Лекция №1. Введение. Роль информационных технологий.

Мультимедийные технологии. Цифровая обработка

сигналов. Классификация сигналов, их характеристики.

1.1. Введение. Роль информационных технологий.

В настоящее время происходит стремительное развитие глобального процесса информатизации общества. Альтернативы информатизации на основе компьютерных технологий и средств коммуникации в решении вопросов дальнейшего развития технической цивилизации нет. При этом кардинальным образом изменяется вся информационная среда общества, новые автоматизированные информационные технологии внедряются во все сферы социальной практики и становятся частью новой информационной культуры человечества.

Информационная технология формируется как научная дисциплина о методах создания высокоэффективных информационных технологий.

Объектом исследования информационной технологии как научной дисциплины являются способы организации информационных процессов.

Предметом исследований для информационной технологии, как науки, выступают основы и методы создания информационных технологий, их проектирование и эффективная реализация.

Реализовать современную информационную технологию значит:

– провести системный анализ объекта автоматизации: изучить предметную область, предмет автоматизации, выделить ее отдельные составляющие, которые носят самостоятельный характер;

– установить связь между этими составляющими;

– описать с помощью математических или неформальных моделей объект автоматизации и его составляющие;

– выбрать (или разработать) математические методы, с помощью которых могут быть решены задачи в данной технологии;

– определить типы и количество баз данных и баз знаний для разрабатываемой информационной технологии;

– определить компьютерную и телекоммуникационную базы системы;

– разработать средства самоконтроля за работой технологии, предусмотреть возможность ее постоянного расширения и совершенствования;

– поместить все обеспечение в выбранной программно-системной среде.

Основными направлениями и областями системного применения информационных технологий являются: управление сложными технологическими процессами, промышленными, военными и космическими объектами; наука и образование; культура и средства информации; медицина и биология; экология и охрана окружающей среды; энергетические системы и др.

Основу научного фундамента теории и практики построения информационных технологий составляют такие направления:

– математическое и информационное моделирование процессов;

– методы оптимизации и теория системного анализа;

– теория и методы современного программирования;

– методы защиты информации;

– компьютерные и телекоммуникационные средства обработки и надежной передачи данных.

По назначению и характеру использования целесообразно выделить два класса информационных технологий:

– базовые информационные технологии;

– прикладные информационные технологии.

Базовые информационные технологии представляют собой способы организации отдельных фрагментов тех или иных информационных процессов, связанных с преобразованием, хранением или передачей определенных видов информации. Примерами таких технологий могут быть технологии сжатия информации, ее кодирования и декодирования, распознавания образов и др.

Цель базовых информационных технологий заключается в достижении максимальной эффективности в реализации некоторого фрагмента информационного процесса на основе последних достижений науки.

Основная задача, которая решается при помощи прикладных информационных технологий – рациональная организация того или иного вполне конкретного информационного процесса. Научными направлениями в области исследования прикладных информационных технологий можно считать следующие:

1. разработка методов анализа, синтеза и оптимизации прикладных информационных технологий;

2. создание теории проектирования информационных технологий различного вида и практического назначения;

3. создание методологии сравнительной количественной оценки различных вариантов построения прикладных информационных технологий;

4. разработка требований к аппаратно-программным средствам автоматизации процессов реализации информационных технологий.

Одним из примеров прикладной информационной технологии может служить технология ввода в ЭВМ речевой информации. С технической точки зрения весь информационный процесс разделяется на несколько последовательных этапов, на каждом из которых используется своя базовая технология. Например, для данной задачи такими этапами являются:

1. Аналогово-цифровое преобразование и ввод информации в ЭВМ. Базовой информационной технологией является аналогово-цифровое преобразование и реализуется эта технология, как правило, аппаратным способом.

2. Выделение в составе цифровой речи фонем языка и их «узнавание». Базовой технологий является технология распознавания речи.

3. Преобразование речевой информации в текстовую форму и осуществление процедур морфологического и синтаксического контроля.

Этот пример иллюстрирует принцип формирования прикладной технологии путем адаптации ряда базовых технологий для реализации данного информационного процесса. Такой подход гарантирует достаточно высокую эффективность в тех случаях, когда используются передовые и хорошо отработанные базовые технологии.

Учебная дисциплина «Методы и средства компьютерных информационных технологий» рассматривает в основном базовые технологии, связанные с преобразованием информации методами цифровой обработки сигналов.