информатика. Литература по теме Тема Алгоритмы и программы Вопрос Понятие алгоритма
 Скачать 7.84 Mb.
|
|
Тема 8. Информационные технологии Цель и задачи: рассмотреть этапы развития информационных технологий, их классификацию, свойства и назначение. Вопросы темы: 1. Этапы развития информационных технологий. 2. Классификация информационных технологий. Вопрос 1. Этапы развития информационных технологий. Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и пр., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Как отмечалось выше, информационные технологии – это средства и методы, с помощью которых человек или компьютер получает, хранит, обрабатывает и передает информацию. Исторически одними из первых средств получения и передачи информации явились язык и речь человека, с помощью которых люди смогли обмениваться сообщениями, а также запоминать увиденное и услышанное. Каждый человек мыслит с помощью речи, то есть словами. Поэтому речь можно считать самой древней природной информационной технологией. Дальнейшие этапы развития информационных технологий связаны с появлением сначала письменности (около 6 тыс. лет назад), а затем и книгопечатания (в 1445 г. Иоганн Гуттенберг изобрел первый печатный станок). В XIX в. были изобретены телеграф и телефон, в начале XX в. появилось радио, а в середине века – телевидение. Все эти достижения человеческой мысли давали скачок в области получения, хранения, обработки и передачи информации. Наконец, появившиеся во второй половине XX в. ЭВМ привели к созданию компьютерных информационных технологий, которые бурно развиваются и в XXI в. Именно компьютерным технологиям и будет посвящено дальнейшее изложение, поскольку появление и широкое распространение компьютеров обеспечило человеку совершенно новые возможности поиска, получения, накопления, передачи и обработки информации. На протяжении своей истории человечество накапливало знания, полученные из наблюдений и опыта, пыталось сохранить их и передать последующим поколениям, делало верные и неверные выводы из совокупности доступных знаний, и было неудержимо в попытках применения полученных знаний на практике. В профессиональной деятельности также значительно выросло применение информационных технологий, повсеместно используются базы данных, справочно-правовые системы, искусственный интеллект. Информационные технологии дают возможность человеку получать информацию о событиях не только в данном месте и настоящем времени, но и в других местах и прошлом времени. Информацию о событиях в других местах обеспечивают средства связи, информацию о событиях в прошлом времени – физические носители информации или устройства памяти, в которые информация записывается и сохраняется во времени (запоминается) с целью последующего воспроизведения. Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. В настоящее время областями применения информационных технологий стали практически все отрасли человеческой деятельности: государственное и муниципальное управление, экономика и хозяйственная деятельность, промышленность, строительство и архитектура, транспорт и связь, оборона, научные исследования, образование, юриспруденция, медицина, правоохранительная деятельность, сфера обслуживания (в том числе социально-культурный сервис и туризм) и пр. Вопрос 2. Классификация информационных технологий. Напомним ещё раз определение, данное Федеральным законом РФ №149 «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: Информационные технологии – это процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов. Цель информационной технологии – получение информации для ее анализа человеком (сотрудником, руководителем) и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. Предмет информационных технологий – данные. Процессы обработки данных разделяются на операции в соответствии с выбранной предметной областью. Методами информационных технологий являются обработка и передача информации. Инструментами информационной технологии могут быть: текстовый процессор; электронные таблицы; системы управления базами данных; издательские системы; электронные календари; информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, маркетинговые); экспертные системы и т.д. Информационные технологии базируются на использовании информации, программных продуктов и вычислительной техники. В рамках информационной технологии реализуются следующие этапы обработки информации: 1) сбор и регистрация информации; 2) машинное кодирование информации; 3) хранение информации; 4) обработка информации с использованием современных вычислительных методов математического моделирования, статистических и других методов; 5) выдача информации заказчикам; 6) анализ полученной информации и др. Компонентами информационных технологий могут являться: техническое (в том числе коммуникационное), программное, информационное обеспечение и сотрудники (пользователи). К основным свойствам информационных технологий относятся: целесообразность; наличие компонентов и структуры; взаимодействие с внешней средой; целостность; развитие во времени. Три основных принципа компьютерной информационной технологии: 1) интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; 2) интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами; 3) гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач. Для того чтобы правильно понять, оценить, грамотно разработать и использовать информационные технологии в различных сферах жизни общества, необходима их предварительная классификация. Она зависит от показателя или совокупности признаков, влияющих на выбор той или иной информационной технологии. Как правило, классификационные признаки информационных технологий выделяют по: 1) назначению и характеру использования; 2) способу организации взаимодействия; 3) применению в предметной области; 4) функциям применения; 5) типу обрабатываемых данных; 6) способу объединения; 7) характеру взаимодействия с пользователем; 8) используемым платформам. 1. По назначению и характеру использования выделяют два основных класса информационных технологий: функциональные и обеспечивающие. Функциональные технологии решают функциональные задачи, например, управленческие, финансовые, юридические, образовательные и пр. Они реализуют типовые процессы обработки информации в определенной предметной области. Обеспечивающие технологии поддерживают (обеспечивают) решения функциональных задач. Они используются как инструменты в различных предметных областях для решения функциональных задач и представляют собой способы организации отдельных технологических операций информационных процессов. Обеспечивающие технологии связаны с представлением, преобразованием, хранением, обработкой или передачей определенных видов информации. Они включают обработку текстов, табличные расчеты, работу с базами данных, распознавание символов, создание графических иллюстраций, защиту информации и др. Функциональные информационные технологии строятся на основании обеспечивающих информационных технологий и направлены на обеспечение автоматизированного решения задач специалистов конкретной области. 2. По способу организации взаимодействия выделяют локальные и сетевые информационные технологии. Локальные информационные технологии осуществляют обработку информации без использования компьютерных сетей (локальных, корпоративных и глобальных). Для получения, хранения, обработки и передачи информации используются отдельные компьютеры с введёнными данными (информационное обеспечение) и установленным программами (программным обеспечением). Для ввода исходных данных и передачи результатов обработки используются съемные носители информации – дисковые накопители (CD и DVD диски, флэшки и др.). Очевидно, что в современных условиях такой вид информационных технологий является устаревшим, хотя в определённых случаях он имеет право на жизнь. Сетевые информационные технологии на сегодняшний день имеют наибольшее применение в профессиональной деятельности, поскольку практически в любой организации, использующей компьютеры, последние, как правило, объединяются в локальные или корпоративные сети. 3. По применению в предметной области информационные технологии делятся на предметные и прикладные. Предметные основаны на использовании типовых пакетов программ решения конкретных задач в определенной отрасли: экономических, технических, управленческих и организационных (например, задач побора туров, бронирования отелей, авиабилетов и пр.). Прикладные являются информационными технологиями общего назначения и имеют общий, универсальный характер. Они применимы практически во всех сферах экономической и управленческой деятельности. Например, текстовые и табличные процессоры, электронные органайзеры, графические редакторы, программы-переводчики и т.д. Для их использования не требуется знание предметной области. 4. По функциям применения можно выделить следующие виды информационных технологий: расчеты; хранение данных; документооборот; организация коллективной работы; помощь в принятии решений. 5. По типу обрабатываемых данных можно выделить текстовые, табличные, графические, мультимедийные, геоинформационные, управленческие технологии. Текстовые данные обрабатываются текстовыми процессорами и гипертекстовой технологией, числовые данные – электронными таблицами, системами управления баз данных (СУБД). Графические данные обрабатываются двух- и трехмерными графическими процессорами. 6. По способу объединения можно выделить отдельные (одиночные) и интегрированные информационные технологии. Обычно отдельные технологии реализуются одним приложением (например, MS Word или MS Excel). Интегрированная информационная технология представляет собой совокупность отдельных технологий с развитыми средствами взаимодействия между ними, например, интегрированный пакет MS Office, позволяющий решать задачи комплексом программ, входящих в пакет. 7. По характеру взаимодействия с пользователем различают информационные технологии коллективного использования и информационные технологии индивидуального использования. Последние образуют класс так называемых информационных технологий пользователя, который представляет большой практический интерес. 8. В основе классификации информационных технологий по используемым платформам лежит собственно понятие платформы. Разнообразие технических и программных средств вынудило разработчиков информационных технологий ввести это понятие. Различают техническую и программную платформы. Техническая платформа определяет тип оборудования, на котором можно установить информационную технологию. Это могут быть отдельные персональные компьютеры, клиент-серверные локальные и корпоративные сети, многомашинные комплексы и т.д. Настольная платформа – однопользовательская или для небольшой группы, в которой не используется сервер базы данных. Корпоративная платформа предназначена для рабочей группы или компании, в которой почти всегда оперируют с одним или несколькими серверами баз данных. Интернет платформа – для Интернет или интранет-приложений, которые используют web-сервер. Главным компонентом программной платформы является операционная система, установленная на том или ином компьютере (Windows, UNIX, MacOS и пр.). Вопросы для самопроверки: 1. Почему речь можно считать самой древней природной информационной технологией? 2. Кто и когда изобрел первый печатный станок? 3. В каком веке были изобретены телеграф и телефон? 4. Когда появились электронно-вычислительные машины или компьютеры? 5. Какова цель информационной технологии? 6. Перечислите три основных принципа компьютерной информационной технологии. 7. Что является предметом информационной технологии? 8. Объясните разницу между функциональными и обеспечивающими информационными технологиями. 9. Как различаются информационной технологии по типу обрабатываемых данных? 10. Назовите два типа информационных технологий, различающихся по характеру взаимодействия с пользователем. Литература по теме: 1. Симонович С.В. Информатика. Базовый курс: учеб. для вузов. – 3-е изд. – СПб.: Питер 2016. 2. Хлебников А.А. Информационные технологии: учеб. – М.: Кнорус. 2014. – 472 с. Интернет-ресурсы: 1. Портал Информационно-коммуникационные технологии в образовании. – Режим доступа: http://www.ict.edu.ru 2. Федеральный портал «Единое окно доступа к образовательным ресурсам«. – Режим доступа: http://window.edu.ru Тема 9. Информационные технологии пользователя Цель и задачи: рассмотреть основные виды информационных технологий пользователя, их свойства и назначение. Ознакомиться с примерами компьютерных программ, реализующих информационные технологии пользователя. Вопросы темы: 1. Информационные технологии электронного офиса. 2. Технологии обработки графических образов и мультимедиа. 3. Гипертекстовая и web-технология. Вопрос 1. Информационные технологии электронного офиса. Информационные технологии общего назначения обеспечивают выполнение различных расчетов и рутинных функций самого широкого спектра и поэтому в той или иной степени нужны каждому пользователю компьютера независимо от его профессии. Они обеспечивают работу с текстом, таблицами, числовыми, аудио- и видеоданными, графическими образами, пространственными и географическими данными. Они позволяют обмениваться любыми типами данных с удаленными пользователями, хранить и предоставлять пользователю данные в виде, удобном для обработки или принятия управленческих решений. Такие функции, как работа с текстом, электронными таблицами, накопление и хранение поступившей информации, обеспечивающие быстрый ее поиск и доступ к ней, обработка и манипулирование данными в локальной базе, подготовка отчетов, а также иллюстративного материала, работа с графическими изображениями, обмен данными с удаленными пользователями и создание web-страниц в настоящее время реализуются на основе интегрированных программных пакетов прикладных программ (приложений). Приложение реализует одну или несколько информационных технологий получения, обработки, хранения и передачи данных. Аппаратно-программный комплекс, предназначенный для автоматизации решения перечисленных выше задач (офисных задач) называется электронным офисом. Автоматизация офиса призвана не заменить существующую традиционную систему коммуникации персонала (совещания, телефонные звонки и пр.), а лишь дополнить ее. Совместно обе эти системы обеспечивают рациональную автоматизацию труда и наилучшее обеспечение информацией пользователей и лиц, принимающих решения. Информационные технологии автоматизации офисной деятельности направлены на организацию и поддержку коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи информации и работы с ней. Основные функции электронного офиса: обеспечение жизненного цикла документов (создание, оформление, регистрация, хранение, удаление); обеспечение совместного доступа к документам; обеспечение автоматизированного процесса движения документов в соответствии с установленными технологиями их обработки; ведение индивидуальных расписаний деятельности сотрудников, согласованных в рамках единого плана работы офиса; служебные функции документооборота (стилистическое и полиграфическое оформление, тиражирование, формирование производных отчетов, служба консультаций и т.д.). Типовые аппаратные средства офиса: персональные компьютеры, объединенные в сеть; печатающие устройства; web-камеры, микрофоны, динамики; средства копирования документов; сканер; проекционное оборудование для проведения презентаций. А соответствующие программные пакеты называются офисными пакетами. Электронный офис предусматривает наличие интегрированных пакетов прикладных программ, включающих специализированные программы и информационные технологии, которые обеспечивают комплексную реализацию задач любой предметной области. В интегрированный пакет для электронного офиса входят программные продукты, взаимодействующие между собой на уровне обмена данными. Известны следующие популярные офисные пакеты: Corel Office (фирма Corel). Apache OpenOffice (ранее известный, как OpenOffice). LibreOffice. Google Docs. Smart Suite (фирма Lotus). MS Office (фирма Microsoft). Главной отличительной чертой программ, составляющих интегрированный пакет, является общий интерфейс пользователя, позволяющий применять одни и те же приемы работы с различными приложениями пакета. Общность интерфейса уменьшает затраты на обучение пользователей. В состав наиболее популярного пакета MS Office входит довольно большое количество приложений: Текстовый процессор MS Word. Табличный процессор MS Exсel. Система управления базами данных MS Access. Редактор презентаций MS PowerPoint. Редактор деловой графики MS Visio. Редактор публикаций MS Publisher. Программа-органайзер MS Outlook. Программа управления проектами MS Project и ряд других. Обязательным компонентом любой офисной технологии является база данных. В автоматизированном офисе база данных концентрирует в себе данные о производственной системе фирмы так же, как в технологии обработки данных на операционном уровне. Информация в базу данных может также поступать из внешнего окружения фирмы. Специалисты должны владеть основными технологическими операциями по работе в среде баз данных. Пример. В базе данных собираются сведения о ежедневных приемах клиентов, передаваемые офис-менеджерами фирмы на главный компьютер, или сведения о еженедельных поступлениях средств. Информация из базы данных поступает на вход таких компьютерных приложений (программ), как текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, компьютерные конференции и др. Любое компьютерное приложение автоматизированного офиса обеспечивает работникам связь друг с другом и с другими фирмами. Полученная из баз данных информация может быть использована и в некомпьютерных технических средствах для передачи, тиражирования, хранения. Вопрос 2. Технологии обработки графических образов и мультимедиа. Потребность использования в документах графиков, диаграмм, схем, рисунков и чертежей вызвала необходимость создания компьютерных программ: графических редакторов или процессоров. Графические процессоры представляют собой инструментальные средства, позволяющие создавать и модифицировать графические образы: коммерческой графики; иллюстративной графики; научной графики; когнитивной графики. Создаваемые с помощью графических редакторов и процессоров изображения позволяют обеспечить отображение коммерческой (или деловой) информации, хранящейся в табличных процессорах, базах данных и отдельных локальных файлах. Результаты обработки информации могут быть отображены в виде двух- или трехмерных графиков, круговых диаграмм, столбиковых гистограмм, линейных графиков и пр. Иллюстративная графика включает иллюстрации (деловые схемы, эскизы, географические карты и т.д.) для различных текстовых документов в виде регулярных структур – различные геометрические фигуры (так называемая «векторная графика») и нерегулярных структур – рисунки пользователя («растровая графика»). Процессоры, реализующие иллюстративную графику, дают возможность пользователю выбрать толщину и цвет линий, палитру заливки, шрифт для записи и наложения текста, включить созданные ранее графические образы. Кроме этого, пользователь может стереть, разрезать рисунок и перемещать его части, создавать и просматривать изображения в режиме слайдов, спецэффектов, оживлять их. Эти средства включены в офисные приложения MS Visio, MS PowerPoint, MS SharePoint Designer и др. Более сложные изображения создаются с помощью графических процессоров Corel Draw, Adobe PhotoShop, 3D Studio MAX и др. Информационные технологии научной графики предназначены для оформления научных расчетов, содержащих математические, химические и прочие формулы, а также могут быть использованы в картографии и других сферах. Для их реализации используются средства векторной графики. Когнитивная графика – это совокупность приемов и методов образного представления условий задачи, которое позволяет либо сразу увидеть решение, либо получить подсказку для его нахождения. Методы когнитивной графики используются в искусственном интеллекте в системах, способных превращать текстовые описания задач в их образные представления и при генерации текстовых описаний картин, возникающих во входных и выходных блоках интеллектуальных систем, а также в человеко-машинных системах, предназначенных для решения сложных, плохо формализуемых задач. Мультимедиа – это интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом. Мультимедийные данные называют объектами реального времени. Появлению систем мультимедиа способствовал технический прогресс поскольку: возросла оперативная и внешняя память ЭВМ; появились графические дисплеи с высокой степенью разрешения; увеличилось качество аудио- и видеотехники; появились лазерные компакт-диски (CD, DVD) и др. Однако объединение разнородной аппаратуры с компьютером для реализации технологии мультимедиа требовало решения многих сложных проблем. Теле-, видео- и большинство аудиоаппаратуры в отличие от компьютеров имели дело с аналоговым сигналом. Поэтому возникли проблемы стыковки разнородной аппаратуры с компьютером и управления ими. В настоящее время появились и цифровое телевидение, и цифровая запись аудио- и видеосигналов. Сегодня все операционные системы поддерживают технологию мультимедиа. Они включают аппаратные средства поддержки мультимедиа, что позволяет пользователям воспроизводить оцифрованное видео, аудио, анимационную графику, подключать различные музыкальные синтезаторы и инструменты. Файлы с мультимедийной информацией хранятся на CD и DVD-дисках, жестком диске или на сетевом сервере. Появление систем мультимедиа произвело революцию в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, бизнес, менеджмент и в других сферах профессиональной деятельности. С использованием технологии мультимедиа созданы видеоэнциклопедии по многим школьным и вузовским предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Их число продолжает расти. Созданы игровые ситуационные тренажеры, что сокращает время обучения и облегчает проверку знаний обучаемых (например, при сдаче экзамена по правилам дорожного движения). Гипертекстовая_и'>Вопрос 3. Гипертекстовая и web-технология. Гипертекстовая и web-технология виды информационной технологии основаны на применении методов создания и обработки информационных ресурсов, которые используются при работе в сети Интернет. Оказалось, что основные принципы формирования документов для Всемирной паутины (World Wide Web) могут быть использованы и в локальных сетях, и на отдельных компьютерах. Один из основных принципов, на которых строятся web-технологии, это использование гипертекстовых документов. Гипертекст – это текст, содержащий гиперссылки. Гиперссылка – это фрагмент текста или графического изображения, имеющий связь с: другим местом того же документа (помеченным, например, закладкой); другим документом или файлом; другим сетевым ресурсом, в том числе в Интернете; адресом электронной почты. Для создания гипертекстового документа не обязательно использовать специальные web-редакторы. Гиперссылки можно создавать, например, в текстовом редакторе (процессоре) MS Word или аналогичном редакторе из другого офисного пакета (например, Write из пакета OpenOffice). Напомним, что в текстовом процессоре MS Word имеется специальная команда Вставить гиперссылку, кнопка которой располагается на вкладке Вставка (в группе Ссылки). Кроме того, можно создавать гипертекстовые документы, содержащие также и графические изображения, и мультимедийные эффекты (звук, анимацию, видео). Такие документы создаются с помощью специальных программ – web-редакторов (например, MS SharePoint Designer или Adobe Dreamweaver), и для их просмотра используются web-браузеры. В основе таких документов лежит использование специального языка разметки гипертекста, например, HTML (англ. HyperText MarkUp Language) или XML (англ. Extensible MarkUp Language). Именно таким образом создаются web-страницы, предназначенные для размещения в сети Интернет. Подробнее вопрос создания web-ресурсов рассматривается в теме 17. К рассматриваемому виду информационной технологии следует отнести и работу с ресурсами сети Интернет: поиск источников информации, копирование найденных фрагментов и их обработка. Web-технологии включают также использование электронной почты для обмена сообщениями по локальной, корпоративной или глобальной сети. Конечно, для этого на компьютерах пользователей должны быть установлены и настроены почтовые программы (клиенты), а пользователи должны иметь зарегистрированные адреса электронной почты. Вопросы для самопроверки: 1. Что является главной отличительной чертой программ, составляющих интегрированный пакет MS Office? 2. Что позволяет иллюстративная компьютерная графика? 3. Каково применение методов когнитивной графики? 4. Каково назначение коммерческой компьютерной графики? 5. В чем состоит технология мультимедиа? 6. Приведите примеры использования технологии мультимедиа. 7. Что такое гипертекст? 8. Что такое гиперссылка? 9. Каково назначение гипертекстового документа? 10. В чем заключаются Гипертекстовая и web-технология? Литература по теме: 1. Симонович С. В. Информатика. Базовый курс: учеб. для вузов. – 3-е изд. – СПб.: Питер, 2011. – 640 с. 2. Хлебников А.А. Информационные технологии: учеб. – М.: Кнорус, 2014. – 472 с. Интернет-ресурсы: 1. Федеральный портал «Единое окно доступа к образовательным ресурсам«. – Режим доступа: http://window.edu.ru 2. Официальный сайт компании Microsoft. – Режим доступа: http://www.microsoft.com |