Тема №1

1 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

1.1 Информация и ее свойства

.

Информация в переводе с латинского языка означает разъяснение, изложение чего-либо или сведения о чем-либо.

Информация - это сведения об окружающем нас мире, которые уменьшают неполноту знаний об объектах и событиях в окружающей среде.

Информация - это совокупность сведений, определяющих меру наших знаний о тех или иных событиях, явлениях или факторах.

Понятие информации, наряду с веществом и материей связано с одним из фундаментальных понятий окружающего мира, поэтому дать точное определение весьма затруднительно.

Применительно к компьютерной обработке данных под информацией понимают некоторую последовательность символических обозначений (букв, цифр, закодированных графических образов и звуков и т.п.), несущую смысловую нагрузку и представленную в понятном компьютеру виде. Каждый новый символ в такой последовательности символов увеличивает информационный объем сообщения.

Информация выступает как свойство объектов и явлений (процессов) порождать многообразие состояний, которые посредством отражения передаются от одного объекта к другому; она охватывает все сферы, все отрасли общественной жизни, прочно входит в жизнь каждого человека, воздействует на его образ мышления и поведение. Она обслуживает общение людей, социальных групп, классов, наций и государств, помогает людям овладеть научным мировоззрением, разбираться в многообразных явлениях и процессах общественной жизни, повышать уровень своей культуры и образованности, усваивать и соблюдать за коны и нравственные принципы. Огромную, ничем незаменимую роль выполняет информация в управленческой деятельности. По существу, без информации не может быть и речи о любом виде управления, о целенаправленной деятельности взаимосвязанных объектов и систем.

Определение информации связано с такими понятиями, как сигнал, данные, информация, знания.

Сигнал — это изменяющийся во времени физический процесс, отражающий некоторые характеристики объекта. Распространение сигнала завершается взаимодействием с физическими телами, этот процесс называется регистрацией сигнала. При этом образуются данные.

Данные—это отображенные на некотором носителе свойства объектов, которые могут быть измерены или сопоставлены с определенными эталонами.

Информация — осознанные (понятые) субъектом (человеком) данные, которые он может использовать в своей (профессиональной) деятельности. Поэтому можно утверждать, что информацией являются используемые данные.

Знания —систематически подтверждаемая опытным или логическим путем информация об объекте.

Таким образом, общую схему информационных процессов можно представить в виде, иллюстрированном на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Общая схема информационных процессов

Например, для исследования состояния сердечно-сосудистой системы используется электрокардиографический метод. Тогда сердце — это объект исследования, биоэлектрическая активность сердца — сигнал, электрокардиограмма — зарегистрированный сигнал, т. е. данные. Из записи ЭКГ врач-кардиолог получает информацию о состоянии сердечно-сосудистой системы. Систематизация записей ЭКГ и соответствие их с состоянием сердечно-сосудистой системы есть знания о работе сердца, которые могут быть переданы молодым специалистам для практического использования.

Свойства информации:

►точность — степень приближенности информации к реальному состоянию источника информации. Например, неточной информацией является медицинская справка, в которой отсутствуют данные о перенесенных абитуриентом заболеваниях;

►объективность и субъективность — отражают адекватность методов извлечения информации. Объективность информации состоит в том, что она всегда получается из данных о свойствах некоторых объектов. А субъективность состоит в том, что один человек (субъект) может извлечь из некоторых данных информацию, а другой — нет. Например, объективная информация о нарушениях ритмической деятельности сердца у пациента — это зарегистрированные неравные между собой промежутки времени между сердечными сокращениями. Субъективная информация — это чувство «трепыхания», «замирания» в груди, которые испытывает пациент;

►достоверность — вероятностная характеристика, характеризующая соответствие сведений о действительности. Эта характеристика вторична относительно точности;

достаточность или полнота — означает наличие необходимых сведений для решения конкретной задачи. Например, появления сыпи на слизистой внутренней поверхности щеки в виде «манной крупы» (пятна Филатова-Коплика) достаточно для постановки диагноза кори у ребенка;

►доступность или простота — это возможность выполнения процедур получения и преобразования информации. В информатике доступность информации — избежание временного или постоянного сокрытия информации от пользователей, получивших права доступа. Например, информация о состоянии здоровья, содержащаяся в амбулаторной истории болезни, доступна для пациента. Больной может взять амбулаторную историю болезни из регистратуры, познакомиться со сведениями, представленными там, предоставить ее для оформления записи врача-консультанта. История болезни этого же пациента при лечении его в стационаре для больного недоступна. После окончания госпитализации доступным для больного становится выписной эпикриз (или так называемая «выписка»);

►актуальность — величина, характеризующая период времени с момента возникновения события до предъявления сведений о нем. Например, информация о кратности кашля за день, его характеристиках (сухой, влажный, приступообразный, мучительный и т.д.), количестве отделяемой мокроты при кашле актуальна на момент болезни человека и постановки ему диагноза. Когда пациент вылечился от болезни, прошло продолжительное время после выздоровления, то сведения о характере кашля становятся неактуальными;

►ценность — степень полезности сведений для конкретного пользователя. Например, сведения о характере питания пациента ценны для диетолога при выработке рекомендаций, но не являются ценными для менеджера, продающего этому же человеку компьютер.

1.2 Информатика

Информатика – это наука об информационных процессах и связанных с ними явлениях в природе, обществе и человеческой деятельности.

Информатика – это наука, занимающаяся исследованием процессов получения, передачи, обработки, хранения, представления информации, решением проблем создания, внедрения и использования информационной техники и технологии во всех сферах общественной жизни.

Информатика как совокупность средств преобразования информации включает технические средства (hardware), программные продукты (software), математические методы, модели и типовые алгоритмы (brainware).

В состав технических средств входят компьютеры и периферийные устройства (мониторы, клавиатуры, принтеры и плоттеры, модемы и т.д.), линии связи, средства оргтехники, т. е. материальные ресурсы, которые обеспечивают преобразование информации. При этом главную роль играет компьютер. Он нацелен на решение очень широкого круга задач по преобразованию информации.

К программным продуктам относятся операционные системы, интегрированные оболочки, системы программирования и проектирования программных продуктов, прикладные пакеты, бухгалтерские и издательские системы и т. д. Конкретное применение каждого программного продукта специфично и служит для решения определенного круга задач прикладного или системного характера.

Математические методы, модели и типовые алгоритмы являются тем базисом, который положен в основу проектирования и изготовления программного, технического средства или другого объекта.

Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой абстрактных методов, моделей и алгоритмов и связанных с ними математических теорий, которые затем применяются на практике для исследования процессов преобразования информации.

Информатика как отрасль производства практически использует результаты исследований фундаментальной науки информатики. Известны фирмы по производству программных продуктов, такие как Microsoft, Lotus, Borland, и технических средств — IBM, Apple, Intel, Hewlett Packard и другие. Помимо производства технических и программных средств разрабатываются также и технологии преобразования информации.

Информатика как прикладная дисциплина изучает закономерности протекания информационных процессов в определенных областях и методологии разработки конкретных информационных систем и технологий.

Таким образом, главная функция информатики состоит в разработке методов и средств преобразования информации с использованием компьютера, а также в применении их при реализации технологического процесса преобразования информации в различных сферах человеческой деятельности.

1.3 Информационные технологии

Информационная компьютерная технология – система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки и защиты информации на основе применения средств вычислительной техники и связи, развитого программного обеспечения, а также способов, с помощью которых информация предлагается клиентам.

Люди занимались обработкой информации тысячи лет. Первые информационные технологии основывались на использовании счетов и письменности. Можно выделить следующие этапы развития информационных технологий — ручные, механические, электрические, электронные и компьютерные технологии.

С середины 80-х годов прошлого столетия началось быстрое развитие компьютерных технологий, что в первую очередь связано с появлением персональных компьютеров. В настоящее время термин «информационная технология» употребляется в связи с использованием компьютеров для обработки информации, поэтому информационные компьютерные технологии в дальнейшем будут именоваться в сокращенном виде как информационные технологии.

Информационные технологии охватывают всю вычислительную технику и технику связи, а также — бытовую электронику, телевидение и радиовещание. В настоящее время создание крупномасштабных информационно-технологических систем является экономически возможным, что обусловливает появление национальных исследовательских и образовательных программ, призванных стимулировать их разработку. Особенностью современных информационных технологий являются распределенная компьютерная техника, «дружественное» программное обеспечение, развитые коммуникации и развитие сети Интернет.

На сегодняшний день возможны четыре формы организации стратегии функционирования информационных технологий:

►централизованное хранение и обработка информации при централизованном управлении экономико-производственными объектами (традиционная АСУ);

►централизованное хранение и обработка информации при децентрализованных или независимых системах управления (при помощи вычислительного центра коллективного пользования);

►распределенное хранение и обработка информации при централизованном управлении;

►распределенная обработка и хранение при децентрализованном управлении.

Две последние организационные формы предопределяют концепцию новой информационной технологии. Основу новой информационной технологии составляют распределенная компьютерная техника, «дружественное» программное обеспечение и развитые средства коммуникации. Пользователю непрограммисту предоставляется возможность общения с ЭВМ. При этом мощные программно-аппаратные средства (базы данных, экспертные системы, базы знаний и системы поддержки принятия решения и др.) создают комфорт в работе, позволяют не только автоматизировать процесс изменения формы и местоположения информации, но также изменения ее содержания.

Для новой информационной технологии характерны:

►работа пользователя в режиме манипулирования данными;

►сквозная информационная поддержка на всех этапах прохождения информации на основе интегрированных баз данных, предусматривающих единую унифицированную форму представления, хранения, поиска, отображения, восстановления и защиты данных;

►безбумажный процесс обработки документов;

►интерактивный режим решения задач;

►возможности коллективного исполнения документов на основе сетевой технологии клиент — сервер, объединенных средствами коммуникации;

►возможность, адаптивной перестройки форм и способа представления информации в процессе решения задачи.

Различают следующие виды информационных технологий:

—информационная технология обработки данных;

—информационная технология управления;

—офисные информационные технологии;

—информационные технологии поддержки принятия решений;

—экспертные системы.

Информационная технология обработки данных предназначена для решения задач, по которым имеются необходимые входные данные и известные алгоритмы и стандартные процедуры их обработки. Например, в разработанной информационной технологии формирования, обработки и представления данных в налоговой службе «Налог» происходит получение данных о поступлении налогов и других платежей в бюджет, анализ динамики поступления сумм налогов и возможность прогноза этой динамики, информирование администрации различных уровней о поступлении налогов и соблюдении налогового законодательства.

Информационная технология управления — это совокупность организационной и электронно-вычислительной техники, а также средств связи, обеспечивающих сбор, накопление, обработку и транспортировку информации для эффективного решения задач управления организацией.

Офисные информационные технологии широко применяются в делопроизводстве и управлении для организации и поддержки коммуникационных процессов внутри организации, так и при ее связи с внешними учреждениями.

Информационные технологии поддержки принятия решений представляют собой инструментарий выработки рекомендаций для лица, принимающего решение, а также инструментарий подготовки данных для этого пользователя. Прежде всего, можно сказать, что оба инструментария призваны обеспечить процесс принятия решений. Однако первый сосредоточен на сравнении альтернатив с целью выбора лучшей, второй — на подготовке данных для последующего анализа. Фактически, второй инструментарий не предполагает выдачу рекомендаций. Он выдает только данные, а процесс формирования альтернатив, их сравнения и выбора лучшей остается задачей для специалиста. Первый инструментарий предполагает, что, во-первых, вся информация, необходимая для выдачи рекомендации, должна быть собрана и, во-вторых, она должна быть оформлена в виде модели выбора: «альтернативы + критерии + оценки». Поэтому можно сказать, что второй инструментарий по сути есть подготовительный этап к первому, поскольку он только готовит данные, но не преобразует их в форму указанной модели выбора.

Экспертные системы — это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультации менее квалифицированных пользователей. Экспертная система состоит из базы знаний, процедуры принятия решений и пользовательского интерфейса. С помощью экспертной системы возможно получить приемлемое решение в ситуации, когда формальных, абсолютно точных решений получить затруднительно. Таким образом, экспертная система — это система искусственного интеллекта, созданная для решения задач на основе возможностей компьютера и знаний, опыта квалифицированных экспертов.