Файл: Тема Определение, основные понятия, характеристики, свойства информационных процессов и систем.pdf

Информационные процессы и
системы
Тема 1. Определение, основные
понятия, характеристики, свойства
информационных процессов и систем
Цели изучения темы:
- ознакомление с теоретическими основами информационных технологий и информационных систем;
- освоение базовых понятий в сфере систем передачи и обработки информации.
Задачи изучения темы:

освоение основных понятий информационного процесса;

изучение понятий информационная технология и информационная система;

изучение базовых моделей информационных процессов передачи, обработки, накопления данных;

изучение особенностей систем передачи и обработки информации;

определение информационной технологии и цифровой экономики.
В результате изучения данной темы Вы будете
знать:

основные понятия информационных технологий и информационных систем;

критерии анализа информационного процесса;

модели информационных процессов передачи, обработки, накопления данных основные системы передачи и обработки информации;

особенности информационных технологий и цифровой экономики.
уметь:

анализировать информационные процессы;

разрабатывать меры по повышения эффективности информационный технологий и информационных систем.
Учебные вопросы темы:
1.
Определение информационного процесса. Модель информационных процессов.
2.
Системы передачи и обработки информации.
3.
Определение информационных технологий.
4.
Определение информационной системы. ИС в различных отраслях деятельности.
6.
Понятия цифровой экономики.
Основные термины и понятия, которые Вам предстоит изучить:

1. Информационный процесс.
2. Модель процесса передачи.
3. Модель процесса обработки.
4. Модель процесса накопления данных.
5. Системы передачи информации.
6. Системы обработки информации.
7. Информационная технология.
8. Информационная система.
9. Цифровая экономика.
Вопрос 1. Определение информационного процесса. Модель информационных
процессов.
Роль информации может ограничиваться эмоциональным воздействием на человека, однако, наиболее часто она используется для выработки управляющих воздействий в автоматических (чисто технических) и автоматизированных
(человеко-машинных) системах.
В подобных системах можно выделить отдельные этапы (фазы) обращения информации, каждый из которых характеризуется определенными действиями.
Последовательность действий, выполняемых с информацией, называют информационным процессом. Модель информационного процесса представлена на рисунке 1.
Рисунок 1. Информационные процессы
По сути дела, возникают три понятия — это источник, приемник и канал связи (рис. 2).
Информационные
процессы
Передача
Хранение
Поиск

Рисунок 2. Передача информации
Источник порождает сообщение для перемещения в пространстве и передачи информации. Это может быть либо устройство, скажем, видеокамера, компьютер, локальная сеть и так далее. Либо это может быть человек, причем как в теории информации, так и в нашей предметной области.
Приемник — это соответственно субъект или объект, который принимает и интерпретирует это сообщение. То есть, на самом деле, не достаточно просто принять сообщение, нужно понять его смысл насколько это возможно.
Канал связи — это та среда, в которой информация распространяется или передается. При этом канал связи характеризуется определенной емкостью, т. е. какого рода информация и в каких количествах может по нему передаваться.
Модель передачи информации можно представить следующим образом: между источником и приемником существует среда и при передаче информации от источника к приемнику через среду, используются три объекта — это кодер источника, кодер канала и модулятор (рис. 3).
Первый объект — кодер источника. По сути, он осуществляет сжатие информации для того, чтобы можно было ее передать более эффективно.
Второй объект — кодер канала. Кодер канала срабатывает информацию с тем, чтобы она была защищена от помех и могла быть передана без искажений.
И модулятор, который осуществляет преобразование информации таким образом, чтобы она могла эффективно передаваться внутри среды.
Соответственно, демодулятор, декодер канала и декодер источника осуществляют обратный процесс на стороне получателя информации с тем, чтобы приемник информации смог получить эту информацию полностью, без искажений, в эффективном виде.
Рисунок 3. Модель передачи информации
Источник
Приемник

Вопрос 2. Системы передачи и обработки информации.
В связи с тем, что материальным носителем информации является сигнал, то это будут этапы обращения и преобразования сигналов (рис. 4).
Рисунок 4. Этапы работы с информацией
На этапе восприятия информации осуществляется целенаправленное извлечение и анализ информации о каком-либо объекте (процессе), в результате чего формируется образ объекта, проводятся его опознание и оценка. Главная задача на этом этапе — отделить полезную информацию от мешающей (шумов), что в ряде случаев связано со значительными трудностями. Простейшим видом восприятия является различение двух противоположных состояний: наличия («да») и отсутствия («нет»), более сложным — измерение.
На этапе подготовки информации осуществляется ее первичное преобразование. На этом этапе проводятся такие операции, как нормализация, аналого-цифровое преобразование, шифрование. Иногда этап подготовки рассматривается как вспомогательный на этапе восприятия. В результате восприятия и подготовки, получается сигнал в форме, удобной для передачи, хранения или обработки.
На этапе передачи информация пересылается из одного места в другое (от отправителя получателю-адресату). Передача осуществляется по каналам различной физической природы, самыми распространенными из которых являются электрические, электромагнитные и оптические. Извлечение сигнала на выходе канала, подверженного действию шумов, носит характер вторичного восприятия.

На этапах обработки информации выявляются ее общие и существенные взаимозависимости, представляющие интерес для системы. Преобразование информации на этапе обработки (как и на других этапах) осуществляется либо средствами информационной техники, либо человеком.
В общем случае под обработкой информации понимается любое ее преобразование, проводимое по законам логики, математики, а также неформальным правилам, основанным на «здравом смысле», интуиции, обобщенном опыте, сложившихся взглядах и нормах поведения. Результатом обработки является тоже информация, но либо представленная в иных формах
(например, упорядоченная по каким-то признакам), либо содержащая ответы на поставленные вопросы (например, решение некоторой задачи). Если процесс обработки формализуем, он может выполняться техническими средствами.
Кардинальные сдвиги в этой области произошли благодаря созданию ЭВМ — универсального преобразователя информации, в связи с чем появились понятия данных и обработки данных.
Данные — факты, сведения, представленные в формализованном виде
(закодированные), занесенные нате или иные носители и допускающие обработку с помощью специальных технических средств (в первую очередь, ЭВМ).
Обработка данных предполагает проведение различных операций над ними, в первую очередь арифметических и логических, для получения новых данных, которые объективно необходимы (например, при подготовке ответственных решений).
На этапе хранения информацию записывают в запоминающее устройство для последующего использования. Для хранения информации используются в основном полупроводниковые, магнитные и оптические носители. Решение задач извлечения хранимой информации (поиска информации) связано с разработкой классификационных признаков и схем размещения хранимой информации, систе- матизацией, правилами доступа к ней, порядком ее пополнения и обновления, т. е. всем тем, что определяет возможность целенаправленного поиска и оперативного извлечения хранимой информации.
Этап отображения информации должен предшествовать этапам, связанным с участием человека. Цель этого этапа — предоставить человеку нужную ему информацию с помощью устройств, способных воздействовать на его органы чувств.
Информационные системы можно классифицировать по различным признакам. Так, по сфере применения информационные системы подразделяются на административные, производственные, учебные, медицинские, военные и др., по территориальному признаку — информационные системы района, города, области и т.п. С точки зрения возможности организации конкретных информационных процессов различают информационно-справочные, информационно-поисковые системы, системы обработки и передачи данных, системы связи.
Большинство автоматизированных информационных систем являются локальными системами и функционируют на уровне предприятий и учреждений. В настоящее время происходит интенсивный процесс интеграции таких систем в корпоративные системы и далее — в региональные и глобальные системы.
Системы более высокого уровня становятся территориально рас- средоточенными, иерархичными как по функциональному принципу, так и по их технической реализации.
Обеспечение взаимодействия территориально рассредоточенных систем требует протяженных высокоскоростных и надежных каналов связи, а увеличение объема обрабатываемой информации (ЭВМ высокой производительности) требуют серверов. Это приводит к необходимости коллективного использования

дорогостоящих средств автоматизации (ЭВМ и линий связи) и обрабатываемой информации (баз данных). Техническое развитие как самих электронных вычислительных машин, так и средств связи позволило решить эту проблему путем перехода к созданию распределенных информационно-вычислительных сетей коллективного пользования.
Централизация различных видов информации в одной сети дает возможность использовать ее для решения широкого спектра задач, связанных с административным управлением, планированием, научными исследованиями, конструкторскими разработками, технологией производства, снабжением, учетом и отчетностью.
Если поставляемая информация извлекается из какого-либо объекта
(процесса), а выходная применяется для целенаправленного изменения состояния того же объекта (процесса), причем абонентом, использующим информацию для выбора основных управляющих воздействий (принятия решения), является человек, то такую автоматизированную информационную систему называют автоматизированной системой управления (АСУ).
Вопрос 3. Определение информационной технологии.
Процессы преобразования информации связаны с информационными технологиями.
Технология в переводе с греческого - искусство, умение, а это не что иное как процесс.
Процесс — определенная совокупность действий, направленных на достижение поставленных целей.
Технология материального производства определяется как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката в процессе производства (например, технология металлов, химическая технология, технология строительства и др.).
Цель технологии материального производства- выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы.
Информационная технология — система взаимосвязанных методов и способов сбора, хранения, накопления, поиска, обработки информации на основе применения средств вычислительной техники.
Цель информационной технологии — производство информации для анализа человеком и принятие на его основе решения по выполнению какого-либо действия (управленческого решения).
Особенностью ИТ является то, что в ней и предметом и продуктом труда является информация, а орудиями труда - средства вычислительной техники и связи.
Информация экономического типа должна соответствовать следующим признакам:
- быть достоверной, т.е. правильно отражать экономическую сущность;
- быть своевременной, по необходимости немедленной;
- обладать системностью и экономичностью.
Объемы информации должны быть оптимальными.
Инструментарий информационной технологии— один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель
(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.
Требования к информационным технологиям:

малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

автономность в эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным сферам применения: в управлении, науке, образовании, в быту;

"дружественность" операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая работу с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

высокая надежность работы (более 8000 часов наработки на отказ).
Вопрос 4. Определение информационной системы. ИС в различных отраслях
деятельности.
Все объекты представляют собой так называемую систему. Их поведение, характеристики рассматриваются в системном объекте.
Система — комбинация взаимодействующих элементов, организованных для достижения одной или нескольких целей.
Любая система имеет структуру. В качестве примера систем можно назвать:
- естественные – молекула, клетка, галактика;
- искусственные, т.е. созданные человеком – компьютер, Интернет, университет, организация и другие.
Элемент системы — часть системы, имеющая определенное функциональное назначение. Сложные элементы систем, состоящие из более простых взаимосвязанных элементов, часто называют подсистемами.
Свойства системы (в т.ч. ИС):

сложность — система зависит от множества входящих в нее компонентов, их структурного взаимодействия, а также сложности внутренних и внешних связей;

делимость — система состоит из ряда подсистем или элементов, выделенных по определенным признакам и отвечающих конкретным целям и задачам;

целостностьсистемы — 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;

адаптивностьсистемы — означает приспосабливаемость системы к условиям конкретной предметной области;

интегрируемость — означает возможность взаимодействия системы с вновь подключаемыми компонентами или подсистемами.