Дисциплина информационных технологий
В широком понимании ИТ охватывает все области передачи, хранения и восприятия информации и не только компьютерные технологии. При этом ИТ часто ассоциируют именно с компьютерными технологиями, и это не случайно: появление компьютеров вывело ИТ на новый уровень. Как когда-то телевидение, а ещё ранее печатное дело. При этом основой ИТ являются технологии обработки, хранения и восприятия информации.™
Отрасль информационных технологий
Занимается созданием, развитием и эксплуатацией информационных систем.
История
На ранних этапах истории для синхронизации выполняемых действий человеку потребовались кодированные сигналы общения. Человеческий мозг решил эту задачу без искусственно созданных инструментов: развилась человеческая речь. Речь являлась и первым носителем знаний. Знания накапливались и передавались от поколения к поколению в виде устных рассказов. Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний получило первую технологическую поддержку с созданием письменности. Процесс совершенствования носителей информации еще продолжается: камень - кость - глина - папирус - шелк - бумага магнитные и оптические носители - кремний - ... Письменность стала первым историческим этапом информационной технологии. Второй этап информационной технологии - возникновение книгопечатания. Оно стимулировало развитие наук, ускоряло темпы накопления профессиональных знаний. Цикл: знания - наука - общественное производство - знания замкнулся. Спираль технологической цивилизации начала раскручиваться с бешеной скоростью. Книгопечатание создало информационные предпосылки роста производительных сил. Но информационная революция связанна с созданием ЭВМ в конце 40-х годов двадцатого века. С этого же времени начинается эра развития информационных технологий. Весьма важным свойством информационной технологии является то, что для нее информация не только продукт, но и исходное сырье. Электронное моделирование реального мира на ЭВМ требует обработки существенно большего объема информации, чем содержит конечный результат. В развитии информационной технологии можно выделить этапы. Каждый этап характеризуется определенным признаком. 1. На начальном этапе развития информационных технологий (1950-1960-е годы) в основе взаимодействия человека и ЭВМ лежали машинные языки. ЭВМ была доступна только профессионалам 2. В следующем этапе (1960-1970-е годы) создаются операционные системы. Ведется обработка нескольких заданий, формулируемых разными пользователями; основная цель - наибольшая загрузка машинных ресурсов. 3. Третий этап (1970-1980-е годы) характеризуется изменением критерия эффективности обработки данных, основными стали человеческие ресурсы по разработке и сопровождению программного обеспечения. К этому этапу относятся распространение мини- ЭВМ. Осуществляется интерактивный режим взаимодействия нескольких пользователей 4. Четвертый этап (1980-1990-е годы) новый качественный скачек технологии разработки программного обеспечения. Центр тяжести технологических решений переносятся на создания средств взаимодействия пользователей с ЭВМ при создании программного продукта. Ключевое звено новой информационной технологии - представление и обработка знаний. Тотальное распространение персональных ЭВМ Заметим, что эволюция всех поколений ЭВМ происходит с постоянным темпом - по 10 лет на поколение. Прогнозы предполагают сохранение темпов до начала 21 века. Каждая смена поколений средств информационной технологии требует переобучения и радикальной перестройки мышления специалистов и пользователей, смена оборудования и создания более массовой вычислительной техники. Информационные технологии, как передовая область науки и техники определяет ритм времени технического развития всего общества Инвестиции в инфраструктуру и сервисы Интернет вызвали бурный рост отрасли ИТ в конце 90-х годов XX века.
Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, т.е. процессы. Под процессом понимают определенную последовательность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс определяется выбранной стратегией и реализуется совокупностью различных средств и методов.
Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества (информационного продукта). Современный этап развития информационной технологии характеризуется внедрением персональных компьютеров и применением телекоммуникационных средств связи.
Принципы компьютерной информационной технологии: интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интеграция (стыковка, взаимосвязь) программных средств; гибкость изменения задач и данных.
Технологический процесс переработки информации представляется в виде иерархической структуры. Его уровни (снизу вверх): элементарные манипуляции; действия; операции; этапы. Освоение информационной технологии и ее использование сводятся к следующему. Нужно сначала овладеть набором элементарных манипуляций, число которых ограничено. Из их различных комбинаций составляются действия, а из действий, также в разных комбинациях, составляются операции, которые определяют технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию).
Информационные продукты, как никакие другие виды материальных товаров, имеют чрезвычайно высокую скорость сменяемости новыми видами или версиями. Периоды сменяемости колеблются от нескольких месяцев до одного года. Неудачи с внедрением информационной технологии обычно связывают с несовершенством технических средств, тогда как основной причиной неудач является отсутствие или слабая проработанность методологии использования информационной технологии.
Информационные технологии классифицируются по типам ИС.
Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций. Основные компоненты: сбор, обработка, хранение данных, создание отчетов (документов).
Обработка данных включает типовые операции: классификация или группировка; сортировка, с помощью которой упорядочивается последовательность записей; вычисления, включающие математические и логические операции; укрупнение (агрегатирование), служащее для уменьшения количества данных и реализуемое в форме расчетов итоговых или средних значений.
Информационная технология управления ориентирована на работу при худшей структурированности решаемых задач. Информация должна быть представлена в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения. Решаются следующие задачи: оценка планируемого состояния объекта управления; оценка отклонений от планируемого состояния; выявление причин отклонений; анализ возможных решений и действий.
Информационная технология автоматизированного офиса - для организации и поддержки коммуникационных процессов как внутри фирмы, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией. Основные компоненты: текстовый и табличный процессоры, электронная почта и т.п.
Информационная технология поддержки принятия решений организует взаимодействие человека и компьютера. Выработка решений происходит в результате циклического процесса, в котором участвуют: система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления; человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере. Ее отличительные характеристики: ориентация на решение плохо структурированных (слабо формализованных) задач; - сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математического моделирования; направленность на непрофессионального пользователя; высокая адаптивность - приспосабливаемость к особенностям используемого технического и программного обеспечения, требованиям пользователя.
Система в общем смысле — совокупность функционально связанных объектов, обладающая свойствами стимулированной (инициированной) самоорганизации, связности, целостности и членимости.
СИСТЕМЫ |
ЭЛЕМЕНТЫ |
ВИД |
Фирма |
Люди, оборудование, связи и др. |
Производство |
Компьютер |
Совокупность электро-механических элементов и связи |
Обработка данных |
Телекоммуникация |
Компьютеры, модемы, кабели, сетевая ПО |
Передача данных |
Информационная система |
Компьютеры, коп. сети, персонал. Информационное обеспечения и программного обеспечения |
Выполнение информационных процессов |
Инфорационные системы.
Информационная система (ИС) - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, служат технической базой и инструментом для информационных систем. Т.е. современная информационная система - человеко-компьютерная.
Структура информационной системы - это взаимосвязанная совокупность ее частей, называемых обеспечивающими подсистемами. Среди них обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Информационное обеспечение - совокупность единой классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков.
Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные.
Структурированная (формализуемая) задача - в которой известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. В такой задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно и они носят рутинный характер. Использование информационной системы для решения структурированных задач обеспечивает полную автоматизацию их решения.
Неструктурированная (неформализуемая) задача - в которой невозможно выделить элементы и установить связи между ними. Решение этих задач связано с большими трудностями из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма. Возможности использования информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком на основе своего опыта (из эвристических соображений) и косвенной информации из разных источников.
На практике сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. В большинстве задач известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными. В этих условиях можно создать информационную систему. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который играет определяющую роль. Такие информационные системы являются автоматизированными, т.к. в их функционировании принимает участие человек.
ИС классифицируются по различным основаниям.
Информационные системы, используемые для решения частично структурированных задач, подразделяются на два вида:
- создающие управленческие отчеты и ориентированные главным образом на обработку данных (поиск, сортировку, агрегатирование, фильтрацию);
- разрабатывающие возможные альтернативы решения.
Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления. Информационные системы специалистов помогают в работе с данными, повышают продуктивность и производительность работы. Задача подобных ИС - интеграция новых сведений и помощь в обработке документов. По функциональному назначению для различных категорий специалистов выделяют: ИС офисной автоматизации; ИС менеджеров среднего звена; управленческие ИС; ИС поддержки принятия решений.
ИС офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации. Основная цель - обработка данных, повышение эффективности их работы и упрощение канцелярского труда. ИС офисной автоматизации в основном охватывают управление документацией, коммуникации и т.п.
ИС менеджеров среднего звена - для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информационному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если ...?" На этом уровне выделяют два типа ИС: управленческие (для менеджмента) и системы поддержки принятия решений.
Управленческие ИС имеют небольшие аналитические возможности. Они полезны для ежедневной (еженедельной и т.д.) информации о состоянии дел и периодического составления сводных типовых отчетов.
Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Эти системы полезны всем, кто принимает решения.
По характеру использования информации различают информационно-поисковые и информационно-решающие системы.
Информационно-поисковые системы вводят, систематизируют, хранят, выдают информацию по запросам пользователя без сложных преобразований данных.
Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них проводят классификацию по степени воздействия выработанной информации на процесс принятия решений и выделяют два класса: управляющие и советующие.
Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных.
Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, для них характерна обработка знаний, а не данных.
Тенденции развития ИС
Эволюция информационных технологии настолько тесно связана с развитием новых моделей корпоративного бизнеса, что эти процессы нередко воспринимаются как единое целое. Стремление компаний повысить эффективность ИС стимулирует появление более совершенных аппаратных и программных средств, которые, в свою очередь, подталкивают пользователей к дальнейшей модернизации ИС. Разумеется, эта "кольцевая гонка" не является самоцелью: благодаря ей предприниматели могут более адекватно реагировать на изменение рыночной конъюнктуры и извлекать максимум прибыли при минимальном риске.
Различают несколько поколений ИС:
Первое поколение ИС (1960-1970 гг.) строилось на базе центральных ЭВМ по принципу "одно предприятие - один центр обработки", а в качестве стандартной среды выполнения приложений (функциональных задач) служила операционная система фирмы IBM - MVS.
Второе поколение ИС (1970-1980 гг.): первые шаги к децентрализации ИС, в процессе которой пользователи стали продвигать информационные технологии в офисы и отделения компаний, используя мини-компьютеры типа DEC VAX. Параллельно началось активное внедрение высокопроизводительных СУБД типа DB2 и пакетов коммерческих прикладных программ. Таким образом, кардинальным новшеством ИС этого поколения стала двух- и трехуровневая модель организации системы обработки данных (центральная ЭВМ - мини-компьютеры отделений и офисов) с информационным фундаментом на основе децентрализованной базы данных и прикладных пакетов.
Третье поколение ИС (1980-начало 1990-х гг.): бум распределенной сетевой обработки, главной движущей силой которого был массовый переход на персональные компьютеры (ПК). Логика корпоративного бизнеса потребовала объединения разрозненных рабочих мест в единую ИС - появились вычислительные сети и распределенная обработка. Однако очень скоро в одноранговых сетях стали обнаруживаться первые признаки иерархичности - сначала в виде выделенных файл-серверов, серверов печати и телекоммуникационных серверов, а затем и серверов приложений. Поэтому рынок серверов стал одним из самых динамичных секторов компьютерной индустрии.
Четвертое поколение ИС находится в стадии зарождения, но уже понятно, что отличительные черты современных ИС, прежде всего иерархическая организация, в которой централизованная обработка и единое управление ресурсами ИС на верхнем уровне сочетается с распределенной обработкой на нижнем, определяются синтезом решений, апробированных в системах предыдущих поколений. Информационные системы четвертого поколения аккумулируют следующие основные особенности:
полное использование потенциала настольных компьютеров и среды распределенной обработки;
модульное построение системы, предполагающее существование множества различных типов архитектурных решений в рамках единого комплекса;
экономия ресурсов системы (в самом широком понимании этого термина) за счет централизации хранения и обработки данных на верхних уровнях иерархии ИС;
наличие эффективных централизованных средств сетевого и системного администрирования;
резкое снижение так называемых "скрытых затрат" - эксплуатационных расходов на содержание ИС, включающих затраты, трудно выделяемые в явном виде, которые непросто предусмотреть в бюджете организации (поддержание функционирования сети, резервное копирование файлов пользователей на удаленных серверах, настройка конфигурации рабочих станций и подключение их в сеть, обеспечение защиты данных, обновление версий программного обеспечения и т.д.).
Обобщая сказанное можно выделить характерные черты и опасные тенденции информационного общества.
Характерные черты:
решена проблема информационного кризиса, т.е. разрешено противоречие между информационной лавиной и информационным голодом;
обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;
главной формой развития является информационная экономика;
в основу общества заложены автоматизированные генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационной техники и технологии;
информационные технологии приобрели глобальный характер, охватив все сферы социальной деятельности человека;
сформировано единство всей человеческой цивилизации;
реализованы гуманистические принципы управления обществом и воздействия на окружающую среду.
Опасные тенденции информационного общества:
возрастающее влияние на общество средств массовой информации;
все большее нарушение (или даже разрушение) посредством информационных технологий частной жизни людей или организаций;
усложняющаяся проблема отбора качественной и достоверной информации;
увеличение разрыва между разработчиками и потребителями информационных технологий до стратегически опасной величины;
усиление проблемы адаптации части людей к среде информационного общества.