Информация обладает следующими свойствами.

Лекция № 1

Введение. Информация. Понятие информационной системы. Классификация информационных систем. Определение информационных технологий.

 

Изучение любой дисциплины начинается с определений основных терминов и формулировки понятий.

Исходя из названия дисциплины, можно предположить, что основным объектом изучения будет являться информация, вернее технологии ее обработки.

Определим, что такое ИНФОРМАЦИЯ.

Информация – это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Информационное сообщение связано с источником сообщения (передатчиком), приемником (получателем) и каналом связи.

В одном ряду с этим понятие стоят понятия «данные» и «знания».

ДАННЫЕ – это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека.

ЗНАНИЯ – это информация, на основании которой путем логических рассуждений могут быть получены определенные выводы.

Информация — сведения об объектах и явлениях ок­ружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопреде­ленности, неполноты знаний.

Выделяют три фазы существования информации:

• ассимилированная информация — представление сообщений в сознании человека, наложенное на систему его понятий и оценок;

• документированная информация — сведения, зафиксированные в знаковой форме на каком-то физическом носителе;

• передаваемая информация — сведения, рассматриваемые в момент передачи информации от источника к приемнику.

В большинстве случаев информация собирается, пе­редается и обрабатывается с помощью знаков. Знаки — это сигналы, которые могут передавать информацию при наличии соглашения об их смысловом содержании меж­ду источниками и приемниками информации. Набор зна­ков, для которых существует это соглашение, называет­ся знаковой системой.

Правильное восприятие информации конечным потребителем может быть затруднено из-за наличия раз­личных помех, называемых информационным шумом. Различают три разновидности шума и, соответственно, три информационных фильтра, блокирующих этот шум:

• синтаксический фильтр. В последовательности знаков, передаваемых или хранимых на носителе, могут быть обнаружены участки, относительно которых отсутствует соглашение о придании им смысла. Эти участки составляют синтаксический шум, и они распознаются синтаксическим фильтром. Фильтр содержит набор правил, позволяющих различать правильные (осмысленные) и неправильные (бессмысленные) последовательности знаков;

• семантический фильтр. Первый аспект семантического шума связан с отсутствием новизны в получаемом сообщении, т. е. сообщение не расширяет знаний потребителя. Второй аспект семантического шума связан с прохождением ложного сообщения через синтаксический фильтр. Здесь семантический фильтр проверяет соответствие контролируемого сообщения уже имеющейся информации. Существенные для семантического фильтра взаимосвязи устанавливаются также предметными науками, например бухгалтерским учетом, экономической статистикой и т. д.;

• прагматический фильтр устанавливает степень ценности информации для потребителя. Элементы прагматической оценки обычно охватывают качественную сторону информации, характеризующуюся совокупностью свойств, позволяющих эффективно использовать информацию.

Информация обладает следующими свойствами.

Репрезентативность информации связана с правиль­ностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение здесь имеют правильность концепции, на базе которой сфор­мулировано исходное понятие, а также обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемо­го явления. Нарушение репрезентативности информации нередко приводит к существенным ее погрешностям.

Содержательность информации отражает семантиче­скую емкость, равную отношению количества семантиче­ской информации в сообщении к объему обрабатываемых данных. С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информа­ционной системы, так как для получения одних и тех же сведений требуется преобразовать меньший объем данных.

Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для приня­тия правильного решения состав (набор показателей). По­нятие полноты информации связано с ее семантикой и прагматикой. Как неполная, так и избыточная информа­ция снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации в момент ее использо­вания и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возник­новения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступле­ние не позже заранее назначенного момента времени, со­гласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близо­сти получаемой информации к реальному состоянию объ­екта, процесса, явления. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

• формальная точность, измеряемая значением единицы младшего разряда числа;

• реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется;

• максимальная точность, которую можно получить в конкретных условиях функционирования системы;

• необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необхо­димой точностью. Измеряется доверительной вероятно­стью необходимой точности, т. е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отлича­ется от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменение исходных данных без наруше­ния необходимой точности. Устойчивость информации так же, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования.

Информация на пути от источника к потребителю проходит ряд преобразователей — кодирующих и декоди­рующих устройств и т. д. На промежуточных стадиях пре­образования семантические и прагматические свойства сообщений отступают на второй план. Поэтому понятие информации обычно заменяется понятием данные.

Данные представляют собой набор утверждений, фак­тов или цифр, лексически и синтаксически связанных ме­жду собой. Лексические отношения отражают постоянные связи в структуре языка, например род — вид; часть — це­лое. Связи между отдельными частями сообщения отра­жаются синтаксическими отношениями. Они являются переменными (например, положение запятой в предложе­нии, от которого меняется смысл). Данные безразличны к семантическому и прагматическому фильтру.

Информационные ресурсы — отдельные документы и отдельные массивы документов в информационных сис­темах. Информационные ресурсы — это знания, подготов­ленные людьми для социального использования в обще­стве и зафиксированные на машинном носителе.

Одним из важнейших информационных ресурсов яв­ляется информация экономическая. Ее отличительная черта — связь с процессами управления коллективами людей, организаций. Экономическая информация сопро­вождает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и услуг. Значитель­ная часть ее связана с общественным производством и может быть названа производственной информацией.

Экономическая информация — совокупность сведений, отражающих социально-экономические процессы и служа­щих для управления этими процессами и коллективами лю­дей в производственной и непроизводственной сфере.

Особенности экономической информации, влияющие на организацию автоматизированной обработки:

· экономическая информация специфична по форме представления и отражается в виде первичных и свод­ных документов;

· экономическая информация объемна. Оптимальное управление экономическими процессами невозможно без достаточной информации о них;

· экономическая информация циклична. Для большинства производственных и хозяйственных процессов характерна повторяемость составляющих их стадий и информации, отражающей эти процессы (созданные программы обработки информации используются многократно);

· экономическая информация отражает результаты производственно-хозяйственной деятельности с помощью системы натуральных и стоимостных показателей;

· экономическая информация специфична по способам обработки. В процессе обработки преобладают арифметические и логические (сортировка, отбор) операции, а результаты представляются в виде текстовых документов, таблиц, диаграмм и графиков.

К важнейшим признакам классификации экономиче­ской информации относятся:

отношение к данной управляющей системе. Этот признак позволяет разделить сообщения на входные, внутренние и выходные;

признак времени. Относительно времени события делятся на перспективные (о будущих событиях) и ретроспективные. К первому классу относится плановая и прогнозная информация, ко второму — учетные данные. По времени поступления разделяются периодические и непериодические сообщения;

функциональные признаки. Формируется классификация по функциональным подсистемам экономического объекта. Например, информация о трудовых ресурсах, производственных процессах, финансах и т. д. или, в другом разрезе, — данные планирования, нормирова­ния, контроля, учета и отчетности.

Информационный процесс — это процесс преобразо­вания информации, в результате которого информация может изменить и содержание, и форму, как в простран­стве, так и во времени. Информационные процессы пред­ставляют тремя уровнями:

• концептуальным;

• логическим;

• физическим.

Концептуальный уровень определяет содержательный аспект информационного процесса. Технология пе­реработки информации начинается с формирования ин­формационного ресурса, который после преобразований должен превратиться в информационный продукт. Фор­мирование информационного ресурса начинается с про­цесса сбора информации, которая отражает объект управ­ления или исследования. Собранная информация для ее оценки (по полноте, непротиворечивости, достоверности и т. д.) должна быть подготовлена соответствующим об­разом, например в виде таблиц. После подготовки ин­формация может быть передана для дальнейшего преоб­разования традиционным способом или подвергнута процессу ввода, т. е. процессу преобразования в машинные данные, имеющие форму цифровых кодов. Процессы сбо­ра, подготовки и ввода в информационной технологии организационно-экономической сферы по своей реали­зации являются в основном ручными (кроме процесса подготовки).

Следующие за вводом информационные процессы выполняют преобразование данных в соответствии с постав­ленной задачей и протекают в ЭВМ под управлением раз­личных программ, которые позволяют организовать дан­ные так, что после вывода из ЭВМ результат обработки представляет собой наполненную смыслом информацию о результате решения поставленной задачи. При преобра­зовании данных выделяют следующие информационные процессы:

• процесс обработки данных;

• процесс обмена данных;

• процесс накопления данных;

• процесс представления знаний.

Процесс обработки данных — это преобразование значений и структур данных в форму, удобную для человеческого восприятия (отображение). Отображенные данные — это уже информация. Процедуры преобразова­ния данных осуществляются по определенным алгорит­мам и реализуются ЭВМ с помощью набора машинных операций. Процедуры отображения переводят данные из цифровых кодов в изображение или звук.

Информационный процесс обмена — это обмен дан­ными между процессами информационной технологии на уровне переработки данных. При обмене данными выделя­ют следующие типы процедур:

• процедуры передачи;

• процедуры организации сети.

Процедуры передачи данных реализуются с помощью операции кодирования-декодирования, модуляции-демодуляции, согласования и усиления сигналов. Процедуры организации сети включают в себя операции по комму­тации и маршрутизации потоков данных (трафика) в вы­числительной сети.

Процесс накопления — это преобразование информации в форме данных так, что ее длительное время можно хранить, постоянно обновляя, и оперативно извлекать в за­данном объеме и по заданным признакам. Процедуры про­цесса накопления состоят в организации хранения и актуа­лизации данных. Хранение предполагает создание структуры расположения данных в памяти ЭВМ, позволяющей быстро и неизбыточно накапливать данные по заданным признакам и не менее быстро осуществлять их поиск. Актуализация — это поддержание данных на уровне, соответствующем ин­формационным потребностям решаемых задач в системе, где организована информационная технология.

Процесс представления знаний объединяет процедуры формализации знаний, их накопления в формализо­ванном виде и формальной генерации (вывода) новых знаний на основе накопленных в соответствии с постав­ленной задачей.

Логический уровень информационной технологии представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при техно­логических преобразованиях информации и данных. При обработке данных формируются четыре основных инфор­мационных процесса:

• модель обработки;

• модель обмена;

• модель накопления;

• модель представления знаний.

Модель обработки данных включает в себя формализованное описание процедур организации вычислитель­ного процесса, преобразования данных и отображения данных. Под организацией вычислительного процесса по­нимается управление ресурсами компьютера при решении задач обработки данных. Процедуры преобразования дан­ных на логическом уровне представляют собой алгорит­мы и программы обработки данных и их структур. Про­цедуры отображения данных являются компьютерными программами преобразования данных, представленных машинным кодом, в воспринимаемую человеком инфор­мацию, несущую в себе смысловое содержание.

Модель обмена данными включает в себя формаль­ное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети, передачи, маршрутизации, коммутации, составляю­щих информационный процесс обмена. На основе моде­лей обмена производится синтез системы обмена данны­ми, при котором оптимизируются топология и структура вычислительной сети, метод коммутации, протоколы и процедуры доступа, адресации и маршрутизации.

Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая в компьютерном виде представляется базой данных. Логическая схема инфор­мационной базы должна формализовано описывать ее структуру и взаимосвязь элементов информации.

Модель представления знаний выбирается в зависимо­сти от предметной области и вида решаемых задач — логические, алгоритмические, фреймовые, семантические, ин­тегральные.

На логическом уровне взаимная увязка информацион­ных процессов осуществляется через модель управления данными системы управления базами данных (СУБД).

Физический уровень информационной технологии представляет ее программно-аппаратную реализацию. На физическом уровне информационные процессы включа­ют следующие подсистемы:

• подсистема обработки данных;

• подсистема обмена данных;

• подсистема накопления данных;

• подсистема управления данными;

• подсистема представления знаний.

Для выполнения функций подсистемы обработки данных используются ЭВМ. Обработка данных произво­дится с помощью программ решения задач в той пред­метной области, для которой создана информационная технология.

В подсистему обмена данных входят комплексы про­грамм и устройств, позволяющих реализовать вычисли­тельную сеть и осуществить по ней передачу и прием со­общений с необходимой скоростью и качеством.

Подсистема накопления данных реализуется с помо­щью банков и баз данных, организованных на внешних устройствах компьютеров и ими управляемых.

Подсистема управления данными организуется на компьютерах с помощью подпрограммных систем управления обработкой данных и организации вычислитель­ного процесса, систем управления вычислительной се­тью и систем управления базами данных.

Управление — это процесс целенаправленного воздействия на объект, организующий функционирование объекта по заданной программе. Информация, которая обеспечивает производство, распределение, обмен и по­требление материальных благ и решение задач органи­зационно-экономического управления, называется управ­ленческой. В управленческой деятельности информация выступает как один из важнейших ресурсов наряду с энергетическими, материальными, трудовыми, финансовыми.

Информационные процессы — это процессы сбора, передачи, накопления, хранения, обработки, поиска, вы­дачи и доведения информации до пользователя.

С точки зрения информационных процессов управле­ние можно разложить на следующие составляющие:

• выработка управляющим органом информации, которая соответствует цели (программе) управления, управляющей информации;

• передача управляющей информации объекту управления;

• получение и анализ реакции объекта (осведомительной информации об объекте управления и фактическом поведении);

• корректировка или выборка новой управляющей информации с целью оптимизации функционирования объекта управления.

Современная система управления экономическим объектом представляет собой человеко-машинный ком­плекс со следующими семью основными подсистемами обеспечения:

• информационное обеспечение — система классификации и кодирования информации, технологическая схема обработки данных, нормативно-справочная информация, система документооборота;

• организационное обеспечение — совокупность мер и мероприятий, регламентирующих функционирование системы управления, ее описание, инструкции и регламенты обслуживающему персоналу;

• техническое обеспечение — комплекс используемых в системе управления технических средств, включающий ЭВМ и средства связи;

• математическое обеспечение — совокупность методов, правил, математических моделей и алгоритмов решения задач;

• лингвистическое обеспечение — совокупность терминов и искусственных языков, правил формализации естественного языка;

• программное обеспечение — совокупность программ систем обработки данных и документов, необходимых для эксплуатации этих программ;

• правовое обеспечение — совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование системы.

Возможны следующие структурные решения систем управления экономическими объектами: децентрализо­ванное, иерархическое и централизованное.

Лицо, принимающее решение, исполнитель и объект управления с соответствующими связями образуют контур управления.

Выбор структуры управления определяется следую­щими соображениями:

• в быстро изменяющемся мире скорость получения информации для выработки управляющих решений должна быть высокой. Каждое звено передачи информации снижает оперативность. С этой точки зрения более эффективным является централизованное и децентрализованное управление;

• чем сложнее объект, тем больше необходима информация о нем. Возрастание объемов информации требует повышения пропускной способности канала. Каждый контур управления в децентрализованной и иерархической системах замыкается на часть объекта. Часть, естественно, меньше целого. С этой точки зрения децентрализованная и иерархическая системы лучше;

• каждое звено управления вносит свои ошибки. Чем выше уровень управления, тем больший ущерб наносит ошибка. В этом смысле преимущество на стороне децентрализованного управления;

• каждое нижестоящее звено управления способно сгладить ошибку вышестоящего, а вышестоящее путем оперативной коррекции управления в этом или в других контурах — уменьшить ущерб от ошибки ниже­стоящего. Поэтому лучше использовать иерархиче­скую систему;

• качество — единственный путь к успеху. Качество вы­ше там, где каждый видит результаты своего труда и отвечает за них. Лучшим образом это может быть реа­лизовано в децентрализованной системе, если только в ней не нарушена координация. Процесс принятия решений может протекать по двум основным схемам: интуитивно-эмпирической (основан­ной на сравнении проблемной ситуации с ранее встречав­шимися схожими ситуациями) и формально-эвристиче­ской (основанной на построении и исследовании модели проблемной ситуации). Независимо от схемы протекания процесса принятия решения информационное обеспече­ние управления является одним из решающих факторов принятия эффективных решений. Обычно под информа­ционным обеспечением управления понимают совокупность информационных ресурсов, средств, методов и тех­нологий, способствующих эффективному проведению всего процесса управления, в том числе разработке и реа­лизации управленческих решений.

Традиционно уровни принятия решений принято разделять на оперативный, тактический и стратегический. Ка­ждый из этих уровней требует определенной информаци­онной поддержки, которая обычно реализуется в виде не­которой автоматизированной информационной системы. В настоящее время существует множество программ­ных продуктов, обеспечивающих информационные техно­логии обработки экономической информации и автома­тизации офиса. К ним относятся текстовые процессоры, табличные процессоры, системы управления базами дан­ных, электронная почта, электронный календарь, компь­ютерные конференции, видеотекст, а также специализи­рованные программы управленческой деятельности: веде­ние документов, контроль исполнения приказов и т. д.

 

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работника любой профессии информацией для реализации функции управления.

В зависимости от уровня автоматизации различают ручные, автоматизированные и автоматические информационные системы.

Ручные ИС характеризуются выполнением всех операций по переработке информации человеком. В автоматизированных ИС часть функций управления или обработки данных осуществляют­ся автоматически, а часть — человеком. В автоматических ИС все функции управления и обработки информации выполняются техническими средствами без участия человека.

Информационная система включает в себя информационную среду и информационные технологии, определяющие способы реализации информационных процессов.

Информационная среда — это совокупность систематизирован­ных и организованных специальным образом данных и знаний.

Информационные технологии (ИТ) — это совокупность методов и программно-технических средств, объединенных в технологи­ческую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, рас­пределение и отображение информации с целью снижения тру­доемкости процессов использования информационных ресурсов.

Информационные технологии в экономике и управлении ба­зируются на аппаратных средствах и программном обеспечении. Аппаратные средства относятся к числу опорных технологий, т.е. могут применяться в любых сферах человеческой деятельности. Программное обеспечение организует процесс обработки инфор­мации в компьютере и решение профессиональных задач пользо­вателей.

Областями применения информационных технологий являют­ся системы поддержки деятельности людей (управленческой, ком­мерческой, производственной), потребительская электроника и разнообразные услуги, например связь, развлечения.

 

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Сегодня информация превратилась в стратеги­ческий ресурс человечества, единственный из всех ресурсов, ко­торый при потреблении не убывает, а возрастает.

Классификацию информационных систем можно проводить по ряду признаков: по назначению, по структуре аппаратных средств, по режиму работы и по характеру взаимодействия с пользователями.

Классификация информационных систем по назначению

По назначению ИС можно разделить на информационно-уп­равляющие, информационно-поисковые, системы поддержки при­нятия решений, обработки данных и информационно-справоч­ные системы.

Информационно-управляющие системы — это системы для сбора и обработки информации, необходимой для управления органи­зацией, предприятием, отраслью.

Системы поддержки принятия решений предназначены для на­копления и анализа данных, необходимых для принятия решений в различных сферах деятельности людей.

Информационно-поисковые системы — это системы, основное назначение которых поиск информации, содержащейся в различ­ных базах данных, различных вычислительных системах, разне­сенных, как правило, на значительные расстояния.

К информационно-справочным системам относятся системы, работающие в интерактивном режиме и обес­печивающие пользователей справочной информацией.

Системы обработки данных — это класс информационных сис­тем, основной функцией которых являются обработка и архива­ция больших объемов данных.

Классификация информационных систем по структуре аппаратных средств

Эта классификация информационных систем подразделяет их на однопроцессорные, многопроцессорные и многомашинные системы (сосредоточенные системы, системы с удаленным дос­тупом и вычислительные сети).

Однопроцессорные ИС строятся на базе одного процессора ком­пьютера, тогда как многопроцессорные системы используют ресур­сы нескольких процессоров.

Многомашинные системы представляют собой вычислительные комплексы. В сосредоточенных вычислительных системах весь ком­плекс оборудования, включая терминалы пользователей, сосре­доточен в одном месте, поэтому для связи между отдельными компьютерами системы не требуется применение системы пере­дачи данных.

Системы с удаленным доступом (с телеобработкой) обеспечи­вают связь между терминалами пользователей и вычислительны­ми средствами методом передачи данных по каналам связи (с ис­пользованием систем передачи данных).

Вычислительные сети — это взаимосвязанная совокупность тер­риториально рассредоточенных систем обработки данных, средств и систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользовате­лям дистанционный доступ к вычислительным ресурсам и кол­лективное использование этих ресурсов.

Классификация информационных систем по режиму работы

Если рассматривать используемый режим функционирования информационных систем, то можно выделить однопрограммный и мультипрограммный режимы вычислительной системы.

По характеру обслуживания пользователей выделяют пакетный режим, а также режимы индивидуального и коллективного пользо­вания.

Пакетная обработка — это обработка данных или выполнение заданий, накопленных заранее таким образом, что пользователь не может влиять на обработку, пока она продолжается. Она может вес­тись как в однопрограммном, так и в мультипрограммном режимах.

В режиме индивидуального пользования все ресурсы системы предоставляются в распоряжение одного пользователя, тогда как и режиме коллективного пользования возможен одновременный доступ нескольких независимых пользователей к ресурсам вычис­лительной системы. Коллективное пользование в режиме запрос—ответ предполагает, что система обслуживает запрос каждого пользователя без прерываний.

Классификация информационных систем по характеру взаимодействия с пользователями

По характеру взаимодействия с пользователями выделяют сис­темы, работающие в диалоговом и интерактивном режимах.

В диалоговом режиме человек взаимодействует с системой обработки информации, при этом человек и система обмениваются информацией в темпе, соизмеримом с темпом обработки инфор­мации человеком.

Интерактивный режим — это режим взаимо­действия человека и процесса обработки информации, выражаю­щийся в разного рода воздействиях на этот процесс, предусмот­ренных механизмом управления конкретной системы и вызываю­щих ответную реакцию процесса.

По особенностям функционирования информационной систе­мы во времени выделяют режим реального времени — режим обра­ботки информации, при котором обеспечивается взаимодействие системы обработки информации с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания этих процессов.

Состав и характеристика качества информационных систем

Элементарные операции информационного процесса включают:

• сбор, преобразование информации, ввод в компьютер;

• передачу информации;

• хранение и обработку информации;

• предоставление информации пользователю.

Можно выделить две основные группы характеристик, кото­рые нужно принимать во внимание при анализе качества инфор­мационных процессов: временные характеристики и характеристики качества результирующей информации на выходе информа­ционного процесса.

К показателям временных свойств информационных процессов относятся:

• среднее время и дисперсия времени выполнения информационного процесса (среднее время реакции информационной системы на запрос пользователя);

• продолжительность временного интервала, в течение которого информационный процесс завершается с заданной вероятностью.

Качество информационных систем характеризуется:

• достоверностью данных — свойством данных не содержать скрытых ошибок;

• целостностью данных — свойством данных сохранять свое информационное содержание;

• безопасностью данных — защищенностью данных от несанкционированного доступа к ним.