Какими основными свойствами характеризуются информационные технологии
Информационная технология (ИТ) ‑ комплекс взаимосвязанных научных, технологических, экономических, инженерных дисциплин, занимающихся изучением, созданием и применением методов, средств, правил, используемых для получения новой информации (сведений, знаний), сбора, обработки, анализа, хранения, интерпретации, выделения и применения данных и информации с целью удовлетворения информационных потребностей народного хозяйства и общества в требуемом объёме и заданного качества с применением современных программных и компьютерных средств. В настоящее время под информационными технологиями чаще всего подразумевают компьютерные информационные технологии, так как имеет место активное использование компьютерной техники и программного обеспечения для получения, хранения, обработки и передачи информации.
Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительная техника и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Внедрение ИТ должно начинаться с алгоритмизации, создания математического обеспечения, моделирования, формирования информационных хранилищ для промежуточных данных и решений.
Выделяют следующие основные характеристики информационной технологии:
— предметом процесса обработки являются данные;
— целью процесса является получение, хранение, обработка, передача информации;
— средствами осуществления процесса являются программные, аппаратные и программно-аппаратные вычислительные комплексы;
— процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с данной предметной областью;
— выбор управляющих воздействий на процессы осуществляется лицами, принимающими решения;
— критерием оптимизации процесса являются своевременность доставки информации пользователю, ее надежность, доступность, полнота.
Основные составляющие информационных технологий:
1. Техническое обеспечение – это аппаратные средства и средства коммуникации, обеспечивающие работу ИТ. Как правило, включают персональные компьютеры, периферийные устройства, линии связи, сетевое оборудование и др.
2. Программное обеспечение (ПО) непосредственно реализует функции получения, обработки, хранения, отображения, поиска и анализа данных, обеспечивает взаимодействие пользователя с ЭВМ посредством пользовательского интерфейса. ПО находится в прямой зависимости от технического обеспечения.
3. Информационное обеспечение представляет собой совокупность проектных решений по видам, объемам, способам размещения и формам организации информации.
5. Методическое обеспечение – это комплекс нормативно методических и инструктивных материалов по подготовке и оформлению документов по эксплуатации технических средств и компьютерной сети, организации работы специалистов — пользователей и технического персонала.
5. Математическое обеспечение – это совокупность алгоритмов, математических методов, моделей обработки информации, используемых при решении функциональных задач и в процессе автоматизации проектных работ. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов проектирования и управления, методы и средства решения типовых задач экономики и управления, методы оптимизации запасов материальных ресурсов и принятия оптимальных управленческих решений.
6. Правовое обеспечение – это совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании, внедрении и использовании ИТ.
7. Лингвистическое обеспечение включает совокупность научно-технических терминов и других языковых средств, используемых в ИТ, а также правил формализации естественного языка, включающих методы сжатия и раскрытия текстовой информации с целью повышения эффективности автоматизированной обработки информации и облегчающих общение человека с средствами ИТ.
Информационные технологии характеризуются следующими основными свойствами:
1. Целесообразность. ИТ реализуется с целью повышения эффективности производства или иной деятельности путем автоматизации бизнес-процесс, в которых большую роль играет надежность, своевременность и полнота информации. Бизнес-процесс представляет собой систему последовательных, целенаправленных и регламентированных видов деятельности, достигающих значимых для организации результатов.
2. Системная полнота или целостность процесса. Процесс включает все элементы, обеспечивающие необходимую завершенность действий человека в достижении поставленной цели.
3. Регулярность процесса и высокая степень расчлененности его на однозначные этапы.
5. Взаимодействие с внешней средой.
6. Реализация во времени. Информационная технология должна соответствовать новым потребностям организации, реагировать на изменения бизнес-процессов и учитывать новые возможности технических средств и программного обеспечения. Поэтому после внедрения ИТ, как правило, происходит ее постоянное развитие: модификация, изменение структуры, включение новых компонентов.
Классификация информационных технологий зависит от критерия классификации. В качестве критерия может выступать показатель или совокупность признаков, влияющих на выбор той или иной информационной технологии.
По типу обрабатываемых данных ИТ разделяются на: текстовые, табличные, графические, гипертекстовые. Информационные технологии, предназначенные для обработки одновременно нескольких видов информации (текстовой, графической, звуковой, видео и т.д.), называются мультимедийными информационными технологиями.
По степени распределенности выполняемых операций выделяют локальные и сетевые информационные технологии.
Наиболее наглядной классификацией информационных технологий является классификация по степени автоматизации задач управления. В соответствии с этим признаком выделяют пять основных видов ИТ:
1. Технологии обработки данных. Предназначены для решения структурированных задач, алгоритмы решения которых хорошо известны и для решения которых имеются все необходимые входные данные.
2. Автоматизация функций управления. Цель такой ИТ удовлетворение информационных потребностей всех без исключения сотрудников организаций, имеющих дело с принятием решений, на основе различных видов отчетов.
3. Электронный офис. Обеспечивает организацию и поддержку коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и обработки информации. Технология автоматизации офиса строится на базе таких продуктов, как текстовые и табличные редакторы, электронная почта, электронный календарь, телеконференции, системы электронного документооборота и т.д.
5. Системы поддержки принятия решений. Обеспечивает переработку больших объемов информации и принятия решения. Особенность данной ИТ в том, что человек активно участвует в данном процессе на начальной и завершающей стадиях (вводит данные в компьютер и принимает окончательное решение на основе полученной информации), а компьютер под управлением человека создает новую информацию.
5. Экспертная поддержка. Дает возможность получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания, и принимать обоснованные решения.
Контрольные вопросы
1. Опишите принцип работы системы передачи информации.
2. Что такое код? Какое количество кодовых комбинаций необходимо для кодирования всех символов русского алфавита, белорусского алфавита?
3. Что такое разрядная сетка ЭВМ? Чем она определяется?
4. Какие форматы используются для представления: а) целых; б) вещественных чисел?
5. Сколько кодовых комбинаций можно представить с помощью одного байта?
6. В чем состоит особенность представления графической информации?
7. Каким образом представляются команды в ЭВМ?
8. Что такое система счисления?
9. Что называется основанием (базисом) системы счисления?
10. Какая система счисления называется позиционной системой счисления?
11. Представьте число 132,35610 в виде полинома.
12. Какое максимальное число можно представить с помощью двух (трех, восьми, шестнадцати) разрядов?
13. Как перевести число из двоичной системы счисления в восьмеричную (шестнадцатеричную) систему счисления?
Основными свойствами информационной технологии являются:
целесообразность,
наличие компонентов и структуры,
взаимодействие с внешней средой,
целостность,
развитие во времени.
Целесообразность – главная цель реализации информационной технологии состоит в повышении эффективности производства на базе использования современных ЭВМ, распределенной переработке информации, распределенных баз данных, различных информационных вычислительных сетей (ИВС) путем обеспечения циркуляции и переработки информации.
Структура информационной технологии – это внутренняя организация, представляющая собой взаимосвязи образующих ее компонентов, объединенных в две большие группы: опорную технологию и базу знаний.
Модели предметной области – совокупность описаний, обеспечивающие взаимопонимание между пользователями: специалистами предприятия и разработчиками.
Опорная технология – совокупность аппаратных средств автоматизации, системного и инструментального программного обеспечения, на основе которых реализуются подсистемы хранения и переработки информации.
База знаний представляет собой совокупность знаний, хранящихся в памяти ЭВМ. Базы знаний можно разделить на интенсиональную (т. е. знания о чем-то «вообще») и экстенсиональную, (т. е. знания о чем-то «конкретно»).
В интенсиональной базе хранятся оболочки, а в экстенсиональной хранятся оболочки с запоминанием, которые носят название баз данных.
База знаний представляет отображение предметной области и включает в себя базу данных ( директивная информация – плановые задания, научно-техническая информация, учетно- производственная информация, вспомогательная информация, отражающие режимы работы подразделений предприятия).
Взаимодействие с внешней средой – взаимодействие информационной технологии с объектами управления, взаимодействующими предприятиями и системами, наукой, промышленностью программных и технических средств автоматизации.
Целостность – информационная технология является целостной системой, способной решать задачи, не свойственные ни одному из ее компонентов.
Реализация во времени – обеспечение динамичности развития информационной технологии, ее модификация, изменение структуры, включение новых компонентов.
7. Система — это образующая единое целое совокупность материальных и нематериальных объектов, объединенных некоторыми общими признаками, назначениями, свойствами, условиями существования, жизнедеятельности, функционирования и т.д.
Функционирование системы — процесс переработки входной информации в выходную, носящий последовательный характер во времени.
Подсистема — часть любой системы.
Свойства системы (в т.ч. ИС):
сложность — система зависит от множества входящих в нее компонентов, их структурного взаимодействия, а так же сложности внутренних и внешних связей;
делимость — система состоит из ряда подсистем или элементов, выделенных по определенным признакам и отвечающих конкретным целям и задачам;
целостность системы — означает то, что все элементы системы функционируют как единое целое;
многообразие элементов системы и различие их природы — свойство связано с функционированием элементов, их спецификой и автономностью;
структурность — определяет наличие установленных связей и отношений между элементами внутри системы, распределение элементов системы по уровням и иерархиям;
адаптивность системы — означает приспосабливаемость системы к условиям конкретной предметной области;
интегрируемость — означает возможность взаимодействия системы с вновь подключаемыми компонентами или подсистемами.
Информационная система — это взаимосвязанная совокупность информационных, технических, программных, математических, организационных, правовых, эргономических, лингвистических, технологических и других средств, а также персонала, предназначенная для сбора, обработки, хранения и выдачи экономической информации и принятия управленческих решений.
Свойства информационных систем:
любая ИС может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения сложных систем;
при построении ИС необходимо использовать системный подход;
ИС является динамичной и развивающейся системой;
ИС следует воспринимать как систему обработки информации, состоящую из компьютерных и телекоммуникационных устройств, реализованную на базе современных технологий;
выходной продукцией ИС является информация, на основе которой принимаются решения или производятся автоматическое выполнение рутинных операций;
участие человека зависит от сложности системы, типов и наборов данных, степени формализации решаемых задач.
Процессы в информационной системе:
ввод информации из внешних и внутренних источников;
обработка входящей информации;
хранение информации для последующего ее использования;
вывод информации в удобном для пользователя виде;
обратная связь, т.е. представление информации, переработанной в данной организации, для корректировки входящей информации.
8. Информационная технология — это совокупность приемов, методов и средств сбора, ввода, хранения, обработки, передачи и выдачи информации потребителю с использованием средств компьютерной техники и средств коммуникаций.
Информационная технология (ИТ) прошла несколько этапов в своём развитии:
1) «ручная» или «графическая» ИТ (до середины XIX века). На этом этапе человек стал использовать различную графику (буквы, рисунки, различные символы), основным инструментом была ручка, карандаш. В типографии использовались станки для печатания книг и газет. Для передачи информации широко использовалась почта. Основная цель технологии – представление информации в нужной форме.
2) «механическая» ИТ ( с конца XIX века). В это время стала применяться механическая пишущая машинка, а так же были изобретены и стали использоваться телеграф и телефон. Процесс создания и передачи информации ускорился, стал более удобным. Основная цель – представление информации в нужной форме более удобными средствами.
3) «электрическая» ИТ ( с середины XX века). В этом периоде стали применять электрическую пишущую машинку. Появились копировальные машины, большие ЭВМ, портативные магнитофоны. Для передачи информации стали использовать радио, телевидение, радиотелефон. Информация стала более доступная для населения. Изменилась цель технологии – формирование содержания, а не формы.
4) «компьютерная» ИТ (конец XX века). Для населения поступают в продажу персональные компьютеры, принтеры, сканеры. Для передачи информации широко стали использовать компьютерные телекоммуникации (Интернет). Поступление и отправление информации в мультимедийном варианте стала возможна в каждом доме, в каждой семье. Цель технологии сфокусирована на формировании содержательной стороны информации.
5) «цифровая» ИТ (начало XXI века). В различных сферах жизнедеятельности человека стали использоваться приборы с интегральными схемами и «чипы». Широко стала использоваться электронная почта. Применяется цифровое телевидение, население используют цифровые видео и фотоаппараты, телефоны с цифровой технологией. В быту повсеместно используются приборы с применением интегральных схем. Увеличивается скорость и качество информации. На этом этапе создаются системы поддержки принятия решений. Цель технологии смещается в сторону встроенных элементов анализа и искусственного интеллекта для разных уровней управления.
9. Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.п.
По аналогии и для информационной технологии должно быть нечто подобное. Такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Выделим отдельно из этих средств программные продукты и назовем их инструментарием, а для большей четкости можно его конкретизировать, назвав программным инструментарием информационной технологии.
Инструментарий информационной технологии — один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.
В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.). экспертные системы и т.д.
Информационная технология (ИТ) является
сложной и комплексной системой, охватывающей разнообразный круг проблем,
явлений, подходов и т. п. Поэтому для дальнейшего раскрытия сущности, состава,
содержания и т. п. ИТ будем использовать принципы и методы системного подхода.
Системный подход
– это
методология исследования, конструирования, прогнозирования систем разных типов и
классов. Главным методологическим ядром системного подхода является система.
Под системой будем понимать взаимосвязанную совокупность элементов
преследующих общую для них цель.
Реализация системного подхода в описании
ИТ предполагает использование принципа целостности, в соответствии с которым
при системном подходе выделяются следующие аспекты или подходы.
Сущностный подход
заключается в раскрытии сущности системы, качественной специфики, присущих ей
системных качеств.
Выявление сущности системы наиболее
сложный этап познания существенных признаков ИТ, которые отличают ее от других
объектов и систем.
Начало широкого применения понятия ИТ в
экономике, управлении и нформационной деятельности приходится на 60–70-е годы XX в. и связано с развитием
компьютерных и телекоммуникационных принципов, методов и средств обработки
информации, а в последние годы в связи развитием концепции информатизации общества.
В эти годы приходит осмысление, что информация выступает как полноправный
ресурс наряду с материальными, энергетическими, финансовыми и другими ресурсами.
Большинство исследователей сходится на
том, что семантика слова «технология» восходит к древней Греции, где techne – обозначало
искусство, мастерство, умение, а … логия – науку. Основные определения
термина «информационная технология» приведены в таблице 3.
Анализ приведенных определений понятия
технология и информационная технология позволяет выделить ряд существенных признаков.
• Процессный характер ИТ
проявляется в том, что сущность технологии связана с преобразованием свойств,
формы, содержания и т. п. информации, во-первых, и, во-вторых, с процессом
организации ИТ.
• Формализованный характер. ИТ
представляется в различных формализованных формах: в виде проекта, алгоритмов и
программ, различного рода математических моделей и др.
• Ориентация на практику. Благодаря
запросам практики информационные процессы стали реализовываться в форме технологий.
• Концентрация в себе научных знаний
и опыта реализации информационных процессов.
• Получение эффективности, достижение
конечного результата – неотъемлемые характеристики ИТ. Главным критерием
социальной эффективности ИТ выступает свободное время человека. ИТ обеспечивает
экономию затрат труда, энергии, ресурсов.
• Обеспечение заданного пользователем уровня
качества реализации информационных процессов.
По мнению специалистов, в определении ИТ
подчеркивают широкий и узкий смысл понятия. В широком смысле ИТ – это
наука, научная дисциплина о методах описания, разработки и создания информационных
технологий. В узком смысле – это целенаправленная деятельность по
реализации информационных процессов с помощью современных методов и средств, с
одной стороны, с другой стороны, ИТ – это представленное в проектной форме
концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, т. е. не что
иное, как технологическая документация, технологическая карта и т. п.
Следует отметить, что механический
перенос понятия «технология» имеет положительные и отрицательные стороны. Положительное
– широкое использование и популяризация этого термина в теории и практике
информатики. Отрицательные стороны связаны с отождествлением материальной
(вещественной) и идеальной (интеллектуальной) природы информации.
Второй важной составляющей понятия ИТ
является понятие «информация». В последнее время термин «информация» приобретает
все большую популярность и привлекает к себе внимание многих ученых и
специалистов. Однако, несмотря на это, единый взгляд на познание сущности «информация»
в настоящее время не выработан.
Функциональный
подход требует
дать ответ на вопросы. Каковы внутренние и внешние функции? Как эти функции
позволяют достигать цели системы? Какова активность, жизнедеятельность системы?
Определение
функций системы предполагает установление ее цели. ИТ является целенаправленной
системой. Основная цель ИТ состоит в формировании качественного информационного
ресурса (новой информации, знаний), необходимого для повышения эффективности
системы, в которой она функционирует. Декомпозиция общей цели позволяет
построить дерево целей, которое отражает все направления реализации ИТ.
Для
достижения целей ИТ необходимо выполнить определенные функции. Главными из них
являются формирование концептуальной модели ИТ, преобразование данных,
информации и знаний (сбор, обработка, хранение, передача, распространение и
др.) и функции по обеспечению ИТ. Внешние функции реализуются для удовлетворения
потребностей в качественных и эффективных ИР разнообразных элементов:
государства, политической среды, социальной и производственной сферы, науки,
экономики, технологии и др.
Структурный
подход позволяет
установить внутреннюю организацию системы, способы взаимосвязи элементов,
компоненты в системе, ее структуры.
Выделенные
функции закрепляются в структурах, которые представляют собой способы
взаимодействия элементов в системе. Обобщенная структура ИТ представлена на
рисунке 3. Функциональная структура технологического информационного процесса
задается логикой реализации процедур преобразования информации и технологическими
принципами. Конкретная ИТ должна вписываться в соответствующую организационную
структуру управления ИС, технологическую
систему.
Коммуникативный
подход раскрывает
вопросы взаимодействия системы с внешней средой путем определения материальных,
энергетических и информационных связей. Данное свойство системы называют
открытостью.
Свойство
открытости ИТ проявляется во взаимодействии с внешней средой путем постоянного
обмена с ней энергией, веществом и информацией. Здесь мы основное внимание
обратим на информационный аспект, хотя материальный и энергетический обмен
также играет не последнюю роль в функционировании и развитии технологии.
ИТ
как открытая система имеет следующие характерные свойства. Первое, обладает
свойством активности. Оно проявляется в целенаправленном взаимодействии с
внешней средой для удовлетворения своих потребностей. Активность ИТ связана с
наличием в ней целенаправленных и целеустремленных компонентов, главным
элементом которого является персонал.
Возрастание
активной роли ИТ связано с изменением характера развития внешней среды и с
возрастающей сложностью взаимодействия с потребителем. ИТ (субъект) по
воздействию на объект должна приводить его в то состояние, которое в наибольшей
степени помогает достигать цели объекта, т. е. носить активный характер. Активность
ИТ предполагает, прежде всего, расширение ее действий и функций в процессе
своего функционирования и развития. Поэтому активность ИТ должна обладать
определенной устойчивостью.
В
ходе практической реализации поставленных целей ИТ необходимо управлять своей
деятельностью, в соответствии с изменениями внешней среды. Следовательно,
активность ИТ должна, прежде всего, быть направлена на познание закономерностей
развития внешней среды для дальнейшего активного воздействия на нее.
Важным
в использовании ИТ является учет свойства гомеостатичности, которое
обеспечивает целостность системы в условиях постоянно меняющегося состояния
внешней среды. Здесь следует указать на то, что при различных состояниях
внешней среды существенные переменные системы остаются стабильными или
изменяются в заданных пределах, тем самым обеспечивая равновесие с внешней
средой. Такое состояние характеризует систему как целостность и не может быть
приписано ни одной ее части (подсистеме).
В
практическом плане свойство открытости ИТ реализовано в разработке концепции
открытых ИС. Суть ее кратко сводится к следующему: каждая открытая ИС предназначена
для решения двух задач (обработки и передачи данных) и состоит из двух частей –
прикладные процессы, предназначенные для обработки данных и, в первую очередь,
для удовлетворения потребностей пользователей; и область взаимодействия,
обеспечивающая передачу данных между прикладными процессами, расположенными в
различных системах. Главную роль в разработке открытых систем играет Международная
организация по стандартизации (ISO). Она
разрабатывает стандарты взаимодействия открытых систем (OSI).
Интегративный
подход выявляет
системообразующие факторы, механизмы обеспечения единства системы, ее целостности.
Исследуя
проблему целостности, многие ученые придерживаются различных взглядов на
понятие целостности. Первый подход к проблеме целостности связывают с наличием
у системы новых свойств (неаддитивности, эмерджентности, интегральности и т. п.),
не присущих ее элементам. Второй подход акцентирует внимание на автономности,
цельности системы и противопоставленности внешней среде. В третьем подходе в
качестве критерия целостности системы выделяют наличие определенной степени
упорядоченности, организованности элементов системы, взаимосвязей и
взаимодействий, определенной тесноты связей; наличие такого сочетания элементов
(подсистем), свойств и связей системы, которое в наибольшей степени отвечает ее
целям функционирования и развития. Здесь прослеживается тесная связь свойства
целостности с организованностью системы.
Четвертый подход объединяет первый и третий, вместе взятые.
В
последнее время в связи с развитием функционального подхода в научном познании
развивается взгляд на проблему целостности с этих позиций. Выделение
функциональной целостности в познании систем – еще один шаг в изучении этой
сложной проблемы, позволяющий учитывать свойство открытости. Рассматривая
источник целостности систем, необходимо учитывать связи с внешней средой.
ИТ
действительно обладает новыми свойствами, которые проявляются в результате ее
функционирования и развития. Особый интерес представляет появление среди новых
свойств таких, которые не присущи ни одному из элементов системы, т. е.
интегральных (эмерджентных и т. п.) свойств. По мнению многих специалистов,
причиной возникновения у системы интегральных свойств является наличие многообразных,
устойчивых связей как внутри системы, так и с внешней средой. Именно связи
составляют то новое скрытое слагаемое, которое отличает целое от суммы частей.
Новые
свойства ИТ могут быть самыми разнообразными. Для целенаправленных систем (какой
и является ИТ) важное значение имеет появление новых свойств, связанных с их
целевым назначением, т. е. тех свойств, которые определяют ее качественную
специфику. ИТ целостная система в процессе своего функционирования и развития
способна на большее, чем каждый из ее изолированных элементов или подсистем.
Такое новое свойство систем в теории организации получило название синергетического
эффекта.
Итак,
свойство целостности ИТ можно конкретизировать и выразить через систему связей
между элементами и с внешней средой, с одной стороны, и интегративностью – с
другой. Из теории систем известно, что наличие связей не является характерным
признаком только систем. Для обеспечения целостности ИТ необходимо, чтобы связи
между элементами носили устойчивый характер и среди них находились
системообразующие связи. Роль системообразующих связей играют связи управления,
организационные, функциональные, обратные, технологические и др.
Исторический подход описывает
процессы возникновения системы, ее становления, функционирования, тенденции и
перспективы развития.
Наибольший
интерес для наших задач имеют этапы развития ИТ, связанные с развитием ЭВМ.
Существует
несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием
компьютеров, которые определяются различными признаками деления.
Общим
для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персонального
компьютера начался новый этап развития информационной технологии. Основной
целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека
как для профессиональной сферы, так и для бытовой.