Лекция 10. Структура базовой информационной технологии

Базовой информационной технологией будем называть инфор­мационную технологию, ориентированную на определенную об­ласть применения. Предметом изучения излагаемого курса явля­ются информационные технологии в управлении организацион­но-экономическими системами, создаваемыми при производстве материальных благ и услуг. Любая информационная технология слагается из взаимосвязанных информационных процессов, каж­дый из которых содержит определенный набор процедур, реали­зуемых с помощью информационных операций. Информацион­ная технология выступает как система, функционирование каждого элемента которой подчиняется общей цели функциони­рования системы — получению качественного информационно­го продукта из исходного информационного ресурса в соответ­ствии с поставленной задачей.

Как базовая информационная технология в целом, так и от­дельные информационные процессы могут быть рассмотрены на трех уровнях: концептуальном, логическом и физическом.

На концептуальном уровне определяется содержательный аспект информационной технологии или процесса, на логическом ото­бражается формализованное (модельное) описание, а на физи­ческом происходит программно-аппаратная реализация инфор­мационных процессов и технологии.

Концептуальный уровень.

При производстве информационного продукта исходный ин­формационный ресурс в соответствии с поставленной задачей подвергается в определенной последовательности различным пре­образованиям. Динамика этих преобразований отображается в протекающих при этом информационных процессах. Таким об­разом, информационный процесс — это процесс преобразова­ния информации. В результате выполнения этого процесса ин­формация может изменить и содержание, и форму представле­ния, причем как в пространстве, так и во времени. На этом уровне представле­ния преобладает синтаксический аспект информации.

Технология переработки информации начинается с формиро­вания информационного ресурса, который после определенных целенаправленных преобразований должен превратиться в ин­формационный продукт. Формирование информационного ре­сурса (получение исходной информации) начинается с процесса сбора информации, которая должна в информационном плане отразить предметную область, т.е. объект управления или иссле­дования (его характеристики, параметры, состояние и т.п.).

Собранная информация для ее оценки (полнота, непротиво­речивость, достоверность и т.д.) и последующих преобразова­ний должна быть соответствующим образом подготовлена (ос­мыслена и структурирована, например, в виде таблиц). После подготовки информация может быть передана для дальнейшего преобразования традиционными способами (с помощью телефо­на, почты, курьера и т.п.), а может быть подвергнута сразу про­цессу преобразования в машинные данные, т.е. процессу ввода.

Процессы сбора, подготовки и ввода в информационной технологии организационно-экономических систем по своей ре­ализации являются в основном ручными (кроме процесса подго­товки, который частично может быть автоматизированным). В процессе ввода информация преобразуется в данные, имеющие форму цифровых кодов, реализуемых на физическом уровне с помощью различных физических представлений (электрических, магнитных, оптических, механических и т.д.).

Следующие за вводом информационные процессы уже произ­водят преобразование данных в соответствии с поставленной задачей. Эти процессы протекают в ЭВМ (или организуются ЭВМ) под управлением различных программ, которые и позволяют так организовать данные, что после вывода из ЭВМ результат обработки представляет собой наполненную смыслом информацию о результате решения поставленной задачи. В ходе преобразова­ли данных можно выделить четыре основных информационных процесса и соответствующие им процедуры. Это процессы обработки, обмена, накопления данных и представления знаний.

Логический уровень.

Логический уровень информационной технологии представ­ится комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при технологических преобразова­ниях информации и данных. Формализованное в виде моделей представление информационной технологии позволяет связать параметры информационных процессов, а это означает возможность реализации управления информационными процессами и процедурами.

На основе модели предметной области (МПО), характеризу­ющей объект управления, создается общая модель управления (ОМУ), а из нее вытекают модели решаемых задач (МРЗ). Так как решаемые задачи в информационной технологии предполагают в своей основе различные информационные процессы, то на пе­редний план выходит модель организации информационных про­цессов, призванная на логическом уровне увязать эти процессы при решении задач управления.

При обработке данных формируются четыре основных ин­формационных процесса: обработка, обмен и накопление дан­ных и представление знаний.

Процедуры преобразования данных на логическом уровне представляют собой алгоритмы и программы обработки данных и их структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие, как сортировка, поиск, создание и преобразование статических и динамических структур данных, а также нестандартные процеду­ры, обусловленные алгоритмами и программами преобразова­ния данных при решении конкретных информационных задач.

Моделями процедур отображения данных являются ком­пьютерные программы преобразования данных, представленных машинными кодами, в воспринимаемую человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание. В современных ЭВМ дан­ные могут быть отражены в виде текстовой информации, в виде графиков, изображений, звука, с использованием средств мультимедиа, которые интегрируют в компьютере все основные спо­собы отображения.

Модель обмена данными включает в себя формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи, коммутации, маршрутизации. Именно эти процедуры и составляют информационный процесс обмена.

Концептуальная схема информационной базы описыва­ет информационное содержание предлагаемой области, т.е. ка­кая и в каком объеме информация должна накапливаться при реализации информационной технологии. Логическая схема ин­формационной базы должна формализовано описать ее структуру и взаимосвязь элементов информации. При этом могут быть использованы различные подходы: реляционный, иерархический, сетевой.

Выбор подхода определяет и систему управления базой дан­ных, которая, в свою очередь, определяет физическую модель дан­ных — физическую схему информационной базы (ФСБ), описыва­ющую методы размещения данных и доступа к ним на машинных (физических) носителях информации.

Модель представления знаний, В современных информацион­ных технологиях формирование моделей предметной области и решаемых задач производится в основном человеком, что связа­но с трудностями формализации этих процессов. Но по мере раз­вития теории и практики интеллектуальных систем становится возможным формализовать человеческие знания, на основе ко­торых и формируются вышеуказанные модели. Модель представ­ления знаний, включенная в систему моделей информационной технологии, позволит проектировщику информационных техно­логий (ИТ) в автоматизированном режиме формировать из фраг­ментов модель предметной области, а также модели решаемых задач. Наличие этих моделей поможет пользователю в заданной предметной области выбрать необходимую ему модель задачи и решить ее с помощью информационной технологии. Модель пред­ставления знаний может быть выбрана в зависимости от пред­метной области и вида решаемых задач. В настоящее время ис­пользуются такие модели, как логические (Л), алгоритмические (А), семантические (С), фреймовые (Ф) и интегральные (И).

Физический уровень.

Физический уровень информационной технологии представляет ее программно-аппаратную реализацию. При этом стремятся максимально использовать типовые технические средства и программное обеспечение, что существенно уменьшает затраты на создание и эксплуатацию ИТ. С помощью программно-аппаратных средств осуществляются базовые информационные про­цессы и процедуры в их взаимосвязи и подчинении единой цели функционирования. Таким образом, и на физическом уровне ИТ рассматривается как система, причем большая система, в кото­рой выделяется несколько крупных подсистем. Это под­системы, реализующие на физическом уровне информационные процессы обработки данных, обмена данными, накопления дан­ных, управления данными и представления знаний.

Подсистема обработки данных. Для выполнения функций этой подсистемы используются электронные вычислительные машины различных классов.

Подсистема обмена данными. В эту подсистему входят комп­лекс программ и устройств, позволяющих создать вычислитель­ную сеть и осуществить по ней передачу и прием сообщений с необходимыми скоростью и качеством. Физическими компонен­тами подсистемы обмена служат устройства приема-передачи данных: модемы, усилители, коммутаторы, кабели, специальные вычислительные комплексы, осуществляющие коммутацию, мар­шрутизацию и доступ к сетям. Программными компонентами подсистемы являются программы сетевого обмена, реализующие сетевые протоколы, кодирование-декодирование сообщений и др.

Подсистема накопления данных. Подсистема реализуется с помощью банков и баз данных, организованных на внешних ус­тройствах компьютеров и ими управляемых.

Подсистема представления знаний. Для автоматизированного формирования модели предметной области из ее фрагментов и модели решаемой информационной технологией задачи созда­стся подсистема представления знаний. Подсистемы представления знаний реализуются, как прави­ло, на персональных компьютерах, программное обеспечение ко­торых пишется на специальных формальных языков программи­рования.

Подсистема управления данными. Это подсистема на компью­терах с помощью подпрограммных систем управления обработ­кой данных и организации вычислительного процесса, систем управления вычислительной сетью и систем управления базами данных. При больших объемах накапливаемой на компьютере и циркулирующей в сети информации на предприятиях, где вне­дрена информационная технология, могут создаваться специаль­ные службы, такие, как администратор баз данных, администра­тор вычислительной сети и т.п.

Лекция 11. АРМ юриста. Классификация средств оргтехники. Средства связи.

Автоматизированное рабочее место (АРМ), или, в зарубежной терминологии, «рабочая станция» (work-station), представляет собой место пользователя-специалиста той или иной профессии, оборудованное средствами, необходимыми для автоматизации выполнения им определенных функций. Такими средствами, как правило, является ПК, дополняемый по мере необходимости другими вспомогательными электронными устройствами, а именно: дисковыми накопителями, печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами или считывателями штрихового кода, устройствами графики, средствами сопряжения с другими АРМ и с локальными вычислительными сетями и т.д.

Однако принципы создания любых АРМ должны быть общими:

- Системность

- Гибкость

- Устойчивость

- эффективность.

Системность. АРМ следует рассматривать как системы, структура которых определяется функциональным назначением.

Гибкость. система приспособлена к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации их элементов.

Устойчивость. Принцип заключается в том, что система АРМ должна выполнять основные функции независимо от воздействия на нее внутренних и внешних возмущающих факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должны быть легко устраняемы, а работоспособность системы быстро восстанавливаема.

Эффективность АРМ следует рассматривать как интегральный показатель уровня реализации приведенных выше принципов, отнесенного к затратам на создание и эксплуатацию системы.

Функционирование АРМ может дать желаемый эффект при условии правильного распределения функций и нагрузки между человеком и машинными средствами обработки информации, ядром которой является компьютер.

Структура АРМ включает совокупность подсистем - технической, информационной, программной и организационной.

К информационной подсистеме относятся массивы информации, хранящейся в локальных базах данных, как правило, на дисковых накопителях. Сюда же относится и системы управления базами данных.

Программное обеспечение включает операционные системы, сервисные программы, стандартные программы пользователей и пакеты прикладных программ, выполненные по модульному принципу и ориентированные на решение определенного класса задач, обусловленного назначением АРМ. По мере необходимости в программное обеспечение включаются также пакеты программ для работы с графической информацией.

Организационное обеспечение АРМ имеет своей целью организацию их функционирования, развития, подготовки кадров, а также администрирования. К последнему относятся: планирование работы, учет, контроль, анализ, регулирование, документальное оформление прав и обязанностей пользователей АРМ.

Офисная техника (оборудование) — неотъемлемая часть технического оборудования любого офиса. Слабое применение средств оргтехники приводит к снижению производительности труда и эффек­тивности работы управленческого и технического персонала.

К офисной технике (оборудованию) в широком смысле можно отнести любые технические средства, облегчающие работу в офисе, начиная от карандашей и авторучек и кончая компьютерами и их сетями. К офисной технике (оборудованию) в узком смысле относят лишь технические средства, исполь­зуемые в бумажном делопроизводстве, и средства административно-управленческой связи.

Офисная организационная техника (оргтехника) — технические средст­ва, применяемые для механизации и автоматизации управленческих и ин­женерно-технических работ.

Организационная техника составляет материальную базу прогрессивных систем уп­равления. Слабое использование оргтехники в управлении приводит к снижению произво­дительности труда и эффективности работы управленческого персонала, к недопустимым задержкам при решении оперативных вопросов, а часто и к неверным их решениям ввиду отсутствия необходимой информации, и к другим отрицательным последствиям.

Средства оргтехники для офиса солидной фирмы могут включать в свой состав, на­пример, такие устройства и оборудование: персональный компьютер, организационный автомат, пишущие машинки, телефонные и радиотелефонные аппараты, мини-АТС, дирек­торский коммутатор, громкоговорящее телефонное переговорное устройство, пейджинговую систему, телетайп, факсимильный аппарат, копировальный аппарат, ризограф, диктофоны, проекционную аппаратуру, адресовальную машину, маркировальную машину, ламинатор, штемпелевальный аппарат, машину для уничтожения документов, сшиватель документов, картотечное оборудование, стеллажи и шкафы для хранения документов, сейф, тележку, пневмопочту и др.

Средства оргтехники весьма разнообразны. Условно их можно объединить в несколь­ко функциональных групп и представить в виде схемы на рисунке 1.

Рисунок 1. Классификация средств оргтехники.

Оргтехника — это технические средства, используемые для ме­ханизации и автоматизации управленческих и инженерно-техни­ческих работ. В широком смысле к оргтехнике можно отнести лю­бое приспособление (прибор, устройство, инструмент), которое используется в офисе фирмы, начиная от ручек и карандашей и заканчивая компьютерами и сложной электронной оргтехникой.

Способы передачи информации. На современном этапе развития средства коммуникации и связи играют важную роль для обеспечения эффективного управления.

Передача информации может осуществляться вручную либо механически при помощи автоматизированных систем по различ­ным каналам связи.

Для передачи информации необходимы: источник информа­ции, потребитель информации, приемо-передающие устройства, между которыми могут существовать каналы связи. Качество работы системы в целом необходимо оценивать по таким показателям, как пропускная способность, достоверность и надежность получаемой информации.

Под пропускной способностью системы подразумевается макси­мальное количество информации, которое теоретически может быть передано в единицу времени. Под достоверностью подразумевается передача информации без ее искажения.

Под надежностью системы понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики в установленных пределах. С надежностью связаны такие понятия, как «безотказность», «долговечность», «ремонтопригодность» и «сохраняемость». Показатели надежности любой системы — это вероятность безотказной работы, наработка на отказ, техниче­ский ресурс, срок службы и т.д.

Каналы связи являются основным звеном любой системы пе­редачи информации.

Таблица 1. - Классификация каналов связи

Признак классификации	Характеристики каналов связи
Физическая природа пере­даваемого сигнала	Механические, акустические, оптические и электрические. В свою очередь, оптические и электрические каналы связи могут быть проводными (электрические провода, кабели, световоды) и беспроводными, использующие электромагнитные волны, распространяющиеся в эфире (радио­каналы, инфракрасные каналы и т. д.)
Способ передачи инфор­мации	Симплексные передают информацию в од­ном направлении. Дуплексные передают информацию одно­временно и в прямом, и обратном направле­нии. Полудуплексные осуществляют поперемен­ную передачу информации либо в прямом, либо в обратном направлении.
Форма представления пе­редаваемой информации	Аналоговые представляют информацию в непрерывной форме в виде непрерывного сигнала какой-либо физической природы. Цифровые представляют информацию в цифровой (прерывной — дискретной, им­пульсной) форме сигналов какой-либо физической природы.
Время существования	Коммутируемые — временные, создаются только на время передачи информации. По окончании передачи информации и разъ­единении уничтожаются. Некоммутируемые —- создаются на длитель­ное время с определенными постоянными характеристиками. Их еще называют выде­ленными.
Скорость передачи инфор­мации	Низкоскоростные (50—200 бит/с') используются в телеграфных каналах связи. Среднескоростные (от 300—9600 бит/с) используются в телефонных (аналоговых) каналах связи. Новые стандарты могут использовать скорость от 14 — 56 кбит/с. Для передачи информации по низкоско­ростным и среднескоростным каналам

Модем - это устройство, предназначенное для подсоединения компьютера к обычной телефонной линии. Название происходит от сокращения двух слов - Модуляция и Демодуляция.

Компьютер вырабатывает дискретные электрические сигналы (последовательности двоичных нулей и единиц), а по телефонным линиям информация передается в аналоговой форме (то есть в виде сигнала, уровень которого изменяется непрерывно, а не дискретно). Модемы выполняют цифро-аналоговое и аналого-цифровое преобразования. При передаче данных, модемы накладывают цифровые сигналы компьютера на непрерывную частоту телефонной линии (модулируют ее), а при их приеме демодулируют информацию и передают ее в цифровой форме в компьютер. По конструктивному выполнению модемы бывают встроенными (вставляются в системный блок компьютера в один из слотов расширения) и внешними (подключаются через один из коммуникационных портов, имеют отдельный корпус и собственный блок питания).

Современные модемы для широкого круга пользователей имеют встроенные возможности отправления и получения факсимильных сообщений. Такие устройства называются факсами-модемами. Также, есть возможность поддержки языковых функций, с помощью звукового адаптера.

Модуляция — изменение какого-либо параметра сигнала в ка­нале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями передаваемых данных (т.е. моделирующего сигнала). Обратное преобразование модулированного сигнала в модулиру­ющий называется демодуляция. Для этих целей существуют специ­альные устройства — модемы. Название «модем» состоит из двух составляющих: первый слог обозначает модулятор — устройство прямого преобразования сигнала, второй слог — демодулятор — устройство обратного преобразования сигнала.

В современных модемах чаще всего используются следующие виды модуляции:

1. частотная (FSK — Frequency Shift Keying);

2. фазовая (PSK — Phase Shift Keying);

3. квадратурная амплитудная (QAM — Quadrature Amplitude Modulation).

При передаче сигналов одним из важнейших параметров явля­ется помехоустойчивость. Первые два вида модуляции являются весьма помехоустойчивыми, так как при передаче искажается обычно лишь амплитуда сигнала. В последнем виде модуляции для защищенности от помех применяют более помехоустойчивый спо­соб — квадратурную амплитудную модуляцию.

Любое преобразование и передача данных по каналам связи осуществляются в соответствии с принятыми протоколами пере­дачи информации.

Протокол передачи данных — это совокупность правил, кото­рые определяют формат данных и процедуры передачи их по ка­налу связи, в которых, как правило, указываются способ модуля­ции, соединение с каналом, представление данных и т.д. Все это делается для повышения достоверности передаваемых данных.

Все модемы имеют определенные стандарты передачи данных, которые устанавливаются Международным институтом телеком­муникаций (ITU — International Telecommunication Union). Обыч­но стандарт включает несколько протоколов передачи данных. Одним из наиболее эффективных стандартов является стандарт V.34. Он выполняет тестирование канала связи, определяя при этом наиболее эффективный режим работы модема.

В случае передачи большого потока информации, когда она представлена в виде файла, для ее передачи необходимо исполь­зовать специальные протоколы, которые осуществляют процеду­ры разбиения информации на блоки, автоматическое обнаруже­ние и исправление ошибок, повторную пересылку неверно при­нятых блоков информации, восстановление передачи после обрыва и т. п. Самым распространенным и эффективным протоко­лом, который используется на российских телефонных линиях, является Zmodem (протокол передачи файлов).

По своей конструкции модемы бывают внутренние и внешние.

Внутренний модем — это специальная плата, встраиваемая в ап­паратуру, например в системную плату компьютера, имеющая спе­циальный разъем для подключения к телефонной линии связи.

Внешний модем (автономный) — это специальный прибор (не­большая коробка), имеющий блок питания, разъемы для под­ключения к аппаратуре (к компьютеру и телефонной линии свя­зи), панель с индикаторами, которые показывают различные ре­жимы работы модема, может быть регулятор громкости звука.

Дата добавления: 2014-01-06