«Понятие информационного процесса и информационной технологии» Хорошева Е.Р., профессор кафедры ИСПИ Лекция 1 по дисциплине «Информационные технологии»
Введение Информационные технологии (ИТ) широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. Информационные технологии во всём мире всё чаще становятся средствами, используемые человечеством для расширения и развития своих способностей. Особенностью информационных технологий (ИТ) является то, что они связаны с одним или несколькими информационными процессами: создания, получения (сбора), хранения, обработки, передачи и распространения информации. Информационные технологии и информационные процессы не могут рассматриваться изолированно, вне материальной сферы. Информация является неотъемлемой и, часто, определяющей компонентой практически всех материальных процессов, инициируемых человеком или в которых он участвует. Такое соотношение материальной и информационной составляющих определяет эффективность использования информационных технологий, включающих вычислительную компьютерную технику, телекоммуникации, программное и информационное обеспечение, проявляющихся и оцениваемых только в сфере материального производства. Информационные технологии (ИТ) широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники. В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. Информационные технологии во всём мире всё чаще становятся средствами, используемые человечеством для расширения и развития своих способностей. Особенностью информационных технологий (ИТ) является то, что они связаны с одним или несколькими информационными процессами: создания, получения (сбора), хранения, обработки, передачи и распространения информации. Информационные технологии и информационные процессы не могут рассматриваться изолированно, вне материальной сферы. Информация является неотъемлемой и, часто, определяющей компонентой практически всех материальных процессов, инициируемых человеком или в которых он участвует. Такое соотношение материальной и информационной составляющих определяет эффективность использования информационных технологий, включающих вычислительную компьютерную технику, телекоммуникации, программное и информационное обеспечение, проявляющихся и оцениваемых только в сфере материального производства. 2
Информационные процессы Система - любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединённая в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Информационные коммуникации – пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю. Информационные процессы - процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации. Система - любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединённая в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Информационные коммуникации – пути и процессы, обеспечивающие передачу сообщений от источника информации к ее потребителю. Информационные процессы - процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации. 3
Основные информационные процессы Сбор информации это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем аппаратно. Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач, в частности, задачи обмена информацией (передачи). Обмен информацией это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. Обмен информации производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Накопление информации это процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Хранение информации это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки. Обработка информации это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи. После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Сбор информации это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем аппаратно. Задача сбора информации не может быть решена в отрыве от других задач, в частности, задачи обмена информацией (передачи). Обмен информацией это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. Обмен информации производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Накопление информации это процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Хранение информации это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки. Обработка информации это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи. После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. 4
Процессы, обеспечивающие работу ИС Процессы, обеспечивающие работу ИС любого значения, условно можно представить в виде схемы, состоящей из блоков : -ввод информации из внешних или внутренних источников ; -обработка входной информации и представление её в удобном виде; - вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему; - обратная связь - это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации. 5
Информационная технология Информационная технология (ИТ) – сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники для решения управленческих задач экономического объекта. Информационная технология основной элемент информационной системы управления в экономическом объекте, каким является любая организация (предприятие, фирма, кор порация и т.д.). Целью ИТ является производство информации для ее анализа человеком и принятие на его основе управленческого решения. Информационная технология (ИТ) – сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники для решения управленческих задач экономического объекта. Информационная технология основной элемент информационной системы управления в экономическом объекте, каким является любая организация (предприятие, фирма, кор порация и т.д.). Целью ИТ является производство информации для ее анализа человеком и принятие на его основе управленческого решения. 6
Особенности информационных технологий - Целью процесса является получение информации. - Предмет процесса (предмет обработки) данные. - Средства осуществления процесса это различные вы числительные комплексы (программные, аппаратные, программно-аппаратные). - Процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с выбранной предметной областью. - Управляющие воздействия на процессы осуществляются лицами, принимающими решения. - Критериями оптимальности процесса служат своевременность доставки информации пользователям, ее надежность, достоверность, полнота. - Целью процесса является получение информации. - Предмет процесса (предмет обработки) данные. - Средства осуществления процесса это различные вы числительные комплексы (программные, аппаратные, программно-аппаратные). - Процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с выбранной предметной областью. - Управляющие воздействия на процессы осуществляются лицами, принимающими решения. - Критериями оптимальности процесса служат своевременность доставки информации пользователям, ее надежность, достоверность, полнота. 7
Технологии являются типовыми, так как используются в процессе управления объектами в различных областях экономической деятельности: промышленности, связи, транспорте, добывающей отрасли, торговле, банковской и других сферах. Дерево типовых информационных технологий предприятия Типовые информационные технологии 8
Типовая трехуровневая структура системы управления предприятием Связь между уровнями управления и технологий их информационной поддержки 9
Транзакционные технологии TPS – технологии (Transactions Processing Systems) 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 для оперативного управления производственного, снабженческого, реализационного или иного процесса. TPS-технология включает ряд базовых, таких как OLTP-технология (On-line Transaction Processing), web-технология, офисная технология и, как правило, технологии поддержки потоков работ (workflow) и поддержки потоков документов. В результате функционирования TPS-технологии получают стандартные документы: платежные поручения, счета, расходные и приходные накладные и т.д. На нижнем уровне поддерева TPS-технологий большей частью используются базовые информационные технологии, которые можно классифицировать по виду обрабатываемой информации. TPS – технологии (Transactions Processing Systems) 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 для оперативного управления производственного, снабженческого, реализационного или иного процесса. TPS-технология включает ряд базовых, таких как OLTP-технология (On-line Transaction Processing), web-технология, офисная технология и, как правило, технологии поддержки потоков работ (workflow) и поддержки потоков документов. В результате функционирования TPS-технологии получают стандартные документы: платежные поручения, счета, расходные и приходные накладные и т.д. На нижнем уровне поддерева TPS-технологий большей частью используются базовые информационные технологии, которые можно классифицировать по виду обрабатываемой информации. 10
Технологии аналитической обработки данных DSS-технологии (Decision Support Systems) необходимы для подготовки (формирования) управленческих решений. Исходной информацией служат не ежедневно поступающие сообщения, а специально накопленные данные за длительный период, позволяющие определять тенденции процессов или событий в различных разрезах. В настоящее время достаточно распространенной технологией, ориентированной на поддержку принятия решений, является OLAP-система. Ряд современных ERP-систем, например, таких как MS Navision, поддерживает аналитическую обработку данных средствами OLAP-технологий (On-line Analytical Processing). В основу данной технологии положен метод хранения данных в специальной форме, названной хранилищем данных (Date Warehouse). DSS-технологии (Decision Support Systems) необходимы для подготовки (формирования) управленческих решений. Исходной информацией служат не ежедневно поступающие сообщения, а специально накопленные данные за длительный период, позволяющие определять тенденции процессов или событий в различных разрезах. В настоящее время достаточно распространенной технологией, ориентированной на поддержку принятия решений, является OLAP-система. Ряд современных ERP-систем, например, таких как MS Navision, поддерживает аналитическую обработку данных средствами OLAP-технологий (On-line Analytical Processing). В основу данной технологии положен метод хранения данных в специальной форме, названной хранилищем данных (Date Warehouse). 11
Технологии, поддерживающие управленческие функции (MIS - Management Information Systems) предназначены для автоматизации планирования деятельности предприятия (организации), а также для организации контроля над ходом выполнения планов производства и реализации продукции. MIS-технология MIS-технология предназначена для автоматизации управленческой деятельности. MIS-технология необходима для организации функций планирования снабжения, производства и реализации готовой продукции, финансового планирования, контроля их выполнения и составления отчетов для руководства. (MIS - Management Information Systems) предназначены для автоматизации планирования деятельности предприятия (организации), а также для организации контроля над ходом выполнения планов производства и реализации продукции. MIS-технология MIS-технология предназначена для автоматизации управленческой деятельности. MIS-технология необходима для организации функций планирования снабжения, производства и реализации готовой продукции, финансового планирования, контроля их выполнения и составления отчетов для руководства. 12
Технологии интеллектуальной обработки данных ESS-технологии (Executive Support Systems) используются в том случае, если необходимо решать плохо структурированные задачи, отличающиеся нечеткими характеристиками. Эти системы ориентированные в основном на работу с внешними, по отношению к предприятию, данными, характеризующимися нечеткостью, неполнотой, противоречивостью. Примером может служить информация о конкурентах, ситуациях на рынке, перспективы изменения тех или иных цен на продукцию, энергоносители, изменение таможенных тарифов и т.д. Сегодня уже разработаны специальные средства для борьбы с нечеткостью в данных. Подклассы ESS-технологии: 1. Технологии интеллектуального анализа данных (DM: Data Mining) 2. Системы обработки знаний ESS-технологии (Executive Support Systems) используются в том случае, если необходимо решать плохо структурированные задачи, отличающиеся нечеткими характеристиками. Эти системы ориентированные в основном на работу с внешними, по отношению к предприятию, данными, характеризующимися нечеткостью, неполнотой, противоречивостью. Примером может служить информация о конкурентах, ситуациях на рынке, перспективы изменения тех или иных цен на продукцию, энергоносители, изменение таможенных тарифов и т.д. Сегодня уже разработаны специальные средства для борьбы с нечеткостью в данных. Подклассы ESS-технологии: 1. Технологии интеллектуального анализа данных (DM: Data Mining) 2. Системы обработки знаний 13
DM-технологии 1. DM-технологии, относятся к средствам предназначенным для обработки неструктурированной информации, поступающей в основном текстами на естественном языке. Актуальными эти технологии становятся в случае необходимости поиска закономерностей или связей между различными событиями, явлениями или процессами. Причем достоверная статистика может отсутствовать. Информация, как правило, поступает в виде текстов сообщений из газет, журналов, бюллетеней, из сети Интернет и т.д. 1. DM-технологии, относятся к средствам предназначенным для обработки неструктурированной информации, поступающей в основном текстами на естественном языке. Актуальными эти технологии становятся в случае необходимости поиска закономерностей или связей между различными событиями, явлениями или процессами. Причем достоверная статистика может отсутствовать. Информация, как правило, поступает в виде текстов сообщений из газет, журналов, бюллетеней, из сети Интернет и т.д. 14
Задачи, решаемые с помощью DM-технологий: классификации – позволяют 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 на однородные группы (кластеры). Наличие таких групп позволяет принять решение по отношению одной из них; выявление ассоциаций, то есть закономерностей, отраженных в данных, фиксирующих наступление каких-либо событий; выявление последовательностей, то есть закономерностей, фиксирующих наступление событий с некоторым разрывом во времени. классификации – позволяют 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 на однородные группы (кластеры). Наличие таких групп позволяет принять решение по отношению одной из них; выявление ассоциаций, то есть закономерностей, отраженных в данных, фиксирующих наступление каких-либо событий; выявление последовательностей, то есть закономерностей, фиксирующих наступление событий с некоторым разрывом во времени. Средства для решения задач с помощью DM-технологий Средства обработки нечетких высказываний (FuzziCalk, CubiCalk, FuzziSoft). Системы, предназначенные для воспроизведения неосознанных мыслительных усилий человека в форме нейросетей (NeuroShell, NeuralWorks, Neuro Solution). Средства обработки нечетких высказываний (FuzziCalk, CubiCalk, FuzziSoft). Системы, предназначенные для воспроизведения неосознанных мыслительных усилий человека в форме нейросетей (NeuroShell, NeuralWorks, Neuro Solution). 15
2. Системы обработки знаний (СОЗ) включают экспертные системы, базирующиеся на таких моделях знаний как деревья вывода, деревья целей, семантические сети и т.д. Особое место здесь занимают знания, позволяющие решать обратные задачи. Если прямые задачи решаются в том случае, если 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. 2. Системы обработки знаний (СОЗ) включают экспертные системы, базирующиеся на таких моделях знаний как деревья вывода, деревья целей, семантические сети и т.д. Особое место здесь занимают знания, позволяющие решать обратные задачи. Если прямые задачи решаются в том случае, если 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. Системы обработки знаний 16
Под базовой информационной технологией понимается такой набор составляющих ее инструментальных программных и других средств, которые, с точки зрения конечного пользователя, далее не делятся. Базовые информационные технологии Базовые информационные технологии как правило состоят из процедур, каждая из которых содержит операции или действия. Базовые информационные технологии как правило состоят из процедур, каждая из которых содержит операции или действия. 17
1. Процедура получения исходных данных, содержащая следующие операции: сбор, регистрация, ввод и контроль, передача. 2. Процедура обработки данных, содержащая логические (поиск, группировка, сортировка) и вычислительные операции. 3. Процедура передачи и потребления результатов решения задачи, содержащая следующие операции: контроль правильности результатов, передача их пользователю, архивирование и ксерокопирование. 1. Процедура получения исходных данных, содержащая следующие операции: сбор, регистрация, ввод и контроль, передача. 2. Процедура обработки данных, содержащая логические (поиск, группировка, сортировка) и вычислительные операции. 3. Процедура передачи и потребления результатов решения задачи, содержащая следующие операции: контроль правильности результатов, передача их пользователю, архивирование и ксерокопирование. Типовые процедуры базовых ИТ 18
Операции базовой процедуры получения исходных данных 1.1 Операция сбора и регистрация информации осуществляется либо автоматически с датчиков информации, встроенных в технологическую линию или контрольно-измерительные приборы, либо вручную путем фиксации результатов какой-либо деятельности на бумажных документах или технических средствах. 1.2 Операция ввода и контроля относится к наиболее трудоемким, так как она, в большинстве случаев, сопряжена с ручными действиями. Процесс ввода документов возможен двумя способами: ручной ввод и автоматизированный ввод. При вводе возможны ошибки, которые выявляются различными методами контроля. Среди многочисленных методов контроля, базирующихся на естественной избыточности, простейшими являются: метод проверки границ (метод "вилки"); метод справочника; метод проверки структуры кода; метод контрольных сумм. 1.3 Операция передачи информации выполняется в том случае, если существует потребность во взаимодействии между территориально удаленными пользователями. Над сообщением, посылаемым источником информации выполняется преобразование в соответствующую форму, кодирование и модуляция. Приемная сторона также выполняет демодуляцию, декодирование, преобразование сообщения в первичную форму. 1.1 Операция сбора и регистрация информации осуществляется либо автоматически с датчиков информации, встроенных в технологическую линию или контрольно-измерительные приборы, либо вручную путем фиксации результатов какой-либо деятельности на бумажных документах или технических средствах. 1.2 Операция ввода и контроля относится к наиболее трудоемким, так как она, в большинстве случаев, сопряжена с ручными действиями. Процесс ввода документов возможен двумя способами: ручной ввод и автоматизированный ввод. При вводе возможны ошибки, которые выявляются различными методами контроля. Среди многочисленных методов контроля, базирующихся на естественной избыточности, простейшими являются: метод проверки границ (метод "вилки"); метод справочника; метод проверки структуры кода; метод контрольных сумм. 1.3 Операция передачи информации выполняется в том случае, если существует потребность во взаимодействии между территориально удаленными пользователями. Над сообщением, посылаемым источником информации выполняется преобразование в соответствующую форму, кодирование и модуляция. Приемная сторона также выполняет демодуляцию, декодирование, преобразование сообщения в первичную форму. 19
Методы контроля данных Метод проверки границ возможен, если множество разрешенных значений контролируемого реквизита находится в некоторых границах. Метод эффективен, если значения контролируемого реквизита размещены равномерно на числовой оси. Частным случаем метода проверки границ, является проверка знака вводимого значения реквизита. В большинстве случаев вводимое число должно быть положительным, что можно проконтролировать с помощью проверки числа на знак. Метод справочника основывается на специально созданных таблицах, где размещаются правильные коды (например, коды поставщиков). В процессе контроля происходит обращение к таблице-справочнику с целью поиска контролируемого кода. Если таковой найден, считается, что ошибка отсутствует. Метод проверки границ возможен, если множество разрешенных значений контролируемого реквизита находится в некоторых границах. Метод эффективен, если значения контролируемого реквизита размещены равномерно на числовой оси. Частным случаем метода проверки границ, является проверка знака вводимого значения реквизита. В большинстве случаев вводимое число должно быть положительным, что можно проконтролировать с помощью проверки числа на знак. Метод справочника основывается на специально созданных таблицах, где размещаются правильные коды (например, коды поставщиков). В процессе контроля происходит обращение к таблице-справочнику с целью поиска контролируемого кода. Если таковой найден, считается, что ошибка отсутствует. 20
Метод проверки структуры кода использует отдельные его разряды. Например, пусть пятиразрядный табельный номер имеет следующую структуру: первый разряд указывает на номер цеха; второй-пятый – на номер работника в цеху. Если на предприятии три цеха, то можно использовать первый разряд для контроля путем сравнения его с цифрами один, два или три. Метод контрольных сумм используется в процессе проверки правильности передачи данных в сетях. Для этого подсчитывается сумма чисел передаваемой последовательности данных до и после сеанса передачи. Суммы сравниваются, в случае несовпадения фиксируется ошибка. Контрольные суммы часто используются в антивирусных программах. Метод проверки структуры кода использует отдельные его разряды. Например, пусть пятиразрядный табельный номер имеет следующую структуру: первый разряд указывает на номер цеха; второй-пятый – на номер работника в цеху. Если на предприятии три цеха, то можно использовать первый разряд для контроля путем сравнения его с цифрами один, два или три. Метод контрольных сумм используется в процессе проверки правильности передачи данных в сетях. Для этого подсчитывается сумма чисел передаваемой последовательности данных до и после сеанса передачи. Суммы сравниваются, в случае несовпадения фиксируется ошибка. Контрольные суммы часто используются в антивирусных программах. 21
Информационный процесс – это взаимодействие определенных объектов в материальном мире, результатом этого взаимодействия является новая информация. Объектом воздействия в информационных процессах является информация. Информационный процесс - это не простая последовательность действий, выполняемых с информацией, а их сложная взаимосвязь, взаимопроникновение и развитие. Информационная технология– это цепь процедур и операций, выполняемых последовательно (параллельно) во времени. Информационная технология - это не просто комплекс различных научных и инженерных знаний, а свод правил, регламентирующих выполнение технологических процедур. Понятие информационной технологии неотделимо от той среды, в которой она реализована (технической, программной, организационной и т.д.). Информационный процесс – это взаимодействие определенных объектов в материальном мире, результатом этого взаимодействия является новая информация. Объектом воздействия в информационных процессах является информация. Информационный процесс - это не простая последовательность действий, выполняемых с информацией, а их сложная взаимосвязь, взаимопроникновение и развитие. Информационная технология– это цепь процедур и операций, выполняемых последовательно (параллельно) во времени. Информационная технология - это не просто комплекс различных научных и инженерных знаний, а свод правил, регламентирующих выполнение технологических процедур. Понятие информационной технологии неотделимо от той среды, в которой она реализована (технической, программной, организационной и т.д.). Заключение 22