Учебник_Информатика. Стандарт третьего поколениян. В. Макарова, В. Б. Волков
 Скачать 14.49 Mb.
|
|
В каждом секторе может быть организован любой вид доступа: • непосредственный к хранилищу информации на бумажных носителях; • дистанционный доступ к удаленным или находящимся в данном помещении компьютерным базам данных. Информационный рынок, несмотря на разные концепции и мнения относи тельно его инфраструктуры, существует и развивается, а значит, можно говорить о бизнесе информационных продуктов, услуг, под которым понимается не только торговля и посредничество, но и производство. Функции информационного бизнеса: □ управление финансами и ведение учета; □ управление кадрами; □ материально-техническое снабжение; □ организация производства; □ маркетинговые исследования; □ лизинговые операции; □ консультационное обслуживание; □ страхование имущества и информации; □ организация службы информационной безопасности; □ сервисное обслуживание. Правовое регулирование на информационном рынке Развитие рыночных отношений в информационной деятельности поставило вопрос о защите информации как объекта интеллектуальной собственности и иму щественных прав на нее. В Российской Федерации, как уже отмечалось, принят ряд указов, постановлений, законов: □ «Об информации, информатизации и защите информации»; □ «Об авторском праве и смежных правах»; □ «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных»; □ «О правовой охране топологий интегральных схем». Рассмотрим основные положения закона «Об информации, информатизации и защите информации», который является базовым юридическим документом, открывающим путь к принятию дополнительных нормативных законодательных актов, нацеленных на успешное развитие информационного общества. С его помо щью удалось частично решить ряд вопросов правового регулирования на инфор мационном рынке, касающихся защиты прав и свобод личности от угроз и ущерба, связанных с искажением, порчей, уничтожением «персональной» информации. Закон состоит из 25 статей, сгруппированных по пяти главам: □ Общие положения. □ Информационные ресурсы. 70 Глава 2. Роль информации в развитии общества □ Пользование информационными ресурсами. □ Информатизация, информационные системы, технологии и средства их обе спечения. □ Защита информации и прав субъектов в области информационных процессов и информатизации. В законе определены цели и основные направления государственной политики в сфере информатизации. Информатизация определяется как важное новое страте гическое направление деятельности государства. Указано, что государство должно заниматься формированием и реализацией единой государственной научно-техни ческой и промышленной политики в сфере информатизации. Закон создает условия для включения России в международный информаци онный обмен, предотвращает бесхозяйственное отношение к информационным ресурсам и информатизации, обеспечивает информационную безопасность и права юридических и физических лиц на информацию. В нем определяются комплексное решение проблемы организации информационных ресурсов и правовые положе ния по их использованию, а также предлагается рассматривать информационные ресурсы в двух аспектах: □ как материальный продукт, который можно покупать и продавать; □ как интеллектуальный продукт, на который распространяется право интеллек туальной собственности, авторское право. Закон закладывает юридические основы гарантий прав граждан на инфор мацию. Он направлен на урегулирование важнейшего вопроса экономической реформы — формы, права и механизма реализации собственности на накопленные информационные ресурсы и технологические достижения. Кроме того, он обеспе чивает защиту собственности в сфере информационных систем и технологий, что способствует формированию цивилизованного рынка информационных ресурсов, услуг, систем, технологий, средств их обеспечения. Ввод в действие закона, обеспечение выполнения его положений гарантируют, что государство получит значительную экономию средств и необходимые условия для более устойчивого развития экономики и построения демократического обще ства в России. 2.3. Информатика — предмет и задачи 2.3.1. Появление и развитие информатики Термин информатика возник в 60-х гг. во Франции для названия области, зани мающейся автоматизированной обработкой информации с помощью электронных вычислительных машин. Французский термин informatigue (информатика) обра зован путем слияния слов information (информация) и automatigue (автоматика) и означает буквально информационную автоматику, или автоматизированную переработку информации. В англоязычных странах этому термину соответствует синоним computer science (наука о компьютерной технике). 2.3. Информатика — предмет и задачи 71 Выделение информатики как самостоятельной области человеческой деятель ности в первую очередь связано с развитием компьютерной техники. Причем основная заслуга в этом принадлежит микропроцессорной технике, появление которой в середине 70-х гг. послужило началом второй электронной революции. С этого времени элементной базой вычислительной машины стали интегральные схемы и микропроцессоры, а область, связанная с созданием и использованием ком пьютеров, получила мощный импульс в своем развитии. Термин «информатика» приобретает новый смысл и используется не только в отношении компьютерной техники, но и связывается с процессами передачи и обработки информации. В нашей стране подобная трактовка термина «информатика» утвердилась с момента принятия в 1983 г. на сессии годичного собрания Академии наук СССР решения об организации нового отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации. Информатика трактовалась как «комплексная научная и инже нерная дисциплина, изучающая все аспекты разработки, проектирования, создания, оценки, функционирования основанных на ЭВМ систем переработки информации, их применения и воздействия на различные области социальной практики». Информатика в таком понимании нацелена на разработку общих методоло гических принципов построения информационных моделей. Поэтому методы информатики применимы всюду, где существует возможность описания объекта, явления, процесса и т. п. с помощью информационных моделей. Существует множество определений информатики, что связано с многогран ностью ее функций, возможностей, средств и методов. Обобщая опубликованные в литературе по информатике определения этого термина, предлагаем такую трактовку. Часто возникает путаница в понятиях «информатика» и «кибернетика». По пытаемся разъяснить их сходство и различие. Основная концепция, заложенная Н. Винером в кибернетику, связана с разра боткой теории управления сложными динамическими системами в разных обла стях человеческой деятельности. Кибернетика существует независимо от наличия или отсутствия компьютеров. Информатика занимается изучением процессов преобразования и создания но вой информации более широко, практически не решая, в отличие от кибернетики, задачи управления различными объектами. Поэтому может сложиться впечатление об информатике как о более емкой дисциплине, чем кибернетика. Однако инфор матика не занимается решением проблем, не связанных с использованием компью терной техники, что, несомненно, сужает ее, казалось бы, обобщающий характер. Между этими двумя дисциплинами провести четкую границу не представляется 72 Глава 2. Роль информации в развитии общества возможным в связи с ее размытостью и неопределенностью, хотя существует до вольно распространенное мнение о том, что информатика является одним из на правлений кибернетики. Информатика появилась благодаря развитию компьютерной техники, базиру ется на ней и совершенно немыслима без нее. Кибернетика же развивается сама по себе, строя различные модели управления объектами, хотя и очень активно исполь зует все достижения компьютерной техники. Кибернетика и информатика внешне очень похожие дисциплины и различаются, скорее всего, в расстановке акцентов: □ в информатике акцент делается на свойствах информации и аппаратно-про граммных средствах ее обработки; □ в кибернетике акцент делается на разработке концепций и построении моделей объектов с использованием, в частности, информационного подхода. 2.3.2. Структура информатики Информатика в широком смысле представляет собой единство разнообразных отраслей науки, техники и производства, связанных с переработкой информации главным образом с помощью компьютеров и телекоммуникационных средств связи во всех сферах человеческой деятельности. Информатику в узком смысле можно представить как состоящую из трех взаи мосвязанных частей — технических (hardware), программных (software) и алгорит мических средств (brainware). В свою очередь, информатику в целом и каждую ее часть обычно рассматривают с разных позиций (рис. 2.3): как производственную отрасль, как фундаментальную науку, как прикладную дисциплину. Информатика Технические Алгоритмические Программные средства средства средства Производственная отрасль Фундаментальная наука "I_______ Прикладная дисцип лина для конкретных областей _Производство Методология технических средств _ создания Производство информационного обеспечения — программных продуктов Теория Разработка техно- _информационных систем — логий переработки и технологий информации Изучение закономерностей — в информационных процессах Создание информационных моделей коммуникаций Разработка информационных — систем и технологий. Рекомендации Рис. 2.3. Структура информатики как отрасли, науки, прикладной дисциплины Информатика как производственная отрасль состоит из однородной совокуп ности предприятий разных форм хозяйствования, где занимаются производством компьютерной техники, программных продуктов и разработкой современной технологии переработки информации. Специфика и значение информатики как 2.3. Информатика — предмет и задачи 73 отрасли производства состоят в том, что от нее во многом зависит рост произво дительности труда в других отраслях народного хозяйства. Более того, для нор мального развития этих отраслей производительность труда в самой информатике должна возрастать более высокими темпами, так как в современном обществе информация все чаще выступает как предмет конечного потребления: людям не обходима информация о событиях, происходящих в мире, о предметах и явлениях, относящихся к их профессиональной деятельности, о развитии науки и самого общества. Дальнейший рост производительности труда и уровня благосостояния возможен лишь на основе использования новых интеллектуальных средств и че ловеко-машинных интерфейсов, ориентированных на прием и обработку больших объемов мультимедийной информации (текст, графика, видеоизображение, звук, анимация). При отсутствии достаточных темпов увеличения производительности труда в информатике может произойти существенное замедление роста произво дительности труда во всем народном хозяйстве. В настоящее время около 50 % всех рабочих мест в мире поддерживается средствами обработки информации. Информатика как фундаментальная наука занимается разработкой методоло гии создания информационного обеспечения процессов управления любыми объ ектами на базе компьютерных информационных систем. Существует мнение о том, что одна из главных задач этой науки — выяснение, что такое информационные системы, какое место они занимают, какую должны иметь структуру, как функцио нировать, какие общие закономерности им свойственны. В Европе можно выделить следующие основные научные направления в области информатики: разработка сетевой структуры, компьютерно-интегрированные производства, экономическая и медицинская информатика, информатика социального страхования и окружаю щей среды, профессиональные информационные системы. Цель фундаментальных исследований в информатике — получение обобщенных знаний о любых информационных системах, выявление общих закономерностей их построения и функционирования. Информатика как прикладная дисциплина занимается: □ изучением закономерностей в информационных процессах (накопление, пере работка, распространение информации); □ созданием информационных моделей коммуникаций в различных областях человеческой деятельности; □ разработкой информационных систем и технологий в конкретных областях и выработкой рекомендаций относительно их жизненного цикла: этапов про ектирования и разработки, производства, функционирования и т. д. Главная функция информатики заключается в разработке методов и средств преобразования информации и их использовании с целью организации техноло гического процесса переработки информации. Задачи информатики состоят в следующем: □ исследование информационных процессов любой природы; □ разработка информационной техники и создание новейшей технологии пере работки информации на базе полученных результатов исследования информа ционных процессов; 74 Глава 2. Роль информации в развитии общества □ решение научных и инженерных проблем создания, внедрения и обеспечения эффективного использования компьютерной техники и технологии во всех сферах общественной жизни. Информатика существует не сама по себе, а является комплексной научно-тех нической дисциплиной, призванной создавать новые информационные техники и технологии для решения проблем в других областях. Она предоставляет методы и средства исследования другим областям, даже таким, где считается невозможным применение количественных методов из-за неформализуемости процессов и явле ний. Особенно следует выделить в информатике методы математического модели рования и методы распознавания образов, практическая реализация которых стала возможной благодаря достижениям компьютерной техники. Комплекс индустрии информатики станет ведущим в информационном обще стве. Тенденция ко все большей информированности в обществе в существенной сте пени зависит от прогресса информатики как единства науки, техники и производства. Вопросы для самопроверки 1. Расскажите об информационных революциях в истории развития цивилизации. 2. Сопоставьте процессы, происходящие в истории развития ЭВМ, с последней информационной революцией. 3. Определите суть информационных технологий и телекоммуникаций. 4. Как вы себе представляете информационное общество? 5. В чем проявляется информационный кризис? 6. В чем состоит процесс информатизации? 7. В чем различие процессов компьютеризации и информатизации? 8. Дайте определение информационной культуре. Как она проявляется? 9. Чем определяется информационный потенциал общества? 10. Расскажите о видах ресурсов. 11. Охарактеризуйте информационный ресурс, информационный продукт, инфор мационную услугу. Приведите примеры. 12. Как вы понимаете базу данных? 13. Расскажите о классификации основных видов информационных услуг. 14. Что такое «рынок информационных услуг и продуктов»? Каковы составляю щие рынка информационных услуг и продуктов? 15. Расскажите о пяти секторах рынка информационных услуг и продуктов. 16. В чем заключается правовое регулирование на информационном рынке? 17. Как и для чего появилась информатика? 18. Расскажите об информатике как об отрасли, как о науке, как о прикладной дисциплине. Опишите цели и задачи. Литература 75 Литература 1. Введение в информационный бизнес: Учебное пособие / Под ред. В. П. Тихоми рова, А. В. Хорошилова. М.: Финансы и статистика, 1996. 2. Майоров С. И. Информационный бизнес: коммерческое распространение и мар кетинг. М.: Финансы и статистика, 1993. 3. Мелюхин И. С. Рынок электронных информационных продуктов и услуг в Рос сии: состояние и тенденции развития / НТИ. — Серия 1. ВИНИТИ. 1994. № 2. 4. Тамбовцев В. Л. Пятый рынок: экономические проблемы производства инфор мации. М.: Изд-во МГУ, 1993. Глава 3 Т еоретические основы управления знаниями 3.1. Управление знаниями 3.2. Данные, информация и знания 3.3. Модели представления знаний 3.4. Системы, основанные на знаниях 3.5. Инженерия знаний Управление знаний представляет собой одно из быстро развивающихся на правлений информатики. Все современные достижения компьютерной индустрии, начиная от микрочипов, встроенных в бытовую технику, и заканчивая распреде ленными информационными системами суперкомпьютеров, так или иначе связа ны с процессом получения, хранения, переработки и применения знаний. В этой главе даны теоретические основы и описаны основные технологии, позволяющие управлять знаниями. 3.1. Управление знаниями 3.1.1. Общее представление об управлении знаниями Несмотря на то что само определение знаний гораздо старше и шире, чем определение информации, в компьютерно-кибернетическую эпоху информации уделяется большое внимание. В конце двадцатого и в начале двадцать первого века управление знаниями становится все более и более актуальным. 3.1. Управление знаниями 77 Во-первых, сформировался запрос к достижениям в этой области со стороны бизнеса. Так, руководители бизнеса в самых разных отраслях стали осознавать, что накопление все больших массивов все более детализированных данных и превраще ние этих данных во все более мощные информационные потоки в информационных процессах зачастую не стимулируют, а отягощают бизнес-процессы. Возникла потребность не только в информации, но и в стандартизированном умении этой информацией пользоваться. Нужны методы и средства по извлечению, формали зации, хранению и использованию знаний. Во-вторых, компьютеры и компьютерные сети достигли достаточно больших вычислительных мощностей, чтобы работать в режиме, схожем с режимом работы мозга человека, то есть в режиме реального времени осуществлять нечеткие вы числения, обучать большие нейронные сети, осуществлять самообучение. В-третьих, в науке были открыты методы получения и формализации знаний такого рода, которые еще в середине прошлого века считались уникальными и не повторимыми. Сразу несколько направлений в психологии, из которых наиболее популярно и известно нейролингвистическое программирование (Neuro-Linguistic Programming, NLP), доказали, что есть возможность переводить человеческий опыт в самых разнообразных сферах деятельности на язык формальных описаний, а за тем, используя подобные описания, обучать этому опыту и навыкам работы с ним других людей. Как оказалось, все, от искусства продаж до навыков гипноза, от самой глубокой психофизической саморегуляции до умения продуктивно и творче ски мыслить, может быть извлечено из мозга эксперта, превращено в передаваемые знания и усвоено другими людьми. Такое сочетание потребности и возможностей неизбежно ведет к появлению новой парадигмы обработки информации в компьютерной индустрии. Эта пара дигма не замедлила появиться под названием «управление знаниями» (knowledge management) и ныне приобретает все большую популярность и широкое распро странение. Что такое «управление знаниями», что можно и нужно относить к нему, что включить в это понятие, что исключить — на этот счет существует множество точек зрения и моделей. На рис. 3.1 представлена четырехслойная модель предметной области управления знаниями. Организационные, социальные и управл! элеме Теоретическое и философское ядро /" Поддерживающие элементы и технологии Процессы управления знаниями Ж Рис. 3 .1 . Четырехслойная модель предметной области управления знаниями 78 Глава 3. Теоретические основы управления знаниями Теоретическое и философское ядро управления знаниями составляют как фило софские, так и естественнонаучные труды, исследования и произведения как древних (в большей степени), так и современных мыслителей, которые старались определить само понятие «знания», классифицировать и упорядочить виды и типы знаний, способы работы со знаниями* К философско-теоретическому ядру можно отнести труды таких ученых, как Аристотель, Полоний, Платон, Маршал, Маймо- нид, Гегель, Декарт, Кант, Поппель, Риль, Хайдеггер, Гадамер, Минский и другие. К процессам управления знаниями относятся: □ извлечение знаний, включая создание, исследование, накопление, проверку по лезности и применимости знаний; □ организация знаний, включая моделирование, классификацию, калибровку и интеграцию знаний; □ поставка знаний, включая распространение, техническую поддержку, совмест ное и повторное использование знаний. Организационные, социальные и управляющие элементы составляют третий слой четырехслойной модели. К этому слою относятся такие понятия, как знания и память организации, корпоративная культура, конкурентные преимущества, взаимодействие внутри и вне организации, интеллектуальный капитал, стратегии использования и передачи знаний, обеспечение сохранности, надежности и приват ности знания, измерение знаний, использование знаний в социальных сообществах и сетях, мотивация к использованию и созданию знаний у сообществ и индивидов, а также архитектура, интеграция и жизненный цикл системы управления знаниями. Поддерживающие элементы и технологии находятся во внешнем слое, и только они непосредственно связаны с технической стороной организации и управления знаниями. К этим элементам и технологиям можно отнести: □ сетевую инфраструктуру, мобильную и кабельную; □ хранилища данных, как структурированные и интеллектуальные, так и неструк турированные индексированные (то есть в чистом виде базы данных); □ приложения, обеспечивающие семантическое и онтологическое структуриро вание знаний; □ приложения, обеспечивающие безопасность, разделение доступа и шифрование данных; □ системы мета-знаний (экспертные системы, системы искусственного интел лекта), обеспечивающие частичную или полную автоматизацию процесса управления знаниями; □ корпоративные распределенные системы и порталы, обеспечивающие взаимо действие людей и знаний; □ технологии извлечения и представления знаний; □ программные агенты, обеспечивающие автоматизированное накопление знаний; Существуют и многие другие технологии, оформленные непосредственно в виде приложений пользователя или приложений среднего звена, а также аппаратное обеспечение этих технологий. 3.2. Данные, информация и знания 79 3.1.2. Модель жизненного цикла управления знаниями Модель жизненного цикла управления знаниями в организации показана на рис. 3.2. Жизненный цикл управления знаниями напоминает жизненный цикл разработ ки программного обеспечения. Различие состоит в том, что при каждой итерации жизненного цикла программного обеспечения происходит улучшение функциональ ных возможностей программы, а при каждой итерации жизненного цикла управле ния знаниями происходит увеличение количества и качества знания в организации. Традиционно возникает вопрос: что же такое «знания» и чем они отличаются от обычных данных, десятилетиями обрабатываемых компьютером? Можно предло жить несколько рабочих определений, в рамках которых это становится очевидным. Как отмечено в главе 1, под данными понимается закодированная определенным способом информация. При обработке на компьютере данные трансформируются, условно проходя несколько этапов. 1. Получение результатов измерений и наблюдений, фиксируемых на материаль ных носителях информации (таблицы, протоколы, справочники). Рис. 3.2. Модель жизненного цикла управления знаниями 3.2. Данные, информация и знания 80 Глава 3. Теоретические основы управления знаниями 2. Разработка моделей (структур) данных в виде диаграмм, графиков, функций. 3. Ввод данных в компьютер на языке описания данных. 4. Создание и поддержка базы данных на машинных носителях. Знания связаны с данными, основываются на них, но представляют собой результат мыслительной деятельности человека, обобщают его опыт, полученный в ходе выпол нения какой-либо практической деятельности. Они получаются эмпирическим путем. Часто под знаниями понимают структурированные данные, данные о данных, или метаданные. |