ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ (КОНСПЕКТ)

Раздел 1. Развитие и становление информационных технологий

1.1 Понятие и классификация информационных технологий

информационная технология - это совокупность методов и средств целенаправленного изменения каких-либо свойств информации.

Существует три компонента информационной технологии:

1. объект воздействия - информация. В данном случае имеется в виду не информация вообще, как негэнтропийная характеристика системы, оцениваемая через количество информации, а ее конкретное воплощение в виде данных на том или ином носителе.

2. результат воздействия как целенаправленное изменение свойств информации (данных на носителе).

3. методы воздействия, определение которых предполагает выбор соответствующих средств и способов их использования. Выбор их настолько разнообразен, что практически не поддается достаточно обозримой классификации.

Информационные технологии характеризуются следующими основными свойствами:

- предметом (объектом) обработки (процесса) являются данные;

- целью процесса является получение информации;

- средствами осуществления процесса являются программные, аппаратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы;

- процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с данной предметной областью;

- выбор управляющих воздействий на процессы должен осуществляться лицами, принимающими решение;

- критериями оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, достоверность, полнота.

Из всех видов технологий информационная технология предъявляет самые высокие требования к «человеческому фактору», оказывая принципиальное влияние на квалификацию работника, содержание его труда, физическую и умственную нагрузку, профессиональные перспективы и уровень социальных отношений.

Информационные технологии - это часть информатики. Следует отметить преимущественно прикладной характер информационных технологий.

Для информационных технологий необходимы аппаратные и программные средства. Они эквивалентны инструментам и оборудованию в материальном производстве. «Сырьем» информационных технологий является информация, которая подвергается соответствующей обработке. Конечной продукцией информационных технологий являются текстовые и графические документы, решенные математические задачи, переводы с одного естественного языка на другой, машиностроительные и электротехнические чертежи, удобные справочники и энциклопедии, советы электронных консультантов, подробные сведения о сотрудниках, финансовые отчеты, презентации, зашифрованные сообщения и многое другое.

Таким образом, технологии материального производства увеличивают мускульную силу человека, а информационные технологии умножают мощь человеческого интеллекта.

Основным аппаратным средством информационных технологий является ЭВМ.

Самым первым шагом в технологической цепочке решения конкретной задачи является правильный выбор необходимого программного обеспечения (табл. 1).

Таблица 1

Перечень программных продуктов используемых для решения различных задач

Задача	Вид программного обеспечения	Название программного продукта
Подготовка текстов	Текстовые редакторы	MS Word, Lexicon, Foton, Ami Pro, Page Maker, Ventura Publisher, QuarkXPress
Создание рисунков	Графические редакторы	Corel Draw, 3D Studio, Animator Pro, Adobe Illustrator, Free Hand, Adobe PhotoShop
Финансовые расчеты	Электронные таблицы	MS Excel, Lotus 1-2-3, Super Calc, Quattro Pro, VisiCalc
Учет материальных ценностей, кадров, сбор данных	Базы данных	MS Access, Clipper, FoxPro, dBase, Oracle, Paradox, Approach, FoxBase, FileMaker, Superbase
Решение математических задач	Математические системы	Mathcad, Derive, Maple, MATLAB, Mathematica
Обработка данных	Статистические системы	TC WIN, 3D TC WIN, STATISTICA, Statgraphics, STADIA, SPSS
Проектирование, составление чертежей	Системы автоматизированного проектирования	AutoCAD, CADdy, ArchiCAD
Моделир.радиоэлектронных устройств	Системы моделирования	OrCAD, SIMULJNK, Workbench, PSpice, MicroCap, CircuitMaker
Экспертные советы (электронные советчики)	Экспертные системы	EMYCIN, JUDITH, INTERNIST, PROSPECTOR, Mana-gement Advisor, XCON, EXPERTAX
Переводы, проверка орфографии, распознавание образов	Системы искусственного интеллекта	ПРОМТ, Socrat, Magic Gooddy, Lingvo, Контекст, МультиЛекс, FineReader, CuneiForm
Реклама, иллюстративный материал для доклада	Мультимедийные средства презентации	PowerPoint, Lotus Freelance Graphics, Charisma, Harvard Graphics
Поиск информации в Интернете	Браузеры	Internet Explorer, Netscape Navigator, Opera
Консультация по правовым вопросам	Базы данных	Консультант Плюс, ГАРАНТ, Ваше право, Юсис, Кодекс, Референт, Эталон, АРБТ
Автоматизация работ в офисе	Электронный календарь, менеджер	Outlook
Шифрование сообщений	Системы криптографии	PGP, S-Tools, Шип, Верба, Криптон, Аккорд, ФПСУ, Застава, Игла - П
Имитация медицинских или военных операций	Виртуальная реальность
Разработка Web-страниц	HTML-редакторы	HomeSite, MS FrontPage, Dreamweaver, Adobe GoLive, HoTMetaL, Flash, HotDog Pro и др.
Бухгалтерия, расчет заработной платы	Бухгалтерские программы	1C Бухгалтерия, Парус, БЭСТ, Декарт
Нестандартная задача	Языки программирования	Visual Basic, Delphi, Java, HTML, Pascal, С и др.

Н.В. Макарова [1] предложила перечень информационных технологий, который можно рассматривать как классификацию:

- информационная технология обработки данных;

- информационная технология управления;

- технология автоматизации офиса;

- информационная технология поддержки принятия решения;

- информационная технология экспертных систем.

Сформулированная нами трактовка понятия «информационная технология» дает основания и для соответствующей классификации. Три качественных характеристики рассматриваемого понятия могут быть использованы в качестве критериев классификации:

- вид объекта воздействия;

- требуемый результат воздействия;

- методы воздействия.

Итак, информационная технология - это совокупность четко определенных действий персонала по переработке информации на компьютере.

Информационные технологии как самостоятельное научное направление сформировалось в начале 90-х годов XX века.

Рассматривая технологию как науку о производстве материальных благ, ученые выделяют в ней три аспекта [35]: информационный, инструментальный и социальный. Информационный аспект включает описание принципов и методов производства; инструментальный - орудия труда, с помощью которых реализуется производство; социальный - кадры и их организацию.

Особенностью информационных технологий является то, что в ней и предметом, и продуктом труда является информация, а орудиями труда - средства вычислительной техники и связи. Информационная технология как наука о производстве информации возникла именно потому, что информация стала рассматриваться как вполне реальный производственный ресурс наряду с другими материальными ресурсами. Причем производство информации и ее верхнего уровня - знаний - оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий.

Как известно, для реализации научно-технической идеи требуется выполнение по крайней мере трех основных условий:

- идея не должна противоречить известным законам науки;

- в ее реализации должна быть остро заинтересована значительная часть общества;

- должен быть достигнут уровень технологии общественного производства, обеспечивающий эффективную реализацию заложенных в идею технических принципов.

На самых ранних этапах формирования трудовых коллективов для синхронизации выполняемых действий человеку потребовались кодированные сигналы сообщения, сложность которых быстро возрастала с повышением трудового процесса. Эту задачу человеческий мозг решал эволюционно - без каких-либо искусственно созданных инструментов: развилась и постоянно совершенствовалась человеческая речь. Речь оказалась и первым носителем человеческих знаний. Знания накапливались в виде устных рассказов и преданий и в такой форме передавались от поколения к поколению. Природные возможности человека по накоплению и передаче знаний впервые получили «технологическую поддержку» после создания письменности. Начатый тогда процесс поиска и совершенствования носителей информации продолжается до сих пор: сначала это были камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага, а теперь - магнитные и оптические носители информации, кремний и т.д.

По современным археологическим данным, дистанция на шкале времени между первыми инструментами для работы с материальными объектами (топор, ловушки и др.) и инструментами для регистрации информационных образов (на камне, кости и т.д.) - около миллиона лет. Иными словами, почти 99% своего исторического пути люди имели дело в основном только с материальными объектами. Весь отрезок времени, в течение которого они сначала научились регистрировать информационные образы, а затем и обрабатывать их, не составляет и 1% возраста человеческой цивилизации. Поэтому исторический опыт, а следовательно, и глубина творческой интуиции человека на несколько порядков слабее в информационной сфере деятельности, чем в сфере традиционного материального производства.

Одновременно с развитием процесса накопления знаний в человеческом обществе шел процесс формирования обособленной профессиональной группы, для которой сначала основным, а затем и единственным «служебным занятием» становится работа с информацией. Жрецы - хранители устных сокровищ знаний, а затем переписчики и толкователи книг тысячелетиями сохраняли за собой исключительную власть, основанную на монопольном доступе к растущему фонду человеческого опыта, оставались посредниками между накопленными знаниями и заинтересованными в этих знаниях людьми. Этот живой барьер начал разрушаться только после изобретения книгопечатания.

Стимулируемое книгопечатанием развитие наук ускоряло темпы накопления профессиональных знаний. Эти знания теперь можно было быстро тиражировать, и они делались доступными для многих, нередко разделенных территориально и во времени участников трудового процесса. Знания, овеществленные через трудовой процесс в станки, машины, новые технологические процессы и другие новые технологические новшества, становились идеей плодотворных научных направлений. Цикл «знания - наука - общественное производство - знания» замкнулся, и спираль технологической цивилизации начала раскручиваться с поражающей скоростью.

Таким образом, книгопечатание, резко увеличив тираж пассивных носителей информации - книг, впервые создало информационные предпосылки ускоренного роста производительных сил. За последовавшие три столетия интенсивного роста производительных сил был подготовлен тот основной научно-технический задел, который привел к промышленной революции XVIII в.

Потребность в передаче и обмене информацией человечество испытывало уже на ранних стадиях своего развития. Если сначала для ускорения передачи информации использовались костры, курьеры, потом почта, семафорный телеграф и др., то с изобретением электрического телеграфа и телефона принципиально изменились возможности передачи информации. Изобретение телефона, радио и телевидения, а затем электронных вычислительных машин (ЭВМ), цифровых систем связи и вычислительных сетей, создание в 1978 г. первого персонального компьютера и совершенно невероятное и исключительно быстрое его распространение и развитие именно в качестве инструментального средства накопления, преобразования и передачи информации позволили новым, автоматизированным информационным технологиям внедриться практически во все области человеческой деятельности. Интеграция достижений человечества в области средств связи, обработки, накопления и отображения информации способствовала формированию автоматизированных информационных технологий (АИТ)

Основу автоматизированных информационных технологий составляют следующие технические достижения:

• средства накопления больших объемов информации на машинных носителях, таких, как магнитные и оптические диски;

• средства связи, такие, как радио- и телевизионная связь, телекс, телефакс, цифровые системы связи, компьютерные сети, космическая связь, позволяющие воспринимать, использовать и передавать информацию практически в любой точке земного шара;

• компьютер, особенно персональный компьютер, позволяющий по определенным алгоритмам обрабатывать и отображать информацию, накапливать и генерировать знания.

Информационные технологии направлены на увеличение степени автоматизации всех информационных операций и, следовательно, ускорения научно-технического прогресса общества.

Понятие информации является чрезвычайно емким и широко распространенным, особенно в настоящее время, когда информатика, информационные технологии, компьютеры сопровождают человека чуть ли не с рождения.

Сам термин информация происходит от латинского слова informatio - разъяснение, осведомление, изложение. Мы вкладываем в это слово весьма широкий смысл и часто можем пояснить его только на интуитивном уровне. Говоря информация, мы имеем в виду и сообщения по радио и телевидению, и содержание газет, книг, баз данных, библиотек, и знания, почерпнутые из общения с людьми и полученные в научных журналах. Информацию хранят в книгах, библиотеках, в базах данных, на бумаге и машинных носителях. Передают информацию устно и письменно, с помощью электрических сигналов и радиоволн. Получают с помощью органов чувств, электрических датчиков фото- и видеокамер.

Отдельные данные и сообщения обрабатывают, преобразовывают, систематизируют, сортируют и получают новую информацию, или новые знания.

В широком смысле информация - это сведения, знания, сообщения, являющиеся объектами хранения, преобразования, передачи и помогающие решить поставленную задачу.

В философском смысле информация есть отражение реального мира; это сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. Таким образом, понятие информации связывается с определенным объектом, свойства которого она отражает.

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.