Информатика и математика, (для юристов), 2011. Информатика и математика проблемнотематический комплекс
 Скачать 3.34 Mb.
|
|
Т ЕМА 3 О СНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОЦЕССА И УСЛОВИЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Основные вопросы темы 1. Информационный процесс и его основные составляющие. 2. Этапы становления и развития информационного процесса в человеческом обществе. 3. Понятие информационной технологии. 4. Особенности современной информационной технологии. 5. Основные виды информационной технологии в экономике и юриспру- денции. 1. Информационный процесс носит всеобщий характер. Он реализует- ся практически во всех областях окружающей нас действительности от микромира и до бесконечности космоса, от простейших живых организмов и их сообществ до конкретного человека и высокоразвитых социумов. Од- нако с развитием материи и социального разума условия протекания ин- формационного процесса постоянно меняются. Появление высокоразвитой информационной техники и социальных форм эффективного ее использо- вания выдвинуло информационный процесс на передний план развития человеческого общества, сделав его одной из ведущих компонент произво- дительных сил. Такие понятия, как информатизация общества, информа- ционное общество, становятся общепринятыми и постоянно изучаемыми. Взаимодействие пользователя с компьютером является самым важным звеном в современной информационной технологии. Проблема заключает- ся не только в технической части (все больше и больше разнообразного оборудования подключается к компьютеру), но и в программно- технологической части, связанной с представлением данных в компьютере, а также в средствах общения пользователя с компьютером. Наиболее остро эта проблема обозначилась с вводом аудио- (звуковых), а впоследствии и видеоэффектов в компьютерную обработку. Появление мультимедиа в оп- ределенной степени решило эту проблему: компьютер стал разговаривать, «понимать» речь, воспроизводить видео, а с буквенно-цифровой и графи- ческой информацией он уже давно умел работать. Кроме всего прочего, компьютер «научился» общаться с пользователем в «дружественном» ре- жиме: где подскажет пользователю, а где и сам воспримет подсказку. 2. План-конспект лекционного курса 79 Информационный процесс представляет собой комплекс операций, процедур и действий, основными из которых являются: • сбор информации, включающий восприятие, анализ и предвари- тельную подготовку информации; • ввод, преобразование и контроль вводимой информации; • накопление информации, включая хранение и актуализацию ин- формации; • поиск и выбор накопленной информации; • обработка информации; • интерпретация результатов обработки информации, включая пред- варительный просмотр результатов; • выдача результатной информации; • использование информации; • обмен информацией, включающий различные способы и методы передачи информации. 2. С появлением человеческого разума условия протекания информа- ционного процесса приобрели революционный характер. Можно четко вы- делить следующие качественные подвижки в развитии информационного процесса: • появление членораздельной речи (возможность осмысления дан- ных – носителей информации, а тем самым избирательного вос- приятия смысловой информации); • появление письменности (возможность сохранения информации – центральная функция информационного процесса); • изобретение книгопечатания (возможность широкого распростра- нения информации – передачи информации); • появление электричества, радиосвязи, телефонии, телеграфии (возможность «мгновенной» коммуникационной передачи инфор- мации); • изобретение компьютера и компьютерных Web-сетей (возмож- ность разнообразной обработки и интерпретации информации). Все указанные этапы революционного развития информационного процесса можно рассматривать как периоды становления и развития ин- формационной технологии. 3. Технология в переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение. Под процессом следует понимать определенную сово- купность действий, исходящую из заданных начальных условий и направ- ленную на достижение поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализовываться с помощью совокуп- ности средств и методов. Информатика и математика 80 В общем плане технология – это комплекс научных и инженерных знаний, воплощенных в способах, приемах труда, наборах материально- вещественных факторов производства, способах их соединения для созда- ния какого-либо продукта или услуги. Известно, что, применяя разные технологии к одному и тому же мате- риальному ресурсу, можно получить разные изделия, продукты. То же са- мое будет справедливо и для технологии переработки информации. Информационная технология является наиболее важной составляю- щей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему времени информационная технология прошла несколь- ко этапов, смена которых определялась главным образом развитием науч- но-технического прогресса, появлением новых технических средств пере- работки информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из сино- нимов: «новая», «компьютерная» или «современная». Новая информационная технология – информационная технология с «дружественным» интерфейсом работы пользователя, использующая пер- сональные компьютеры и телекоммуникационные средства. Выделяют следующие основные принципы новой информационной технологии: • интерактивный (диалоговый) режим общения с компьютером; • интегрированность (стыковка, взаимосвязь) программных продуктов; • гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач. 4. Особенности современного этапа развития информационной техно- логии: • электронные способы и методы обработки информации; • широкое использование компьютерных телекоммуникаций; • наличие широкого спектра общесистемных, инструментальных и прикладных программных средств; • постоянное обновление и пополнение информационных массивов в виде баз данных и знаний; • мультимедийный, гипертекстный характер взаимодействия поль- зователя с компьютером как основным средством реализации ин- формационных технологий. Инструментарий информационной технологии – это один или не- сколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы с которым позволяет достичь поставлен- ную пользователем цель. 2. План-конспект лекционного курса 81 В области экономики в качестве инструментария информационной технологии широко используются: текстовый процессор (редактор), элек- тронные презентации, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, инфор- мационные системы функционального назначения (финансовые, бухгал- терские, банковские, для маркетинга, менеджмента и пр.), экспертные сис- темы, системы поддержки принятия решений и т.д. 5. Для областей экономики и права характерны следующие виды ин- формационных технологий: • обработки данных; • информационно-поисковые технологии; • технология управления; • поддержки принятия решений; • документооборота (офисные технологии); • искусственного интеллекта, включая информационные технологии экспертных систем; • интегрированные информационные технологии. Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необхо- димые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные про- цедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне операцион- ной (исполнительской) деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся опе- раций управленческого труда. На уровне операционной деятельности ре- шаются следующие задачи: • обработка данных об операциях, производимых фирмой; • создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме; • получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформле- ние их в виде бумажных документов или отчетов. Информационно-поисковые технологии, как правило, имеют дело с неструктурированными документами. Особенностью этих технологий яв- ляется широкое использование лингвистических средств информатики. Для обеспечения информационно-поискового процесса в массиве неструк- турированных документов необходимо для каждого такого документа представить его поисковый образ. Кроме этого, необходимо разработать аппарат формализации запросов, представляемых, как правило, на естест- венном языке, и удобный пользовательский интерфейс, использующий этот аппарат. Информатика и математика 82 Целью информационной технологии управления является удовлетво- рение информационных потребностей всех без исключения сотрудников предприятия, имеющих дело с принятием решений. Она может быть по- лезна на любом уровне управления. Эта технология ориентирована на решение менее структурированных задач, если их сравнивать с задачами, решаемыми с помощью информаци- онной технологии обработки данных. Для принятия решений на уровне управленческого контроля инфор- мация должна быть представлена в агрегированном виде так, чтобы про- сматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклоне- ний и возможные решения. На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных: • оценка планируемого состояния объекта управления; • оценка отклонений от планируемого состояния; • выявление причин отклонений; • анализ возможных решений и действий. Главной особенностью информационной технологии поддержки при- нятия решений является качественно новый метод организации взаимодей- ствия человека и компьютера. Выработка решения, что является основной целью этой технологии, происходит в результате итерационного процесса, в котором участвуют: • система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления; • человек как управляющее звено, задающее входные данные и оце- нивающее полученный результат вычислений на компьютере. Окончание итерационного процесса происходит по воле человека. В этом случае можно говорить о способности информационной системы со- вместно с пользователем создавать новую информацию для принятия ре- шений. Дополнительно к этой особенности информационной технологии под- держки принятия решений можно указать еще ряд ее отличительных ха- рактеристик: • ориентация на решение плохо структурированных (формализован- ных) задач; • сочетание традиционных методов доступа и обработки компью- терных данных с возможностями математических моделей и мето- дами решения задач на их основе; • направленность на непрофессионального пользователя компьютера; • высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосаб- ливаться к особенностям имеющегося технического и программно- го обеспечения, а также требованиям пользователя. 2. План-конспект лекционного курса 83 Информационная технология документооборота – это организация и поддержка коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией. Офисные автоматизированные технологии используются управленца- ми, специалистами, секретарями и конторскими служащими, особенно они привлекательны для группового решения проблем. Они позволяют повы- сить производительность труда секретарей и конторских работников и дают им возможность справляться с возрастающим объемом работ. Однако это преимущество является второстепенным по сравнению с возможностью использования автоматизации офиса в качестве инструмента для решения проблем. Улучшение принимаемых менеджерами решений в результате их более совершенной коммуникации способно обеспечить экономический рост предприятия. В настоящее время известно несколько десятков программных про- дуктов для компьютеров и некомпьютерных технических средств, обеспе- чивающих технологию автоматизации офиса: текстовый процессор, таб- личный процессор, электронная почта, электронный календарь, аудио- почта, компьютерные и телеконференции, видеотекст, хранение изображе- ний, а также специализированные программы управленческой деятельно- сти: ведения документов, контроля за исполнением документов и т.д. В работе фирмы широко используются и некомпьютерные средства: аудио- и видеоконференции, факсимильная связь, ксерокс и другие средст- ва оргтехники. Технология экспертных систем основана на использовании искусст- венного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания. Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла. Главная идея использования технологии экс- пертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. Основой экспертных технологий являются компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгорит- мы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени прием- лемые решения для практического использования. Все это делает возмож- Информатика и математика 84 ным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем. Особенностями технологии экспертных систем являются: • принятие решений, превосходящих возможности пользователя; • способность экспертных систем пояснять свои рассуждения в про- цессе получения решения; • использование нового компонента информационной технологии – знаний. Важнейшей особенностью современного этапа развития информаци- онных технологий является мультимедийный и гипертекстный характер взаимодействия пользователя с этими технологиями. Исторически сущест- вует много подходов к определению понятия «мультимедиа», однако наи- более близким к существу вопроса является наличие следующих свойств: • многосредность; • интерактивная компьютерная информационная технология, объе- диняющая в единый комплекс разные приложения, отличающиеся формой представления данных (средой); • программно-аппаратная среда, обеспечивающая пользовательский интерфейс между компьютером и пользователем на уровне естест- венных человеческих сред (слуха и звука, включая речь; зрения, включая широкий спектр цветовой гаммы и динамику изображе- ний; механического движения). Под интерфейсом понимают средства взаимодействия ЭВМ и челове- ка-оператора. Подробнее см.: 2. И НФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ Т ЕМА 4 Основные вопросы темы 1. Понятие информационной модели. Особенности информационного мо- делирования. 2. Этапы построения информационных моделей. 3. Понятие формализации. Инструментарий информационного моделиро- вания. 4. Понятие эргономики. 1. Модель – исходное понятие информатики. Модель – это образ, ана- лог оригинала, но построенный средствами и методами, отличными от оригинала. Модели бывают натурные и идеальные. В натурных моделях средством построения модели являются натуральные элементы природы. Средством построения идеальных моделей служит абстракция: мысль, символьная конструкция, математическая структура, информация. В зави- 2. План-конспект лекционного курса 85 симости от «материала», используемого для построения идеальных моде- лей, они могут быть мыслительными, символьными, математическими, информационными, гибридными (т.е. сочетающими различные средства построения). Информационная модель – это модель, построенная с использованием данных и информации с применением средств информатики (информаци- онно-вычислительной техники, алгоритмов и программ). Процесс создания и использования моделей называется моделирова- нием. Моделирование возникло как метод научного исследования. Оно ис- пользуется в случаях, когда исследуемый объект недоступен, или непо- средственное изучение объекта сопряжено с риском для жизни, или сложный исследуемый объект нельзя расчленить для изучения его без раз- рушения объекта. Появление мощных компьютеров, развитых средств те- лекоммуникаций, высокоразвитого программного обеспечения, эксплуата- ция которых стала доступной широкому кругу пользователей, сделало информационное моделирование наиболее универсальным, гибким, объе- диняющим практически все разновидности идеальных моделей. Кроме этого, информационное моделирование изменило статус самого моделиро- вания как метода научного исследования. Появляются информационные модели, которые становятся орудием, инструментарием, средством труда. Среди них такие продукты информатики, как текстовые редакторы, элек- тронные таблицы, электронные презентации. Достижения современной информатики предоставляют практически неограниченные возможности информационного моделирования. Информационное моделирование про- никает во все области человеческой деятельности и бытия. Построение мо- дели начинается с постановки задачи. Успешная постановка задачи – это более 60%успеха построения адекватной модели. 2. Построение информационной модели включает следующие этапы: • постановка задачи; • структуризация и параметризация объекта моделирования (деком- позиция); • синтез модели; • опробование модели; • функционирование модели. Постановка задачи – это точная формулировка решения задачи на компьютере с описанием входной и выходной информации. Постановка задачи – обобщенный термин, который означает опреде- ленность содержательной стороны обработки данных. Постановка задачи связана с конкретизацией основных параметров ее реализации, определе- нием источников и структурой входной и выходной информации, востре- буемой пользователем. Информатика и математика 86 К основным характеристикам функциональных задач, уточняемым в процессе ее формализованной постановки, относятся: • цель или назначение задачи, ее место и связи с другими задачами; • условия решения задачи с использованием средств вычислитель- ной техники; • содержание функций обработки входной информации при реше- нии задачи; • требования к периодичности решения задачи; • ограничения по срокам и точности выходной информации; • состав и форма представления выходной информации; • источники входной информации для решения задачи; • пользователи задачи (кто осуществляет ее решение и пользуется результатами решения). Выходная информация по задаче может быть представлена в виде до- кумента типа листинга или машинограммы, сформированных кадров – ви- деограммы на экране монитора файла базы данных, выходного сигнала устройства управления. Входная информация по задаче определяется как данные, поступаю- щие на вход задачи и используемые для ее решения. Входной информаци- ей служат первичные данные документов ручного заполнения, информа- ция, хранимая в файлах базы данных (результаты решения других задач, нормативно-справочная информация – классификаторы, кодификаторы, справочники), входные сигналы от датчиков. Обычно постановка задач выполняется в едином комплексе работ по созданию структуры внутри машинной базы данных, проектированию форм и маршрутов движения документов, изменению организации управ- ления в рамках предметной области. Этап структуризации и параметризации объекта моделирования за- ключается в формальном разбиении объекта на отдельные части с учетом их взаимосвязи и взаимодействия, т.е. на этом этапе осуществляется де- композиция моделируемого объекта. Разбиение осуществляется до той степени, пока каждая отдельная часть моделируемого объекта не будет описана формальными параметрами с достаточной полнотой, а процессы функционирования отдельных частей и процессы их взаимодействия не будут представлены определенными формальными зависимостями. Этап синтеза модели, собственно построение самой модели, заклю- чается в составлении единого параметрического описания моделируемого объекта с учетом многообразных зависимостей между различными пара- метрами, обеспечивающего достижение поставленной цели и соответствия определенным критериям. В большинстве случаев информационная мо- дель представляет сложную многокритериальную оптимизационную зада- чу с большими объемами и потоками информации. 2. План-конспект лекционного курса 87 Достижение цели информационного моделирования оценивается на этапе опробования модели. На этом этапе оценивается адекватность ин- формационной модели моделируемому объекту. Под адекватностью пони- мается степень соответствия построенной информационной модели моде- лируемому объекту или процессу. Указанные выше этапы информационного моделирования динамиче- ски связаны между собой. На каждом из перечисленных этапов возможен возврат на любой из предыдущих до тех пор, пока не будет достигнута требуемая адекватность модели моделируемому объекту или процессу. Возможен отрицательный исход моделирования, когда в рамках предос- тавленных условий не удается достичь необходимой адекватности модели моделируемому объекту или процессу. Этап функционирования информационной модели начинается с мо- мента принятия модели в эксплуатацию в случае, если построенная модель признана адекватной на этапе ее опытной апробации. 3. Важнейшее значение в информационном моделировании имеет формализация как информационных объектов, так и действий над ними. Формализация начинается с возможности параметризации и сопоставления объектов и процессов. Назовем процедуру (операцию) формализованной, если она определе- на и однозначно понимаема (человеком, вычислительной машиной, другим техническим устройством). Обычно формализация предполагает возможность многократного по- вторения процедуры (неуникальность), пригодность ее для некоторого множества исходных данных (вариантность входов), возможность фикса- ции последовательности действий на каком-либо носителе для хранения, передачи, тиражирования. Назовем процедуру (операцию) неформализованной, если она произ- водится с использованием интуиции человека, т.е. с неполным осознанием аргументов и приемов выбора действия. В качестве примера формализованной операции можно рассмотреть работу программы на ЭВМ, в то же время составление новой программы может быть примером неформализованной операции. 4. Информационное моделирование на современном этапе развития информатики невозможно без привлечения технических средств, прежде всего компьютеров и средств телекоммуникаций, использования программ и алгоритмов, а также обеспечения условий применения указанных средств на конкретном рабочем месте, т.е. достижений науки под названи- ем эргономика. Информатика и математика 88 Эргономика – это наука, изучающая взаимодействие человека и маши- ны в конкретных условиях производственной деятельности с целью рацио- нализации производства. Требования эргономики состоят: • в оптимальном распределении функций в системе «человек– машина»; • рациональной организации рабочего места; • соответствии технических средств психофизиологическим, биоме- ханическим и антропологическим требованиям; • создании оптимальных для жизнедеятельности и работоспособно- сти человека показателей производственной среды; • обязательном соблюдении санитарно-гигиенических требований к условиям труда. Подробнее см.: 1–3. |