Информационные процессы

Термин “информация” происходит от латинского “informatio”, что означает разъяснение, осведомление, изложение. С рационалистических позиций информация есть отражение реального мира с помощью сообщений.

Сообщение - это форма представления каких-либо сведений в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц. В широком смысле информация - это общественное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Данные - это результаты наблюдений над объектами и явлениями, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Как только данные начинают использовать в каких-то практических целях, они превращаются в информацию.

Термин “данные” в предметной области вычислительной техники и информации многозначен. Одно из стандартных определений гласит: “Данные - это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека”.

Информационный процесс - процесс, в результате которого осуществляется прием, передача (другими словами - обмен), преобразование и использование информации.

Этапы появления средств и методов обработки информации, вызвавших кардинальные изменения в обществе, можно определить как информационные революции, или, как их принято называть, научно-технические революции.

Первая информационная революция связана с изобретением письменности, обусловившей гигантский качественный и количественный скачок в развитии цивилизации. Появилась возможность накопления знаний и их передачи последующим поколениям.

Вторая информационная революция (середина XVI века) связана с изобретением книгопечатания, изменившего человеческое общество, культуру и организацию деятельности самым радикальным образом. Человек не просто получил новые средства накопления, систематизации, тиражирования информации. Массовое распространение печатной продукции сделало доступными культурные ценности, открыло возможность самостоятельного, целенаправленного развития личности.

Третья информационная революция (конец XIX века) связана с изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме. Этот этап ознаменовал появление средств информационной коммуникации.

Четвертая информационная революция (70-е годы XX столетия) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. Произошел окончательный переход от механических и электрических средств преобразования информации к электронным, что привело к миниатюризации всех узлов, приборов, машин и появлению программно-управляемых устройств и процессов. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации).

Толчком к четвертой информационной революции послужило изобретение в середине 40-х годов электронно-вычислительной машины (ЭВМ). Дальнейшие работы по совершенствованию ее элементарной базы, то есть частей, ее оснащающих, обусловили появление микропроцессорных технологий, а затем и персонального компьютера.

Представление об информационной системе

Система - любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как совокупность разнородных объектов, объединенных для достижения определенного результата.

Системы различаются между собой как по составу, так и по цели своего функционирования. Например, системой является образовательное учреждение, коммерческая фирма, автомобиль, компьютер и еще множество различных объектов, которые, в зависимости от цели, можно рассматривать и как единое самостоятельное целое, и как совокупность нескольких объектов, взаимодействующих между собой.

Автоматизированная информационная система - это комплекс программных и технических средств и информационных массивов, предназначенный для сбора, хранения, поиска и выдачи информации потребителям по их запросам.

Процессы в информационной системе

Информационная система должна обеспечивать прием поступающей из источника информации, ее преобразование, хранение и передачу результатов преобразования потенциальному потребителю.

Потребителем может быть любой объект живой и неживой природы: человек, растение, устройство, другая информационная система. В любом случае после приема информации потребитель должен как-то реагировать, например, принимать решение, производить какую-то операцию, обрабатывать новое сообщение.

Любая информационная система может действовать по правилам разомкнутой или замкнутой схемы управления.

В разомкнутой информационной системе (рис. 1) получаемая потребителем информация используется произвольно. От потребителя в информационную систему ничего не поступает. В этом случае говорят о работе системы в автономном разомкнутом режиме, когда цель ее функционирования не определяется потребителем.

Аппаратно-программная

часть информационной системы

Источник Прием Хранение и Вывод Потребитель

входной информации преобразование информации информации

информации информации

Рис. 1. Разомкнутая информационная система.

Примером работы разомкнутой информационной системы служит компьютеризированная справочная библиотечная система каталогов. Установленная в библиотеке система обеспечивает любого читателя информацией по интересующей его тематике. Получив соответствующий запросу перечень литературы, читатель прекращает взаимодействие с информационной системой, никак не повлияв ни на ее работу, ни на хранящуюся в ней информацию.

В замкнутой информационной системе (рис. 2), напротив, существует тесная связь между ее структурой и потребителем. В этом случае информационная система ориентирована на конкретного потребителя и на его цели. Это достигается за счет введения в ее структуру канала обратной связи. По этому каналу передается реакция потребителя на полученную информацию. Информация, полученная от потребителя, поступает по каналу обратной связи в аппаратно-программную часть, где происходит ее обработка совместно с данными, поступившими ранее из других источников. Результирующая информация вновь отправляется потребителю.

Аппаратно-программная

часть информационной системы

Источник Прием Хранение и Вывод Потребитель

входной информации преобразование информации информации

информации информации

Обратная связь

Рис. 2. Замкнутая информационная система.

Например, идея замкнутой информационной системы воплощена при организации работы железнодорожной кассы. сначала кассир обеспечивается необходимой информацией о наличии билетов. Как только очередной билет продан, кассир вводит сообщение об этом в компьютер. соответствующая программа производит отметку о проданном билете. В этой замкнутой системе обратная связь от потребителя реализована в виде сведений о проданных билетах.

В информационной системе происходят следующие процессы:

• ввод информации из внешних или внутренних источников;

• преобразование (обработка) входной информации и представление ее в удобном виде;

• хранение как входной информации, так и результатов обработки;

• вывод информации для отправки потребителю или в другую систему;

• ввод информации от потребителя через обратную связь.

Информационная система определяется следующими свойствами:

• любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

• информационная система является динамичной и развивающейся;

• при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;

• выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;

• информационную систему следует воспринимать как человеко-компьютерную систему обработки информации.

Значение информационной системы:

• освобождает работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

• обеспечивает достоверность информации;

• обеспечивает более рациональную организацию переработки информации на компьютере.

Автоматизированная информационная система имеетобеспечивающую и функциональную части (рис.4).

Рис. 4. Автоматизированная информационная система

Обеспечивающая часть

Обеспечивающая часть состоит из информационного, технического, математического, программного, методического, организационного и лингвистического обеспечения.

Информационное обеспечение - совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации (единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков), циркулирующей в организации, а также методология построения баз данных. Включает в себя показатели, справочные данные, классификаторы и кодификаторы информации, унифицированные системы документации, информацию на носителях и т.д.

Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Включает в себя:

• технические средства сбора, регистрации, накопления, обработки, передачи, отображения, вывода, размножения информации;

• компьютеры любых моделей (персональные компьютеры и высокопроизводительные компьютеры), компьютеры могут объединяться в вычислительные сети;

• оргтехнику;

• устройства автоматического съема информации;

• эксплуатационные материалы и др.

Математическое обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов обработки информации, используемых при решении задач в информационной системе (функциональных и автоматизации проектирования информационных систем).

К средствам математического обеспечения относятся:

• средства моделирования процессов управления;

• типовые задачи управления;

• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Программное обеспечение - совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация, в том числе: операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных и т.п.).

К системному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Системное программное обеспечение включает операционные системы, средства расширения функций операционной системы - утилиты, операционные оболочки, средства тестирования и диагностики ЭВМ, системы программирования.

Системное программное обеспечение управляет всеми ресурсами ЭВМ (центральным процессором, оперативной памятью, устройствами ввода и вывода), отслеживает действия пользователя, осуществляет общую организацию процесса обработки информации и интерфейс ЭВМ с проблемной средой, в частности с пользователем.

Инструментальное программное обеспечение предназначено для создания оригинальных программных средств любой предметной области, включая системное программное обеспечение. В его состав входят: языки программирования, трансляторы, системы программирования.

Как пишутся программы?

Программы пишут программисты. У программистов достаточно много секретов мастерства, но всех их объединяют две вещи: они пользуются инструментами и специальными библиотеками.

Инструментами программиста являются программы. Именно с помощью программ создаются новые программы. А как создавали эти инструментальные программы? Ответ очевиден - с помощью других инструментальных программ, хотя и более примитивных.

Инструменты программирования - это на самом деле специальные программы, которые читают то, что написал программист в удобном ему виде, и переводят его записи в машинный код, который понимает процессор.

Системы программирования представляют собой интегрированные инструментальные средства, обеспечивающие все основные функции по разработке программ: создание и редактирование исходных файлов с текстом программы на языке программирования, трансляцию, создание загрузочных модулей и их выполнение, отладку, тестирование, использование библиотек стандартных программ, сохранение и документирование. Многие системы программирования оформляются в виде пакетов с сопутствующим им обеспечением и сопровождением. Типичными примерами систем программирования являются известные пакеты Turbo-Pascal, Turbo-C, Turbo-Prolog фирмы Borland для IBM - совместимых персональных компьютеров.

Прикладное программное обеспечение составляют пакеты прикладных программ, предназначенные для решения определенного круга задач из различных проблемных областей, а также менее крупные программы-утилиты, преследующие более узкие, но достаточно важные цели снижения трудоемкости и повышения эффективности работы проблемного пользователя; сюда же относится все разработанное многочисленными пользователями программное обеспечение.

Проблемно-ориентированные пакеты имеют достаточно узкое применение, используя особые методы представления и обработки информации, учитывающие специфику поддерживаемых задач пользователя. Для наиболее важных приложений, например в системах автоматизированного проектирования, создаются типовые пакеты, удовлетворяющие требованиям большого числа специалистов в соответствующих проблемных областях. Из пакетов данной группы можно отметить графические – CorelDrow, PaintBrush; математические – MathCad, Reduce, Mathematica; статистические – Statistica, MultiStat; экспертные системы - Expert Choice, GoldWorks; издательские системы – PageMaker, Ventura Publisher, многочисленные пакеты автоматизированных систем управления, планирования, изготовления чертежей.

Интегрированные пакеты представляют собой дальнейшее развитие данного класса программных средств, объединяя основные функции ряда пакетов, как правило, общего назначения. В таких пакетах используется единый формат файлов и методы доступа к файлам, то есть обеспечивается полная информационная совместимость составляющих пакета Типичным средством данного класса является известный пакет MS Office, включающий текстовый процессор MS Word, табличный процессор Ms Excel, графический редактор PowerPoint и другие. Пакет ориентирован на задачи учрежденческого характера и широко используется в различных учреждениях и организациях.

Методическое обеспечение - совокупность методов, средств и документов, регламентирующих взаимодействие персонала информационной системы с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

• анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться информационная система, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

• подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование информационной системы и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

• разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Эргономические условия - документация, содержащая различные эргономические требования к рабочим местам, информационным моделям, условиям деятельности персонала, набор способов их реализации. Цель - обеспечение высокой эффективности работы персонала.

Обучение и сертификация персонала - учебно-методическая документация и набор требований к уровню подготовки персонала, формирование системы отбора и подготовки персонала.

Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих создание, юридический статус и эксплуатацию информационных систем. Регламентируется порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

В состав правового обеспечения входят: законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организации, местных органов власти.

Лингвистическое обеспечение - совокупность языков общения (языковых средств) персонала информационной системы и пользователей с программным, техническим и информационным обеспечением, а также совокупность терминов, используемых в информационной системе.

Лингвистическое обеспечение включает в себя:

• информационные языки для описания структурных единиц информационной базы;

• языки управления и манипулирования данными;

• языковые средства информационно-поисковых систем, систем автоматизации проектирования;

• систему терминов и определений, используемых в процессе разработки и функционирования информационной системы, и т.п.