Информатика / Информатика / Безруков ФМ 2-6 Билеты 1-3

Тема 1

Термин технология.

Технология — в широком смысле — совокупность методов, процессов и материалов, используемых в какой-либо отрасли деятельности, а также научное описание способов технического производства; в узком — комплекс организационных мер, операций и приемов, направленных на изготовление, обслуживание, ремонт и/или эксплуатацию изделия с номинальным качеством и оптимальными затратами, и обусловленных текущим уровнем развития науки, техники и общества в целом.

Информационные технологии.

Информационные технологии — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям создания, сохранения, управления и обработки данных, в том числе с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для создания, хранения, обработки, ограничения к передаче и получению информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Цель ИТ.

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Концептуальная модель ИТ.

Технология переработки информации начинается с форми­рования информационного ресурса, который после определен­ных целенаправленных преобразований должен превратиться в информационный продукт. Формирование информационно­го ресурса (получение исходной информации) начинается с процесса сбора информации, которая должна в информацион­ном плане отразить предметную область, т.е. объект управле­ния или исследования (его характеристики, параметры, состо­яние и т.п.). Собранная информация для ее оценки (по полно­те, непротиворечивости, достоверности и т.д.) и последующих преобразований должна быть соответствующим образом подготовлена. После подготовки информация может быть переда­на для дальнейшего преобразования различными способами. Процесс ввода преобразует информацию в данные, имеющие форму цифровых кодов, реализуемых на физическом уровне с помощью различных фи­зических представлений (электрических, магнитных, оптичес­ких, механических и т.д.).

Следующие за вводом информационные процессы уже про­изводят преобразование данных в соответствии с поставленной задачей. Эти процессы организуются ЭВМ под управлением различных программ, которые и позволяют так организовать данные, что после вывода из ЭВМ результат обработки представляет собой наполненную смыс­лом информацию о результате решения поставленной задачи. При преобразованиях данных можно выделить четыре основ­ных информационных процесса и соответствующие им про­цедуры. Это процессы обработки, обмена, накопления данных и представления знаний.

Процесс обработки данных связан с преобразованием зна­чений и структур данных, а также их преобразованием в фор­му, удобную для человеческого восприятия (отображени­е). Процедуры преобразования данных осуществляются по определенным алгоритмам и реализуются в ЭВМ с помощью набора машин­ных операций. Процедуры отображения переводят данные из цифровых кодов в изображение (текстовое или графическое) или звук.

Информационный процесс обмена предполагает обмен данными между процессами информационной технологии. При обмене данными можно выделить два основных типа процедур. Это процедуры передачи данных по каналам связи и сетевые процедуры, позволяющие осуще­ствить организацию вычислительной сети. Процедуры пере­дачи данных реализуются с помощью операции кодирования-декодирования, модуляции-демодуляции, согласования и уси­ления сигналов. Процедуры организации сети включают в себя в качестве основных операции по коммутации и маршрутиза­ции потоков данных (графика) в вычислительной сети. Про­цесс обмена позволяет, с одной стороны, передавать данные между источником и получателем информации, а с другой –объединять информацию многих ее источников.

Процеду­ры процесса накопления состоят в организа­ции хранения и актуализации данных. Хранение предполага­ет создание такой структуры расположения данных в памяти ЭВМ, которая позволила бы быстро и неизбыточно накапли­вать данные по заданным признакам и не менее быстро осу­ществлять их поиск. Под актуализацией понимается поддержание хра­нимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач в системе, где организована информационная технология. Актуализация данных осуществ­ляется с помощью операций добавления новых данных к уже хранимым, корректировки данных и их уничтожения, если данные устаре­ли и уже не могут быть использованы при решении функцио­нальных задач системы.

Процесс представления знаний является одним из основных в базовой информационной технологии и состоит из процедур по­лучения формализованных знаний и процедур генерации (выво­да) новых знаний из полученных. Вывод нового знания – это эквивалент решения задачи, ко­торую не удается представить в формальном виде.

Тема 2

Информационная система

Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

В узком смысле информационной системой называют только подмножество компонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы. ИС в узком смысле рассматривают как программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в неё логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.

Этапы эволюции обработки данных

Централизованная обработка данных в вычислительном центре (1960-е – середина 1980-х гг.).

Децентрализованная обработка данных на автономных ПК специалистов -автоматизированных рабочих местах (АРМ) бухгалтера, экономиста и пр. (конец 1980-х – середина 1990-х гг.).

Современная технология распределённой обработки данных с использованием компьютерных сетей и компьютеров двух типов: рабочих станций и серверов.

Этапы развития ИТ.

В развитии информационных технологий выделяют несколько этапов в соответствии с признаками деления. Так, допустим, в соответствии с первым признаком деления, таким как виды инструментария, выделяют несколько этапов развития информационных технологий:

Первый этап: Развитие ручной информационной технологии, которая содержала в себе следующие инструменты: перо, чернильница и книга. Коммуникационное общение на данном этапе производилось путем отсылке писем по почте. Этап длился до половины девятнадцатого века, а основной целью технологий было предоставление информации в нужной форме.

Второй этап: Начинает свое развитие с конца девятнадцатого века. Бурно развивается механическая технология, которая состоит из следующего инструментария: пишущей машинки, телефона, диктофона, почта.

Третий этап: Развитие электрической технологии, к основным инструментам которой относят большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Данный этап развития датируется 40-60 годами. На данном этапе развития информационных технологий меняется их содержание и цель.

Четвертый этап. Развитие электронной технологии, главной целью которой является не банальная передача данных, а осуществление процессов автоматизированного управления деятельностью. В качестве инструментария использовались ЭВМ, автоматизированные системы управления, информационно-поисковые системы. Теперь главной целью информационных технологий является раскрыть суть содержания информации. Данный этап определен в 70-хх годах.

Пятый этап. Развитие компьютерной технологии, которая имела следующий инструментарий: персональный компьютер с разнообразными стандартными программами. Данный этап - это этап начала массового использования локальных и глобальных компьютерных сетей.

В соответствии со вторым признаком – видом задач и процессов обработки информации – выделяют следующие этапы развития информационных технологий:

Первый этап: Развитие технологий, которые позволяли осуществлять обработку данных в режиме коллективного пользования.

Второй этап: Создание и развитие информационных технологий, которые позволяли решить стратегические задачи.

В соответствии с третьим признаком деления – проблемами, которые стояли на пути информационного общества, развитие информационных технологий происходило в несколько следующих этапов:

1.этап: Характеризуется проблемами обработки больших баз данных в условиях ограниченных аппаратных устройств.

2. этап: Распространение и развитие ЭВМ.

3. этап: становление компьютера в роли инструмента непрофессионального пользователя, а информационных систем – средства поддержки принятия им решения.

4. этап: Создание современных информационных технологий межорганизационных связей и информационных систем.

Тема 3

Клиент-сервер(англ. Client-server) — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами. Нередко клиенты и серверы взаимодействуют через компьютерную сеть и могут быть как различными физическими устройствами, так и программным обеспечением.

Преимущества:

1. Отсутствие дублирования кода программы-сервера программами-клиентами.

2. Так как все вычисления выполняются на сервере, то требования к компьютерам, на которых установлен клиент, снижаются.

3. Все данные хранятся на сервере, который, как правило, защищён гораздо лучше большинства клиентов. На сервере проще обеспечить контроль полномочий, чтобы разрешать доступ к данным только клиентам с соответствующими правами доступа.

Недостатки:

1. Неработоспособность сервера может сделать неработоспособной всю вычислительную сеть. Неработоспособным сервером следует считать сервер, производительности которого не хватает на обслуживание всех клиентов, а также сервер, находящийся на ремонте, профилактике и т. п.

2. Поддержка работы данной системы требует отдельного специалиста — системного администратора.

3.Высокая стоимость оборудования.

Аналитическая обработка данных.

В основе концепции оперативной аналитической обработки (OLAP) лежит многомерное представление данных. Термин OLAP ввел E. F. Codd в 1993 году. В своей статье он рассмотрел недостатки реляционной модели, в первую очередь невозможность "объединять, просматривать и анализировать данные с точки зрения множественности измерений, то есть самым понятным для корпоративных аналитиков способом", и определил общие требования к системам OLAP, расширяющим функциональность реляционных СУБД и включающим многомерный анализ как одну из своих характеристик.

Следует заметить, что Кодд обозначает термином OLAP многомерный способ представления данных исключительно на концептуальном уровне. Используемые им термины - "Многомерное концептуальное представление" ("Multi-dimen-sional conceptual view"), "Множественные измерения данных" ("Multiple data dimensions"), "Сервер OLAP" ("OLAP server") - не определяют физического механизма хранения данных (термины "многомерная база данных" и "многомерная СУБД" не встречаются ни разу). Однако в большом числе публикаций аббревиатурой OLAP обозначается не только многомерный взгляд на данные, но и хранение самих данных в многомерной БД (это в принципе неверно, поскольку сам Кодд отмечает, что "Реляционные БД были, есть и будут наиболее подходящей технологией для хранения корпоративных данных. Необходимость существует не в новой технологии БД, а, скорее, в средствах анализа, дополняющих функции существующих СУБД и достаточно гибких, чтобы предусмотреть и автоматизировать разные виды интеллектуального анализа, присущие OLAP"). Такая путаница приводит к противопоставлениям наподобие "OLAP или ROLAP", что, вообще говоря, некорректно, поскольку ROLAP (реляционный OLAP) на концептуальном уровне поддерживает всю определенную термином OLAP функциональность. Поэтому более предпочтительным кажется использование для OLAP на основе многомерных СУБД специального термина MOLAP.

По Кодду, многомерное концептуальное представление (multi-dimensional conceptual view) является наиболее естественным взглядом управляющего персонала на объект управления. Оно представляет собой множественную перспективу, состоящую из нескольких независимых измерений, вдоль которых могут быть проанализированы определенные совокупности данных. Одновременный анализ по нескольким измерениям данных определяется как многомерный анализ. Каждое измерение включает направления консолидации данных, состоящие из серии последовательных уровней обобщения, где каждый вышестоящий уровень соответствует большей степени агрегации данных по соответствующему измерению. Так, измерение Исполнитель может определяться направлением консолидации, состоящим из уровней обобщения "предприятие - подразделение - отдел - служащий". Измерение Время может даже включать два направления консолидации - "год - квартал - месяц - день" и "неделя - день", поскольку счет времени по месяцам и по неделям несовместим. В этом случае становится возможным произвольный выбор желаемого уровня детализации информации по каждому из измерений. Операция спуска (drilling down) соответствует движению от высших ступеней консолидации к низшим; напротив, операция подъема (rolling up) означает движение от низших уровней к высшим.