4

Размещено на http://www.allbest.ru/

5

1. Теоретическая часть

1.1 Общая характеристика информационных технологий

Тезисы лекции

Информационная технология - совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенная технологическим процессом и обеспечивающая сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.

Под информационными ресурсами понимается совокупность данных, представляющих ценность для организации (предприятия) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы и базы данных, документы, тексты, графики, знания, аудио- и видео - информация.

Технические средства включают компьютер, устройства ввода-вывода, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей. Современные компьютеры оснащены встроенными коммуникационными средствами, скоростными модемами, большими объемами памяти, устройствами ввода-вывода изображений, позволяющими воспроизводить высококачественное видео, устройствами распознавания голоса и рукописного текста. Уже реализуется компьютерное телевидение, карманный офис на базе сотовых телефонов, предоставляющий широкий спектр услуг от видеоконференций до пересылки денежных сумм.

В настоящее время для повышения мощности компьютера требуются новые подходы и принципы проектирования, например, проектирование квантовых компьютеров.

Программные средства обеспечивают создание систем обработки и саму обработку данных.

Этап - это совокупность взаимосвязанных операций, которая реализует законченную функцию обработки данных. В технологическом процессе выделяют следующие этапы: первичный, основной и заключительный.

На первичном этапе производятся заполнение и формирование первичного документа, их сбор, визуальный контроль, регистрация, кодирование, комплектование, подсчет контрольных сумм, перенос на машинный носитель. Этот этап называют часто «домашинным» и все операции практически выполняются вручную.

Основной этап содержит операции ввода данных в ЭВМ, контроля безопасности данных и систем, сортировки, фильтрации, корректировки, группировки, анализа, расчета, формирования отчетов и вывода их. Так как все операции выполняются компьютером, этот этап называют машинным.

Заключительный этап содержит следующие операции: визуальный контроль результатов, размножение, подпись и передача потребителю. Этот этап также называют после машинным.

1.2 Классификация информационных технологий

Тезисы лекции

Программные средства состоят из общего и прикладного программного обеспечения (рис. 2.1).

4

Размещено на http://www.allbest.ru/

5

Рис.2.1. Виды программных средств

Общее программное обеспечение реализует технологии операционных систем, систем программирования и программ технического обслуживания компьютера.

Операционная система (ОС) представляет собой программу, которая автоматически загружается при включении компьютера и предоставляет пользователю технологии, с помощью которых можно запустить программу, отформатировать дискету, скопировать файл, общаться с компьютером, обрабатывать данные в разных режимах и т.д.

Системы программирования в основном используются для проектирования информационных систем и представляют язык программирования и программу перевода (транслятор, компилятор, интерпретатор) с этого языка в машинные коды. Наиболее перспективным является объектно-ориентированное программирование. Объектно-ориентированное программирование в последнее время стало визуальным (VO - Visual Objects).

Программы технического обслуживания предоставляют сервис для эксплуатации компьютера, выявления ошибок при сбоях, восстановления испорченных программ и данных.

Прикладное программное обеспечение определяет разнообразие информационных технологий и состоит из отдельных прикладных программ, или пакетов прикладных программ, называемых приложениями.

Для классификации информационных технологий используются разные критерии. В настоящее время общеупотребительными критериями являются:

· применение в предметной области;

· функции применения;

· тип обрабатываемых данных;

· способ передачи данных;

· способ объединения технологий.

По применению в предметной области прикладное программное обеспечение делится на предметные и прикладные приложения.

Предметные приложения представляют собой типовые пакеты программ решения конкретных задач, подсистем экономических информационных систем, функциональных информационных систем. Примерами типовых программ решения конкретных задач являются АРМ - автоматизированные рабочие места работников организации. Автоматизированным рабочим местом - АРМ - называется персональный компьютер, оснащенный профессионально ориентированными приложениями и размещенный непосредственно на рабочем месте.

Прикладные приложения (рис. 2.1) являются информационными технологиями общего назначения и имеют общий, универсальный характер. Они применимы практически во всех сферах экономической и управленческой деятельности. Например, текстовые, табличные процессоры, электронная почта, Интернет. Для их изучения не требуется знание предметной области.

Свойства информационных технологий

Информационные технологии играют важную стратегическую роль, так как их применение позволило представить в формализованном виде, пригодном для практического использования, концентрированное выражение научных знаний и практического опыта для реализации и организации социальных процессов. Это привело к экономии затрат труда, времени, энергии, материальных ресурсов, необходимых для осуществления этих процессов. Роль информационных технологий быстро возрастает, что объясняется рядом их свойств:

1.3 Эволюция информационных технологий

Тезисы лекции

Информационные технологии прошли короткий, но бурный эволюционный путь. Им предшествовал тысячелетний исторический опыт человечества по преобразованию материальных объектов и энергии в информационные образы (табл. 3.1). К истокам информационных технологий можно отнести пещерную и наскальную живопись, счет, появление искусства, письменности. Материальными носителями информации были камни, кости, дерево, глина, папирус, шелк, бумага.

Появление первого печатного станка и книгопечатания (1445 г.) произвело первую информационную революцию, которая длилась примерно 500 лет. Знания стали тиражироваться. Они уже могли влиять на производство. Появились станки, паровые машины, фотография, телеграф, радио. Производство стало промышленным, средне и крупно серийным. Темпы роста производства и номенклатуры изделий выросли.

1946 г. - начало эры электронно-вычислительных машин (ЭВМ). Впервые в истории человечества был создан способ записи для долговременного хранения формализованных знаний, при котором эти знания могли непосредственно влиять на режим работы производственного оборудования. Процесс записи ранее формализованных профессиональных знаний в готовой для непосредственного воздействия на машины и механизмы форме получил название программирования. С момента появления первой ЭВМ информационные технологии прошли ряд этапов.

I этап продолжался до начала 60-х гг. Эксплуатировались ЭВМ первого и второго поколений (ламповые и полупроводниковые). Основным критерием создания информационных технологий являлась экономия машинных ресурсов. Цель - максимальная загрузка оборудования. Характерные черты этого этапа: программирование в машинных кодах, появление блок-схем, программирование в символьных адресах, разработка библиотек стандартных программ, автокодов, машино - ориентированных языков и Ассемблера.

II этап длился до начала 80-х гг. Появились мини-ЭВМ и ЭВМ третьего поколения на больших интегральных схемах. Основным критерием создания информационных технологий стала экономия труда программиста. Цель - разработка инструментальных средств программистов. Появились операционные системы второго поколения, работающие в трех режимах: реального времени, разделения времени и в пакетном режиме. Появились языки программирования высокого уровня (PL, Pascal и др.) и инструментальные средства. К последним относятся типовые пакеты прикладных программ (ППП) для автоматизации решения отдельных экономических задач и подсистем (в дальнейшем их стали называть предметными приложениями) и пакеты общего назначения.

III этап продолжался до начала 90-х гг. В конце 70-х гг. был сконструирован персональный компьютер (ПК). Персональный компьютер - это инструмент, позволяющий формализовать и сделать широкодоступными для автоматизации многие из трудно формализуемых процессов человеческой деятельности. Отсюда критерий - создание информационных технологий для формализации знаний, цель - проникновение информационных технологий во все сферы человеческой деятельности. Широкое распространение получили диалоговые операционные системы, например Unix, автоматизированные рабочие места (АРМ), табличные и графические процессоры, экспертные системы, базы знаний, локальные вычислительные сети, гибкие автоматизированные производства, распределенная обработка данных. Если раньше для обработки каждого вида информации (текст, таблица, графика, база данных и т.д.) существовала отдельная технология, то сейчас они объединяются в интегрированные пакеты прикладных программ.

Стали возможными персональные вычисления. Персональные вычисления - это режим работы специалиста в предметной области непосредственно с персональным компьютером на своем рабочем месте. На ЭВМ стал работать непрограммист.

Знание становится силой.

IV этап - до 95 г. В этот период разрабатываются информационные технологии для автоформализации знаний, цель - информатизация общества.

Появление гипертекстовой технологии качественно изменило подходы к разработке существующих и новых программных средств. Появились графические операционные системы Windows, OS-2, объектно-ориентированные визуальные технологии, CASE-технологии для проектирования.

Телекоммуникация становится средством общения между людьми. Появляется Всемирная Паутина - Интернет и локальная корпоративная сеть интранет.

V этап - с 1995 г. Глобализация.

Появление IP протоколов для мобильных телефонов (VoIP и др.) распахнуло дверь для включения их в сеть Интернет и развития электронного мобильного бизнеса. Критерий - доступ к информационным ресурсам каждому члену общества. Цель - глобализация общества.

Информатизация общества - совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждому члену общества к любым источникам информации, кроме законодательно секретных. Информатизация означает широкое использование информационных технологий во всех сферах деятельности, глобализацию. Появилась индустрия информационных услуг, как для производственной, так и для бытовой деятельности.

Если в индустриальном обществе стратегическим ресурсом был капитал, то в информационном обществе - информация, знание, творчество.

Денежный показатель уступает первое место информационному, так как идет борьба за контроль над значительной частью мировых потоков информации. Поэтому основная задача современного общества - стимулировать творческий процесс. А так как таланты не создаются, нужно формировать культуру, т. е. условия, в которых развиваются и процветают таланты.

В декабре 1998г. в России была принята концепция информатизации нашего общества. В следующем году был разработан проект государственной информационной политики информатизации нашего общества. В 2001 г. приняты Федеральная целевая программа «Электронная Россия» на 2002 - 2010 годы и «Развитие единой образовательной информационной среды».

1.4 Информационные технологии электронного офиса. Технологии обработки графических образов

Тезисы лекции

Информационные технологии общего назначения обеспечивают выполнение различных расчетов и рутинных функций самого широкого спектра и поэтому в той или иной степени нужны каждому пользователю компьютера независимо от его профессии. Они обеспечивают работу с текстом, таблицами, числовыми, аудио и видео данными, графическими образами, пространственными и географическими данными. Они позволяют обмениваться любыми типами данных с удаленными пользователями, хранить и предоставлять пользователю данные в виде, удобном для обработки или принятия управленческих решений.

Для работы с графическими образами созданы графические процессоры. Наиболее известны Visio, Corel Draw, Adobe, PotoShop.

Рассмотрим состав пакета электронного офиса и общую характеристику технологий на примере наиболее популярного MS Office XP. Он содержит: Word (текстовый процессор), Excel (табличный процессор), Access (система управления базой данных), PowerPoint (подготовка презентаций), Outlook Express (электронная почта и персональный диспетчер), FrontPage (средство создания Web-узлов), Publisher (настольная издательская система), PhotoDraw (редактор деловой графики и изображений).

Word - текстовый процессор - наиболее широко используемое приложение, так как писать и оформлять тексты требуется многим пользователям. Раньше подобные программы назывались текстовыми редакторами, но сегодня этот термин не отражает предоставляемые ими возможности.

Excel - табличный процессор - предоставляет технологии для выполнения экономических расчетов над данными, записанными в табличном виде. Он позволяет составлять отчеты разнообразных форм, наглядно представлять табличные данные в виде графиков, диаграмм.

Access -система управления базами данных - реализует технологии структурирования информации посредством гипертекстовой технологии. Он работает с таблицами, что и Excel, но при этом данные могут быть связаны между собой перекрестными гипертекстовыми ссылками, что позволяет выполнять различные запросы. Access относится к классу «настольных» систем управления базами данных (СУБД) и может использоваться для создания локальных баз данных, каталогов по различным тематикам.

PowerPoint - подготовка презентаций - предоставляет средства для подготовки презентаций лекций и выступлений, иллюстративного материала, для визуального отображения основных тезисов текстовых докладов. Подобные программы появились недавно. Они основаны на синтезе текстовых и графических редакторов с гипертекстовой и мультимедийной технологиями. С помощью Power Point можно подготовить слайды для выступления, графические заставки для видеофильмов и т.д.

Outlook Express - почтовая система и персональный диспетчер - обеспечивает технологии обмена данными между удаленными пользователями. Он включает адресную книгу, дневник текущих записей, еженедельник для планирования деятельности, электронную почту и другие технологии.

FrontPage - технология создания и поддержки web-узлов. Web-узел - набор специально оформленных web-страниц, связанных между собой перекрестными гипертекстовыми ссылками. FrontPage позволяет приобрести навыки в освоении первых шагов web-дизайна и создать web-узел в локальной сети и Интернет.

Publisher - настольная издательская система - выполняет многие технологии Word (формирование содержания документа), Результатом ее работы является документ в виде высококачественного полиграфического издания: красочные буклеты, каталоги, пригласительные билеты, меню для приемов, поздравительные адреса и т.д.

PhotoDraw - редактор деловой графики и изображений - позволяет создавать и редактировать изображения: фото, презентации, дизайн Web-узла, печатных изделий и т.д. Для обработки графических образов созданы графические процессоры.

Во всех приложениях используется технология OLE (Object Linking and Embedding - привязка и встраивание объектов), которая позволяет связывать объекты, созданные разными приложениями в единый документ. При этом объектом может являться само приложение, текст, документ, рисунок, таблица и т.д.

Технологии обработки графических образов

Потребность использования графиков, диаграмм, схем, рисунков, этикеток в произвольный текст или документ вызвала необходимость создания графических процессоров. Графические процессоры представляют собой инструментальные средства, позволяющие создавать и модифицировать графические образы с использованием следующих типов информационных технологий:

коммерческой графики;

иллюстративной графики;

научной графики;

когнитивной графики.

Информационные технологии коммерческой, или деловой, графики обеспечивают отображение информации, хранящейся в табличных процессорах, базах данных и отдельных локальных файлах в виде двух- или трехмерных графиков, круговой диаграммы, столбиковой гистограммы, линейных графиков и др. Они включаются в состав офисных приложений, многих интегрированных технологий и систем.

Информационные технологии иллюстративной графики позволяют создавать иллюстрации (деловые схемы, эскизы, географические карты и т.д.) для различных текстовых документов в виде регулярных структур - различные геометрические фигуры (так называемая “векторная графика”) и нерегулярных структур - рисунки пользователя (“растровая графика”). Процессоры, реализующие иллюстративную растровую графику, дают возможность пользователю выбрать толщину и цвет линий, палитру заливки, шрифт для записи и наложения текста, включить созданные ранее графические образы. Кроме этого, пользователь может стереть, разрезать рисунок и перемещать его части, создавать и просматривать изображения в режиме слайдов, спецэффектов, оживлять их. Эти средства включены в офисные приложения PowerPoint, FrontPage и обеспечиваются графическими процессорами Visio, Corel Draw, Adobe, PotoShop , 3d Studio и др.

ИТ научной графики предназначены для оформления научных расчетов, содержащих химические, математические и прочие формулы, а также могут быть использованы в картографии и других сферах. Для их реализации используются средства векторной и когнитивной графики.

Когнитивная графика - совокупность приемов и методов образного представления условий задачи, которая позволяет сразу увидеть решение либо получить подсказку для его нахождения. Она позволяет образно представить различные математические формулы и закономерности для доказательства сложных теорем. Открывает новые возможности для познания законов функционирования сознания - этой наиболее сложной и сокровенной тайны мироздания.

1.5 Гипертекстовая технология

Тезисы лекции

Способ хранения информации в виде отчетов, докладов, файлов и т.д. не удобен, так как приводит к значительным потерям времени при поиске связанных единой тематикой или смыслом данных. Поэтому был разработан метод размещения информации по принципу ассоциативного мышления. Он заключается в построении смысловых (ассоциативных) связей между сходными, близкими понятиями, темами, идеями. Этот метод был реализован в шестидесятых годах прошлого столетия Теодором Нельсоном и назван гипертекстовой технологией. Текст, представленный посредством гипертекстовой технологии, называют гипертекстом.

Обычно любой текст в компьютере представляется как одна строка символов, которая читается в одном направлении, то есть он не имеет структуры. Гипертекстовая технология заключается в том, чтобы представить его в виде иерархической структуры типа графа или сети. Для этого материал текста делится на фрагменты (страницы, статьи, файлы), которые тоже могут не иметь структуры. Каждый фрагмент дополнен связями с другими фрагментами, что позволяет уточнить информацию об изучаемом предмете и двигаться по тексту в одном или нескольких направлениях по выбранным связям.

Структура текста (базы данных, любого другого материала) не разрушается, и вообще у гипертекста нет раз и навсегда заданной структуры. Таким образом, гипертекстовая технология - это технология представления неструктурированной свободно наращиваемой информации. Этим она отличается от других технологий, где создаются модели структурирования данных, например, в базах данных.

Обработка гипертекста открыла новые возможности освоения информационного материала, отличающиеся от традиционного. Вместо поиска информации по ключу (например, по запросу в базах данных) гипертекстовая технология предлагает перемещение по ключу от одних объектов информации к другим с учетом их смысловой, семантической близости.

Гипертекстовая технология ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком, т. е. становится авторской. Удобство ее использования состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня квалификации и подготовки. Гипертекст содержит не только информацию, но и аппарат ее эффективного поиска для перемещения.

Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.

Информационный материал подразделяется на информационные статьи, состоящие из заголовка статьи и текста. Информационная статья может представлять собой файл, закладку в тексте, web-страницу и др. Заголовок (имя файла) - это название темы или наименование описываемого в информационной статье понятия. Текст информационной статьи содержит традиционные определения и понятия, то есть содержит описание темы. Он должен быть легко обозримым, чтобы пользователь мог понять, стоит ли его внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям. Текст, включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояснениями, числовыми и табличными примерами, документами, рисунками, диаграммами, объектами реального времени (аудио и видео).

В тексте информационной статьи выделяются ключи, или гиперссылки, являющиеся заголовками связанных информационных статей, в которых может быть дано определение, разъяснение или обобщение выделенного понятия. Ключи должны визуально отличаться (подсветка, выделение, другой шрифт и т.д.) от остального текста. Ключом может служить слово или предложение. Они обеспечивают ассоциативную, семантическую, смысловую связь или отношение между информационными статьями.

Тезаурус гипертекста - это автоматизированный словарь, отображающий семантические отношения между информационными статьями и предназначенный для поиска слов по их смысловому содержанию. Термин “Тезаурус” был введен для названия энциклопедии. С латыни этот термин переводится как сокровище, запас, богатство.

Тезаурус гипертекста состоит из тезаурусных статей. Тезаурусная статья имеет заголовок и список заголовков родственных тезаурусных статей, где указаны тип родства и заголовки информационных статей. Заголовок тезаурусной статьи совпадает с заголовком информационной статьи. Тип родства или отношений определяет наличие или отсутствие смысловой связи. Существуют референтные и организационные типы связи родства, или отношений.

Алфавитный словарь содержит перечень наименований всех информационных статей в алфавитном порядке. Он реализует организационные отношения.

Гипертексты, составленные вручную, используются давно. К ним относятся справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой системой ссылок.

Область применения гипертекстовых технологий очень широка. Первыми распространенными инструментами создания гипертекста стали приложения Hypercard, QuickTime фирмы APPLE для персональных компьютеров Мacintosh, приложение Linkway корпорации IBM. В большинстве современных приложений гипертекст используется для построения перекрестных ссылок, например, во всех офисных приложениях. Вся помощь в приложениях (help) составляется с использованием гипертекстовой технологии. Гипертекстовая технология конвергирована во многие информационные технологии и системы.

1.6 Сетевые технологии

Тезисы лекции

В 60-х гг. появились первые вычислительные сети ЭВМ и была осуществлена попытка объединить технологию сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.

Одной из первых сетей, оказавших влияние на дальнейшее развитие сетевых технологий, явилась ArpaNet (сеть АРПА), созданная пятьюдесятью университетами и фирмами США. Она появилась в1969 году, когда три ЭВМ в Лос-Анджелесе, Санта-Барбаре и Мендоу-Парке объединились в сеть. Затем она охватила всю территорию США, часть Европы и Азии. Сеть АРПА показала техническую возможность и экономическую целесообразность разработки больших сетей для более эффективного использования ресурсов ЭВМ и программного обеспечения.

В СССР первая сеть разработана в 60-х гг. в системе Академии наук в Ленинграде. В 1985 г. к ней подсоединилась региональная сеть “Северо-запад” с центрами в Риге и Москве. В 1980 г. была сдана в эксплуатацию система телеобработки статистической информации СТОСИ, обслуживавшая Главный вычислительный центр Центрального статистического управления СССР в Москве и республиканские вычислительные центры в союзных республиках.

Существуют следующие виды сетей.

Локальная сеть (LAN) объединяет компьютеры в пределах одного предприятия. Существует большое число разновидностей локальных сетей.

Региональные сети(MAN) могут объединять локальные сети по географическим (город, область, регион) или тематическим признакам.

Региональные сети страны, континента, всего мира объединяются в глобальные сети.

Сети делятся на:

· общественные,

· частные,

· коммерческие.

В сетевых технологиях используются следующие понятия:

§ Основные ЭВМ - это ЭВМ пользователя (клиенты). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети.

§ Вспомогательные ЭВМ (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным машинам (host-ЭВМ). К мощности серверов предъявляются повышенные требования.

§ Сервер - это специализированный компьютер, выполняющий функции по обслуживанию клиента. Сервер распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные, серверы баз данных, почтовые и др.

§ Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой операционной системы: управление вычислительной сетью, планирование задач, распределение ресурсов, доступ к сетевой файловой системе, защиту информации.

§ Клиент (клиентское приложение) - это приложение, посылающее запрос к серверу. Клиент отвечает за обработку и вывод информации, а также за передачу запросов серверу. ЭВМ клиента может быть любой. В настоящее время клиентом называют и пользователя, и его компьютер, и приложение.

§ Host-ЭВМ -- сервер, установленный в узлах сети и решающий вопросы коммутации и доступа к сетевым ресурсам: модемам, факс-модемам, серверам и др.

§ Сообщение - порция информации, представленная в виде последовательности символов и предназначенная для передачи по сети.

§ Пакет - часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту.

§ Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host-ЭВМ, соединенных каналами связи, которые называют магистральными. В качестве магистральных каналов выступают телефонные, оптоволоконные кабели, спутниковая связь, беспроводная радиосвязь и др.

По способу передачи информации вычислительные сети делятся на:

· сети коммутации каналов,

· сети коммутации сообщений,

· сети коммутации пакетов,

· интегральные сети.

Сеть Интернет

Сеть Интернет (Internet) возникла на базе ArpaNet и в настоящее время “окутала” землю “Всемирной паутиной”, став сетью сетей. Это некоммерческая сеть. Она не имеет владельца, не существует централизованной организации, которая регулировала бы интересы сообщества пользователей. Число пользователей растет с каждым днем и многие коммерческие и общественные сети подключаются к Интернет, предоставляя все новые возможности пользователям.

Электронная почта (E-Mail) -технология, обеспечивающая хранение и пересылку сообщений между удаленными пользователями. Посредством электронной почты реализуется служба безбумажных почтовых отношений. Она является системой сбора, регистрации, обработки и передачи информации по сетям ЭВМ.

Почтовый ящик - специально организованный файл для хранения корреспонденций. Каждый почтовый ящик имеет сетевой адрес. Он формируется из имени пользователя (Login) и IP адреса почтового сервера. Адрес почтового ящика относится к ресурсам сети. Почтовый ящик состоит из отдельных корзин.

Корзины - это файлы почтового ящика. В корзину получения поступает входящая корреспонденция. Из корзины отправлений почтовый сервер забирает информацию для рассылки другим пользователям. Могут быть организованы и другие корзины, например корзина для мусора. В нее удаляются ненужные сообщения, которые в случае необходимости можно восстановить.

1.7 Интернет технологии

В Интернете роль host - ЭВМ выполняют web - серверы. Web-сервер разбит на web-страницы (site - сайты).

Web-сервер содержит web-страницы с информацией любого типа (тексты, электронные документы, мультимедийные объекты), редактор разметки HTML, браузеры, программы, реализующие протоколы TCP/IP, HTTP и др., сетевую операционную систему, инструменты для организации дискуссий (телеконференций), гипертекстовые СУБД, системы гипертекстового документооборота и многие другие инструменты.

Web-технология (WWW-технология) заключается в следующем. Пользователь посредством гипертекстового редактора создает гипертекстовый документ. Он размещается на web-сервере. Администратор делает ссылку в каталоге web-сервера на web-страницу, чтобы браузер смог ее найти. После чего любой другой пользователь посредством поисковой системы может получить доступ к данной web-странице (сайту).

Тематический каталог представляет собой огромную базу данных URL-адресов сайтов самой различной тематики. URL-адрес (Uniform Resource Locator) -унифицированный указатель на ресурс - однозначно определяет web-страницу, может содержать информацию о местонахождении файла, типе файла (программа, данные, адреса электронной почты и т.д.), языке программирования, параметрах программ. Примеры основных ресурсов: электронная почта, глобальная система телеконференций Usenet, региональные и специализированные телеконференции, списки рассылки, FTP-системы глобального и регионального охвата, поисковые машины в среде WWW и многое другое.

Одними из наиболее популярными во всем мире признаны англоязычные тематические каталоги Yahoo! и Google. Они предлагают воспользоваться иерархическим деревом при поиске информации.

Существуют и русскоязычные тематические каталоги: Russia on the Net, List.RU - российский вариант Yahoo!, Желтые страницы Интернет, предоставляющие детальную информацию о самых разных ресурсах Интернет.

Популярной англоязычной поисковой машиной является AltaVista. Для поиска в русскоязычном Интернет (рунет) используют Яndex и Rambler.

В интерактивном режиме необходимо ждать включения компьютера адресата. Поэтому более распространенным методом является выделение отдельных компьютеров в качестве почтовых отделений. Они называются почтовыми серверами. При этом все компьютеры пользователей подключены к ближайшему почтовому серверу, получающему, хранящему и пересылающему дальше по сети почтовые отправления, пока они не дойдут до адресата. Отправка адресату сообщения осуществляется по мере его выхода на связь с ближайшим почтовым сервером в режиме off-line (почтовый режим).

Почтовые серверы реализуют следующие функции: обеспечение быстрой и качественной доставки информации, управление сеансом связи, проверку достоверности информации и корректировку ошибок, хранение информации “до востребования” и извещение пользователя о поступившей в его адрес корреспонденции, регистрацию и учет корреспонденции, проверку паролей при запросах корреспонденции, поддержку справочников с адресами пользователей и многое другое.

Видеоконференция -- это технология, обеспечивающая двум или более удалённым друг от друга пользователям возможность общаться между собой, видеть и слышать других участников “встречи”, и совместно работать на компьютерах. Видеоконференция ускоряет деловой процесс в бизнесе, повышает эффективность использования времени и ресурсов, расширяет и повышает качество обслуживания участников, т.к. разрозненные данные, хранимые в локальных базах, могут обрабатываться совместно участниками конференции.

Для проведения видеоконференции необходимо укомплектовать компьютер миниатюрной видеокамерой, аудио - видео платами, пакетом программ для проведения видеоконференций, современным оборудованием цифровых телекоммуникационных сетей. Технология организации и проведения видеоконференций содержит следующие этапы.

Технология видеоконференций породила новый вид передачи информации - видео почту. Это вид связи является расширением электронной почты (текстовой) и напоминает работу автоответчика. Человека, делающего вызов по видеотелефону, «приветствует» изображение вызываемого, после чего он просит оставить текст или голосовое письмо.

Получает распространение технология записи процесса видеоконференции, чтобы пользователи могли повторно просматривать отдельные ее фрагменты.

Визуальные системы связи используются не только на компьютерах, но и поддерживаются NoteBook (ноутбуками). Ими можно пользоваться в качестве Интернет - телефона для передачи факсов и т.д.

1.8 Технологии мультимедиа. Интеллектуальные информационные технологии

Тезисы лекции

Мультимедиа - это интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом. Мультимедийные данные называют объектами реального времени.

Появлению систем мультимедиа способствовал технический прогресс: возросла оперативная и внешняя память ЭВМ, появились графические дисплеи с высокой степенью разрешения, увеличилось качество аудио-видеотехники, появились лазерные компакт - диски и др. Однако объединение разнородной аппаратуры с компьютером для реализации технологии мультимедиа требовало решения многих сложных проблем.

Теле-, видео- и большинство аудиоаппаратуры в отличие от компьютеров имели дело с аналоговым сигналом. Поэтому возникли проблемы стыковки разнородной аппаратуры с компьютером и управления ими. Решением стала разработка звуковых плат (Sound Blaster), плат мультимедиа, которые аппаратно реализуют алгоритм перевода аналогового сигнала в дискретный (цифровой). К компакт-дискам было подсоединено постоянное запоминающее устройство (CD-ROM).

Следующая проблема связана с тем, что для хранения изображения неподвижной картинки на экране с разрешением 512 * 482 точек (пикселей) требуется 250 Кбайт. При этом качество изображения - низкое. Потребовалась разработка программных и аппаратных методов сжатия и развертки данных. Такие устройства и методы были разработаны с коэффициентом сжатия 100:1 и 160:1. Это позволило на одном компакт-диске разместить около часа полноценного озвученного видео. Наиболее прогрессивными методами сжатия и развертки считаются JPEG и MPEG.

Стив Джобс в 1988 г. создал принципиально новый тип персонального компьютера - NeXT, у которого базовые средства систем мультимедиа заложены в архитектуру, аппаратные и программные средства. Были разработаны новые центральные процессоры с объемом оперативной памяти 32 мегабайта; процессор обработки сигналов DSP, который обеспечивал обработку звуков, изображений, синтез и распознавание речи; способы сжатия - развертки изображения; методы работы с цветом. Использовались стираемые оптические диски, стандартно встроенные сетевые контроллеры, которые позволяли подключаться к сети ЭВМ и т.д. Объем памяти винчестера составлял 105 Мегабайт и 1,4 Гигабайт.

К 90-м годам прошлого века было разработано более 60 пакетов программ с технологией мультимедиа. При этом стандарта не существовало, и фирмы Microsoft и IBM одновременно предложили два стандарта. IBM предложила стандарт Ultimedia, а Microsoft - МРС. Остальные фирмы-производители стали разрабатывать пакеты программ на основе этих стандартов.

В 1989 году был введен термин “виртуальная реальность” для обозначения искусственного трехмерного мира - киберпространства, создаваемого мультимедийными технологиями и воспринимаемого человеком посредством специальных устройств: шлемов, очков, перчаток и т.д. Киберпространство отличается от обычных компьютерных анимаций более точным воспроизведением деталей и работает в режиме реального времени. Человек видит не изображение на плоском экране дисплея, но воспринимает объект объемно, точно так же, как в реальном мире, так как помимо зрения задействованы и другие чувства человека. Он может “войти” в комнату, “переставить” мебель, “выполнить” своими руками медицинскую операцию и т.д. Поэтому виртуальная реальность открывает небывалые перспективы в производстве, маркетинге, менеджменте, торговле, медицине, и других сферах деятельности, науки, искусства.

Феномен мультимедиа демократизирует научное, художественное и производственное творчество. Именно авторские технологии совместно с сетевыми обеспечили переход к информатизации общества.

Интеллектуальные информационные технологии

Информационные технологии имеют дело с информацией в виде фактов, данных, документов. Интеллектуальные информационные технологии преобразуют информацию в знания. Знания - вид информации, хранимой в базах знаний и отражающей знание человека-специалиста (эксперта) в определенной предметной области; множество всех текущих ситуаций в предметной области и способы перехода от одного описания объекта к другому. Для знаний характерна внутренняя интерпретируемость (толкование), структурируемость, связность и активность. Говоря образно

Знания = факты + убеждения + правила.

Знания связаны с человеческим фактором, так как в его определение входит «убеждение», что присуще только человеческому интеллекту. Поэтому информационные технологии, связанные с обработкой знаний или использующие алгоритмы, аналогичные принципам деятельности человеческого мозга, стали называть интеллектуальными.

Одновременно с появлением первой ЭВМ начали проводить работы по созданию искусственного интеллекта.

Искусственный интеллект - свойство автоматических и автоматизированных систем выполнять отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних условий. Создание искусственного интеллекта связано с моделированием нервной высшей деятельности.

1.9 Технологии обеспечения безопасности обработки информации

Тезисы лекции

При использовании любой информационной технологии следует обращать внимание на наличие средств защиты данных, программ, компьютерных систем.

Защита данных и программ от несанкционированного доступа, копирования, изменения реализуется программно-аппаратными методами и технологическими приемами. К программно-аппаратным средствам защиты относят пароли, электронные ключи, электронные идентификаторы, электронную подпись, средства кодирования, декодирования данных. Для кодирования, декодирования данных, программ и электронной подписи используются криптографические методы. Средства защиты аналогичны, по словам специалистов, дверному замку. Замки взламываются, но никто не убирает их с двери, оставив квартиру открытой.

Технологический контроль заключается в организации многоуровневой системы защиты программ и данных от вирусов, неправильных действий пользователей, несанкционированного доступа.

Наибольший вред и убытки приносят вирусы. Защиту от вирусов можно организовать так же, как и защиту от несанкционированного доступа. Технология защиты является многоуровневой и содержит следующие этапы:

1. Входной контроль нового приложения или дискеты, который осуществляется группой специально подобранных детекторов, ревизоров и фильтров. Например, в состав группы можно включить Aidstest. Можно провести карантинный режим. Для этого создается ускоренный компьютерный календарь. При каждом следующем эксперименте вводится новая дата и наблюдается отклонение в старом программном обеспечении. Если отклонения нет, то вирус не обнаружен;

2. Сегментация жесткого диска. При этом отдельным разделам диска присваивается атрибут Read Only;

3. Систематическое использование резидентных программ-ревизоров и фильтров для контроля целостности информации, например Antivirus2 и т.д.;

4. Архивирование. Ему подлежат и системные, и прикладные программы. Если один компьютер используется несколькими пользователями, то желательно ежедневное архивирование. Для архивирования можно использовать WINZIP и др.

Эффективность программных средств защиты зависит от правильности действий пользователя, которые могут быть выполнены ошибочно или со злым умыслом. Поэтому следует предпринять следующие организационные меры защиты:

выработка правил архивирования;

хранение отдельных файлов в шифрованном виде;

создание плана восстановления винчестера и испорченной информации.

В качестве организационных мер защиты при работе в Интернет можно рекомендовать:

· обеспечить антивирусную защиту компьютера;

· программы антивирусной защиты должны постоянно обновляться;

· проверять адреса неизвестных отправителей писем, так как они могут быть подделанными;

· не открывать подозрительные вложения в письма, так как они могут содержать вирусы;

· никому не сообщать свой пароль;

· шифровать или не хранить конфиденциальные сведения в компьютере, так как защита компьютера может быть взломана;

· дублировать важные сведения, так как их может разрушить авария оборудования или ваша ошибка;

· не отвечать на письма незнакомых адресатов, чтобы не быть перегруженным потоком ненужной информации;

· не оставлять адрес почтового ящика на web-страницах;

· не читать непрошеные письма;

· не пересылать непрошеные письма, даже если они интересны, так как они могут содержать вирусы.

Для шифровки файлов и защиты от несанкционированного копирования разработано много программ, например Catcher. Одним из методов защиты является скрытая метка файла: метка (пароль) записывается в сектор на диске, который не считывается вместе с файлом, а сам файл размещается с другого сектора, тем самым файл не удается открыть без знания метки.

Восстановление информации на винчестере -- трудная задача, доступная системным программистам с высокой квалификацией. Поэтому желательно иметь несколько комплектов дискет для архива винчестера и вести циклическую запись на эти комплекты. Например, для записи на трех комплектах дискет можно использовать принцип “неделя-месяц-год”. Периодически следует оптимизировать расположение файлов на винчестере, что существенно облегчает их восстановление.

Безопасность обработки данных зависит от безопасности использования компьютерных систем. Компьютерной системой называется совокупность аппаратных и программных средств, различного рода физических носителей информации, собственно данных, а также персонала, обслуживающего перечисленные компоненты.

В настоящее время в США разработан стандарт оценок безопасности компьютерных систем, так называемые критерии оценок пригодности. В нем учитываются четыре типа требований к компьютерным системам:

требования к проведению политики безопасности - security policy;

ведение учета использования компьютерных систем - accounts;

доверие к компьютерным системам;

требования к документации.

Требования к проведению последовательной политики безопасности и ведение учета использования компьютерных систем зависят друг от друга и обеспечиваются средствами, заложенными в систему, т.е. решение вопросов безопасности включается в программные и аппаратные средства на стадии проектирования.

Нарушение доверия к компьютерным системам, как правило, бывает вызвано нарушением культуры разработки программ: отказом от структурного программирования, не исключением заглушек , неопределенным вводом и т.д. Для тестирования на доверие нужно знать архитектуру приложения, правила устойчивости его поддержания, тестовый пример.

Требования к документации означают, что пользователь должен иметь исчерпывающую информацию по всем вопросам. При этом документация должна быть лаконичной и понятной.

Только после оценки безопасности компьютерной системы она может поступить на рынок.

1.10 Технологии геоинформационных систем. Технологии распределенной обработки данных

В настоящее время все большее распространение получают технологии геоинформационных систем (ГИС), предназначенных для обработки всех видов данных, включая географические и пространственные.

Данные, которые описывают любую часть поверхности земли или объекты, находящиеся на этой поверхности, называются географическими данными. Они показывают объекты с точки зрения размещения их на поверхности Земли, то есть представляют собой «географически привязанную» карту местности. Пространственные данные - данные о местоположении, расположении объектов или распространении явлений - представлены в определенной системе координат, словесном и числовом описании. Каждый объект (страна, регион, город, улица, предприятие, сельхозугодья, дороги и т.д.) описывается путем присвоения ему атрибутов и операций. Атрибуты - текстовые, числовые, графические, аудио - видео данные.

Для работы геоинформационных систем требуются мощные аппаратные средства: запоминающие устройства большой емкости, системы отображения, оборудование высокоскоростных сетей.

Программное ядро геоинформационных систем состоит из ряда компонентов. Они обеспечивают ввод пространственных данных, хранение их в многослойных базах данных, реализацию сложных запросов, пространственный анализ, вывод твердых копий, просмотр введенной ранее и структурированной по правилам доступа информации, средства преобразования растровых изображений в векторную форму, моделирование процессов распространения загрязнения, моделирование геологических и других явлений, анализ рельефа местности и многое другое.

Основные сферы применения геоинформационных систем:

· геодезические, астрономо-геодезические и гравиметрические работы;

· топологические работы;

· картографические и картоиздательские работы;

· аэросъемочные работы;

· формирование и ведение банков данных перечисленных выше работ для всех уровней управления Российской Федерации;

· отображение политического устройства мира;

· формирование атласа автомобильных и железных дорог, границ РФ и зарубежных стран, экономических зон и т.д.

Технологии распределенной обработки данных

Одной из важнейших сетевых технологий в экономических информационных системах является распределенная обработка данных. То, что персональные компьютеры стоят на рабочих местах, то есть на местах возникновения и использования информации, дало возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Распределенная обработка данных позволяет повысить эффективность удовлетворения изменяющейся информационной потребности информационного работника и, тем самым, обеспечить гибкость принимаемых им решений. Преимущества распределенной обработки данных выражаются в:

· увеличении числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполняющих функции сбора, обработки, хранения, передачи информации;

· снятии пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных ЭВМ;

· обеспечении доступа информационному работнику к вычислительным ресурсам сети ЭВМ;

· обеспечении обмена данными между удаленными пользователями.

Формализация концептуальной схемы данных повлекла за собой возможность классификации моделей представления данных на иерархические, сетевые и реляционные. Это отразилось в понятии архитектуры систем управления базами данных (СУБД) и технологии обработки. Для обработки данных, размещенных на удаленных компьютерах, разработаны сетевые СУБД, а сама база данных называется распределенной.

Распределенная обработка и распределенная база данных не являются синонимами. Если при распределенной обработке производится работа с базой, то подразумевается, что представление данных, содержательная обработка данных базы выполняются на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии - на файл-сервере. Распределенная база данных может размещаться на нескольких серверах и для доступа к удаленным данным надо использовать сетевую СУБД. Если сетевая СУБД не используется, то реализуется распределенная обработка данных.

...