2. Классификация информационных технологий

Возможны разные схемы классификации информационных технологий. В основу каждой из них положены определенные классификационные признаки.

Первый признак классификации – наличие или отсутствие автоматизации.Обычно здесь речь идет отрадиционныхиавтоматизированныхинформационных технологиях.

Следующий классификационный признак – вид информации, которая обрабатывается. Распространенные базовые инструментальные средства компьютерных информационных технологий и обрабатываемая с их помощью информация представлены в табл.4.1.

Таблица 4.1 – Базовые инструментальные средства компьютерных информационных технологий в зависимости от вида обрабатываемой информации

Обрабатываемая информация	Средства компьютерных информационных технологий для обработки информации
Текст	Текстовые процессоры, гипертекст
Таблицы	Табличные процессоры (электронные таблицы)
Графики, диаграммы	Графические процессоры, средства для работы с растровой графикой, средства для работы с векторной графикой
Данные	Системы управления базами данных (СУБД), алгоритмические языки, системы программирования, табличные процессоры (электронные таблицы)
Знания	Экспертные системы
Звук, видеоизображение, анимация	Мультимедиа
Электронная почта, сетевая информация	Web-технология

Векторная графикаописывает изображение с помощью математических формул.

Растровую графикуможно сопоставить с фотографическим изображением.

Гипертекстовая технология– это технология преобразования текста из линейной формы в иерархическую, поэтому использование гипертекстовой технологии (по сравнению с представлением информации в обычной книге) позволяеткардинально изменить способ просмотра и восприятия информации. Так, читая текст в книге, мы просматриваем его последовательно, страница за страницей. И если в процессе чтения мы встретим термин, значение которого объяснялось раньше, то в этом случае нам придется листать страницы книги в обратном порядке до тех пор, пока не найдем нужное нам определение непонятного термина. Использование же гипертекстовой технологии значительно упрощает работу с текстом:гипертекстовая форма представления информациипозволяет не только сделать текст структурированным, но и организовать моментальный переход читателя к интересующим его разделам, найти нужное определение за считанные секунды с помощью ссылок. В результате с помощью гипертекста читателю предоставляется возможность самостоятельно выбирать порядок работы с материалом, изменять маршрут непосредственно в процессе чтения.

В настоящее время гипертекстовая технология широко используется для построения подсистем помощи (подсказки)пользователям при работе с диалоговыми компьютерными программами, а также для построения различных справочников, энциклопедий, электронных учебников. Кроме того, благодаря использованию гипертекстовой технологии глобальная информационная системаWWW(WorldWideWeb– всемирная паутина) позволяет легко получить доступ к электронным документам, расположенным на серверах в любой точке земного шара.

По целевому назначениюпринято различатьбазовые,предметныеиприкладныеинформационные технологии.

В связи с тем, что информационные технологии могут существенно различаться в различных предметных областях и компьютерных средах, принято различать базовые (обеспечивающие)иприкладные (функциональные)информационные технологии.

Под базовой информационной технологиейпонимается такой набор составляющих ее программных и других средств для обработки информации, которые могут использоваться как инструментарий в различных предметных областях для решения различных задач. Так,базовые компьютерные информационные технологии– это наборпотенциальныхпрограммных средств, еще не содержащих алгоритмов расчета, необходимых для решения конкретных задач. К такого рода технологиям можно отнести инструментарийинтегрированных программных пакетов, объединяющих разные технологии для обработки информации разных видов. Например, интегрированный пакет для офисовMicrosoft Officeсодержит такие инструментальные средства какMSWord,MSExcel,MS Access,MS Outlook,Paint,Internet Explorer,MS PowerPointи др.

Технологии, используемые специалистами каждой предметной области для преобразования информации, называют предметными.Предметная технологияесть последовательность технологических этапов преобразования исходной (первичной) информации в той или иной предметной области в требуемую результатную информацию. Для автоматизации задач в определенной предметной области и заданной технической среде предназначеныфункциональные информационные технологии, т.е. такая модификация обеспечивающих информационных технологий, при которой реализуется какая-либо из предметных технологий.

Поэтому под прикладными (функциональными) технологиями следует понимать совокупность базовых (обеспечивающих) технологий для автоматизации определенной задачи или функции.Прикладныеинформационные технологии – это базовые информационные технологии, содержащие алгоритмы обработки данных (например, технология автоматизированного ведения бухгалтерского учета, технология проведения экономического анализа и т.д.).

Преобразование обеспечивающей информационной технологии в функциональную может быть выполнено не только специалистом-разработчиком систем, но и самим пользователем. Это зависит от квалификации пользователя и от сложности необходимой модификации для корректной реализации предметной технологии.

В зависимости от типа пользовательского интерфейса(т.е. от того, как пользователь технологии взаимодействует с компьютером) принято выделять такие технологии:пакетные,диалоговые,сетевые.В первом случае пользователь получает только результаты работы технологии, в остальных – взаимодействует с ней на персональном компьютере или компьютере, который подключен к компьютерной сети.

Здесь следует рассмотреть режимы обработкиэкономической информации с помощью компьютеров.

Взаимодействие пользователя с компьютером может происходить в двух режимах – пакетномидиалоговом (интерактивном). Оба режима могут быть реализованы как в локальной сети, так и без таковой.

В случае, когда технология обработки информации на компьютере представляет собой заранее определенную последовательность операций, не требующую вмешательства человека, и диалог с пользователем отсутствует, информация обрабатывается в так называемом пакетном режиме. Суть его состоит в том, что программы обработки данных последовательно выполняются под управлением операционной системы как совокупность (пакет) заданий. Таким образом,пакетный режимхарактеризуется пассивным (минимальным) участием пользователя в процессе решения задачи. Пользователь лишь готовит исходные данные, которые группируются в задания. Задания становятся в очередь для выполнения. Задачи в пакетном режиме решаются с заданной периодичностью. Например, начисление заработной платы, расчет себестоимости, формирование налоговой декларации выполняются 1 раз/месяц.

Пакетный режим возник первым и широко использовался с середины ХХ в., когда обработка информации на ЭВМ осуществлялась в специально создаваемых вычислительных центрах. Заказчики подготавливали исходные данные (обычно на перфокартах или перфолентах) и отправляли их в вычислительный центр, где данные обрабатывались, и результаты обработки возвращались заказчику. С развитием персональных компьютеров (начиная с 80-х гг. прошлого века) обработка данных стала осуществляться, в основном, при непосредственном участии потребителей. Поэтому сегодня более распространен диалоговый режим, когда необходимо непосредственное взаимодействие пользователя с компьютером и на каждое свое действие пользователь получает немедленные ответные действия компьютера.

Диалоговый режим (интерактивный)в отличие от пакетного обеспечивает непосредственное вмешательство пользователя в процесс решения задачи: он инициирует начало решения, указывает форму вывода результатов, осуществляет подготовку исходных данных и т.д.

Диалог– это последовательный обмен сообщениями пользователя с компьютером. Существуют следующие типы диалога:

• меню (горизонтальное, вертикальное, иерархическое);

• вопрос/ответ (частный случай меню);

• экранная форма;

• команда;

• ограниченный естественный язык.

Тип диалога «вопрос/ответ» ограничивает ответы пользователя ответами ДА/НЕТ, а тип «экранная форма» используется для ввода исходных данных или данных для запроса. Диалог типа «команда» базируется на нажатии функциональных клавиш: «F1» – помощь; «F2» – запись; «F3» – чтение и т.д. Диалог на ограниченном естественном языке основывается на стандартных фразах естественного языка.

Таким образом, с точки зрения участия или неучастияпользователя в процессе обработки информации все информационные технологии могут быть разделены на пакетные и диалоговые, функционирующие как в локальной сети, так и без таковой.

По степени автоматизации функций человека в процессе управленияразличают такие виды информационных технологии:

• электронная обработка данных;

• автоматизация функций управления;

• поддержка принятия решений;

• экспертная поддержка.

Информационная технология обработки данныхпредназначена для решенияхорошо структурированных задач, по которым есть необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры обработки, выполнение которых, кроме затрат времени, трудностей для исполнителей не представляют. Примеры хорошо структурированных (полностью формализованных) задач: учет и контроль, оформление документов, их тиражирование, рассылка и т.п.

Важное место в технологии обработки данных в настоящее время занимает информационная технология автоматизации офиса (электронный офис), которая вначале имела целью автоматизацию рутинной секретарской работы, но со временем была призвана дополнять существующую традиционную систему коммуникации персонала. Основными ее компонентами являются текстовый и табличный процессоры, электронная почта, телефония, электронный календарь, видеотекст, сохранение изображений, аудио- и видеоконференции, факсимильная связь. Сегодня, как и ранее, главные функции офиса, заключающиеся ворганизации документооборота, принципиально не изменились. Главная отличительная черта современных электронных офисов в том, что они способны интегрировать программные и аппаратные средства на одном рабочем месте, а также снабжены развитой коммуникационной средой. Ярким проявлением программной интеграции является интегрированный пакет для офисовMicrosoft Office. В его состав входят текстовый процессор, электронная таблица, система управления базами данных, графический редактор, средства создания презентаций и многое другое. Все средства интегрированы, т.е. имеется возможность обрабатывать результаты работы, полученные с помощью одних средств, другими средствами.

Информационная технология управленияориентирована на работу в сфере информационной системы управления и используется при худшей структуре решаемых задач, для которых характерно отсутствие методов решения на основе непосредственных преобразований данных. Полезна на любом уровне управления при решениислабоструктурированныхзадач, содержащих неизвестные или неизмеряемые (количественно не оцениваемые) компоненты.

Следующие виды технологии (технология поддержки принятия решений и технология экспертной поддержки) ориентированы на неформализуемые задачи, базирующиеся на неструктурированнойинформации, которая характеризуется высокой степенью неопределенности. К таким задачам относится большинство проблем прогнозирования, перспективного планирования и т.п. Основой решения этого класса задач остаются творческий потенциал человека и различные атрибуты его деятельности (информированность, квалификация, талант, интуиция и т.п.).

Информационная технология поддержки принятия решений. Выработка решений, являющихся основной целью этой технологии, происходит в результате процесса, в котором принимают участие:

• система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления,

• человек как руководящее звено, которое задает исходные данные и оценивает полученный результат вычислений на компьютере.

Информационная технология экспертной поддержки (экспертных систем). Основана на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность получать консультации экспертов по любым проблемам, по которым этими системами накоплены знания, поскольку позволяют представить знания специалистов высокой квалификации о предметной области. Центральный элемент экспертной системы –база знаний, которая отражает знания специалистов-экспертов в соответствии с какой-либо моделью (деревья вывода, деревья целей, семантические сети и т.д.). Экспертные системы используютсядля консультацийпо выработке инвестиционных решений, выбору стратегии маркетинга, кредитованию и т.д.

Бессмысленно говорить об информационной технологии без ориентации на ее пользователя. Пользователями являются сотрудники, находящиеся на различных уровнях иерархии управления предприятием.Типовая структура системы управления предприятиемвключает три уровня: нижний (оперативный уровень), средний (тактический уровень) и верхний (стратегический уровень). На каждом уровне применяются свои информационные технологии. Типовые информационные технологии предприятия:

• на оперативном уровне – транзакционные технологии (TPS‑технологии –Transaction Processing System);

• на тактическом уровне – технологии аналитической обработки данных (DSS-технологии –Decision Support System) и технологии, поддерживающие управленческие функции (MIS-технологии –Management Information System);

• на стратегическом уровне – технологии интеллектуальной обработки данных (ESS-технологии –Executive Support System).

Все технологии связаны между собой информационно.

Каждая из перечисленных технологий в свою очередь состоит из подтехнологий.

Главная функция оперативного уровнясостоит в регистрации всех событий, происходящих на предприятии и за его пределами. Для этого создаются АРМы специалистов – бухгалтеров, менеджеров, кассиров и др. Эти специалисты осуществляют непосредственный контакт с внешней средой: прием заказов; регистрация поступления материалов от поставщиков и передача их на склад; выписка счетов, нарядов на оплату труда и т.д. В результате функционированияTPS-технологий получают стандартные документы: платежные поручения; счета; расходные и приходные накладные и т.д. Поэтомутранзакционные технологии (TPS)предназначены для ежедневной обработки поступающих в виде документов сообщений (счета, акты, накладные и т.д.), что позволяет создавать различные отчеты, сводки, ведомости. Такого рода результирующие документы необходимы дляоперативного управленияпроизводственными процессами. СоставTPS‑технологий:

• OLTP-технология (On-line Transaction Processing);

• Web-технология;

• офисная технология (например, MS Office);

• технология поддержки потоков документов (технология электронного документооборота) и др.

OLTP-технология

Эта технология предназначена для обработки повседневной, текущей информации, поступающей из цехов, складов, от поставщиков, банков и т.д. Примером простейшей транзакционной системы OLTP-технологии может служить любая бухгалтерская система, если на предприятии не внедрена интегрированная информационная система.

Web-технологии

Создание глобальной распределенной сети Word Wide Webявляется одним из крупнейших достижений человечества. Технологии, сформировавшиеся на базе глобальной сети, но применяемые в пределах локальной сети или отдельного компьютера, получили названиеWeb-технологий. Организация информационных ресурсовWWWоснована на понятиигипертекста. Обычно текст представляется как одна линия, читаемая в одном направлении. Гипертекстовая технология заключается в том, что текст представляется в виде многомерной сетевой структуры. Для этого он делится на фрагменты, которые соединяются между собой по смысловому признаку. Следуя указанным связям, можно читать материал в любом порядке.

Гипертекст– это совокупность документов или их частей, чтение или просмотр которых может быть организован в различных направлениях.

Web-технологии стали быстро развиваться с появлением языка гипертекстовой разметкиHTML(Hypertext Markup Language). Содержательно законченным элементом в данной технологии являетсяHTML-страница со встроенными ссылками на другие страницы. Набор объединенных и взаимосвязанных страниц называетсяWeb-сайтом.

На тактическом уровнеиспользуются технологии, предназначенные для автоматизации управленческой деятельности (MIS-технологии), и технологии, предназначенные для поддержки принятия решений (DSS-технологии).

Технологии, поддерживающие управленческие функции (MIS), предназначены для автоматизации планирования деятельности предприятия, для организации контроля за ходом выполнения планов производства и реализации продукции и составления отчетов для руководства. Как правило, функции планирования, анализа и контроля реализуются в рамках интегрированных систем классаERP.

Технологии аналитической обработки данных (DSS)необходимы для подготовки (формирования) управленческих решений. Исходной информацией здесь служат не ежедневно поступающие сообщения, а специальнонакопленные данныеза длительный период, позволяющие определятьтенденции процессовили событий в различных разрезах. Эта технология в условиях рыночной экономики приобретает большое значение, так как руководитель должен обладать инструментом, обеспечивающим оперативный анализ текущего состояния предприятия и принятия решения на будущее.

Процесс принятия решения в большинстве случаев включает генерацию возможных решений (формирование списка альтернатив), их оценку и выбор лучшего варианта. При выборе варианта приходится учитывать большое число неопределенных и противоречивых факторов. Неопределенность является неотъемлемой частью процессов принятия решений. Поэтому в сложных и ответственных моментах лицо, принимающее решение (ЛПР), обращается к опытным и знающим людям (экспертам, советникам) за подтверждением своего решения. Такие обращения представляют собойпроцесс поддержки принятия решения.

DSS‑технологии нашли свое отражение в различных программных продуктах, известных под общим названиемСППР (системы поддержки принятия решений), реализующих методы и способы интеллектуальной поддержки принимаемых решений. СППР – это система, обеспечивающая лицо, принимающее решение, необходимыми для принятия решения данными, знаниями, выводами и/или рекомендациями. Но СППР, основанные на знаниях, существенно отличаются от экспертных систем своей целевой направленностью: СППР призвана помочь лицу, принимающему решение, в решении стоящей перед ним проблемы, а экспертная система – заменить человека при решении проблемы.

В настоящее время достаточно распространенной технологией, ориентированной на поддержку принятия решений, является OLAP-технология (On-line Analytical Processing).OLAP‑технология – это инструмент, используемый дляоперативного анализа данных, формирования и принятия решений. Основное назначениеOLAP‑технологий – динамический многомерный анализ данных, моделирование и прогнозирование. В основу данной технологии положенметод хранения данныхв специальной форме, названнойхранилищем данных(Data Warehouse). Аналитическую обработку данных средствамиOLAP‑технологий поддерживают ряд современныхERP-систем.

Хранилище данных– это предметно-ориентированный, неизменяемый и поддерживающий хронологию набор данных. Хранилище данных представляет собой базу обобщенных данных. По сравнению сбазами оперативных данных(т.е. по сравнению с базами данных для оперативной обработки транзакций) хранилища данных обеспечивают более гибкое и простое формирование произвольных справочно-аналитических запросов, а также применение специализированных методов статистического и интеллектуального анализа данных.

Важно подчеркнуть, что если с помощью OLTP-технологий получают оперативную информацию о состоянии объекта, то с помощьюOLAP‑технологий – интегрированную информацию о состоянии объекта путем выполнения различных статистических группировок исходных данных.

На стратегическом уровнеиспользуются системы поддержки руководства. Эти системы используюттехнологии интеллектуальной обработки данных (ESS-технологии)и ориентированы в основном на работу с внешними по отношению к предприятию данными, которые характеризуютсянечеткостью,неполнотой,противоречивостью. Примером здесь могут служить информация о конкурентах, ситуации на рынках, перспективы изменения тех или иных цен на продукцию, энергоносители, таможенных тарифов и т.д. Таким образом, технологии интеллектуальной обработки данных используются в том случае, если необходимо решать плохо структурированные задачи, отличающиеся нечеткими характеристиками.

В классе ESS-технологий можно выделить два наиболее распространенных подкласса:

• технологии интеллектуального анализа данных (DM-технологии –Data Mining);

• системы обработки знаний.

Технологии интеллектуального анализа данных (DM-технологии) предназначены для обработкинеструктурированной информации, поступающей в основном в виде текстов на естественном языке. Актуальными эти технологии становятся в случае необходимости поисказакономерностейили связей между различными событиями, явлениями или процессами – закономерностей в деятельности предприятия и на рынке. Например, для принятия решения на уровне предприятия важно знать, существует ли связь между миграцией населения в конкретном регионе, продажами некоторого товара и ценами на дизельное топливо. Причем достоверная статистика может отсутствовать. Информация, как правило, поступает в виде текстов сообщений из газет, журналов, бюллетеней, из сети Интернет и т.д.

В основе DM-технологии лежит хранилище данных (DataWareHouse–DWH).DWH– это предметно-ориентированный, интегрированный, неизменяемый и поддерживающий хронологию набор данных, специфическим образом организованный для целей поддержки принятия решений.

Задачи, решаемые с помощью DM-технологий:

• классификация– позволяет выявить признаки, характерные для некоторой группы объектов. Наличие таких признаков позволяет вновь появившийся объект отнести к одному из классов;

• кластеризация– в результате решения данной задачи исходные объекты разбиваются наоднородные группы(кластеры). Наличие таких групп позволяет принять решение по отношению к одной из них;

• выявление ассоциаций, т.е. закономерностей, отраженных в данных, фиксирующих наступление каких-либо событий;

• выявление последовательностей, т.е. закономерностей, фиксирующих наступление событий с некоторым разрывом во времени.

Среди технологий для решения перечисленных задач можно выделить технологию нечетких системинейросетевые технологии.

Технология нечетких системвозникла как реакция на то, что традиционные компьютерные вычисления являются слишком жесткими для отражения реального мира. Существует огромное количество проблем, для решения которых невозможно получить полную и точную информацию. В результате появилось понятие «мягкие вычисления», которые были положены в основу обработки нечетких высказываний (Fuzzy).

Широкую популярность приобрели нейросетевые технологии, предназначенные для воспроизведения неосознанных мыслительных усилий человека в форменейросетей. Такого рода технологии используются для распознавания каких-либо событий или предметов. С их помощью можно воспроизвести многочисленные связи между множеством объектов. Некоторые сферы применения нейросетей:

• экономика и бизнес – предсказание поведения рынков, предсказание банкротств, оценка стоимости недвижимости, автоматическое рейтингование, оценка кредитоспособности;

• Интернет – ассоциативный поиск информации;

• автоматизация производства – оптимизация режимов производственного процесса, диагностика качества продукции, предупреждение аварийной ситуации;

• безопасность и охранные системы – системы идентификации личности, распознавание автомобильных номеров и аэрокосмические снимки.

Искусственные нейросети, в отличие от обычных программных систем, не требуют программирования, что ставит их в ряд перспективных средств принятия решений. Они сами настраиваются, т.е. обучаются тому, что требуется пользователю. Нейросеть состоит из нейронов, располагаемых по слоям. Один нейронработает следующим образом: на его вход поступает набор входных сигналов; нейрон суммирует входные сигналы и генерирует выходной сигнал, который направляется либо в другие нейроны, либо на выход сети. Связь между нейронами характеризуется интенсивностью (силой возбуждения), называемой такжесинаптическим весом(весовым коэффициентом). Перед применением нейросеть обучается на набореобучающих примеров, которые представляют собой уже известные результаты решения задачи без нейросети. Обучение нейронных сетей представляет собой последовательный процесс изменения синаптических весов, отражающих силу возбуждения связей между нейронами. Таким образом, преимущество нейросетей заключается в том, что они:

1. способны обучаться на примерах без программирования, что позволяет отказаться от поиска каких-либо аналитических зависимостей между входными данными и результатами;

2. могут обучаться на неполной, противоречивой и искаженной информации;

3. для использования не требуют профессионалов-математиков;

4. не требуют выполнения условия отсутствия взаимосвязи (отсутствия мультиколлинеарности) между входными факторами, как этого требуется в регрессионном анализе.

Следующий подкласс информационных технологий интеллектуальной обработки данных (ESS-технологий) –системы обработки знаний– включает, прежде всего,экспертные системы, базирующиеся на таких моделях знаний, как деревья вывода, деревья целей, семантические сети и т.д. Особое место здесь занимают знания, позволяющие решатьобратные задачи. Если прямые задачи решаются в случае, когда необходимо знать результаты деятельности предприятия в предыдущем периоде, то для решения обратных задач необходимо знание тех значений экономических показателей или перечня действий исполнителей, которые приведут к достижению поставленных целей в будущем.

Рассмотренные технологии являются типовыми, так как используются в процессе управления объектами в различных сферах экономической деятельности.