Обработка данных и информации

Технологии обработки данных информации

ИТ широко используются в самых различных сферах деятельности современного общества и, в первую очередь, - в информационной сфере Они позволяют оптимизировать разнообразные ИП, начиная от подготовки и издания печатной продукции и кончая информационным моделированием и прогнозированием глобальных процессов развития при роды и общества. При этом ИТ в любых предметных областях наиболее часто используются для обработки данных (информации).

Обработка – понятие широкое, часто включает в себя несколько взаимосвязанных более мелких операций. К обработке относят операции проведения расчётов, выборки, поиска, объединения, слияния, сортировки, фильтрации и др.

Важно помнить, что обработка – это систематическое выполнение операций над данными (информацией, знаниями); процесс преобразования, вычисления, анализа и синтеза любых форм данных, информации и знаний путём систематического выполнения операций над ними.

Обычно отдельно выделяют операции обработки данных, информации и знаний.

Технология обработки информации –это упорядоченная взаимосвязь действий, выполняемых в строго определённой последовательности с момента возникновения информации до получения заданных результатов.

Технология обработки информации зависит от характера решаемых задач, используемых средств вычислительной техники, числа пользователей, систем контроля за процессом обработки информации и т. д. При этом она используется при решении хорошо структурированных задач с имеющимися входными данными и алгоритмами, а также стандартными процедурами их обработки.

Технологический процесс обработки информации может включать следующие операции (действия): генерация, сбор, регистрация, анализ, собственно обработка, накопление, поиск данных, информации, знаний и др.

Обработка информации происходит в процессе реализации технологического процесса, определяемого предметной областью. Рассмотрим основные операции (действия) технологического процесса обработки информации.

1) Сбор данных, информации, знаний. Эта операция представляет собой процесс регистрации, фиксации, записи детальной информации (данных, знаний) о событиях, объектах (реальных и абстрактных), связях, признаках и соответствующих действиях. При этом иногда выделяютв отдельные операции «сбор данных и информации» и «сбор знаний».

Сбор данных и информации –это процесс идентификации и получения данных от различных источников, группирования полученных данных и представления их в форме, необходимой для ввода в ЭВМ.

Сбор знаний – это получение информации о предметной области от специалистов (экспертов) и представления ее в форме, необходимой для записи в базу знаний.

Различают механизированный, автоматизированный и автоматический способы сбора и регистрации информации и данных. Вариантом технологии автоматического сбора информации является RFID (от англ. radio frequency identification - радиочастотная идентификация) – специальный микрочип размером в несколько сантиметров, встраиваемый в какой-либо объект. С помощью имеющейся в нём антенны RFID обеспечивает обмен информацией с внешними устройствами (компьютером и др.). Он позволяет проводить диагностику оборудования, выявлять нуждающиеся в замене комплектующие и т. д. Внедрение этой технологии обеспечит высокоэффективные методы учёта и сервисного обслуживания различных изделий и объектов.

2) Обработка данных, информации, знаний. Обработка часто включает в себя несколько взаимосвязанных более мелких операций. К обработке можно отнести такие операции, как: проведение расчётов, выборка, поиск, объединение, слияние, сортировка, фильтрация и т. д. Обработка представляет собой систематическое выполнение операций над данными, процесс преобразования, вычисления, анализа и синтеза любых форм данных, информации и знаний посредством систематического выполнения операций над ними.

При определении такой операции, как обработка, выделяют понятия «обработка данных», «обработка информации» и «обработка знаний». При этом отмечают обработку текстовой, графической, мультимедийной и иной информации.

Обработка текстов является одним из средств электронного офиса.

Обычно наиболее трудоёмким процессом работы с электронным текстом является его ввод в ЭВМ. За ним следуют этапы подготовки (в том числе редактирование) текста, его оформление, сохранение и вывод. Этот вид обработки предоставляет пользователям различный инструментарий, повышающий эффективность и производительность их деятельности. При этом существуют программы, распознающие отсканированный текст, что существенно облегчает работу с подобными данными.

Обработка изображений получила широкое распространение с развитием электронной техники и технологий. При обработке изображений требуются высокие скорости, большие объёмы памяти, специализированное техническое и программное обеспечение. При этом существуют средства сканирования изображений, существенно облегчающие их ввод и обработку в ЭВМ. В компьютерных технологиях используют векторную, растровую и фрактальную графику. Изображения имеют различный вид, могут быть двух- и трёхмерными, с выделенными контурами и т. д.

Обработка таблиц осуществляется специальными прикладными программами, дополненными макросами, диаграммами, аналитическими и иными возможностями. Работа с электронной таблицей позволяет вводить и обновлять данные, команды, формулы, определять взаимосвязь и взаимозависимость между клетками (ячейками), таблицами, страницами, файлами с таблицами и БД, данными в виде функций, аргументами которых являются записи в ячейках.

Обработка данных(от англ. data processing) - это процесс последовательного управления данными (числа и символы) и преобразования их в информацию.

Обработка данных может осуществляться в интерактивном и фоновом режимах. Основное развитие эта технология получила в СУБД.

Общеизвестны следующие способы обработки данных: централизованная, децентрализованная, распределённая и интегрированная.

Централизованная обработка данных в ЭВМ в основном представляла собой пакетную обработку информации. При этом пользователь доставлял в вычислительный центр (далее –ВЦ) свою исходную информацию, а затем получал результаты обработки в виде документов и (или) носителей. Особенностью такого способа являются сложность и трудоёмкость налаживания быстрой, бесперебойной работы, большая загруженность ВЦ информацией (большой объём), регламентация времени выполнения операций, организация безопасности системы от возможного несанкционированного доступа. Поскольку сложность решаемых задач обычно обратно пропорционально их количеству, то централизованная обработка данных зачастую приводила к неэффективному использованию вычислительных ресурсов центральной ЭВМ, ограничивала доступ пользователей к её ресурсам, но требовала значительных материальных затрат на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

Принцип централизованной обработки данных ранее не овечал высоким требованиям к надёжности процесса обработки, затруднял развитие систем, не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. А даже кратковременный выход из строя центральной ЭВМ мог привести к серьёзным негативным последствиям. Ныне эта технология получила новое развитие в создаваемых высоконадёжных и эффективных центров обработки данных (далее -ЦОД).

Децентрализованная обработка данных связана с появлением ПЭВМ (малых ЭВМ, микроЭВМ), позволивших автоматизировать конкретные рабочие места и повлекших за собой возникновение распределённой обработки данных.

Распределённая обработка данных - это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределённую систему, т. е. в компьютерных информационных сетях. Она реализуется двумя путями. Первый предполагает установку ЭВМ в каждом узле сети (или на каждом уровне системы), при этом обработка данных осуществляется одной или несколькими ЭВМ в зависимости от реальных возможностей системы и её потребностей на текущий момент времени.

Второй путь предполагает размещение большого числа различных процессоров внутри одной системы. Распределённый способ основывается на комплексе специализированных процессоров – каждая ЭВМ используется для решения определённых задач, или задач своего уровня. Он применяется там, где необходима сеть обработки данных (филиалы, отделения и т. д.), например, в системах обработки банковской и финансовой информации.

Преимущества такого способа заключаются в возможности: обрабатывать в заданные сроки любой объём данных с высокой степенью надёжности (при отказе одного технического средства можно моментально заменить его на другой); сократить время и затраты на передачу данных; повысить гибкость систем; упростить разработку и эксплуатацию ПО и т. д.

Интегрированный способ обработки информации предусматривает создание информационной модели управляемого объекта – РБД. Он обеспечивает максимальное удобство для пользователя. С одной стороны, БД предусматривают коллективное пользование и централизованное управление. С другой стороны, объём информации, разнообразие решаемых задач требуют распределения БД. Технология интегрированной обработки информации позволяет улучшить качество, достоверность и скорость обработки, так как обработка производится на основе единого информационного массива, однократно введенного в ЭВМ.

Особенность этого способа заключается в отделении технологически и по времени процедуры обработки от процедур сбора, подготовки и ввода данных.

В информационных сетях обработка информации осуществляется различным образом: в пакетном и регламентном режимах; режимах реального масштаба времени, разделения времени и телеобработки, а также в запросном, диалоговом, интерактивном; однопрограммном и многопрограммном (мультиобработка) режимах.

Обработка данных в пакетном режиме означает, что каждая порция не срочно передаваемой информации (как правило, в больших объёмах) обрабатывается без вмешательства извне – формирование отчётных данных (сводок и т. п.). При его использовании пользователь не имеет непосредственного общения с ЭВМ. Как правило, это задачи неоперативного характера, с долговременным сроком действия результатов решения. При этом сбор, регистрация, ввод и обработка информации не совпадают по времени. Сначала пользователь собирает информацию и формирует её в пакеты в соответствии с видом задач или другим признаком. По окончании приёма информации производится её ввод и обработка. В результате происходит задержка обработки.

Этот режим порой называют фоновым. Он реализуется, когда свободны ресурсы вычислительных систем и обработка может прерваться более срочными и приоритетными процессами и сообщениями, по окончании которых она возобновляется автоматически. Режим используется, как правило, при централизованном способе обработки информации.

В режиме разделения времени в одном компьютере осуществляется чередование во времени процессов решения разных задач. В этом режиме ресурсы компьютера (системы) для оптимального их использования предоставляются сразу группе пользователей циклично, на короткие интервалы времени. При этом система выделяет свои ресурсы группе пользователей поочерёдно. Поскольку ЭВМ быстро обслуживает каждого из группы пользователей, создаётся впечатление одновременной их работы. Такая возможность достигается путём использования специального ПО.

Режим реального времени – это технология. обеспечивающая реакцию управления объектом, соответствующую динамике его производственных процессов. Он означает способность вычислительной системы взаимодействовать с контролируемыми или управляемыми процессами в темпе протекания этих процессов. Время реакции может измеряться секундами, минутами, часами и должно удовлетворять темпу контролируемого процесса или требованиям пользователей и иметь минимальную задержку.

В системах реального времени обработка данных по одному сообщению (запросу) завершается до появления другого. Как правило, такой режим используется при децентрализованной и распределённой обработке данных и применяется для объектов с динамическими процессами. Например, обслуживание клиентов в банке по любому набору услуг должно учитывать допустимое время ожидания клиента, одновременное обслуживание нескольких клиентов и укладываться в заданный интервал времени (время реакции системы).

Интерактивный режим предполагает возможность двустороннего взаимодействия пользователя с системой, т. е. пользователь может воздействовать на процесс обработки данных. Интерактивная работа осуществляется в режиме реального времени и обычно используется для организации диалога (диалоговый режим).

Диалоговый (запросный) режим характеризуется возможностью пользователя в процессе работы с ЭВМ непосредственно взаимодействовать с ней. Программы обработки данных могут находиться в памяти компьютера постоянно (ЭВМ доступна в любое время) или в течение определённого промежутка времени (только когда ЭВМ доступна пользователю).

Диалоговое взаимодействие пользователя с компьютером может быть многоаспектным и определяться такими факторами, как: язык общения; активная или пассивная роль пользователя; кто является инициатором диалога (пользователь или ЭВМ); время ответа; структура диалога и т. д. Если инициатором диалога является пользователь, то он должен обладать знаниями и навыками работы с процедурами, форматами данных и т. д.. Если инициатор – ЭВМ, то она сама на каждом шаге сообщает, что нужно делать пользователю – метод «выбора меню». Данный метод обеспечивает поддержку действий пользователя и предписывает их последовательность. При этом от пользователя требуется меньшая подготовленность.

Диалоговый режим требует определённого уровня технической оснащённости пользователя: наличие терминала или ПЭВМ, связанных телекоммуникациями с центральной ЭВМ. Возможность работы в диалоговом режиме может быть ограничена во времени началом и концом работы, а может быть неограниченной. Режим используется для доступа к информации, вычислительным или программным ресурсам.

Иногда различают диалоговый и запросный режимы. Под запросным режимом понимается одноразовое обращение к системе, после которого она выдаёт ответ и отключается (например, справочная система), а под диалоговым – режим, при котором система после запроса выдаёт и ждёт дальнейших действий пользователя.

Режим телеобработки позволяет удалённому пользователю взаимодействовать с ЭВМ (его порой называют терминальным).

Однопрограммный или многопрограммный режимы характеризуют возможность системы работать одновременно по одной или нескольким программам.

Регламентный режим ориентирован на определённую во времени последовательность выполнения отдельных задач пользователя. Например, регулярное (ежемесячное, квартальное и т.п.)т получение результатных сводок и отчётов, расчёт ведомостей начисления зарплаты к определённым датам и т. д. При этом выделяют регулярные, специальные, сравнительные, чрезвычайные и иные виды отчётов. Регулярные отчёты обычно создаются по запросам администрации или в случае незапланированных ситуаций. Названные отчёты могут иметь форму суммирующих, сравнительных и чрезвычайных отчётов. В суммирующих отчётах данные объединяют в отдельные группы, сортируют, представляют в виде промежуточных и окончательных итогов по отдельным полям. Сравнительные отчёты включают данные, полученные из разных источников или квалифицированные по различным признакам и используемые для целей сравнения. Чрезвычайные отчёты содержат данные исключительного (чрезвычайного) характера.

Обработка информации подразумевает переработку информации определённого типа (текстовой, звуковой, графической и др.) и преобразования её в информацию другого определённого типа. Так, например, принято различать обработку текстовой информации, изображения (графики, фото, видео и мультипликация) и звуковой информации (речь, музыка, другие звуковые сигналы). Использование новейших технологий обеспечивает их комплексное представление. При этом человеческое мышление может рассматриваться как процесс обработки информации.

ИТ обработки информации предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные, известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется в целях автоматизации рутинных постоянно повторяющихся операций, что позволяет повышать производиетельность труда, освобождая исполнителей от рутинных операций, а порой и сокращая численность работников. При этом решаются задачи: обработки данных; создания периодических отчётов о состоянии дел; связанные с получением ответов на различные текущие запросы и оформлением их в виде документов и отчётов. При этом применяя. такие ИТ, как: сбор и регистрация данных непосредственно в процессе производства в форме документа с использованием центральной ЭВМ или персональных компьютеров; обработка данных в режиме диалога; агрегирование (объединение) данных; использование электронных носителей информации (например, дисков).

Технологический процесс обработки информации с использованием ЭВМ включает следующие операции:

1) Приём и комплектование первичных документов (проверка полноты и качества их заполнения, комплектности и т. д.);

2) Подготовка электронного носителя и контроль его состояния;

3) Ввод данных в ЭВМ;

4) Контроль, результаты которого выдаются на внешние устройства (принтер, монитор и т. д.).

Существуют и другие подобные технологии, однако обратим внимание на ИТ (операции) контроля данных, редко рассматриваемые в специальной учебной литературе. В различных ситуациях приходится контролировать получаемые или распространяемые данные и информацию. С этой целью широко применяют ИТ. Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. Контроль не является самоцелью. При обнаружении ошибки производят:

· исправление вводимых данных, корректировку и их повторный ввод;

· запись входной информации в исходные массивы;

· сортировку (если в этом есть необходимость);

· обработку данных;

· повторный контроль и выдачу окончательной информации.

Рассмотрим более подробно обработку различных названных выше типов (видов) информации.

Дата добавления: 2014-01-13