А.С. Кольцов Е.Д. Федорков

Информационные технологии

Учебное пособие

Воронеж 2005

Воронежский государственный технический

университет

А.С. Кольцов Е.Д. Федорков

Информационные технологии

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

Воронеж 2005

УДК 004.37

Кольцов А.С., Федорков Е.Д. Информационные технологии: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2005. 241 с.

В учебном пособии рассматриваются основные вопросы информационных технологий, общая классификация видов информационных технологий и их реализация в технических областях; базовая и конкретные информационные технологии; особенности информационных технологий; модели, методы и средства реализации перспективных информационных технологий. Издание соответствует Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 230200 «Информационные системы», специальности 230202 «Информационные технологии в образовании», дисциплине «Информационные технологии».

Табл. 1. Ил. 17. Библиогр.: 27. назв.

Рецензенты: зам. директора ВНИИС по науке д-р техн.

наук И.И Малышев;

д-р техн. наук, проф. О.Н. Чопоров

© Кольцов А.С., Федорков Е.Д., 2005

© Оформление. ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2005

Оглавление

Введение	5
1 Информатизация общества	6
1.1 Появление и развитие информатики	6
1.2 Структура информатики	8
1.3 Представление об информационном обществе	12
1.4 Роль информатизации в развитии общества	14
1.5 Опыт информатизации и перспективные идеи	20
1.6 Информационные ресурсы	28
1.7 Информационные продукты и услуги	30
1.8 История развития рынка информационных услуг	36
1.9 Структура рынка информационных услуг	37
1.10 Правовое регулирование на информационном рынке	44
2 Содержание информатики	47
2.1 Основные уровни информатики	47
2.2 Определение и задачи информационной технологии	51
2.3 Информационные технологии как система	53
2.4 Этапы эволюции информационных технологий	56
3 Базовые информационные технологии	64
3.1 Мультимедиа технологии	64
3.2 Геоинформационные технологии	67
3.3 CASE-Технологии	73
4 Базовые информационные процессы	79
4.1. Извлечение информации	79
4.2 Транспортирование информации	82
4.3 Обработка информации	94
4.4 Хранение информации	103
4.5 Представление и использование информации	116
5 Прикладные информационные технологии	123
5.1. Информационные технологии организационного управления	123
5.2 Информационные технологии в промышленности и экономике	132
5.3 Информационные технологии в образовании	134
5.4 Телекоммуникационные технологии	145
5.5 Технологии искусственного интеллекта	159
6 Инструментальная база информационных технологий	178
6.1 Программные средства информационных технологий	178
6.2 Технические средства информационных технологий	181
6.3 Методические средства информационных технологий	190
7 Информация и система	202
7.1. Понятие информации, виды информации	202
7.2. Методы получения, использования информации и системного анализа	208
7.3. Количество информации в системе	214
7.4. Информация и управление. Информационные системы	223
7.5 Информация и самоорганизация	233
7.6. Базовые новые информационные технологии исследования и актуализации систем	236
Заключение	238

Введение

Человечество занималось обработкой информации тысячи лет, а первые информационные технологии основывались на использовании счетов и книгопечатания. Ускорившееся за последние 40 лет развитие информационной технологии в первую очередь связано с появлением компьютеров. Успехи интегральной микроэлектроники обусловили ее проникновение почти во все стороны повседневной жизни, а также привели к многообразному переплетению различных ее отраслей. Узкий смысл термина «информационная технология» определился к концу 1970-х годов, когда его стали употреблять в связи с использованием современной электронной техники для обработки информации.

Информационная технологи охватывает всю вычислительную технику и технику связи и отчасти бытовую электронику, телевизионное и радиовещание. Она находит применение в промышленности, управлении, торговле, образовании, медицине, науке и военной сфере.

1. Информатизация общества

1.1 Появление и развитие информатики

Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, занимающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatique (информатика) образован путем слияния слов information (информация) и automatique (автоматика) и означает "информационная автоматика или автоматизированная переработка информации". В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике).

Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятельности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины становятся интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием компьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин "информатика" приобретает новое дыхание и используется не только для отображения достижений компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации.

В нашей стране подобная трактовка термина "информатика" утвердилась с момента принятия решения в 1983 г. на сессии годичного собрания Академии наук СССР об организации нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации. Информатика трактовалась как "комплексная научная и инженерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики".

Информатика в таком понимании нацелена на разработку общих методологических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т.п. с помощью информационных моделей.

Существует множество определений информатики, что связано с многогранностью ее функций, возможностей, средств и методов. Обобщая опубликованные в литературе по информатике определения этого термина, предлагаем такую трактовку.

Информатика– это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Часто возникает путаница в понятиях "информатика" и "кибернетика". Попытаемся разъяснить их сходство и различие.

Основная концепция, заложенная Н. Винером в кибернетику, связана с разработкой теории управления сложными динамическими системами в разных областях человеческой деятельности. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров.

Кибернетика– это наука об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др.

Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания новой информации более широко, практически не решая задачи управления различными объектами, как кибернетика. Поэтому может сложиться впечатление об информатике как о более емкой дисциплине, чем кибернетика. Однако, с другой стороны, информатика не занимается решением проблем, не связанных с использованием компьютерной техники, что, несомненно, сужает ее, казалось бы, обобщающий характер. Между этими двумя дисциплинами провести четкую границу не представляется возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует довольно распространенное мнение, что информатика является одним из направлений кибернетики.

Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базируется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно использует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика, внешне очень похожие дисциплины, различаются, скорее всего, в расстановке акцентов:

в информатике – на свойствах информации и аппаратно-программных средствах ее обработки;

в кибернетике – на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода.