1.Понятие информации. Основные понятия информатики. Информационная деятельность как атрибут основной деятельности. Основные процессы преобразования информации. Информационный обмен. Система информационного обмена. Сети информационного обмена.

Информация – совокупность взаимосвязанных фактов, событий подлежащих регистрации и обработке.

Виды информации: символьная форма, Текстовая, графическая, (мультимедийная, звуковая).

Инф-ция, хранимая для обработки, называется данными. При работе с информацией всегда имеется её источник и потребитель(получатель). Пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника к потребителю, называется инф-нной коммуникацией. Количест-я мера информации зависит от формы адекватности. Адекв-ть инф-ции – это опр. уровень соответствия, создаваемого с помощью полученной информации образа реальному объекту, процессу, времени. (например чел оказывается не таким как описывалось). Информатика - это наука изучающая модели, методы и средства, способы сбора, поиска, распознавания, получения, хранения, защиты, обработки, передачи информации. Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использования в организации технологического процесса переработки информации.

Задачи:

-исследование информационных процессов любой природы

-разработка информационной техники для создания новейшей технологии переработки информации

-решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения информационных технологий во всех сферах общественной жизни. Информационные процессы – процессы создания и преобразования новой информации и связанные с ними явления в технике природе и обществе. Это процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации. Сбор осуществляет отображение источника информации в сигнал. Здесь определяются качественные и количественные характеристики источника, существенные для решения задач потребителя информации, для чего и собирается или воспринимается информация. Передача – перенос информации в виде сигнала в пространстве посредством физических сред любой природы. Обработка – любое преобразование информации с целью решения определенных функциональных задач (они определяются потребителем информации). Данная фаза может включать хранение информации как перенос ее во времени. Представление. выполняется подготовка информации к виду, удобному для потребителя (графики, тексты, диаграммы, таблицы и т.д.).

2.Определение информационной системы (ИС). Задачи и функции ИС. Состав и структура ИС, основные элементы, порядок функционирования. Классификация информационных систем. Области применения и примеры реализации ИС.

ИС представляет собой систему, реализующую автоматизированный сбор, обработку, хранение и манипулирование данными и включающую технические средства обработки данных, ПО и обслуживающий персонал.

Каждая система включает в себя следующие компоненты:

--Структура системы – множество элементов системы и взаимосвязь между ними.

--Функции каждого элемента системы.

--Вход и выход каждого элемента системы и системы в целом, например входные, выходные информационные потоки.

--Цели и ограничения системы или ее отдельных элементов.

Структуру ИС составляет совокупность отдельных ее частей, называющихся подсистемами (часть системы, выделенная по опр. признаку)

Общую структуру ИС можно рассматривать как совокупность обеспечивающих подсистем: Информационное обеспечение – совокупность методов и средств по размещению и организации информации, включающих в себя системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документаций массовых информаций, а так же построение и ведение баз данных. Техническое – комплекс технических средств, предназначенных для успешной работы ИС. Сюда входят: Средства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации. Математическое – совокупность математических моделей, методов, алгоритмов и программ, предназначенных для обработки инф-ции. ПО – включает базовое (набор программных средств, включающий ОС и системы программирования) и прикладное ПО (часть программного обеспечения из отд. прикладных программ или их пакетов, напр., для создания и обработки информации (текстовые редакторы, программы для дизайна и т. д.). Организационное – совокупность методов и средств регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами.

Правовое – совокупность правовых норм регулирующих создание или эксплуатацию ИС, В его состав входит: законы, указы, постановления государственных органов, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, организаций, местных органов власти.

Классификации ИС:

В зависимости от степени автоматизации выделяют:

-ручные ИС, в которых все операции по переработке информации осуществляются человеком;

-автоматизированные ИС; в этих системах часть функций по переработке информации осуществляется автоматически, а часть – человеком;

-автоматические ИС – все функции управления и обработки данных осуществляются техническими средствами без участия человека, например, автоматическое управление технологическим процессом.

По сфере применения можно выделить следующие классы информационных систем:

-Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций учреждения и охватывают весь цикл работ от проектирования до выпуска конечного продукта;

-системы автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации труда инженеров-проектировщиков и разработчиков новой техники;

ИС организационного управления предназначены для автоматизации функций административно-управленческого персонала. К этому классу относятся ИС управления как промышленными (предприятия), так и непромышленными объектами (банки, биржи, страховые компании) и отдельными офисами (офисные системы).

По характеру использования информации выделяются следующие классы систем:

--Информационно-поисковые системы ­ производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиа кассах продажи билетов;

--Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: управляющие и советующие: Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерен тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета; Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных;

По уровню управления организацией выделяют:

--Стратегические ИС ­ информационные системы верхнего уровня управления, обеспечивающие поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации. Поскольку результаты принимаемых решений проявляются спустя длительное время, особое значение на этом уровне имеет такая функция управления, как стратегическое планирование. К разряду типичных можно отнести ИС, занимающиеся анализом рынка и сбыта; планированием разработки товаров; оценкой эффективности;

--Функциональные ИС. Задача подобных информационных систем ­ обеспечение информацией функционального (тактического) уровня управления, на котором большое значение приобретает такая функция управления, как анализ. Объем решаемых задач уменьшается, но возрастает их сложность. При этом не всегда удается выработать нужное решение оперативно, требуется дополнительное время на анализ, осмысление, сбор недостающих сведений. К типичным задачам, решаемых такими ИС относятся: задачи анализа бюджета; прогнозирования фонда заработной платы; планирования запасов; обслуживания потребителей;

--Оперативные ИС ­ информационные системы, обеспечивающие нижний уровень управления, занимаются решением многократно повторяющихся задач и операций, а также призваны быстро реагировать на изменения входной текущей информации. На этом уровне достаточно велики как объем выполняемых операций, так и динамика принятия управленческих решений. Этот уровень управления часто называют оперативным из-за необходимости быстрого реагирования на изменение ситуации. На уровне оперативного (операционного) управления большой объем занимают учетные задачи. Например, учет количества проданной продукции; учет затрат времени, сырья и материалов при выполнении отдельных производственных операций; учет произведенной продукции; бухгалтерский учет и т.д.

По типу данных информационные системы можно разделить на фактографические и документальные:

В фактографических ИС регистрируются факты – конкретные значения данных об объектах реального мира. Объектом может быть человек, предмет событие, понятие, о котором записаны данные (фамилии людей и названия предметов, числа, даты). Объект(сущность) – это часть мира, выделяемая как единое целое в течение некоторого отрезка времени. Согласно этому определению объекты могут быть как материальными, так и абстрактными.

• Материальные объекты в свою очередь можно разделить на естественные (кусочек скалы, клетка организма, солнце или группа животных) и созданные человеком (аэропорт, вычислительный центр, больница и т.д.).

• Абстрактные объекты (музыкальное сочинение, стихотворение, закон) обычно создаются человеком.

Основная идея фактографических систем заключается в том, что все сведения об объектах сообщаются компьютеру в каком-то заранее обусловленном формате (например, дата – в виде комбинации ДД.ММ.ГГГГ). Информация, с которой работает фактографическая ИС, имеет четкую структуру, позволяющую машине отличать одно данное от другого, – например, фамилию от должности человека, дату рождения от роста и т. п. Поэтому фактографическая система способна давать однозначные ответы на поставленные вопросы, например: “Сколько сотрудников поступило на работу за определенную дату?”, “Кто из студентов с датой рождения не ранее 1 января 1988 г. имеет золотую медаль?”, и т. д.

• Документальные информационные системы обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. Базу данных таких систем образует совокупность неструктурированных текстовых документов (статьи, книги, рефераты, тексты законов) и графических объектов, снабженная тем или иным формализованным аппаратом поиска. Цель системы, как правило, – выдать в ответ на запрос пользователя список документов или объектов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Например: выдать список всех статей, в которых встречается слово “ключ”. Принципиальной особенностью документальной системы является ее способность, с одной стороны, выдавать ненужные пользователю документы (например, где слово “ключ” употреблен в ином смысле, чем предполагалось), а с другой – не выдавать нужные (например, если автор употребил какой-то синоним или ошибся в написании). Документальная система должна уметь по контексту определять смысл того или иного термина (например, различать “ключ” (источник воды), “ключ” (музыкальный), “ключ” (средство для отпирания замка) и “ключ” (поле таблицы реляционной базы данных)).

Указанная классификация ИС в известной мере устарела, так как современные фактографические системы часто работают с неструктурированными блоками информации (текстами, графикой, звуком, видео), снабженными структурированными описателями.

3. Предметная область документальных информационных систем. Информационно-поисковый язык, система индексирования, технология обработки данных, поисковый аппарат.

Документальные системы служат для работы с документами, написанными на словесном языке. Наиболее распространены ИНФОРМАЦИОННО ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ (выполняет функции: хранения больших объёмов информации, дополнения, изменения информации(модификации), вывода информации в удобной форме.) Главное назначение – обработка. Главная процедура – поиск(поиск идёт не по самим документам, а по их поисковым образам(индивидуальный код документа), которые содержат информацию(адрес о местонахождении документов). Поиску документов соответствует два понятия:

• Пертинентность – смысловое соответствие документов информационным потребностям пользователя

• Релевантность – соответствие содержания документа информационному запросу в том виде, как он сформулирован(то есть уместность результата)

Поиск информации предполагает сравнение смыслового содержания запроса со смысловым содержанием, хранящихся в ИПС документах. При наличие специального языка, который носит название ИПЯ(информационно пользовательский язык) Процесс функционирования ИПС закл в след-м:

• осуществляется перевод содержания документа и\или запроса с естественного языка на ИПЯ(процесс индексирования текста) В результате индексирования полный текст документа(запроса) заменяется некоторой хар-ой, отражающей его смысловое содержание. Эта хар-ка наз. ПОД(поисковый образ документа) и ПОЗ(поисковый образ запроса)

• Осуществляется представление ПОДов и ПОЗов в машинных кодах

• Поиск информации, содержание которой соответствует поисковому предписанию. Эта операция осуществляется в соответствие с критерием смыслового соответствия поискового образа запроса

• Выдача пользователю информации,соответств-й отобранным ПОДам.

• Корректировка запросов

Информационно-поисковые языки. Алфавит, лексика и грамматика ИПЯ.

Документальные системы служат для работы с документами, написанными на словесном языке. Наиболее распространены ИНФОРМАЦИОННО ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ(выполняет функции: хранения больших объёмов информации, дополнения, изменения информации(модификации), вывода информации в удобной форме). Главное назначение – обработка. Главная процедура – поиск (поиск идёт не по самим документам, а по их поисковым образам (индивидуальный код документа), которые содержат информацию(адрес о местонахождении документов)

ИПЯ эти языки применяются для смыслового описания текста, строятся на базе естественных языков но отличаются чёткими грамматическими правилами и отсутс-м неоднознач-тей.

Все языки ИПС делятся на 2 класса

-классификационные(в них кроме простых понятий включены сложные (сочетания слов), при этом каждое слово во фразе означает класс, например «языки программирования, процедурные, паскаль.») Частн.случай-рубрикаторы(слова- назв-я тематических рубрик по ур-м иерархии)такая структура наз классификатором. группа связанных классификаторов – систематизаторы. К.языки содержатся в Интернет-ИПС (Yhoo! Rambler!)

-дескрипторные (в них лексические единицы заранее не связаны текстуальными отношениями). Бывают с грамматикой и без грамматики. В языках с гр. существуют сложные правила построения. Например действие, субъект-объект. В языках без грамматики порядок слов значения не имеет. В дескрипторных фразы обычно строятся с использованием знаков логики(Yandex, рамблер)

Дескрипторные языки могут быть с контролируемой лексикой и свободной!в 1 случае состав ограничен словарем, во 2 может пополняться.

Основными элементами ИПЯЯ является алфавит, лексика, грамматика.

Алфавит- это система знаков, используемых для записи слов в предложений.

Лексика,или словарный состав ИПЯ –совок. слов, словосоч-й и выраж, используемых для построения текстов ИПЯ.

В качестве лексических единиц могут быть использованы

• слова, фрагм слов,словосоч, выражения

• коды и шифры

Способы создания словарного состава ИПЯ:

• перечисление всех лексических единиц

• перечисление части лексических единиц и заданием правила формирования из других лексических единиц

• задание правил построения л.ед., слов и выражений естеств языка.

Грамматика ИПЯ – совокупность средств и способов построения изменения и сочетания лексических единиц. Включает морфологию и синтаксис Морфология – совокупность средств и способов построения слов и изменения слов.Синтаксис- совокуп средсвт и способов соедин слов в выражения и фразы.

Системы индексирования.

Документальные системы служат для работы с документами, написанными на словесном языке. Наиболее распространены ИНФОРМАЦИОННО ПОИСКОВЫЕ СИСТЕМЫ(выполняет функции: хранения больших объёмов информации, дополнения, изменения информации(модификации), вывода информации в удобной форме.)

Главное назначение – обработка

Главная процедура – поиск(поиск идёт не по самим документам, а по их поисковым образам(индивидуальный код документа), которые содержат информацию(адрес о местонахождении документов)

Т.к. док-ты поступают в систему в текст виде, то они д.б. преобразованы в ИПЯ.(классификац.языки –рубрицирование, дескрипторные-индексирование-процесс перевода текстов ест языка на ИПЯ)

Система индексирования представляет собой большое скопление информации (базу данных), приносимых в нее роботом-посетителем. Эта информация определенным образом структурируется и индексируется, чтобы впоследствии было легче выделить список сайтов по конкретным ключевым словам.

Система индексирования (СИ) - совокупность методов и средств перевода текстов с ЕЯ на ИПЯ в соответствии с заданным набором словарей лексических единиц и с правилами применения ИПЯ. Помимо правил применения ИПЯ, система индексирования может включать большое разнообразие инструкций, положений, методов и т. д., регламентирующих те или иные этапы процесса индексирования. примеры:

Системы свободного индексирования. Процесс индексирования состоит в следующем. Индексатор выписывает слова или словосочетания, которые, по его мнению, отражают содержание текста. Он может брать слова, отсутствующие в тексте, но важные, с его точки зрения, для выражения смысла текста. Такие слова он может брать из своей памяти, любых словарей, энциклопедий, вообще любых текстов. Отобранный список слов является поисковым образом текста.

Системы полусвободного индексирования. слова сформированного списка сравниваются со словарем, несовпадающие слова отбрасываются и в ПОД не включаются.

Системы жесткого индексирования. При этом слова выписываются только из текста. В ПОД включаются только те слова, которые есть в словаре. Перед включением термина в словарь проводится его морфологическая нормализация на основе основных лексических словарей.

Системы статистического автокодирования. Слова выбираются из текста по заданным статистическим процедурам, после чего проводится их статистическое кодирование путем усечения слов по алгоритмам позиционной статистики.

средства реализации документальных ИС.

Существуют общие для всех текстовых БД характеристики, которые позволяют отделить текстовые БД от других типов БД.

Информационно-поисковые системы обычно предлагают широкий выбор гибких поисковых функций в зависимости от вида индексирования полей. Эти функции включают в себя:

-усечение(?#*/)например, помещая символ усечения после набора букв БИБЛИОТЕ пользователь дает системе команду найти входы инвертированных индексов БИБЛИОТЕКА, БИБЛИОТЕЧНЫЙ, БИБЛИОТЕЧНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ

-возможность просмотра на экране файла инвертированных индексов. пользователь может видеть слова или фразы, по которым можно проводить поиск их вариации.

-поиск по словарной близости – корневому родству

-с помощью логических операторов AND, OR и NOT.

-создание наборов и пошаговое сужение области поиска. создание наборов, затем их обработка, затем комбинирование обработанных и работа с ними до тех пор, пока результаты поиска не будут удовлетворительными.

-поиск по сравнению. Стандартным является набор таких операторов как меньше, больше, меньше или равно, больше или равно, не равно. (запрос: YR>1990).

-Поиск по размеру. Для выражения такого рода запросов используются операторы FROM и ТО. Например, поиск по возрасту от 25 до 35 лет может быть проведен с помощью выражения AGE FROM 25 ТО 35.