Понятие информации информатики современные информационные технологии. Информатика и информационные технологии

М.Е. Крекин

Основы информатики и информационных технологий

В этом году в вашем расписании появился новый предмет -- "Основы информатики и информационных технологий". Чем же вам предстоит заниматься на этих уроках?

Информатика1 -- научно-техническое направление, занимающееся общими принципами автоматизированной работы с различной информацией. Но на уроках мы будем не только знакомиться с некоторыми из этих принципов, но и учиться использовать компьютер для решения различных практических задач. Вы узнаете, как с его помощью можно рисовать и считать, находить нужные сведения и писать рассказы, строить графики и переписываться с разными, живущими очень далеко, людьми... И все это -- работа с информацией.

Но что же это такое - информация2? Дать строгое определение этого понятия невозможно, как невозможно дать строгое определение точки, прямой, материи и других базовых понятий различных наук. Мы будем понимать под информацией различные знания, сведения о реальном мире. Эти знания можно разделить на две категории: знание фактов ("Я знаю, что...", декларативные3 знания) и знание правил ("Я знаю, как...", процедурные4 знания). Для того чтобы правильно определить свои действия в конкретной ситуации равно необходимы и те, и другие.

Все живые существа могут воспринимать образную информацию (запахи, вкусы, шумы и многое другое). Человек же еще умеет представлять свои знания в знаковом (символьном) виде. Из различных символов (букв, цифр, знаков препинания) состоит текст; из символов - только уже звуковых (фонем5) -- состоит устная речь. Можно передать информацию с помощью жестов. И это тоже -- символы.

Знаковую систему для представления информации называют языком, а полный набор символов языка - его алфавитом. Языки делятся на разговорные (естественные) и формальные. Формальные языки специально создаются, чаще всего для определенной области человеческой деятельности (например, язык математики). В вычислительной технике тоже используются особые формальные языки. Когда информация представлена в виде, пригодном для автоматической обработки, ее называют словом "данные".

Какие действия человек выполняет с информацией? Их три: обмен (передача и прием), хранение и обработка. Информация хранится либо в собственной памяти человека - и тогда ей можно воспользоваться сразу, либо "на внешних носителях" (в книге, блокноте, на магнитной ленте и т. п.), откуда ее сперва нужно прочитать.

Почти непрерывно человек обрабатывает информацию:

получает новые знания на основе уже известных ему фактов и правил;

изменяет форму представления (например, переводя на другой язык);

упорядочивает (сортирует) информацию;

ищет ее в большом массиве (словаре, справочнике, картотеке и т.п.)...

При этом, так же как при обмене и хранении, человек зачастую использует различные технические средства, наиболее универсальным из которых является компьютер6.

Компьютер (электронно-вычислительная машина, ЭВМ) - это комплекс технических средств для автоматизированной работы с информацией. Каждое из входящих в состав компьютера устройств моделирует одну из информационных функций человека. Мозг компьютера -- процессор7 -- обрабатывает информацию и командует всеми остальными устройствами. Обрабатываемые данные находятся в оперативной памяти, а для длительного хранения их можно записать в "блокнот" -- внешнюю память. Естественно, компьютер должен каким-то образом получать информацию. Для этого служат устройства ввода (клавиатура, мышь, сканер8 и др.). И, наконец, с помощью устройств вывода (монитор9, принтер10 и др.) компьютер передает информацию человеку. Устройства ввода и вывода, а также внешнюю память называют периферийными11 (или внешними) устройствами. Процессор, оперативная память, некоторые устройства внешней памяти и схемы управления периферийными устройствами (контрОллеры12) обычно объединяются в системный блок. Все эти устройства общаются друг с другом с помощью магистрали13. Для подключения внешних устройств на системном блоке имеются разъемы, которые называются портами14.

Еще несколько слов об отличиях оперативной и внешней памяти. Во-первых, данные в оперативной15 памяти (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) могут быть обработаны процессором непосредственно, а из внешней их необходимо сначала загрузить (перенести) в оперативную. Во-вторых, ОЗУ хранит информацию только пока компьютер включен, внешняя же память -- энергонезависима. Кроме того, обычно емкость внешних запоминающих устройств гораздо больше.

Как же представлена информация внутри компьютера? Оказывается, технически наиболее удобно использовать язык, алфавит которого содержит всего два символа (их условно обозначают нулем и единицей), -- язык двоичных кодов. С помощью этих двух символов представляется все многообразие информации, с которой работают современные вычислительные машины: и тексты, и фотографии, и музыка, и кинофильмы. В дальнейшем вы узнаете, как это удается сделать. Пока же нужно помнить, что любые данные в компьютере представлены в виде некоторой последовательности нулей и единиц.

Естественно, чем длиннее код, тем больше информации он содержит. Поэтому в технике количество информации определяют именно по длине кода. А в качестве эталона при этом используют самый короткий код - состоящий из одного двоичного символа. Такая единица количества информации получила название бит16.

Работать с непрерывной последовательностью символов двоичного алфавита (т. е. когда отсутствует пробел, разграничитель между ними) практически невозможно. Потребовалось соглашение о разбиении ее на части фиксированной длины, которые воспринимались бы как единое целое. Удобным оказалось принять длину этих частей равной 8 бит. Соответствующее количество информации было названо байтом.

При работе с большими объемами информации удобнее пользоваться более крупными единицами:

1024 байт = 210 байт = 1 килобайт (Кбайт),

1024 Кбайт = 220 байт = 1 мегабайт (Мбайт),

1024 Мбайт= 230 байт = 1 гигабайт (Гбайт).

Передавать данные от одного устройства к другому можно либо по одному биту -- последовательно, либо сразу один или несколько байт - параллельно. По магистрали информация передается параллельно, а вот обмен со внешними устройствами может быть и параллельным, и последовательным. Соответственно и порты бывают параллельными или последовательными.

Примечания

Слово "информатика" происходит от франц. information (информация) и automatique (автоматика)

Informatio (лат.) - ознакомление, разъяснение

Declaratio (лат.) - объявление

От лат. Procedere - продвигаться. Последовательность действий для совершения какого-либо дела

От греч. Phono - звук

Computer (англ.) - вычислитель

Processor (англ.) - тот, кто что-либо обрабатывает

Scan (англ.) - внимательно разглядывать. Сканер - устройство для ввода изображений

Monitor (англ.) - контрольное устройство, наблюдатель

Printer (англ.) - печатник

Periphereia (греч.) - окружность, окружение

Controller (англ.) - регулятор, управляющее устройство

Magistralis (лат.) - главный. Главная линия

Porta (лат.) - дверь, ворота

Operatio (лат.) - непосредственное действие

Bit = binary digit (англ.) - двоичная цифра

ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ 1. ИНФОРМАТИКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Информатика – научно-практическое направление, занимающееся изучением методов и способов накопления, обработки и передачи информации с помощью ЭВМ (компьютера) и других технических средств.

Основная цель информатики – создание материально-технической базы для удовлетворения информационных потребностей промышленной и деловой сфер, органов государственного управления и других областей общественной деятельности.

Слово «информация» (от латинского “informatio” –осведомление, изложение, разъяснение) означает сообщение о каком-либо событии, объекте, явлении и т.д.

Информация относится к абстрактным однозначно неопределяемым понятиям.

В теории информации используется следующее определение:

Информация – сведения, которые должны снять в некоторой степени существующую до их получения неопределенность в понимании объекта у получателя информации.

Данные (data) – информация, представленная в формализованном виде.

Компьютер – универсальное средство хранения и обработки данных.

Бит (bit - bi nary digit ) – количество информации, уменьшающее неопределенность ровно в два раза и содержащееся в сообщении с двумя возможными равновероятными исходами типа «да» или «нет». Бит является основной единицей измерения количества информации.

Экономическая информация является важной компонентой управленческой информации и отражает социально - экономические процессы в сфере производства и в непроизводственной сфере.

Основные особенности экономической информации:

 использование количественных величин и цифровых значений;

 возможность многократного использования – цикличность;

 отражение в материальных носителях – в документах, на машинных магнитных носителях, передача по каналам связи;

 объемность.

По отношению к процессам обработки и хранения различают следующие виды экономической информации: исходную, производную, промежуточную, результирующую.

С точки зрения отражаемых функций управления экономическая информация подразделяется на плановую, прогнозную, нормативную, конструкторско-технологическую, учетную, финансовую.

Код (code) – правило, описывающее отображение одного набора знаков в другой (стандартный).

Кодирование – операция отождествления символов одного кода с символами другого кода.

Двоичное кодирование – кодирование двумя символами. В компьютере кодирование осуществляется двумя символами «0» и «1», т.е. в один бит может быть записана одна цифра – «0» или «1».

В памяти компьютера для хранения одного символа отводится 1 байт = 8 бит. Восьмиразрядным двоичным кодом можно закодировать 256 символов.

Пример двоичного кодирования символов в Американском стандартном коде для обмена информацией (ASCII):

0 – 0011 0000, 1 – 0011 0001,

А – 0100 0001, + - 0010 1011

Теоретический аспект информатики – методология информационной деятельности в условиях массовой компьютеризации.

Практический аспект информатики – информационная технология эффективного применения комплекса технических средств для конкретных приложений.

Информационная технология – это система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки, передачи и выдачи информации.

Информационная технология решения экономических задач интегрирует различные технологии и состоит из следующих процедур:

 сбор и регистрация информации;

 передача информации к месту обработки;

 машинное кодирование информации;

 хранение и поиск данных;

 вычислительная обработка данных;

 тиражирование и использование информации.

Технология электронной обработки информации с помощью вычислительной техники – это процесс выполнения взаимосвязанных операций, производимых в установленной последовательности с целью преобразования исходной (первичной) информации в результирующую.

Контрольные вопросы:

1. Что изучает информатика?

2. Каковы теоретический и практический аспекты информатики?

3. В чем состоит взаимосвязь информации и данных?

4. Какие основные особенности и виды имеет экономическая информация?

5. Что представляет собой операция кодирования информации?

6. Что такое бит и байт?

7. Что такое двоичное кодирование?

8. Что такое информационная технология?

9. Какие основные процедуры включает в себя информационная технология решения экономических задач?

10. Что такое технология электронной обработки информации?

ЕКЦИЯ 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

Структурная и функциональная организация ЭВМ

Обработка информации и представление результатов обработки в удобном для восприятия виде осуществляется с помощью вычислительной техники:

 электронно-вычислительных машин (ЭВМ);

 вычислительных систем (ВС);

 вычислительных сетей.

Электронная вычислительная машина (компьютер) – комплекс технических средств, построенный на электронных элементах и предназначенный для автоматизации процесса накопления и обработки информации.

Обобщенная структурная схема ЭВМ состоит из следующих основных функциональных блоков:

 устройство ввода информации (Увв);

 запоминающее устройство (ЗУ);

 арифметико-логическое устройство (АЛУ);

 устройство управления (УУ);

 устройство вывода информации (Увыв).

Основные устройства ввода информации – клавиатура, манипулятор мышь, сканер (для ввода изображений с бумаги или слайдов), дигитайзер (для ввода контурных изображений).

Запоминающее устройство предназначено для хранения программ и данных, необходимых для решения задачи, а также промежуточных и окончательных результатов вычислений.

Память компьютера по функциональному назначению и способу организации делится на внутреннюю и внешнюю.

Основные единицы измерения объема памяти компьютера:

Внешняя память состоит из оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

ОЗУ или RAM (Random Access Memory – Память с произвольным доступом) служит для хранения информации (программ и данных) во время ее непосредственной обработки. В любой момент времени можно обратиться к произвольно выбранной ячейке ОЗУ. Оперативная память имеет высокое быстродействие, сравнительно небольшую емкость (не менее 64-х Мбайт) и энергозависима, т.е. информация в ней стирается при отключении электропитания.

ПЗУ или ROM (Read Only Memory – Память только для чтения) содержит неизменную служебную информацию, используемую для автоматической проверки работоспособности компьютера при включении электропитания, загрузки с диска программ, обеспечивающих работу компьютера, и выполнения основных операций ввода-вывода. ПЗУ энергонезависимо.

Внешняя память (магнитные диски и ленты) используется для длительного хранения больших объемов информации. Она имеет сравнительно невысокую скорость работы, практически неограниченный объем и энергонезависима.

АЛУ выполняет арифметические операции над числами и логические операции обработки кодов чисел с помощью булевой алгебры.

УУ определяет последовательность выполнения операций в процессе решения задачи и контролирует взаимодействие устройств компьютера.

Центральный процессор (ЦП) – это совокупность устройства управления, арифметико-логического устройства и внутренней памяти. Основные компании (фирмы) производители микропроцессоров: Intel, AMD, Cyrix, IDT и др.

Все компоненты компьютера соединяются между собой через стандартные интерфейсы – способы соединения и взаимодействия объектов (ISA, EISA, PCI, AGP, IEEE1394 и др.)

Вычислительный процесс на ЭВМ осуществляется на основе принципа программного управления.

Основными устройствами вывода информации (Увыв) являются дисплей, принтер, плоттер (графопостроитель). Информацию также можно выводить на большой экран через специальный проектор.

Программное обеспечение ЭВМ

Программа – конечная последовательность предписаний (команд, инструкций) с указанием порядка их выполнения, обеспечивающая решение задачи.

Научно-технический прогресс и развитие вычислительной техники привели к необходимости в определении общих способов формирования и единообразного решения классов задач управления на основе разработки комплексов универсальных алгоритмов.

Алгоритм – конечная система указаний, адресованных исполнителю (человеку или компьютеру), однозначно задающих процесс последовательного решения задач.

Алгоритмический принцип лежит в основе работы компьютера, т.к. программа решения задачи на компьютере пишется на базе соответсвующего алгоритма.

Машинный алгоритм должен обладать следующими свойствами:

 детерминированность – однозначность и точность указаний алгоритма;

 дискретность – возможность разделения алгоритмического процесса на отдельные элементарные этапы-шаги;

 результативность – завершение работы алгоритма за конечное число шагов при любых допустимых исходных данных;

 массовость – возможность применения алгоритма для решения множества задач данного класса.

Существует несколько способов описания алгоритмов: словесный, формульно-словесный, графический и др.

При построении алгоритмов любой сложности используются три основных вида алгоритмических структур: линейная, разветвляющаяся и циклическая.

Информатика – отрасль науки, изучающая структуру и свойства информации, а также вопросы, связанные с её сбором, хранением, поиском, передачей, переработкой, преобразованием, распространением и использованием в различных сферах человеческой деятельности.

Ещё одно определение информатики.

Информатика – это область человеческой деятельности, связанная с процессами преобразования информации с помощью компьютеров.

Пристальное внимание к информатике связано с бурным ростом объёма человеческих знаний, который называется «информационным взрывом». Общая сумма человеческих знаний изменялась раньше очень медленно. Затем процесс получения новых знаний получил заметное ускорение. Так общая сумма человеческих знаний к 1900 г. удваивалась каждые 50 лет, к 1950 г. – каждые 10 лет, к 1970 г. – каждые 5 лет, к 1990 г. – ежегодно.

Информатика изучает технологию сбора, хранения и переработки информации.

В различных структурах производства ЭВМ если не заменяет, то во многом облегчает работу:

Руководителям предприятий, дав им свободный доступ ко всей необходимой информации;

Плановикам, технологам, товароведам, бухгалтерам, взяв на себя расчёты планов производства, анализ трудоёмкости изготовления деталей, осуществление бюджетных операций;

Секретарям-машинисткам, упростив подготовку, размножение и редактирование документов.

Цель информационной технологии – производство информации для её анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Технология (от греческого слова techne - искусство, мастерство, умение) с точки зрения информатики - это совокупность методов и средств обработки информации, применяемых в процессе решения задач на ЭВМ.

Информационная технология (ИТ) – система методов и средств сбора, накопления, хранения, поиска, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Тенденции развития современных информационных технологий в настоящее время:

· комбинированное использование распределённой и централизованной обработки информации, архитектуры клиент-сервера;

· использование эффективных алгоритмов обработки информации;

· широкое внедрение сетевых технологий и современных средств телекоммуникаций;

· использование мультимедиа-технологий и технологий виртуальной реальности при организации человеко-машинного интерфейса.

Наиболее новые и прогрессивные технологии современности относят к высоким технологиям (англ. high technology, high-tech). Переход к использованию высоких технологий и соответствующей им техники является важнейшим звеном научно-технической революции (НТР) на современном этапе. К высоким технологиям обычно относят самые наукоёмкие отрасли промышленности: микроэлектроника, вычислительная техника, робототехника, атомная энергетика, самолётостроение, космическая техника, микробиологическая промышленность.

Информация.

Информация – совокупность знаний о различных объектах и взаимосвязях между ними; т. е. это данные, подлежащие вводу в память ЭВМ, размещаемые там и доступные для автоматизированной обработки, а также для восприятия пользователем.

К информации предъявляются следующие требования: точность, достоверность, оперативность и др.

Точность информации обеспечивает ее однозначное восприятие всеми по­требителями.

Достоверность информации определяет допусти­мый уровень искажения как поступающей, так и результативной информации; при этом сохраняется эффективность функциониро­вания системы.

Оперативность отражает актуальность информа­ции для необходимых расчетов и принятия решений в изменив­шихся условиях.

Данные – это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека.

Деловая информация – совокупность данных (сведений), используемых при осуществлении функции управления юридическими объектами.

Информационный процесс – это цикл образования информации и немедленного её сохранения в виде новых данных. Информация существует крайне непродолжительное время, но сам информационный процесс длится столько, сколько существуют носители данных, представляющие информацию.

В основе многочисленных связей между человеком и обществом тоже лежат информационные процессы. Так, все политические, экономические, правовые и многие другие взаимоотношения имеют в своей основе информационный характер

Экономическая информация – это преобразованная и обработанная совокупность сведений, отражающая состояние и ход экономических процессов. Экономическая информация циркулирует в экономической системе и сопровождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. Экономическую информацию следует рассматривать как одну из разновидностей управленческой информации.

Экономическая информация может быть:

управляющая (в форме прямых приказов, плановых заданий и т.д.);

осведомляющая (в отчетных показателях, выполняет в экономической системе функцию обратной связи).

Информацию можно рассматривать как ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам. Информационные ресурсы – совокупность накопленной информации, зафиксированной на материальных носителях в любой форме, обеспечивающей ее передачу во времени и пространстве для решения научных, производственных, управленческих и других задач.

Информация и информационные технологии. Сферы применения

Информация (от лат. informatio - разъяснение, изложение) - первоначально означала сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом с помощью условных сигналов, технических средств и т. д. Информация повышает уровень осведомленности человека об окружающем мире,

С середины XX в. информация - общенаучное понятие, включающее обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом, обмен сигналами в животном и растительном мире; передачу признаков от клетки к клетке, от организма к организму, одно из основных понятий кибернетики.

Слово «информация» переводится на русский язык как сведения или сообщения. Эти сведения могут передаваться и фиксироваться в виде данных последовательностью различных символов, например букв русского и других алфавитов, цифр, знаков пунктуации, арифметических действий и др. Вместе с тем известно, что любые сообщения можно передавать и фиксировать путем их кодирования с использованием только двух символов, например точки и тире в азбуке Морзе, нуля и единицы в ЭВМ.

Физическая среда, в которой может фиксироваться или накапливаться информация для последующего прочтения, анализа и обработки, называется носителем информации.

Виды информации:

• 1) по способу восприятия: визуальная, аудиальная, тактильная, обонятельная, вкусовая;
• 2) по форме представления: текстовая, числовая, графическая;
• 3) по общественному значению: массовая, обыденная, общественно-политическая, эстетическая;
• 4) специальная, научная, производственная, личная.

Информация является первичным понятием. Можно утверждать, что это понятие предполагает наличие материального носителя информации, источника информации, передатчика информации, приемника и канала связи между источником и приемником. Особенность этого понятия в том, что оно используется во всех без исключения сферах: в философии, естественных и гуманитарных науках, биологии, медицине и физиологии, психологии человека и животных, социологии, искусстве, в технике и экономике, в повседневной жизни. Поэтому конкретное толкование элементов, связанных с понятием «информация», зависит от метода конкретной науки, цели исследования или просто от наших житейских представлений.

Рассуждая о количестве (много информации, мало информации), мы не можем сказать, каков объем (или количество) полученной информации. С точки зрения компьютера ответ прост: один бит (да или нет, 1 или 0). Но человек не компьютер, и для него объем полученной информации связан с «коэффициентом неожиданности», который, в свою очередь, зависит от предварительных знаний человека. Объем полученной информации изменяется в зависимости от вероятности события, которое тоже зависит от множества факторов.

Данные - см. раздел 1.2.

Различие понятий «информация» и «данные» в том, что с информацией имеет дело человек, которого интересует ее содержание, смысл, а с данными имеет дело, как правило, техническая система, которая их обрабатывает безотносительно к содержанию, смыслу. Информация кодируется с помощью данных.

Человек перерабатывает информацию минимум на трех уровнях: на физиологическом уровне (с помощью органов чувств), на уровне рационального мышления, на уровне подсознания. Процесс переработки крайне сложен, он зависит от жизненного опыта человека, от эрудиции, от профессии, от заинтересованности в тех или иных сведениях и др.

Особая проблема - процесс выработки человеком новой информации (научной или художественной). Новая информация полезна не только для общего развития, она помогает понять, как соотносятся между собой процессы обработки информации человеком и компьютером и как сам человек связан с мировым информационным пространством. В процессе получения новой информации речь уже идет о получении знаний.

Знания - см. раздел 1.2. Знания бывают эмпирические, теоретические, житейские, донаучные, научные и др. (см. также главу 6).

Информационный процесс - процесс, в результате которого осуществляется прием, передача, преобразование, защита, поиск, хранение и использование информации. Информационные процессы: поиск, сбор, хранение, обработка, передача, использование, защита информации.

Технология - это комплекс научных и инженерных знаний, воплощающихся в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способов их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям или стандартам.

Информационная технология - см. раздел 1.2.

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

В современном обществе основным техническим средством обработки информации служит персональный компьютер. Внедрение ПК в информационную сферу и использование телекоммуникаций определили новый этап развития информационной технологии, которая с этого момента получает наименования «новая», «компьютерная». Определение «новая» подчеркивает ее радикально новаторский, а не эволюционный характер. Внедрение ее существенно изменяет содержание различных видов деятельности в учреждениях и организациях. В сферу новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, обеспечивающие передачу информации различными средствами, такими как телефон, телеграф, телевидение, факс и др. Определение «компьютерная» подчеркивает, что основным техническим средством ее реализации является компьютер. Сушествует три основных принципа компьютерной информационной технологии:

• интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;
• интеграция с другими программными продуктами;
• гибкое изменение данных и поставленных задач.

Технологический процесс материального производства реализуют с помощью различных технических средств: оборудования, станков, инструментов, конвейерных линий и т. д. По аналогии в информационной технологии в роли технических средств производства информации выступает аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их участием первичная информация перерабатывается в информацию нового качества.

Инструментарием информационной технологии является совокупность программных продуктов, которые применяются для достижения поставленной пользователем цели. Все известные программные продукты общего назначения (текстовый процессор, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных и др.) можно отнести к инструментарию.

К наиболее распространенным относятся следующие информационные технологии:

• обработка текстовой информации;
• обработка числовой информации;
• обработка графической информации;
• базы и банки данных, в том числе учебные;
• пакеты прикладных программ;
• экспертные обучающие системы;
• мультимедиа;
• системы виртуальной реальности, в том числе тренажеры;
• системы искусственного интеллекта;
• телекоммуникационные системы, включая Интернет.

Информационные технологии находят широкое применение

в различных сферах человеческой деятельности. Часто они используются в автоматизированных информационных системах.

Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, участвующих в обработке данных.

Информационные системы бывают разомкнутые и замкнутые.

В разомкнутой информационной системе получаемая потребителем информация используется свободно. В замкнутой информационной системе существует тесная связь информации с ее структурами и потребителем.

Структура любой информационной системы состоит из совокупности обеспечивающих и функциональных подсистем. К обеспечивающим подсистемам относятся:

• 1) техническое обеспечение;
• 2) математическое обеспечение;
• 3) программное обеспечение;
• 4) информационное обеспечение;
• 5) правовое, организационное и другое обеспечение.

Наличие функциональных подсистем зависит от целевого

назначения системы. В настоящее время широко распространены автоматизированные информациолнные системы.

Примеры реализации автоматизированных систем.

АСУ - автоматизированные системы управления - комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление объектами в производстве или общественной сфере. Например, АСУ-ВУЗ и т. д.

АСУТП - автоматизированные системы управления технологическими процессами. Например, управление работой станка с числовым программным управлением (ЧПУ), процессом запуска космического корабля и т. д.

АСНИ - автоматизированные системы научных исследований - программно-аппаратный комплекс, в котором научные приборы сопряжены с компьютером, вводят в него данные измерений автоматически, а компьютер производит обработку этих данных и представление их в наиболее удобной для исследователя форме.

АОС - автоматизированные обучающие системы. Помогают учащимся осваивать новый материал, производить контроль знаний, преподавателям - готовить учебные материалы и т. п.

САПР - системы автоматического проектирования - программно-аппаратный комплекс, который во взаимодействии с человеком (конструктором, инженером, архитектором и др.) позволяет максимально эффективно проектировать механизмы, здания, узлы сложных агрегатов и др.

Широко распространены диагностические системы в медицине, системы организации продажи билетов, ведения бухгалтерско-финансовой деятельности, редакционно-издательской деятельности и др.

Процесс перехода индустриального общества к информационному обществу начался во 2-й половине XX в. и получил название «информатизация», т. е. процесс создания, развития и всеобщего применения средств и технологий, обеспечивающих достижение и поддержание уровня информированности всех членов общества. Информатизация при этом становится стратегическим ресурсом общества и занимает ключевое место в экономике. Информационное общество должно иметь высокоразвитую информационную среду, которая включает деятельность человека по созданию, переработке, передаче и накоплению информации.

Основные характеристики информационного общества:

• 1. 80 % работающих занято в сфере производства, хранения, переработки, обмена, продажи информации и информационных услуг.
• 2. Любому члену общества обеспечивается доступ к необходимой ему информации в соответствии с законодательством.
• 3. Информация - важнейший стратегический ресурс, занимающий ключевое место в экономике, образовании, культуре, т. е. во всех сферах.

Информационное общество - это общество структуры, техническая база и человеческий потенциал которого приспособлены для оптимального превращения знаний в информационный ресурс и переработки последнего с целью перевода пассивных форм в активные. В информационном обществе большинство работающих людей заняты производством, хранением, переработкой, продажей и обменом информации.

Информационные технологии имеют определенные цели, методы и средства реализации . Целью информационной технологии является создание из информационного ресурса качественного информационного продукта, удовлетворяющего требованиям пользователя. Методами информационных технологий являются методы и приемы моделирования, разработки и реализации процедур обработки данных. В качестве средств информационных технологий применяются математические методы и модели решения задач, алгоритмы обработки данных, инструментальные средства моделирования бизнес-процессов, данных, проектирования информационных систем, разработки программ, собственно программные продукты, разнообразные информационные ресурсы, технические средства обработки данных.

Различают глобальные, базовые и специальные (конкретные) информационные технологии. Глобальная информационная технология включает в себя модели, методы и средства, формирующие информационные ресурсы общества. Базовые информационные технологии предназначены для определенной области применения - производство, научные исследования, обучение и др. Специальные (конкретные) информационные технологии реализуют обработку данных при решении функциональных задач пользователей, например учета, планирования, анализа.

При моделировании информационного процесса и его фаз выделяют три уровня: концептуальный , на котором описываются содержание и структура предметной области; логический , на котором проводится формализация модели; физический , определяющий способ реализации информационной модели в техническом устройстве.

Информатика как научная и прикладная дисциплина тесно связана с информационными технологиями. Место и состав информационных технологий в структуре дисциплины "Информатика" приведены ниже:

01. 1. Теоретическая информатика

01. 1.1. Философские основы информатики

01. 1.2. Начала общей теории информации

01. 1.3. Начала компьютерной семантики

01. 1.4. Основы информационного моделирования

01. 1.5. Интеллектуальные информационные системы

01. 1.6. Информация и познание

01. 2. Средства информатизации

01. 2.1. Технические средства информатизации

01. 2.1.1. Средства обработки, отображения и передачи данных

01. 2.2. Программные средства информатизации

01. 2.2.1. Системные программные средства

02. 2.2.2. Средства информационного обеспечения

01. 2.2.2.1. Универсальные

02. 2.2.2.2. Профессионально-ориентированные

01. 3. Информационные технологии

01. 3.1. Базовые (универсальные) информационные технологии ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных; подготовки текстовых и графических документов, технической документации; интеграции и коллективного использования разнородных ииформационных ресурсов

01. 3.2. Прикладные информационные технологии: защиты информации; программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами)

01. 4. Социальная информатика

01. 4.1. Информационные ресурсы

01. 4.2. Информационный потенциал общества

01. 4.3. Информационное общество

01. 4.4. Человек в информационном обществе

Раздел "Теоретическая информатика" предназначен для формирования современного научного мировоззрения, при котором информация рассматривается как фундаментальное семантическое свойство природы, а информационные процессы - как важнейшие интеллектуальные компоненты процессов функционирования любых технических, социальных и природных систем, включая процессы познания человеком окружающего мира. Данный раздел содержит также вопросы, связанные с изучением современной научной методологии в информатике и, в первую очередь, теоретических основ информационного моделирования, статистических методов, методов проведения "вычислительного эксперимента", а также методов решения плохо формализуемых задач с неполными и нечеткими исходными данными.

Во втором и третьем разделах "Средства информатизации" и "Информационные технологии" подробно рассматриваются аппаратные и программные средства информатизации, их информационное обеспечение, а также базовые и прикладные информационные технологии.

Основная задача раздела "Социальная информатика" - дать достаточно полное системное представление об информационном характере процесса развития современного общества, а также о возникающих при этом проблемах и методах их решения на основе использования информационного подхода и возможностей перспективных информационных технологий.

Описание информационных технологий удобно проводить с помощью классификатора (рис. 2.1), позволяющего описывать ИТ на четырех уровнях: технологии, процессы, процедуры, операции. Например, в качестве составляющих базовой информационной технологии, описанной на концептуальном уровне, можно назвать такие процессы, как получение, отображение информации и накопление, обработка, передача данных, и соответствующие им процедуры: сбор, подготовка, ввод; перевод в алфавитно-цифровую форму, построение графиков, синтез речи; архивирование, обновление, поиск; преобразование, логический вывод, генерация знаний; коммутация, маршрутизация, обмен.