Компьютерные технологии

Лекции по предмету: «Компьютерные технологии » 1 ОГЛАВЛЕНИЕ ЛЕКЦИЯ №1 ....................................................................................................................................................... 3 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ .................................................................................................................................. 3 СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ ................................................................................................................................................... 5 Перевод чисел из произвольной системы в десятичную ................................................................................. 7 Перевод чисел из десятичной СС в заданную .................................................................................................. 7 К ЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .......................................................................... 10 ЛЕКЦИЯ №2 ..................................................................................................................................................... 14 КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ................................................................................................ 14 ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .......................................................................................... 14 ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ УПРАВЛЯЕМОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ (ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ)................................................................................... 14 ФУНКЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ................................................................................................................ 14 ПРОДУКЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .................................................................................................... 15 ЭВОЛЮЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.............................................................................................................. 15 РЕАЛИЗАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ........................................................................................................... 16 РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ ЭКСПЕРТНЫМИ СИСТЕМАМИ И СИСТЕМОЙ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ............................................ 17 СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ............................................................................................................... 17 Пример создания и определения возможностей информационных систем для бизнеса .......................... 17 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ....................................................................................... 18 2 Лекция №1 Основные понятия и определения Информатика – наука, изучающая все аспекты получения, хранения, преобразования, передачи и использования информации. Информатика состоит из следующих научных направлений:  Теоретическая информатика;  Кибернетика;  Программирование;  Искусственный интеллект;  Информационные системы. Теоретическая информатика – математическая дисциплина. Она использует методы математики для построения и изучения модели обработки, передачи и использования информации, создает теоретический фундамент для всех разделов информатики. Теоретическая информатика изучает следующие дисциплины:  Математическая логика;  Вычислительная математика и геометрия;  Теория информации и кодирования;  Системный анализ;  Теория принятия решений. Из определения информатика можно увидеть, что центральное место информатике занимает понятие информации. Информация является абстрактной категорией и связана с процессом познания человеком окружающего мира. Поэтому понятие «информация» используется в различных смыслах в зависимости от конкретной области приложения. Основные понятия информационных технологий Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. 3 Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных нa достижение поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов. Информация – это совокупность каких-либо сведений, данных, передаваемых устно (в форме речи), письменно (в виде текста, таблиц) либо другим способом (например, с помощью звуковых или световых сигналов, электрических и нервных импульсов). В информатике под информацией понимают абстрактное значение выражений, графических изображений, указаний и высказываний. Информация, вводимая в компьютер должна быть конкретной и однозначной. Издавна люди пользовались шифрами. Самыми простыми и удобными из них были цифровые шифры. Для обработки компьютером любая информация кодируется с помощью цифр. Цифры представляются электрическими сигналами, с которыми работает компьютер. Для удобства различения в компьютере используют сигналы двух уровней. Один из них соответствует цифре 1, другой - 0. Цифры 1 и 0 называются двоичными. Они являются символами, из которых состоит язык, понимаемый и используемый компьютером. Т.о., любая информация в компьютере представляется с помощью двоичных цифр. Наименьшей единицей информации является бит (bit). Бит - это количество информации, необходимое для однозначного определения одного из двух равновероятных событий. Один бит информации получает человек, когда он узнает, опаздывает с прибытием нужный ему поезд или нет, был ночью мороз или нет, присутствует на лекции студент Иванов или нет и т.д. В информатике принято рассматривать последовательности длиной 8 бит. Такая последовательность называется байтом. С помощью одного байта можно записать двоичные коды 256 (28) чисел от 0 до 255. Единицы измерения информации: 4 1байт=8 бит 1килобайт (Кб) = 1024=210 байт 1мегабайт (Мб) = 1024 килобайт 1 гигабайт (Гб) = 1024 мегабайт 1 терабайт (Тб) = 1024 гигабайт Системы счисления Все возможности вычислительной техники (ВТ) реализуются путем создания разнообразных комбинаций сигналов высокого и низкого уровней, которые условились называть «единицами» и «нулями». Система счисления (СС) - это система записи чисел с помощью определенного набора цифр. CС называется позиционной, если одна и та же цифра имеет различное значение, которое определяется ее местом в числе, иначе непозиционная. Пример:  Десятичная СС является позиционной: 9 – стоит на 9-ой позиции.  Римская СС является непозиционной: значение цифры Х в числе ХХІ остается неизменным при вариации ее положения в числе. Количество различных цифр, употребляемых в позиционной СС называется основанием СС. Развернутая форма числа - это запись, которая представляет собой сумму произведений цифр числа на значение позиций. Например: 8527=8*103+5*102+2*101+7*100 Развернутая форма записи чисел произвольной системы счисления имеет вид: X  m a q , i i  n 1 где i X - число; a - основа системы исчисления; 5 i - индекс; m - количество разрядов числа дробной части; n - количество разрядов числа целой части. Десятичная СС – это система, в которой для записи чисел используются цифры от 0 до 9. Основанием десятичной системы счисления является число 10. Двоичная СС - это система, в которой для записи чисел используются две цифры 0 и 1. Основанием двоичной системы счисления является число 2. Если основание используемой СС больше десяти, то для цифр вводят буквенное обозначение. Например: если 10=А, а 11=В. В шестнадцатеричной СС 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15 с основа - соответствующими это цифры обозначениями 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F. Примеры чисел: 17D, F12AH. В ВТ применяют позиционные СС с недесятичным основанием: двоичную, восьмеричную, шестнадцатеричную. Для обозначения используемой СС число снабжают верхним или нижним индексом, в котором записывают основание СС. Другой способ – использование латинских букв после записи числа: D – десятичная СС В – двоичная СС О – восьмеричная СС Н – 16-ричная СС. Несмотря на то, что 10-тичная СС имеет широкое распространение, цифровые ЭВМ строятся на двоичных элементах, т.к. реализовать элементы с 10 четко различимыми состояниями сложно. Историческое развитие ВТ сложилось таким образом, что ЭВМ строятся на базе двоичных цифровых устройств: триггеров, регистров, счетчиков, логических элементов и т.д. 16-ая и 8-ая СС используются при составлении программ на языке машинных кодов для более короткой и удобной записи двоичных кодов – команд, данных, адресов и операндов. 6 Задача перевода из одной СС в другую часто встречается при программировании, особенно, на языке Ассемблера. Например, отыскать неисправность в ЭВМ невозможно без представлений о двоичной СС. В таблице приведены некоторые числа, представленные в различных СС. Двоичные числа 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 Восьмеричные числа 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 Десятичные числа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Шестнадцатеричные числа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F Перевод чисел из произвольной системы в десятичную Для перевода числа из любой позиционной СС в десятичную необходимо использовать развернутую форму числа, заменяя, если это необходимо, буквенные обозначения соответствующими цифрами. Пример: 11012=1*23+1*22+0*21+1*20=1310 17D.ECH=12·16-2 + 14·16-1 +13·160 + 7·161 + 1·162=381.921875 Перевод чисел из десятичной СС в заданную 1) Для преобразования целых чисел десятичной системы счисления в число любой системы счисления последовательно выполняют деление нацело на основание СС, пока не получат нуль. Числа, которые возникают как остаток от деления на основание СС, представляют собой последовательную запись разрядов числа в выбранной СС от младшего 7 разряда к старшему. Поэтому для записи самого числа остатки от деления записывают в обратном порядке. Например: Читая остатки от деления снизу вверх, получим 111011011. Проверка: 1*28+1*27+1*26+0*25+1*24+1*23+0*22+1*21+1*20= = 1+2+8+16+64+128+256=47510. Информация является одним из ценнейших ресурсов общества, наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Тогда справедливо следующее определение. Информационная технология (ИТ) - совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия. Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различным, поэтому целесообразно выделить глобальную, базовые и конкретные информационные технологии: 8 Глобальная информационная технология включает модели методы и средства, формализующие и позволяющие использовать информационные ресурсы общества. Базовая определенной информационная области технология предназначена для применения (производство, научные исследования, обучение и т.д.). Конкретные обработку информационные данных при технологии решении реализуют функциональных задач пользователей (например, задачи учета, планирования, анализа). Техническими средствами производства информации являются аппаратное, программное и математическое обеспечение процесса. Данные процессы можно объединить под общим термином инструментарий ИТ. Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель. В качестве распространенные инструментария виды можно программных использовать продуктов для следующие персонального компьютера: 1) текстовый процессор (редактор), 2) настольные издательские системы, 3) электронные таблицы, 4) системы управления базами данных, 5) электронные информационные записные системы книжки, функционального электронные назначения календари (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), экспертные системы и т.д. Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. На первый взгляд 9 может показаться, что определения информационной технологии и системы очень похожи между собой. Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель целенаправленных информационной действий по технологии переработке - первичной в результате информации получить необходимую для пользователя информацию. Информационная система - человеко-компьютерная система для поддержки принятия решений и производства информационных продуктов, использующая компьютерную информационную технологию. Основная цель информационной системы - организация хранения и передачи информации. Классификация видов информационных технологий В настоящее время классификация ИТ проводится по следующим признакам: 1) способу реализации в автоматизированных информационных системах (АИС), 2) степени охвата задач управления, 3) классам реализуемых технологических операций, 4) типу пользовательского интерфейса, 5) вариантам использования сети ЭВМ, 6) обслуживаемой предметной области и др. 1) по способу реализации ИТ делятся на:  традиционные ИТ существовали в условиях централизованной обработки данных, до периода массового использования ПЭВМ. 10  новые (современные) ИТ связаны в первую очередь с информационным обеспечением процесса управления в режиме реального времени. 2) По степени охвата информационными технологиями задач управления выделяют: 3)  электронную обработку данных,  автоматизацию функций управления,  поддержку принятия решений,  электронный офис,  экспертную поддержку. По классу реализуемых технологических операций ИТ подразделяются:  на работу с текстовым и табличным процессорами,  графическими объектами,  системы управления БД,  гипертекстовые  мультимедийные системы. Технология формирования видеоизображения получила название компьютерной графики. Компьютерная графика - это создание, хранение и обработка моделей объектов и их изображений с помощью ЭВМ. Эта технология проникла в область моделирования различных конструкций (машиностроение, авиационная техника, автомобилестроение, строительная техника и др.), экономического анализа, проникает в рекламную деятельность, делает занимательным досуг. В классическом понимании система управления БД (СУБД) представляет собой набор программ, позволяющих создавать и поддерживать БД в актуальном состоянии. 11 Гипертекстовая технология - организация текста в виде иерархической структур. Материал текста делится на фрагменты. Каждый видимый на экране ЭВМ фрагмент, дополненный многочисленными связями с другими фрагментами, позволяет уточнить информацию об изучаемом объекте и двигаться в одном или нескольких направлениях по выбранной связи. Мультимедиа-технология программно-техническая - организация обмена с компьютером текстовой, графической, аудио и видеоинформацией. 4) зрения По типу пользовательского интерфейса можно рассматривать ИТ с точки возможностей доступа пользователя к информационным и вычислительным ресурсам. 5) По обслуживаемым предметным областям ИТ подразделяются разнообразно. Например, только в экономике ими являются, бухгалтерский учет, банковская, налоговая и страховая деятельность и др. Рассмотрим типичные применения информационных технологий, применяемых в управленческой системе предприятия: Бухгалтерский учет - классическая область применения информационных технологий и наиболее часто реализуемая на сегодняшний день задача. Управление финансовыми потоками. Внедрение информационных технологий в управление финансовыми потоками также обусловлено критичностью этой области управления предприятия к ошибкам. Управление производственным процессом представляет собой очень трудоемкую задачу. Основными механизмами здесь являются планирование процессом. и оптимальное Автоматизированное управление решение производственным подобной задачи дает 12 возможность грамотно планировать, учитывать затраты, проводить техническую подготовку производства, оперативно управлять процессом выпуска продукции в соответствии с производственной программой и технологией. Управление маркетингом подразумевает сбор и анализ данных о фирмах-конкурентах, их продукции и ценовой политике, а также моделирование параметров внешнего окружения для определения оптимального уровня цен, прогнозирования прибыли и планирования рекламных кампаний. Решение большинства этих задач могут быть формализованы и представлены в виде информационной системы, позволяющей существенно повысить эффективность управления маркетингом. Документооборот является очень важным процессом деятельности любого предприятия. Хорошо отлаженная система учетного документооборота отражает реально происходящую на предприятии текущую производственную деятельность и дает управленцам возможность воздействовать на нее. Поэтому автоматизация документооборота позволяет повысить эффективность управления. Кроме того, использование web-технологий открывает широкие перспективы для электронной коммерции и обслуживания покупателей через Интернет. 13 Лекция №2 Классификация компьютерных технологий Виды Текст обрабатываемой информации Виды Текстовые информационных редакторы технологий Графика Данные Знания (устно) Объекты Графические процессоры СУБД Экспертные системы Мультимедиа Интегрированные пакеты Типа Microsoft Системы делятся на: Финансово-экономические, производственные, информационные, локальные. Характеристики информационных технологий Методология Признаки Результат Улучшить метод обработки информации (алгоритм) Улучшение целостной технологической системы Внедрение в технологию управления Меняющиеся функции пользователей (специалистов) Увеличение поступления потока информационной среды Новая технология коммуникации Новая технология обработки информации Улучшение интерфейса и хранение информации Новые технологические решения Информационная система с точки зрения управляемой информационной системы (информационная система как объект управления) Объект управления Информационные системы Оперативный уровень Менеджер подразделений и функциональный менеджер Тактический уровень Менеджеры проектов Стратегический уровень Директора, топменеджеры Функции информационных систем В финансах и учете:  Формирование бюджета компании(1С)  Финансовый план  Финансовые прогнозы 14  Анализ и контроль В маркетинге:  Управление продажами  Логистика (Доставка)  Анализ, контроль  Исследование рынка В производстве информационной системы:(ERM)  Контроль качества  Планирование объемов производства  Технология производства Прочие:  Внешний контроль  Стратегическое управление Продукция информационных технологий 1. Информация (данные, знания, программные средства) 2. Связь, средства коммуникации, передачи 3. Продукт ориентированного пользователя (конкретная информация, донесенная до пользователя) Потребители рынка информационной технологии: Частные Юридические  Разделяются по виду системы (направление деятельности)  Социальное разделение (сегментация) Пороговое значение информации (критическое)  Изменение объемов производства, поставок  Изменение структуры затрат предприятия  Изменение в показателях эффективности работ предприятия Накопление критической массы – основания для изменения информационной системы. Эволюция информационных систем Периоды 1950-1960г. 1960-1970г. Концепции Виды Цели информационных систем Формирование Информационные Повышение скорости безбумажного системы обработки документооборота документооборота документов на бухгалтерские машины, электромеханические бухгалтерские машины Расчетные функции, Системы управления Ускорение систем машины стали подготовки отчетности поддерживать цели (экономической) компаний (планирование 15 экономики). Расчет дисконтов потоков денег. Управленческий контроль 1970-1980г. 2000г. Системы поддержки принятия решений (прототип эксперт системы), т. к не было еще сетей. Пользователи ориентированы на цели высшего руководства. Стратегические информационные системы Эра компьютерных технологий (Intranet, ExtraNet). Формирование информационных полей Разработка рациональных решений Обеспечение конкурентоспособности Реализации информационных систем Локальные системы Малые интегрированные системы Средне интегрированные системы Крупные интегрированные системы 1С (бухгалтерские системы) Scale экономическая составляющая компании и система производства малых предприятий Syteline SAP R\3 MFGOPRO ORACLE Application Группы Галактика\Парус Система принятия решений – диалоговая, автоматизированная система, использующая правила принятия решений и соответствие модели с базой данных, а также интерактивный компьютерный процесс моделирования поддерживающей принятие самостоятельных и неструктурных решений (т.е. простых) отдельными менеджерами, принимающими решения для получения конкретных реализуемых решений проблем. I класс системы принятия решений – выполняет наибольшее количество функциональных решений предприятия (электронные обороты). II системы индивидуального пользования. Структурные решения принимаются небольшой группой человек. 16 III Рассчитываются на конкретного исполнителя, например, Excel. Различия между экспертными системами и системой принятия решений Цель Кто принимает решения Ориентация DDS система принятия решений Поддержка решений Менеджеры Принятие решений Объекты поддержки Используемая информация Потребительские группы Численное представление Тип задач Уникальные задачи Содержание БД Фактическое Экспертная система Имитация работы эксперта Система Передача информации, тиражирование на группы пользователей Потребительские группы Символы (представление символами) Повторяющаяся информация Процедурные (дискретные значения) Создание информационных систем Маркетинг. Определяем степень полезности, экономической выгодности, наличие альтернатив. Пример создания и определения возможностей информационных систем для бизнеса 1. Установка необходимости инвестиций, их размера и характера. 2. Оценка текущей ситуации 3. Оценка потребностей будущих инвестиций 4. Видение информационной системы: a. Информационная архитектура  Роль менеджера – пользователя  Бизнес – планирование  Планирование и контроль b. Техническая архитектура  Инфраструктуру  Расположение  Рабочие станции  Данные  Операции 17 Цель стратегии состоит в том, чтобы определять потребности фирмы в информации, определять структуру и управление информацией. Практическое применение информационных технологий Принципы Правильные решения Неправильные решения Развитие в области информационных технологий обуславливается основной деятельностью компании, а не технологической Руководитель производства должен самостоятельно принимать решение в выборе ИТ Отдел информационной технологии самостоятельно принимает решении о выборе новых ИТ Решение о финансировании обл. Ит принимается также как и в других сферах 1. Определение соответствие развития информационных систем с точки зрения бизнеса, т.е. прибыли 2. Делать акцент на получение реальной отдачи 3. Запрашивать информацию о данной ситуации и конкретных случаях использования ИС 1. Централизованно устанавливать стандарты и их придерживаться 2. По возможности использовать стандарт ПО (известных фирм, а не экзотическое ПО) 1.Решение по развитию Инфрастуктуры подменяются приобретением новых приложений Информационная имеет простую, структуру система гибкую 2. Выбирать проекты по своему желанию без тщательного изучения 3. Рассматривать ИТ как черный ящик 1.Сосредоточение на сокращение затрат на ИТ 2.Довольствоваться достигнутым 3. Передавать внедрение информационных проектов техническому отделу полностью 18 19