Лекция 1

ТЕХНОЛОГИЯ – совокупность правил и действий с использованием каких-либо средств, которые являются общими для некоторой группы задач.

Любая технология включает 3 составляющих:

- информационную – описание принципов и методов производства;

- инструментальную – орудия труда;

- социальную – люди.

ЦЕЛЬ технологии: выпуск продукции, удовлетворяющей определенным требованиям.

Предпосылки появления информационной технологии:

- появление больших объемов информации на различных видах носителей, требующих систематизации обработки.

- появление быстродействующих, надежных и недорогих средств обработки информации.

- появление различных средств связи и коммуникаций.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ – совокупность методов, способов и приемов повышения эффективности использования информационных ресурсов путем сбора, регистрации, хранения, передачи и обработки информации и вывода ее на отображающем устройстве для дальнейшего использования человеком.

ДАННЫЕ – изолированные факторы, величины и их соотношения, преобразование которых позволяет получить информацию. Данные оцениваются точностью и целостностью.

ИНФОРМАЦИЯ – сведения о лицах, предметах, явлениях и процессах независимо от формы их представления, которые уменьшают степень неопределенности некоторой ситуации.

Для измерения информации используются 2 параметра:

- объем данных, который измеряется количеством символов или разрядов (бит, байт..)

- количество информации, которое называется энтропией (мера неопределенности).

Информация, представленная в определенной форме и подлежащая передаче, называется сообщением, а процесс упорядочивания данных или информации называется структурированием или формализацией.

СВОЙСТВА ИНФОРМАЦИИ:

- достоверность – способность отражать реально существующие объекты с заданной точностью.

- актуальность – степень соответствия информации к текущему моменту времени.

- полнота – достаточность для принятия решения.

ЗНАНИЯ - известная, проверенная практическим опытом информация, которая оценивается по результатам ее применения в определенной области. Возможность прогнозировать события.

НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – это такие технологии, которые позволяют по заданному критерию с использованием современных средств обработки информации, математических моделей, пакетом прикладных программ и доступа к удаленным базам данных, а так же система поддержки принятия решений, получить пользователю в реальном масштабе времени одного или нескольких путей реализации заданной проблемы.

Составными элементами любой информационной технологии являются:

- комплекс программных средств, состоящий из общесистемного и прикладного программного обеспечения.

- комплекс аппаратных средств, состоящий из средств обработки информации, коммуникации и организации техники.

- нормативно-правовая база.

СИГНАЛ – физический процесс, несущий сообщение о каком-либо событии или состоянии объекта.

Сигналы могут иметь различную физическую природу (оптические, электрические, магнитные, ультразвуковые…).

Формы представления сигнала:

- аналоговые (непрерывные)

- дискретные.

Виды представления информации: визуальное, аудио (принимаемая и передаваемая в виде звуков), органолептическая, тактильная (ощущения), машинная (средства вычислительной техники).

Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

КОД – совокупность правил кодового обозначения слова.

Схема передачи информации:

Источник канал приемник

Питания передачи питания

Информация на схеме может представляться в следующих режимах:

- симплексный – передача осуществляется только в одном направлении.

- комплексный – передача и прием одновременно.

- полудюплексный – передача и прием осуществляются попеременно.

Лекция 2

Информационные системы. Классификация.

СИСТЕМА-это целостное образование закономерно связанных друг с другом объектов, явлений, сведений, знаний об окружающей среде.

Признаки системы:

1. Сложность-характеризуется количеством входящих в нее элементов и организации их взаимодействия

2. Целостность-система функционирует с заданной единой целью.

3. Делимость-система состоит из отдельных независимых узлов, элементов, подсистем, которые решают различные задачи

4. Структурированность-наличие в системе устойчивых связей или соотношений.

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА-упорядоченная совокупность взаимосвязанных документов, массивов документов, в том числе с использованием средств вычислительной техники, реализующих информационный процесс.

Основу информационной системы составляют средства, методы и персонал, обеспечивающие сбор, хранение, обработку, передачу, отображение информации.

схема Информационная система

устройство ввода устройство вывода

устройство преобразования устройство обработки устр-во преобразования

устройство хранения

обратная связь устройство отображения

Информационный процесс-сбор, обработка, накопление, хранение, поиск, распространение информации.

Пользователь информации-субъект, обращающийся к информационной системе за необходимой информацией.

На представленной схеме пользователь находится в обратной связи с системой управления.

Обратная связь увеличивающая влияние входа системы на ее выход - положительная, а уменьшающая - отрицательная.

Работая с информационной системой пользователь сравнивает текущее и требуемое состояние объекта и выбирает необходимое управленческое воздействие.

Общение персонала с информационной системой происходит через оконеченные устройства, которые называются терминальными (клава, мышь).

В целом информационную систему составляют совокупность ее отдельных частей-подсистем.

Подсистема-часть системы, выделенная по определенному признаку.

Лекция 3

Структура ИС. Структуру любой ИС можно рассматривать как некоторую совокупность однородных и обязательных подсистем независимо от сферы их применения. Такие подсистемы принято называть обеспечивающими. ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПОДСИСТЕМЫ: (в центре пишешь ИС дальше в разные стороны (вверх, вниз, вправо, влево, по диагонали) стрелки) эргономическое обеспечение; информационное обеспечение; математическое обеспечение; программное обеспечение; лингвистическое обеспечение; правовое обеспечение; организационное обеспечение; техническое обеспечение.

Информационная подсистема – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации и информационных потоков, циркулирующих в организации (массивы инфы, классификаторы).

Математическое обеспечение – математические методы, их модели, и алгоритмы обработки информации (средства моделирования объекта, процесса, математической статистики).

Программное обеспечение – совокупность общесистемный и специальных программ.

Общесистемное программное обеспечение – комплексы программ, предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Специальное программное обеспечение – совокупность программ разработанных для решения конкретной задачи (пакеты прикладных программ для решения узкоспециализированных задач).

Лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств для формализации естественного языка с целью общения человека и информационной системы.

Техническое обеспечение – комплекс технических средств, обеспечивающий работу информационных систем и сервисное оборудование. ( к техн. Средствам относится средства отображения и сбора инфы). Сервисное оборудование – совокупность различных устройств обеспечивающая надежное функционирование и безотказную работу оборудования.

Организационное обеспечение – совокупность способов и методов регламентирующих деятельность персонала при работе с техническими средствами и между собой.

Правовое обеспечение – совокупность правовых норм и правил нормативных актов, определяющих разработку, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации, а также регулирующих взаимоотношения заказчиков и поставщиков продукции при приобретении и исполнении технических средств и программного обеспечения.

Эргономическое обеспечение – совокупность методов и средств, направленных на обеспечение наиболее эффективного взаимодействия человека и информационной системы.

Вопрос 3 (Схема)

ИС

Уровень автоматизации Сфера применения

Ручные; автоматические; автоматизированный уровень управления

Характер исполнения информации

Масштабное интегрирование компонентов

Вид управления процессами

ИС классифицируют по различным признакам, но чаще всего подразделяют по уровню автоматизации и сфере применения. В ручных системах все функции выполняет человек без использования каких либо технических средств. ИС в которых управление процессом осуществляется без вмешательства человека называется автоматическими.

В автоматизированных системах в отличии от автоматических обязательным элементом является человек, который вмешивается в процесс обработки инфы или управления.

Управление процессами подразделяет на несколько видов:

• Технологическое управление направлено на автоматизацию функций производственного персонала технологических процессов и часто связано с управлением техническим оборудованием.

• Организационное управлении направлено на автоматизацию функций административного или управленческого персонала.

• Организационно-техническое управление которое обычно является многоуровневым и управляет как технологическими процессами так и всей организацией.

Управление представляет собой целенаправленную деятельность, которая базируется на информационных потоках. На уровне гос управления выделяют:

Отраслевые – информационное обслуживание аппарата управления ведомств; территориальные – управление административно-территориальными районами; межотраслевые системы – управление различными отраслями и регулирование их деятельности с единого центра управления.

На эксплуатационном уровне различают задачи:

Сбор и обработка информации, ее контроль и учет, подготовка и передача информации на более высоком уровне.

На тактическом уровне:

Предварительный анализ информации, оперативная корректировка определенных режимов обработки, контроль качества и систематизация информации, координация работы нижестоящего уровне.

А стратегическом уровне:

Управление и контроль нижестоящем уровне, корректировка баз данных управляющих программ, сбор и хранение всех пакетов информации.

По масштабу интегрирования подразделяются:

На локальные – не связанные с другими информационными системами

На функционально-связанные – системы, взаимодействие с различными другими информационными системами с совместимым техническим и программным обеспечением.

По характеру использования подразделяются на:

Информационно-поисковые системы осуществляют ввод, систематизируют хранение и выдачу информации по запросу пользователя;

Информационно-решающие системы осуществляют обработку информации в соответствии и заданными алгоритмами.

Критерии развития информационного обеспечения:

Наличие ЭВМ; уровень развития телекоммуникационных средств связи; доля населения, занятого в информационной сфере.

Лекция 4

Автоматизированная ИС

АИС предназначена для повышения эффективности функционирования организаций или предприятий путем подготовки оптимальных управленческих решений с участием человека. АИС представляет собой более высокий уровень развития ИС и состоит из совокупности информации, математических моделей, программных и технических средств, а также соответствующих специалистов. В зависимости от роли человека в процессе управления АИС и реализуемые ими технологии подразделяют на информационные и управляющие.

Понятие информационного продукта; услуги; ресурса; коммуникационной среды и абонентской системы.

Информационный продукт – совокупность данных, представленная пользователю в различной установленной форме.

Информационная услуга – процесс предоставления и получение информационных продуктов (или предоставление в распоряжение пользователя информационных продуктов)

Предметом отношений между юридическими и физическими лицами выступают информационные ресурсы которые представляют собой отдельные документы или массивы документов на различных видах носителей.

Структурирование – процесс взаимосвязи известных данных (формализация)

База данных – правила организации взаимосвязанных данных, основанный на принципах описания, сортировки и хранения.

Информационная сфера – область в которой создается, преобразуется и потребляется информация.

Коммуникационная среда – процесс передачи информации которая предполагает наличие источника и приемника информации, а также каналов связи, по которым данные передаются от источника к получателю информации.

Передача информации осуществляется по различным каналам связи:

Телефонная; каналы передачи цифровой информации; радио каналы; спутниковая.

Абонентская система – объект, который формирует и использует массивы данных в сетях.

Рабочая станция – аппаратура, которая выполняет операции, связанные с передачец и приемом информации.

Совокупность рабочих станций и абонентов наз-ся абонентской системой.

Понятие ММВК и ВС

ММВК/ВС образуется при физическом соединении 2х или более ЭВМ.

Для создания сети необходимо специальное аппаратное обеспечение и программные продукты.

Назначение всех видов ВС и комплексов определяется 2-мя функциями:

1. совместное использование аппаратных и программных средств.

2. совместный доступ к ресурсам данных.

На практике различают ММВК и компьютерные ВС .

ММВК (ВС) представляет собой совокупность установленных на небольшом расстоянии ЭВМ и терминалов, объединенных в общую систему с помощью устройств сопряжения и каналов связи, которые выполняют единый информационный вычислительный процесс.

Централизованная система – реализует все процессы информации и управления объектами в едином органе управления. Схема ее построения представляет центр ЭВМ, с которой связано несколько терминальных устройств. Ее достоинства: работа с большими объемами данных, а также простота изменения и модернизации программных различных подходов.

Однако такое построение представляет высокие требования к надежности ЭВМ и всему процессу исполнения информации, поскольку отказы или нарушения работоспособности центральной ЭВМ могут привести к серьезным последствиям, что требует дублирование ее функций.

Централизованная рассредоточенная структура включает в свой состав более 1-й ЭВМ, сохраняя принцип централизованного построения. В ней обрабатывается информация с учетом информационных потоков от др. ЭВМ и терминальных устройств.

В зависимости от удаления средств обработки информации ВС принято подразделять на локальные, региональные, корпоративные глобальные. Локальные ВС – это совокупность абонентов и рабочих станций, размещенных на относительно небольшом расстоянии и привязанных к одному месту!

Лекция 5

Региональная ВС (РВС) представляет собой совокупность абонентских систем, отдельных рабочих станций каналообразующего оборудования и ЛВС, находящихся на расстоянии в несколько сотен километров друг от друга.

Эта сеть включает в свой состав элементы размещенные на территории отдельной страны, экономического района, города, региона.

Глобальная ВС (Интернет). Объединяет отдельные абонентские системы, ЛВС, каналообразующее оборудование и РВС.

Взаимодействие между элементами осуществляется с помощью телефонных линий, системы радиосвязи, спутниковой связи и др.

Эта система позволяет объединить мировые информационные ресурсы и обеспечить к ним доступ в рамка существующих ограничений.

Корпоративная ВС относятся к сетям закрытого типа и включают в свой состав абонентские системы, отдельные рабочие станции, ЛВС, каналообразующее оборудование, которое может быть размещено на таком значительном удалении, как в ГВС.

КВС относятся к определенной организации, крупному подразделению или корпорации.

Простейшее соединение 2 ЭВМ для обмена и обработки информации называется прямым соединением. Их взаимодействие определяется конкретным устройством физического порта и механическими компонентами, видами разъемов.

Одноранговая система – это система, которая получается при соединении нескольких ЭВМ в одну ЛС, которая не имеет единого центра управления.

Сервер – это персональная или виртуальная ЭВМ, обслуживающая запросы клиента.

Под клиентом понимают рабочую станцию или решаемую задачу.

Обычно при включении в сеть более 3 ЭВМ, одна из них назначается сервером, который представляет собой источник ресурсов сети и обеспечивает управление этими ресурсами.

На сервер устанавливается сетевая операционная система и подключаются внешние устройства.

В ЛВС в зависимости от решаемых задач различают виды серверов, среди которых выделяют Файл сервер.

Файл сервер – это ЭВМ, выделенная для использования рабочими всеми рабочими станциями сети, имеющая большой объем основной и внешней памяти и управляемая специальной операционной системой, которая обеспечивает быстрый доступ пользователя к хранящимся в ней данных.

Файл сервер обеспечивает хранение данных, архивирование передачи, синхронизацию изменения данных.

Файл – клиент – архитектура дополнительного устройства. (Может быть концентратор – обслуживающее устройство)

Структура тонкого сервера представляет собой одну совершенную ЭВМ со специальным программным обеспечением, с которой связано несколько пользователей, распологающих устройствами отображений, клавиатурой и мышью.

Под топологией ЛВС понимается усредненная геометрическая схема соединения рабочих станций.

Схемы соединения:

1. кольцевое;

2. шинное;

3. звездообразная.

При кольцевом соединении выход одной из ЭВМ соединяется проводником с входом другой по замкнутому кольцу. При этом каждая ЭВМ передает поступающее сообщение к следующей ЭВМ, пока оно не будет принято той, которой предназначена. Такая топология не имеет сервера.

Преимущества:

1. низкая стоимость;

2. ненужно приобретать новую операционную систему;

3. при 10 ЭВМ производительность сети высокая;

4. все ЭВМ имеют одинаковый доступ к сети.

Недостатки:

1. выход из строя любой ЭВМ приводит к отказу сети;

2. не обеспечен должный уровень безопасности информации;

3. при возникновении коллизии в сети трудно локализовать источник.

Лекция 6

Шинное соединение является достаточно простым и не требует ретрансляции сообщений от одной ЭВМ к другой

Сообщение поступает сразу на все ЭВМ, но принимается только той, которой это сообщение предназначено.

Такое построение сети достаточно распространено и имеет высокое быстродействие, надежно, а также устойчива к отказам отдельных ЭВМ.

Преимущества:

1. экономный расход кабеля;

2. простота соединения и относительно высокая надежность;

3. возможность быстрой модернизации.

Недостатки:

1. при значительных объемах трафика уменьшается пропускная способность сети;

2. при возникновении отказов трудно локализовать их причину;

3. отказ кабеля останавливает работу всей сети.

Терминатор – устройство предназначенное для погашения сигнала, после его приема отдельной ЭВМ.

Звездообразное соединение представляет собой совокупность ЭВМ, соединенных между собой через отдельное устройство , которое называется концентратором.

Такая схема позволяет удобно выделить и подключить для управления сети сервер, что обеспечивает удобство взаимодействия ЭВМ друг с другом, высокий уровень защищенности информации.

Преимущества:

1. простота модернизации и возможность расширения сети путем добавления отдельных ЭВМ;

2. обеспечение высокого уровня администрирования сети;

3. отсутствие влияния отказа одной из ЭВМ на работу всей остальной сети;

4. хорошая ремонтопригодность;

Недостатки:

1. отказ центрального узла концентратора приводит к отказу работоспособности всей сети;

2. при большом количестве рабочих станций увеличивается расход кабеля или соединительных компонентов.

Полносвязанная топология.

ЭВМ

ЭВМ

ЭВМ

ЭВМ

Характеристика физической передающей среды (ФПС)

Важное место в работе ЛВС занимает ФПС обеспечивая передачу информации между всеми элементами сети. Такая передающая среда может быть создана с использованием 3 видов проводников (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель), а также радиопередающих приемных устройств.

При выборе проводников учитываются следующие показатели:

1. стоимость проводника, монтажа и обслуживания;

2. скорость передачи информации;

3. ограничения на передачу информации без дополнительного источника преобразования и усиления;

4. безотказность передачи информации;

Самым дешевым проводником является витая пара, которая состоит из 2 изолированных и скрученных между собой проводников. Распространено при создании ЛВС. Часто на практике используют экранированную витую пару, которая является наиболее устойчивой к внешним воздействиям электромагнитных полей. Обычное расстояние соединения отдельных элементов сети не превышает 100 метров.

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью и помехозащищенностью и обеспечивает передачу информации около 10 Мбит/с. Эти кабели могут использоваться в 2 режимах:

1. без модуляции, когда передача сигналов от первого ЭВМ к другой осуществляется без изменения их форм;

2. с модуляцией, когда цифровой импульсный сигнал преобразуется в аналоговый и направляется принимающему устройству, где преобразуется в цифровой сигнал (расстояние около 50 км.)

Существует также возможность передачи к одному КК нескольких потоков информации.

Оптоволоконный кабель представляет собой новую технологию используемую при создании вычислительных сетей. Здесь носителем информации является световой поток. Такая система устойчива к внешним электрическим помехам. И обеспечивает передачу информации со скоростью до 2 Гбит/с с высокой степенью достоверности и защищенности. Количество каналов передачи при этом может быть большим. При этом для обеспечения одновременного обмена информацией необходимо наличие 2 или более оптоволоконных проводников, т.к. передача осуществляется в симплексном режиме.

Сетевое межканальное взаимодействие в ВС может обеспечиваться с использованием беспроводных каналов связи. При этом используются радиочастотный, инфракрасный диапазоны.

Радиочастотный диапазон – расстояние связи несколько км.

Инфракрасный – несколько метров в пределах прямой видимости.

Лекция 7