Информационные Технологии СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 090106 –Информационная безопасность телекоммуникационных систем ЛЕКТОР: доц. каф. Морских Информационных Технологий. - презентация

1 Информационные Технологии СПЕЦИАЛЬНОСТЬ –Информационная безопасность телекоммуникационных систем ЛЕКТОР: доц. каф. Морских Информационных Технологий Савватеева Лариса Александровна

2 Предмет и задачи дисциплины основы современных информационных технологий переработки информации; современные методы сбора, хранения и обработки информации; В результате изучения курса студенты должны : 1. знать :

3 Предмет и задачи дисциплины В результате изучения курса студенты должны: работать с программными средствами (ПС) общего назначения, соответствующими современным требованиям мирового рынка ПС; иметь навыки работы в локальных и глобальных компьютерных сетях; получать, использовать сетевые средства поиска и обмена информацией; организовывать хранение и доступ к данным с помощью стандартной системы управления базами данных (СУБД). современные методы сбора, хранения и обработки информации; 2. уметь : 1. знать :

4 Предмет и задачи дисциплины В результате изучения курса студенты должны: об информационных ресурсах общества как экономической категории и истории их развития; о современном состоянии уровня и направлений развития информационных технологий и программных средств; возможностях наиболее распространенных СУБД; тенденциях развития системного программного обеспечения. 2. уметь : 1. знать : 3. Иметь представление :

5 Основные разделы дисциплины Автоматизированные информационные ресурсы и компьютерные технологии обработки информации Базы данных, базы знаний. Телекоммуникации. Всемирная компьютерная сеть ИНТЕРНЕТ.

6 Основные термины и определения Информация – всё то, что воздействует на наши органы чувств. Информация это отраженное разнообразие» (А. Д. Урсул) Под информационной технологией понимается совокупность процессов сбора, передачи, переработки, хранение и доведение до пользователей информации, реализованных на современных средствах. Технология – совокупность знаний о способах и процессах обработки или переработки материалов (Энциклопедический словарь 1955г). + || \/ Технология – систематизированное знание о способе производства продукта или о предоставлении услуг в промышленности, сельском хозяйстве или торговле (Всемирная организация интеллектуальной собственности )

7 Обобщенная схема управляемого функционального процесса

8 Понятия «Информация» - «Данные» Информация - (лат.informatio) это сведения, сообщения о каком-либо событии, деятельности и т. д. Все, что нас окружает, и с чем мы сталкиваемся, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям. Все объекты находятся в состоянии непрерывного движения и изменения, которое сопровождается обменом энергией и ее переходом из одной формы в другую. Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов. При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать различными способами при этом возникают и регистрируются новые сигналы, т. е. образуются данные. Потенциально полезные данные, выделенные из общего множества в соответствии с контекстом задачи (исходная информация) в результате использования порождает выходную информацию актуализированные данные, подтверждающие или отрицающие действенность выбранных исходных данных для решения задачи.

9 Понятие «Знание» «Научное знание вся совокупность сведений, являющаяся результатом отражения материальной и нематериальной действительности в человеческом сознании» (Урсул А. Д.). знания это данные, актуализированные субъектом, особенностью которых является то, что они не могут быть использованы без участия самого субъекта. Результаты решения задач, обобщения в виде законов, теорий, совокупностей взглядов и представлений, выступающие как истинная, проверенная информация, отчужденные от субъекта их сформировавших, образуют обобществленные знания. Представленные обычно в форме документов и сообщений, они, в свою очередь, могут рассматриваться как объективно существующие данные.

10 Соотношение понятий: «Информация» - «Данные» - «Знания»

11 Виды и коммуникационные свойства информации Виды информации по способу представления данных: табличная (числовая), текстовая и графическая. Эта последовательность отражает, в каком порядке эти виды «осваивались» компьютерами: Первоначальные языки программирования были рассчитаны прежде всего на обработку числовой (Fortran, Algol), нежели символьной информации. Раньше появляются и табличные базы данных, также преимущественно рассчитанные на обработку числовых таблиц (файлов). Затем осваиваются текстовые файлы (текстовые редакторы) и текстовые базы данных (автоматизированные информационно-поисковые системы библиографические и полнотекстовые). Наконец, с существенным повышением быстродействия и емкости памяти компьютеров, на сцену выходят графические и другие мультимедийные файлы (графические, аудио, видеоредакторы). Последовательность осваивания данных видов информации человеком – прямо противоположна – сначала он знакомится с графическими образами (птицы, цветы и бабочки на шкафчиках для одежды в детском саду), затем учится читать и писать, и только потом осваивает таблицу умножения. Виды информации по способу восприятия. У человека пять органов чувств: зрение, слух, обоняние, вкус, осязание. По разным оценкам от 75 до 90 % информации человек получает с помощью органов зрения, примерно 9 % с помощью органов слуха и 1 % с помощью остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания).

12 Классификация по структуре и форме По уровням сложности СигналСообщение, документ Информацион- ный массив Информацион -ный ресурс По типу сигналаАналоговая (непрерывная) Цифровая (дискретная) По уровням доступа и организации Данные в регистровой памяти Данные в оперативной памяти Файлы данных на внешних устройствах Базы данных По способам кодирования и представления (данные, файлы и БД) Цифровая (вычислительные данные, двоичные) Символьная (алфавитно- цифровая, строчная) Графическая По организации данных (файлы и БД) ТабличнаяТекстоваяГрафическая (мультимедиа) Основание Классы информации для классификации

13 Классификация по содержанию (предметная область) Биржевая и финансовая Индексы рынка, котировки, цены Биржи, банки,службы финансовой информации Экономическая: демографическая статистика Первичная и вторичная; национальная, региональная статистика Переписи, опросы, аналитические исследования КоммерческаяДанные о предприятиях, товарах, услугах Аналитические службы Деловые новостиСостояние рынка, события в области экономики Службы фильтрации, агентства новостей Научно- техническая Фундаментальные, прикладные науки Центры НТИ, издательства, библиотеки Тип Содержание Поставщик информации информации

14 Классификация по содержанию (предметная область 2 ) ПравоваяНормативно-правовые актыЗаконодательные органы, Минюст МедицинскаяМедучреждения, болезни, лекарства, яды Информационные центры, библиотеки, госпитали Потребительская и развлекательная Образование, музыка, музеи, библиотеки, кино Справочные службы, учреждения БытоваяПогода, туризм, справочникиИнформационные службы Гидрометеорологич еская Прогнозы погоды, наводнений, ледовой обстановки, Гидрометцентры, посты наблюдения, службы погоды ЭкологическаяСостояние окружающей среды Центры мониторинга, экологические службы Тип Содержание Поставщик информации информации

15 классификация по структуре и форме является более характерной и важной с точки зрения информационных систем и технологий, классификация по содержанию более соответствует уровню информационных ресурсов

16 Место ИТ в современном обществе В управлении В бизнесе В промышленности В образовании В гидрометеорологии В охране окружающей среды

17 Фонды информации Министерства природных ресурсов России Геологическая служба Водная служба Лесная служба Служба охраны окружающей среды Служба государственного контроля o Северо-Западный федеральный округ o Центральный федеральный округ o Южный федеральный округ o Приволжский федеральный округ o Уральский федеральный округ o Сибирский федеральный округ o Дальневосточный федеральный округ o Территориальные фонды информации России в субъектах РФ o Фонды информации организаций, предприятий и учреждений МПР России o Территориальные фонды информации России в федеральных округах: o Фонды информации государственных служб

18 Гидрометеорологическая служба России Северо-Западное межрегиональное территориальное управление Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, которое в 2007 году будет отмечать свое 70-летие, осуществляет государственное регулирование и непосредственную деятельность в области мониторинга окружающей природной среды, организует и производит: наблюдения за состоянием и загрязнением природной среды сбор и обработку данных, включая оценку состояния атмосферы, поверхностных вод суши, морских вод и почв; ведение Государственного фонда данных о состоянии и загрязнении окружающей природной среды; выработку и доведение информации о текущем и ожидаемом состоянии природной среды в интересах населения, органов управления, субъектов хозяйственной деятельности. Славные страницы истории Регулярные метеорологические наблюдения в России ведут свое начало с даты основания в Санкт-Петербурге Российской Академии Наук (1725 год). Кроме организации метеорологических наблюдений Академия наук занималась усовершенствованием метеорологических приборов, изданием материалов наблюдений и возбуждала интерес к этим наблюдениям путем популяризации метеорологии в своих изданиях.

19

20 Получение гидрометеорологической информации центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (ЦГМС), гидрометеорологические обсерватории (ГМО), гидрометбюро (ГМБ), авиаметеорологические центры (АМЦ), авиаметстанции (АМСГ), центры мониторинга загрязнения окружающей среды (ЦМС), лаборатории, гидрометеорологические станции и посты пункты наблюдения за загрязнением (ПНЗ) 1. приземные метеорологические 2. актинометрические и теплобалансовые 3. гидрологические (речные) и воднобалансовые 4. аэрологические 5. морские прибрежные и судовые (открытого моря) 6. агрометеорологические наблюдения 7. за уровнем химического и радиоактивного загрязнения атмосферы, вод суши, морских вод, почвы и снежного покрова 8. метеорологические радиолокационные (МРЛ) 9. наблюдения за атмосферным электричеством 10. озонометрические 11. радиометрические 12. геомагнитные 13. мониторинг фонового загрязнения окружающей среды 14. наблюдения за состоянием озер 15. снеголавинные 16. селестоковые 17. ионосферные Наземная подсистема Виды наблюдений

21 65 центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 21 гидрометеорологический центр, 21 гидрометеорологическую обсерваторию, 16 гидрометбюро, 18 авиаметеорологических центров, 343 авиаметстанции, 22 центра мониторинга загрязнения окружающей среды, 1606 гидрометеорологических станций, 4142 постов, включая ПНЗ, 140 аэрологических станций, 5 действующих станций в Антарктиде, 17 ионосферно-магнитных и 30 озонометрических станций. На 1450 станциях и постах проводятся радиометрические измерения. Загрязнение атмосферного воздуха определяется на 687 станциях в 299 городах. Получение гидрометеорологической информации Гидрометеорологические станции России

22 Получение гидрометеорологической информации метеорологический спутник "Метеор" (4 спутника) - природно-ресурсный спутник "Ресурс" океанографический спутник "Океан" геостационарный спутник "Электро" наблюдения за облачностью и подстилающей поверхностью в инфракрасном и видимом диапазонах спектра, гелиогеофизические наблюдения, наблюдения за глобальным распределением озона, а также измерение составляющих радиационного баланса Земли оперативно получает в цифровом виде многозональные изображения природных объектов с высоким разрешением передает оперативную информацию о ледовой обстановке вне зависимости от облачности и условий освещенности позволяет с большой частотой получать изображения облачности и подстилающей поверхности в инфракрасном и видимом диапазонах спектра, определять скорость и направление ветра на высотах, температуру поверхности океана и высоту верхней границы облаков Космическая подсистема

23 Гидрометеорологическая, гелиогеофизическая информация и данные о загрязнении окружающей природной среды Оперативная Ежедневная материалы о прошедшей погоде и прогноз погоды по основным регионам России гидрометеорологический бюллетень Еженедельная информация об особенностях погоды и загрязнении окружающей среды Ежедекадная обзор агрометеорологических условий роста, развития и формирования урожая сельскохозяйственных культур Ежемесячная данные о состоянии озонового слоя

24 Гидрометеорологическая, гелиогеофизическая информация и данные о загрязнении окружающей природной среды Информационная доклады о гидрометеорологических условиях прошедшего месяца и их влиянии на основные отрасли экономики данные об аварийном экстремально высоком загрязнении природной среды и радиационной обстановке О состоянии озимых зерновых культур осенью Прогностическая прогнозы температурного режима в России на отопительный период характеристики ожидаемого весеннего половодья прогнозы температурного режима на вегетационный период прогноз перезимовки озимых зерновых культур прогноз урожайности и валового сбора основных сельскохозяйственных культур

25 Гидрометеорологическая, гелиогеофизическая информация и данные о загрязнении окружающей природной среды Аналитическая информационно-аналитические материалы о загрязнении окружающей природной среды за прошедший год динамике происходящих изменений, в которых отмечается слабый рост уровней загрязнения природной среды, связанный с ростом промышленного производства в стране

26 Обработка информации Полученная гидрометеорологическая информация и информация о загрязнении окружающей среды поступает в центры ее обработки и анализа: Мировой метеорологический центр "Москва" (Гидрометцентр России) Новосибирский региональный метеорологический центр Хабаровский региональный метеорологический центр Центр по представлению оперативной и прогностической информации об аварийной радиационной обстановке другие специализированные центры Данные анализа и расчетов распространяются по каналам связи в гидрометцентры и центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды УГМС, где на основе этих данных готовится конечная продукция. Она подразделяется на продукцию общего пользования и специализированную продукцию для конкретного потребителя.

27 Виды представляемой продукции Метеорологические прогнозы: стихийных гидрометеорологических явлений осадков облачности явлений погоды направления и скорости ветра у земли Речные гидрологические прогнозы: уровня и расхода воды на реках притока воды в водохранилища даты наступления ледовых явлений максимального уровня воды в половодье водности рек даты вскрытия рек и очищения ото льда озер и водохранилищ даты появления льда на реках, озерах и водохранилищах минимального уровня воды судоходных рек Морские гидрологические прогнозы: ледовых условий волнения уровня течений опасных явлений рекомендации о безопасных и экономически выгодных путях плавания Агрометеорологические прогнозы : состояния озимых зерновых культур после перезимовки перезимовки многолетних сеяных трав и плодовых культур запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу весны урожайности, сроков созревания и валового сбора основных сельскохозяйственных культур (отдельно по культурам и областям) Авиационные прогнозы : погоды по аэродрому особых явлений погоды и струйных течений для полета на больших высотах особых явлений погоды и струйных течений на малых высотах направления и скорости ветра для полета на малых высотах Гелиогеофизические прогнозы : вспышек на солнце геомагнитных бурь дозы облучения на трассе полета космических аппаратов изменения плотности и состава верхней атмосферы уровня загрязнения околоземного космического пространства и верхней атмосферы Режимно-справочная информация: Режимно-справочные банки данных, которые содержат следующую информацию: метеорологическую, в том числе с высотных башен и мачт аэрологическую, в том числе самолетного и ракетного зондирования гидрологическую по рекам и каналам гидрологическую по озерам, водохранилищам и болотам океанографическую морскую устьевую, судовую гидрометеорологическую и гидротехническую морскую аэрометеорологическую агрометеорологическую синоптическую актинометрическую радиолокационную данные наблюдений за атмосферным электричеством Государственный водный кадастр - систематизированный фонд данных о водных ресурсах, режиме, качестве и использовании вод. Ведение кадастра осуществляется совместно с другими ведомствами. Росгидромет отвечает за раздел "Поверхностные воды" Кадастр лавин - систематизированный материал о распространении и режиме лавин (издается раз в 5 лет).

28 Схемы сетей гидрометеорологических наблюдений Наблюдательная сеть на территории Санкт- Петербурга (как субъекта Российской Федерации), Ленинградской, Новгородской, Псковской, Смоленской, Тверской областей и Республики Карелия состоит из 117 станций и 363 постов, ежедневно фиксирующих более 100 параметров состояния природной среды Общая площадь охваченной наблюдениями территории более квадратных километров.

29 Климат Санкт-Петербурга

30 Информационные технологии в охране окружающей среды Мониторинг Технологии, снижающие воздействие на ОС Биоэнергетика

31 Информационные технологии в охране окружающей среды АТМОСФЕРА ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ ЛЕСНЫЕ РЕСУРСЫ БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОТХОДЫ

32 Информационные технологии в охране окружающей среды АТМОСФЕРА oОценка загрязнения атмосферы oОчистка отработанного воздуха и дымовых газов Конденсированием Сухой адсорбцией Промыванием Сжиганием Биологическая очистка Катализаторы oВ мегаполисе На транспорте В закрытых помещениях Фильтры Приборы oТехнологии, содержащие заложенные в конструкцию (процесс, вещество) изменения, направленные на снижение воздействия на окружающую среду

33 Информационные технологии в охране окружающей среды Отходы oЖидкие отходы Очистка сточных вод Прочие жидкие отходы Шламы oТвердые отходы Бытовые Промышленные отходы Шламы oЗагрязненный бетон oКонтейнеры oРадиоактивные отходы oТоксичные отходы oВредные химические вещества oИспользование отходов Утилизация тепла

34 Системы наблюдения за состоянием окружающей среды Воздух В Санкт-Петербурге наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха проводятся Северо-Западным УГМС на 11 стационарных постах (ПНЗА) государственной Cлужбы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН). Адреса постов: 1. N 1 - ул. Профессора Попова,78; 2. N 2 - ул.Будапештская,39; 3. N 3 - ул.Подвойского,27; 4. N 4 - Гражданский пр.,88; 5. N 5 – Полюстровский пр.,32; 6. N 6 - Инженерная ул.,6; 7. N 7 - В.О. 23 линия,2а; 8. N 8 - Новоизмайловский пр.,15; 9. N 1О - пл.Александра Невского; 10. N 12 - ул.Отважных,6; 11. N 27 - пр. Металлистов,3. Помимо данных указанных 11-ти постов при анализе загрязненности используются данные наблюдений на 4-х постах, принадлежащих промышленным предприятиям. Их адреса: 1. N 46 - ул.Решетникова,15; 2. N 49 - Октябрьская наб.,108; 3. N 63 - г. Колпино, ул.Пролетарская,83; 4. N 73 - Гражданский пр.,9. Загрязненность окружающей среды в Санкт-Петербурге в 1997 г

35 Расположения постов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха СПб ЦГСЭН

36

37 Станции автоматизированных систем мониторинга атмосферы в Санкт-Петербурге Малоохтинский пр., 98

38 Представление информации мониторинга атмосферы в Санкт-Петербурге получаемой с автоматических станций наблюдения

39 НИЗКИЙ (ниже среднего уровня загрязнения по городам России) СРЕДНИЙ (примерно равен среднему уровню загрязнения по городам России) ПОВЫШЕННЫЙ (выше среднего уровню загрязнения по городам России) ВЫСОКИЙ (значительно выше среднего уровню загрязнения по городам России) Месячный ход показателя загрязнения в условных единицах.

40 Прогнозирование опасных явлений (ОЯ) и крайне неблагоприятных явлений (КНЯ)

41 ? Понятия Данные – Информация – Знания Виды и способы представления информации Место информационных технологий в современном обществе Использование информационных технологий в гидрометеорологии Информационные ресурсы, используемые в гидрометеорологических системах Информационные технологии в охране окружающей среды

42 Сетевые электронные ресурсы: Сайт РосГидромета – Единая система информации о мировом океане Портал Администрации Санкт-Петербурга Сайт РГГМУ Сайт дисциплины «Информационные технологии» -