Реферат: основы информационных технологий –
РЕФЕРАТ
На тему: “ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ”
1. Понятие информационной технологии
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…».
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…».
Последнее определение, несомненно, уже и конкретнее того, которое сформулировано С. Лемом, поскольку ограничивает его применение сферой промышленного производства, но оно позволяет вычленить основные его составляющие (рис. 1):
– 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 цели технологии.
| Технология | ||
| Объект | Цель | Средства и методы |
Рис. 1.Составляющие понятия «технология»
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. Для промышленного производства, как уже указывалось, это сырье, Материалы, полуфабрикаты – все, что составляет материально-вещественные ресурсы производства.
Если в качестве объекта деятельности, а следовательно, и соответствующих способов ее осуществления выступают энергетические ресурсы (например, электрическая энергия), то мы получаем энергетические технологии (производство, передача, преобразование, распределение, потребление энергии).
Финансовые ресурсы как объект деятельности порождают финансовые технологии (банковские и бухгалтерские технологии, технологии работы на рынке ценных бумаг, технологии финансового и экономического анализа и т.п.).
Информация как общественный ресурс тоже является объектом деятельности и, следовательно, связана с соответствующими технологиями – информационными технологиями.
Опираясь на рассмотренное содержание понятия «технология», можно сформулировать следующее определение понятия «информационная технология»:
2. Объекты информационных технологий
В сформулированном определении понятия «информационная
технология» в качестве ее объекта выступает информация. В современной научной литературе существует множество подходов к определению содержания понятия «информация».
Для наших целей достаточно указать на практическое совпадение содержания таких понятий, как «информация», «сведения» «сообщение», «данные», которые в словарях и энциклопедиях определяются друг через друга. Будем в дальнейшем опираться на достаточно однозначное понимание содержания этих понятий как сведений о чем-либо.
Эти сведения или информация как объект информационных технологий характеризуются формой восприятия или представления и содержательной интерпретацией, а также материальным носителем (рис. 2).
| Объекты информационных технологий | ||
| Форма представления и восприятия | Содержательная интерпретация | Материальный носитель |
Рис. 2.Характеристика объекта информационных технологий
Форма восприятия и представления
информации определяет основной способ конечного их использования в той или иной сфере деятельности и предполагает один из следующих вариантов (рис. 3):
—текстовая информация;
—аудиоинформация (звуковая);
—видеоинформация (визуальная).
| Форма восприятия и представления информации | ||
| Текстовая информация | Аудиоинформация (звуковая) | Видеоинформация (визуальная) |
Рис. 3. Формы восприятия и представления информации
Текстовая информация– это различные виды письменной речи или представления данных с помощью систем специальных знаков (математические и химические формулы, тексты программ и т.п.).
Аудиоинформация– это устная речь, музыка, звуки естественного или искусственного происхождения, системы звуковых сигналов различного назначения.
Видеоинформация – это различного вида образы, воспринимаемые органами зрения (рисунки, схемы, карты, фильмы и т.п.).
Содержательная интерпретация
определяет восприятие конкретной информации той или иной формы восприятия и представления в рамках конкретного вида деятельности или решаемой задачи.
Так, текст некоторого документа на английском языке понятен и может быть использован специалистом, знающим английский язык, но не имеет практического смысла для человека, не владеющего указанным языком. Одна и та же математическая формула описывает различные сущности в зависимости от интерпретации операндов, ее составляющих. Одни и те же звуковые сигналы, подаваемые с помощью горна в различных армиях мира, воспринимаются по-разному. Этих примеров достаточно для того, чтобы показать необходимость такой характеристики информации, как ее содержательная интерпретация.
Носитель информации
– это материальное воплощение информации той или иной формы восприятия и представления.
В принципе, в качестве носителя информации может выступать любой материальный объект (в том числе и физическое поле той или иной природы), определенные состояния или свойства которого могут рассматриваться как представление информации. Рассмотрим примеры.
Носителями текстовой информациив разное время человеческой истории выступали такие материальные объекты, как поверхность каменных пещер, выделанные шкуры животных, изготовленные из тростника папирусные свитки, берестяная кора, глиняные и деревянные дощечки, ткани и, наконец, наиболее распространенный в этом отношении носитель – бумага. Все эти носители имели тосвойство, что в течение определенного времени изменяли свои физические свойства в диапазоне, позволяющем сохранять изображение текста.
Носители аудиоинформациине так разнообразны. Это прежде всего естественная среда, передающая звуковые волны, а также различного рода искусственные материальные объекты, определенные свойства которых позволяют фиксировать, хранить и воспроизводить звуковые колебания (восковые валики, виниловые диски, намагниченные проволока и пленка, магнитные и оптические диски). Естественно, следует упомянуть и электромагнитные поля, позволяющие воспринимать, передавать и воспроизводить звуковые колебания (радио, телефон, телеграф и т.п.).
Носители видеоинформацииестественным образом включают в себя все перечисленные выше носители текстовой информации. Кроме того, они включают в себя различного рода фотоматериалы, голографические пластины и прочие материалы, позволяющие фиксировать, хранить и воспроизводить зрительные образы. К носителям видеоинформации следует отнести электромагнитные поля, позволяющие воспринимать, передавать и воспроизводит звуковые колебания (телевидение).
К особым видам носителей информации относят так называемые «электронные». Это не вполне точное название (поскольку в большинстве случаев речь идет о магнитных и оптических носителях) объединяет все виды носителей, которые хранят данные
в виде некоторых объектов (файлов, дисковых томов и т.п.), интерпретация которых с помощью программ, выполняемых компьютером, воспроизводит ту или иную форму информации на соответствующих устройствах.
3. Результаты информационных технологий
Целью, или результатом, информационной технологии является целенаправленное изменение свойств информации, определяемое содержанием решаемой задачи или проблемы.
Такие изменения осуществляются с помощью различного рода информационных преобразований.
Каждое такое преобразование характеризуется содержанием, направлением и объемом (рис. 4).
| Информационное преобразование | ||
| Содержание | Направление | Объем |
Рис. 4. Характеристики информационного преобразования
Содержание информационного преобразования определяется конкретным набором изменяемых свойств информации, и с этой точки зрения выделяют следующие информационные преобразования (рис 5):
—сбор информации;
—накопление информации;
—регистрацию информации;
—передачу информации;
—копирование информации;
—упорядочение информации;
—хранение информации;
—поиск информации;
— представление информации;
| Сбор | Накопление | Регистрация | ||||
| Защита | Передача | |||||
| Выдача | Информационные преобразования | Копирование | ||||
| Представление | Упорядочение | |||||
| Поиск | Хранение | |||||
Рис. 5. Виды информационных преобразований
—выдачу информации;
—защиту информации.
Сбор информации
представляет собой процесс получения сведений из различных источников о состоянии тех явлений и объектов, свойства которых являются существенными для решения конкретных задач.
Накопление информации
– это процесс аккумулирования собранных сведений в каком-либо накопителе в том случае, когда нет возможности немедленного их использования.
Регистрация информации
– это процесс фиксирования собранных (или иных) сведений на том или ином материальном носителе.
Передача информации
– это процесс изменения пространственных координат
сведений, т.е. их перемещение из одного места в другое.
Копирование информации
– это процесс дублирования сведений для одновременного их использования в нескольких местах.
Упорядочение информации
– это процесс размещения сведений в соответствии с определенными отношениями между ними.
Хранение информации– это процесс изменения временных координат сведений, т.е. их содержание в хранилище (архиве) с целью последующего использования. Хранится только упорядоченная информация.
Поиск информации – это процесс выборки сведений из хранимой информации по тому или иному запросу. Запросы, как правило, учитывают упорядоченность хранимой информации.
Представление информации– это процесс приведения сведений из формы получения (при передаче) или хранения (при поиске) в форму, удобную для последующего использования при решении конкретных задач.
Выдача информации – это процесс передачи сведений в необходимой форме представления для решения конкретных задач.
Защита информации– это процесс обеспечения сохранности сведений как таковых, а также процесс ограничения доступа к ним
При решении конкретных задач для каждого вида информационного преобразования определяются его направление и объев. Направление характеризует конкретную реализацию преобразования (например, степень упорядоченности в соответствующем преобразовании), а объем – его количественные характеристик (например, количество сведений, передаваемых на хранение).
4. Средства и методы информационных технологий
Каждое информационное преобразование в зависимости от eго направления и объема, а также возможностей конкретной реализации может осуществляться различными методами и средствам.
Средства и методы информационных технологий включают в себя (рис. 6):
—комплекс технических средств;
—средства управления техническим комплексом;
—организационно-методическое обеспечение.
| Средства и методы информационных технологий | ||
| Комплекс технических средств | Средства управления техническим комплексом | Организационно – методическое обеспечение |
Рис. 6.Структура средств и методов информационных
Комплекс технических средств– это совокупность инструментов, приспособлений, машин, механизмов и автоматических устройств, с помощью которых осуществляется собственно информационное преобразование.
Средства управления техническим комплексомпозволяют персоналу осуществлять целенаправленное использование технических средств для реализации информационного преобразования.
Организационно – методическое обеспечениеувязывает реализацию всех действий технических средств и персонала в единый монологический процесс в соответствии с назначением конкретного информационного преобразования и включает в себя:
—нормативно-методические материалы по подготовке и оформлению различных документов в рамках решения конкретной задачи;
—инструктивные и нормативные материалы по эксплуатации технических средств, в том числе по технике безопасности работы и по условиям поддержания нормальной работоспособности оборудования;
—инструктивные и нормативно-методические материалы по организации работы персонала в рамках конкретной информационной технологии.
Если основу комплекса технических средств составляют средства компьютерной техники, то речь идет о компьютерных информационных технологиях.
Литература
1. Корнеев И.К., Ксандопуло Г.Н., Машурцев Г.А. – Информационные технологии, 2008 г.
2. Угринович Н.Д. «Практикум по информатике и информационным технологиям», Издательство: БИНОМ, 2009 г.
3. «Информатика и ИКТ» под редакцией Н.В. Макаровой Издательство: Питер, 2008 г.
4. Мозговой М.В. «Занимательное программирование. Самоучитель» Издательство: Питер, 2009 г.
5. Чуркина Т.Е. «Информатика. Практикум по выполнению типовых тестовых заданий ЕГЭ: учебно-методическое пособие» Издательство: Экзамен, 2021 г.
Вопросы для самоконтроля
1. Как переводится слово технология?
2. Что понимают под предметной технологией?
3. Что называется информационной технологией?
4. Что такое инструментарий информационной технологии?
5. Что понимают под информационной системой?
6. Перечислите составляющие информационной технологии.
7. Какие классификационные признаки используются для информационных технологий?
8. Какие методологии использования информационной технологии вы знаете?
Лекция 3. Виды информационных технологий
Понятие информационной технологии (ИТ) неотделимо от той специфической среды, в которой она реализована, т.е. от технической и программной среды. Информационная технология – достаточно общее понятие и как инструмент может использоваться различными пользователями, как непрофессиональными в компьютерной области, так и разработчиками новых ИТ.
Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различным, поэтому выделяют три вида информационных технологий:
1. Глобальная
ИТ включает модели, методы и средства, формализующие и позволяющие использовать информационные ресурсы общества.
2. Базовая
ИТ предназначена для определенной области применения (производство, научные исследования, обучение).
3. Конкретные
ИТ реализуют обработку данных при решении функциональных задач пользователей (задачи учета, планирования, анализа).
Функциональная часть экономической информационной системы всегда связана с предметной областью и понятием информационной технологии. Технология как некоторый процесс присутствует в любой предметной области.
Чтобы терминологически выделить традиционную технологию решения экономических и управленческих задач, введем термин предметная технология
, которая представляет собой последовательность технологических этапов по модификации первичной информации в результатную.
Например, технология бухгалтерского учета предполагает поступление первичной документации, которая трансформируется в форму бухгалтерской проводки. Последняя, изменяя состояние аналитического учета, приводит к изменению счетов синтетического учета и далее баланса.
Классификация по виду обрабатываемой информации
Информационные технологии отличаются по типу обрабатываемой информации, но могут объединяться в интегрированные технологии (Рис.2). В соответствии с видом обрабатываемой информации выделяется тот или иной вид информационной технологии. Однако, это деление, в известной мере условно, так как большинство этих ИТ позволяет поддерживать и другие виды информации.
Так, в текстовых процессорах предусмотрена возможность выполнения примитивных расчетов, табличные процессоры могут обрабатывать не только цифровую, но и текстовую информацию, а также обладают строенным аппаратом генерации графики. Но все же каждая из этих технологий в большей мере акцентирована на обработке информации определенного вида.
Модификация элементов, составляющих понятие информационной технологии, дает возможность образования огромного их количества в разных компьютерных средах.
|
|
|
|
Рис.2.Классификация ИТ по типу обрабатываемой информации
В настоящее время выделяют обеспечивающие информационные технологии (ОИТ) и функциональные информационные технологии (ФИТ).
Обеспечивающие ИТ –
технологии обработки информации, которые могут использоваться как инструментарий в различных предметных областях для решения задач. ОИТ могут быть классифицированы относительно классов задач, на которые они ориентированы.
Обеспечивающие технологии различаются в связи с использованием различных типов компьютеров и программных сред, поэтому при их объединении на основе предметной технологии возникает проблема системной интеграции. Данная проблема заключается в необходимости приведения различных ИТ к единому стандартному интерфейсу.
Функциональная ИТ
представляет собой такую модификацию обеспечивающих ИТ, при которой реализуется какая-либо из предметных технологий. Например, работа сотрудника кредитного отдела банка с использованием ЭВМ обязательно предполагает применения совокупности банковских технологий оценки кредитоспособности ссудозаемщика, формирования кредитного договора и срочных обязательств расчета графика платежей и других технологий, реализованных в какой-либо информационной технологии: СУБД, текстовом процессоре и т.д.
Трансформация обеспечивающей информационной технологии в чистом виде в функциональную может быть сделана как специалистом-проектировщиком, так и самим пользователем. Это зависит от того, насколько она доступна самому пользователю-экономисту. Такие возможности все более и более расширяются, поскольку обеспечивающие технологии с каждым годом становятся более доступными.
Таким образом, в арсенале сотрудника кредитного отдела могут находиться как обеспечивающие технологии, с которыми он постоянно работает (текстовые и табличные процессоры), так и специальные функциональные технологии (СУБД, экспертные системы), реализующие предметные технологии.
Предметная и информационная технологии влияют друг на друга. Так, например, наличие пластиковых карточек как носителя финансовой информации принципиально меняет предметную технологию, предоставляя такие возможности, которые без этого носителя просто отсутствовали.
С другой стороны, предметные технологии, наполняя специфическим содержанием информационные технологии, акцентируют их на вполне определенные функции. Такие технологии могут носить типовой характер или уникальный, что зависит от степени унификации технологии выполнения этих функций.
Классификация по типу пользовательского интерфейса
Данная классификация позволяет говорить о системном и прикладном интерфейсе.
Системный интерфейс
– это набор приемов взаимодействия с компьютером, который реализуется операционной системой или ее надстройкой. Современные операционные системы поддерживают три вида интерфейсов (Рис.3):
– командный интерфейс
обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды;
– WIMP – интерфейс
(Windows – окно, Image – образ, Menu – меню, Pointer – указатель) высвечивает на экран окно, содержащее образы программ и меню действий, использует для выбора указатель;
– SILK – интерфейс
(Spich – речь, Image – образ,Language – язык, Knowledge – знание) по речевой команде на экране производит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.
|
Рис.3.Классификация ИТ по типу пользовательского интерфейса
В настоящее время поставлена проблема создания общественного интерфейса (social interface), который будет включать в себя лучшие решения WIMP-
и SILK
– интерфейсов. Предполагается, что при использовании общественного интерфейса не нужно будет разбираться в меню. Перемещение от одних поисковых образов к другим будет проходить по смысловым семантическим связям.
Операционные системы (ОС) делятся на однопрограммные, многопрограммные и многопользовательские. К однопрограммным ОС относятся, например, MS DOS . Многопрограммные операционные системы (UNIX, Windows, DOS 7.0, OS/2) позволяют одновременно выполнять несколько приложений.
Многопользовательские системы реализуются сетевыми ОС и обеспечивают удаленные сетевые технологии, а также пакетные и диалоговые технологии для общения на рабочем месте.
Большинство обеспечивающих и функциональных информационных технологий могут быть использованы управленческими работниками без дополнительных посредников (программистов). При этом пользователь может влиять на последовательность применения тех или иных технологий.
Экономические задачи, решаемые в пакетном режиме, характеризуются следующими свойствами:
– алгоритм решения задачи формализован, процесс ее решения не требует участия человека;
– имеется большой объем входных и выходных данных, значительная часть которых хранится на магнитных носителях;
– расчет выполняется для большинства записей входных файлов;
– большое время решения задачи обусловлено большими объемами данных;
– задачи решаются с заданной периодичностью (регламентность).
Диалоговый режим является не альтернативой пакетному, а его развитием и предполагает отсутствие жестко закрепленной последовательности операций обработки данных (если она не обусловлена предметной технологией).
Особое место занимают сетевые технологии, которые обеспечивают взаимодействие многих пользователей.
Классификация ИТ по степени их взаимодействия
Информационные технологии различаются по степени их взаимодействия между собой (Рис.4).
Они могут быть реализованы различными техническими средствами: дискетной и сетевое взаимодействие, а также с использованием различных концепций обработки и хранения данных:
– распределенная информационная база;
– распределенная обработка данных.
|
Рис.4. Классификация ИТ по степени их взаимодействия
Вопросы для самоконтроля
1. Как связана ЭИС с информационными технологиями?
2. Что такое обеспечивающая ИТ?
3. Что такое функциональные ИТ? Как они связаны с обеспечивающими ИТ и технологиями предметных областей?
4. Какие ИТ для работы с данными, телекоммуникациями, графикой, знаниями и объектами реального мира вы знаете?
5. Что такое пакетный и диалоговый режимы? Какое главное отличие между ними? Каковы возможности их использования?
6. Что такое интерфейс? Какие типы пользовательского интерфейса вам известны?
Лекция 4.Стандарт пользовательского интерфейса для диалоговых информационных технологий
Пользовательский интерфейс включает в себя три понятия:
– общение приложения с пользователем;
– общение пользователя с приложением;
– язык общения.
Язык общения определяется разработчиком программного приложения. Основные свойства интерфейса – это конкретность и наглядность.
Наиболее распространенный ранее командный интерфейс имел ряд недостатков:
– многочисленность команд;
– отсутствие стандарта для приложений.
Для преодоления этих недостатков были приняты попытки его упростить путем создания программной оболочки Norton Commander.
Однако, настоящим решением проблемы стало создание графической оболочки для операционной системы. В настоящее время практически все распространенные операционные системы используют для своей работы графический интерфейс.
Один из первых графических интерфейсов был разработан в исследовательском центре Пало Альто фирмы Xerox для компьютеров Macintosh фирмы Appie. Немного позже была разработана графическая оболочка Microsoft Windows, реализующая технологию WIMP и удовлетворяющая стандарту CUA.
Удобство интерфейса и богатство возможностей делают Windows оптимальной системой для повседневной работы. Приложения, написанные под Windows, используют тот же интерфейс, поэтому его единообразие сводит к минимуму процесс обучения работе с любым из них.
Одной из важных функций интерфейса является формирование у пользователя одинаковой реакции на одинаковые действия приложений, их согласованность
. Согласование должно быть выработано в трех аспектах:
1. Физический
относится к техническим средствам (пока отсутствует.
2. Синтаксический
определяет последовательность и порядок появления элементов на экране (язык общения) и последовательность запросов (язык действий).
3. Семантический
обусловлен значениями элементов, составляющих интерфейс.
Согласованность интерфейса экономит время пользователя и разработчика. Для пользователя уменьшается время изучения, а затем использования системы, сокращается число ошибок, появляется чувство комфортности и уверенности.
Разработчику согласованный интерфейс позволяет выделить общие блоки, стандартизировать отдельные элементы и правила взаимодействия с ними, сократить время проектирования новой системы.
Разработка пользовательского интерфейса
Разработка состоит из проектирования панелей и диалога. Панель приложения разделена на три части:
– меню действий;
– тело панели;
– область функциональных клавиш.
Преимущество использования меню действий (и выпадающего меню) заключается в том, что эти действия наглядны и могут быть запрошены пользователем установкой курсора, функциональной клавишей, вводом команды либо каким-то другим способом. На цветном экране меню действий обычно имеет другой цвет по отношению к цвету панели. На монохромном экране используется сплошная линия для его отделения.
Меню действий
содержит объекты, состоящие из одного или нескольких слов. Два последних из них резервируются для действий «выход» и «справка». Размещаются объекты слева направо по мере убывания частоты их использования. Возможны системы с многоуровневой системой выпадающих меню, но оптимальное число уровней – три, так как иначе появляются трудности в понимании.
Тело панели
содержит следующие элементы:
– разделители областей;
– идентификатор и заголовок панели;
– инструкцию;
– заголовки столбца;
– заголовки группы, поля;
– указатель протяжки;
– области сообщений и команд;
– поля ввода и выбора.
Элементы – это минимальные единицы панели.
Разделители
делят тело панели на области. В качестве разделителей могут использоваться цветовые границы, линии, простые строки или столбцы, заголовки столбцов.
Идентификатор панели
– это защищенная алфавитно-цифровая информация (имя), предназначенная для идентификации панели. По умолчанию идентификатор выключен (не высвечивается). Действия с идентификатором осуществляются с помощью функциональных клавиш.
Заголовок панели
сообщает пользователю о том, какая информация содержится в теле панели. Панель должна иметь заголовок, если это не оговорено другими правилами. Сообщения во всплывающем окне могут не иметь заголовка. Если другие области тела панели должны протягиваться, то заголовок образует самостоятельную область инее протягивается. Он может содержать переменную информацию, но не может содержать поле выбора или поле ввода.
Инструкция
сообщает пользователю, что нужно сделать и как продолжить работу.
Заголовок столбца
идентифицирует поле ввода или выбора, если все объекты столбца принадлежат к одному типу. Если информация столбца протягивается, то заголовок образует отдельную область и не протягивается. В горизонтальной протяжке заголовок протягивается вместе с информацией столбца.
Заголовок группы
указывается, если имеется несколько столбцов с полем выбора или ввода.
Заголовок поля
обозначает поле выбора, поле ввода, поле переменной информации.
Указатель протяжки
используется в тех случаях, когда выполняется скроллинг, обозначается стрелками, специальной линейкой или текстовыми указателями.
Сообщения
обеспечивают пользователя информацией, которую он не просил явно, но которая, по мнению разработчика ему необходима. Сообщения делятся на три типа:
1) информационные – описывают состояние системы. Ответы пользователя не требуются. Используются для извещения пользователя о том, что обработка продолжается, завершилась, изменилось состояние панели, а также в многозадачных системах, когда одновременно выполняется несколько задач;
2) предупреждающие – обращают внимание пользователя на состояние системы, которое требует его вмешательства. Пользователь в ответ может выполнить какое-либо действие, либо пренебречь этим сообщением;
3) критические – указывают условие, при котором продолжение работы невозможно без вмешательства пользователя (произошла ошибка, исключительное состояние системы и т.д.). При этом измененная информация не сохраняется, и пользователь в явном виде должен указать, нужно ли ее сохранять.
Сообщения размещаются во всплывающих окнах, в нижней части тела панели над областью функциональных клавиш и областью команд, если они есть. Критические сообщения должны выдаваться только во всплывающих окнах. После действия пользователя сообщение автоматически удаляется. При выдаче предупреждающих и критических сообщений может предусматриваться подача звукового сигнала.
Область команд
можно разместить во вторичном, всплывающем окне или в нижней части панели над областью функциональных клавиш. Она должна содержать заголовок и поле ввода.
Область команд и меню действий не противоречат и не исключают друг друга. Функции, доступные из меню действий и из области команд, должны называться одинаково. Для упрощения ввода команд можно использовать меню действий, что сокращает время выбора команды. При этом действие содержится в выпадающем меню, а параметры – во всплывающем.
Поле выбора
– это обобщенное определение набора взаимосвязанных объектов (слов, пиктограмм и их сочетаний). Когда пользователь выбрал объект, приложение визуально отмечает это при помощи цвета, подсветки или символа, размещаемого перед выбранным объектом. Цвет и подсветка называются выделением, а символ – указателем выбора. Используются следующие типы полей выбора:
1) поле однозначного выбора
– выбирается только один объект. Если на панели несколько полей выбора, пользователь явно указывает нужное ему поле;
2) поле многозначного выбор
– выбирается один, несколько объектов или ничего. Каждый объект выбирается явно. Для выбора нескольких объектов нажимается клавиша «/» или пробел. При выборе доступного объекта поля выбор, выбранный объект отображается как «выбран», даже если текущая панель удаляется.
Когда пользователь выбирает недоступный объект, появляется всплывающее окно с сообщением причины недоступности объекта. Недоступные объекты обычно выделяются уменьшением яркости. Наряду с недоступными некоторые поля могут быть неуполномоченными, или несанкционированными. Для доступа к ним требуется обладать специальным правом
3) поле расширенного выбора
– выбирается объект, и к нему во всплывающем или вторичном окне дается пояснение (расширение). Если в первоначальном состоянии имеется один объект, то это поле рассматривается как поле однозначного выбора, а если есть несколько объектов, то многозначного.
Объекты поля выбора могут представляться тремя способами:
– по столбцам, выровненным влево;
– в одной строке;
– в несколько столбцов, разделенных пробелами.
Каждое поле может быть идентифицировано заголовком поля, столбца, группы, протягиваемого поля выбора. Объект поля выбора можно представить одним или несколькими словами, пиктограммами и их сочетанием. Поля однозначного выбора могут нумероваться, если их не более девяти.
Поле ввода
– это место панели, в которое пользователь вводит информацию. Обычно поле ввода имеет заголовок поля и, если необходимо, заголовок столбца. Когда курсор установлен в требуемом поле ввода, он называется текстовым. Поле ввода может быть протягиваемым.
При первоначальном отображении панели каждый элемент должен иметь свои цвет и яркость. По мере углубления диалога для показа текущего состояния объекта, с которым работает пользователь, цвета и эффекты выделения могут изменяться.
Рекомендуемая палитра:
– панель в первичных и вторичных окнах, за исключением панели «справка», – белая;
– панель в окне «справка» – синяя;
– панель во всплывающих окнах нечетного уровня – голубая;
– панель во всплывающих окнах четного уровня – белая;
– выделение ошибок – красный;
– предупреждения в сообщениях – желтый;
– критические сообщения – красный.
Область функциональных клавиш
– это необязательная часть, показывающая соответствие клавиш и действий, которые выполняются при их нажатии. В этой области отражаются только те действия, которые доступны на текущей панели.
Для указания текущей позиции на панели используется курсор выбора. Для более быстрого взаимодействия можно предусмотреть функциональные клавиши, номер объекта выбора, команду или мнемонику.
Разбивка панели на области основана на принципе «объект-действие», который разрешает пользователю сначала выбрать объект, затем произвести действия с этим объектом, что минимизирует число режимов, упрощает и ускоряет обучение работе с приложениями и создает для пользователя комфорт.
Если панель располагается в отдельной ограниченной части экрана, то она называется окном
, которое может быть первичным и вторичным. Первичное окно может содержать столько панелей, сколько необходимо для ведения диалога. Вторичные окна вызываются из первичных и используются для ведения диалога параллельно с первичным окном. Часто вторичные окна используются для подсказки.
Существует также понятие всплывающего окна
, которое позволяет улучшить диалог пользователя с приложением.
Когда пользователь и ЭВМ обмениваются сообщениями, диалог движется по одному из путей приложения, т.е. пользователь перемещается по приложению, выполняя конкретные действия. При этом действие не обязательно требует от компьютера обработки информации.
Если пользователь перешел к другой панели и его действия привели к потере информации, рекомендуется требовать подтверждения того, следует ли ее сохранить. При этом пользователь может сохранить информацию, отменить последний запрос, вернуться на один шаг назад.
Путь, по которому движется диалог, называется навигация.
Он может быть изображен в виде графа, где узлы – это действия, а дуги – переходы.
Диалог состоит из двух частей:
– запрос на обработку информации;
– навигация по приложению.
Часть запросов на обработку и навигацию является унифицированной.
Унифицированные действия диалога –
это действия, имеющие одинаковый смысл во всех приложениях. Некоторые унифицированные действия могут быть запрошены из выпадающего меню посредством действия «команда» функциональной клавишей. К унифицированным действиям диалога относятся:
– отказ-
включается во все выпадающие меню (при этом отменяется панель, в которой размещается курсор), во все всплывающие окна, за исключением, информационных сообщений;
– ввод –
включается, если панель содержит поле ввода или более одного поля выбора (многозначный выбор);
– выход –
используется, если пользователь может завершить выполнение текущей функции в текущей панели, должен присутствовать в меню действий первичного окна и области функциональных клавиш. При выборе данного действия управление передается на предыдущий уровень иерархии.
«Выход» должен быть в каждом выпадающем меню. Для предсказания появления всплывающего окна используется многоточие, которое подтверждает выход и при необходимости напоминает пользователю о сохранении данных. Выход из приложения осуществляется по какой-либо клавише.
– справка –
унифицированное действие, которое должно содержать в выпадающем меню следующие пункты:
1) как получить справку (используется всплывающее меню с информационной панелью о получении справки);
2) общая справка (обеспечивает общую справку о панели, из которой она затребована);
3) описание клавиш (список используемых функциональных клавиш с их функциями);
4) указатель (перечень в алфавитном порядке имеющихся в приложении справок, который также отображается при выборе клавиши «указатель» в панели «справка»);
5) учебная справка (предусматривается в режиме приложения и должна быть последней в выпадающем меню «справка»).
«Справка» должна быть включена во все панели и в меню действий. Если меню отсутствует, то «справка» появляется в области функциональных клавиш;
– подсказка
сообщает пользователю,
как завершить работу с полем ввода. Для получения подсказок необходимо установить курсор выбора в то поле ввода, список допустимых значений которого должен быть высвечен. По данному действию появляется всплывающее окно с панелью типа меню, которое может содержать поля однозначного и многозначного выбора;
– регенерация
зависит от типа панели, из которой запрашивается это действие:
1) в панели ввода восстанавливается исходное состояние панели без учета информации, набранной пользователем;
2) в панели, отражающей текущее состояние объектов, повторно выводится содержимое панели с учетом всех изменений объектов, которые появились с момента последнего отображения этой панели.
Действие «регенерация» рекомендуется включать в панели, содержащие поля выбора или ввода;
– клавиши
изменяет представление области функциональных клавиш в нижней части выпадающего меню (по умолчанию появляется длинная форма представления, по запросу – краткая, при повторном запросе краткая форма исчезает, появляется длинная);
– извлечение
выводит на экран последнюю выделенную команду (возможно извлечение до десяти предыдущих команд, реализуя принцип стека).
Существующий стандарт закрепляет названия унифицированных действий на английском языке. При переводе на русский язык названия могут не совпадать в разных приложениях.
Вопросы для самоконтроля
1. Что такое пользовательский интерфейс?
2. Что представляет пользователю согласованный пользовательский интерфейс?
3. Что такое меню действий?
4. Что дает пользователю использование унифицированных действий диалога?
5. Перечислите минимальные единицы панели.
6. Назовите унифицированные действия каталога.
Лекция 5.Наиболее распространенные информационные технологии
Самыми распространенными компьютерными технологиями являются редактирование текстовых данных, обработка графических и табличных данных.
Для работы с текстом используются текстовые процессоры
(или редакторы). Среди текстовых процессоров Windows, как наиболее распространенной среды, можно выделить Write
и Word
. Технология их использования основана на интерфейсе WIMP, но возможности процессоров типа Word значительно расширены и в какой-то мере его можно рассматривать как настольную издательскую систему.
Основные функции текстовых процессоров:
– набор текста;
– редактирование и просмотр;
– печать текста;
– хранение на компьютерных носителях.
В большинстве процессоров реализованы функции проверки орфографии, выбора шрифтов и кеглей, центровки заголовков, разбиение текста на страницы, печати в одну или несколько колонок, вставки в текст таблиц и рисунков, использования шаблонов постраничных ссылок, работа с блоками текста, изменения структуры документа.
Для быстрого просмотра текста ему может быть присвоен статус черновика, а также изменен масштаб изображения. Перемещение по тексту упрощается за счет использования закладок.
С помощью средств форматирования можно создать внешний вид документа, изменить стиль, подчеркнуть, выделить курсивом, изменить размеры символов, выделить абзацы, выровнять их влево, вправо, к центру, выделить их рамкой.
Перед печатью документа его можно просмотреть, проверить текст, выбрать размер бумаги, задать число копий при печати.
Повторяющиеся участки текста, например обращение в письме или заключительные слова, можно обозначить как автотекст, присвоить имя. В дальнейшем вместо данного текста достаточно указать его имя, и текстовый процессор автоматически заменит его.
Графические процессоры
предназначены для ввода в текст графиков, диаграмм, рисунков, этикеток. Они представляют собой инструментальные средства, позволяющие создавать и модифицировать графические образы с использованием соответствующих информационных технологий:
– коммерческой графики;
– иллюстративной графики;
– научной графики.
Информационные технологии коммерческой графики
обеспечивают отображение информации, хранящейся в табличных процессорах, базах данных и отдельных локальных файлах в виде двух- или трехмерных графиков типа круговой диаграммы, столбиковой гистограммы, линейных графиков и др.
Информационные технологии иллюстративной графики
дают возможность создания иллюстраций для различных текстовых документов в виде регулярных – различные геометрические фигуры (векторная графика) – и нерегулярных структур – рисунки пользователя (растровая графика).
Процессоры, использующие ИТ иллюстративной растровой графики, позволяют выбрать толщину и цвет линий, палитру заливки, шрифт для записи и наложения текста, созданные ранее графические образы. Кроме того, пользователь может стереть, разрезать рисунок, переместить его части.
Перечисленные возможности реализованы в информационной технологии графического процессора Paint Brush. Существуют ИТ, которые позволяют просматривать изображения в виде слайдов, спецэффектов и оживлять их. К ним относятся Corell Draw, Storyboard, 3d Studio).
Информационные технологии научной графики
предназначены для обслуживания задач картографии, оформления научных расчетов, содержащих химические, математические и прочие формулы.
Большинство графических процессоров удовлетворяет стандарту пользовательского интерфейса WIMP. Панель содержит меню действий и линейки инструментов и цветов. Линейка инструментов состоит из набора графических символов, позволяющих создать практически любой рисунок. Линейка цветов содержит цветовую гамму монитора компьютера.
Документы табличного вида составляют большую часть документооборота предприятия любого типа. Поэтому табличные информационные технологии особо важны при создании и эксплуатации экономических информационных систем.
Табличные процессоры
представляют собой комплекс программных средств, реализующих создание, регистрацию, хранение, редактирование, обработку электронных таблиц и выдачу их на печать. Электронная таблица
представляет собой двухмерный массив строк и столбцов, размещенный в памяти компьютера.
Широкое распространение получили такие табличные процессоры, как SuperCalc, VisiCalc, Lotus 1-2-3, Quattro Pro. Для Windows был создан процессор Excel, технология работы с которым аналогична работе с любым приложением Windows интерфейса WIMP.
Табличный процессор позволяет решать большинство финансовых и административных задач, например, расчет заработной платы и другие учетные задачи; прогнозирование продаж, роста рынка, доходов; анализ процентных ставок и налогов; подготовка финансовых деклараций и балансовых таблиц; ведение бухгалтерских книг для учета платежей; сметные калькуляции; учет денежных чеков; бюджетные и статистические расчеты.
Основной единицей электронной таблицы является имеющий имя рабочий лист, где располагается таблица. Место пересечения строки и столбца называется ячейкой или полем. Существует два варианта адресации ячеек:
1) абсолютная адресация
– адресом ячейки (идентификатором) является буква, указывающая столбец, и цифра, указывающая номер строки;
2) относительная адресация
– в верхней строке состояния указывается приращение со знаком от начала искомой клетки. В нижней строке располагается меню действий, панель инструментов и строка сумматора, где отражаются все воспроизводимые действия.
Ширина столбца и высота строки даются по умолчанию, но используя команду форматирования их можно изменить. Для указания блока ячеек достаточно обозначить адрес левой верхней ячейки диагонали блока, адрес нижней правой ячейки диагонали и поставить между ними точку или двоеточие.
Редактирование таблиц позволяет копировать, удалять, очищать ячейку, блок, лист и выполнять многие другие функции, перечисленные в меню действия Правка и Вставка. В таблицу посредством OLE – технологии можно вставит рисунок, график или любой другой объект.
Большинство электронных таблиц имеют средства создания графиков и диаграмм, а также большое число встроенных функций – математический, статистических и других. Сервисные функции табличного процессора Excel позволяют проверить орфографию текста, защитить данные от чтения или записи.
Все табличные процессоры позволяют создавать базы данных и предоставляют удобное средство работы с ними.
В Microsoft Excel имеется один тип файла – рабочая книга, состоящая из рабочих листов, листов диаграмм и макросов. Быстрый доступ к каждому листу осуществляется через ярлычки, расположенные в нижней части рабочего листа. Если производится группа действий на одном листе, то они автоматически повторяются на всех листах группы, что упрощает оформление нескольких однотипных по структуре листов.
Микротехнология «Мастер сводных таблиц» позволяет выбрать нужные данные из документа, представить их сводной таблицей, изменить структуру, внешний вид, добавить итоговые строки, сгруппировать и отсортировать данные. В рабочую книгу может быть включена информация о теме, авторе, ключевых словах, которая в дальнейшем используется при поиске файла.
При выполнении всех функций в процессоре Excel можно использовать многооконную систему, позволяющую выполнять параллельные действия с разными документами.
На одном рабочем месте пользователь, как правило, имеет дело с разнотипной информацией. Использование для обработки каждого типа данных индивидуального программного инструмента усложняет технологический процесс работы, затрудняет пересылку данных для обработки несколькими средствами.
Поэтому сначала появились интегрированные пакеты, совмещавшие в себе различные ИТ: текстовый, табличный и графический процессоры, систему управления базой данных, например Frame Work, Simphony и др. Для оболочки Windows был разработан набор технологий Works-2.
Их цель – облегчение перемещения информации между различными приложениями (частями общего пакета). Далее в интегрированные пакеты были добавлены средства трехмерной графики, менеджер информации, системы электронного распознавания документов, электронной почты. К таким пакетам относится Novel Perfect Office 3.0 для Windows. Он включает следующие приложения:
– текстовый процессор Word Perfect 6.1;
– электронную таблицу с возможностью использования баз данных, построения графиков и диаграмм Quattro Pro 4.1;
– программу для создания слайдовых шоу;
– презентационную графику Presentations 3.0;
– персональный менеджер информации Infocentral 1.1;
– систему электронного распространения документов (стандарт EVY), позволяющую перемещать документы по сети и просматривать их даже в том месте, где нет Perfect Office (Envoy 1.0a);
– средство планирования Group Wise 4.1 Client, которое используется для групповой работы с информацией и реализует встроенные коммуникации;
– электронную почту.
В отечественной разработке – электронном офисе СКАТ (система комплексной автоматизации торговли) в системе Lotus Notes для Windows интегрируется система управления базой данных, электронной почты, средств защиты информации и средств разработки приложений: текстовый и графический редакторы, электронные таблицы. Пакет СКАТ реализует следующие подсистемы:
– склад комплектующих изделий;
– склад готовой продукции;
– счета;
– договоры и другие документы;
– заказы на поставку;
– список фирм;
– прайс-лист;
– справочники;
– настройка системы;
– документация.
Электронный офис Link Works фирмы Digital обеспечивает централизованное хранение данных на основе средств реляционной СУБД и управление документооборотом в рамках сетевой технологии клиент-сервер. Этот интегрированный пакет помимо реляционной базы данных содержит текстовый, графический и табличный процессоры, которые, взаимодействуя между собой, реализуют объектно-ориентированный подход.
Лекция 6. Информационные сетевые технологии
В 60-х гг. появились вычислительные сети (ВС) ЭВМ. Была предпринята попытка объединения технологии сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.
Одной из первых была сеть АРПА, созданная пятьюдесятью университетами и фирмами США. В настоящее время она охватывает всю территорию США, часть Европы и Азии. Сеть АРПА доказала техническую возможность и экономическую целесообразность разработки больших сетей для более эффективного использования ЭВМ и программного обеспечения.
В это же время в Европе сначала были разработаны и внедрены международные сети EIN и Евронет, затем появились национальные сети. В 1972 г. в Вене была внедрена сеть МИПСА, в 1979 г. к ней присоединились 17 стран Европы, СССР, США, Канада, Япония. Эта сеть предназначалась для проведения фундаментальных работ по проблемам энергетики, продовольствия, сельского хозяйства, здравоохранения и т.д.
В 80-х гг. была сдана в эксплуатацию система телеобработки статистической информации (СТОСИ), обслуживающая Главный вычислительный центр Центрального статистического управления СССР в Москве и республиканские вычислительные центры в союзных республиках.
В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных сетей, 54 из которых созданы в США, 16 – в Японии.
С появлением микроЭВМ и персональных ЭВМ возникли локальные вычислительные сети (ЛВС), которые позволили поднять на качественно новую ступень управление производственным объектом, повысить эффективность использования ЭВМ, улучшить качество обрабатываемой информации, реализовать безбумажную технологию, создать новую технологию. Объединение ЛВС и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам.
Все ЭВМ, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные.
Основные ЭВМ –
это абонентские ЭВМ (клиенты). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети.
Вспомогательные ЭВМ
(серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным машинам (host – ЭВМ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования, а в роли host- компьютеров могут выступать любые персональные ЭВМ.
Клиент
– это приложение, посылающее запрос к пользователю. Он отвечает за обработку, вывод информации и передачу запросов серверу. В качестве ЭВМ клиента может быть использован любой компьютер.
Сервер
– это персональная или виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента и распределяющая ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы, внешнюю память и др. Сетевойсервер
поддерживает выполнение функций сетевой операционной системы.
Терминальныйсервер
обеспечивает выполнение функций многопользовательской системы. Сервер баз данных
обеспечивает обработку запросов к базам данных в многопользовательских системах и является средством решения сетевых задач, в которых локальные сети используются для совместной обработки данных, а не просто для организации коллективного использования удаленных внешних устройств.
Нost-компьютер
– это ЭВМ, установленная в узлах сети и решающая вопросы коммутации в сети. Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host- компьютеров, соединенных физическими каналами связи, которые называются магистральными
. В качестве магистральных каналов используются коаксиальные и опто-волокнистые кабели, кабели типа «витая пара».
По способу передачи информации вычислительные сети делятся на следующие виды:
– сети коммутации каналов;
– сети коммутации сообщений;
– сети коммутации пакетов;
– интегральные сети.
Первыми появились сети коммутации каналов
. Например, чтобы передать сообщение между клиентами В и Е (Рис.4), образуется прямое соединение, включающее каналы одной из групп: 3, 5, 7; 1, 2, 4, 6; 1, 2, 5, 7; 3, 4, 6. Это соединении должно оставаться неизменным в течении всего сеанса.
КМ 1 КМ
2 3
4 5
КМ КМ
6 КМ 7
Рис.4. Пример сети ЭВМ:
A, B, C, D, E, F – абонентские пункты;
КМ – коммуникационные машины;
1 – 7 – магистральные каналы
При коммутации сообщений
информация передается порциями, называемыми сообщениями. Прямое соединение обычно не устанавливается, а передача сообщения начинается после освобождения первого канала и так далее, пока сообщение не дойдет до адресата.
– низкая скорость передачи данных;
– невозможность проведения диалога между клиентами.
Основным достоинством сети этого типа является снижение стоимости передачи информации.
При коммутации пакетов
обмен производится короткими пакетами фиксированной структуры. Пакет
– это часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту. Малая длина пакетов предотвращает блокировку линии связи, не дает расти очереди в узлах коммутации, обеспечивает быстрое соединение, низкий уровень ошибок, надежность и эффективное использование сети.
Фиксированная маршрутизация
предполагает наличие таблицы маршрутов, в которой закрепляется маршрут от одного клиента к другому, что обеспечивает простоту реализации, но одновременно и неравномерную нагрузку сети.
Маршрутизация способом кратчайшей очереди
использует несколько таблиц, в которых каналы расставлены по приоритетам. Приоритет –
это функция, обратная расстоянию до адресата. Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. При использовании этого метода задержка передачи пакета минимальная.
В настоящее время разработаны программно-аппаратные средства маршрутизации. Самым простым устройством для соединения однотипных локальных вычислительных сетей является повторитель
(repeater), который ретранслирует все принимаемые пакеты из одной ЛВС в другую.
Устройство связи, позволяющее соединять ЛВС с одинаковой и разными системами сигналов, называется мостом.
Устройство связи, аналогичное мосту (маршрутизатор
), выполняет передачу пакетов в соответствии с определенными протоколами, обеспечивает соединение ЛВС на сетевом уровне. Шлюз-
это устройство соединения ЛВС с глобальной сетью.
Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегральными.
Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, т.е. для прямого соединения. Прямые каналы создаются на время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями.
При разработке компьютерных сетей возникает задача согласования взаимодействия ЭВМ клиентов, серверов, линий связи и других устройств. Она решается путем установления определенных правил, называемых протоколами.
Реализацию протоколов совместно с реализацией управления серверами называют сетевой ОС.
Для стандартизации протоколов была создана Международная организация по стандартизации (МОС) – ISO. Она ввела понятие архитектуры открытых систем, что означает возможность взаимодействия систем по определенным правилам, хотя сами системы могут быть созданы на различных технических средствах.
Основой архитектуры открытых систем является понятие уровня на ряд подсистем или уровней, каждый из которых выполняет свои функции. В ISO установлено семь уровней:
1) физический
– определяет некоторые физические характеристики канала. Это требования к характеристикам кабелей разъемов (RS, EIA, X.21) и электрическим характеристикам сигнала (например, модель V.22 бис обеспечивает скорость передачи данных 2400 бод).
2) канальный
– управляет передачей данных между двумя узлами сети. Он обеспечивает контроль корректности передачи сблокированной информации. Каждый блок снабжается контрольной суммой. В последних разработках этот контроль перемещается в аппаратную среду;
3) сетевой –
обеспечивает управление потоком, маршрутизацию, распространяется на соглашения о блокировании данных и адресации;
4) транспортный –
отвечает за стандартизацию обмена данными между программами, находящимися на разных ЭВМ сети;
5) сеансовый –
определяет правила диалога прикладных программ, рестарта, проверки прав доступа к сетевым ресурсам;;
6) представительный –
определяет форматы данных, алфавиты, коды представления специальных и графических символов (ASCII, EBCDIC, ASN.1, X.409).
7) прикладной –
определяет уровень услуг. Например, протокол Х.400 связан со стандартизацией электронной почты.
Стандартизация распространяется на логический уровень передаваемой информации. Прежде всего – это стандарт на форму передаваемых документов. Например, в банковской системе распространен стандарт SWIFT, который определяет расположение и назначение полей документа.
В апреле 1989 г. 44-я сессия Европейской экономической комиссии ООН объявила следующее десятилетие периодом широкомасштабного внедрения в международную торговлю универсальной системы электронного обмена данными в управлении, торговле и на транспорте (UN/EDIFACT).
С 1 января 1995 г. Европейский союз (ЕС) перешел на обязательное использование EDIFACT при обмене документацией и информацией между госведомствами ЕС, работающими на английском, французском, немецком, испанском языках. С помощью элементов и сегментов стандартных информационных сообщений можно составлять описание любого делового документа, форматировать его электронное отображение и передавать абоненту.
В России в августе 1994 г. постановлением правительства принято решение о создании центра эффективной торговли с использованием международных стандартов и средств связи, затраты по которому составляют 1 млн. долларов. Дальнейшее создание региональных центров осуществляется на основе частичных взносов региональных администраций и предпринимателей данного региона, банков, финансирующих внешнеторговые операции.
Ведущими организациями по распространению EDIFACT в России являются В/О «ИнформВЭС», Роскоминформ, ЦБ РФ, Государственный томоженный комитет, Ассоциация пользователей электронной передачи информации, Минтранс, РАН и др.
Каждый уровень решает свои задачи и обеспечивает сервисом вышестоящий уровень. Правила взаимодействия разных систем одного уровня называются протоколом
, правила взаимодействия соседних уровней в одной системе – интерфейсом.
Каждый протокол должен быть прозрачным для соседних уровней.
Вычислительные сети делятся на следующие типы:
– общественные;
– частные;
– коммерческие.
По рекомендации ISO для физического уровня определены следующие классы общественных сетей:
– до 1000 км – средней длины;
– до 10 000 км – длинные;
– до 25 000 км – самые длинные наземные;
– до 80 000 км – магистральные через спутник;
– до 160 000 км – магистральные международные через два спутника.
Локальные сети делятся на два типа:
– централизованные;
– одноранговые.
Централизованные компьютерные сети
используют файл-сервер. Рабочие станции не контактируют друг с другом. Число пользователей больше десяти.
В одноранговых компьютерных сетях
каждый узел может выступать и как рабочая станция, и как файл-сервер. Рабочие станции могут объединяться и совместно использовать базы данных на файл-сервере. Такие сети недорогие, но число пользователей в них невелико.
К наиболее распространенным локальным сетевым операционным системам относятся следующие:
– UNIX – для создания средних и больших сетей с сотнями пользователей;
– NetWare 3.11 – для создания средних сетей от 20 до 100 пользователей в пределах одного здания;
– VINES – для создания больших распределенных ЛВС;
– LAN Maneger – для средних и больших сетей с числом пользователей от 25 до 200.
Не менее распространенной стала технология компьютерного способа пересылки и обработки информационных сообщений, обеспечивающая оперативную связь между руководством рабочих групп, сотрудниками, учеными, деловыми людьми и всеми желающими. Такая технология получила название электронной почты.
Электронная почта
– специальный пакет программ для хранения и пересылки сообщений между пользователями ЭВМ, посредством которого реализуется служба безбумажных почтовых отношений. Электронная почта является системой сбора, регистрации, обработки и передачи любой информации (текстовых документов, изображений, цифровых данных, звукозаписи и т.д.) по сетям ЭВМ и выполняет следующие функции:
– редактирование документов перед передачей, их хранение в специальном банке;
– пересылка корреспонденции;
– проверки и исправление ошибок, возникающих при передаче;
– выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом;
– получение и хранение информации в своем «почтовом ящике»;
– просмотр полученной корреспонденции.
«Почтовый ящик»
– это специально организованный файл для хранения корреспонденции. Почтовый ящик состоит из двух корзин: отправления и получения. Любой пользователь может обратиться к корзине получения другого пользователя и сбросить туда информацию, но просмотреть ее он не может.
Из корзины отправлений почтовый сервер забирает информацию для рассылки другим пользователям. Каждый почтовый ящик имеет свой сетевой адрес. Для пересылки корреспонденции можно установить связь с почтовым ящиком адресата в режиме on-line. Например, в сети SprintMail пользователь, зарегистрировавшись и получив определенный статус, по телефонным каналам может входить в ближайший к нему узел сети и сообщаться с нужными абонентами в режиме on-line.
Все компьютеры получателей подключены к ближайшему почтовому серверу, который получает, хранит и пересылает дальше посети почтовые отправления, пока они не дойдут до адресата. Отправка сообщения адреса ту осуществляется по мере его выхода на связь с ближайшим почтовым сервером в режиме off-line.
Примером может служить сеть Relcom, пользователь передает сообщение вместе с адресом по телефонному каналу через модем на ближайший почтовый сервер в режиме on-line. Сообщение регистрируется, ставится в очередь и по первому свободному каналу передается на следующий почтовый сервер, пока адресат не заберет его в свой почтовый ящик.
Почтовые серверы реализуют следующие функции:
– обеспечение быстрой и качественной доставки информации;
– управление сеансом связи;
– проверка достоверности информации и корректировка ошибок;
– хранение информации до востребования и извещение пользователя о поступившей в его адрес корреспонденции;
– регистрация и учет корреспонденции;
– проверка паролей при запросах корреспонденции;
– поддержка справочников с адресами пользователей.
Пересылка сообщений пользователю может выполняться в индивидуальном, групповом и общем режимах.
При индивидуальном режиме
адресатом является отдельный компьютер пользователя и корреспонденция содержит его адрес.
При групповом режиме
корреспонденция рассылается одновременно группе адресатов. Группа может быть сформирована по-разному. Почтовые серверы имеют средства распознавания группы. Например, в качестве адреса может быть указано: «получить всем, интересующимся данной темой» или указан список рассылки.
В общем режиме
корреспонденция отправляется всем пользователям – владельцам почтовых ящиков. Посредством двух последних режимов можно организовать телеконференцию, электронные доски объявлений. Во избежание перегрузки почтовых ящиков в почтовых серверах хранятся справочники адресатов, содержащих фильтры для групповых и общих сообщений.
Электронная почта поддерживает текстовые процессоры для просмотра и редактирования корреспонденции, информационно-поисковые системы для определения адресата, средства поддержки списка рассылаемой информации, средства предоставления расширенных видов услуг, факс, телекс и т.д.
Электронная почта может быть организована в локальной сети внутри предприятия для обеспечения внутреннего обмена информацией. Если раньше применялись самостоятельные пакеты электронной почты, то сейчас наблюдается тенденция включения ее в интегрированные пакеты.
Большинство глобальных сетей ЭВМ поддерживает электронную почту. В современных интегрированных пакетах используются объектно-ориентированная технология, а работа пользователя сводится к работе с меню. Почтовый ящик дополняется корзиной для мусора, куда пользователь может поместить ненужную корреспонденцию, которую в случае необходимости он может забрать оттуда или окончательно выбросить.
Электронная почта применяется во всех деловых сферах, сокращая время организации сделок. Для расширения сферы услуг созданы системы взаимодействия электронной почты с сетями факсов и телексов.
Сетевые технологии позволяют создавать геосистемы для доступа к любым мировым хранилищам информации любых типов.
Гипертекстовая технология
В 1945 г. В.Буш, научный советник президента Г. Трумэна, проанализировав способы представления информации в виде отчетов, докладов, проектов, графиков, планов и поняв неэффективность такого представления, предложил способ размещения информации по принципу ассоциативного мышления.
Обычно любой текст представляется как одна длинная строка символов, которая читается в одном направлении. Гипертекстовая технология заключается в том, что текст представляется как многомерный, т.е. с иерархической структурой типа сети. Материал текста делится на фрагменты.
Гипертекст обладает нелинейной сетевой формой организации материала, разделенного на фрагменты, для каждого из которых указан переход к другим фрагментам по определенным типам связей. При установлении связей можно опираться на разные основания (ключи), но в любом случае речь идет о смысловой, семантической близости связываемых фрагментов.
Следуя указанным связям, можно читать или осваивать материал в любом порядке, а не в единственном. Текст теряет свою замкнутость, становится принципиально открытым, в него можно вставлять новые фрагменты, указывая для них связи с имеющимися фрагментами.
Структура текста не разрушается, и вообще у гипертекста нет априорно заданной структуры. Таким образом, гипертекст –
это новая технология представления неструктурированного свободно наращиваемого знания. Этим он отличается от других моделей представления информации.
Под гипертекстом
понимают систему информационных объектов (статей), объединенных между направленными связями, образующими сеть. Каждый объект связывается с информационной панелью экрана, на которой пользователь может ассоциативно выбирать одну из связей.
Обработка гипертекста открыла новые возможности освоения информации, качественно отличающиеся от традиционных. Вместо поиска информации по соответствующему поисковому ключу гипертекстовая технология предполагает перемещение от одних объектов информации к другим с учетом их смысловой, семантической связанности.
Гипертекстовая технология ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком, т.е. становится авторской. Удобство ее использования состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня квалификации и подготовки.
Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.
Информационный материал
подразделяется на информационные статьи, состоящие из заголовка статьи и текста. Заголовок
содержит тему или наименование описываемого объекта. Информационная статья
содержит традиционные определения и понятия, должна занимать одну панель и быть легко обозримой, чтобы пользователь мог понять, стоит ли ее внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям.
Текст,
включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояснениями, примерами, документами, объектами реального мира. Беглый просмотр текста статьи упрощается, если эта вспомогательная информация визуально отличается от основной, например, подсвечена или выделена другим шрифтом.
Тезаурус гипертекста
– это автоматизированный словарь, отображающий семантическое отношение между лексическими единицами дескрипторного информационно-поискового языка и предназначенный для поиска слов по их смысловому содержанию. Термин тезаурус был введен в ХШ в.
флорентийцем Б.Лотики для названия энциклопедии. С латыни это слово переводится как сокровище, запас, богатство. Тезаурус гипертекста состоит из тезаурусных статей. Тезаурусная статья
имеет заголовок и список заголовков родственных тезаурусных статей, где указан тип родства и заголовки тезаурусных статей.
Заголовок
тезаурусной статьи совпадает с наименованием информационной статьи и является наименованием объекта, описание которого содержится в информационной статье. В отличие от традиционных тезаурусов-дескрипторов тезаурус гипертекста содержит не только простые, но и составные наименования объектов.
Формирование тезаурусной статьи гипертекста означает индексирование текста. Полнота связей, отражаемых в тезаурусной статье, и точность установления этих связей в конечном итоге определяют полноту и точность поиска при обращении к данной статье гипертекста. Существуют следующие типа родства или отношений:
– вид-род, род-вид;
– предмет-процесс, процесс-предмет;
– целое-часть, часть-целое;
– причина-следствие, следствие-причина и т.д.
Пользователь получает более общую информацию по родовому типу связей, а по видовому – специфическую информацию без повторения общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина индексирования текста зависит от родовых отношений. Список заголовков
родственных тезаурусных статей представляет собой локальный справочный аппарат, в котором указываются ссылки только на ближайших родственников.
Тезаурус гипертекста можно представить в виде сети: в узлах находятся текстовые описания объекта (информационные статьи), ребра сети указывают на существование связи между объектами и на тип родства. В гипертексте поисковый аппарат не делится на тезаурус и массив поисковых образов – документов, как в обычных информационно-поисковых системах. В гипертексте весь поисковый аппарат реализуется как тезаурус гипертекста.
Список главных тем
содержит заголовки всех справочных статей, для которых нет ссылок типа род-вид, часть-целое. Желательно, чтобы список занимал не более одной панели экрана.
Алфавитный словарь
включает в себя перечень наименований всех информационных статей в алфавитном порядке.
Гипертексты, составленные вручную, используются давно, это справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой системой ссылок. Область применения гипертекстовых технологий очень широка – это издательская деятельность, библиотечная работа, обучающие системы, разработка документации, законов, справочных руководств, баз данных, баз знаний и т.д.
Наиболее распространенными системами являются Hypercaddrd, Hyperstudio, SuperCard, Quick Time фирмы Apple для персональных компьютеров «Макинтош», Linkway – для IBM. Из отеественных разработок наиболее известны FLEXIS II 2.05, автоматизированная система формирования и обработки гипертекста АСФОГ и др.
Фирма Microsoft выпустила утилиту Microsoft Assistant for Word для создания и редактирования гипертекстовых документов на языке Hiper Text Markup Language (HTML) и конвертирования файлов Win Word в формате HTML.
Hypercard первый придуманный и удобный авторский инструмент для работы с Multimedia, поскольку имеет аппарат ссылок на видео- и аудиоматериалы, цветную графику, текст с его озвучиванием.
Технология мультимедиа
Мультимедиа –
интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом. Одним из первых инструментальных средств создания технологии мультимедиа явилась гипертекстовая технология, которая обеспечивает работу с текстовой информацией, изображением, звуком, речью. В данном случае гипертекстовая технология выступала в качестве авторского программного инструмента.
Появлению систем мультимедиа способствовал технический прогресс: возросла оперативная и внешняя память компьютеров, появились широкие графические возможности, повысилось качество видеотехники, возникли лазерные компакт-диски и др.
В отличие от компьютеров теле- ,видео- и аудиоаппаратура имеет дело с аналоговым сигналом. Поэтому встала проблема стыковки разнородной аппаратуры с компьютером. Изображение неподвижной картинки на экране с разрешением 512 х 482 пикселей (точек) потребует для ее хранения 250 Кбайт. При этом качество изображения низкое.
Потребовалась разработка программных и аппаратных методов сжатия и развертки данных. Такие устройства и методы были разработаны с коэффициентом сжатия 100:1 и 160:1, что позволило на одном компакт-диске разместить около часа полноценно озвученного видео.
Наиболее прогрессивными методами сжатия и развертки считаются JPEG и MPEG. Были разработаны звуковые платы (Sound Bluster), платы мультимедиа, которые аппаратно реализуют алгоритмы перевода аналогового сигнала в дискретный сигнал. К компакт-дискам было подсоединено постоянное запоминающее устройство.
В 1988 г. С.Джобс создал принципиально новый тип персонального компьютера – NeXT, у которого базовые средства систем мультимедиа заложены в архитектуру, аппаратные и программные средства. Были применены новые мощные центральные процессоры 68030 и 68040, процессор обработки сигналов DSP, который обеспечивал обработку звуков, изображений, синтез и распознавание речи, сжатие изображения, работу с цветом.
Технология работы с NeXT является новым шагом в общении человека с машиной. До сих пор пользователи работали с интерфейсом WIMP (окно, образ, меню, указатель). NeXT дает возможность работать с интерфейсом SILK (речь, образ, язык, знания). В состав NeXT входит система электронной мультимедиапочты, позволяющая обмениваться сообщениями типа речь, текст, графическая информация и т.д.
Многие операционные системы поддерживают технологию мультимедиа: Windows 3.1, DOS 7.0, OS/2. Операционная система Windows-95 включила аппаратные средства поддержки мультимедиа, что позволяет воспроизводить оцифрованное видео, аудио, анимационную графику, подключать различные музыкальные синтезаторы и инструменты.
В Windows-95 разработана специальная версия файловой системы для поддержки высококачественного воспроизведения звука, видео и анимации. Файлы с мультимедийной информацией хранятся на CD-ROM, жестком диске или на сетевом сервере. Оцифрованное видео обычно хранится в файлах с расширением .
AVI, аудиоинформация – в файлах с расширением .WAV, аудио в форме интерфейса MIDI – в файлах с расширением .MID. Для их поддержки разработана файловая подсистема, обеспечивающая передачу информации с CD-ROM с оптимальной скоростью, что существенно при воспроизведении аудио- и видеоинформации.
Исходя из возможностей технологии мультимедиа, идет сближение рынка компьютеров, программного обеспечения, потребительских товаров и средств производства того и другого. В настоящее время наблюдается тенденция развития мультимедиа-акселераторов
– программно-аппаратных средств, которые объединяют базовые возможности графических акселераторов с одной или несколькими мультимедийными функциями, требующими обычно установки в компьютер дополнительных устройств. К мультимедийным функциям относятся:
– цифровая фильтрация;
– масштабирование видео;
– аппаратная цифровая сжатие-развертка видео;
– ускорение графических операций, связанных с трехмерной графикой;
– поддержка «живого» видео;
– наличие композитного видеовыхода;
– вывод телевизионного сигнала на монитор.
Графический акселератор
также представляет собой программно-аппаратные средства ускорения графических операций:
– перенос блока данных;
– закраска объекта;
– поддержка аппаратного курсора.
Происходит развитие микросхемотехники в целях увеличения производительности электронных устройств и минимизации их геометрических размеров. Микросхемы, выполняющие функции компонентов звуковой платы, объединяются на микросхеме размером со спичечный коробок.
Уже к 1991 г. было разработано более 60 пакетов программ с технологией мультимедиа. При этом стандарта не существовало, и в этом же году фирмы Microsoft и IBM одновременно предложили два стандарта. IBM предложила стандарт Multimedia, а Microsoft – МРС.
– на приводы CD-ROM;
– на Sound Bluster – звуковые карты;
– MIDI – интерфейс – стандарт для подключения различных музыкальных синтезаторов;
– DCI-интерфейс – интерфейс с дисплейными драйверами, позволяющими воспроизводить полноэкранную видеоинформацию;
– MCI-интерфейс – интерфейс для управления различными мультимедийными устройствами;
– стандарты на графические адаптеры.
Фирма Apple совместно с FujiFilm разработала первый промышленный стандарт IEEEP1394 для разработки набора микросхем FIRE Wire, позволяющий оснастить цифровым интерфейсом многие потребительские товары, например видеокамеры, для использования их в технологии мультимедиа.
Появление систем мультимедиа произвело революцию в образовании, компьютерном тренинге, бизнесе и других сферах профессиональной деятельности.
Самое широкое применение технология мультимедиа получила в сфере образования. Созданы видеоэнциклопедии по многим школьным предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Созданы игровые ситуационные тренажеры, что сокращает время обучения. Создается диалоговое кино, где потребитель может управлять ходом зрелища с клавиатуры дисплея посредством реплик, если к компьютеру подключена плата распознавания речи. Особые перспективы данная технология открывает для дистанционного обучения.
Вопросы для самоконтроля
1. Для чего предназначены редакторы текста?
2. Назовите известные вам текстовые процессоры.
3. Где применяются электронные таблицы?
4. Какие возможности предоставляет табличный процессор?
5. Что могут делать графические процессоры?
6. Какие составные части имеют интегрированные пакеты?
7. Каковы тенденции в развитии интегрированных пакетов прикладных программ?
8. Какие компьютерные сети появились первыми: локальные или глобальные?
9. Перечислите типы сетей
10. Какие существуют средства маршрутизации пакетов?
11. Что такое уровень сети ЭВМ?
12. Что такое электронная почта?
13. Какие возможности представляют сетевые технологии?
14. Какова сущность гипертекстовой технологии?
15. Что такое гипертекст?
16. Из чего состоит гипертекст?
17. Для чего служит тезаурус гипертекста?
18. Что такое технология мультимедиа?
19. Что способствовало появлению мультимедиа?
20. Какова сфера применения технологии мультимедиа?
Лекция 7.Технология обработки данных
При использовании информационных технологий компьютерных сетей становится возможной реализация территориального распределения производства. Появляются проблемы, связанные с межконтинентальным снабжением, поясным временем и т.д. , реализация которых становится возможной благодаря новейшим сетевым технологиям и развитию коммуникаций.
Одной из важнейших сетевых технологий является распределенная обработка данных.
Персональные компьютеры (ПК) устанавливаются на рабочих местах, т.е. на местах возникновения и использования информации, и соединяются каналами связи. Это дает возможность распределить ресурсы ПК по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Распределенная обработка данных предоставляет пользователю ряд преимуществ:
– большое число взаимодействующих между собой пользователей, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи и выдачи информации;
– снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных ЭВМ;
– обеспечение доступа информационного работника к вычислительным ресурсам сети ЭВМ;
– обеспечение симметричного обмена данными между удаленными пользователями.
Введение классификации моделей представления данных на иерархические, сетевые и реляционные отразилось на архитектуре систем управления базами данных и технологии их обработки. Архитектура системы управления базой данных (СУБД) описывает ее функционирование как взаимодействие процессов двух типов: клиента и сервера.
Существуют два понятия распределенная обработка и распределенная база данных, которые не являются синонимами. Если при распределенной обработке
производится работа с базой данных, то представление данных, их содержательная обработка, работа с базой на логическом уровне выполняются на ПК клиента, а поддержание БД в актуальном состоянии – на сервере.
В системе распределенной обработки клиент может послать запрос к собственной локальной базе данных или к удаленной БД. Удаленный запрос –
это единичный запрос к одному серверу. Несколько удаленных запросов к одному серверу объединяются в удаленную транзакцию.
Если отдельные запросы транзакции обрабатываются различными серверами, то транзакция называется распределенной.
При этом один запрос обрабатывается одним сервером. Распределенная СУБД позволяет обрабатывать один запрос несколькими серверами.
Базы данных – это автоматизированные хранилища оперативно обновляемой информации. В настоящее время созданы БД по всем направлениям человеческой деятельности: финансовой, экономической, научно-технической, электронной документации, кредитной, статистической, маркетинга, газетных сообщений, правительственных распоряжений, патентной информации, библиографической и т.д. При этом все БД делятся на коммерческие и общественные.
Организация обработки данных зависит от способа их распределения. Существуют централизованный, децентрализованный и смешанный способы распределения данных.
Централизованная
организация данных является самой простой для реализации (Рис.5).
Рис.5. Централизованная организация данных
На одном сервере находится единственная копия базы данных. Все операции с БД обеспечиваются этим сервером. Доступ к данным выполняется с помощью удаленного запроса или удаленной транзакции. Достоинством данного способа является простая поддержка базы данных в актуальном состоянии. Недостатки централизованной организации данных:
– размер БД ограничен размером внешней памяти;
– все запросы направляются к одному серверу с соответствующими затратами на стоимость связи и временную задержку;
– ограничение на параллельную обработку;
– недоступность для удаленных пользователей при появлении ошибок связи;
– выход из строя при отказе центрального сервера.
Децентрализованная
организация данных предполагает разбиение информационной базы на несколько физически распределенных БД. Каждый клиент пользуется своей БД, которая может быть либо частью общей информационной базы данных (Рис.6), либо копией информационной БД в целом (Рис.7), что приводит к ее дублированию для каждого клиента.
Рис.6. Децентрализованная организация данных
способом распределения
Рис.7. Децентрализованная организация данных
способом дублирования
При распределении данных на основе разбиения база данных размещается на нескольких серверах. Существование копий отдельных частей недопустимо. Достоинства метода:
– большинство запросов удовлетворяются локальными базами данных, что сокращает время ответа;
– увеличиваются доступность данных и надежность их хранения;
– стоимость запросов на выборку и обновление снижается;
– система остается частично работоспособной при выходе из строя одного из серверов.
Недостатки метода:
– часть удаленных запросов или транзакций может потребовать доступ ко всем серверам, что увеличивает время ожидания и цену обслуживания;
– хранение сведений о размещении данных в различных БД.
Деление базы данных наиболее целесообразно при совместном использовании локальных и глобальных компьютерных сетей.
Метод дублирования предполагает размещение на каждом сервере полной базы данных, что обеспечивает наибольшую надежность хранения.
Недостатки метода:
– повышенные требования к объему внешней памяти;
– усложнение корректировки БД.
Достоинства метода:
– быстрый доступ в результате локального выполнения запросов;
– высокая надежность хранения данных.
Метод дублирования используется, когда фактор надежности является критическим, БД небольшая, интенсивность обновления невелика.
Смешанная
организация хранения данных объединяет два способа распределения: разбиение и дублирование (Рис.8).
Появляется необходимость хранить информацию о том, где находятся данные в сети. При этом достигается компромисс между объемом памяти под БД в целом и под БД на каждом сервере, чтобы обеспечить надежность и эффективность работы. Данный метод легко реализует параллельную обработку, т.е. обслуживание распределенного запроса или транзакции.
Несмотря на гибкость смешанного способа организации данных, остается проблема взаимозависимости факторов, влияющих на производительность системы, проблема ее надежности и выполнения требований к памяти. Смешанный способ организации данных можно использовать только при наличии сетевой СУБД.
Рис.8.Смешанная организация данных
В базах данных коллективного пользования центральным технологическим звеном становятся серверы баз данных.
Программные средства серверов баз данных обеспечивают:
– реализацию многопользовательских приложений;
– централизованное хранение данных;
– целостность и безопасность данных.
Производительность серверов баз данных на порядок выше по сравнению с файл-серверами, которые используются в локальных вычислительных сетях. Использование серверов баз данных обеспечило доступ многих пользователей к одним и тем же файлам, что послужило предпосылкой создания сетевых СУБД.
Мощность сетевых СУБД, основанных на файл-сервере, в настоящее время недостаточна. В нагруженной вычислительной сети неизбежно падает производительность, нарушаются безопасность и целостность данных.
Технология клиент-сервер,
как более мощная, заменила технологию файл-сервер и позволила совместить достоинства однопользовательских систем (высокий уровень диалоговой поддержки, дружественный интерфейс, низкая цена), с достоинствами более крупных компьютерных систем (поддержка целостности, защита данных, многозадачность).
В классическом понимании СУБД представляет собой набор программ, позволяющих создавать и поддерживать базу данных в актуальном состоянии. Функционально СУБД состоит из трех частей:
– ядра (базы данных);
– языка;
– инструментальных средств программирования.
Инструментальные средства
программирования относятся к интерфейсу клиента, или внешнему интерфейсу и могут включать процессор обработки данных на языке запросов.
Язык –
это совокупность процедурных и непроцедурных команд, поддерживаемых СУБД. Наиболее часто используются SQL, QBE.
Ядро
выполняет все функции по обработке БД.
Основная идея технологии клиент – сервер заключается в расположении серверов на более мощных компьютерах, а приложений клиентов – на менее мощных. Ввод-вывод к базе основывается не на физическом добавлении данных, а на логическом, т.е. сервер отправляет клиентам не полную копию БД, а только логически необходимые порции, тем самым сокращая график сети (поток сообщений сети).
В технологии клиент-сервер программы клиента и его запросы хранятся отдельно от СУБД. Сервер обрабатывает запросы клиентов, выбирает необходимые данные из БД, посылает их клиентам по сети, производит обновление информации, обеспечивает целостность и сохранность данных.
Основные виды технологии распределенной обработки данных
К основным видам технологии распределенной обработки данных относятся следующие:
1) технология клиент-сервер, ориентированная на автономный компьютер, т.е. и клиент, и сервер размещены на одной ЭВМ. По функциональным возможностям такая система аналогична централизованной СУБД;
2) технология клиент-сервер, ориентированная на централизованное распределение. Клиент получает доступ к данным одиночного удаленного сервера, данные могут только считываться, динамический доступ к данным реализуется посредством удаленных транзакций и запросов, число которых должно быть невелико;
3) технология клиент-сервер, ориентированная на локальную вычислительную сеть. Имеется единственный сервер, который обеспечивает доступ к БД; клиент формирует процесс, отвечающий за содержательную обработку данных, их представление и логический доступ к базе; доступ к базе данных замедлен, так как клиент и сервер связаны через локальную сеть;
4) технология клиент-сервер, ориентированная на изменения данных в одном месте; реализует обработку распределенной транзакции; удаленные серверы не связаны между собой сетью ЭВМ; распределенная СУБД должна иметь средство контроля совпадения противоречивых запросов; распределение данных реализует метод разделения;
5) технология клиент-сервер, ориентированная на изменение данных в нескольких местах, предполагает наличие сервера-координатора, поддерживающего протокол передачи данных между различными серверами; возможна обработка распределенных транзакций в разных удаленных серверах; реализуется стратегия смешанного распределения путем передачи копий с помощью СУБД;
6) технология клиент-сервер, ориентированная на распределенную СУБД, обеспечивает стратегию разбиения и дублирования, обеспечивает более быстрый доступ к данным; распределенная СУБД обеспечивает независимость клиента от места размещения сервера, глобальную оптимизацию, распределенный контроль целостности БД, распределенное административное управление.
Во всех перечисленных технологиях существуют два способа связи прикладных программ клиента и сервера баз данных:
1) прямое соединение
– прикладная программа клиента связывается непосредственно с сервером базы данных;
2) непрямое соединение
– доступ к удаленному серверу обеспечивается средствами локальной базы.
Возможно объединение обоих способов.
Использование технологии клиент-сервер позволяет перенести часть работы с сервера на компьютер клиента, оснащенный инструментальными средствами для формирования его профессиональных обязанностей. Тем самым данная технология позволяет независимо наращивать возможности сервера баз данных и совершенствовать инструментальные средства клиента.
Недостатки технологии клиент-сервер заключается в повышении требований к производительности ЭВМ – сервера, в усложнении управления вычислительной сетью, а при отсутствии сетевой СУБД – в сложности организации распределенной обработки.
Под операционной средой сервера баз данных понимают возможности ОС компьютера и сетевой ОС. Каждый сервер баз данных может работать на определенном типе компьютера и сетевой ОС. К операционным системам серверов относятся: DOS 5/0, XENIX, UNIX, Windows NT, Os/2 и др. В настоящее время наиболее часто используются следующие серверы: SQL-server, ORACLE-server, SQLBASE- server и др.
Серверы баз данных рассчитаны на поддержку большого числа различных типов приложений. Для реализации интерфейса с сервером базы данных можно использовать объектно-ориентированные средства, электронные таблицы, текстовые процессоры, графические пакеты, настольные издательства и другие информационные технологии.
Вопросы для самоконтроля
1. В чем заключается распределенная обработка данных?
2. В чем сущность распределенной базы данных?
3. Какие возможности предоставляет распределенная обработка данных?
4. Назовите способы распределения данных.
5. Перечислите виды информационных технологий распределенной обработки данных.
Лекция 8.Характеристика и назначение автоматизации офиса
Исторически автоматизация началась на производстве и затем распространилась на офис, имея вначале целью лишь автоматизацию рутинной секретарской работы. По мере развития средств коммуникаций автоматизация офисных технологий заинтересовала специалистов и управленцев, которые увидели в ней возможность повысить производительность своего труда.
Автоматизация офиса (Рис.9) призвана не заменить существующую традиционную систему коммуникации персонала, а лишь дополнить ее.
Используясь совместно, обе эти системы обеспечат рациональную автоматизацию управленческого труда.
Информационная технология автоматизированного офиса
(электронный офис) – это организация и поддержка коммуникационных процессов как внутри фирмы, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и обработки информации.
Офисные компьютерные технологии используются управленцами, специалистами, секретарями и конторскими служащими. Они позволяют повысить производительность труда секретарей и других работников, связанных с обработкой больших объемов различных документов.
Информация из
систем
Рис.9.Основные компоненты автоматизации офиса
В настоящее время известно несколько десятков программных продуктов для компьютеров и некомпьютерных технических средств, обеспечивающих технологию автоматизации офиса: текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, электронный календарь, аудиопочта, компьютерные и телеконференции, видеотекст, хранение изображения, а также специализированные программы управленческой деятельности: ведения документов, контроля за исполнением приказов и т.д.
Основные компоненты
Обязательным компонентом любой технологии является база данных.
В автоматизированном офисе БД концентрирует в себе данные о производственной системе фирмы. Информация в базу данных может поступать из внешнего окружения фирмы. Информация из БД поступает на вход компьютерных приложений.
Полученная из базы данных информация может быть использована и в некомпьютерных технических средствах для передачи, тиражирования, хранения.
Ранее мы рассмотрели такие компоненты, как текстовый и табличный процессоры и электронная почта. Остановимся на остальных компонентах автоматизированного офиса.
Аудиопочта
– это почта для передачи сообщений голосом. Она напоминает электронную почту, за исключением того, что вместо набора сообщения на клавиатуре компьютера вы передаете его по телефону и также по телефону получаете присланные сообщения.
Система включает в себя специальное устройство, преобразующее аудиосигнал в цифровой код и обратно, а также компьютер для хранения аудиосообщений в цифровой форме. Аудиопочта реализуется в компьютерной сети и может использоваться для группового решения проблем. Для этого при отправлении сообщения необходимо указать список получаелей.
Главным преимуществом аудиопочты по сравнению с электронной почтой является ее простота.
Электронный календарь
предоставляет возможность использования компьютера для хранения и манипулирования рабочим расписанием сотрудников фирмы. Техническое и программное обеспечение электронного календаря полностью соответствует аналогичным компонентам электронной почты и является ее составной частью.
Система дополнительно дает возможность получить доступ к календарям других менеджеров и может автоматически согласовать время встречи. Использование электронного календаря оказывается особенно эффективным для менеджеров высших уровней управления, рабочие дни которых расписаны надолго вперед.
Компьютерные конференции
используют вычислительные сети для обмена информацией между участниками группы, решающей определенную проблему. Количество участников компьютерной конференции может намного превышать аудио- и видеоконференцию.
Телеконфернция
включает в себя все три типа конференций: аудио, видео и компьютерную.
Видеотекст
основан на использовании компьютера для получения отображения текстовых и графических данных на экране монитора. Для лиц, принимающих решения, имеются три возможности получения информации в форме видеотекста:
– создание файлов видеотекста на своих ПК;
– заключение договора со специализированной компанией на получение доступа к разработанным ею файлам видеотекста;
– заключение договора с другими компаниями на получение доступа к их файлам видеотекста.
Обмен каталогами и ценниками (прайс-листами) своей продукции между компаниями в форме видеотекста в настоящее время очень популярен. Во многих странах сейчас можно заказать газету или журнал в форме видеотекста.
Хранение изображений
позволяет длительное время хранить большое количество документов. Хранится не сам документ, а его образ в цифровой форме.
Хранение изображений (imaging) является перспективной офисной технологией и основывается на использовании специального устройства – оптического распознавателя образов, позволяющего преобразовывать изображение документа или фильма в цифровой вид для дальнейшего хранения во внешней памяти компьютера. Сохраненной в цифровой форме изображение может быть в любой момент времени быть выведено на экран или принтер.
Аудиоконференции
используют аудиосвязь для поддержания коммуникаций между территориально удаленными подразделениями фирмы. Наиболее простым техническим средством реализации является телефонная связь, оснащенная дополнительными устройствами, дающими возможность участия в разговоре более двух человек.
Видеоконференции
предназначены для тех же целей, что и аудиоконференции, но с применением видеоаппаратуры. Их проведение также инее требует компьютера. В процессе видеоконференции все участники, удаленные друг от друга на значительное расстояние, могут видеть на телеэкране себя и других участников. Одновременно с телевизионным изображением передается и звук.
Наиболее часто используются следующие конфигурации построения видеоконференций:
– односторонняя видео- и аудиосвязь (сигналы идут только в одном направлении);
– односторонняя видео- и двухсторонняя аудиосвязь;
– двухсторонняя видео- и аудиосвязь.
Факсимильная связь
основана на использовании факс-аппарата, способного читать документ на одном конце коммуникационного канала и воспроизводить его изображение на другом конце.
Лекция 9.Автоматизированное рабочее место
Как правило, пользователь-экономист хорошо знаком с предметной технологий, т.н. с последовательностью операций над данными и структурой их взаимосвязей, которая может быть выражена как в вычислительной, так и в реляционной форме.
Функциональная технология представляет собой синтез обеспечивающей и предметной технологий, осуществленный по некоторым правилам. Являясь некой средой преобразования данных и одновременно частью экономической информационной системы (ЭИС), она базируется на платформе, которая состоит из технической, программной, организационной и информационной частей.
В конечном счете пользователь-экономист, пользователь-управленец могут применять как отдельные информационные технологии, так и их совокупность, объединенную в некоторый комплекс. Комплекс обеспечивающих и функциональных информационных технологий, поддерживающих выполнение целей управленческого работника, лица, принимающего решение, реализуется на основе автоматизированных рабочих мест (АРМ), назначение которых заключается в информационной поддержке формирования и принятия решений для достижения постовленных целей.
С появлением персональных компьютеров стало возможным их установка на рабочем месте работника и оснащение инструментальными средствами, ориентированными на пользователя-непрограммиста. ПК, оснащенный совокупностью профессионально ориентированных функциональных и обеспечивающих информационных технологий и размещенный непосредственно на рабочем месте, называют автоматизированным рабочим местом.
АРМ – это некоторая часть экономической информационной системы, обособленная в соответствии со структурой управления объектом и существующей системой распределения целей и оформленная в виде самостоятельного программно-аппаратного комплекса.
Автоматизированное рабочее место содержит в себе целиком функциональную информационную технологию (ФИТ) или ее часть. Какая именно часть ФИТ закрепляется за тем или иным автоматизированным рабочим местом, определяется прежде всего декомпозицией целей в структуре управления объектом.
Такое распределение ФИТ на АРМ не должно нарушать самой предметной технологии. Наложение функциональной информационной технологии на управленческую структуру позволяет создать распределенную систему решения предметных задач. Распределение между компьютерами участников ФИТ может касаться либо хранимых данных, либо процессов обработки этих данных.
Система поддержки принятия решения предполагает активное диалоговое взаимодействие пользователей ЭИС с учетом их образования, специфики, стиля и опыта работы.
Обычно различают три фазы принятия решения :
– интеллектуальная фаза – исследование среды, в которой будет приниматься решение;
– дизайн – разработка и оценка возможных альтернативных действий;
– выбор – принятие решения, т.е. выбор одной альтернативы.
Поддержка принятия решения всегда носит целевой характер и может отражаться в следующих видах:
– совокупность сведений, которые позволяют оценить сложившуюся ситуацию и выбрать решение;
– подготовка возможных решений, одно из которых будет принято управленческим работником;
– оценка изменения состояния объекта управления при принятии того или иного решения, т.е. ответа на вопрос: «Что будет, если?».
В большинстве АРМ реализована лишь первая возможность – подготовка информации для анализа ситуации, на основе которой сотрудник мог бы осуществить такой анализ и далее выбрать управленческое решение.
Подготовка решений без прямого участия сотрудника возможна лишь в экспертной системе (ЭС), которая призвана отвечать на вопрос: «Как сделать, чтобы?». ЭС – это система, предназначенная для воссоздания опыта и знаний профессионала высокого уровня и использования этих знаний в процессе управления.
Такие системы разрабатываются для эксплуатации в узких областях применения, поскольку их использование требует больших компьютерных ресурсов для обработки и хранения знаний. В основе построения экспертных систем лежит база знаний, которая основывается на моделях представления знаний. Ввиду больших финансовых и временных затрат в российских ЭИС экспертные системы не имеют большого распространения.
Экономическая информационная система, поддерживающая процесс принятия решения управленческими сотрудниками, должна быть построена таким образом, чтобы поддерживать реализацию целей, стоящих перед ними. Одной из наиболее распространенных форм организации ЭИС является система взаимосвязанных и взаимодействующих автоматизированных рабочих мест.
При классификации информационных технологий по типу носителя информации различают бумажную и безбумажную технологии. Бумажная технология использует в качестве входных и выходных документов бумажные носители. Безбумажная технология предполагает использование сетевых технологий на базе локальных и глобальных компьютерных сетей, развитых средств оргтехники, электронных документов.
При выборе информационной технологии следует учитывать ряд факторов:
– суммарный объем продаж ;
– повышение производительности труда пользователя;
– надежность;
– степень обеспечения информационной и компьютерной безопасности;
– требуемые ресурсы памяти и других устройств;
– функциональную мощность (предоставляемые возможности);
– простоту эксплуатации;
– время на обучение;
– качество интеллектуального интерфейса;
– возможность подключения в сеть ЭВМ;
– цену.
Следует также учитывать эксплуатируемое программное обеспечение и стыковку с ним.
Если в качестве критерия взять организационную структуру управления, то можно условно выделить АРМ руководителя, АРМ управленческого работника среднего и оперативного уровней. В соответствии с принципами избирательного распределения информации эти лица нуждаются в совершенно разной информационной поддержке.
Руководителю требуется обобщенная, достоверная и полная информация, позволяющая принимать правильные решения. Ему нужны средства анализа и планирования различных сфер деятельности предприятия, к которым относятся:
– экономико-математические методы моделирования;
– статистические методы моделирования;
– методы анализа различных сфер деятельности предприятия;
– методы прогнозирования.
Из обеспечивающих технологий руководителю необходимы табличные, графические и текстовые процессоры, электронная, системы управления базами данных.
Автоматизированное рабочее место управляющих работников среднего и оперативного уровней используется для принятия решений и реализации профессиональной деятельности в конкретной предметной области:
– АРМ кладовщиков;
– АРМ операционистов;
– АРМ банковских работников;
– АРМ работников страховых компаний и т.д.
По каждому такому направлению можно определить составные АРМ. Например, АРМ бухгалтера ориентированы на все участки бухгалтерского учета, но могут быть выделены отдельные АРМ расчетов с персоналом по оплате труда, учета основных средств и т.д., что зависит от применяемых в данной сфере предметных технологий, разделения целей и функций между управленческими работниками.
На номенклатуру АРМ и совокупность включаемых в них информационных технологий влияют следующие факторы:
– распределение обязанностей и целей между сотрудниками;
– структура управления, сложившаяся на предприятии;
– технология предметных областей.
Номенклатура АРМ –
это функция управленческой структуры предприятия, содержание АРМ –
функция реализуемых целей. В большинство программных средств, поддерживающих принятие решений в той или иной области, включены технологии предметных областей.
Это делает программный продукт менее гибким, требует от него более глубокой параметризации для того, чтобы он мог быть адаптирован без перепрограммирования. В этом случае при эксплуатации на данном АРМ может быть использован работник невысокой квалификации в области предметной технологии, т.к. они заложены разработчиком.
В других программных продуктах предметные технологии классифицируются по признаку типизации, унифицированности для данного класса задач и включаются в тело ЭИС в виде некоторой библиотеки, элементы которой могут быть доступными или недоступными для различных пользователей.
Вопросы для самоконтроля
1. Перечислите компьютерные офисные технологии.
2. Перечислите некомпьютерные офисные технологии.
3. Дайте определение АРМ.
4. Каковы структура и состав АРМ?
5. В каком виде может быть реализована в АРМ поддержка принятия решения?
6. От чего зависит выбор обеспечивающих и функциональных технологий для формирования АРМ?
Сегодня информацию рассматривают как один из основных ресурсов развития общества, а информационные системы и технологии как средство повышения производительности и эффективности работы людей.
Наиболее широко информационные системы и технологии используются в производственной, управленческой и финансовой деятельности, хотя появилось понятие относительно необходимости их внедрения и активного применения и в других сферах. В данном издании информационные технологии рассмотрены с позиции использования их для повышения эффективности труда работников информационной сферы производства и поддержки принятия решений в организациях.
Целью курса лекций является изложение основных идей, связанных с использованием информационных технологий, знакомство с существующим разнообразием информационных технологий.
Информационная технология рассмотрена в виде иерархической структуры, состоящей из этапов, действий, операций. Освоение информационной технологии и дальнейшее ее использование должны свестись к тому, что сначала надо хорошо овладеть набором элементарных операций, число которых ограничено.
Из этого ограниченного числа элементарных операций в разных комбинациях составляется действие, а из действий, также в разных комбинациях, составляются операции, которые определяют тот или иной технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию).
Информационная технология управления ориентирована на работу в среде информационной системы управления и удовлетворяет информационные потребности всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решения. Она может быть использована на любом уровне управления.
Офисные автоматизированные информационные технологии используются управленцами, специалистами, секретарями и конторскими служащими. Они позволяют повысить производительность труда секретарей и конторских работников и дают возможность справляться с возрастающим объемом работ.
Знание основы информационной технологии и умение использовать информационной технологии в своей работе позволяет специалисту в любой области достигнуть значительных успехов.
Основная литература
1. А.П.Алексеев. Информатика 2001.- М.: СОЛОН-Р.- 2001. – 364с.
2. Информационные системы в экономике. Учебник для вузов. Под ред. проф. В.В.Дика- М.: Финансы и статистика. 1996 –269с.
3. Информатика. Учебник / Под ред. проф. Макаровой.- М.: Финансы и статистика, 1997. – 768 с.: ил.
4. Шафрин Ю.А.Основы компьютерной технологии: Учебн.пособие.: М:.АВF, 1996. – 560с.
Дополнительная литература
1. Громов Г.Р. Очерки информационной технологии. – М.: ИнфоАрт, 1993.- 336 с.
2. Компьютерные технологии обработки информации: Учебн. псобие/С.В.Назаров, В.И.Першиков, В.А.Тафинцев и др.; Под ред. С.В.Назарова. – М.: Финансы и статистика, 1995. – 344с.
3. Компьютернык системы и сети/Под ред. В.П. Косарева и Л.В.Еремина – М.: Финансы и статистика, 1999. – 464с.
4. Шафрин Ю. А. Азбука компьютерных технологий. – М.: Изд-во Института Психотерапии, 2000. – 640 с.
