходящие как в самой организации,
так и за ее пределами.
Для того, чтобы получить информацию, необходимую для успешного функционирования предприятия, требуется собрать данные, передать их на обработку, привести их в форму, удобную для последующего использования, и передать пользователям полученные результаты. Пользователи могут уточнять, какие данные нужно собирать, а также скорректировать методы их обработки с точки зрения полноты, достоверности и формы представления получаемых результатов.
Слайд 57Технологии
Термин «технология» имеет множество толкований. В широком смысле под технологией
понимают науку о законах производства материальных благ, вкладывая в нее
три основные части:
идеологию, т.е. принципы производства;
орудия труда, т.е. станки, машины, агрегаты;
кадры, владеющие профессиональными навыками. Эти составляющие называют соответственно информационной, инструментальной и социальной.
Слайд 58Для конкретного производства технологию понимают в узком смысле как совокупность
приемов и методов, определяющих последовательность действий для реализации производственного процесса.
Уровень технологий связан с научно-техническим прогрессом общества и влияет на его социальную структуру, культуру и идеологию.
Для любой технологии могут быть выделены цель, предмет и средства.
Целью технологии в промышленном производстве является повышение качества продукции, сокращение сроков ее изготовления и снижение себестоимости.
Слайд 59Методология любой технологии включает в себя:
декомпозицию производственного процесса на
отдельные взаимосвязанные и подчиненные составляющие (стадии, этапы, фазы, операции);
реализацию
определенной последовательности выполнения операций, фаз, этапов и стадий производственного процесса в соответствии с целью технологии;
технологическую документацию, формализующую выполнение всех составляющих.
Слайд 60Производство информации направлено на целесообразное использование информационных ресурсов и снабжение
ими всех элементов организационной структуры и реализуется путем создания информационной
системы.
Информационные ресурсы являются исходным «сырьем» для системы управления любой организационной структурой, конечным продуктом является принятое решение. Принятие решения в большинстве случаев осуществляется в условиях недостатка информации, поэтому степень использования информационных ресурсов во многом определяет эффективность работы организации.
Слайд 61В своем становлении любая отрасль, в том числе и информационная,
проходила стадии от кустарного ремесленного производства к производству, основанному на
высоких технологиях.
Информационные технологии обеспечивают переход от рутинных к промышленным методам и средствам работы с информацией в различных сферах человеческой деятельности, обеспечивая ее рациональное и эффективное использование.
Слайд 62Информационная технология — совокупность методов и способов получения, обработки, представления
информации, направленных на изменение ее состояния, свойств, формы, содержания и
осуществляемых в интересах пользователей.
Слайд 63Можно выделить три уровня рассмотрения информационных технологий:
первый уровень — теоретический.
Основная задача — создание комплекса взаимосвязанных моделей информационных процессов, совместимых
параметрически и критериально;
второй уровень — исследовательский. Основная задача — разработка методов, позволяющих автоматизированно конструировать оптимальные конкретные информационные технологии;
третий уровень — прикладной, который целесообразно разделить на две страты: инструментальную и предметную.
Слайд 64Инструментальная страта (аналог — оборудование, станки, инструмент) определяет пути и
средства реализации информационных технологий, которые можно разделить на методические, информационные,
математические, алгоритмические, технические и программные.
Предметная страта связана со спецификой конкретной предметной области и находит отражение в специализированных информационных технологиях, например, организационное управление, управление технологическими процессами, автоматизированное проектирование, обучение и др.
Слайд 65Успешное внедрение информационных технологий связано с возможностью их типизации. Конкретная
информационная технология обладает комплексным составом компонентов, поэтому целесообразно определить ее
структуру и состав.
Конкретная информационная технология определяется в результате компиляции и синтеза базовых технологических операций, специализированных технологий и средств реализации.
Технологический процесс — часть информационного процесса, содержащая действия (физические, механические и др.) по изменению состояния информации.
Слайд 66Информационная технология базируется на реализации информационных процессов, разнообразие которых требует
выделения базовых, характерных для любой информационной технологии.
Базовый технологический процесс основан
на использовании стандартных моделей и инструментальных средств и может быть использован в качестве составной части информационной технологии. К их числу можно отнести: операции извлечения, транспортировки, хранения, обработки и представления информации.
Слайд 67Среди базовых технологических процессов выделим:
извлечение информации;
транспортирование информации;
обработку информации;
хранение информации;
представление и
использование информации.
Слайд 68Процесс извлечения информации связан с переходом от реального представления предметной
области к его описанию в формальном виде и в виде
данных, которые отражают это представление.
В процессе транспортирования осуществляют передачу информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования.
Слайд 69Процесс обработки информации состоит в получении одних «информационных объектов» из
других «информационных объектов», путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной
из основных операций, выполняемых над информацией и главным средством увеличения ее объема и разнообразия.
Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных, обеспечением их актуальности, целостности, безопасности, доступности.
Процесс представления и использования информации направлен на решение задачи доступа к информации в удобной для пользователя форме.
Слайд 70Базовые информационные технологии
строятся на основе базовых технологических операций, но кроме
этого включают ряд специфических моделей и инструментальных средств. Этот вид
технологий ориентирован на решение определенного класса задач и используется в конкретных технологиях в виде отдельной компоненты. Среди них можно выделить:
мультимедиа-технологии;
геоинформационные технологии;
технологии защиты информации;
СА8Е-технологии;
телекоммуникационные технологии;
технологии искусственного интеллекта.
Слайд 71Специфика конкретной предметной области находит отражение в специализированных информационных технологиях,
например, организационное управление, управление технологическими процессами, автоматизированное проектирование, обучение и
др. Среди них наиболее продвинутыми являются следующие информационные технологии:
— организационного управления (корпоративные информационные технологии);
— в промышленности и экономике;
— в образовании;
— автоматизированного проектирования.
Слайд 72Аналогом инструментальной базы (оборудование, станки, инструмент) являются средства реализации информационных
технологий, которые можно разделить на методические, информационные, математические, алгоритмические, технические
и программные.
Слайд 73Методические средства определяют требования при разработке, внедрении и эксплуатации информационных
технологий, обеспечивая информационную, программную и техническую совместимость. Наиболее важными из
них являются требования по стандартизации.
Информационные средства обеспечивают эффективное представление предметной области, к их числу относятся информационные модели, системы классификации и кодирования информации (общероссийские, отраслевые) и др.
Слайд 74Математические средства включают в себя модели решения функциональных задач и
модели организации информационных процессов, обеспечивающие эффективное принятие решения. Математические средства
автоматически переходят в алгоритмические, обеспечивающие их реализацию.
Технические и программные средства задают уровень реализации информационных технологий как при их создании, так и при их реализации.
Слайд 75Информационные технологии
Информационная технология - совокупность методов, производственных и программно-технологических средств,
объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и
распространение информации.
Информационные технологии предназначены для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов.
Автоматизированная информационная технология - информационная технология, в которой для передачи, сбора, хранения и обработки данных, используются методы и средства вычислительной техники и систем связи.
Информационные ресурсы - в широком смысле - совокупность данных, организованных для эффективного получения достоверной информации.
Слайд 76Классификация информационных технологий
Для того, чтобы правильно понять, оценить, грамотно разработать
и использовать информационные технологии в различных сферах жизни общества необходима
их предварительная классификация. Классификация информационных технологий зависит от критерия классификации. В качестве критерия может выступать показатель или совокупность признаков, влияющих на выбор той или иной информационной технологии.
Слайд 77Как правило, выделяют следующие классификационные признаки информационных технологий:
По назначению и
характеру использования,
По пользовательскому интерфейсу,
По способу организации сетевого взаимодействия,
По принципу построения,
По степени охвата задач управления,
По участию ТС в диалоге с пользователем,
По способу управления производственной технологией
Слайд 78По назначению выделяют следующие два основных класса информационных технологий
обеспечивающие
информационные технологии
функциональные информационные технологии;
Слайд 79Обеспечивающие информационные технологии — это технологии обработки информации, которые могут
использоваться как инструменты в различных предметных областях для решения специализированных
задач. Они представляют собой способы организации отдельных технологических операций информационных процессов и связаны с представлением, преобразованием, хранением, обработкой или передачей определенных видов информации.
К ним относятся технологии текстовой обработки, технологии работы с базами данных, мультимедиатехнологии, технологии распознавания символов, телекоммуникационные технологии, технологии защиты информации, технологии разработки программного обеспечения и т. д
Слайд 80Функциональные информационные технологии — это технологии, реализующие типовые процедуры обработки
информации в определенной предметной области. Они строятся на основе обеспечивающих
информационных технологий и направлены на обеспечение автоматизированного решения задач специалистов данной области. Модификация обеспечивающих технологий в функциональную может быть сделана как профессиональным разработчиком, так и самим пользователем, что зависит от квалификации пользователя и от сложности модификации. К функциональным информационным технологиям относятся офисные технологии, финансовые технологии, информационные технологии в образовании, в промышленности, корпоративные информационные технологии, информационные технологии автоматизированного проектирования и т. д.
Слайд 81Информационные технологии можно рассматривать с точки зрения пользовательского интерфейса, т.
е. возможностей доступа пользователя к информационным и вычислительным ресурсам в
процессе обработки информации. По этому признаку выделяют:
пакетные информационные технологии;
диалоговые информационные технологии;
сетевые информационные технологии.
Слайд 82Пакетные информационные технологии
характеризуются тем, что операции по обработке информации производятся
в заранее определенной последовательности и не требуют вмешательства пользователя. В
этом случае задания или накопленные заранее данные по определенным критериям объединяются в пакет для последующей автоматической обработки в соответствии с заданными приоритетами. Пользователь не может влиять на ход выполнения заданий, пока продолжается обработка пакета, его функции ограничиваются подготовкой исходных данных по комплексу задач и передачей их в центр обработки.
В настоящее время пакетный режим наиболее часто реализуется применительно к электронной почте и формированию отчетности.
Слайд 83Диалоговые информационные технологии
предоставляют пользователям неограниченную возможность взаимодействовать с хранящимися
в системе информационными ресурсами в режиме реального времени, получая при
этом всю необходимую информацию для решения функциональных задач и принятия решений.
Эти технологии предполагают отсутствие жестко закрепленной последовательности операций преобразования данных и активное участие пользователя, который анализирует промежуточные результаты и вырабатывает управляющие команды в процессе обработки информации.
Слайд 84Сетевые информационные технологии
обеспечивают пользователю доступ к территориально распределенным информационным
и вычислительным ресурсам с помощью специальных средств связи.
В этом
случае появляется возможность использования данных, накопленных на рабочих местах других пользователей, перераспределения вычислительных мощностей между процессами решения различных функциональных задач, а также возможность совместного решения одной задачи несколькими пользователями.
Слайд 85По способу организации сетевого взаимодействия выделяют:
информационные технологии на базе локальных
вычислительных
сетей;
информационные технологии на базе многоуровневых сетей;
информационные технологии на базе распределенных
сетей
Слайд 86Информационные технологии на базе локальных вычислительных сетей
представляют собой систему взаимосвязанных
и распределенных на ограниченной территории средств передачи, хранения и обработки
информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов — аппаратных, программных, информационных.
Они позволяют перераспределять вычислительные мощности между пользователями сети в зависимости от изменения их потребностей и сложности решаемых задач и обеспечивают надежный и быстрый доступ пользователей к информационным ресурсам сети.
Слайд 87Построение информационных технологий на базе многоуровневых сетей
заключается в представлении архитектуры
создаваемой сети в виде иерархических уровней, каждый из которых решает
определенные функциональные задачи.
Такие технологии строятся с учетом организационно-функциональной структуры соответствующего многоуровневого экономического объекта и позволяют разграничить доступ к информационным и вычислительным ресурсам в зависимости от степени важности решаемых задач и реализуемых функций управления на каждом уровне.
Слайд 88Информационные технологии на базе распределенных сетей
обеспечивают надежную передачу разнообразной информации
между территориально удаленными узлами сети с использованием единой информационной инфраструктуры.
Этот способ организации сетевого взаимодействия ориентирован на реализацию коммуникационных информационных связей между территориально удаленными пользователями и ресурсами сети.
Слайд 89По принципу построения информационные технологии делятся на следующие виды:
Функционально-ориентированные технологии;
Объектно-ориентированные
технологии
Слайд 90При построении функционально ориентированных информационных технологий деятельность специалистов в рассматриваемой
предметной области разбивается на множество иерархически подчиненных функций, выполняемых ими
в процессе решения профессиональных задач. Для каждой функции разрабатывается технология ее реализации на рабочем месте пользователя, в рамках которой определяются исходные данные, процессы их преобразования в результатную информацию, а также выделяются информационные потоки, отражающие передачу данных между различными функциями.
Слайд 91Построение объектно-ориентированных информационных технологий заключается в проектировании системы в виде
совокупности классов и объектов предметной области. При этом иерархический характер
сложной системы отражается в виде иерархии классов, ее функционирование рассматривается как совокупность взаимодействующих во времени объектов, а конкретный процесс обработки информации формируется в виде последовательности взаимодействий. В качестве объектов могут выступать пользователи, программы, клиенты, документы, базы данных и т. д. Такой подход характерен тем, что используемые процедуры и данные заменяются понятием «объект», что позволяет динамически отражать поведение моделируемой предметной области в зависимости от возникающих событий.
Слайд 92По степени охвата задач управления выделяют следующие виды:
информационные технологии обработки
данных;
информационные технологии управления;
информационные технологии автоматизации офисной деятельности;
информационные технологии поддержки принятия
решений;
информационные технологии экспертных систем.
Слайд 93Информационные технологии обработки данных
предназначены для решения функциональных задач, по
которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы, а также
стандартные процедуры их обработки.
Эти технологии применяются в целях автоматизации некоторых рутинных, постоянно повторяющихся операций управленческой деятельности, что позволяет существенно повысить производительность труда персонала. Характерной особенностью этого класса технологий является их построение без пересмотра методологии и организации процессов управления.
Слайд 94Целью информационной технологии управления является удовлетворение информационных потребностей сотрудников, имеющих
дело с принятием решений. Эти технологии ориентированы на комплексное решение
функциональных задач, формирование регулярной отчетности и работы в информационно-справочном режиме для подготовки управленческих решений. Они решают следующие задачи обработки данных:
оценка планируемого состояния объекта управления;
оценка отклонений от планируемых состояний;
выявление причин отклонений;
анализ возможных решений и действий.
Слайд 95Информационные технологии автоматизации офисной деятельности
направлены на организацию и поддержку коммуникационных
процессов как внутри организации, так и с внешней средой на
базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией. В них реализуются типовые процедуры делопроизводства и контроля управления:
обработка входящей и исходящей информации;
сбор и последующее составление отчетности за определенные периоды времени в соответствии с различным критериями выбора;
хранение поступившей информации и обеспечение быстрого доступа к информации и поиск необходимых данных.
Эти технологии предусматривают наличие интегрированных пакетов прикладных программ: текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, телеконференции, специализированные программы реализации электронного документооборота и т. д.
Слайд 96Информационные технологии поддержки принятия решений
предусматривают широкое использование экономико-математических методов, моделей
и пакетов прикладных программ для аналитической работы и формирования прогнозов,
составления бизнес-планов и обоснованных выводов по изучаемым процессам и явлениям производственно-хозяйственной практики. Отличительными характеристиками этих технологий является ориентация на решение слабоформализованных задач, генерация возможных вариантов решений, их оценка, выбор и предоставление пользователю лучшего из них и анализ последствий принятого решения. Информационные технологии поддержки принятия решений могут использоваться на любом уровне управления и обеспечивают координацию лиц, принимающих решение, как на разных уровнях управления, так и на одном уровне.
Слайд 97Информационные технологии экспертных систем
составляют основу автоматизации труда специалистов-аналитиков.
Эти работники,
кроме аналитических методов и моделей для исследования складывающихся в рыночных
условиях ситуаций, могут использовать накопленный и сохраняемый в системе опыт оценки ситуаций, т. е. сведения, составляющие базу знаний в конкретной предметной области. Обработанные по определенным правилам такие сведения позволяют подготавливать обоснованные решения и вырабатывать стратегии управления и развития.
Отличие информационных технологий экспертных систем от технологии поддержки принятия решения состоит в том, что они предлагают пользователю принять решение, превосходящее его возможности, и способны пояснять свои рассуждения в процессе получения решения.
Слайд 98По характеру участия технических средств в диалоге с пользователем
информационно-справочные технологии;
информационно-советующие
технологии.
Слайд 99Информационно-справочные (пассивные) технологии
поставляют информацию пользователю после его связи с системой
по соответствующему запросу.
Технические средства в таких технологиях используются только
для сбора и обработки информации об управляемом объекте. На основе обработанной и представленной в удобной для восприятия форме информации оператор принимает решения относительно способа управления объектом.
Слайд 100Информационно-советующие (активные) технологии
характеризуются тем, что сами выдают абоненту предназначенную для
него информацию периодически или через определенные промежутки времени. В этих
системах наряду со сбором и обработкой информации выполняются следующие функции:
определение рационального технологического режима функционирования по отдельным технологическим параметрам процесса;
определение управляющих воздействий по всем или отдельным
управляемым параметрам процесса и т. д.
Слайд 101По способу управления технологией промышленного производства выделяют
децентрализованные информационные технологии;
централизованные информационные технологии;
централизованные рассредоточенные информационные технологии;
иерархические информационные технологии
Слайд 102Децентрализованные информационные технологии
Использование децентрализованных информационных технологий эффективно при автоматизации технологически
независимых объектов управления по материальным, энергетическим, информационным и другим ресурсам.
Такая технология представляет собой совокупность нескольких независимых технологий со своей информационной и алгоритмической базой. Для выработки управляющего воздействия на каждый объект управления необходима информация о состоянии только этого объекта.
Слайд 103Централизованные информационные технологии
В централизованной информационной технологии осуществляется реализация всех процессов
управления объектами в едином органе управления, который осуществляет сбор и
обработку информации об управляемых объектах и на основе их анализа в соответствии с критериями системы вырабатывает управляющие сигналы.
Слайд 104Централизованные рассредоточенные информационные технологии
Основная особенность централизованной рассредоточенной информационной технологии —
сохранение принципа централизованного управления, т. е. выработка управляющих воздействий на
каждый объект управления на основе информации о состоянии совокупности объектов управления, но при этом некоторые функциональные устройства технологии управления являются общими для всех каналов системы. Для реализации функции управления каждый локальный орган по мере необходимости вступает в процесс информационного взаимодействия с другими органами управления.
Слайд 105Иерархические информационные технологии
Иерархическая информационная технология построена по принципу разделения функций
управления на несколько взаимосвязанных уровней, на каждом из которых реализуются
свои процедуры обработки данных и выработка управляющих воздействий. Необходимость использования такой технологии вызвана тем, что с ростом числа задач управления в сложных системах значительно увеличивается объем переработанной информации и повышается сложность алгоритмов управления. Разделение функций управления позволяет справиться с информационными трудностями для каждого уровня управления и обеспечить согласование принимаемых этими органами решений.
Иерархическая информационная технология содержит обычно три уровня:
уровень управления работой оборудования и технологическими
процессами;
уровень оперативного управления ходом производственного процесса;
уровень планирования работ.
