Файл: Операции, производимые с данными (Методы для извлечения информации из данных).pdf
Добавлен: 29.06.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 3
Введение
Неотъемлемой частью в жизни людей, независимо от сферы их занятости, является работа с данными различной структуры.
Данные – это сведения, факты, показатели, выраженные как в числовой, так и в любой другой форме.
Данные - это зарегистрированные сигналы (сообщения). Данные – это, в конце концов, материальная форма информации.
В свою очередь, информация - это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Она существует только в момент взаимодействия данных и методов (в момент протекания информационных процессов). Все прочее время информация пребывает в состоянии данных.
Создание, обработка, преобразование и транспортировка данных, некие специфические операции над данными – этим занимаются миллионы людей ежедневно. При этом невозможно составить как полный список всех операций, производимых над данными, так и различные методы, с помощью которых данные преобразуются из одного вида в другой.
По мере развития человеческого общества и усложнения связей в нём возрастают неуклонно трудозатраты на обработку данных. Прежде всего, это связано с постоянным усложнением условий управления производством и обществом. Второй фактор, также вызывающий общее увеличение объемов обрабатываемых данных, связан с научно-техническим прогрессом, а именно с быстрыми темпами появления и внедрения новых носителей данных, средств их хранения и доставки.
В наше время, технологии окружают человека во всех сферах его деятельности, помогая решать различные задачи, как на работе, так и дома. Информационные технологии развиваются очень стремительно, и сложно назвать развитую страну, в которой не осуществлялись бы широкомасштабные программы по информатизации. Государство, которое не внедряет и не поддерживает информационные технологии, не может считаться экономически успешным. Любая организация, независимо от масштаба её деятельности, не представляется без использования компьютерных технологий. Информатизация позволяет контролировать основные бизнес-процессы организации – от закупки материалов до формирования внутренней и внешней отчётности. Автоматизация обработка данных позволяет исключить человеческий фактор из многих критичных операций, снижая тем самым риск принятия неверных управленческих решений.
Организация, которая не использует информационные технологии, не может быть конкурентоспособной и не может достичь успеха на современном рынке – больше времени тратится на обработку информации, задействованы лишние трудовые ресурсы, увеличивается себестоимость производимых товаров и услуг, медленнее принимаются стратегически важные управленческие решения.
Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества.
В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по существу осталось неизменным.
Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах. Человек живет в мире информации и на протяжении всей жизни участвует во всевозможных информационных процессах.
Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами.
Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными.
Информация проявляется именно в информационных процессах, которые всегда протекают в каких-либо системах (социальных, социотехнических, биологических и пр).
Информационные процессы, осуществляемые по определенным информационным технологиям, составляет основу информационной деятельности человека.
Компьютер является универсальным устройством для автоматизированного выполнения информационных процессов.
Целью курсовой работы является рассмотрение и анализ основных информационных процессов: поиск, сбор, хранение, передача, обработка, использование и защита информации.
1. Операции, производимые с данными
1.1.Методы для извлечения информации из данных
Одни и те же данные могут в момент потребления поставлять разную информацию в зависимости от степени адекватности взаимодействующих с ними методов.
Существуют следующие методы для извлечения информации из данных:
• Естественные методы - основаны на органах чувств (зрение, осязание, обоняние, слух, вкус).
• Методы мышления: воображение, сравнение, сопоставление, анализ, прогнозирование.
• Аппаратные методы воспроизведения и обработки данных.
• Методы воспроизведения данных - телефоны, магнитофоны, рентгеновские аппараты, телескопы, микроскопы и др.
С точки зрения информатики эти устройства выполняют общую функцию - преобразуют данные из формы, недоступной для естественных методов человека, в форму доступных для них.
Данные являются объективными, а применяемые к ним методы являются субъективными.
Для того чтобы данные стали информацией, обычно требуется не один, а несколько взаимосвязанных методов. Например, для обычного текста, напечатанного темными буквами на светлом фоне:
• чтобы рассмотреть текст, читатель должен обладать методом зрения. Это естественный метод, присущий большинству людей.
• необходимо достаточное освещение. Освещение - физический метод, основанный на использовании естественного и искусственного света.
• Необходимо знать азбуку (систему кодирования звуков) того языка, на котором написан текст.
• Надо знать язык, на котором написан текст.
• Надо понимать термины и понятия, использованные в сообщении.
Последние три метода - логические. Они связаны с мышлением человека и не доступны от рождения, а приобретаются в результате обучения.
Возможность извлекать разную информацию из одних и тех же данных объясняется тем, что различные пользователи по-разному используют доступные им методы, поэтому по-разному трактуют эти данные.
Правильно сказать, что в компьютере хранятся данные, однако в силу установившейся практики говорят, что в компьютере хранится информация. Поэтому в некоторых источниках информацию определяют как сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы.
Нас интересуют аппаратные операции над данными.
1.2. Аппаратные операции над данными
Над любыми структурами данных могут выполняться четыре общие операции:
- создание;
- уничтожение;
- выбор (доступ);
- обновление.
Операция создания заключается в том, что выделяется память для структуры данных. Память может выделяться в процессе выполнения программы или на этапе компиляции. В ряде языков (например, в С) для структурированных данных, конструируемых программистом, операция создания включает в себя также установку начальных значений параметров, создаваемой структуры.
Для структур данных, объявленных в программе, память выделяется автоматически средствами систем программирования либо на этапе компиляции, либо при активизации процедурного блока, в котором объявляются соответствующие переменные. Программист может и сам выделять память для структур данных, используя имеющиеся в системе программирования процедуры и функции выделения освобождения памяти. В объектно-ориентированных языках программирования при разработке нового объекта для него должны быть определены процедуры создания и уничтожения.
Главное заключается в том, что независимо от используемого языка программирования, имеющиеся в программе структуры данных, не появляются «из ничего», а явно или неявно объявляются операторами создания структур. В результате этого всем экземплярам структур в программе выделяется память для их размещения.
Операция уничтожения структур данных противоположна по своему действию операции создания. Операция уничтожения помогает эффективно использовать память.
Операция выбора используется программистами для доступа к данным внутри самой структуры. Форма операции доступа зависит от типа структуры данных, к которой осуществляется обращение. Метод доступа — один из наиболее важных свойств структур, особенно в связи с тем, что это свойство имеет непосредственное отношение к выбору конкретной структуры данных.
Операция обновления позволяет изменить значения данных в структуре данных. Примером операции обновления является операция присваивания, или, более сложная форма — передача параметров.
Вышеуказанные четыре операции обязательны для всех структур и типов данных. Помимо этих общих операций для каждой структуры данных могут быть определены операции специфические, работающие только с данными данного типа (данной структуры). Специфические операции рассматриваются при рассмотрении каждой конкретной структуры данных.
В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие:
• Сбор.
Сбор представляет собой накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений;
• Хранение.
Сбор информации не является самоцелью. Чтобы полученная информация могла использоваться, причем многократно, необходимо ее хранить.
Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени.
Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина - музей, фотография- альбом).
ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.
Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.
• Зашита.
Защита информации - предотвращение, несанкционированного доступа, недозволенного использования, непредумышленных или преднамеренного изменения или разрушения информации.
В более широком смысле - это комплекс организованных правовых, технических и технологических мер по предотвращению угроз информации безопасности и устройству их последствий.
Методы защиты информации:
1) Создание препятствий на пути доступа к информации: особые условия хранения, механические преграды, турникеты, остекление, сейфы, закрытые шкафы и т.п.
2) Разграничение доступа - это система паролей, идентификация пользователя, контроль доступа.
3) Учет и регистрация использования информации.
4) Кодирование информации.
5) Обеспечение надежного хранения документов или данных.
6) Страхование от утечки, хищения, подделки информации, от разрушения.
Эффективность достигается путем специальных средств: это технические, программные средства, предназначенные или используемые для защиты информации.
Средства можно разделить на следующие группы:
- Обеспечение разграничение доступа к информации в автоматизированную систему.
- Обеспечение защиты информации при передаче по каналам связи.
- Обеспечение защиты от утечки информации по различным физическим полям, которые возникают при работе технических средствами.
• Формализация.
Представляет собой приведение данных, поступающих из разных источников, к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой, то есть повысить их уровень доступности;
• Фильтрация.
Это отсеивание «лишних» данных, в которых нет необходимости для принятия решений; при этом должен уменьшаться уровень «шума», а достоверность и адекватность данных должны возрастать;
• Сортировка.
Это упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; эта процедура повышает доступность информации;
• Архивация.
Это организация хранения данных в удобной и легкодоступной форме; служит для снижения экономических затрат по хранению данных и повышает общую надежность информационного процесса в целом;
• Транспортировка.
Транспортировка представляет собой прием и передача (доставка и поставка) данных между удаленными участниками информационного процесса; при этом источник данных в информатике принято называть сервером, а потребителя - клиентом;
• Преобразование данных.