• гипертекстовые технологии;
• мультимедийные технологии;
• технологии программирования;
• телекоммуникационные технологии;
• геоинформационные технологии;
• технологии искусственного интеллекта;
• технологии защиты информации и др.
Технологии баз данных – технологии проектирования, ведения и эксплуатации баз данных (БД) различного содержания и назначения. БД – это реализованный компьютерными средствами информационный продукт, содержащий организованные по определенным правилам данные, поддающиеся автоматизированной обработке. Проектирование базы данных предполагает разработку ее концептуальной, логической, физической моделей. На этапе концептуального проектирования осуществляется сбор, анализ и корректировка требований, предъявляемых потенциальными пользователями к данным. В ходе логического проектирования требования к данным преобразуются в структуры, согласованные с выбранными средствами программного обеспечения, системой управления базами данных. В процессе физического проектирования задается производительность системы, определяются структуры хранения данных и методы доступа к ним. Процесс ведения БД предполагает разработку программы ввода данных, непосредственный ввод данных и контроль вводимых данных. Процесс эксплуатации БД включает манипулирование данными (поиск, обработка, преобразование, удаление) и администрирование БД – поддержание в актуальном для пользователя состоянии (обеспечение целостности, регламентация доступа, регулирование производительности).
Гипертекстовые технологии (от греч. hyper – над, сверх, выше нормы) – технологии нелинейной организации текстовой информации в виде множества фрагментов текста (тезисов, информационных единиц, узлов) с явно указанными ассоциативными отношениями (дугами, ссылками, гиперсвязями) между ними. Гипертекст может быть реализован в печатной и электронной форме. Основная идея гипертекста заключается в том, что поиск информации ведется не только по ключевым словам, но и с учетом множества взаимосвязей между поисковыми признаками в конкретном документе и других документах гипертекстовой системы. Это обеспечивает большую эффективность поиска. Электронный гипертекст имеет характер открытой, свободно наращиваемой и изменяемой сети. Создание гипертекста состоит, главным образом, в формировании системы переходов от узла к узлу (системы гиперссылок). Эту работу может осуществлять разработчик или пользователь. Множественность ассоциативных связей между отдельными информационными единицами позволяет осуществлять просмотр гипертекста (броузинг) в любом направлении (а не только слева направо, сверху вниз). Свобода перемещения (навигации) по тексту, отсутствие жестко заданного формата данных, возможность пополнения и редактирования информации без нарушения структуры массива – очевидные преимущества гипертекстовых систем по сравнению с традиционными базами данных. Гипертекстовые технологии лежат в основе построения глобальной сети Интернет (сервиса World Wide Web), формирования и развития гипермедийных технологий.
Мультимедийные технологии (от англ. multimedia – многие среды, сочетание многих средств) – компьютерные технологии, обеспечивающие возможность создания, хранения и использования различной по характеру информации (текст, звук, графика, фото, видео, анимация, запахи) в однородном цифровом представлении. Атрибутивные признаки мультимедийных технологий: формирование многокомпонентной информационной среды; обеспечение надежного и долговечного хранения больших объемов информации; простота переработки и использования информации; интерактивность – возможность произвольного или контролируемого управления мультимедийной информацией в режиме диалога. Основные компоненты мультимедиа: носители мультимедийной информации (CD-ROM, DVD и др.); аппаратные средства и оборудование (персональный компьютер, дисководы CD-ROM или DVD, звуковая карта, видеокарта, стереофоническая система и др.); программные средства (мультимедийные приложения); методы создания, переработки, хранения, передачи, предоставления и использования мультимедийной информации; мультимедийные информационные продукты (электронные энциклопедии, интерактивные обучающие курсы, компьютерные игры, Интернет-приложения,тренажеры, средства торговой рекламы, электронные презентации и др.).
Технологии программирования – технологии разработки, эксплуатации и сопровождения компьютерных программ. Жизненный цикл программного продукта, независимо от языка и технологии программирования, четко регламентирован на уровне государственных и международных стандартов (определены стадии, этапы и содержание работ). Так, например, технология разработки программных средств складывается из стадий: техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочий проект, внедрение. Техническое задание определяет общие требования к программе, определяет стадии, этапы и сроки ее разработки, обосновывает выбор языков программирования, целесообразность применения ранее разработанных программ и т. п. Эскизный проект содержит предварительное описание структуры входных и выходных данных, методов и алгоритма решения задачи, технико-экономическое обоснование проекта. Технический проект предъявляет требования к структуре и формам представления входных и выходных данных, утверждает алгоритм решения задачи и структур программы, определяет семантики и синтаксис языка программирования, состав и конфигурацию технических средств. Рабочий проект включает программирование и отладку программы, разработку программных документов, испытание программы и ее корректировку по результатам испытаний.
В современной информационной практике получили распространение СASE-технологип (Computer-Aided Software Engineering) – технологии автоматизированной разработки программного обеспечения и информационных систем. СASE –технологии позволяют автоматизировать ряд функций на различных этапах проектирования и реализации информационных систем, в их числе: анализ предметной области, формулировка требований к системе, проектирование прикладных программ (приложений) и базданных, тестирование, документирование разработки, поддержка программного обеспечения на стадии эксплуатации, обеспечение качества, управление проектом и т. д.
Телекоммуникационные технологии (от англ. telecommunication – дальняя связь) – технологии дистанционной связи, передачи аудиальной и визуальной информации на расстояние с помощью технических средств (телеграф, телефон, факс, радио, телевидение, компьютер и др.). В последнее время особую группу средств и способов связи составляют компьютерные телекоммуникации, обеспечивающие возможность взаимодействия в информационных сетях на основе единых правил (протоколов). Компьютерные телекоммуникации могут быть реализованы в реальном времени – синхронная связь (непосредственное общение абонентов в чате, в ходе видеоконференции, телеконференции и т. п.) и в отложенном времени – асинхронная связь (электронная почта, списки рассылки, форумы и др.). Разнообразен ассортимент информационных телекоммуникационных услуг, это: передача данных, передача факсимильной информации, передача речевой информации, передача видеоизображений, электронная почта, служба новостей и конференций, доступ к файлам, доступ к документам, удаленная обработка данных и др.
Геоинформационные технологии – информационные технологии, обеспечивающие работу с данными о пространственно распределенных объектах, процессах, явлениях и событиях. Они обеспечивают сбор геоданных, их обработку, визуальное (двухмерное и трехмерное) представление, формирование геоинформационных систем, моделирование геопроцессов, обслуживание потребностей экономики, транспорта, сельского и городского хозяйства, решение научных, военных, экологических и иных задач. Геоинформационные технологии активно используются в картографии (создание электронных многослойных карт), управлении природными ресурсами и землеустройстве (разработка земельных, водных, лесных кадастров), космических исследованиях (обработка аэрокосмических фотоснимков), геологии и сейсмологии (моделирование возможных изменений горно-геологических условий, прогноз сейсмоактивности) и т. п.
Технологии искусственного интеллекта – технологии разработки и эксплуатации информационных систем, способных накапливать, классифицировать и оценивать знания об окружающем мире; пополнять и обобщать знания с помощью логического вывода; общаться с человеком на языке, приближенном к естественному, оказывать ему помощь за счет хранящихся в памяти знаний и логических средств рассуждений. Различают следующие виды интеллектуальных информационных систем: информационно-поисковые, экспертные, расчетно-логические, диагностические, мониторинговые, обучающие, проектирующие и др. Ядро интеллектуальной системы составляет база знаний – набор фактов, описывающих предметную область, и правил их логической (автоматизированной) обработки, позволяющих делать выводы, отсутствующие в базе в явном виде. База знаний включает в качестве подсистем: базу фактов (данных), базу правил, базу процедур (прикладных программ), базу закономерностей, базу метазнаний (знаний о самой системе), базу целей (сценариев обработки информации), систему управления базами знаний.
Наиболее распространенным классом интеллектуальных систем являются экспертные системы, воспроизводящие деятельность эксперта (консультанта) в определенной предметной области. Технология разработки экспертной системы складывается из следующих этапов: идентификация – определение цели разработки, подлежащих решению задач, выявление ресурсов, экспертов и категорий пользователей; концептуализация – содержательный анализ проблемной области, выявление базовых понятий и их взаимосвязей, определение методов решения задач; формализация – выбор способов представления всех видов знаний и их интерпретации, формализация основных понятий, моделирование работы системы; наполнение базы знаний – разработка прототипа экспертной системы, получение знаний от эксперта, организация знаний, представление знаний в понятном системе виде; тестирование – проверка экспертом и инженером знаний компетентности экспертной системы; опытная эксплуатация – проверка пригодности системы для конечных пользователей, в случае необходимости – модификация системы.
В процессе эксплуатации проблемы ставятся перед системой в виде совокупности фактов, описывающих некоторую ситуацию, и система с помощью базы знаний пытается вывести заключение из этих фактов. Функционирование системы описывается циклическим алгоритмом: выбор (запрос) данных или результатов анализа, наблюдение, интерпретация результатов, усвоение новой информации, выдвижение временных гипотез, выбор следующей порции данных или результатов анализа. Такой процесс продолжается до тех пор, пока не поступит информация, достаточная для окончательного заключения. Экспертная система ориентирована на решение следующих типов задач: интерпретация фактов, символов и сигналов; диагностика состояния объекта; предсказание последствий наблюдаемых ситуаций; конструирование объекта с заданными свойствами при соблюдении установленных ограничений; планирование действий, приводящих к желаемому состоянию объекта; наблюдение за изменяющимся состоянием объекта и сравнение его показателей с установленными или желаемыми; выработка управленческих решений для достижения желаемого состояния (поведения) объекта.
Технологии защиты информации – технологии, обеспечивающие защиту информационных продуктов (информационных массивов, документов, программ, баз, банков данных и т. п.) от несанкционированного использования, искажения или уничтожения. Для целей обеспечения информационной безопасности используют различные аппаратные, программные средства и технологические решения.
Прикладные информационные технологии – технологии, реализующие адаптированные к конкретным областям применения типовые способы работы с информацией. Примерами прикладных ИТ могут служить:
• ИТ в управлении;
• ИТ в промышленном производстве;
• ИТ в торговле;
• ИТ в образовании;
• ИТ в медицине и др.
В этих сферах приложения информационных технологий информация (данные, информационные сообщения, информационные продукты) выступает в качестве ресурса, средства, регламента или промежуточного продукта деятельности, но не является его конечным продуктом.
Основная задача прикладных информационных технологий – рациональная организация того или иного вполне конкретного информационного процесса. Осуществляется это путем адаптации к данному конкретному применению одной или нескольких базовых информационных технологий, позволяющих наилучшим образом реализовать отдельные фрагменты этого процесса. Поэтому основными научными проблемами в области исследования прикладных информационных технологий можно считать следующие:
1. Разработка методов анализа, синтеза и оптимизации прикладных информационных технологии.
2. Создание теории проектирования информационных технологий различного вида и практического назначения.
3. Создание методологии сравнительной количественной оценки различных вариантов построения информационных технологий.
4. Разработка требований к аппаратно-программным средствам автоматизации процессов реализации информационных технологий.
Например, работа сотрудника кредитного отдела банка с использованием ЭВМ обязательно предполагает применение совокупности банковских технологий оценки кредитоспособности ссудозаемщика, формирования кредитного договора и срочных обязательств, расчета графика платежей и других технологий, реализованных в какой-либо информационной технологии: СУБД, текстовом процессоре и т. д. Трансформация обеспечивающей информационной технологии в чистом виде в функциональную (модификация некоторого общеупотребительного инструментария в специальный) может быть сделана как специалистом-проектировщиком, так и самим пользователем. Это зависит от того, насколько сложна такая трансформация, т. е. от того, насколько она доступна самому пользователю. Эти возможности все более и более расширяются, поскольку обеспечивающие технологии год от года становятся дружественнее.
Другим примером прикладной информационной технологии может служить технология ввода в ЭВМ речевой информации. С технологической точки зрения весь информационный процесс здесь разделяется на несколько последовательных этапов, на каждом из которых используется своя базовая технология. Такими этапами в данном случае являются:
1. Аналого-цифровое преобразование речевого сигнала и ввод полученной цифровой информации в память ЭВМ. Базовой технологией здесь является аналого-цифровое преобразование, а реализуется эта технология, как правило, аппаратным способом при помощи специальных электронных устройств, характеристики которых заранее оптимизированы и хорошо известны проектировщикам.
2. Выделение в составе цифровой речевой информации отдельных фонем того языка, на котором произносилась речь, и отождествление их с типовыми «образами» этих фонем, хранящимися в памяти вычислительной системы. Базовой технологией здесь является технология распознавания образов.
3. Преобразование речевой информации в текстовую форму и осуществление процедур ее морфологического и синтаксического контроля. Базовыми технологиями здесь являются процедуры морфологического и синтаксического контроля текста, сформированного на основе анализа речевой информации, и внесение в него необходимых корректур, связанных с исправлением ошибок.
Приведенный выше пример достаточно наглядно иллюстрирует принцип формирования прикладной технологии путем адаптации ряда заранее отработанных базовых технологий, необходимых для реализации данного информационного процесса. Этот подход не только дает большую экономию времени для разработчиков прикладных информационных технологий, но также и в значительной степени гарантирует их достаточно высокую эффективность в тех случаях, когда используются передовые и хорошо отработанные базовые технологии.
Специальные (предметные) информационные технологии – технологии, специфичные для конкретных сфер информационного производства, например:
• библиотечные технологии;
• библиографические технологии;
• архивные технологии;
• издательские технологии;
• рекламные технологии;
• офисные технологии;
• научно-аналитические технологии и др.
В этих технологиях информация выступает не только в качестве предмета труда и его промежуточных результатов, но и конечного продукта деятельности. Названные отрасли специализируются именно на удовлетворении потребностей общества в информации (производстве информационных продуктов и предоставлении информационных услуг).
Предметная ИТ – набор программных средств для реализации типовых задач или процессов в определенной области. Например, пакет 1 С-Бухгалтерия.
Распределенная функциональная ИТ применяется, когда при решении задачи ее функции выполняются несколькими работниками на нескольких рабочих местах, причем каждый работник выполняет одну или несколько функций на одном рабочем месте.
3.2. Классификация ИТ по назначению
и характеру использования
По назначению выделяют следующие два основных класса информационных технологий(рис. 7):
• обеспечивающие информационные технологии;
• функциональные информационные технологии.
| Информационные технологии |
| Обеспечивающие |
| Функциональные |
| • технологии текстовой обработки; • мультимедиа технологии; • технологии работы с базами данных; • технологии распознания символов; • телекоммуникационные технологии; • технологии искусственного интеллекта; и др. |
| • офисные технологии; • финансовые технологии; • ИТ в образовании; • ИТ автоматизированного проектирования; и др. |
Рис. 7. Классификация ИТ по назначению и характеру
использования
Обеспечивающие информационные технологии (ОИТ) – это технологии обработки информации, которые могут использоваться как инструменты в различных предметных областях для решения специализированных задач. Они представляют собой способы организации отдельных технологических операций информационных процессов и связаны с представлением, преобразованием, хранением, обработкой или передачей определенных видов информации.
К ним относятся технологии текстовой обработки, технологии работы с базами данных, мультимедиа технологии, технологии распознавания символов, телекоммуникационные технологии, технологии защиты информации, технологии разработки программного обеспечения и т. д.
ОИТ реализуют основные процессы переработки информации – ИТ сбора, обработки, поиска, обмена и т. д. Иногда их называют базовыми ИТ или инструментарием для разработки предметных ИТ. Современные ОИТ, как правило, включают: программно-аппаратные средства ЭВМ, БД, компьютерные сети и телекоммуникации и др. ОИТ основаны на различных платформах, поэтому при интеграции в предметную технологию, например, банковскую возникает проблема системной интеграции, которая решается путем приведения различных ИТ к единому интерфейсу.
Функциональные информационные технологии – это технологии, реализующие типовые процедуры обработки информации в определенной предметной области. Они строятся на основе обеспечивающих информационных технологий и направлены на обеспечение автоматизированного решения задач специалистов данной области. Модификация обеспечивающих технологий в функциональную может быть сделана как профессиональным разработчиком, так и самим пользователем, что зависит от квалификации пользователя и от сложности модификации.
К функциональным информационным технологиям относятся офисные технологии, финансовые технологии, информационные технологии в образовании, в промышленности, корпоративные информационные технологии, информационные технологии автоматизированного проектирования и т. д.
3.3. Классификация ИТ по пользовательскому интерфейсу
Информационные технологии можно рассматривать с точки зрения пользовательского интерфейса,т. е. возможностей доступа пользователя к информационным и вычислительным ресурсам в процессе обработки информации.
Набор приемов взаимодействия пользователя с приложением называют пользовательским интерфейсом. Под приложением понимается пакет прикладных программ для определенной области применения и потребления информации.
Пользовательский интерфейс включает три понятия: общение приложения с пользователем, общение пользователя с приложением и язык общения, который определяется разработчиком программного приложения.
Свойствами интерфейса являются конкретность и наглядность. Одной из важных функций интерфейса является формирование у пользователя одинаковой реакции на одинаковые действия приложений, их согласованность. Согласование должно быть выполнено по трем аспектам:
· физическом, который относится к техническим средствам;
· синтаксическом, который относится к последовательности и порядку появления элементов на экране (язык общения) и последовательности запросов (язык действий);
· семантическом, который относится к значениям элементов, составляющих интерфейс.
Согласованность интерфейса экономит время пользователя и разработчика. Для пользователя уменьшается время изучения, а затем использования системы, сокращается число ошибок, появляется чувство комфортности и уверенности. Разработчику согласованный интерфейс позволяет выделить общие блоки, стандартизировать отдельные элементы и правила взаимодействия с ними, сократить время проектирования новой системы.
Пользовательский интерфейс зависит от интерфейса, обеспечиваемого операционной системой.
Классификация ИТ по типу пользовательского интерфейса (рис. 8) позволяет говорить о системном и прикладном интерфейсе. И если последний связан реализацией некоторых функциональных ИТ, то системный интерфейс – это набор приемов взаимодействия с компьютером, который реализуется операционной системой или ее надстройкой. Современные операционные системы поддерживают командный, WIMP- и SILK-интерфейсы. В настоящее время поставлена проблема создания общественного интерфейса (social interface).
Командный интерфейс – самый простой. Он обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды. Например, в операционной системе MS-DOS приглашение выглядит как С:\>, а в операционной системе UNIX – это обычно знак доллара.
WIMP-интерфейс расшифровывается как Windows (окно) Image (образ) Menu (меню) Pointer (указатель). На экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель.
SILK-интерфейс расшифровывается – Spich (речь) Image (образ) Language (язык) Knowledge (знание). При использовании SILK-интерфейса на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.
Общественный интерфейс будет включать в себя лучшие решения WIMP- и SILK-интерфейсов. Предполагается, что при использовании общественного интерфейса, не нужно будет разбираться в меню. Экранные образы однозначно закажут дальнейший путь. Перемещение от одних поисковых образов к другим будет проходить по смысловым семантическим связям.
| пользовательский интерфейс |
| командный |
| WIMP |
| SILK |
| Однопрограммная ОС (MS DOS) |
| Многопрограммная ОС (UNIX, OS/2, WINDOWS) |
| Многопользовательская ОС (сетевые ОС) |
| Пакетная технология |
| Диалоговая технология |
| Сетевая технология |
Рис. 8. Классификация ИТ по пользовательскому интерфейсу
По этому признаку выделяют (рис. 8):
• пакетные информационные технологии;
• диалоговые информационные технологии;
• сетевые информационные технологии.
Пакетные информационные технологии характеризуются тем, что операции по обработке информации производятся в заранее определенной последовательности и не требуют вмешательства пользователя. В этом случае задания или накопленные заранее данные по определенным критериям объединяются в пакет для последующей автоматической обработки в соответствии с заданными приоритетами. Пользователь не может влиять на ход выполнения заданий, пока продолжается обработка пакета, его функции ограничиваются подготовкой исходных данных по комплексу задач и передачей их в центр обработки. В настоящее время пакетный режим реализуется применительно к электронной почте и формированию отчетности.
Диалоговые информационные технологии предоставляют пользователям неограниченную возможность взаимодействовать с хранящимися в системе информационными ресурсами в режиме реального времени, получая при этом всю необходимую информацию для решения функциональных задач и принятия решений. Эти технологии предполагают отсутствие жестко закрепленной последовательности операций преобразования данных и активное участие пользователя, который анализирует промежуточные результаты и вырабатывает управляющие команды в процессе обработки информации.
Сетевые информационные технологии обеспечивают пользователю доступ к территориально распределенным информационным и вычислительным ресурсам с помощью специальных средств связи. В этом случае появляется возможность использования данных, накопленных на рабочих местах других пользователей, перераспределения вычислительных мощностей между процессами решения различных функциональных задач, а также возможность совместного решения одной задачи несколькими пользователями.
3.4. Классификация ИТ по способу организации сетевого взаимодействия
По способу организации сетевого взаимодействиявыделяют (рис. 9):
• информационные технологии на базе локальных вычислительных сетей;
• информационные технологии на базе многоуровневых сетей;
• информационные технологии на базе распределенных сетей.
| ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ |
| Локальные |
| Многоуровневые |
| Распределенные |
Рис. 9. Классификация ИТ по способу организации сетевого
взаимодействия
Информационные технологии на базе локальных вычислительных сетей представляют собой систему взаимосвязанных и распределенных на ограниченной территории средств передачи, хранения и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, программных, информационных. Они позволяют перераспределять вычислительные мощности между пользователями сети в зависимости от изменения их потребностей и сложности решаемых задач и обеспечивают надежный и быстрый доступ пользователей к информационным ресурсам сети.
Построение информационных технологий на базе многоуровневых сетей заключается в представлении архитектуры создаваемой сети в виде иерархических уровней, каждый из которых решает определенные функциональные задачи. Такие технологии строятся с учетом организационно-функциональной структуры соответствующего многоуровневого экономического объекта и позволяют разграничить доступ к информационным и вычислительным ресурсам в зависимости от степени важности решаемых задач и реализуемых функций управления на каждом уровне.
Информационные технологии на базе распределенных сетей обеспечивают надежную передачу разнообразной информации между территориально удаленными узлами сети с использованием единой информационной инфраструктуры. Этот способ организации сетевого взаимодействия ориентирован на реализацию коммуникационных информационных связей между территориально удаленными пользователями и ресурсами сети.
3.5. Классификация ИТ по принципу построения
По принципу построения информационные технологии делятся на следующие виды:
• функционально ориентированные технологии;
• объектно-ориентированные технологии.
При построении функционально ориентированных информационных технологий деятельность специалистов в рассматриваемой предметной области разбивается на множество иерархически подчиненных функций, выполняемых ими в процессе решения профессиональных задач. Для каждой функции разрабатывается технология ее реализации на рабочем месте пользователя, в рамках которой определяются исходные данные, процессы их преобразования в результатную информацию, а также выделяются информационные потоки, отражающие передачу данных между различными функциями.