Файл: Кудряшова Анастасия Юрьевна Интернеткурс по дисциплине Информационные технологии в.pdf

26
Информационная технология — процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Сходное определение дается в ст. 2
Федерального закона № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: информационные технологии — процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов.
Цель информационной технологии — производство информации для ее анализа человеком и последующего принятия решений по осуществлению каких-либо действий.
В более узком понимании информационная технология представляет собой совокупность четко определенных целенаправленных действий человека по переработке информации на компьютере. Технологический процесс переработки информации состоит из этапов, операций и конкретных действий оператора, выполняющего обработку данных. В структуре возможных операций с данными можно выделить следующие:
• сбор данных и их формализация, т.е. приведение к одинаковой форме;
• фильтрация и сортировка;
• обработка и преобразование данных в соответствии с поставленной задачей;
• архивация данных, т.е. организация хранения данных в компактной, удобной и легкодоступной форме;
• защита данных — комплекс мер, направленных на предотвращение утраты данных и их модификации;
• транспортировка данных, т.е. прием и передача данных между удаленными участниками информационного процесса.
История развития информационных технологий включает несколько этапов, связанных с кардинальными изменениями в сфере обработки информации.
Первый этап связан с изобретением письменности. Средствами сбора, хранения и обработки информации здесь служили перо, чернила, бумага и книги, эффективность информационной обработки на этом этапе была крайне низкой. Изобретение книгопечатания в середине XVI в. значительно повысило эффективность обработки информации, возникли такие средства, как наборная доска и печатный станок.
На смену «ручной технологии» в конце XIX в., с появлением телеграфа, телефона, радио, пришла «механическая» технология, позволяющая оперативно передавать информацию. Создание электрических пишущих машинок, телевидения, копировальных аппаратов, магнитофонов к середине XX в. привело к возникновению «электрических» информационных технологий.
Со второй половины XX в. и с появлением ЭВМ, а затем персонального компьютера начался новый этап в развитии информационных технологий —
«электронные» технологии. Электронная вычислительная машина — универсальное устройство ввода, вывода, накопления, обработки и передачи информации для решения вычислительных и информационных задач. Термин «компьютер» употребляется в том же смысле, что и термин «ЭВМ». ЭВМ — электронная машина, так как состоит из электронных схем, и вычислительная машина, так как обрабатывает информацию в цифровой форме, выполняя вычисления, численные арифметические и логические операции без вмешательства человека. Цифровая форма представления любых данных обеспечивает компьютеру такие свойства, как универсальность, пригодность для решения разнообразных задач.
Впервые проект аналитической машины (вычислительного автомата) в составе устройства ввода, устройства памяти, процессора, устройства вывода был предложен в
XIX в. Чарльзом Бэбиджем. Он же впервые выдвинул идею программного управления такой машиной. Дальнейшее развитие этой идеи нашло свое продолжение при

27 построении первых электронно-вычислительных машин. Функционирование ЭВМ базировалось на двоичной системе счисления для представления чисел и размещения программы управления в запоминающем устройстве. Первые ЭВМ разрабатывались в
1943—1947 гг. в США и Англии, в континентальной Европе первая «малая электронная счетная машина» (МЭСМ) была создана в СССР в 1948—1951 гг.
Виды ЭВМ. Электронно-вычислительные машины принято классифицировать по ряду признаков.
По физическому представлению обрабатываемой информации выделяют:
• аналоговые вычислительные машины непрерывного действия, которые работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме, т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения);
• цифровые вычислительные машины, которые работают с информацией в дискретной форме (цифровой);
• гибридные вычислительные машины комбинированного действия, совмещающие в себе достоинства аналоговых и цифровых вычислительных машин и использующиеся для решения задач управления сложными быстродействующими техническими комплексами.
По этапам создания ЭВМ выделяют несколько поколений развития компьютерной техники, которые формировались в течение ХХ в.
К первому поколению относят машины, созданные в 1950-е гг. на основе электронных ламп. В это время были разработаны отечественные машины: МЭСМ (малая электронная счетная машина), БЭСМ (большая электронно- счетная машина), «Стрела», серия «Урал», М-20. Основным применением первых ЭВМ было выполнение научно- технических расчетов.
Спустя десятилетие появились
ЭВМ, созданные на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах). Второе поколение ЭВМ применялось для технических и экономических расчетов.
Машины третьего поколения появились в 1970-е гг. и были разработаны на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции
(сотни, тысячи транзисторов в одном корпусе). Это поколение ЭВМ начало применяться в управлении и проведении экономических расчетов.
Четвертое поколение ЭВМ сформировалось в 1980-е гг. на базе больших и сверхбольших интегральных схем — микропроцессоров (десятки тысяч — миллионы транзисторов в одном кристалле). Целью ЭВМ этого поколения уже было представление информации и более широкое использование в управлении.
Так, 1990-е гг. характеризуются созданием ЭВМ со многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний. Для этого поколения характерны применение персональных компьютеров, телекоммуникационная обработка данных, компьютерные сети, широкое применение систем управления базами данных, элементы интеллектуального поведения систем обработки данных и устройств.
Создание оптоэлектронных ЭВМ с массовым параллелизмом и нейронной структурой относится к началу XXI в. Предполагается, что в компьютерах следующего поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний.

28
Вопрос 3. Инструментарий информационных технологий
Начало XXI в. характеризуется проникновением информационных технологий во все сферы деятельности человека. Сегодня персональный компьютер — наиболее распространенное устройство обработки информации. Возникает новая индустрия переработки информации на базе компьютерных и телекоммуникационных информационных технологий. Первичная информация перерабатывается в информацию нового качества с помощью аппаратного, программного и математического обеспечения данного процесса. Из этих средств отдельно можно выделить программные средства, служащие программным инструментарием информационных технологий.
Инструментарий информационных технологий — один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель. В качестве инструментария можно использовать распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовые редакторы и процессоры, графические редакторы и настольные издательские системы, системы автоматизированного проектирования, электронные таблицы, системы управления базами данных, а также электронные записные книжки и календари, информационные системы функционального назначения и информационно-поисковые системы и т.д.
Ниже приведен обзор программного обеспечения. Более подробно программы широкого применения рассмотрены в отдельных темах.
Текстовые редакторы и процессоры.
Программы, предназначенные для создания и обработки текстов с помощью компьютера, разделяют на две категории: текстовые редакторы и текстовые процессоры.
Текстовые редакторы представляют собой простейшие программы, используемые для набора и самого примитивного редактирования текста. Как правило, они не имеют развитых средств форматирования (это процесс изменения параметров текстовых, графических и табличных объектов в документе), а также возможностей работы с графическими объектами. Классический пример текстового редактора — Блокнот
Windows. Текстовые редакторы, предназначенные для работы с усложненной структурой текстовых документов, с включением графической информации относятся к группе текстовых процессоров. Они содержат гораздо более развитые средства создания и оформления документов. К основным инструментам подготовки текстовых документов относятся процессоры Word компании Microsoft, WordPerfect фирмы Corel, а также бесплатные пакеты Kingsoft Office 2013, LibreOffice, OpenOffice, StarOffice.
При работе с текстовым редактором выделяют несколько этапов обработки документов.
Ввод текста. Процесс может осуществляться несколькими способами:
• набор текста с использованием клавиатуры — наиболее распространенный; представляет собой технологически довольно простой процесс, если не требуется сложного форматирования текста;
• перевод документов в бумажной форме в электронную. Многие текстовые документы имеют вид бумажных изданий: бланки платежных поручений, деловые письма, финансовая документация и многое другое. Огромные массивы информации передаются в виде факсов и ксерокопий. Чтобы быстро и правильно редактировать такие документы, публиковать их в дальнейшем, необходимо программное обеспечение, создающее электронный образ бумажного документа, а также соответствующие устройства — сканеры;
• рукописный ввод. Способ коммерчески внедряется в последние годы и реализуется, как правило, в карманных портативных компьютерах (КПК) и некоторых

29 мобильных устройствах с помощью устройства, называемого электронным пером, внешне имеющего вид обычного карандаша. Удобство КПК и мобильных устройств в том, что они легко транспортируемы, не требуют наличия клавиатуры, бесшумны.
Редактирование. Под редактированием понимается изменение набранного текста и придание ему надлежащего вида, будь то простое удаление ошибочных символов, вставка текстовых массивов либо так называемое форматирование, связанное в основном с изменением параметров шрифта и абзацев или с заданием параметров страниц.
Сохранение документа. Сохранение в одном из многообразных существующих форматов — завершающая стадия основной работы по подготовке текстового документа.
Этот этап весьма ответственный, так как необходимость сохранения результата работы очевидна. Кроме того, выбор формата сохраняемого документа зависит от того, где и как с ним будут работать дальше. Часто проблемы возникают при открытии документа, особенно на другой платформе, так как может оказаться, что пропало все оформление текста, исчезли рисунки, текст нечитаем и т.д. Для того чтобы избежать этого, следует сохранять документ в наиболее подходящем формате.
Публикация. В зависимости от типа представления документа можно выделить три вида публикации:
• печать документа, т.е. создание его твердой копии на бумаге или прозрачных пленках. Необходимость создания печатного вида документа возникает для подготовки разного рода документации, научных трудов, учебников, художественной литературы и пр.
Печать документов осуществляется посредством принтеров и другого печатного оборудования;
• электронная публикация, под которой подразумевается окончательное представление документа в электронном виде, с возможностью переноса ее в том же виде другим пользователям и чтения с экрана вне зависимости от способа переноса: по электронной почте, на флешке, по локальной сети и другими способами;
• веб-документы, предназначенные для представления в сети Интернет как веб- страницы.
Графические редакторы.
Программы для создания и обработки графических объектов, таких как рисунки, чертежи, иллюстрации, а также объемных объектов относят к графическим редакторам.
Здесь выделяют растровые редакторы, векторные редакторы и редакторы
трехмерной графики (3D-редакторы).
Растровые редакторы основаны на битовом методе передачи изображений.
Битовый (растровый) метод передачи и воспроизведения графических данных использует для создания изображения отдельные точки (пиксели) экрана монитора. Растровые редакторы применяют для работы с графическими изображениями, имеющими много полутонов, информация о цвете элементов изображения которых важнее, чем информация об их форме. Такие редакторы в основном используются для обработки готовых изображений, так как имеют ограниченные возможности по созданию новых изображений. Они обрабатывают достаточно подробные сканируемые образы, выполняя ретуширование, изменение цветов, их оттенков и контрастов, растирание и штриховку, изменение направления тени и контуров. Длина битовых файлов велика из-за большого количества обрабатываемых экранных точек, что позволяет использовать большое количество цветов и детально редактировать изображение. Примером растрового редактора служат программы Adobe Photoshop, GIMP. Векторные редакторы построены

30 на векторном методе кодирования информации. Векторный метод описания графических данных оперирует уже готовым набором линий — дуг, отрезков, окружностей, прямоугольников и т.д. Метод эффективен для чертежно-графических работ, в которых форма линий играет значительно большую роль, чем информация об отдельных составляющих ее точках. Векторный метод позволяет выполнять сложные графические изображения и осуществлять различные операции с ними.
Векторное представление графической информации компактнее, чем растровое, но требует для работы большей компьютерной производительности, так как построение изображения сопровождается математическим пересчетом параметров кривых. Метод эффективно сочетается со всевозможными надписями и текстовыми сопровождениями, используется при разработке символики товарных знаков, опознавательных знаков. Такие редакторы позволяют в мельчайших подробностях создавать и редактировать изображения, однако не используются для обработки готовых рисунков. К векторным редакторам относятся Adobe Illustrator, Corel Draw, Масгоmedia
Free Hand, InkScape.
Редакторы трехмерной графики используются для создания и работы с трехмерными объемными графическими объектами.
Позволяют управлять взаимодействием поверхностей и источников света, создавать трехмерную анимацию. В такие редакторы встроено большое количество заготовок-примитивов, из которых можно собирать модели, кольца, кубы, сферы, цилиндры. Редакторы трехмерной графики включают средства 3D-моделирования, анимации, обработки видео, набор опций для создания интерактивных игр, визуальные 3D-эффекты. К редакторам трехмерной графики относятся 3ds Max, Blender for Windows. Мощным профессиональным пакетом трехмерных редакторов является пакет программ Maya, который используется ведущими киностудиями мира для создания спецэффектов.
Настольные издательские системы предназначены для компьютерной издательской деятельности. От текстовых процессоров настольные издательские системы отличаются наличием расширенных средств управления размещением текста и графических объектов на страницах издания. Обеспечивают форматирование и редактирование многостраничных текстов, создание заголовков, имеют широкие возможности верстки изданий, монтирование графики, подготовку многостраничных публикаций. Примеры программ: Adobe InDesign, QuarkXPress, Corel Ventura.
Веб-редакторы предназначены для создания, редактирования, получения и просмотра веб-документов — электронных документов для представления в сети
Интернет. Обозреватели (браузеры) — программы для работы в Интернете и просмотра содержащейся в сети информации. Для создания веб-документов можно использовать текстовые процессоры, однако веб-редакторы имеют расширенные возможности.
Обозреватели позволяют просматривать не только текстовую и графическую информацию, но и воспроизводить музыку, прослушивать радиопередачи, проводить видеоконференции и др.
Системы автоматизированного проектирования (САПР). Пакеты прикладных программ этого класса — неотъемлемая часть автоматизированного рабочего места конструкторов, технологов и разработчиков, занимающихся разработкой чертежей, схем, моделированием и конструированием. Особенность этих программных продуктов — высокие требования к технической части обработки данных, наличие библиотек встроенных функций, объектов и интерфейсов. Пример — пакет программ AutoCAD.
Электронные таблицы.
Основное назначение электронных таблиц — обработка таблично-организованной информации (данных, представленных в виде таблиц — строк и столбцов чисел), проведение расчетов на ее основе и обеспечение визуального представления хранимых данных и результатов их обработки в виде графиков, диаграмм и т.п. Структурирование