из электронной библиотеки / 371413188055158.pdf

• разработка дедуктивных баз данных, основанных на применении аппарата математической логики и средств логическогопрограммирования,а также пространственно-

временных баз данных;

• интеграция неоднородных информационных ресурсов.

3.5Представление и использование информации

В условиях использования информационных технологий функции распределены между человеком и техническими устройствами.

Прианализедеятельности человека наибольшее значение имеют эргономические

(инженерно-психологические) и психологические (социально-психологические) факторы.

Эргономические факторы позволяют, во-первых, определить рациональный набор функций человека, во-вторых, обеспечить рациональное сопряжение человека с техническими средствами и информационной средой.

Психологическиефакторы имеют большое значение, так как внедрение информационных технологий в корне изменяет деятельность человека. Наряду с положительными моментами,

связанными с рационализацией деятельности, предоставлением новых возможностей,возникают инегативные явления. Это может быть вызвано различными факторами: психологическим барьером, усложнениемфункций, другими субъективными факторами (условиями и организацией труда, уровнем заработной платы, результативностью труда, изменением квалификации).

При работе в среде информационных технологий человек воспринимает не сам объект, а

некоторую его обобщенную информационную модель, что накладывает особые требования на совместимость пользователя с различными компонентами информационныхтехнологий.

Важным признаком, который необходимо учитывать при разработке и внедренииинформационных технологий является отношение человека к информации. Оно может быть пассивным,когда пользователю предоставляется информация по жесткому алгоритму,иактивным,когдапользовательсоздаетнеобходимыеемуданные.

Основнойзадачейоперациипредставленияинформациипользователюявляетсясозданиеэфф ективногоинтерфейсавсистеме«человек—компьютер».

Приэтомосуществляетсяпреобразованиеинформациивформу,удобную длявосприятияпользователя.

Средисуществующихвариантовинтерфейсавсистеме«человек-

компьютер»можновыделитьдваосновныхтипанаосновеменю(«смотриивыбирай»)инаосновеязык акоманд(«вспоминайинабирай»).

Интерфейсытипаменюоблегчаютвзаимодействиепользователяскомпьютером,таккакнетре буют предварительногоизученияязыка общения с системой. На каждом шаге диалога пользователюпредъявляютсявсевозможныевданныймоменткомандыввиденаборовпунктовменю,

изкоторогопользовательдолженвыбратьнужный.Такойспособобщения удобен дляначинающих инепрофессиональныхпользователей.

Интерфейс на основе языка команд требует знанияпользователемсинтаксиса языка общенияскомпьютером. Достоинствомкомандногоязыка являетсяегогибкостьимощность.

Указанныедваспособареализацииинтерфейсапредставляютсобойкрайниеслучаи,междуко торымивозможносуществованиеразличныхпромежуточныхвариантов.

Составныечастиинтерфейсапредставленынарисунке 14.

Рисунок 14 - Составные части интерфейса

Технологияпредставленияинформациидолжнадаватьдополнительныевозможностидляпон иманияданныхпользователями,поэтомуцелесообразноиспользованиеграфики,диаграмм,карт.

Пользовательскийинтерфейсцелесообразностроитьнаосновеконцептуальноймоделипред метнойобласти,котораяпредставляетсясовокупностьювзаимосвязанныхобъектовсосвоейструкту рой. Однако доступк объектам иих экземплярамвозможен толькочерезсистемуоконразличныхтипов.Рядоконсвязансконкретнымобъектом.

Всоответствиисэтимпредложениемвсценарииработыпользователяприинформационномнаполне ниипонятийпредметнойобластивыделяем двефазы

•выборокон;

•работасокнами.

Дляупрощенияработыокнаможногруппироватьвсоответствии с функциональнымипотребностями. С этой целью вводитсямеханизмразделов,которыйпредоставляетвозможностьсоздания иерархии функционально ориентированныхразделов,вкаждыйизкоторыхвключаетсянеобходимыйнабордругихразделовио кон.Посредствомспецификацииокондлякаждогоизобъектоввозможно указать допустимые

сними.Возможноотобратьнесколькоразделовинесколькооконвниходновременно.

Такимобразом,фазавыбораобъектовдолжнаподдерживатьсяследующимифункциями

•работойсобщимкаталогомоконвглавномразделе;

•созданиемновогораздела,

•удалениемраздела,

•редактированиемописанияраздела;

•передачейопределенийиоконмежду разделами;

•движениемпоиерархииразделов;

•отборомразделов дляработы;

•отборомокон дляработы.

Позицииоконмогут бытьсвязаныс другими окнамичерезсоответствующиекомандыизтиповогонабора. Посуществуспецификацияоконзадает сценарийработысэкземплярами.

Окно — средствовзаимосвязипользователяссистемой.

Окнопредставляетсякакспециальныйобъект.Проектированиепользовательскогоинтерфейсапред ставляетсобойпроцессспецификацииокон.

ПримеромоконногоинтерфейсаявляетсяинтерфейсMSWindows,использующийметафорур абочегостолаивключающийряд понятии, близких к естественным (окна, кнопки, меню и т д.).

Пользователь

информационнойсистемыбольшейчастьювынуждениспользоватьданныеизсамыхразныхисточни ков-файлов,базданных,электронныхтаблиц,электроннойпочтыит.д.Приэтомданные имеют самую различную форму: текст, таблицы,графика,аудио-ивидеоданныеи др.

Всвязисэтимвозникаетпроблемаинтеграцииисточников информации,заключающаясяв том,что,во-

первых,пользователюдолжныпредоставлятьсянеданные,аинформациявформемаксимальноудобн ойдлявосприятияво-

вторых,ондолжениспользоватьединственныйуниверсальныйинтерфейс,позволяющийединообра зноработатьсподготовленнойинформацией.

Пассивные пользователи,называемые иногда потребителями, обладают рядомспецифическихкачеств,связанных с отсутствиемвремени,желанияиквалификациидляболееглубокогоизученияиспользуемыхинструм ентальныхсредств.Вэтомслучаеалгоритмобщенияссистемой долженбытьпредельнопростым.Другаячастьпользователейтребуетпредоставлениядостаточноши рокогокругасредствактивноговлияниянавыполняемыеинформационныепроцессы.

ЭтимтребованиямудовлетворяетWeb-технология. Развитиесредств вычислительной техники привело к ситуации,когда вместотрадиционныхпараметров — производительность,пропускная способность,объемпамяти,узкимместомсталинтерфейс спользователем.Первымшагомнапутипреодолениякризиснойситуациистала концепция гипертекста,впервыепредложенная ТеодоромХольмом Нельсоном. Посвоей сути гипертекст — это обычныйтекст,содержащийссылкинасобственныефрагментыидругиетекстырисунок 15.

Рисунок 15 - Гипертекст

Аналогомгипертекстаможносчитатькнигуоглавлениекоторойпо своей сутипредставляет ссылкина главы,разделы,страницы. Внутрикнигисодержатсяссылкинадругиеисточники.

Дальнейшееразвитиегипертекст получилс появлением сетиИнтернет,позволившей размещать тексты на различных, территориально удаленных компьютерах. При этом требовалось дальнейшее совершенствованиеинтерфейса,таккакимеющийсянепозволялпредставить разнообразнуюинформациюразнойприроды,былограничени затруднен для восприятия,отсутствовал доступ множества потребителей кединомумассивуструктурированнойинформации.Врезультатебылапредложенаиреализованакон цепциянавигатораWeb.Web-

сервервыступаетвкачествеинформационногоконцентратора,получающегоинформациюизразных источниковиводнородном виде представляющемеепользователю.СредстваWebобеспечиваюттакжепредставлениеинформациисн

ужнойстепенью детализации спомощью Web-навигатора. Таким образом,Web —

этоинфраструктурныйинтерфейсдляпользователейраз-личныхуровней.

НесомненнымпреимуществомWeb-

технологииявляетсяудобнаяформапредоставленияинформационныхуслугпотребителям,имеюща яследующиеособенности:

•информация предоставляется потребителю в виде публикаций;

•публикацияможетобъединятьинформационныеисточникиразличнойприродыигеографич ескогорасположения;

•изменениявинформационныхисточникахмгновенноотражаютсявпубликациях;

•впубликацияхмогут содержатьсяссылкина другиепубликациибезограничениянаместоположениеиисточникипоследних(гипертекстовыессы лки);

•потребительскиекачествапубликацийсоответствуютсовременнымстандартаммультимед иа(доступнытекст,графика,звук,видео,анимация);

•публикаторнезаботитсяопроцессе доставкиинформациикпотребителю;

•числопотенциальныхпотребителейинформациипрактическинеограничено;

•публикацииотражают текущую информацию,времязапаздывания определяется исключительноскоростьюподготовкиэлектронного документа,

•информация,предоставленнаявпубликации,легко доступнаблагодарягипертекстовымссылкамисредствамконтекстногопоиска;

•информациялегкоусваиваетсяпотребителемблагодаряширокомуспектруизобразительны хвозможностей,предоставляемыхweb-технологией;

•технологиянепредъявляет особых требованийк типамиисточникаминформации;

•технологиядопускаетмасштабируемыерешения:увеличениечисла одновременно обслуживаемых потребителейне требует радикальнойперестройкисистемы.

4 Информационные технологии. Классификация

4.1Понятия информационные технологии

Информационная технология (ИТ) – система методов и способов сбора, накопления,

хранения, поиска, обработки, анализа, выдачи данных, информации и знаний на основе применения аппаратных и программных средств в соответствии с требованиями,

предъявляемыми пользователями. Целью любой информационной технологии является получение нужной информации требуемого качества на заданном носителе. Информационные технологии состоят из трех основных компонентов:

•комплекса технических средств — вычислительной, теле-коммуникационной и организационной техники;

•системы программных средств — общего (системного) и функционального

(прикладного) программного обеспечения;

•системы организационно-методического обеспечения.

Система есть совокупность взаимосвязанных элементов, образующих единое целое и функционирующих совместно для достижения единой цели.

Элементы любой системы находятся в постоянном взаимодействии между собой и с внешней средой, в результате чего состояние элементов постепенно изменяется. Такое изменение характерно для любой системы. Если в результате этих изменений система принимает состояние, не соответствующее заданному и не удовлетворяющее предъявленным к ней требованиям, то возникает необходимость в управлении системой — целенаправленном воздействии на ее элементы. Процесс управления состоит из следующих этапов:

1)внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем

состоянии;

2)система управления анализирует поступившую информацию, вырабатывает управляющие воздействия на объект управления, отвечает на возмущения внешней среды и при необходимости изменяет структуру всей системы и даже ее цель.

Управляющий объект предназначен для выработки информационных воздействий на основе собранной информации и выдачи их объектам управления. Фактически управляющий объект представляет собой управленческий аппарат системы.

Объект управления — это непосредственный исполнитель, обеспечивающий выдачу информации о своем состоянии и состоянии внешней среды, восприятие информационных воздействий от управляющего объекта и осуществление управляющих действий на основе полученной информации.

Система управления — это совокупность управляющего объекта, объекта управления и каналов прямой и обратной связи между ними.

Информационные технологии обладают следующими отличительными свойствами,

знание и использование которых крайне важно для жизни и развития общества.

1. Позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития.

Активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов

(научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, материалов и оборудования,

людских ресурсов, социального времени.

Современные информационные технологии базируются на теории искусственного интеллекта,

методах информационного моделирования, когнитивной компьютерной графики, позволяющих найти решения плохо формализуемых задач, а также задач с неполной информацией и нечеткими исходными данными.

7. Принципиально важным для современного этапа развития общества является тот факт, что использование и активное развитие ИТ может оказать существенное содействие в решении глобальных проблем человечества и, прежде всего, проблем, связанных с необходимостью преодоления переживаемого мировым сообществом глобального кризиса цивилизации. Методы информационного моделирования глобальных процессов, особенно в сочетании с методами космического информационного мониторинга, могут обеспечить возможность прогнозирования многих кризисных ситуаций в регионах повышенной социальной и политической напряженности, а также в районах экологического бедствия, в

местах природных катастроф и крупных технологических аварий,представляющихповышеннуюопасность для общества.

Таким образом, информационные технологии предназначены для оптимизации процесса сбора, хранения и обработки информации, снижения трудоемкости использования информационных ресурсов, повышения обоснованности управленческих решений за счет интеграции и своевременного обновления информации, применения новых форм информационной поддержки любых видов деятельности.

4.2Базовыеинформационныетехнологии

Длясовременного обществаинформационнаяиндустриястановитсяважнейшимэкономическимфактором.Основуэто йиндустриисоставляютбазовыеинформационныетехнологии,использующиедостиженияразличн ыхобластейэкономики.

Сегоднябазовыеинформационныетехнологииимеютсамостоятельноенаучноеиприкладноезначен ие,предоставляющееширокиевозможностидляизвлечения,формализации,моделирования,систем атизации,интеграции,транспортирования,обработкиипримененияинформацииизнаний.Областьи нформационныхтехнологий,втомчислеибазовыхсталаважнойсферойпроизводственнойдеятельн ости,обладающейвсемичертамипромышленногопроизводствасустойчивойдинамикойроста.

Мультимедиа-

технологии,геоинформационныетехнологии,технологиизащитыинформации,CASEтехнологии,т

елекоммуникационныетехнологии,технологииискусственногоинтеллектарассматриваютсявконт екстеосновополагающихпринциповиметодовихсозданияиллюстрируемыхобзорамисуществующ ихнарынкеобразцов.

Мультимедиа технологии

Внастоящеевремямультимедиа-технологииявляютсябурноразвивающейсяобластью информационных технологий.В этом направлении активно работает значительное число крупных имелкихфирм,техническихуниверситетовистудий(вчастностиIBM,Apple,Motorola,Philips,Sony,I ntelидр

).Областииспользованиячрезвычайномногообразныинтерактивныеобучающиеиинформационны есистемы,САПР,развлеченияидр.

Основнымихарактернымиособенностямиэтихтехнологийявляются

•объединениемногокомпонентнойинформационнойсреды(текста,звука,графики,фото,вид ео)воднородномцифровомпредставлении;

•обеспечениенадежного(отсутствиеискаженийприкопировании)идолговечногохранения(г

арантийныйсрокхранения — десяткилет)большихобъемовинформации;

•простотапереработкиинформации(отрутинныхдотворческихопераций).

Достигнутый технологическийбазисоснован на использованииновогостандартаоптическогоносителяDVD(DigitalVersalite/VideoDisk),имеющего емкостьпорядкаединицидесятковгигабайтизаменяющеговсепредыдущие:CD-ROM, VideoCD,CDaudioИспользованиеDVDпозволилореализоватьконцепциюоднородностицифровойинформации.

Одноустройствозаменяетаудиоплейер,видеомагнитофон,CD-ROM,дисковод,слайдери др.ВпланепредставленияинформацииоптическийносительDVDприближает еекуровнювиртуальнойреальности.

Многокомпонентнуюмультимедиа-

средуцелесообразноразделитьнатригруппы:аудиоряд,видеоряд,текстоваяинформация.

Аудиорядможетвключатьречь,музыку,эффекты(звукитипашума,грома,скрипаит.д.,объед иняемыеобозначениемWAVE(волна).Главнойпроблемойприиспользованииэтойгруппымультиср еды является информационная емкостьДля записи однойминуты WAVE-звука высшего качества необходима память порядка10Мбайт,поэтомустандартныйобъемCD(до640Мбайт)позволяетзаписатьнеболеечасаWA VEДлярешенияэтойпроблемыиспользуютсяметодыкомпрессиизвуковойинформации.

Другимнаправлениемявляетсяиспользованиевмультисредезвуков(одноголосаяимногогол осаямузыка,вплоть до оркестра,звуковыеэффекты)MIDI(MusicalInstrumentDigitaleInterface).

В данном случае звуки музыкальных инструментов,звуковые эффекты синтезируютсяпрограммно-

управляемымиэлектроннымисинтезаторамиКоррекцияицифроваязаписьMIDI-