Информационные технологии

Размещено на http://www.allbest.ru//

Министерство образования и науки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Казанский национальный исследовательский

технологический университет»

Тексты лекций

учебной дисциплины

«Информационные технологии»

для бакалавров по направлению

29.03.05 «Конструирование изделий легкой промышленности»

УДК 687.01

Методические указания по выполнению дипломного проекта: методические указания / Н.В.Евсеева, О.Е.Гаврилова, О.Г. Ивашкевич, Ю.О. Зубкова. - Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2015. - 36с.

Указания соответствуют требованиям Федерального государственного образовательного стандарта направления подготовки 262019.51 «Конструирование, моделирование и технология швейных изделий».

Приведены методические указания к самостоятельной проработке теоретического материала и выполнению дипломного проекта.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению среднего профессионального образования 260903 «Моделирование и конструирование швейных изделий», 262019 «Конструирование, моделирование и технология швейных изделий».

Методические указания подготовлены на кафедре «Конструирование одежды и обуви» института технологии легкой промышленности, моды и дизайна.

Печатаются по решению методической комиссии института легкой промышленности, моды и дизайна.

1.Общая теория информации

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.

Совокупность методов и производственных процессов экономических информационных систем определяет принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.

Цель применения информационных технологий - снижение трудоемкости использования информационных ресурсов. 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 видеоинформация.

Процесс обработки данных в ЭИС невозможен без использования технических средств, которые включают компьютер, устройства ввода-вывода, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей. Каждые восемнадцать месяцев мощность микропроцессора удваивалась. Становясь более мощным, компьютер одновременно стал менее дорогим, но пригодным для все более широкого круга приложений. Из инструмента больших организаций компьютер стал орудием каждого. Компьютеры оснащаются 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. То есть ключом технологических достижений является микропроцессор.

Программные средства обеспечивают создание систем обработки и саму обработку данных в экономических информационных системах. Интерфейс компьютера с пользователем обеспечивает операционная система. Она же обеспечивает пакетный режим работы, диалоговую и сетевую технологии. Диалоговая технология означает обмен сообщениями между пользователем и приложением в режиме реального времени (интерактивном режиме, on-line) или режиме разделения времени.

Техническая платформа определяет тип оборудования, на котором можно установить информационную технологию. Она имеет сложную структуру. Главным компонентом технической платформы является тип компьютера, определяемый типом процессора: Macintosh, Atary, Sincler, Intel, J2EE т.д. Многие современные информационные технологии используют добавочное оборудование. Например, сетевые информационные технологии зависят от сетевого оборудования: модемов, адаптеров, каналов связи и т.д. В технологии мультимедиа используются приводы CD-ROM, видео карты, звуковые карты. А так как технология мультимедиа может быть использована в сетях ЭВМ, она также зависит и от сетевого оборудования. Поэтому добавочное оборудование также входит в состав технической платформы.

Главным компонентом программной платформы является операционная система, работающая на том или ином процессоре. Для обслуживания добавочного оборудования разработаны специальные программные средства (например, драйверы). Многие из них включаются в операционные системы (например, сетевые), и эта тенденция развивается. Например, сетевая операционная система Windows NT работает на многих типах процессоров: Intel, MIPS, ALPHA, Power PC, Linux - IA-64 (Itanium), 3/390 (Мэйнфреймы от IBM), SuperH, Intel.

Часто вид платформы зависит от использования сервера баз данных. Тогда выделяют следующие виды платформ:

Настольная платформа - однопользовательская или для небольшой группы, в которой не используется сервер базы данных;

Корпоративная платформа - для рабочей группы или компании, в которой почти всегда оперируют с одним или несколькими серверами баз данных;

Интернет - платформа - для интернет или интранет приложений, которые используют web-сервер.

Вернемся к определению информационной технологии и рассмотрим такой важный компонент, как технологический процесс, обеспечивающий сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации.

Для проектирования и эксплуатации экономических информационных систем разрабатывают технологический процесс проектирования и обработки данных. Технологический процесс проектирования определяет последовательность шагов проектирования функциональных подсистем ЭИС. Он состоит из нескольких крупных этапов, таких как:

исследование и обоснование необходимости создания экономической информационной системы, разработка технического задания,

разработка эскизного проекта,

разработка технического проекта,

разработка рабочего проекта,

внедрение и Доработка рабочего проекта,

эксплуатация системы.

Схема данных графически отображает путь данных при решении задач от момента их возникновения до передачи потребителю и определяет этапы обработки, а также применяемые носители данных.

Меню действий - это горизонтальный список объектов на экране, представляющих группу действий, доступных пользователю для выбора. После выбора пользователем действия может появиться выпадающее меню.

Схема программы отображает последовательность операций в программе, то есть ее алгоритм.

Схема взаимодействия программ показывает путь активации программ и взаимодействий с соответствующими данными. Каждая программа показывается только один раз. Наличие этой схемы объясняется тем, что посредством меню можно выбрать любое действие, хотя в реальной задаче может существовать определенная последовательность действий, которую нельзя нарушать. Например, нет смысла пользоваться не актуализированной базой данных.

Схема работы системы отображает управление операциями и потоками данных и представляет технологический процесс обработки данных в экономических информационных системах. Эта схема, в отличие от предыдущей, показывает все возможные последовательности операций обработки данных, при этом одна и та же программа может использоваться несколько раз.

Технологический процесс обработки данных определяет последовательность операций обработки данных, начиная с момента возникновения данных и до получения результатов. Он состоит из операций и этапов.

Операция - это совокупность элементарных действий, выполняемых на одном рабочем месте, которая приводит к реализации определенной функций обработки данных. Под операцией понимается любой процесс, связанный с обработкой данных. Операция реализуется программой или подпрограммой.

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 до машинным и все операции практически выполняются вручную.

Визуальный контроль проверяет четкость заполнения, наличие подписей, отсутствие пропусков реквизитов и т.д. В случае ошибок предусматривается операция исправления, которую обычно выполняет источник данных.

Для сокращения объема вводимой информации и промежуточных файлов вводится операция кодирования, т.е. присвоения кодов одному или нескольким реквизитам. Обычно кодируются наименования, для чего разработаны специальные, справочники и классификаторы.

Комплектование данных - вынужденная операция. При вроде больших объемов данных их разбивают на комплекты (пачки). Каждой пачке присваивается номер, который также вводится. Комплектование облегчает поиск и исправление, ошибок, обеспечивает контроль полноты вводимых данных, позволяет прервать процесс ввода или подготовки данных на машинном носителе.

Подсчет контрольных сумм выполняется по группам реквизитов или по всему документу (записи) для обеспечения достоверности данных. Существуют и другие методы программного контроля введенных данных.

Операция переноса на машинный носитель выполнялась на больших ЭВМ. Основными носителями были перфоленты, перфокарты, магнитные ленты. В настоящее время эта операция часто совмещается с непосредственным вводом в компьютер с клавиатуры, сканированием документа, распознаванием штрих - кодов, а также с получением данных по сети или по запросу из базы данных.

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.

Операция ввода данных - одна из основных и сложных операций технологического процесса. Экономические данные могут быть представлены в.виде бумажного документа, в образе электронного документа, штрих-кода, электронной таблицы, могут быть запрошены из базы данных, получены по сети, вводиться с клавиатуры, а в перспективе может осуществляться речевой ввод. Ввод обязательно сопровождается операцией контроля, так как неверные данные нет смысла обрабатывать. Сами данные могут быть любого типа: текстовые, табличные, графические схемы, в виде знаний, объектов реального мира и т.д. При этом одна подсистема ЭИС обычно имеет дело с разнородными данными, приходящими из различных источников. После ввода и контроля данные могут быть записаны в файл, показаны на дисплее, переданы в базу данных, переданы по сети. Чаще всего данные записываются в файл или базу.

Контроль безопасности данных и систем подразделяется на контроль достоверности данных, контроль безопасности данных и компьютерных систем. Контроль достоверности данных выполняется программно во время ввода и обработки. Средства безопасности данных и программ защищают их от копирования, искажения, несанкционированного доступа. Средства безопасности компьютерных систем обеспечивают защиту от кражи, вирусов, неправильной работы пользователей, несанкционированного доступа.

Сортировка используется для упорядочения записей файла по ключу.

Запись - это минимальная единица обмена между программой и внешней памятью. Обычно одна запись содержит информацию одного документа (например, индивидуальная экзаменационная ведомость) или его законченной части (например, строка в экзаменационной ведомости группы).

Файл - совокупность записей. Структура записи и файла определяются пользователем при проектировании.

Ключ записи - реквизит или группа реквизитов, служащих для идентификации записей. Например, рассортировать записи экзаменационной ведомости по оценкам. Ключом является оценка. Сортировка упрощает дальнейшую обработку. В качестве утилиты она присутствует во всех файловых системах.

Фильтрация - операция выбора записи по заданному фильтру - критерию выбора записи. В результате выполнения операции пользователю выдаются записи, удовлетворяющие одному или нескольким условиям (критериям выбора). Например, выбрать из файла экзаменационной ведомости отличников.

Корректировка - операция актуализации файла или базы. Она содержит операции просмотра, замены, удаления, добавления нового. Эти операции применяются к отдельным реквизитам, записи, группе записей, файлу, базе.

Группировка, или разрез, сводка, - операция соединения записей, сходных по одному либо нескольким ключам, в относительно самостоятельные новые объекты - группы. В Excel эта операция называется консолидацией.

Анализ - операция, реализующая метод научного исследования, основанный на расчленении целого на составляющие части, разбор, рассмотрение чего-либо для выявления закономерностей и зависимостей в данных. Для проведения анализа используются экономико-математические, статистические методы, методы выявления тенденций, прогнозирования, моделирования, построение графиков, диаграмм.

Расчет - операция, позволяющая выполнить требуемые вычисления для получения результатов или промежуточных данных.

Формирование отчетов - операция оформления результатов для вывода и передачи потребителю в привычном для него виде.

Вывод - операция вывода результатов на печать, в базу данных, файл, дисплей, по сети ЭВМ.

Заключительный этап содержит следующие операции: визуальный контроль результатов, размножение, подпись и передача потребителю. Этот этап также называют после машинным. Если компьютер установлен на рабочее место информационного работника заключительный этап может содержать только операцию контроля (четкость вывода, непротиворечивость результатов и т.д.). Все остальные операции могут выполняться на машинном этапе, так как уже существует система электронной подписи, а потребителем является сам информационный работник либо результаты передаются по сети или записываются в базу.

Появление моделей бизнеса и переход к проектированию ЭИС на базе бизнес -процессов изменяет состав этапов проектирования, их назначение, структуру и содержание. Эти вопросы рассматриваются при проектировании ЭИС.

1.2 Классификация информационных технологий

Программные средства состоят из общего и прикладного программного обеспечения

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 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 - называют персональный компьютер, оснащенный профессионально ориентированными приложениями и размещенный непосредственно на рабочем месте. Его назначение - автоматизация рутинных работ информационного работника. Примерами АРМ являются АРМ бухгалтера, складского работника, операциониста банка, менеджера. Примерами функциональных подсистем ЭИС являются подсистемы бухгалтерского учета, финансового планирования и анализа, маркетинга, кадров и т.д. Примерами, функциональных информационных систем являются банковские, страховые, налоговые и другие системы.

Для создания предметных приложений подсистем ЭИС, функциональных информационных систем и АРМ используются обеспечивающие предметные приложения и информационные технологии общего назначения. Примерами обеспечивающих предметных технологий являются Project Expert, Marketing Expert, и приложения фирм 1C, Галактика, ПАРУС, BAAN, BaySIS и другие. Для применения обеспечивающего предметного приложения требуется настройка на специфику конкретной организации и знание предметной области. Следовательно, для изучения обеспечивающих предметных технологий требуются знания предметной области. Поэтому они не рассматриваются в данном учебном пособии.

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

Цель данного курса - изучение информационных технологий общего назначения для использования при решении задач в экономике исправлении.

По функциям применения можно выделить следующие, виды информационных технологий: расчеты, хранение данных, документооборот, коммуникации, организация коллективной работы, помощь в принятии решений.

Для автоматизации типовых расчетов были созданы обеспечивающие предметные технологии. Одновременно стали создаваться информационные технологии, позволяющие производить расчеты во многих предметных областях. Например, электронные таблицы.

Для хранения данных были разработаны базы данных и системы управления базами данных (СУБД). В дальнейшем увеличение объемов хранимых данных, использование разных устройств для хранения, усложнение методов управления данными привело к появлению распределенной обработки данных, информационных хранилищ.

Документооборот означает, что на компьютере должны решаться задачи систематизации, архивации, хранения, поиска и контроля исполнения документов. При этом обработке подлежат все типы документов, обращающихся в сфере деятельности информационных работников. Автоматизация обработки Документов начиналась с использования текстовых, электронных, графических редакторов, гипертекстовой и мультимедийной технологий, системы управления базами данных. Позднее появились системы электронного документооборота, реализующие все перечисленные функции.

Для автоматизации функций коммуникации разработаны сетевые технологии, обеспечиваемые сетевой операционной системой. Для обмена данными между удаленными пользователями разработана электронная почта.

Для организации коллективной работы отдельных групп сотрудников и всего предприятия были разработаны технологии автоматизации деловых процессов и технологии организации групповой работы.

Для поддержки принятия решений разрабатывались экспертные системы и базы знаний. В настоящее время к ним относятся системы поддержки принятия решений, деловые интеллектуальные технологии выбора аналитических данных и аналитические системы.

По типу обрабатываемых данных можно выделить текстовые, табличные, графические, мультимедийные, геоинформационные, управленческие технологии.

Текстовые данные обрабатываются текстовыми процессорами и гипертекстовой технологией. Числовые данные обрабатываются электронными таблицами, системами управления баз данных (СУБД).

Графические данные обрабатываются двух и трехмерными графическими процессорами. Мультимедийные технологии и видеоконференция

обрабатывают все типы данных, включая объекты реального времени: звук и видео. Геоинформационные технологии обрабатывают все типы данных, включая географические и пространственные данные. Знания используется в экспертных системах, системах поддержки принятия решений, аналитических системах, относящихся к управленческим технологиям.

По способу передачи данных можно выделить сетевые и несетевые информационные технологии.

Сетевые информационные технологии обеспечиваются сетевой операционной системой. К ним относятся электронная почта, распределенная обработка данных, информационные хранилища, электронный документооборот, технологии интранет, интранет/интернет, видеоконференций, поддержки принятия решений.

Информационные технологии, работающие под управлением операционной системы, относятся к несетевым. К ним относятся технологии электронного офиса, за исключение электронной почты, электронные таблицы и графические процессоры.

По способу объединения можно выделить интегрированные информационные технологии общего назначения и технологии интегрированных систем общего назначения.

Интегрированная информационная технология представляет собой совокупность отдельных технологий с. развитым информационным взаимодействием между ними. Обычно отдельные технологии реализуются одним приложением, например, электронный офис.

Интегрированная информационная система представляет собой слияние (конвергенцию, объединение) интегрированных технологий с развитым информационным взаимодействием между ними в единую систему, При этом происходит усложнение и интеграция выполняемых функций, трудно вычленить первоначальные технологии. Примером интегрированной информационной системы является информационное хранилище.

1.3 Эволюция информационных технологий

Появление первого печатного станка и книгопечатания (1445 г.) произвело первую информационную революцию, которая длилась примерно 500 лет. Знания стали тиражироваться.

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.

II этап длился до начала 80-х гг.

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.

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. Она стала инструментом разработки технологии мультимедиа. Появились графические операционные системы Windows, OS-2, объектно-ориентированные визуальные технологии, CASE-технологии для проектирования.

Продолжается интеграция приложений. Сетевые, гипертекстовые и мультимедийные технологии включаются практически во все приложения как составной элемент обработки и передачи данных.

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

Появляются электронные офисы, информационные хранилища (склады данных), системы электронного документооборота, автоматизации деловых процессов, системы групповой работы, геоинформационные системы.

В экономической сфере это приводит к появлению корпоративных и транснациональных информационных систем. Реализуются новые методы управления, в среде информационных технологий: реинжениринг, интеллектуальные информационные технологии, анализ и поддержка принятия решений.

Создались предпосылки формирования общего рынка знаний посредством дистанционного обучения, электронной памяти человечества по культуре, искусству, народонаселению, науке, архивам и т.д. Информация становится стратегическим ресурсом. Создается виртуальная реальность, позволяющая моделировать сложные процессы и системы. Страны становятся зависимыми от источников информации, от уровня развития и эффективности использования средств передачи и переработки информации. Происходит информатизация общества.

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.

Информационная инфраструктура включает телефонную сеть, кабельное телевидение и другие виды коммуникаций, множительную технику, книгоиздательство, видео- и аудиоаппаратуру, парк ЭВМ и программное обеспечение, достаточное для обеспечения всех информационных услуг сети ЭВМ и электронной почты, а также замены бумажных носителей магнитными и оптическими. Развитию информационной инфраструктуры способствует выпуск обучающих программ, развитие культуры и искусства, новых видов искусства и средств производства, перечисленных выше.

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:

ИТ позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, что экономит другие виды ресурсов - сырье, энергию, полезные ископаемые, материалы и оборудование, людские ресурсы, социальное время;

ИТ раньше были средством повышения персональной продуктивности сотрудников, а сегодня становятся силой, помогающей компании получить и сохранить преимущества в конкурентной борьбе; .

ИТ реализуют наиболее важные, интеллектуальные функции социальных процессов;

ИТ влияют не только на функционирование отдельных компаний, но и на экономику в целом. Они превращаются в социальное явление, определяющее, как выглядит общество в мировом масштабе;

ИТ обеспечивают информационное взаимодействие людей, что способствует распространению массовой информации. Они быстро ассимилируются культурой общества, снимают многие социальные, бытовые и производственные проблемы, расширяют

внутренние и международные экономические и культурные связи, влияют на миграцию населения по планете;

ИТ занимают центральное место в процессе интеллектуализации общества, в развитии системы образования, культуры, новых (экранных) форм искусства, в популяризации шедевров мировой культуры, истории развития человечества;

ИТ играют ключевую роль в процессах получения, накопления, распространения новых знаний;

ИТ позволяют реализовать методы информационного моделирования глобальных процессов, что обеспечивает возможность прогнозирования многих природных ситуаций, экологических катастроф, крупных технологических аварий, повышенной социальной и политической напряженности;

Профессиональные знания включаются посредством ИТ в наукоемкие изделия и продаются на мировом рынке. Идет торговля невидимым продуктом: знаниями, культурой.Происходит навязывание стереотипа поведения. Именно поэтому в информационном обществе стратегическими ресурсами становятся информация, знание, творчество;

Информационные технологии оказывают огромное влияние посредством дистанционного обучения, компьютерных игр, компьютерных видеофильмов и др;

Социальное влияние информационных технологий будет заключаться в синтезе западной и восточной мысли.

Информационные технологии обеспечивают пользователю:

повышение персональной продуктивности;

информационное взаимодействие с другими людьми;

развитие творческих способностей;

экономию времени;

получение и распространение знаний.

Информационные технологии обеспечивают компаниям:

повышение эффективности работы предприятия;

получение и сохранение преимуществ в конкурентной борьбе;

расширение внутренних и международных экономических связей;

прогнозирование поведения рынка;

поиск способов выхода их кризиса.

Следует запомнить

Под информационной технологией понимается 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.

Техническая платформа определяет тип оборудования, на котором можно установить информационную технологию.

Программная платформа определяется операционной системой и поддерживающих дополнительное оборудование программных средств.

Технологический процесс обработки данных определяет последовательность операций обработки данных, начиная с момента возникновения данных и до получения результатов.

Способы общения с компьютером и режимы обработки информации определяются операционной системой.

Информатизация общества - совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждому члену общества к любым источникам информации, кроме законодательно секретных.

Основные понятия

Информационная технология, платформа, технологический процесс обработки и проектирования, файл, запись, ключ записи, пакетный, диалоговый и сетевой режимы обработки данных, информатизация общества, предметные информационные технологии.

2. Интегрированные информационные технологии общего назначения

2.1 Информационные технологии электронного офиса

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. С помощью его можно осуществлять интеграцию элементов текстового и графического редакторов, гипертекстовой технологии. Примерами применения Excel являются задачи учета, планирования, статистики, вычисления аналитических данных.

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 гипер- текстовыми 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. С его помощью можно осуществить конвергенцию (слияние, объединение) текстового процессора, электронной почты, технологий индивидуального и группового планирования заданий. При работе в одной локальной сети с его помощью можно просмотреть расписание мероприятий сотрудников и выбрать наиболее удобное для всех время проведения совместных мероприятий. При этом в каждом индивидуальном плане тут же появится уведомление о запланированном событии.

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.

Технология OLE обеспечивает перемещение и формирование составных документов из разных приложений. Возможны две составляющие этой технологии: привязка и встраивание. Если один объект привязан к другому, то изменение оригинала приводит к изменению привязанного объекта. Если объект привязан к нескольким документам, то изменения оригинала вносятся во все привязанные объекты. Если объект встроен в документ, то изменения оригинала не приводят к изменению встроенного объекта. Привязанные и встроенные объекты можно редактировать в объединенном документе (не в оригинале).

2.2 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, PhotoShop, 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 реализует информационное моделирование для создания Виртуальной действительности. Само информационное моделирование возникло в 1953 г., когда физики для изучения колебаний атомной решетки создали на ЭВМ виртуальный мир атома. В результате с помощью информационных технологий был создан научный инструмент, который позволяет получать знания о том, что нельзя непосредственно наблюдать, экспериментально проверять или предсказывать с помощью теорий. Когнитивная графика 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.

Когнитивные компьютерные средства представляют собой комплекс виртуальных устройств, программ и систем, реализующих совокупную обработку зрительной информации в виде образов, процессов, структур, позволяющих средствами диалога реализовать методы и приемы представления условий задачи или подсказки решения в виде зрительных образов. Виртуальное устройство является функциональным эквивалентом устройства, предоставляемого пользователю независимо от того, имеется ли данное устройство в системе или нет.

Когнитивная графика используется в интеллектуальных информационных технологиях, системах поддержки принятия управленческих решений, прогнозировании биржевого рынка и

2.3 Гипертекстовая технология

Способ хранения информации в виде отчетов, докладов, файлов и т.д. не удобен, так как приводит к значительным потерям времени при поиске связанных единой1 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.

При установлении Связей можно опираться на разные основания (ключи). Ключи, должны отражать смысловую, семантическую близость связываемых фрагментов. Фактически ключ является именем фрагмента, на который надо перейти. Следуя по ключу можно получить более подробные или сжатые сведения об изучаемом объекте. При этом можно читать весь текст, или осваивать материал, пропуская известные подробности. Текст теряет свою замкнутость, становится принципиально открытым, в него можно вставлять новые фрагменты, указывая для них связи с имеющимися фрагментами, или убирать ненужные сведения. 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. 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.

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.

Референтные отношения указывают на смысловую, семантическую, ассоциативную связь двух информационных статей. В информационной статье, на которую сделана ссылка, может быть дано определение, разъяснение, понятие, обобщение, детализация понятия, выделенного в качестве ключа. Референтные отношения реализуют семантическую связь типа: род - вид, вид -- род, целое -- часть, часть -- целое. Пользователь получает более общую информацию по родовому типу связи, а по видовому - более детальную информацию без повторения общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина индексирования текста зависит от родо - видовых отношений.

К организационным отношениям относятся те, для которых нет ссылок с отношениями род - вид, целое - часть, то есть между информационными статьями нет смысловых связей. Они позволяют создать список главных тем, оглавление, меню, алфавитный словарь.

На основе референтных и организационных отношений может быть построена гипертекстовая модель текста (не структурируемого материала). Гипертекстовая модель изображается в виде сети или графа. Модель референтных отношений обычно изображается сетью. Модель организационных отношений изображается в виде графа или сети. В вершинах сети или графа (узлах) находятся заголовки информационных статей (имена файлов, страниц, закладок). Ребро определяет ключ связи (гиперссылку) и является именем заголовка другой информационной статьи, на которую надо перейти для просмотра материала. В-результате строится список заголовков тезаурусной статьи, и одновременно ключ становится указателем информационной статьи в этом списке. Тем самым тезаурус гипертекста реализует поисковый аппарат по смысловым и организационным связям.

Тезаурус гипертекста может содержать не только простые, но и составные ссылки. Они образуют неявные ссылки. Примером их использования служат тематические каталоги для поиска в сети интернет.

Формирование тезаурусных статей в соответствии с моделью гипертекста означает индексирование текста. Полнота связей, отражаемых в модели, и точность установления этих связей в тезаурусных статьях, в конечном итоге, определяют полноту и точность поиска информационной статьи гипертекста.

Спцсок главных тем содержит заголовки информационных статей с организационными отношениями. Обычно он представляет собой меню, содержание книги, отчета или информационного материала. , .

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 Macintosh, 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.

2.4 Сетевые технологии

Одной из первых сетей, оказавших влияние на дальнейшее развитие сетевых технологий, явилась ArpaNet (сеть АРПА), созданная пятьюдесятью университетами и фирмами США. Она «родилась» в 1969 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.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) получили наибольшее распространение с появлением персональных компьютеров. Они позволили поднять на новую ступень управление производственными объектами, повысить эффективность использования ресурсов ЭВМ, улучшить качество обрабатываемой информации, начать внедрение безбумажной технологии, создать новые технологии распределенной обработки информации. Объединение ЛВС и глобальных сетей позволило получить доступ к мировым информационным ресурсам.

Введем ряд понятий.

ЭВМ, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные. 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.

Единицами обмена данными в сетях являются сообщения и пакеты. 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 и интегральные сети. Первыми появились сети коммутации каналов. Например, чтобы передать сообщение между клиентами В и Е образуется прямое соединение, включающее каналы одной из групп: 3-5-7, 1-2-4-6, 1-2-5-7, 3-4-6. Это соединение должно оставаться неизменным в течение всего сеанса. При легкости реализации такого способа передачи информации его недостатки заключаются в низком коэффициенте использования каналов, высокой стоимости передачи данных, увеличении времени ожидания других клиентов.

...