Зыгмантович Наталья Викентьева

 

А.В. Зубов, И.И. Зубова "Основы Информационных Технологий"

 

Информационные технологии (ИТ) как основа современного информационного общества

План

1. Определение понятия ИТ. Краткая история развития информационных технологий

1. Причины вызвавшие появление компьютерных технологий. Цель создания и основные черты компьютерных технологий.

1. Примеры ИТ в лингвистике и в обучении языка.

 

ИТ - это совокупность методов, процессов и программно-технических средств интегрированных с целью сбора, хранения, обработки, распространения и использования информации в интересах пользователя.

ИТ опирается на

Телекоммуникации - это средства, позволяющие вести обмен информацией на расстоянии. Процесс передачи информации.

 

Информационные и телекоммуникационные технологии (ИТТ) - это технологии, возникшие в результате сочетания возможностей ПК и телекоммуникационной техники передавать информацию на расстоянии.

 

История развития ИТ:

1 этап. С момента возникновения человеческого общества до первой половины 19 века - "ручная информационная технология". Инструментарий составляет - перо; чернила, коммуникации осуществляются ручным способом.

2 этап. Вторая половина 19 века. Техническая революция. "Механическая" технология. Инструментарий: пишущие машинки, телеграф, телефон.

3 этап. 40-е - 60-е годы 20 века. Электрическая технология. Инструментарий: большие ЭВМ, электрические пишущие машинки, портативные магнитофоны.

4 этап. Начало 70-х годов - средина 80-х годов. Электронная ИТ. Инструментарий: большие ЭВМ и создаваемые на их основе автоматизированные системы управления (АСУ)

5 этап. Середина 80-х - наши дни. Новые компьютерные технологии. Инструментарий: ПК и компьютерные сети. Создаются ИТ, которые имеют элементы анализа и искусственного интеллекта.

 

Причины, вызвавшие появление компьютерных технологий.

Становлению новых компьютерных технологий способствовали достижения в области технического, программного и информационного обеспечения.

1. Технические достижения

• Появления высокоскоростных ПК с большой внутренней и внешней памятью.

• Изобретение межсистемных интерфейсов и процессоров, способных работать в сети.

• Создание телекоммуникационных сетей, которые позволяют с большой скоростью обмениваться информацией.

• Разработка звуковых плат и видеоплат.

• Создание мультимедийных процессоров.

• Разработка устройств электронной связи (модемов), позволяющих передавать информацию на большие расстояния.

• Изобретение способов факсимильной передачи информации на большие расстояния.

• Появление электронной оргтехники: принтеры, сканеры.

 

Основные технические достижения.

 

1. Программное обеспечение (ПО)

• Новые системные и инструментальные средства:

 

а. сетевые операционные системы, программы оболочки, утилиты, драйверы

б. Новые системы программирования

 

• Прикладные системы обработки информации: текстовые процессоры, табличные процессоры, информационно-поисковая системы, системы автоматического аннотирования, реферирования и индексирования текста; системы машинного перевода, экспертные системы, системы искусственного интеллекта (СИИ), естественно-языковые системы обучения, системы автоматического чтения текста, системы распознавания и синтеза речи.

 

• АРМ Автоматизированные рабочие места специалистов.

 

• Системы управления документооборотами.

 

• Причины вызвавшие появление компьютерных технологий.

• Создание баз и банков данных знаний.

• (СУБД) Системы управления базами данных.

• Электронные хранилища информации. (электронные энциклопедии, словари, архивы)

• e-mail.

• Интернет.

 

• Цель создания компьютерных технологий

• Максимальная информатизация и компьютеризация современного общества, обеспечивающее рост производительности труда;

• Максимальное удовлетворение информационных запросов всех членов общества

• Непрерывное повышение умений, знаний и навыков работы самым современным оборудованием.

 

• Основные черты современных информационных технологий.

 

• Компьютерные технологии

• Безбумажные технологии

• Доступность технологий

• Интерактивность (диалоговый режим обмена информацией)

• Альтернативность - возможность выбора наиболее рациональной ИТ на основе анализа нескольких аналогичных.

• Формализованность - возможность приведения информационного процесса к абстрактному виду и его записи на машинном языке.

• Открытость - это возможность введения в информационную систему новых компонентов

• Безопасность

 

• Примеры ИТ в лингвистике и в обучении языка.

• Автоматическое создание словаря, слов текстов какого-либо автора

• Автоматическое определение автора некоторого неизвестного текста

• Автоматическое определение значения многозначного слова

• Автоматический синтаксический анализ предложения

• Автоматическое индексирования текста, то есть определение основного содержания.

• Автоматическое составление аннотации и реферата текста

• Автоматическое чтение и распознавание текста fine reader

• Перевод текста

• Автоматическое построение (порождение) нового текста.

• Распознавание текста, произнесенного вслух.

• Синтезирование человеческой речи.

 

Тема 2 Теоретические и методические основы ит.

 

План.

• Структура ИТ. Информация: определение, виды, методы получения и использования.

• Понятие об информационных процессах и информационных системах (ИС).

• Моделирование как основной метод решения задач ИТ.

 

• Структура ИТ.

• Теоретические основы ИТ

• Методы решения задач (моделирования)

• Средства решения задач: а) аппаратные средства; б) программные средства.

 

В теоретическую основу ИТ составляют основные понятия и законы информатики.

Информатика - это наука, изучающая законы и методы получения, передачи, распространения, преобразования и использования информации в искусственных и естественных системах с помощью компьютера.

Информация - это определенным образом связанные сведения, данные, понятия, отраженные в нашем сознании и изменяющие наше представление об окружающем мире.

Информация - это отражение реального мира с помощью различных сообщений.

Сообщение - это форма представления информации в виде текста, речи, формы, таблиц, графиков.

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

 

Свойства информации:

• Доступность;

• Надежность;

• Актуальность;

• Ценность;

• Динамичность;

• Секретность;

• Достоверность;

• Полнота;

• Логичность;

• Компактность;

• Защищенность;

• Стоимость;

• Релевантность. (соответствовать)

 

Виды информации:

• По отношению к окружающей среде а) входная; б) выходная; в) внутрисистемная (внутренняя).

• По изменчивости: а) постоянная; б) переменная; в) смешанная.

• По восприятию органами чувств: а) визуальная; б) аудиальная; в) аудио-визуальная; г) тактильная.

• По направленности: а) массовая: б) специальная.

 

Специальная : научная (математическая, лингвистическая, статистическая, биологическая), техническая.

 

Лингвистическая информация - это множество определенным образом связанных сведений, данных, понятий о языке и правилах его функционирования.

 

Лингвистическая информатика - это наука, изучающая законы и методы организации и обработки с помощью ПК лингвистической информации.

 

Методы получения и использования информации.

1 Группа. Эмфирические. (полученные опытным путем)

Наблюдение, сравнение, эксперимент, измерения, опрос, интервью, тестирование.

2 Группа. Теоретические. (теории, гипотезы)

Восхождение от абстрактного к конкретному. (получение знаний о системе на основе знаний о их проявлении в сознании, мышлении)

Формализация (получение знаний о системе с помощью формул, знаков)

Виртуализация (с помощью создания искусственной среды)

3 Группа. Смешанные. Эмфирико-теоритические.

Абстрагирование (выделение главного, отбрасывая второстепенное), анализ (разъединение системы на подсистемы), синтез (объединение подсистем в систему), индукция (от частного к общему), дедукция (от общего к частному), эвристика (знание по опыту), исторический (с учетом предистории системы), моделирование (создание моделей), визуализация (уменьшение, удаление, поворот), мониторинг (разработка систем наблюдения и анализа) .

 

• Понятие о ИТ и ИС.

Информационные процессы протекают не только в человеческом обществе, но и в растительном и животном мире.

Информационный процесс - это процесс, в результате которого осуществляется прием, передача, переработка и использование информации.

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

Информационная система - это взаимосвязанная совокупность средств (аппаратных программных), методов (моделирования) и персоналов, участвующих в обработке данных.

 

Виды ИС:

• Разомкнутые ИС - это системы, в которых получаемая пользователем информация используется произвольно, а после получения информации от пользования в ИС ничего не поступает. (Библиотечная справочная информационная система.)

• Замкнутая ИС - это система в которой существует тесная связь между пользователем и ИС, осуществляющаяся с помощью введения в структуру информационной системы канала обратной связи. (оплата коммунальных услуг, продажа авиационный билетов)

 

В ИС протекают следующие процессы:

• Ввод информации из внешних и внутренних источников

• Обработка и представление информации в удобном виде

• Хранение и вывод информации

• Ввод информации от потребителя через канал обратной связи

 

Значение ИС

• Освобождает от рутинной работы за счет автоматизации

• Обеспечивает достоверность информации

• Обеспечивает более рациональную организации обработки информации

 

Структура ИС

• Подсистемы технического обеспечения

• Подсистемы программного обеспечения

• Подсистемы информационного обеспечения (совокупность всей информации, средства и методы ее классификации)

• Подсистема математического обеспечения (алгоритмы, математические модули)

• Подсистема организационного обеспечения (документы, отражающие правила обращения пользователя с ИС)

• Подсистема правового обеспечения (правовые нормы по использованию информации)

 

• Моделирование как основной метод решения задач ИТ.

Суть метода моделирования заключается в том, что для решения какой-либо задачи строится модель некоторого объекта, процесса или явления.

Модель - это формализованное описание объекта, процесса или явления, выраженное конечным набором предложений какого-либо языка, математическими формулами, таблицами, графиками, специальными знаками или схемами.

 

Свойства модели:

• Модель выступает в качестве упрощенного аналога изучаемого объекта.

• Не должна быть сложнее своего оригинала.

• Метод моделирования должен быть более экономичным по сравнению с другими методами изучения того же объекта.

• Модель должна быть предельно простой и не содержать противоречий.

• Должна иметь общий (универсальный) характер

• Должна отражать наиболее существенные черты реального объекта.

 

Виды моделей:

• Структурные позволяют изучить внутреннее строение некоторого объекта, процесса или явления. Например модель речевого аппарата человека.

• Функциональные модели. Позволяют изучить поведение объекта, процесса или явления. Мыслительная деятельность человека.

• Динамические модели. Позволяют объяснить явления, процесс в динамическом развитии. Как изменилось какое-то слово.

 

В лингвистической информатике чаще всего используется функциональная модель.

 

Этапы решения лингвистической задачи методом моделирования.

• Постановка задачи.

• Разработка модели.

• Проведение компьютерного эксперимента.

• Анализ результата работы компьютерной модели.

 

• Говоря о постановке задачи выделяют следующие действия:

• Описание решаемой задачи.

• Формулирование цели моделирования.

• Анализ оригинала модели объекта. - выдели такие формальные признаки объекта, которое мог бы легко опознавать компьютер.

 

• На этапе непосредственной разработки модели, опираясь на результат анализа ее оригинала, создается алгоритм решения задач.

 

Алгоритм - это точное предписание о выполнении в определенном порядке некоторой последовательности действий (физических или умственных) приводящее к решению некоторой типовой задачи.

 

Свойства алгоритма:

• Дискретность - алгоритм разбивается на конечное число шагов при чем только после выполнения предыдущего шага можно перейти к выполнению следующего.

• Результативность - число шагов конечно и обязательно приводит к решению задач

• Массовость - по данному алгоритму может быть решен целый ряд типовых задач, которые отличаются лишь начальными условиями.

• Детерминированность. При многократном решении одной и той же задачи с одинаковыми начальными условиями, всегда получается один и тот же результат.

• Формализованность - тот кто его выполняет (человек или пк) может не вникать в смысл того, что он делает, согласно предписаниям и все равно придет к верному решению.

 

Способы записи алгоритмов:

• Словесный

• Графические представление алгоритма когда каждый шаг изображается разными геометрическими фирурами, образующими блок-схемами.

• Табличное представление.

• Словесно-графический способ чаще всего используется для записи алгоритмов при решении лингвистических задач

 

• Проведение компьютерного эксперимента связано с созданием компьютерной программы на каком-либо алгоритмическом языке. Каждый шаг алгоритма записывается в виде оператора алгоритмического языка.

 

• Анализ результатов работы компьютерной модели сводится к поиску логических ошибок в алгоритме и в программе.

 

Техническое обеспечение современных информационных технологий.

 

План:

• Краткая история развития ПК.

• Двоичная система хранения данных.

• Основные фнкциональные узлы ПК и их технические характеристики: а) устройства ввода: б) устройства хранения; в) устройства обработки; г) устройства вывода.

• Классификация компьютеров по специализации, по размеру и весу и по совместимости.

 

• ЭВМ - эктронно-вычислительная машина, электронное устройство или система, способная выполнять задания честко определенной последовательности действий вычисления.

 

Технологические достижение, способствовавшие появлению ЭВМ.

• Создание электронных ламп

• Разработка универсального метода кодирования информации в виде двоичной системы исчесления.

• Создание модулей искусственной памяти.1946 г. В США была создана первая ЭВМ. ЭНИАК. 30 тонн. Площадь 200 кв метров 18 тыс ламп.