|
|
1. Развитие цифровых и компьютерных технологий (КТ). Область применения кт в геологии и горном деле, решаемые ими задачи
1. Развитие цифровых и компьютерных технологий (КТ). Область применения КТ в геологии и горном деле, решаемые ими задачи.
Практически с момента появления, геоинформационные системы нашли широкое применение в практике геологических исследований на различных стадиях изучения, оценки и эксплуатации различных полезных ископаемых.
Традиционно, геоинформационными называют разновидность информационных систем, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, доступ, визуализацию и распространение пространственно привязанной информации. В состав геоинформационных систем входят аппаратная часть, программный комплекс, данные, блок анализа данных и квалифицированный персонал, который управляет работой ГИС. Геоинформационные системы работают с различными видами данных: пространственными, атрибутивными и библиотеками условных знаков.
Пространственные данные указывают на местоположение и геометрию объектов. Наиболее часто используемыми моделями пространственных данных являются растровое и векторное (нетопологическое и топологическое) представление для отображения «плоских» объектов и GRID и TIN представление для описания поверхностей.
Атрибутивные данные используются для описания свойств пространственных объектов. Атрибутивные данные представляются в виде внутренних и внешних баз данных. В современных ГИС для описания пространственных данных используется аппарат реляционной алгебры.
Программное обеспечение, используемое при геолого-разведочных работах, можно разделить на несколько групп: векторные ГИС, растровые ГИС, горно-геологические системы для моделирования месторождений полезных ископаемых, сервисные программы. Векторные геоинформационные системы широко используются при картосоставительских работах. Из наиболее часто встречающихся пакетов следует отметить ArcGIS, Mapinfo, ПАРК и др. Растровые ГИС традиционно используют для дешифрирования материалов аэрофото- и космосъемок при поисково-съемочных работах. Геологи здесь используют Erdas Imagine, ENVI, ER Mapper и др. Горно-геологические системы предназначены для моделирования месторождений полезных ископаемых, подсчета запасов, планирования и оптимизации горных работ, моделирования рудничной вентиляции, проведения маркшейдерских расчетов. На Российских предприятиях наибольшее распространение получили Surpac, Micromine, Datamine, Gemcom, MineScape и др. Сервисные программы позволяют подготовить данные для геоинформационных и горно-геологических систем. Это векторизаторы, электронные таблицы, программы для скачивания данных с GPS и др. Применение конкретных программных средств обусловлено рядом факторов: удобством работы, выполняемыми функциями, требованиями МПР и его структур.
В настоящее время, при производстве геолого-разведочных работ ГИС используется для: топографической привязки; удобной среды для картосоставительских работ;
обработки и наглядного представления результатов геохимических и геофизических исследований; среды для моделирования МПИ с подсчета запасов ПИ; среды для комплексной обработки разнородной геолого-геофизической информации; удобной среды для накопления и обобщения любой геологической информации.
По методам, способам и технологиям работы, а также по применяемому оборудованию и программному обеспечению можно выделить несколько направлений применения геоинформационных систем в геологии:
при геологическом картировании; при геохимических и геофизических исследованиях; при моделировании МПИ для подсчета запасов и прогнозных ресурсов и управления горнодобывающим предприятием; при прогнозировании МПИ.
|
2.Класификация компьютерных и информационных технологий.
1 Классификация по типу интерактивности
Для того, чтобы правильно понять, оценить, грамотно разработать и использовать информационные технологии в различных сферах жизни общества необходима их предварительная классификация.
ИТ разделяются на две большие группы: технологии с избирательной и с полной интерактивностью. ИТ с избирательной интерактивностью принадлежат все технологии, обеспечивающие хранение информации в структурированном виде. Сюда входят банки и базы данных и знаний, видеотекст, телетекст, интернет и т.д. Эти технологии функционируют в избирательном интерактивном режиме и существенно облегчают доступ к огромному объему структурируемой информации. В данном случае пользователю разрешается только работать с уже существующими данными, не вводя новых.
ИТ с полной интерактивностью содержит технологии, обеспечивающие прямой доступ к информации, хранящейся в информационных сетях или каких-либо носителях, что позволяет ᴨпередавать, изменять и дополнять ее.
2 Классификация по области применения и по степени использования в них компьютеров
Информационные технологии следует классифицировать прежде всего по области применения и по степени использования в них компьютеров. Различают такие области применения информационных технологий, как наука, образование, культура, экономика, производство, военное дело и т. п.
По степени использования в информационных технологиях компьютеров различают компьютерные и без компьютерные технологии. В области образования информационные технологии применяются для решения двух основных задач: обучения и управления. Соответственно различают компьютерные и бескомпьютерные технологии обучения, компьютерные и бескомпьютерные технологии управления образованием.
К числу бескомпьютерных информационных технологий предъявления учебной информации относятся бумажные, оптотехнические, электроннотехнические технологии. Они отличаются друг от друга средствами предъявления учебной информации и соответственно делятся на бумажные, оптические и электронные. К числу компьютерных информационных технологий предъявления учебной информации относятся: - технологии, использующие компьютерные обучающие программы; - мультимедиа технологии; - технологии дистанционного обучения.
3. Классификация средств компьютерной техники
Современные средства компьютерной техники можно классифицировать. Персональные компьютеры - это вычислительные системы с ресурсами, полностью направленными на обеспечение деятельности одного управленческого работника. Это наиболее многочисленный класс вычислительной техники, в составе которого можно выделить персональные компьютеры IBM PC и совместимые с ними компьютеры, а также персональные компьютеры Macintosh. Интенсивное развитие современных информационных технологий обусловлено как раз широким распространением с начала 1980-х гг. персональных компьютеров, сочетающих в себе такие качества, как относительная дешевизна и достаточно широкие для непрофессионального пользователя функциональные возможности.
Корпоративные компьютеры (иногда называемые мини-ЭВМ или main frame) представляют собой вычислительные системы, обеспечивающие совместную деятельность большого количества интеллектуальных работников в какой-либо организации, проекте при использовании единых информационно-вычислительных ресурсов. Это многопользовательские вычислительные системы, имеющие центральный блок большой вычислительной мощности и со значительными информационными ресурсами, к которому подсоединено большое количество рабочих мест с минимальной оснащенностью (обычно это клавиатура, устройства позиционирования типа «мышь» и, возможно, устройство печати). В качестве рабочих мест, подсоединяемых к центральному блоку корпоративного компьютера, могут выступать и персональные компьютеры. Сфера использования корпоративных компьютеров - обеспечение управленческой деятельности в крупных финансовых и производственных организациях. Организация различных информационных систем для обслуживания большого количества пользователей в рамках одной функции (биржевые и банковские системы, бронирование и продажа билетов населению и т.п.).
Суперкомпьютеры представляют собой вычислительные системы с предельными характеристиками вычислительной мощности и информационных ресурсов и используются в военной и космической областях, и фундаментальных научных исследованиях, глобальном прогнозировании погоды. Данная классификация довольно условлена, так как интенсивное развитие технологий электронных компонентов и совершенствование архитектуры компьютеров, а также наиболее важных их элементов приводят к размыванию границ между средствами вычислительной техники.
Интеллектуальные обучающие системы - это качественно новая технология, особенностями которой являются моделирование процесса обучения, использование динамически развивающейся базы знаний; автоматический подбор рациональной стратегии обучения для каждого обучаемого, автоматизированный учет новой информации, поступающей в базу данных.
4 Другие виды классификаций ИТ
Информационная технология включает в себя системы автоматизации проектирования (САПР), где в качестве объекта может быть отдельная задача или элемент экономической информационной системы (ЭИС), например, CASE - технология, утилита Designer пакета Clarion.
Неотъемлемой частью информационной технологии является электронная почта, представляющая собой набор программ, позволяющий хранить и пересылать сообщения между пользователями. В настоящее время разработаны технологии гипертекста и мультимедиа для работы со звуком, видео, неподвижными картинками.
Классифицируя информационную технологию по типу носителя информации, можно говорить о бумажной (входные и выходные документы) и безбумажной (сетевая технология, современная оргтехника, электронные деньги, документы) технологиях.
Информационная технология - это совокупность процессов, благодаря которым возможны сбор, хранение обработка и другие взаимодействия над информацией. Классификация ИТ необходимо для правильной оценки и применения информационных технологий в различных сферах жизни общества.
|
3. Системы сбора и регистрации информации.
Система сбора данных (ССД) — комплекс средств, предназначенный для работы совместно с персональным компьютером, либо специализированной ЭВМ и осуществляющий автоматизированный сбор информации о значениях физических параметров в заданных точках объекта исследования с аналоговых и/или цифровых источников сигнала, а также первичную обработку, накопление и передачу данных.Совместно с персональной ЭВМ, оснащенной специализированным программным обеспечением, система сбора данных образует информационно-измерительную систему (ИИС). ИИС — это многоканальный измерительный прибор с широкими возможностями обработки и анализа данных. На основе ИИС могут быть построены различные автоматизированные системы управления (АСУ), среди которых: информационно-логические комплексы (их называют АСУ технологическими процессами — АСУ ТП), информационно-вычислительные комплексы (автоматизированная система научных исследований — АСНИ), информационно-диагностические комплексы и информационно-контролирующие системы. РЕГИСТРАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ (от позднелат. registratio...) — запись информации на носитель с целью дальнейшего ее использования потребителем — человеком или ЭВМ. Если потребитель — ЭВМ, то наиболее целесообразна кодовая форма представления информации; если же потребитель информации — человек, то форма ее представления должна быть удобной и привычной для восприятия человеком, а сама информация должна быть пригодна для широкого использования им без дополнительной переработки, с минимальной потребностью в декодировании, перемещении или интерполяции. Устройства Р. и. следует конструировать так, чтобы обеспечить простое и быстрое снятие печатных материалов. Следует предусмотреть также надежную индикацию расходуемого материала (бумаги, чернил, ленты). Там, где это нужно, регистрирующее устройство располагается так, чтобы на ленте легко можно было делать различные записи и пометки, не снимая ее с самописца, а ленту отрывать по мере ее поступления из устройства.
- Регистрирующее устройство(регистратор) — прибор для автоматической записи на носитель информации данных, поступающих с датчиков или других технических средств. В измерительной технике — совокупность элементов средства измерений, которые регистрируют значение измеряемой или связанной с ней величины. В регистрирующих устройствах обычно предусматривается возможность привязки записываемых значений параметров к шкале реального времени. Кроме регистрирующих устройств для записи данных, существуют также устройства регистрации аудиовизуальной информации (магнитофоны, видеомагнитофоны, фото- и кино- и видеокамеры и т. д.).
Регистрирующие устройства могут представлять собой неотъемлемые функциональные узлы измерительных приборов, установок, блоки в составе информационных, измерительных, контрольных систем, комплексов, либо самостоятельные устройства.
Виды рег. Устройств: Устройства с регистрацией информации в визуальной форме, Цифропечатающие устройства, Аналоговые регистрирующие устройства — информация записывается в виде графиков, диаграмм, Устройства с регистрацией информации в электронном (безбумажном виде), Аналоговые регистрирующие устройства — информация записывается в аналоговом виде на электронном носителе, обычно магнитной ленте. В настоящее время применяются редко, постепенно заменяются на цифровые устройства, Цифровые регистрирующие устройства — информация записывается в цифровом виде.
Примечание: ранее в качестве средств регистрации использовались также перфораторы — устройства для записи цифровой двоичной информации механическим способом — на перфокартах, перфолентах.)
|
4. Цифровая и вычислительная техника. Цифровые измерительные приборы (каротажные регистраторы, АЦП, счетчики импульсов и пр.)
Компью́тер ( «вычислитель») — устройство или система, способное выполнять заданную, чётко определённую последовательность операций. Это чаще всего операции численных расчётов и манипулирования данными, однако сюда относятся и операции ввода-вывода. Описание последовательности операций называется
Электро́нная вычисли́тельная маши́на, ЭВМ — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач.[3]
Цифровые измерительные приборы
|
ОКО-2 Приборы для измерений геометрических размеров(ОКО-2 применяются для анализа толщины слоёв пород геологических разрезов и глубины их залегания)
|
SIAMS-620 Анализаторы петрографических свойств каменных углей автоматизированные (SIAMS-620 применяются для анализа показателя отражения витринитов каменных углей в соответствии с ГОСТ 12113-94 и в автоматического построения рефлектограммы в угольной и металлургической пром-ти.)
|
|
|
ЦСП-2ИНГК-43М Приборы цифровые скважинные импульсного нейтронного гамма-каротажа (ЦСП-2ИНГК-43М применяются для анализа времени жизни тепловых нейтронов в горных породах и экспозиционной дозы естественного гамма-излучения при исследовании скважин нефтегазовых месторождений на нефтегазовых обсаженных скважинах глубиной до 5000 м, диаметром более 60 мм, углом наклона скважины до 45 °.)
|
ЦСП-ГК-С-90 Приборы цифровые скважинные спектрометрического гамма-каротажа (ЦСП-ГК-С-90 применяются для анализа массовой доли урана, тория и калия в горных породах при исследовании поисковых, разведочных и эксплуатационных нефтегазовых скважин, для применения на нефтегазовых обсаженных скважинах глубиной до 5000 м, диаметром более 100 мм, углом наклона скважины до 45 °.)
|
СРП-97 Приборы геологоразведочные сцинтилляционные (Для поиска радиоактивных руд по их гамма-излучению, для радиометрической съемки местности, радиометрического опробования карьеров и горных выработок и обнаружения зон радиоактивного загрязнения.)
|
|
Импульс-СЛ Станции электроразведочные (Для проведении геолого-разведочных работ в интервале глубин до 3000 м)
|
|
|
5. Компьютерные сети. Глобальная сеть интернет. Проблема безопасности в компьютерных сетях. Методы и средства защиты информации.
Интернет - сеть сетей. Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае дистанционный доступ к информации обеспечивают региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах.Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к объединению локальных, региональных и корпоративных сетей в глобальную компьютерную сеть Интернет. В результате в настоящее время (на январь 2005 года) основу Интернета составляют более трехсот миллионов серверов.Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество каналов передачи информации с высокой пропускной способностью между локальными, региональными и корпоративными сетями. Например, российская региональная компьютерная сеть Рунет (RU) соединяется многочисленными каналами передачи информации с северо-американской (US), европейской (EU) и японской (JP) региональными сетями.Интернет - это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные, региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленными каналами передачи информации с высокой пропускной способностью.На сегодняшний день в мире существует более 130 млн. компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети - от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей. Компьютерные сети (англ, network) -это совокупность ПК, распределенных на некоторой территории и взаимосвязанных для совместного использования ресурсов (данных, программ и аппаратных компонентов).
Компьютерные сети передачи данных являются результатом информационной революции и в будущем смогут образовать основное средство коммуникации. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких, как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E-mail писем, электронных конференций и т.д.) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а также обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей, работающих под разным программным обеспечением.
Виды компьютерных сетей. Существующие сети принято в настоящее время делить в первую очередь по территориальному признаку: 1.Локальныесети (LAN - Locate Area Network). Такая сеть охватывает небольшую территорию с расстоянием между отдельными компьютерами до 10 км. Обычно такая сеть действует в пределах одного учреждения. 2. Глобальные сети(WAN - Wide Area Network). Такая сеть охватывает, как правило, большие территории (территорию страны или нескольких стран). Компьютеры располагаются друг от друга на расстоянии десятков тысяч километров. 3. Региональные сети. Подобные сети существуют в пределах города, района. В настоящее время каждая такая сеть является частью некоторой глобальной сети и особой спецификой по отношению к глобальной сети не отличается. Современная база индустриальной революции второй половины XX века характеризуется разработкой и широким применением компьютеров, обрабатывающих информацию, как раньше машины обрабатывали материалы и производили энергию. Главное назначение системы электронной обработки документации – повысить эффективность и скорость выполнения работ в инспекции, поскольку, функционирование налоговой инспекции связано с очень большим документным и информационным потоком. Кроме того, ЭОД призвана улучшить оперативность принятия решений, повысить производительность труда, снизить количество вычислительных ошибок при помощи автоматизации процесса обработки информации, содействовать эффективному и безопасному хранению и доступа к информации. Целью ЭОД является создание единой информационной среды, позволяющей эффективно хранить, обрабатывать, анализировать и использовать информацию о налогообложениях и платежах. Анализ проблем информационной безопасности в компьютерной сети организаций подключенных к сети Интернет и их решение. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира. Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой. Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределённого доступа к ресурсам. Около двух лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам. Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире. Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальной сетям. Фактически Internet состоит из множества локальных и глобальных сетей, принадлежащих различным компаниям и предприятиям, связанных между собой различными линиями связи. Internet можно представить себе в виде мозаики сложенной из небольших сетей разной величины, которые активно взаимодействуют одна с другой, пересылая файлы, сообщения и т.п. Безопасность данных является одной из главных проблем в Internet. Появляются все новые и новые страшные истории о том, как компьютерные взломщики, использующие все более изощренные приемы, проникают в чужие базы данных. Разумеется, все это не способствует популярности Internet в деловых кругах. Одна только мысль о том, что какие-нибудь хулиганы или, что еще хуже, конкуренты, смогут получить доступ к архивам коммерческих данных, заставляет руководство корпораций отказываться от использования открытых информационных систем. Специалисты утверждают, что подобные опасения безосновательны, так как у компаний, имеющих доступ и к открытым, и частным сетям, практически равные шансы стать жертвами компьютерного террора.
| | |
|
|
Скачать 296 Kb.