Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Компьютерные технологии - файл 1_Компьютерные технологии. Часть I.doc


Лекции - Компьютерные технологии
скачать (90.8 kb.)

Доступные файлы (2):

1_Компьютерные технологии. Часть I.doc378kb.05.06.2008 12:42скачать
2_Приложение 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАДАЧ.doc40kb.05.06.2008 12:42скачать

содержание

1_Компьютерные технологии. Часть I.doc

  1   2   3   4   5   6
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования


МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ

(МГУПБ)

Кафедра «Технология мяса и мясопродуктов»
КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Часть I

Общие сведения и классификация

информационных технологий и информационных систем

Курс лекций по направлениям 260100 «Технология продуктов питания»

и 260300 «Технология сырья и продуктов животного происхождения»

для студентов специальностей 260301 – «Технология мяса и мясных продуктов»

и 260302 – «Технология рыбы и рыбных продуктов»


Москва 2007


Целью изучения дисциплины «Компьютерные технологии в производственной и научной деятельности» является овладение знаниями в области компьютерных технологий и выработка навыков использования компьютерной техники в своей профессиональной деятельности.

^ В современной информатизированной и компьютеризированной жизни компьютеры и компьютерные технологии используются повсеместно.

Специалист, владеющий компьютерными знаниями, и не просто владеющий, а умеющий применять эти знания на практике, в значительной степени востребован на рынке труда.

В результате изучения дисциплины студенты должны научиться самостоятельно решать задачи, которые, несомненно, будет ставить перед ними последующая производственная и научная деятельность.

В приложении приведена краткая характеристика некоторых задач, которые на современном этапе практически повсеместно решаются с использованием компьютерных технологий.

^ В ходе практических занятий рассматриваются некоторые из перечисленных задач.

Прежде чем перейти к рассмотрению структуры курса необходимо сделать следующее замечание.

^ Компьютерные технологии являются разновидностью информационных технологий, использующих в качестве технической базы компьютерное обеспечение.

В принципе информационные технологии могут быть и некомпьютерными, однако на современном этапе развития общества, когда объемы перерабатываемой информации весьма значительны, и без помощи компьютеров переработать их довольно сложно, говоря об информационных технологиях, подразумевают, как правило, технологии компьютерные.

Поэтому изучение дисциплины «Компьютерные технологии» осуществляется через знакомство с информационными системами, в рамках которых реализуются современные компьютерные информационные технологии.


С О Д Е Р Ж А Н И Е

^ РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ 3

РАЗДЕЛ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 4

2.1 Информационные технологии - ИТ 4

2.1.1 Этапы развития ИТ 6

2.1.2 Цели внедрения ИТ 8

2.1.3 Современные ИТ 8

2.2 Информационные системы - ИС 10

2.2.1 Общие понятия о системе 10

2.2.2 Общие понятия об ИС 11

2.2.3 Основные задачи ИС 12

2.2.4 Этапы развития ИС 13

2.2.5 Современные ИС 15

2.2.6 Пользователи ИС 15

2.2.7 Процессы в ИС 17

2.3 Структура информационных систем - ИС 18

2.3.1 Информационное обеспечение. Классификаторы. Методы классификации 18

2.3.2 Техническое обеспечение ИС 22

2.3.3 Математическое и программное обеспечение ИС 23

2.3.4 Организационное обеспечение ИС 23

2.3.5 Правовое обеспечение ИС 23

2.4 Принципы создания информационных систем - ИС 24

^ РАЗДЕЛ 3. КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 26

3.1 Общая классификация систем 26

3.2 Классификация информационных систем - ИС 27

3.2.1 Классификация ИС по масштабности применения 28

3.2.2 Классификация ИС по признаку структурированности задач 28

3.2.3 Классификация ИС по функциональному признаку 30

3.2.4 Классификация ИС по характеру обработки информации 33

3.2.5 Классификация ИС по оперативности обработки данных 33

3.2.6 Классификация ИС по квалификации персонала и управления 34

3.2.7 Классификация ИС по степени автоматизации 35

3.2.8 Классификация ИС по характеру использования информации 36

3.2.9 Классификация ИС по сфере деятельности 38

3.2.10 Классификация ИС по концепции построения 38

3.2.11 Классификация ИС по режиму работы 39

3.2.12 Классификация ИС по способу распределения ресурсов 40

^ СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 40

ПРИЛОЖЕНИЯ 41


РАЗДЕЛ 1. ВВЕДЕНИЕ

Информация. Информатика. Микроэлектроника.

Сегодня, в век информатизации и компьютеризации, информация является таким же ресурсом, как трудовые, материальные и энергетические.

Информация (informatio, латин.) - разъяснение, осведомленность, изложение.

Существует несколько взглядов на то, что принято считать информацией:

  1. Информация техническая, которая передается по телеграфным линиям и отображается на экранах радиолокаторов. Количество такой информации может быть точно вычислено, и процессы, происходящие с такой информацией, подчиняются физическим законам.

  2. Информация семантическая, т.е. смысловая, которая содержится, к примеру, в литературном произведении. В такой информации предлагаются различные количественные оценки и строятся математические теории.

Информация – это физическая величина, такая же, как энергия или скорость. Информация определенным образом описывает процессы, происходящие в естественных физических и в искусственно созданных системах.

^ Исследования, позволяющие разрешить проблемы классификации информации, организации ее хранения, доступа к ней, закономерности ее движения и т.д., получили название информатики.

Информатика – это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров и их взаимодействием со средой применения.

Информация – одно из основных понятий науки. Наряду с такими понятиями, как вещество, энергия, пространство и время, оно составляет основу современной научной основы мира. Его нельзя определить через более простые понятия.

^ В слово «информация» вкладывается различный смысл в быту, технике, науке и т.д.

В информатике под информацией понимают абстрактное значение выражений, графических изображений, указаний и высказываний.

Информация – это 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.

^ Существует три метода получения информации:

  • опыт – в прошлом был основным и единственным для получения информации о жизни и развитии общества;

  • эвристический метод – метод проб и ошибок, основан на многократном проведении экспериментов (скрещивание пород скота) с целью получения удовлетворительных результатов;

  • целенаправленный поиск – проведение исследований не путем беспорядочного перебора вариантов, а на научной платформе.

Основные свойства информации:

  • достоверность;

  • полнота;

  • актуальность;

  • ясность;

  • ценность.

Объединение систем, процессов, связанных с понятиями «информация», «управление» привело к появлению нового предмета - кибернетики - или науки об общих принципах управления в различных системах: технических, биологических, социальных и др. (40-ые годы 20-го века), изучающей информационные процессы в живых организмах и машинах (автоматах).

^ Кибернетика явилась одной из важных предпосылок появления и развития информатики.

Подлинная информационная революция связана, прежде всего, с созданием электронно-вычислительных машин в конце 40-х годов, и с этого же времени исчисляется эра развития информационных технологий, материальное ядро которой образует микроэлектроника.

Микроэлектроника формирует элементную базу всех современных средств приема, передачи и обработки информации, систем управления и связи.
^ РАЗДЕЛ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ И ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ
2.1 Информационные технологии - ИТ

Понятие «информационная технология» базируется на понятии «технология». Наиболее широкое по содержанию его толкование дал польский философ и писатель Станислав Лем, который определил технологии как «…обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом…» 1.

А наиболее распространенным является определение, зафиксированное в различных энциклопедиях и словарях: «ТЕХНОЛОГИЯ (от греч. techne – искусство, мастерство, умение и …логия) – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции…» 2.

Последнее определение, несомненно, Уже и конкретнее первого, поскольку ограничивает его применение сферой промышленного производства, но оно позволяет вычленить основные его составляющие:

  • объект технологии, т.е. то, на что направлены действия, осуществляемые в рамках технологии (сырье, материалы, полуфабрикаты);

  • цель технологии, т.е. конечный результат действий, осуществляемых в рамках технологии (обработка, изготовление, изменение состояния, свойств, формы);

  • средства технологии и методы их применения, т.е. способы осуществления действий над объектом технологии для достижения целей технологии.

Поскольку в соответствии с определением С. Лема технологии не ограничиваются сферой промышленного производства, а определяются потребностями общества во всем их многообразии, то различные области человеческой деятельности требуют и различных технологий.

Различия технологий проявляются в том, на что направлена деятельность людей в той или иной сфере, т.е. в объектах технологий.

В промышленном производстве объектом выступают сырье, материалы, полуфабрикаты, в энергетических технологиях – энергетические ресурсы, в финансовых – финансовые ресурсы.

^ Информация как общественный ресурс тоже является объектом деятельности и, следовательно, связана с соответствующими технологиями – информационными технологиями.
М

атериальные Информационный


р
Технология материального производства

Информацион-ная технология
есурсы Продукт Данные продукт


Информационная технология как аналог технологии

переработки материальных ресурсов

Рисунок 2.1
Информационные технологии - это процессы, использующие совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

^ Как видно из определения, в качестве объекта информационных технологий выступает информация, о целях информационных технологий мы поговорим несколько позже, а средства и методы информационных технологий включают в себя:

  • комплекс технических средств – совокупность инструментов, приспособлений, машин, механизмов и автоматических устройств, с помощью которых осуществляется собственно информационное преобразование;

  • средства управления техническим комплексом - позволяют осуществлять целенаправленное использование технических средств для реализации информационного преобразования;

  • организационно-методическое обеспечение (инструктивные и нормативно-методические материалы по подготовке и оформлению документов, по эксплуатации технических средств, организации работы в рамках информационной технологии) увязывает реализацию всех действий технических средств и персонала в единый технологический процесс.

Если основу комплекса технических средств составляют средства компьютерной техники, то речь идет о ^ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО:

Информационные технологии - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.
^ 2.1.1 Этапы развития ИТ

Важнейшими историческими этапами развития ИТ явились письменность, изобретение книгопечатания, использование почты, телефона, телеграфа, телевидения. Особое место в развитии ИТ занимают компьютеры, электронная почта и широкое использование компьютерных сетей (локальных и глобальных), которые обеспечивают не только содержательную обработку информации, но и передачу текстовых, мультимедийных (графика, видео и звук) и других материалов практически на любые расстояния в реальном масштабе времени.

К настоящему времени информационные технологии прошли несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации.

Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием компьютеров. Общим для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персональных компьютеров - ПК начался новый этап развития ИТ.

^ Может быть рассмотрена следующая классификация развития ИТ по признакам:

  • По виду задач и по виду процессов обработки информации:

  • 1-й этап (60-70-е г.г.) - обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования;

  • 2-й этап (с 80-х г.г.) - создание ИТ, направленных на решение стратегических задач.

  • По используемому техническому обеспечению:

  • 1-й этап (до конца 60-х г.г.) - решение проблемы обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств;

  • 2-и этап (до конца 70-х г.г.) - распространение ЭВМ серии IBM/360;

  • 3-й этап (с начала 80-х г.г.) - компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а ИТ - средством поддержки принятия его решений;

  • 4-й этап (с начала 90-х г.г.) - создание современной технологии межорганизационных связей и ИС.

  • По преимуществам, которые приносит компьютерная технология:

  • 1-й этап (с начала 60-х г.г.) - обеспечение эффективной обработки информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Основным критерием оценки эффективности создаваемых ИС была разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основной проблемой на этом этапе была психологическая - плохое взаимодействие пользователей, для которых создавались ИТ, и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. Как следствие этой проблемы, создавались системы, которые пользователи плохо воспринимали и, несмотря на их достаточно большие возможности, не использовали в полной мере;

  • 2-й этап (с середины 70-х г.г.) связан с появлением персональных компьютеров. Изменился подход к созданию ИС - ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя;

  • 3-й этап (с начала 90-х г.г.) связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации.

  • По применяемому инструментарию ИТ:

  • 1-й этап (до второй половины XIX в.) – «ручная» технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме;

  • 2-й этап (с конца XIX в.) - «механическая» технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами;

  • 3-й этап (40-60-е г.г. XX в.) - «электрическая» технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Происходит изменение цели технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания;

  • 4-й этап (с начала 70-х г.г.) - «электронная» технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе ИС, оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для различных сфер использования, особенно на организацию аналитической работы;

  • 5-й этап (с середины 80-х г.г.) - «компьютерная» («новая») технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации ИС, которая проявляется в создании систем поддержки принятия решений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.

  • По методологии использования ИТ:

  • 1-й этап (до конца 80-х г.г.) - централизованная обработка информации на ЭВМ вычислительных центров. Создавались крупные вычислительные центры коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ. Применение таких ЭВМ позволяло обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям;

  • 2-й этап (до конца 90-х г.г.) - децентрализованная обработка информации связанная с появлением ПК и развитием средств телекоммуникаций;

  • 3-й этап - рациональная обработка информации. Достоинства и недостатки централизованной и децентрализованной ИТ привели к необходимости разумного сочетания того, и другого подхода.

В наше время большое внимание в области ИТ уделяется электронному моделированию, которое становится неотъемлемой частью интеллектуальной деятельности человечества. Сопоставление «электронного мозга» с человеческим привело к идее создания нейрокомпьютеров, как ЭВМ, которые могут обучаться. Нейрокомпьютер поступает так же, как человек, т.е. многократно просматривает информацию, делает множество ошибок учится на них, исправляет их и, наконец, успешно справляется с задачей. Нейрокомпьютеры применяются для распознавания образов, восприятия человеческой речи, рукописного текста и т.д.
^ 2.1.2 Цели внедрения ИТ

Основная цель информационных технологий заключается в том, чтобы в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию с целью ее анализа, и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

^ Общая структура ИТ может быть разделена на последовательность базовых процедур:

  • Сбор новой и поиск накопленной в разных источниках информации о состоянии изучаемых или используемых объектов, процессов и явлений;

  • Передача информации от места сбора к месту обработки или использование с сохранением информации при наличии помех;

  • Адаптация новых данных к имеющимся моделям, комплексная обработка информации, проведение вычислительных экспериментов, выработка решений и сценариев оптимального поведения, принятия решений;

  • Совершенствование математических моделей, расширение баз знаний, экспертных систем;

  • Создание технических и технологических средств (рабочих станций, информационных хранилищ, средств отображения моделей и информации, средств редактирования информации, информационно-аналитических центров, коммуникационных систем и т. д.);

  • Планирование оптимальной системы обработки информации с целью совершенствования контроля достоверности информации, уточнение вариантов ранее принятых решений;

  • Анализ практических результатов использования системы информатизации, контроль эффективности, прогнозирование деятельности, диагностика работы подсистем.


2.1.3 Современные ИТ

В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит ПК, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение ПК в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили современный этап развития ИТ. В понятие современной ИТ включены также коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно - телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др.

Пользователям, не владеющим языками программирования, предоставлена возможность прямого общения с ЭВМ в режиме диалогового общения, что позволяет создать комфортную работу при использовании мощного программно-аппаратного обеспечения (БД, экспертные системы и базы знаний). Кроме того, обеспечивается не только автоматизация процесса смены формы и местонахождения информации, но и смена ее содержания.

Современная информационная технология - это ИТ с «дружественным» интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Три основных принципа компьютерной ИТ:

  • Интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;

  • Интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;

  • Гибкость процесса изменения, как данных, так и постановок задач.
















Графика,

печать













ПО и ТС

искусственного

интеллекта

Интеллектуальный

интерфейс

пользователя







Стандартные

средства

мат. обеспечения


БД и СУБД

Прикладные

программы





Схема современной информационной технологии

Рисунок 2.1.3
Основу современных информационных технологий составляют три технических достижения:

  • появление новой среды накопления информации - магнитных и оптических дисков;

  • развитие современных средств связи, в том числе и спутниковых;

  • постоянное совершенствование компьютеров и ПО для автоматизированной обработки и передачи информации в реальном масштабе времени.


^ В таблице приведены основные характерные черты современной ИТ.
Основные характеристики современной информационной технологии

Методология

Основной признак

Результат

Принципиально новые средства обработки информации

«Встраивание» в технологию управления

Новая технология коммуникаций

^ Целостные технологические системы

Интеграция функций специалистов

Новая технология обработки информации

Целенаправленные создание, передача, хранение и отображение информации

^ Учет закономерностей социальной среды

Новая технология принятия решений


Особенности современных информационных технологий:

  • Работа пользователя в режиме манипулирования (без программирования) данными. Пользователь не должен знать и помнить, а должен видеть (устройства вывода) и действовать (устройства ввода);

  • Сквозная информационная поддержка на всех этапах прохождения информации на основе интегрированной БД, которая предусматривает единую форму введения, поиска, отображения, обновления и защиты информации;

  • Безбумажный процесс обработки документа, во время которого на бумаге фиксируется только окончательный вариант документа, а промежуточные версии и необходимые данные, записанные на различных носителях, поставляются пользователю через экран дисплея ПК;

  • Интерактивный (диалоговый) режим решения задач с широкими возможностями для пользователя;

  • Коллективное изготовление документа на основе группы ПК, объединенных средствами коммуникации;

  • Адаптивная переработка формы и способов подачи информации в процессе решения задачи.

Ниже перечислены современные ИТ, наиболее часто используемые в системах различного типа и назначения.

Современные информационные технологии:

  • математическое и компьютерное моделирование;

  • БД и знаний;

  • экспертные и интеллектуальные системы;

  • средства и технологии планирования и управления с помощью электронных таблиц;

  • электронная почта и телекоммуникационные средства;

  • интегрированные пакеты прикладных программ;

  • средства, методы и технологии машинной графики и анимации;

  • средства, методы и технологии мультимедиа;

и др.
2.2 Информационные системы - ИС
2.2.1 Общие понятия о системе

Под системой понимается объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность взаимосвязанных разнородных элементов, работающих как единое целое.

Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям. Это целое приобретает некоторое свойство, отсутствующее у элементов в отдельности.

Признаки системности описываются тремя принципами:

  • Внешняя целостность - обособленность или относительная обособленность системы в окружающем мире;

  • Внутренняя целостность - свойства системы зависят от свойств ее элементов и взаимосвязей между ними. Нарушение этих взаимосвязей может привести к тому, что система не сможет выполнять свои функции;

  •   1   2   3   4   5   6



    Скачать файл (90.8 kb.)

    Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации