Інформація та інформаційні процеси. сучасні інформаційні системи

Матеріал з Фізмат Вікіпедії
Перейти до: навігація, пошук

Мета уроку:

1.ознайомити учнів з новим поняттям "інформації";

2.визначити, які є види інформації;

3.ознайомитися з інформаційними процесами;

4.вивчити, що таке інформаційна система.

Тип уроку:

Пояснення нового матеріалу, засвоєння знань.

Мотивація навчальної діяльності

Інформація є фундаментальним науковим поняттям. Воно є первинним і не має строгого наукового визначення. Особливість цього поняття є його універсальність – воно використовується практично у всіх сферах людської діяльності: природничих науках, філософії, біології, економіці. Разом з тим фундаментальної природничо-наукової дисципліни, яка б займалась природою інформації, не існувало. Фізика, хімія, біологія вивчають властивості інформації, а не її природу. Конкретний смисл поняття інформація залежіть від того, в якому контексті воно використовується. В останні роки інформатика почала формуватись як природничо-наукова дисципліна, однак вона не вийшла ще за межі прикладної технічної науки, тому також не ввела до цих пір строгого поняття інформації. В кращому випадку її розглядають як змістовну частину даних, яка інтерпретується людиною. Однак наукове визначення інформації дається досить просто, якщо припустити, що інформація – це динамічний об’єкт, не існуючий в природі сам по собі, а той, що утворюється в результаті взаємодії даних та методів. Він існує стільки, скільки триває ця взаємодія, а весь інший час він перебуває у вигляді даних.

Пояснення нового матеріалу

Інформація

Інформація – це продукт взаємодії даних та методів, який розглядається в контексті цієї взаємодії. Наприклад, книга – це сховище даних. Вона призначена для одержання інформації візуально, шляхом читання. Якщо спробувати різні книжки навпомацки, також можна одержати інформації, хоча напевне не ту, яка передбачалась авторами. Даний приклад пояснює сутність контексту взаємодії даних та методів. Контекстний метод опрацювання даних – це той метод, який призначений для обробки даних певного типу. Цей метод відомий як тому, хто створює дані, так і тому, хто їх використовує. Для графічних даних контекстним є метод спостереження. Для текстових даних контекстним є метод, оснований на зорові та знання мови тексту. Для даних, що подаються радіохвилями, контекстними є методи перетворення даних за допомогою радіо або телевізійного приймача. Є свої особливості і для комп’ютерної інформації. Для даних, що подаються в числовій формі і зберігаються у вигляді сигналів, зареєстрованих на магнітних ( або інших) носіях, контекстними є методи апаратні та програмні методи обчислювальної техніки. З визначення інформації випливає важлива властивість інформації – динамічність. Тобто, інформація існує досить нетривалий термін часу – рівно стільки, скільки триває взаємодія даних та методів під час її створення, споживання та перетворення. Як тільки це ця взаємодія завершується, ми знову маємо справу з даним, але поданими вже в іншій формі. В даному випадку ми маємо справу з інформаційним процесом. Такий процес являє собою цикл утворення інформації з даних і збереження її у вигляді нових даних. Інформація існує досить нетривалий термін часу, але інформаційний процес триває стільки, скільки існують носії інформації.

Кодування даних.

Дані – діалектична складова інформації. Вони являють собою зареєстровані сигнали. При цьому фізичний метод реєстрації може бути довільним: механічним, електричним, магнітним, оптичним, тощо. Відповідно до методу реєстрації дані можуть зберігатись і транспортуватись на носіях різних видів. Самим розповсюдженим видом носія, хоча і не самим економічним та надійним, є папір. В обчислювальній техніці в ролі носіїв інформації виступають різноманітні магнітні диски, стрічки, оптичні диски, тощо. В ході виконання інформаційного процесу дані перетворюються з одного виду в інший за допомогою методів. Опрацювання даних містить в собі багато операцій, серед яких можна виділити наступні:

• збір даних – накопичення даних з метою забезпечення їх повноти для прийняття рішень;

• формалізація даних – зведення даних, одержаних з різних джерел, до однакової форми;

• фільтрація даних – відкидання “зайвих” даних, які не потрібні для прийняття рішення;

• сортування даних – впорядкування даних за певною ознакою;

• групування даних – об’єднання даних за певною ознакою з метою їх більш зручного використання;

• архівація даних – організація збереження даних в зручній та легкодоступній формі, як правило, в більш економному форматі;

• захист даних – комплекс заходів, направлених на запобігання втрати, модифікації або відтворення даних;

• транспортування даних – прийом та передача даних між віддаленими учасниками інформаційного процесу;

• перетворення даних – перевід даних з однієї форми або однієї структури до іншої.

Для автоматизації опрацювання даних різних типів їх потрібно подати в єдиній формі. Для цього використовують кодування даних. Звичайна людська мова є прикладом кодування даних. Азбука Морзе, нотна грамота, малюнки є також прикладами систем кодування. Своя система існує і в обчислювальній техніці. Вона основана на використанні двійкової системи числення. Для подання інформації використовується дві цифри : 0 та 1. Ці цифри називаються двійковими цифрами, або бітами. Таке подання є досить зручним. По-перше, одним бітом може бути виражене одно з двох понять : так (1) або ні (0).Один біт легко подати у вигляді сигналів різної фізичної природи : намагнічено (1) – не намагнічено (0); є струм (1) – немає струму (0); високий рівень напруги (1) – низький рівень напруги (0). Двома бітами можна подати вже чотири стани, трьома – 8. Всього n бітами можливо подати 2n різних станів. Збільшуючи кількість розрядів на один, ми збільшуємо кількість можливих станів удвічі. Біт є досить дрібною, а отже, і незручною одиницею виміру даних. Тому біти об’єднується у групи по 8 біт – байти. Два байти називаються машинним словом. Байти об’єднуються в кілобайти (1Кб = 1024 » 1000 байт), мегабайти (1 Мб = 1024 » 1000 Кб » 1000 000 байт), гігабайти , терабайти і т. д. Враховуючи сучасні можливості виготовлення носіїв інформації і об’єми даних, які потрібно зберігати, найбільш вживаними одиницями виміру даних є мегабайти та гігабайти. Для кодування числової інформації групи з декількох байт. При цьому як правило, старший біт відповідає за знак числа: 0– сило додатне, 1 – число від’ємне. Так, для цілих чисел використовується два байти, для дійсних чисел - 10 байт. В такому випадку деяка кількість біт відводиться під мантису (тобто, значущі цифри числа), а інші – під порядок (разом за знаком). Для кодування текстової інформації кожному символу ставиться у відповідність деяке ціле додатне число – його код. Так, одним байтом можна подати 256 різних символів. Всі дані зберігаються на зовнішньому носієві. Для одержання швидкого доступу до даних потрібно, щоб вони мали впорядковану структуру. В ролі такої структури використовується об’єкт змінної довжини, який називається файлом. Отже, файл – це послідовність довільної кількості байт, записаних на зовнішньому носієві даних, яка має ім’я. Тип даних визначає тип файлу. Збереження файлів організовується в ієрархічній структурі, яка називається файловою системою. Для зручності роботи файли групуються в каталоги, які , в свою чергу, можуть містити інші каталоги. Вони являють собою іменовані сукупності файлів. На найвищому рівні ієрархії розташований кореневий каталог. Унікальність імені файлу полягає у тому, що повне ім’я файлу містить як власне його ім’я разом з маршрутом доступу до файлу. Маршрут завжди починається з логічного імені носія.

Поняття про інформаційні системи.

Інформаційна система, як система управління, тісно пов’язується, як з системами збереження та видачі інформації, так і з іншої - з системами, що забезпечують обмін інформацією в процесі управління. Вона охоплює сукупність засобів та методів, що дозволяють користувачу збирати, зберігати, передавати і обробляти відібрану інформацію. Інформаційні системи існують з моменту появи суспільства, оскільки на кожній стадії його розвитку існує потреба в управлінні. Місією інформаційної системи є виробництво потрібної для організації інформації, потрібної для ефективного управління всіма її ресурсами, створення інформаційного та технічного середовища для управління її діяльністю. Інформаційна система може існувати і без застосування комп’ютерної техніки – це питання економічної необхідності. В будь-якій інформаційній системі управління вирішуються задачі трьох типів:

- задачі оцінки ситуації (деколи їх називають задачами розпізнавання образів);

- задачі перетворення опису ситуації (розрахункові задачі, задачі моделювання);

- задачі прийняття рішень (в тому числі і оптимізаційні).

Автоматизована інформаційна система – це взаємозв’язана сукупність даних, обладнання, програмних засобів, персоналу, стандартних процедур, які призначені для збору, обробки, розподілу, зберігання, представлення інформації у відповідності з вимогами, які випливають з цілей організації. Сьогодні, у вік інформації, практично кожна інформаційна система використовує комп’ютерні технології, і тому надалі під інформаційними системами надалі будемо підрозумівати саме автоматизовані.

Інформаційні системи включають в себе: технічні засоби обробки даних, програмне забезпечення і відповідний персонал. Чотири складові частини утворюють внутрішню інформаційну основу:

· засоби фіксації і збору інформації;

· засоби передачі відповідних даних та повідомлень;

· засоби збереження інформації;

· засоби аналізу, обробки і представлення інформації.

Різноманітність інформаційних систем з кожним роком все зростає. В залежності від функціонального призначення можна виділити такі системи: управляючі (АСУТП, АСУВ), проектуючі (САПР), наукового пошуку (АСНД, експертні системи), діагностичні, моделюючі, систем підготовки прийняття рішення (СППР), а в залежності від сфери використання – на адміністративні, економічні, виробничі, медичні, навчальні, екологічні, криміналістичні, військові та інші.

Фактори, що обумовлюють впровадження інформаційних систем.

Основними факторами, які впливають на впровадження інформаційних систем, є потреби організацій та користувачів, а також наявність відповідних засобів для їх формування. Найсуттєвіше на розвиток інформаційних систем вплинули досягнення в галузі комп’ютерної техніки та телекомунікаційних мереж.

До основних напрямків автоматизації інформаційно-управлінської діяльності в організаційних структурах відносять:

· автоматизацію обробки документів шляхом впровадження систем для обробки тексту, автоматизацію обміну інформацією через різноманітні види комунікацій (які включають АТС підприємства, відеотермінальні системи, локальну комп’ютерну мережу, телекопіювальні апарати, відеоінформаційні системи);

· автоматизацію діяльності менеджерів на базі комп’ютерних систем комплексних інформаційних систем, які надають допомогу в прийнятті рішень, та електронних секретарів, що дозволяє підвищити рівень організації праці менеджерів на якісно вищий щабель.

Впровадження інформаційних систем дозволяє менеджеру отримувати оперативний доступ до довільної нагромадженої інформації з тим, щоб в подальшому ефективно її використовувати для вирішення поставлених задач (в сферах аналізу маркетингу, фінансів, тощо).

Історичні етапи розвитку інформаційних систем.

1.Початковий етап (60-ті роки). Початковий етап характерний тим, що в той час проходило нагромадження базового досвіду використання комп’ютерів, виявлення основних напрямків і їх застосування. Головна мета цього етапу полягала в зменшенні управлінського апарату і витрат на його утримання. Спочатку проводились роботи з автоматизації окремих операцій бухгалтерського обліку, фінансових розрахунків, матеріально-технічного постачання.

2.Етап встановлення контролю над впровадженням нової інформаційної технології (70-ті роки).

Цьому етапу властиві наступні ознаки:

· пошук нових сфер застосування комп’ютерів в управлінні;

· створення організаційних систем управління технікою, виявлення її впливу на процеси управління в цілому;

· ізольованість і, як правило, несумісність окремих видів інформаційних систем організації;

· спрямованість на використання інформаційних технологій вузьким колом користувачів, як правило, керівним складом організації;

· вироблення пропозицій щодо інтеграції інформаційного забезпечення управлінського персоналу;

· створення в організаціях єдиної інформаційної служби, яка повинна підпорядковуватися віце-президенту з адміністративних питань.

3.Інтеграція інформаційних систем (з 80-их років).

Цьому етапу притаманні наступні риси:

· пройдені технічні труднощі в галузі комп’ютерних технологій (зроблено великі прориви в розробці процесорів, оперативної пам’яті, розроблено нові надзвичайно ємні носії інформації) та комунікаційних засобів (розроблено коаксіальні та швидкісні волоконно-оптичні лінії та засоби супутникового зв’язку);

· впроваджуються потужні комп’ютерні мережі, які об’єднуються з інформаційними системами комунікацій: телефоном, телетайпом, радіо, телебаченням і т.д.

· з появою персонального комп’ютера акцент автоматизації переноситься на створення децентралізованих систем, в яких всі персональні комп’ютери, ЕОМ великої потужності, різнорідне технічне забезпечення та обладнання об’єднуються в локальну мережу

· реалізується вимога максимального наближення користувача до інформації, яка вимагає створення в користувача враження, що потрібна інформація знаходиться на його комп’ютері, хоча реально вона може знаходитись в окремих вузлах локальної обчислювальної мережі;

Сучасний стан розвитку інформаційних систем.

Для сучасних умов характерне застосування високоефективних внутрішньофірмових систем інформації, що грунтуються на використанні найновіших інформаційних технологій, зокрема єдиної локальної комп’ютерної мережі. Управлінська внутрішня інформаційна система представляє собою сукупність інформаційних процесів для задоволення потреб в інформації на різних рівнях прийняття рішень. Інформаційна система включає компоненти обробки інформації, внутрішні і зовнішні канали передачі.

Інформація, особливо її автоматизована обробка, і тепер залишається важливим фактором підвищення ефективності діяльності будь-якої організації. Важливу роль у використанні інформації відіграють способи її реєстрації, обробки, нагромадження і передачі; систематизоване збереження інформації і її видача в потрібній формі; виробництво нової числової, графічної та іншої інформації.

В сучасних умовах у великих організаціях створені і ефективно діють інформаційні системи, які обслуговують процес підготовки і прийняття управлінських рішень і вирішують наступні задачі: обробку даних, обробку інформації, реалізацію інтелектуальної діяльності з метою створення інформації. Управлінські інформаційні системи послідовно реалізують принципи єдності виробничого процесу та інформаційного процесу супроводу через застосування технічних засобів збору, нагромадження, обробки і передачі інформації в поєднанні з використанням аналітичних методів математичної статистики і моделей прогнозно-аналітичних розрахунків та інших необхідних прикладних засобів. У виробничо-господарській структурі підприємства забезпечується узагальнення інформації “знизу - вверх”, конкретизація інформації “зверху - вниз”, а також уніфікується інформаційний процес, спрямований на отримання науково-технічної, планової, контрольної, облікової і аналітичної інформації.

Підвищення ефективності використання інформаційних систем досягається шляхом наскрізної структури і сумісності інформаційних систем, які дозволяють усунути дублювання і забезпечують багатократне використання інформації, встановлюють визначені інтеграційні зв’язки, обмежують кількість показників, зменшують обсяг інформаційних потоків, підвищують рівень використання інформації. Інформаційна система повинна підтримувати такі функції, як надання інформації (наприклад, потрібної користувачам для вирішення науково-виробничих задач) та створення найзручніших умов для її поширення (наприклад, проведення адміністративно-організаційних, науково-дослідних і виробничих заходів, які забезпечують її ефективне розповсюдження).

Сучасна інформаційна система в заданій сфері діяльності організації дозволяє забезпечити вирішення таких завдань:

1) прямий, своєчасний доступ до інформаційного продукту (точну інформацію про хід виробничого процесу в просторі та часі);

2) ефективну координацію внутрішньої діяльності та оперативне розповсюдження різноманітних повідомлень;

3) ефективнішу взаємодію із суміжниками по технологічних маршрутах за рахунок використання більш інформованих та наочних засобів відображення та передачі-прийому повідомлень;

4) виділення необхідного і неперервного часу для менеджерів всіх ланок на такі високоефективні види діяльності, як аналіз та прийняття рішень за рахунок зменшення часу на здійснення малопродуктивної діяльності;

5) використання якісно кращої технології системного аналізу та проектування оперативного управління на нижній та середніх ланках управління виробництвом.

В наш час відсутність можливості взаємодії окремих засобів автоматизації чи навіть окрема технологія може стати стримуючим фактором, що робить використання інформаційних систем нераціональним. Більше того, для найконсервативнішої частини керівників використання інформаційних технологій стає приводом для відмови від відповідних капіталовкладень.

Розміри необхідного капіталу також можуть служити, як пітримуючою прогрес силою, так і гальмом для впровадження інформаційних систем. Не багато керівників будуть стверджувати, що значні інвестиції в автоматизацію організації, розраховані на довготермінову перспективу, є вирішальними в питаннях виживання. Для короткотермінової перспективи багато хто ставить під сумнів окупність інвестицій, оскільки не має чіткого уявлення про місце інтелектуальних систем в в управлінні організацією. Проте далекоглядніші керівники вважають, що в ринках умовах використання інформаційних систем забезпечують більшу гнучкість і значно нижчі накладні витрати функціонування їх організацій. --Tanyshka 10:16, 25 грудня 2009 (UTC)