- •Информационные процессы
- •1.1 Информатика и информатизация общества
- •1.2 Появление и развитие информатики
- •1.3 Цели, задачи и функции информатики
- •2. Разработке информационной техники и создание новейшей технологии по переработке информации.
- •1.4 Понятие информации, ее виды, свойства и особенности
- •По способу передачи и восприятия различают информацию:
- •1.5 Количество информации. Единицы измерения информации
- •Тема 2. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации
- •2.1 Информация и информационные процессы
- •2.2 Сбор информации
- •1. Первичный сигнал с помощью датчика преобразуется в эквивалентный ему электрический сигнал (электрический ток).
- •2.3 Передача информации
- •2.4 Обработка информации
- •2.5 Накопление информации
- •3. Основные понятия и методы теории информации и кодирования
- •3.1 Системы счисления и кодирования
- •3.1.1 Непозиционные системы счисления
- •3.1.2 Позиционные системы счисления
- •3.1.3 Двоичная система счисления
- •3.1.4 Другие системы счисления, используемые в компьютерных технологиях
- •3.2 Формы представления и преобразования информации
- •3.2.1 . Кодирование и форматы представления числовых данных
- •4. Экономическая информация как информационный ресурс
- •4.2 Экономическая информация как составляющая управленческой информации
- •4.3 Организационно-экономическое управление как объект компьютеризации
- •5.1. Основы функционирования эвм
- •5.1.1. Архитектура и структура эвм. Принципы фон Неймана
- •5.1.2. Принципы работы центрального процессора
- •5.1.3. Память эвм. Виды запоминающих устройств
- •5.1.4. Классификация эвм.
- •Классификация по этапам развития
- •5.1.5. Персональный эвм: структура и особенность
- •5.2. Базовая аппаратная конфигурация персональных эвм
- •5.2.1. Основные блоки пк
- •5.2.2. Системная плата
- •5.2.3. Микропроцессор
- •5.2.4. Внутренняя память
- •Специальная память
- •5.2.5. Внешние запоминающие устройства.
- •Накопители на гибких магнитных дисках
- •Накопители на жестких магнитных дисках
- •Накопители на компакт-дисках
- •Записывающие оптические и магнитооптические накопители
- •Флэш-память
- •5.2.6. Аудиоадаптер
- •5.2.7. Видеосистема компьютера
- •Монитор на базе электронно-лучевой трубки
- •Жидкокристаллические мониторы
- •Сенсорный экран
- •5.2.8. Клавиатура
- •5.2.9. Манипуляторы
- •5.3. Периферийные устройства персональных компьютеров.
- •5.3.1. Принтеры, сканеры, плоттеры
- •5.3.2. Модемы и факс-модемы
- •7. Программные средства реализации информационных процессов
- •7.2 Операционные системы: назначение и классификация
- •7.3 Понятие файла. Таблица fat
- •7.4 Операционная система ms-dos
- •7.14 Базы данных
- •Концепция баз данных
- •Технология бд
- •Проектирование баз данных
- •2. Логическое проектирование и выбор инструментальных средств субд. Инфологическое проектирование
- •Функциональный и объектный подход
- •Логическое проектирование
- •Модели данных
- •Реляционная модель
- •7.5.3 Реляционные системы управления базой данных и их характеристики
- •Проектирование реляционной бд
- •Система управления базой данных Microsoft Access
- •Структура таблицы и типы данных
- •Ввод данных в ячейки таблицы
- •Редактирование данных
- •Сортировка данных
- •Отбор данных с помощью фильтра
- •Ввод и просмотр данных посредством формы
- •Формирование запросов и отчетов для однотабличной базы данных
- •Формирование отчетов
- •Тема 8. Информационные технологии
- •8.1 Понятие информационных технологий
- •8.2 Этапы развития информационных технологий
- •8.3 Виды информационных технологий
- •8.4 Основные компоненты информационных технологий
- •9. Информационные системы
- •9.1 Понятие информационных систем и этапы их развития
- •9.2 Структура информационных систем
- •9.3 Классификация информационных систем
- •9.4 Специализированные поисковые информационные системы.
- •9.6 Основы проектирования информационных систем
- •9.7 Интеллектуальные информационные системы.
- •Тема 10. Тенденции и перспективы развития компьютерной техники и информационных технологий
- •10.1 Тенденции и перспективы развития эвм
- •10.1.1 Этапы развития эвм
- •10.1.3 Перспективы развития эвм, основанных на принципах фон Немана
- •10.1.4 Нейрокомпьютеры и перспективы их развития
- •10.2 Перспективы развития информационных технологий
- •11. Модели решения функциональных и вычислительных задач
- •11.1 Этапы решения задач на эвм
- •11.2 Понятие модели, классификация моделей
- •11.3 Использование моделей при решении задач на эвм
- •11.4 Инструментарий решения функциональных и вычислительных задач
- •12. Алгоритмизация
- •12.1 Понятие алгоритма
- •12.2. Свойства алгоритмов
- •12.3. Способы представления алгоритмов
- •12.4. Базовые алгоритмические конструкции
- •12.4.1. Базовая структура «следование» (линейная структура)
- •12.4.2. Базовая структура «ветвление»
- •12.4.3. Базовая структура «цикл»
- •Тема №13 Стили программирования
- •13.1 Понятия стиля программирования и проектирования программ
- •13.2 Неавтоматизированное и автоматизированное программирование
- •13.3 Процедурное программирование
- •13.3.1 Структурное проектирование
- •13.3.2 Модульное программирование
- •13.4 Логическое и функциональное программирование Логическое программирование
- •13.5 Объектно-ориентированное проектирование
- •17.1 Основные сведения о компьютерных сетях. Локальные и глобальные сети эвм.
- •17.1.1 Преимущества использования локальных сетей в решении прикладных задач обработки данных
- •Способы коммутации данных.
- •17.1.2 Классификация компьютерных сетей
- •Одноранговые сети;
- •Сети на основе сервер;.
- •Комбинированные сети.
- •17.1.3 Топология компьютерных сетей
- •Наиболее распространенные виды топологий сетей:
- •17.2. Принципы взаимодействия сетевых устройств
- •17.2.1. Интерфейсы, протоколы, стеки протоколов
- •17.2.2. Модель iso/osi
- •17.3. Функциональное назначение основных видов коммуникационного оборудования
- •17.3.1. Типовой состав оборудования локальной сети
- •Роль кабельной системы
- •Сетевые адаптеры
- •Физическая структуризация локальной сети. Повторители и концентраторы
- •Логическая структуризация сети. Мосты и коммутаторы
- •Маршрутизаторы
- •17.3.2. Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели osi
- •17.4 Стандарты технологии Ethernet. Метод доступа csma/cd
- •Метод доступа csma/cd
- •17.5 Стандарт Token Ring
- •17.5.1. Основные характеристики стандарта
- •17.5.2. Маркерный метод доступа
- •17.6.1. Функции и характеристики сетевых операционных систем
- •17.6.2 Клиент-серверные приложения
- •Клиенты и серверы локальных сетей
- •Системная архитектура "клиент-сервер"
- •18.1. История и принципы организации глобальных компьютерных сетей
- •18.2. Функционирование Интернет
- •18.2.1. Передача данных в Интернет
- •18.2.2. Подключение к Интернет
- •18.2.3. Семейство сетевых протоколов
- •18.2.4.Система адресации в Интернет
- •18.3 Службы Интернета
- •18.3.4. Usenet – электронные новости
- •18.4 Просмотр Web-страниц
- •18.4.1 Общие сведения о программах просмотра
- •18.4.2. Доступ к нужным Web-страницам
- •18.4.3. Упрощение доступа к часто посещаемым страницам
- •18.4.4. Доступ к ресурсам Интернета в автономном режиме
- •18.4.5. Настройка обозревателя
- •18.5. Поиск информации в Интернете
- •18.5.1. Поисковые системы
- •18.5.2. Правила выполнения запросов
- •18.5.3. Алгоритм информационного поиска в режиме удаленного доступа
- •Тема 19. Основы защиты информации и сведений,
- •19.1 Информационная безопасность, способы и средства защиты информации
- •19.2 Организационные и правовые методы защиты информации
- •19.3 Обеспечение безопасности и сохранности информации в вычислительных системах и сетях
- •19.3.1 Технические методы защиты информации
- •19.3.2 Программные методы защиты информации к программным методам защиты информации относятся резервирование и восстановление файлов, применение антивирусных программ, использование паролей.
- •19.3.2.1 Резервирование файлов
- •19.3.2.2 Восстановление файлов
- •19.3.2.3 Пароли
- •19.4 Классификация компьютерных вирусов и антивирусных программ
- •Различают следующие виды антивирусных программ:
- •Своевременное обнаружение зараженных вирусами файлов и дисков, полное уничтожение обнаруженных вирусов на каждом компьютере позволяют избежать распространения вирусной эпидемии на другие компьютеры.
- •19.5 Защита информации в компьютерных системах методом криптографии
- •Тема 20. Компьютерная графика
- •20.1 Представление в компьютере графической информации
- •20.1.1 Растровые рисунки
- •20.1.2 Векторные рисунки
- •20.1.3 Фрактальная графика
- •20.1.4. Способы создания цвета и кодирование информации
- •20.1.5 Форматы графических файлов
- •20.2 Оборудование для работы с изображениями
- •20.2.1 Компьютер для работы с изображениями
- •20.2.3 Оборудование для ввода графической информации в компьютер
- •20.3 Простейшие графические программы
- •20.4 Обзор современного графического программного обеспечения
4. Экономическая информация как информационный ресурс
4.1 Способы измерения экономической информации
и её классификация
Понятие экономической информации. Под информацией первоначально понимались сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим любым способом с помощью условных сигналов, технических средств и т. п. С середины XX века информация является общенаучным понятием, включающим в себя: обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом; обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму и т. д. Поэтому, в зависимости от сферы использования, информация может быть экономической, технической, генетической и т. д.
Под экономической информацией понимается информация, характеризующая производственные отношения в обществе. К ней относятся сведения, которые циркулируют в экономической системе, о процессах производства, материальных ресурсах, процессах управления производством, финансовых процессах, а также сведения экономического характера, которыми обмениваются между собой различные системы управления. Конкретизируем понятие экономической информации на примере системы управления промышленным предприятием.
В соответствии с общей теорией управления, процесс управления можно представить как взаимодействие двух систем — управляющей и управляемой (рисунок 4.1). Система управления предприятием функционирует на базе информации о состоянии объекта, его входов X (материальные, трудовые, финансовые ресурсы) и выходов Y (готовая продукция, экономические и финансовые результаты) в соответствии с поставленной целью (обеспечить выпуск необходимой продукции). Управление осуществляется путем подачи управленческого воздействия 1 (план выпуска продукции) с учетом обратной связи — текущего состояния управляемой системы (производства) и внешней среды (2, 3) — рынок, вышестоящие органы управления.
Назначение управляющей системы — формировать такие воздействия на управляемую систему, которые побуждали бы последнюю принять состояние, определяемое целью управления. Применительно к промышленному предприятию с некоторой долей условности можно считать, что цель управления — это выполнение производственной программы в рамках технико-экономических ограничений; управляющие воздействия — это планы работ подразделений, обратная связь — данные о ходе производства: выпуске и перемещении изделий, состоянии оборудования, запасах на складе и т. д.
Рисунок 4.1 Структура системы управления
Очевидно, что и планы и содержание обратной связи — не что иное, как информация. Поэтому процессы формирования управляющих воздействий как раз и являются процессами преобразования экономической информации. Реализация этих процессов и составляет основное содержание управленческих служб, в том числе экономических.
К экономической информации предъявляются следующие требования: точность, достоверность, оперативность.
Точность информации обеспечивает ее однозначное восприятие всеми потребителями,
Достоверность определяет допустимый уровень искажения как поступающей, так и результатной информации, при котором сохраняется эффективность функционирования системы.
Оперативность отражает актуальность информации для необходимых расчетов и принятия решений в изменившихся условиях.
Виды экономической информации. Экономическую информацию принято подразделять по следующим основным признакам:
• функциям управления,
• месту возникновения (уровню управления).
По функциям управления экономическая информация разделяется на: планово-учетную, нормативно-справочную, отчетно-статистическую информацию.
Плановая (директивная) информация включает в себя директивные значения планируемых и контролируемых показателей бизнес-планирования на некоторый период в будущем (пятилетка, год, квартал, месяц, сутки). Например, выпуск продукции в натуральном и стоимостном выражении, планируемые спрос на продукцию и прибыль от ее реализации и т. д.
Учетная информация отражает фактические значения запланированных показателей за определенный период времени. На основании этой информации может быть скорректирована плановая информация, проведен анализ деятельности организации, приняты решения по более эффективному управлению фирмой. В качестве учетной информации выступает информация натурального (оперативного) учета, бухгалтерского учета, финансового учета.
Например, учетной информацией являются: количество деталей данного наименования, изготовленных рабочим за смену (оперативный учет), заработная плата рабочего за изготовление детали (бухгалтерский учет), фактическая себестоимость изготовления изделия (бухгалтерский и финансовый учет).
Нормативно-справочная информация содержит различные справочные и нормативные данные, связанные с производственными процессами и отношениями. Это самый объемный и разнообразный вид информации. Достаточно отметить, что в общем объеме циркулирующей на фирме информации нормативно-справочная информация составляет 50-60%. Примерами нормативно-справочной информации могут служить: технологические нормативы изготовления деталей, узлов, изделия в целом; стоимостные нормативы (расценки, тарифы, цены); справочные данные по поставщикам и потребителям продукции и т. д. В фирме количество нормативов может достигать нескольких миллионов, а объем нормативно-справочной информации — сотен мегабайт.
Отчетно-статистическая информация отражает результаты фактической деятельности фирмы для вышестоящих органов управления, органов государственной статистики, налоговой инспекции и т. д., например годовой бухгалтерский отчет о деятельности фирмы.
Классификация экономической информации по уровням управления (месту возникновения) включает в себя входную и выходную информацию.
Входная информация — это информация, поступающая в фирму (структурное подразделение) извне и используемая как первичная информация для реализации экономических и управленческих функций и задач управления.
Выходная информация — это информация, поступающая из одной системы управления в другую. Одна и та же информация может являться входной для одного структурного подразделения как ее потребителя, так и выходной — для подразделения, ее вырабатывающего. При этом форма представления экономической информации может быть: алфавитно-цифровая (текстовая) — в виде совокупностей алфавитных, цифровых и специальных символов и графическая — в виде графиков, схем, рисунков; а физическим носителем информации — бумага, магнитный диск, изображение на экране дисплея.
Количество информации. Для того чтобы оценить и измерить количество информации в соответствии с вышеизложенными аспектами, применяются различные подходы. Среди них выделяются статистический, семантический, прагматический и структурный. Исторически наибольшее развитие получил статистический подход. Статистический подход изучается в разделе кибернетики, называемом теорией информации. Его основоположником считается К. Шеннон, опубликовавший в 1948 г. свою математическую теорию связи.
К. Шенноном было введено понятие количество информации как меры неопределенности состояния системы, снимаемой при получении информации. Количественно выраженная неопределенность состояния получила название энтропии по аналогии с подобным понятием в статистической механике. При получении информации уменьшается неопределенность, т. е. энтропия, системы. Очевидно, что чем больше информации получает наблюдатель, тем больше снимается неопределенность, и энтропия системы уменьшается. При энтропии, равной нулю, о системе имеется полная информация, и наблюдателю она представляется целиком упорядоченной. Таким образом, получение информации связано с изменением степени неосведомленности получателя о состоянии этой системы,
До получения информации ее получатель мог иметь некоторые предварительные (априорные) сведения о системе X. Оставшаяся неосведомленность и является для него мерой неопределенности состояния (энтропией) системы. Обозначим априорную энтропию системы X через . После получения некоторого сообщения наблюдатель приобрел дополнительную информацию , уменьшившую eго начальную неосведомленность так, что апостериорная (после получения информации) неопределенность состояния системы стала . Тогда количество информации может быть определено как
|
(4.1) |
Если апостериорная энтропия системы обратится в нуль, то первоначально неполное знание заменится полным знанием и количество информации, полученной в этом случае наблюдателем, будет таково, что энтропия системы может рассматриваться как мера недостающей информации.
Если система X обладает дискретными состояниями (т.е. переходит из состояния в состояние скачком), их количество равно N, а вероятность нахождения системы в каждом из состояний то согласно теореме Шеннона энтропия системы Н(Х) равна:
|
(4.2) |
Здесь коэффициент и основание логарифма a определяют систему единиц измерения количества информации. Логарифмическая мера информации была предложена Хартли для представления технических параметров систем связи как более удобная и более близкая к восприятию человеком, привыкшим к линейным сравнениям с принятыми эталонами.
Если все состояния системы равновероятны, т.е. , если принять , основание логарифма а = 2, то в общем случае при N равновероятных состояний количество информации будет таково:
|
(4.3) |
Эта формула получившая название формула Хартли показывает, что количество информации, необходимое для снятия неопределенности о системе с равновероятными состояниями, зависит лишь от количества этих состояний.
Информация о состояниях системы передается получателю в виде сообщений, которые могут быть представлены в различной синтаксической форме, например в виде кодовых комбинаций, использующих m различных символов и n разрядов, в каждом из которых может находиться любой из символов. Если код не избыточен, то каждая кодовая комбинация отображает одно из состояний системы. Количество кодовых комбинаций будет .
Если код двоичный, т.е. используется лишь два символа (0 и 1), то и .
В этом случае количество информации в сообщении составит n двоичных единиц. Эти единицы называют битами (от англ. Binary digit (bit) — двоичная цифра).
При использовании в качестве основания логарифма числа 10 единицы измерения информации могут быть десятичными, или дитами. Десятичная единица составляет примерно 3,33 бита.
Иногда удобно применять натуральное основание логарифма e. В этом случае получающиеся единицы информации называются натуральными или нотами. Переход от основания a к основанию b требует лишь умножения на .
Введенная количественная статистическая мера информации широко используется в теории информации для оценки собственной, взаимной, условной и других видов информации. Следует отметить, что статистический подход к количественной оценке информации был рассмотрен для дискретных систем, случайным образом переходящих из состояния в состояние, и, следовательно, сообщение об этих состояниях также возникает случайным образом. Кроме того, статистический метод определения количества информации практически не учитывает семантического и прагматического аспектов информации.
Семантический подход определения количества информации является наиболее трудно формализуемым и до сих пор окончательно не определившимся.
Наибольшее признание для измерения смыслового содержания информации получила тезаурусная мера, предложенная Ю.И. Шнейдером. Идеи тезаурусного метода были сформулированы еще основоположником кибернетики Н. Винером. Для понимания и использования информации ее получатель должен обладать определенным запасом знаний.
Если индивидуальный тезаурус потребителя Sn отражает его знания о данном предмете, то количество смысловой информации , содержащееся в некотором сообщении, можно оценить степенью изменения этого тезауруса, произошедшего под воздействием данного сообщения. Очевидно, что количество информации нелинейно зависит от состояния индивидуального тезауруса пользователя, и хотя смысловое содержание сообщения постоянно, пользователи, имеющие различные тезаурусы, будут получать неодинаковое количество информации. В самом деле, если индивидуальный тезаурус получателя информации близок к нулю , то в этом случае и количество воспринятой информации равно нулю: .
Иными словами, получатель не понимает принятого сообщения и, как следствие, для него количество воспринятой информации равно нулю. Такая ситуация эквивалентна прослушиванию сообщения на неизвестном иностранном языке. Несомненно, сообщение не лишено смысла, однако оно не понятно, и значит не имеет информативности.
Количество семантической информации в сообщении также будет равно нулю, если пользователь информации абсолютно все знает о предмете, т.е. его тезаурус и сообщение не дают ему ничего нового.
Рисунок 4.2. Кривая функции
Интуитивно мы чувствуем, что между этими полярными значениями тезауруса пользователя существует некоторое оптимальное значение , при котором количество информации извлекаемое из сообщения, становится для получателя максимальным. Эта функция зависимости количества информации от состояния индивидуального тезауруса пользователя приведена рисунке 4.2.
Тезаурусный метод подтверждает тезис о том, что информация обладает свойством относительности и имеет, таким образом, относительную, субъективную ценность. Для того чтобы объективно оценивать научную информацию, появилось понятие общечеловеческого тезауруса, степень изменения которого и определяла бы значительность получаемых человечеством новых знаний.
Прагматический подход определяет количество информации как меры, способствующей достижению поставленной цели. Одной из первых работ, реализующей этот подход, явилась статья А.А. Харкевича. В ней он предлагал принять за меру ценности информации количество информации, необходимое для достижения поставленной цели. Этот подход базируется на статистической теории Шеннона и рассматривает количество информации как приращение вероятности достижения цели. Так, если принять вероятность достижения цели, до получения информации равной , а после ее получения , прагматическое количество информации определяется как
Если основание логарифма сделать равным двум, то будет измеряться в битах, как и при статистическом подходе.
При оценке количества информации в семантическом и прагматическом аспектах необходимо учитывать и временную зависимость информации. Дело в том, что информация, особенно в системах управления экономическими объектами, имеет свойство стареть, т.е., ее ценность со временем падает, и важно использовать ее в момент наибольшей ценности.
Структурный подход связан с проблемами хранения, реорганизации и извлечения информации и по мере увеличения объемов накапливаемой в компьютерах информации приобретает все большее значение.
При структурном подходе абстрагируются от субъективности, относительной ценности информации и рассматривают логические и физические структуры организации информации. С изобретением компьютеров появилась возможность хранить на машинных носителях громадные объемы информации. Но для ее эффективного использования необходимо определить такие структуры организации информации, чтобы существовала возможность быстрого поиска, извлечения, записи, модификации информационной базы.
При машинном хранении структурной единицей информации является один байт, содержащий восемь бит (двоичных единиц информации). Менее определенной, но также переводимой в байты является неделимая единица экономической информации —реквизит.
Реквизиты объединяются в показатели, показатели — в записи, записи — в массивы, из массивов создаются комплексы массивов, а из комплексов — информационные базы. Структурная теория позволяет на логическом уровне определить оптимальную структуру информационной базы, которая затем с помощью определенных средств реализуется на физическом уровне — уровне технических устройств хранения информации. От выбранной структуры хранения зависит такой важный параметр, как время доступа к данным, т.е. структура влияет на время записи и считывания информации, а значит, и на время создания и реорганизации информационной базы.
Информационная база совместно с системой управления базой данных (СУБД) формирует автоматизированный банк данных.
Значение структурной теории информации растет при переходе от банков данных к банкам знаний, в которых информация подвергается еще более высокой степени структуризации.
После преобразования информации в машинную форму её аналитический и прагматический аспекты как бы уходят в тень, и дальнейшая обработка информации происходит по "машинным законам", одинаковым для информации любого смыслового содержания. Информация в машинном виде, т. е. в форме электрических, магнитных и тому подобных сигналов и состояний, носит название данных. Для того чтобы понять их смысловое содержание, необходимо данные снова преобразовать в информацию (рисунок 4.3).
Рис. 4.3. Схема преобразования «информация — данные»
Преобразования "информация — данные" производятся в устройствах ввода-вывода ЭВМ.