МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
БРЯНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ
АКАДЕМИКА И.Г. ПЕТРОВСКОГО
КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ
Елисеева е.В.
Информационные технологии
Учебно-методический комплекс
Брянск 2012
Теоретический курс………………………………………………………………13
Модуль 1.Понятие информационной технологии……………………………………..13
Тема 1. Общая характеристика информационные технологии……………...13
Тема 2. Классификация информационных технологий……………………….25
Модуль 2. Информационные технологии конечного пользователя…………..35
Тема 3. Инструментальная база информационных технологий …………….35
Тема 4. Информационные технологии конечного пользователя…………….44
Модуль 3. Технологии открытых систем…………………………………………...54
Тема 5. Сетевые информационные технологии……………………………….54
Тема 6. Гипертекстовая технология …………………………………………...61
Тема 7. Технология мультимедиа………………………………………………83
Модуль 4. Интеграция информационных технологий………………………...86
Тема 8. Технологии интегрированных информационных
систем общего назначения…………………………………………………….. 86
Модуль 5. Информационные технологии в управлении……………………... 91
Тема 9. Информационные технологии управления…………………………. 91
Темы индивидуальных проектов……………………………………………... 123
Вопросы для контроля и самоанализа….…………………………………….. 125
Тест………………………………………………………………………………128
Список литературы……………………………………………………………..131
Глоссарий………………………………………………………………………..132
Приложение……………………………………………………………………..142
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ КУРС
МОДУЛЬ 1. Общая характеристика информационных технологии
Тема 1. Общая характеристика информационных технологии
План
Информатизация и информационные процессы в
организационно-экономической сфере.
Понятие информационной технологии
Свойства информационной технологии
Особенности разработки и реализации современных информационных технологий. Понятие платформы.
Роль информационных технологий в развитии экономики и общества.
1. Информатизация и информационные процессы в организационно-экономической сфере
В период информатизации общества формирование и производство информации становятся важнейшими процессами, служащими для превращения информации в информационный ресурс общества.
Термин информация происходит от латинского слова information — разъяснение, изложение. До середины XX столетия информация трактовалась как сведения, передаваемые людьми устным, письменным и другим (знаками, техническими средствами) способами. Во второй половине XX века на фоне бурного развития средств связи и телекоммуникаций, возникновения и внедрения в различные сферы жизни электронно-вычислительной техники появились новые, расширенные трактовки понятия информация.
Информацию в вероятностно-статистическом (или энтропийном) подходе стали трактовать как уменьшение степени неопределенности знания о каком-либо объекте, системе, процессе или явлении, или изменение неопределенности состояния самого объекта, системы, явления, процесса. Такую трактовку по имени ее автора, американского математика К. Э. Шеннона еще называют информацией по Шеннону.
В философском смысле информация есть отражение реального мира; это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Таким образом, понятие информация связывается с определенным объектом, свойства которого она отражает.
Существует еще и нормативно-правовая трактовка понятия информации, которая используется в законодательных актах, регламентирующих информационные процессы и технологии. Так, в частности, в законе РФ «Об информации, информатизации и защите информации» (от 20.02.95 № 24-ФЗ) дается следующее определение термина «информация» — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях и процессах независимо от способа их представления.
Сама по себе информация может быть отнесена к абстрактным понятиям типа математических. Однако ряд ее особенностей приближает информацию к материальному миру. Так, информацию можно, получить, записать, передать, стереть. Информация не может возникнуть из ничего. Но есть и особенности, отличающие информацию от реального мира. При передаче информации из одной системы в другую количество ее в передающей системе не уменьшается, хотя в принимающей системе оно, как правило, увеличивается. Кроме того, наблюдается независимость информации от ее носителя, так как возможны ее преобразование и передача по различным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов безотносительно к ее семантике, т.е. содержательности, смыслу. Информация о любом материальном объекте может быть получена путем наблюдения, натурного или вычислительного эксперимента или путем логического вывода. В связи с этим информацию делят на доопытную, или априорную, и послеопытную, или апостериорную, полученную в результате проведенного эксперимента.
Для того чтобы в материальном мире происходили обмен информацией, ее преобразование и передача, должны быть носитель информации, передатчик, канал связи, приемник и получатель информации. Среда передачи объединяет источник и получателя информации в информационную систему.
Подобные информационные системы возникают не только среди людей. Обмен информацией происходит и в животном, и в растительном мире. Если же участником информационной системы является человек, то речь идет о смысловой информации, т.е. информации, выражаемой человеком.
Получатель информации оценивает ее в зависимости от того, для какой задачи информация будет использована. Поэтому информация имеет свойство относительности. Одна и та же информация для одного получателя имеет глубокий смысл и обладает чрезвычайной ценностью, а для другого — является либо давно уже известной, либо бесполезной. Например, информация о последних достижениях в физике частиц высоких энергий очень важна для физика-ядерщика и совершенно бесполезна для агронома.
При оценке информации различают такие ее аспекты, как cинтаксический, семантический и прагматический.
Синтаксический аспект связан со способом представления информации вне зависимости от ее смысловых и потребительских качеств. На синтаксическом уровне рассматриваются формы представления информации для ее передачи и хранения. Обычно информация, предназначенная для передачи, называется сообщением. Сообщение может быть представлено в виде знаков и символов, преобразовано в электрическую форму, закодировано, т.е. представлено в виде определенной последовательности электрических сигналов, однозначно отображающих передаваемое сообщение, и промоделировано для того, чтобы имелась возможность его передачи по выбранному каналу связи. Характеристики процессов преобразования сообщения для его передачи определяют синтаксический аспект информации при ее передаче. При хранении синтаксический аспект определяется другими формами представления информации, которые позволяют наилучшим образом осуществить поиск, запись, обновление, изменение информации в информационной базе. Информацию, рассмотренную только относительно синтаксического аспекта, часто называют данными.
Семантический аспект передает смысловое содержание информации и соотносит ее с ранее имевшейся информацией. Смысловые связи между словами или другими элементами языка отражает тезаурус — словарь. Тезаурус состоит из двух частей: списка слов и устойчивых словосочетаний, сгруппированных по смыслу, и некоторого ключа, например алфавитного, позволяющего расположить слова в определенном порядке. При получении информации тезаурус может изменяться, и степень этого изменения характеризует воспринятое количество информации.
Прагматический аспект определяет возможность достижения поставленной цели с учетом полученной информации. Этот аспект отражает потребительские свойства информации. Если информация оказалась ценной, поведение ее потребителя меняется в нужном направлении. Проявляется прагматический аспект информации только при наличии единства информации (объекта), потребителя и поставленной цели.
Информация относительно ее возникновения и последующих преобразований проходит три этапа, которые, собственно, и определяют ее семантический, синтаксический и прагматический аспекты. Человек сначала наблюдает некоторый факт окружающей действительности, который отражается в его сознании в виде определенного набора данных. Здесь проявляется синтаксический аспект. Затем после структуризации этих данных в соответствии с конкретной предметной областью человек формирует знание о наблюдаемом факте. Это семантический аспект полученной информации. Информация в виде знаний имеет высокую степень структуризации, что позволяет выделять полную информацию об окружающей нас действительности и создавать информационные модели исследуемых объектов. Полученные знания человек затем использует в своей практике, т. е. для достижения поставленных целей, что и отражает прагматический аспект информации.
Ценность, или полезность, информации состоит в возможности дать дополнительную свободу действий ее потребителю, что обусловлено самой сущностью и главным назначением информации — способностью снимать (снижать) неопределенность ситуации, в которой оказался или может оказаться субъект.
Именно эту способность назвал главным свойством информации К. Шеннон — основатель теории управляющих систем и математической теории связи. Свойство снижать неопределенность, количественная мера информации легли в основу общей схемы систем связи, составленной Шенноном и ставшей принципиальной для всех ныне действующих систем. Созданная также Шенноном формула скорости информации имеет реальную практическую пользу, проявляющуюся в экономии времени и энергии, затрачиваемых на передачу информации.
Переход ряда стран из индустриальной в информационную эпоху сделал информацию — нематериальное благо с весьма субъективной полезностью — подлинным производительным ресурсом, эффективность использования которого превысила эффективность использования обычных материальных ресурсов. Превращение информации в главный производительный ресурс предопределено как самой целевой установкой постиндустриального общества (не экономический рост в традиционном понимании, а улучшение качества жизни), так и комплексом особых свойств, характерным для информации как результата интеллектуальной деятельности и не присущим физическим ресурсам.
К важнейшим свойствам информации, имеющим значение для развития постиндустриального общества, специалисты относят следующие:
информация не исчезает в процессе потребления и, следовательно, может быть использована многократно;
информация сравнительно быстро устаревает, т. е. подвержена моральному износу;
ценность информации в высшей степени субъективна, а потому ее ликвидность крайне ограничена;
в процессе потребления информация неделима — ее невозможно ни недоиспользовать, ни сверх меры употребить, для принятия решения необходим вполне определенный ее объем;
информация всегда абстрактна — для того чтобы ею обмениваться, необходимо постоянно заниматься ее кодированием (шифровкой) и декодированием, т. е. совершать переход от образов к определенному коду (письму, чертежу, электрическому сигналу) и обратно;
потребление информации требует определенных навыков и усилий (обусловлено предыдущим свойством): чем сложнее информация, тем большим интеллектом должен обладать ее потребитель; усвоение многих видов информации требует специальных знаний, поэтому ее трудно присвоить;
производство информации всегда должно быть адресным (следствие предыдущего и третьего свойств), иначе оно бессмысленно, как бессмысленно, к примеру, звуковое послание глухому;
стоимость производимой информации не зависит от масштабов ее использования;
содержание информационного продукта всегда важнее, чем его материальный носитель.
Следует подчеркнуть, что любая информация (деловая, коммерческая, профессиональная и т. д.) всегда одновременно обладает в той или иной степени всеми вышеуказанными свойствами, в то время как продукты материального производства — лишь отдельными из них, причем эпизодически.
Цена информации в случае, когда она становится объектом рыночных отношений, не обязательно находится в прямой зависимости от полноты ее свойств — некоторые из них могут не только сдерживать ее, но даже вынуждать продавца к установлению цены ниже издержек. Если же информация распространяется нерыночным способом, потенциальные потребители, т.е. субъекты, нуждающиеся в определенной информации, иногда стараются уклониться от ее потребления. Это обстоятельство объясняется во многом тем, что усвоение информации требует от человека дополнительных умственных усилий, а также связано с приобретением специальных знаний. Следовательно, производство и потребление информации должно быть хорошо мотивировано. В настоящее время информация, пожалуй, единственное в мире экономическое благо, характеризующееся абсолютным перепроизводством, что обусловлено как специфическими свойствами самой информации, так и ограниченной способностью человека воспринимать новое.
В целом же практическая значимость информации для получателя состоит в том, что она позволяет ему наметить наиболее оптимальную стратегию для достижения поставленной цели. В этом же обобщенно заключается ценность информации как элемента производительных сил общества.
По данным японских экспертов, ежегодный прирост производства информации в этой стране составляет примерно 10%, а прирост ее потребления — лишь 3%.
Понятие информации является основополагающим в определении информационного обеспечения любой деятельности. При изучении экономических информационных систем предметом рассмотрения будет экономическая информация.
Экономическая информация представляет собой совокупность различных сведений экономического характера, которые можно фиксировать, передавать, обрабатывать, хранить и использовать в процессе планирования, учета, анализа и т.п.
Для экономической информации характерны:
большие объемы;
многократное повторение цикла (месяц, квартал, год, т.д.);
многообразие источников и потребителей;
большое количество логических операций при ее обработке.
Основными свойствами экономической информации являются:
Адекватность — степень соответствия информации, полученной потребителем, тому, что автор вложил в ее содержание (то есть в данные).
Достоверность — соответствие информации объективной реальности (т.е. информация не искажает истинное положение дел)
Полнота информации — достаточность для принятия решения (зависит от полноты данных и от наличия необходимых методов).
Актуальность — степень соответствия информации текущему моменту времени.
Доступность — мера возможности получить ту или иную информацию.
Объективность и субъективность. Более объективной считается та информация, в которую методы не вносят свой субъективный элемент.
Понятие «Данных». Данные можно определить как признаки, или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, a только хранятся. Если появляется возможность использовать эти данные для уменьшения неопределенности о чем-либо, то данные превращаются в информацию, т.е. информацией являются использованные данные.
Информация на стадии данных характеризуется определенной формой представления и дополнительной характеристикой, выражаемой термином структура.
Структура данных связана с понятием представления информации и определяется функциональной, логической, технологической и т.п. структурой той предметной области, информацию о которой содержат данные. Вместе с тем данные могут быть представлены и в неструктурированной форме, что предопределяет технологические особенности их накопления и обработки.
Таким образом, можно выделить неструктурированную и структурированную форму представления данных.
Примерами неструктурированной формы данных являются: связный текст (т.е. документ на естественном языке — на литературном, официально-деловом и т.д.); графические данные в виде фотографий, картинок и прочих неструктурированных изображений.
Примерами структурированной формы данных являются: анкеты,
таблицы, графические данные в виде схем и диаграмм. Отдельные данные и сообщения обрабатывают, преобразовывают, систематизируют, сортируют и получают новую информацию, или новые знания.
Способы сбора, анализа и обработки структурированных и неструктурированных данных существенно различаются. Наиболее развитыми в настоящее время, с точки зрения задач обработки и анализа информации, являются программные средства обработки структурированных данных, т. к. структуризацию можно считать первичной и наиболее трудно формализируемой и алгоритмизируемой обработкой.
Экономическая информация отражает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. В связи с тем, что экономическая информация большей частью связана с общественным производством, ее часто называют производственной информацией.
Экономическую информацию можно классифицировать по следующим направлениям.
По месту возникновения информация делится на входную, выходную, внутреннюю и внешнюю. Входная информация — это информация, поступающая в фирму или ее подразделения. Выходная информация — это информация, поступающая из фирмы в другую фирму. Внутренняя информация возникает внутри объекта управления. Внешняя информация возникает за пределами объекта управления.
По стадии обработки информация может быть первичной, вторичной, промежуточной, результатной. Первичная информация — это информация, которая возникает непосредственно в процессе деятельности объекта и регистрируется на начальной стадии. Вторичная информация — это информация, которая получается в результате обработки первичной информации и может быть промежуточной и результатной. Промежуточная информация используется в качестве исходных данных для последующих расчетов. Результатная информация получается в процессе обработки первичной и промежуточной информации и используется для выработки управленческих решений.
По способу отображения информация подразделяется на текстовую и графическую.
По признаку стабильности информация может быть переменной (текущей) и постоянной (условно-постоянной).
По признаку насыщенности информация подразделяется на недостаточную, достаточную, избыточную, полезную и бесполезную.
Экономическая информация является важнейшей составной частью управленческой информации.
По функциям управления экономическая информация подразделяется на плановую, учетную, нормативно-справочную и аналитическую.
Плановая информация описывает явления, события, которые должны быть совершены в будущем. В системе управления плановая информация реализует прямую связь и, по мере продвижения от верхних уровней к нижним, становится более детальной, объемной и охватывает более короткие временные периоды. Плановая информация в зависимости от уровней управления бывает прогнозной, перспективной, технико-экономической и оперативно-календарной.
Учетная информация отражает уже совершившиеся события, явления, хозяйственные процессы. На ее долю приходится более 70% всей экономической информации. В системе управления учетная информация реализует обратную связь и по мере передвижения от нижних уровней к верхним становится более обобщенной и укрупненной. Учетная информация разделяется на оперативную, бухгалтерскую и статистическую.
К нормативной информации относятся нормы и нормативы, рассчитываемые при решении задач конструкторско-технологической подготовки производства (нормы расхода материальных ресурсов, тарифные ставки, оклады, ставки отчислений во внебюджетные фонды, ставки налогообложения и т.д. Значительный вес нормативной информации приходится на задачи управленческого учета. Аналитическая информация возникает в процессе оценки показателей производственно-хозяйственной и финансовой деятельности предприятия. На ее основе вырабатываются управленческие решения.
По отношению к информационным системам (ИС) информация подразделяется на входную и выходную (рис.1).
Рис.1. Структура информации в ИС
Входная информация по источникам поступления может быть внешней (информация о внешней среде предприятия, например от поставщиков, покупателей, банков, от вышестоящих организаций и т.п.) и внутренней. Внутренняя информация в свою очередь делится на первичную, т.е. полученную в ходе повседневного оперативного учета при регистрации фактов производственно-хозяйственной деятельности, и на информацию других функциональных систем предприятия (плановую, нормативную и т.д.).
По отношению к процессам обработки информации входная информация подразделяется на обрабатываемую и необрабатываемую. Входящая обрабатываемая информация вместе с промежуточной образуют исходную для обработки информацию. Результатом обработки является производная информация. Из нее выделяют промежуточную информацию (которая подлежит хранению и участвует в дальнейшей обработке) и результатную (которая рассматривается как окончательный итог по вычислениям, например, отчетность). Результатная информация вместе с необрабатываемой информацией образует выходную информацию.
Выходная информация по назначению подразделяется на внешнюю (т.е. предназначенную для банков, инвесторов, контрагентов и т.п.) внутреннюю, которую использует бухгалтерия и другие функциональные службы предприятия для анализа, контроля, выработки управленческих решений.
Учетная информация как категория экономической информации обладает всеми свойствами, характерными для экономической информации: большие объемы и разнообразие, многократное повторение циклов получения и преобразования, значительный удельный вес и сложность логических операций при относительной простоте арифметической обработки; массовый характер вычислений, выполняемых по типовым алгоритмам; сжатие информации при продвижении наверх; многообразие ее источников и потребителей; длительное хранение некоторых видов учетной информации.
Учетная информация имеет сложную иерархическую структуру, которая представлена: реквизитами, показателями, документами.
Реквизиты — элементарные информационные единицы, которые не поддаются дальнейшему делению.
Различают реквизиты — основания, которые характеризуют количественную сторону объекта, процесса или явления, и реквизиты-признаки, которые характеризуют качественную сторону описываемого процесса или объекта. Например, количество поступившего материала — это реквизит-основание, а наименование материала это реквизит-признак.
Над реквизитами-основаниями выполняются арифметические операции, а над реквизитами-признаками — логические (группировка, сортировка и т.д.)
Отдельно взятые реквизиты-показатели и реквизиты-признаки не имеют экономического смысла, поэтому из них формируются более сложные структуры — составные единицы информации (СЕИ), которые образуют документы.
Показатель — составная единица информации, которая включает один реквизит-основание и один или несколько реквизитов-признаков.