Итпд предмет что это
Лекции по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности»
ЛЕКЦИИ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ»
Лекция 1. Информационные системы и применение компьютерной техники в профессиональной деятельности
Информатизация постепенно становится стержнем, основой и технологическим фундаментом цивилизации.
Почему же мы сейчас говорим об информатизации как об особом факторе развития цивилизации? Ответ на этот вопрос заключен в неуклонном возрастании роли информационных процессов в жизни общества. Сегодня информация превратилась в стратегический ресурс человечества, единственный из всех ресурсов, который при потреблении не убывает, а возрастает.
Информационная революция вбирает в себя все новые и новые сферы человеческих интересов. Компьютер стал своего рода эпицентром, ядром «информационной революции».
Изучение любой дисциплины начинается с определений основных терминов и формулировки понятий. К XXI веку понятия информации и информационных технологий устоялись.
1.1. Основные понятия и определения
Термин «информация» имеет множество определений. Первоначально под информацией (лат. informatio — разъяснение, изложение) понимались сведения, передаваемые людьми различными способами — устно, с помощью сигналов или технических средств.
В наше время информация является общенаучным понятием, включающим в себя обмен сведениями между людьми и автоматами, обмен сигналами в растительном и животном мире, передачу признаков от организма к организму, от клетки к клетке.
Основные понятия, определения и термины формулируются ГОСТ 15971—90 «Системы обработки информации. Термины и определения».
Информация — это сведения о фактах, концепциях, объектах, событиях и идеях, которые в данном контексте имеют вполне определенное значение. Информация — это не просто сведения, а сведения нужные, имеющие значение для лица, обладающего ими.
Можно при определении понятия информации оттолкнуться от схематичного представления процесса ее передачи. Информационное сообщение связано с источником сообщения (передатчиком), приёмником (получателем) и каналом связи. Тогда под информацией будут пониматься любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования.
В одном терминологическом ряду с понятием информации 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.
Основные требования, предъявляемые к экономической информации:
Точность определяется степенью близости информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления.
Достоверность. Информация достоверна, если она отражает истинное положение дел.
Оперативность отражает актуальность информации для необходимых расчетов и принятия решений в изменившихся условиях.
Полнота. Информацию можно назвать полной, если ее достаточно для понимания и принятия решений.
Важными характеристиками информации являются ее структура и форма. Структура информации определяет взаимосвязи между составляющими ее элементами. Среди основных форм можно выделить символьно-текстовую, графическую и звуковую формы.
Компьютер является цифровым устройством. Любая информация, оказавшись «внутри» компьютера, будь это программы, текстовые документы, фотографии или музыка, будет существовать в так называемом цифровом виде. Это следствие того, что компьютер работает с информацией, только если она оцифрована. Преобразование информации в цифровой вид компьютер выполняет самостоятельно, и пользователь его не замечает.
Для записи чисел люди используют различные системы счисления. Система счисления показывает, по каким правилам записываются числа и как выполняются арифметические действия над ними.
Мы используем в обычной жизни десятичную систему записи чисел, когда число записывается с помощью десяти цифр (0, 1. 9). Для счета времени в часах используется двенадцатеричная система счисления, в минутах и секундах — шестидесятеричная система счисления. И это никого из нас не удивляет.
В компьютере для записи чисел используется двоичная система счисления, т.е. любое число записывается в виде сочетания двух цифр — 0 и 1. Почему? Просто двоичные числа проще всего реализовать технически: 0 — нет сигнала, 1 — есть сигнал (напряжение или ток).
И десятичная, и двоичная системы счисления относятся к позиционным, т.е. значение цифры зависит от ее расположения в записи числа. Место цифры в записи числа называется разрядом, а количество цифр в числе — разрядностью числа. Разряды нумеруются справа налево, и каждому разряду соответствует степень основания системы счисления.
Минимальной единицей информации в вычислительной технике является 1 бит — информация, определяемая одним из двух возможных значений — 0 или 1. На практике используется более крупная единица информации — байт.
Байт — это информация, содержащаяся в 8-разрядном двоичном коде:
Для хранения больших объемов информации используются производные единицы измерения ее количества:
1 Кбайт ( килобайт ) = 1024 байт = 2 10 байт;
1 Мбайт ( мегабайт ) = 1024 Кбайт = 2 10 Кбайт;
1 Гбайт ( гигабайт ) = 1024 Мбайт = 2 10 Мбайт;
1 Тбайт ( терабайт ) = 1024 Гбайт = 2 10 Гбайт.
Любая информация, обрабатываемая компьютером, кодируется, т.е. представляется в виде числового кода. Каким образом осуществляется кодировка информации? Рассмотрим представление текстовой информации.
В одном байте можно хранить 256 различных чисел (от 0 до 255). Для того чтобы закодировать прописные и строчные буквы латинского алфавита, необходимо 52 числа, а для русского алфавита необходимо еще 66 чисел. Кроме того, необходимо закодировать различные знаки препинания и специальные символы. Таблица такой кодировки носит название таблицы ASCII. Ее первая половина используется для хранения латинского алфавита и специальных символов, а вторая половина содержит символы псевдографики и буквы национальных алфавитов.
Представление графической информации опирается на представление экрана монитора в виде массива цветовых точек (пикселей) размером M×N. Каждый пиксель имеет свой цвет, представляемый в виде комбинации оттенков трех основных цветов: красного, синего и зеленого. Для того чтобы цветопередача была приближена к реальной, необходимо не менее 256 оттенков каждого цвета.
В процессе кодирования изображения в компьютере производится его пространственная дискретизация, т.е. разбиение непрерывного графического изображения на отдельные элементы, причем каждому элементу изображения присваивается определенный код.
В двоичном виде также можно закодировать и звуковую информацию. В процессе кодирования непрерывного звукового сигнала производится разбиение звуковой волны на отдельные маленькие временные участки. Причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды. Процесс разбиения звуковой волны называют временной дискретизацией.
1.2. Информационные системы и технологии
Понятие «информационная система» появилось в связи с применением новой информационной технологии, основанной на использовании компьютеров и средств связи.
Информационная система (ИС) представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работника любой профессии информацией для реализации функции управления. Другими словами, информационная система — это упорядоченная совокупность документированной информации и информационных технологий.
Как и каждая система, ИС обладает свойствами делимости и целостности.
Делимость означает, что систему можно представлять из различных самостоятельных составных частей — подсистем. Возможность выделения подсистем упрощает анализ, разработку, внедрение и эксплуатацию ИС.
Свойство целостности указывает на согласованность функционирования подсистем в системе в целом.
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.
Термин «информационная технология» получил распространение сравнительно недавно в связи с использованием средств вычислительной техники при выполнении операций с информацией.
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.
Различают несколько поколений ИС.
Первое поколение ИС (1960—1970 гг.) строилось на базе центральных ЭВМ по принципу «одно предприятие — один центр обработки», а в качестве стандартной среды выполнения приложений служила операционная система фирмы IBM — MVX.
Второе поколение ИС (1970—1980 гг.) характеризуется частичной децентрализацией ИС, когда мини-компьютеры типа DEC VAX, соединенные с центральной ЭВМ, стали использоваться в офисах и отделениях организации.
Третье поколение ИС (1980—1990 гг.) определяется появлением вычислительных сетей, объединяющих разрозненные ИС в единую систему.
Четвертое поколение ИС (1990 г. — до нашего времени) характеризуется иерархической структурой, в которой центральная обработка и единое управление ресурсами ИС сочетается с распределенной обработкой информации. В качестве центральной вычислительной системы может быть использован суперкомпьютер. В большинстве случаев наиболее рациональным решением представляется модель ИС, организованная по принципу: центральный сервер системы — локальные серверы — станции-клиенты.
1.3. Классификация информационных систем
Классификацию информационных систем можно проводить по ряду признаков: по назначению, по структуре аппаратных средств, по режиму работы и по характеру взаимодействия с пользователями.
1.3.1. 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 автоматизированные 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.
1.3.2. 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.
1.3.3. Классификация информационных систем по режиму работы
Если рассматривать используемый режим функционирования информационных систем, то можно выделить однопрограммный и мультипрограммный режимы вычислительной системы.
В однопрограммном режиме работы в памяти ЭВМ находится и выполняется только одна программа. Такой режим обычно характерен для микро-ЭВМ и персональных ЭВМ, то есть для ЭВМ индивидуального пользования.
В мультипрограммном (многопрограммном) режиме работы в памяти ЭВМ находится несколько программ, которые выполняются частично или полностью между переходами процессора от одной задачи к другой в зависимости от ситуации, складывающейся в системе
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 в 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.
1.3.4. 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.
1.3.5. Состав и характеристика качества информационных систем
Элементарные операции информационного процесса включают:
сбор, преобразование информации, ввод в компьютер;
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.
Итак, мы рассмотрели основные термины и понятия информационной технологии, провели классификацию информационных систем, изучили структуру информационного процесса, а также характеристики и показатели качества информационных процессов.
Лекция 2. Классификация персональных компьютеров
Аппаратные средства являются базой информационных технологий, поэтому выбор компьютера и периферийного оборудования существенно влияют на эффективность информационных технологий. Различные виды профессиональной деятельности зачастую предъявляют совершенно различные требования к компьютерному оборудованию, и специалисту важно уметь оптимально подбирать компьютерную технику.
Мы не будем останавливаться на устройстве базового комплекта персонального компьютера, состоящего из системного блока, клавиатуры и мыши, поскольку при изучении предмета «Информатика» этот материал подробно изучается в разделе основных сведений о ПК.
Причин использования персональных компьютеров (ПК) в профессиональной деятельности может быть множество, и в зависимости от целей и решаемых задач для автоматизации рабочего места специалиста выбирается определенный тип компьютера.
Все компьютеры можно разделить на несколько категорий:
базовые настольные ПК — универсальные настольные ПК;
мобильные компьютеры — планшетные ПК, ноутбуки, смартфоны, носимые компьютеры;
специализированные ПК — сетевые компьютеры, рабочие станции и серверы высокого уровня;
Каждой категории компьютеров соответствует своя специфичная программно-аппаратная инфраструктура.
2.1. Универсальные настольные ПК
Что такое настольный компьютер, объяснять никому не надо — это устройство, чтобы красиво оформлять любые тексты, бланки и договоры; вести бухгалтерский учет; управлять финансами организации и работать с клиентской базой данных, а также выполнять различные расчеты, рисовать, слушать музыку и смотреть фильмы, обмениваться посланиями в социальных сетях или по электронной почте, или «прогуливаться» по всемирной сети Интернет.
Обычный настольный персональный компьютер состоит из системного блока, монитора, клавиатуры и мыши (минимальная конфигурация).
Самая важная часть компьютера — системный блок, содержащий процессор и оперативную память (RAM) — сердце и мозг ПК, жесткий диск (HDD — hard disk drive ), приводы для чтения и записи информации с оптических дисков (CD, DVD или Blu-ray Disk ) и несколько так называемых портов (COM, LPT, USB) — плат, снабженных разъемами для присоединения к компьютеру дополнительных устройств: для печати — принтера, для связи с другими компьютерами и выхода в Интернет — модема, для ввода изображений в компьютер — сканера и некоторых других устройств.
Архитектура современных компьютеров была предложена фирмой IBM и используется с некоторыми изменениями и сейчас. Сначала это были IBM РС-ХТ, потом IBM РС-АТ совместимые компьютеры. Сейчас с IBM по архитектуре совместимы компьютеры на базе процессоров Intel и AMD, которые производят не только в США, но и в Европе, Азии фирмы-производители, принявшие стандарт фирмы IBM. Именно для этих компьютеров используется операционная система Windows знаменитой фирмы Microsoft.
Однако существует и другой стандарт – Apple, на базе которого выпускаются компьютеры серии Mac Pro (настольные компьютеры) и iMac (моноблоки). Для компьютеров этой группы существует свое «яблочное» программное обеспечение, в частности своя операционная система macOS X.
В чем принципиальная разница между IBM и Apple? Первая из них выбрала тактику открытой архитектуры (с продажей патентов). Любая фирма, приобретя патент, может наладить производство компьютеров по технологии IBM. Таким образом, возможна сборка ПК из независимо изготовленных деталей. Именно это и обеспечило широкое распространение компьютеров IBM.
Фирма Apple не продает свои патенты, поэтому компьютеры этой фирмы дороже и менее распространены.
Фирма Apple в 1984 г. впервые в мире создала компьютер Macintosh с непривычным тогда графическим интерфейсом и мышью, над которой потешался весь компьютерный мир.
Как они были неправы! Тогда еще никто не знал, что будущие ПК будут все больше походить на Mac.
В практической деятельности важным моментом работы с компьютером является сохранение информации пользователем. Для этого используются оптические диски (CD, DVD, BD), USB-флеш-накопители (флешки), карты памяти и внешние жесткие диски. Все перечисленные устройства относятся к устройствам долговременной памяти.
Оптические CD-диски могут хранить информацию объемом до 700 Мб. Для записи используются диски с маркировкой CD-R (однократная запись информации) и CD-RW (перезаписываемые диски).
Стандарт DVD позволяет хранить и считывать бо̀льший объём информации. Физически DVD может иметь одну или две рабочие стороны и один или два рабочих слоя на каждой стороне. От их количества зависит ёмкость диска – до 17 Гб.
Знаете ли вы, как расшифровывается аббревиатура DVD? Ну, разумеется, знаете — цифровой видеодиск. Именно такое определение прочно закрепилось в умах большинства пользователей. Но изначально эти три буквы обозначали Digital Versatile Disc, т.е. цифровой универсальный диск. Со временем слово Versatile заменилось на более благозвучное video, поскольку этот формат был прежде всего способом распространения видеофильмов.
На оптических носителях Blu-ray Disk (или BD) можно сохранить информацию до 100 Гб. BD-диски, как и DVD, также могут иметь несколько рабочих слоев.
В названии Blu-ray буква «e» была намеренно исключена из слова «blue», чтобы получить возможность зарегистрировать товарный знак, так как выражение «blue ray» является часто используемым и не может быть зарегистрировано как товарный знак.
Интерфейс USB (ю-эс-би, англ. Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств к вычислительной технике. Получил широчайшее распространение и фактически стал основным интерфейсом подключения периферии к бытовой цифровой технике.
Интерфейс позволяет не только обмениваться данными, но и обеспечивать электропитание периферийного устройства.
Благодаря интерфейсу USB у пользователей появилась возможность быстро и без проблем сохранять информацию достаточно больших объемов. Для этого используются флеш-накопители или флешки. Емкость современных флешек достигает 128 Гб!
2.2. Ноутбуки
Все, кому нужен умный и мобильный помощник на каждый день на работе и дома, несомненно, выберут портативный ПК (англ. notebook – блокнот). Ноутбук — это полноценный переносной компьютер, в корпусе которого объединены типичные компоненты ПК, включая монитор, клавиатуру и устройство указания (обычно сенсорная панель, или тачпад), а также аккумуляторные батареи. Ноутбуки отличаются небольшими размерами и весом, время автономной работы ноутбуков изменяется в пределах от 2 до 15 часов. В зависимости от мультимедийных возможностей можно выделить игровые, мультимедийные и офисные ноутбуки.
2.3. Карманные персональные компьютеры, коммуникаторы и смартфоны
2.3.1. Карманные персональные компьютеры
Попытка сжать настольный компьютер до размеров плитки шоколада дала рождение новому классу компьютеров — карманным персональным компьютерам (КПК). Точной даты изобретения КПК нет, можно только сказать, что идея карманных компьютеров окончательно оформилась в период 70 — 90-х годов. За это время был пройден путь от программируемых калькуляторов до цветных КПК, которые позволяют смотреть видео и выходить в интернет. Было создано около 10 новых операционных систем, около сотни различных устройств КПК. Оригинальный термин впервые был применён 7 января 1992 года Джоном Скалли к Apple Newton (рис. 1).
Рис. 1. КПК Apple Newton
К основным возможностям КПК можно отнести просмотр карт местности, составлять всевозможные записи (памятки, контактные сведения, записки), составлять расписание, вносить изменения в ежедневник, читать книги, вести переписку по электронной почте или с помощью мессенджеров, слушать музыку и просматривать фотографии и фильмы, использовать диктофон, создавать текстовые документы, презентации, электронные таблицы, и конечно же играть.
На смену КПК пришли коммуникаторы и смартфоны.
2.3.2. Коммуникаторы и смартфоны
Коммуникатор ( PDA phone ) – карманный персональный компьютер, дополненный функциональностью мобильного телефона (рис. 2).
Смартфон (англ. smartphone — умный телефон) — мобильный телефон, дополненный функциональностью карманного персонального компьютера (рис. 3).
Разница между смартфоном и коммуникатором была заметна на заре появления этих устройств. Тогда обязательным для коммуникатора было наличие либо сенсорного экрана, либо qwerty-клавиатуры, размерами он был намного больше смартфонов, а управление осуществлялось под специально разработанными для коммуникаторов системами. Смартфон же часто тачпада не имел, клавиатурой обходился телефонной, а операционная система, по максимуму урезанная, весьма ограничивала функциональность.
В последнее время граница между «обычными» телефонами и смартфонами всё больше стирается, новые телефоны (за исключением самых дешёвых моделей) давно обзавелись функциональностью, некогда присущей только смартфонам, например, электронной почтой и HTML-браузером, а также многозадачностью.
2.4. Носимые персональные компьютеры
Носимый компьютер — компьютер, который можно носить с собой на теле (что-то среднее между наручными часами и смартфоном). На данный момент нет чёткой спецификации и стандартов для данного устройства.
Носимый компьютер даёт возможность работать, общаться, развлекаться при помощи компьютера постоянно и иметь при этом полную свободу передвижения (рис. 4).
НПК могут расширить возможности работников, в обязанности которых входит сканирование, сбор и сортировку информации в больших объемах, например, работникам складов при инвентаризации. Вместе с носимыми компьютерами могут использоваться крошечные, легкие сканеры и тепловизоры, которые предназначены для ношения на пальце (рис. 5).
Рис. 5. Применение НПК на производстве
Один из вариантов носимого компьютера — так называемые «интерактивные очки» (google glass). Устройство представляет собой миникомпьютер с веб-камерой, сканером и доступом в интернет (рис. 6). Изображение в этом случае проецируется на внутреннюю часть очков. Развлекательные возможности дополненной реальности такого устройства достаточно широки: опознавание лиц окружающих людей и сравнение их с фотографиями друзей аккаунта в социальной сети; отображение кратчайшего пути для автомобилистов и т.д.
Рис. 6. Очки дополненной реальности Google Glass
2.5. Специализированные ПК
Специализированные компьютеры предназначены для решения определенного узкого круга задач или реализации строго определенной группы функций. Такая узкая ориентация компьютеров позволяет четко специализировать их структуру, существенно снизить их сложность и стоимость при сохранении высокой производительности и надежности их работы.
Специализированные компьютеры предназначены для решения конкретного круга задач. К таким компьютерам относятся, например, бортовые компьютеры автомобилей, судов, самолетов, космических аппаратов.
Специализированные компьютеры, объединяющие компьютеры предприятия в одну сеть, называют файловыми серверами. Компьютеры, обеспечивающие передачу информации между различными участниками всемирной компьютерной сети, называют сетевыми серверами.
2.6. Суперкомпьютеры
Суперкомпьютер — специализированная вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам и скорости вычислений большинство существующих в мире компьютеров (рис. 7 и 8).
Определенный круг задач оказывается не под силу персональным компьютерам и высокопроизводительным серверам. Среди областей применения суперкомпьютеров можно отметить атомную и ядерную физику, метеорологию, сейсмологию, математическое моделирование.
Рис. 7. Суперкомпьютер Sequoia ,
Ливерморская национальной лаборатории им. Лоуренса (США, Калифорния),
объем памяти – более 1600 Тб
Рис. 8. Суперкомпьютер «Ломоносов»,
МГУ им. М.В. Ломоносова
(Россия, Москва), объем памяти – около 1800 Тб
Лекция 3. Технические средства информационных технологий
Для эффективной профессиональной деятельности важно хорошо ориентироваться в периферийном компьютерном оборудовании, уметь подобрать то, что лучше всего поможет вам организовать продуктивную работу. Давайте изучим компьютерное оборудование более детально.
Монитор (дисплей) компьютера – это устройство, предназначенное для вывода на экран компьютера текстовой и графической информации.
Всю визуальную информацию от компьютера мы воспринимаем через монитор. Неважно, составляем ли мы документы, работаем ли со специализированной, например, бухгалтерской, программой, отправляем электронную почту или просматриваем на экране новости из Интернета, — мы неизбежно используем монитор.
Хороший монитор — это еще и здоровье находящегося за ним человека. Поэтому было бы неразумно экономить на мониторе при выборе компьютера.
Немногим более 100 лет назад Карл Фердинанд Браун, искавший новый способ измерения переменного тока, собрал первую электронно-лучевую трубку с трехдюймовым круглым слюдяным экраном и люминофорным покрытием. Тогда он вряд ли предполагал, что его прибор станет первым скромным шагом в технологии, коренным образом изменившей методы восприятия и использования информации человеком. Это изобретение нашло применение во многих устройствах и, прежде всего, в видеотерминалах.
Дальнейшее развитие привело к производству увеличивающихся по размеру экранов с высоким качеством изображения, при этом стоимость их постоянно снижается. И если не так давно 17-дюймовый цветной монитор считался роскошью, то сегодня он с улучшенными основными параметрами уже стал стандартом, и наблюдается явная тенденция к использованию экранов диагональю более 20 дюймов.
Говоря о мониторах (дисплеях), можно разделить их на два принципиально отличающихся класса: мониторы на основе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) и плоские жидкокристаллические мониторы (ЖК или LCD ).
3.1.1. ЭЛТ-мониторы
ЭЛТ-мониторы отличаются высоким качеством изображения, а их основным недостатком являются большие размеры, из-за которых они занимают слишком много места на столе.
Изображение на экране цветного монитора на базе электронно-лучевой трубки формируется с использованием трех электронных пушек, испускающих поток электронов. Этот поток сквозь специальную металлическую маску (или решетку) попадает на внутреннюю поверхность стеклянного экрана, покрытую триадами люминофорных точек основных цветов — красного, синего и зеленого. Точки светятся при попадании на них электронов от соответствующих пушек, отвечающих за свечение своего светового участка точки.
Изображение формируется сканированием электронных лучей по поверхности экрана. Комбинация светящихся с разной интенсивностью точек и создает все богатство цветовой палитры, которое мы наблюдаем на экране (рис. 9)
В эпоху ЭЛТ-мониторов главным параметром для его выбора была частота развертки, которая влияла на скорость обновления картинки на экране. При частоте развертки менее 85 Гц было сильно заметно мерцание картинки на экране, от чего уставали глаза пользователей, и ухудшалось зрение. Через некоторое время еще одним критерием стала выпуклость экрана, так как стали выпускаться электронно-лучевые мониторы с плоским экраном, гораздо меньше искажающим изображение (рис. 10).
Рис. 9. Принцип построения изображения на ЭЛТ-мониторе
3.1.2. ЖК-мониторы
Жидкокристаллический монитор — плоский дисплей на основе жидких кристаллов.
Первый рабочий жидкокристаллический дисплей был создан Фергесоном (Fergason) в 1970 году. До этого жидкокристаллические устройства потребляли слишком много энергии, срок их службы был ограничен, а контраст изображения был удручающим.
Жидкие кристаллы (Liquid Crystal) – это органические вещества, способные под напряжением изменять величину пропускаемого света. Жидкокристаллический монитор представляет собой две стеклянных или пластиковых пластины, между которыми находится суспензия. Кристаллы в этой суспензии расположены параллельно по отношению друг к другу, тем самым они позволяют свету проникать через панель. При подаче электрического тока расположение кристаллов изменяется, и они начинают препятствовать прохождению света.
Рис. 11. Принцип построения изображения на ЖК-мониторе
В отличие от электронно-лучевых трубок жидкокристаллические дисплеи обеспечивают изображение высокого качества без мерцания и со значительно меньшими уровнями излучения в диапазоне очень низких частот, которые наиболее опасны для здоровья человека. Они также имеют абсолютно плоский экран и поэтому лишены большей части геометрических искажений, присущих обычным мониторам. Кроме того, они занимают гораздо меньше места и обладают значительно меньшим энергопотреблением
3.2. Принтеры
Принтер — это внешнее периферийное устройство компьютера, предназначенное для вывода текстовой или графической информации, хранящейся в компьютере, на твёрдый физический носитель, обычно бумагу.
Несмотря на стремительное развитие всемирной компьютерной сети Интернет, электронную почту, прямой обмен данными и растущий электронный документооборот, значение бумажного вида документа по-прежнему велико, и в ближайшем будущем это положение едва ли изменится. Все-таки под документом принято понимать нечто осязаемое, а многие пользователи компьютера просто отказываются просматривать документ на экране монитора. Тем более, что многие ошибки лучше видны на бумаге.
Именно принтер превращает на наших глазах виртуально-мифический файл в документ с текстом, таблицами и графиками. Он позволяет выводить изображения на бумаге для дальнейшего использования.
Первые принтеры умели воспроизводить только буквы и знаки, а современный лазерный принтер способен за несколько секунд отпечатать журнальную страницу со всеми цветными иллюстрациями с отличным качеством.
3.2.1. Матричные принтеры
Самым старым из используемых сейчас способов печати является ударно-матричный. Принтеры ударного типа (матричные и линейно-матричные) до сих пор остаются безальтернативным вариантом там, где требуются максимальная надежность и большой ресурс печати при минимальной ее стоимости.
У большинства пользователей матричные принтеры вызывают ассоциации с чем-то морально устаревшим. В современных офисах, как правило, применяются лазерные принтеры.
Основные претензии, которые предъявляют к матричным принтерам пользователи, — это низкая скорость печати, шум при работе и не всегда высокое качество копий.
Принцип работы матричного принтера схож с обычной пишущей машинкой: между печатающей головкой и бумагой находится пропитанная краской лента, а сама головка представляет собой как бы набор из нескольких, обычно 9 или 24 иголок, каждая из которых через ленту с краской отпечатывает на бумаге в определенном месте точку. Их сочетания образуют буквы, изображения, чертежи и рамки таблиц (рис. 13).
Рис. 13. Принцип печати матричного принтера
Поскольку таких точек приходится наносить много, принтер при работе шумит. Чем больше иголок, тем мельче точки и качественнее печать, поскольку глаз перестает различать отдельные точки на бумаге; тем медленнее будет воспроизводиться страница.
Скорость работы матричных принтеров невысока, да и качество печати весьма посредственное. Тем не менее, матричные принтеры продолжают пользоваться неизменным успехом.
У принтеров с ударным принципом действия есть одно уникальное достоинство — в документ невозможно незаметно внести исправления, потому что каждая иголка печатающей головки как бы «вбивает» свою порцию краски в бумагу, слегка ее продавливая и заставляя краску глубоко проникать между волокнами бумаги (рис. 14). У большинства документов, сделанных на струйном принтере, можно аккуратно смыть часть текста, а буквы, полученные на лазерном принтере, довольно легко и почти бесследно удаляются соскабливанием.
Документы, распечатанные на матричных принтерах, автоматически получают дополнительную степень защиты от несанкционированной модификации. Из-за этого многие банки используют исключительно ударно-матричные принтеры (рис. 15).
Рис 14. Качество полученного изображения
(матричный принтер)
Рис. 15Матричный принтер
Следующее положительное качество матричных принтеров — возможность печати многослойных документов до 4–5 копий под копирку или на бумаге с покрытием для самокопирования. Это используется, например, при печати авиабилетов, сертификатов, некоторых финансовых документов, число которых строго учитывается.
3.2.2. Струйные принтеры
Когда появились струйные принтеры, началась эпоха четких, ярких картинок и высокого качества шрифтов в ОС Windows.
Рис. 16. Принцип печати струйного принтера
Рис. 17. Струйный принтер
3.2.3. Лазерные принтеры
Важнейшим элементом лазерного принтера является вращающийся фотобарабан, с помощью которого производится перенос изображения на бумагу (рис. 18).
Рис. 18. Принцип печати лазерного принтера
Рис. 19. Лазерный принтер
По поверхности барабана равномерно распределяется статический заряд. Лазер генерирует тонкий световой луч, отражающийся от вращающегося зеркала. Этот луч, попадая на фотобарабан, электризует участки барабана. Таким образом, на фотобарабане возникает копия изображения. Потом с помощью барабана-девелопера на фотобарабан наносится тоник (красящий порошок). Под действием статического заряда частицы тонера притягиваются к поверхности барабана в наэлектризованных местах, формируя изображение. Лист бумаги перемещается к барабану, затем листу сообщается статический заряд, противоположный по знаку точек на барабане. При соприкосновении бумаги с барабаном частички тонера переносятся (притягиваются) на бумагу. Затем лист пропускается между двумя роликами, нагревающими его до 180…200 ºС. После процесса печати барабан полностью разряжается, очищается от прилипших частиц тонера и готов для нового цикла печати. Описанный процесс происходит довольно быстро и обеспечивает довольно высокое качество.
Недостатки у лазерного принтера (рис. 19) практически отсутствуют. К ним можно отнести только недешевую цветную печать, поэтому для печати цветных изображений чаще используются струйные принтеры
Плюсы лазерных принтеров: быстрая и бесшумная печать, высокое типографическое качество печати.
3.2.4. Плоттеры
Для вывода сложных и широкоформатных изображений используются специальные устройства вывода – плоттеры (рис. 20).
3.3. Сканеры
Сканер – это устройство, предназначенное для перевода графической информации различного характера в компьютерный вид.
Чтобы ввести в компьютер без сканера документ, можно набрать его текст с клавиатуры. Несложный рисунок, наверное, удастся повторить в графическом редакторе. С цветной фотографией все намного сложнее. Однако, дополнив компьютер сканирующим устройством, позволяющим вводить в ПК изображение с бумаги или пленки, можно в считанные минуты справиться с любой из этих задач.
Из всех компьютерных периферийных устройств сканеры несомненно принадлежат к числу самых полезных. И хотя в быстроте и удобстве использования сканеры уступают цифровым камерам, они более универсальны, существенно дешевле и к тому же обеспечивают гораздо более высокое качество изображений.
В паре с принтером сканер выполняет функции копира (вспомните, так ли уж редко вам приходится делать копии документов), а вместе с модемом способен заменить факс-аппарат. Планшетные устройства, кроме того, могут сканировать объемные предметы, например, монеты или небольшие предметы.
Сканеры бывают нескольких типов, каждый из которых соответствует своей области применения: ручные, листовые, планшетные и слайд-сканеры.
Наиболее распространены планшетные сканеры (рис. 21), обеспечивающие высокое разрешение. Они напоминают копировальные устройства: сканируемый материал укладывается на горизонтальную стеклянную поверхность, закрытую крышкой.
Листовые (портативно-страничные) аппараты (рис. 22) сканируют отдельные страницы. Они меньше по габаритам и часто имеют корпус цилиндрической формы. Предназначенная для сканирования страница или фотография вставляются в сканер и выводятся через выходную щель. Листовые сканеры работают медленнее и зачастую не могут сканировать оригиналы большой толщины. Основное преимущество таких сканеров — компактность, поэтому вы всегда найдете, где разместить такое устройство.
Ручные сканеры (рис. 23) неудобны в применении, ведь они не имеют механизма движения и при работе с ними требуется «твердая рука». Разновидностью ручного сканера является сканер штрих-кодов.
Слайд-сканеры позволяют распознавать изображение на пленке, негативе или слайде.
Рис. 21. Планшетный сканер
Рис. 22. Листовой сканер
Рис. 23. Ручной сканер
МФП-устройства (или МФУ) сделаны по принципу «все в одном»: они объединяют в себе факс, сканер, копировальную машину и лазерный принтер. Комбинированные устройства стремительно дешевеют при одновременном росте качества, так что сегодня такие решения представляются уже вполне разумными. Самый популярный вариант — это сочетание принтер — копир — сканер. 
Лекция 4. Программное обеспечение информационных технологий. Базовое программное обеспечение
Современному компьютеру никак нельзя обойтись без программ. Ведь именно программы определяют возможности компьютера: что он будет делать — поможет свести бухгалтерский баланс или позволит найти информацию во всемирной сети Интернет. Большинство программ правильнее было бы называть программными продуктами, ведь зачастую на их создание требуется не меньше затрат, чем на производство самого компьютера. Практически любая программа, если это специально не оговорено, является коммерческим продуктом, который продается наравне с компьютерами.
Под программным обеспечением (ПО) информационных систем понимается совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники. В самом общем плане программное обеспечение дня вычислительной техники может быть разделено на базовое (системное) и прикладное.
Базовое (системное) ПО организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду дня прикладных программ. Базовое ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.
Прикладное ПО непосредственно нацелено на решение профессиональных задач пользователя.
В состав базового ПО входят:
сервисные программы (утилиты);
программы технического обслуживания (тестовые программы, программы контроля);
инструментальное ПО (трансляторы языков программирования, компиляторы, интерпретаторы).
4.1. Операционная система
Операционная система (ОС) — это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой компьютера, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислительными ресурсами персонального компьютера. Она обеспечивает управление процессом обработки информации и взаимодействие между аппаратными средствами и пользователем.
Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода-вывода информации, управления выполнением прикладных задач, решаемых пользователем. ОС загружает нужную программу в память ПК и следит за ходом ее выполнения; анализирует ситуации, препятствующие нормальным вычислениям, и дает указания о том, что необходимо сделать, если возникли трудности.
Операционные системы персональных компьютеров делятся на однозадачные и многозадачные.
В однозадачных ОС пользователь в один момент времени работает с одной конкретной программой (задачей). Примером таких ОС служат операционные системы MS-DOS, MSX.
Многозадачные ОС позволяют параллельно работать с несколькими программами, и количество программ зависит от мощности системы. В качестве примера можно привести операционные системы всех версий Microsoft Windows, UNIX, OS/2, Linux, Mac OS.
Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей и предназначены для обеспечения доступа ко всем ресурсам вычислительной сети. Примером таких систем являются Novell Net Ware, Microsoft Windows-NT, UNIX, IBM LAN.
4.2. Сервисное программное обеспечение
Утѝлѝта — вспомогательная компьютерная программа в составе общего программного обеспечения для выполнения специализированных типовых задач, связанных с работой оборудования и ОС.
Утилиты предоставляют доступ к возможностям (параметрам, настройкам, установкам), недоступным без их применения, либо делают процесс изменения некоторых параметров проще (автоматизируют его) и расширяют возможности операционных систем.
Утилиты могут входить в состав операционных систем, идти в комплекте со специализированным оборудованием или распространяться отдельно.
По функциональным возможностям сервисные средства можно подразделять на средства, улучшающие пользовательский интерфейс, защищающие данные от разрушения и несанкционированного доступа, восстанавливающие данные, ускоряющие обмен данными, программы архивации и антивирусные средства.
К сервисным программам относят программы-просмотрщики, позволяющие просмотреть файлы одного или нескольких форматов. например изображений, графики или прослушивания аудиофайлов. Для просмотра HTML служат сервисные программы – браузеры.
Программные средства антивирусной защиты обеспечивают диагностику (обнаружение) и лечение (нейтрализацию) вирусов. Термином «вирус» обозначается программа, способная размножаться, внедряясь в другие программы, совершая при этом различные нежелательные действия. Наиболее распространенными российскими антивирусными программами являются DRWeb и Kaspersky.
Архиватор — компьютерная программа, которая осуществляет сжатие данных в один файл архива для более легкой передачи, или компактного их хранения. В качестве данных обычно выступают файлы и папки. Процесс создания архива называется архивацией или упаковкой (сжатием, компрессией), а обратный процесс — распаковкой или экстракцией. В качестве примера архиваторов можно привести WinZip и WinRAR.
4.3. Программы технического обслуживания
Под программами технического обслуживания понимается совокупность программно-аппаратных средств для диагностики и обнаружения ошибок в процессе работы компьютера или вычислительной системы в целом.
Они включают в себя средства диагностики и тестового контроля правильности работы ПК и его отдельных частей, а также специальные программы диагностики и контроля вычислительной среды информационной системы в целом, в том числе программно-аппаратный контроль, осуществляющий автоматическую проверку работоспособности системы.
В качестве примера тестовой программы можно привести программу Doctor Hardware, пакет Check I t для Windows.
При интенсивной эксплуатации компьютера возникает необходимость в обслуживании жёсткого диска.
Под обслуживанием жёсткого диска понимают:
процедуру проверки целостности таблицы разбиения диска (partition),
загрузочного сектора (boot record),
таблицы расположения файлов (FAT),
каталоговой структуры и файлов,
поиск нарушений и их коррекция.
Для поиска и решения проблем используются программы по обслуживанию жёстких дисков; а при невозможности исправлений – программа форматирования диска.
4.4 Инструментальное программное обеспечение
Система программирования — это комплекс средств, включающих в себя входной язык программирования, транслятор, машинный язык, библиотеки стандартных программ, средства отладки оттранслированных программ и компоновки их в единое целое.
Транслятором языков программирования называется программа, осуществляющая перевод текста программы с языка программирования в машинный код. В системах программирования транслятор переводит программу, написанную на входном языке программирования, на язык машинных команд конкретной ЭВМ. В зависимости от способа перевода с входного языка программирования трансляторы подразделяются на компиляторы и интерпретаторы.
В компиляции процессы трансляции и выполнения программы разделены во времени. Сначала компилируемая программа преобразуется в набор объектных модулей на машинном языке, которые затем собираются (компонуются) в единую машинную программу, готовую к выполнению и сохраняемую в виде файла.
Интерпретатор осуществляет пошаговую трансляцию и немедленное выполнение операторов исходной программы, при этом каждый оператор входного языка программирования транслируется в одну или несколько команд машинного языка.
Особое место в системе программирования занимают ассемблеры, представляющие собой комплекс, состоящий из входного языка программирования ассемблера и ассемблер-компилятора.
Ассемблер представляет собой мнемоническую (условную) запись машинных команд и позволяет получить высокоэффективные программы на машинном языке.
В качестве примера систем программирования можно привести Delphi, Java, C#, PHP, Pascal ABC, Basic.
Лекция 5. Прикладное программное обеспечение
Прикладное программное обеспечение предназначено для разработки и выполнения конкретных задач (приложений) пользователя.
Прикладное программное обеспечение работает под управлением базового ПО, в частности операционных систем. Они являются мощным инструментом автоматизации решаемых пользователем задач, практически полностью освобождая его от необходимости знать, как выполняет компьютер те или иные функции и процедуры по обработке информации.
В состав прикладного ПО входят пакеты прикладных программ различного назначения и рабочие программы пользователя.
Пакет прикладных программ (ППП) — это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса.
Различают следующие типы прикладного ПО:
ПО для глобальных сетей;
ПО для организации (администрирования) вычислительного процесса.
5.1. Прикладное программное обеспечение общего назначения
Прикладное программное обеспечение общего назначения — это универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя и информационных систем в целом.
К этому классу ППП относятся:
текстовые редакторы и процессоры;
настольные издательские системы;
системы управления базами данных (СУБД);
оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.
Редактором называется ППП, предназначенный для создания и изменения текстов, документов, графических данных и иллюстраций. Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на текстовые и графические редакторы, текстовые процессоры и издательские системы.
5.1.1. Программы обработки текста
Текстовые редакторы используются для обработки текстовой информации и выполняют, в основном, следующие функции: запись текста в файл; вставку, удаление, замену символов, строк и фрагментов текста; проверку орфографии; оформление текста различными шрифтами; поиск и замену слов и выражений; печать текста. С иллюстрациями, таблицами и другими внедренными объектами текстовые процессоры не работают.
Текстовые процессоры – это прикладные программы, предназначенные для создания текстовых документов, которые могут содержать кроме монолитного текста также списочные структуры, таблицы, формулы, деловую и иллюстрационную графику.
Наличие развитых функций верстки сложных текстовых документов позволяет использовать текстовые процессоры и в качестве малотиражных настольных издательских систем.
Современные текстовые процессоры позволяют создавать и чисто электронные документы для безбумажного делопроизводства (автоматизированного офиса), а также для публикации в Интернете в формате веб-страниц.
Издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов, обладают развитыми возможностями по формированию полос с графическими материалами и последующим выводом на печать. Эти системы ориентированы на использование в издательском деле и называются системами верстки.
5.1.2. Графические редакторы
Графические редакторы предназначены для создания и обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы.
Наиболее известны следующие графические редакторы:
свободные: Microsoft Paint (входит в ОС MS Windows), Paint.NET, Blender, GIMP, Inkspace;
проприетарные: Adobe Photoshop, CorelDRAW, Adobe Illustrator, ACDSee, Autodesk Maya, Autodesk 3ds Max.
5.1.3. Электронные таблицы
Электронной таблицей называется программа для обработки числовых данных в таблицах (или двумерные массивы). Некоторые программы организуют данные в «листы», предлагая, таким образом, третье измерение.
Данные в таблице хранятся в ячейках, находящихся на пересечении столбцов и строк. В ячейках могут храниться числа, символьные данные и формулы. Формулы задают зависимость значений одних ячеек от содержимого других ячеек.
Электронные таблицы (ЭТ) представляют собой удобный инструмент для автоматизации вычислений. Многие расчёты, в частности в области бухгалтерского учёта, выполняются в табличной форме: балансы, расчётные ведомости, сметы расходов и т. п. Кроме того, решение численными методами целого ряда математических задач удобно выполнять именно в табличной форме. Использование математических формул в электронных таблицах позволяет представить взаимосвязь между различными параметрами некоторой реальной системы.
Наиболее популярными электронными таблицами можно считать MS Excel и iWork Numbers ( обе платные), а также OpenOffice Calc и LibreOffice Calc (бесплатные).
5.1.4. Системы управления базами данных
Для работы с базами данных используется специальное ПО — системы управления базами данных (СУБД).
База данных (БД) — это совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске. Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, т.е. добавление, удаление, извлечение, обновление и другие операции.
В зависимости от способа организации данных различают сетевые, иерархические и реляционные СУБД. Из имеющихся СУБД наибольшее распространение получили Microsoft Access, Paradox, FoxPro, Oracle, MS SQL Server, MySQL.
5.1.5. Интегрированные пакеты
Интегрированными пакетами называется ПО, объединяющее в себе различные программные компоненты прикладных программ общего назначения. Обычно они включают в себя текстовый редактор, электронную таблицу, графический редактор, СУБД, несколько других программ и коммуникационный модуль.
Из имеющихся интегрированных пакетов можно выделить наиболее распространенные:
свободное ПО: Apache OpenOffice, LibreOffice, Calligra Suite;
проприетарное ПО: MS Office, Corel WordPerfect Office, iWork (офисный пакет Apple).
5.1.6. CASE-технологии
CASE-технология применяется при создании сложных информационных систем, обычно требующих коллективной реализации проекта, в котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики и программисты.
CASE-технология позволяет отделить проектирование информационной системы от собственно программирования и отладки, при этом разработчики системы занимаются проектированием на более высоком уровне, не отвлекаясь на детали.
Нередко применение CASE-технологии выходит за рамки проектирования и разработки информационных систем. Это позволяет оптимизировать модели организационных и управленческих структур компаний и позволяет им лучше решать такие задачи, как планирование, финансирование, обучение.
Современные CASE-технологии успешно применяются для создания информационных систем различного класса — для банков, финансовых корпораций, крупных фирм. Из имеющихся на рынке CASE-технологий можно выделить следующие программные продукты: AllFusion ERwin Data Modeler (ранее ERwin), BPwin, OO win, Composer.
5.1.7. Экспертные системы
Экспертные системы — это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов.
Экспертные системы используются для прогноза ситуаций, диагностики состояния фирмы, целевого планирования, управления процессом функционирования. Они возникли вследствие компьютеризации процессов решения задач типа «что будет, если. », основанных на логике и опыте специалистов. Основная идея при этом заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знаний, накопленных специалистами предметных областей.
Примерами оболочек экспертных систем, применяемых в экономике, может служить Expert-Ease.
5.2. Методо-ориентированное прикладное программное обеспечение
Методо-ориентированное прикладное программное обеспечение отличается тем, что в его алгоритмической основе реализован какой-либо экономико-математический метод решения задачи.
Широкое распространение методо-ориентированные пакеты находят в обработке экспериментальных данных. Обычно обработка экспериментальных данных заключается в установлении некоторой зависимости. Эта задача достаточно общая и находит применение в самых различных областях исследований.
К методо-ориентированному ПО относятся ППП
математического программирования (линейного, динамического, статистического);
сетевого планирования и управления. Например, программа PlanWIZARD автоматизирует управленческую деятельность в строительных организациях — календарное планирование, планирование проектов в строительстве, получение предварительных стоимостных оценок проекта, построение графиков, позволяющих наглядно представить сроки и важность производимых работ;
теории массового обслуживания, используемые для изучения процессов обслуживания на транспорте, в торговле, медицине и т.д.;
Примером таких программ могут служить программы Microsoft Project, Sure Trak, Open Plan Professional.
Проблемно-ориентированное прикладное программное обеспечение — это программные продукты, предназначенные для решения какой-либо задачи в конкретной функциональной области.
Из всего многообразия проблемно-ориентированных ПО можно выделить группы, предназначенные для комплексной автоматизации функций управления в промышленной и непромышленной сферах, а также ППП для предметных областей.
5.3.1. Проблемно-ориентированное прикладное ПО для промышленной сферы
Комплексное ПО интегрированных приложений общего назначения для промышленной сферы делится на следующие группы:
ПО для автоматизации всей деятельности крупного или среднего предприятия. Из российских программ этого класса следует отметить систему «Галактика»;
комплекты ПО для управления производством определенного типа;
специализированные программные продукты типа MMPS, MES, позволяющие сделать производство более гибким и ускорить его приспособление к условиям рынка;
ПО управления всей цепочкой процессов, обеспечивающее выпуск продукции, начиная с проектирования деталей изделия и заканчивая моментом получения готового изделия.
Стоимость большинства комплексных проблемно-ориентированных ПО высока, иногда свыше миллиона долларов, однако крупные фирмы для автоматизации своей деятельности идут на такие затраты.
5.3.2. Проблемно-ориентированное прикладное ПО непромышленной сферы
Оно предназначено для автоматизации деятельности фирм, не связанных с материальным производством (банки, биржа, торговля). Требования к ПО этого класса во многом совпадают с требованиями для ПО промышленной сферы — создание интегрированных многоуровневых систем.
Мировыми лидерами в создании ПО этого класса являются основные фирмы-производители ЭВМ, а также компании, производящие исключительно программное обеспечение (Oracle, Informix).
Из всего изобилия комплексных пакетов прикладных программ непромышленной сферы выделим пакеты, автоматизирующие финансовую и правовую сферы.
ПО бухгалтерского учета (ПО БУ)
На российских предприятиях используются бухгалтерские системы четырех поколений.
Первое поколение ПО БУ характеризовалось функциональной ограниченностью и сложностью адаптации к быстро меняющимся правилам бухгалтерского учета и было предназначено для эксплуатации в виде автоматизированного рабочего места (АРМ) на автономных компьютерах («Финансы без проблем», «Парус», «Турбобухгалтер», «Баланс в 5 минут»).
К таким ПО следует отнести программные комплексы: «1С: Бухгалтерия», «Инфобухгалтер», «Квестор», «Бест», «Монолит-Инфо» и др.
Современное третье поколение ПО БУ интегрируется в комплексные системы автоматизации деятельностью предприятия. Большинство таких пакетов работает под управлением операционной системы Windows и предназначено для эксплуатации в локальных сетях. Новые ППП бухучета имеют, как правило, встроенные средства развития и полностью совместимы с другими программными средствами, обеспечивая дальнейшее наращивание и развитие системы.
Примером таких ПО третьего поколения можно назвать ПО БУ «Офис», объединяющий продукты фирм «1С» и Microsoft и позволяющий не только автоматизировать функции бухгалтера, но и организовать все делопроизводство фирмы в виде «электронного офиса».
Четвертое поколение — это бухгалтерские системы, а по своей сути уже комплексные корпоративные информационные системы (КИС), которые характеризуются интегрированными технологическими решениями.
ПО финансового менеджмента (ПО ФМ)
Они появились в связи с необходимостью финансового планирования и анализа деятельности фирм. Сегодняшний российский рынок ППП ФМ представлен в основном двумя классами программ: для финансового анализа предприятия и для оценки эффективности инвестиций.
Программы финансового анализа предприятия ориентированы на комплексную оценку прошедшей и текущей деятельности. Они позволяют получить оценку общего финансового состояния, включая оценки финансовой устойчивости, ликвидности, эффективности использования капитала, оценки имущества.
Источником информации для решения подобного рода задач служат документы бухгалтерской отчетности, которые составляются по единым формам независимо от типа собственности и включают собственно бухгалтерский баланс предприятия, отчет о финансовых результатах и их использовании, отчет о состоянии имущества, отчет наличии и движении денежных средств.
Среди ПО этого класса можно выделить ЭДИП (Центринвест Софт), «АльтФинансы» (Альт), «Финансовый анализ» (Инфософт).
Программы оценки эффективности инвестиций ориентированы на оценку эффективности капиталовложений и реальных инвестиций. Наибольшую известность в этом классе ПО получили: Project Expert (PRO-Invest Consalting); «Аль-Инвест» (Альт); FOCCAL (Центринвест Софт).
Для аналитиков банков и инвестиционных фондов важны выработки решений о перспективности инвестиций, а для финансовых менеджеров компаний важен инструмент детального анализа предшествующей и будущей деятельности предприятий для выработки решений по реализации конкретного инвестиционного проекта.
Для этих целей разработано ПО «Инвестор» (ИнЭк).
ПО справочно-правовых систем (ПО СПС)
ПО СПС представляет собой эффективный инструмент работы с огромным объемом законодательной информации, поступающей непрерывным потоком.
В России насчитывается более десятка правовых систем. Наиболее известными и популярными можно считать справочно-право- вые системы «Консультант Плюс», «Гарант», «Кодекс» и «Референт».
5.4. Прикладное программное обеспечение глобальных сетей
Основным назначением ПО глобальных вычислительных сетей является обеспечение удобного, надежного доступа пользователя к территориально распределенным общесетевым ресурсам, базам данных, передаче сообщений. Для организации электронной почты, телеконференций, электронной доски объявлений, обеспечения секретности передаваемой информации в различных глобальных сетях используются стандартные (в этих сетях) пакеты прикладных программ.
В качестве примера можно привести программное обеспечение для глобальной сети Интернет:
почтовые программы для электронной почты (e-mail). Наиболее распространенными в настоящее время являются MS Outlook Express, The Bat!, Mozilla Thunderbird, Opera Mail.
В банковской деятельности широкое распространение получили стандартные пакеты прикладных программ, обеспечивающие подготовку и передачу данных в международных сетях SWIFT (англ. Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunications – Общество всемирных межбанковских финансовых телекоммуникаций), Sprint Corporation, Reuters.
5.5. Программное обеспечение для организации (администрирования) вычислительного процесса
Для этих целей в локальных и глобальных вычислительных сетях более чем в 50% систем мира используется ППП фирмы Bay Networks (США), управляющий администрированием данных, коммутаторами, концентраторами, маршрутизаторами, трафиком сообщений.
Итак, мы кратко ознакомились с базовым и прикладным программным обеспечением, обеспечивающим как работу самого компьютера, так и деятельность специалиста — пользователя компьютера в своей профессиональной сфере.
На практике иногда встречаются оригинальные задачи, которые нельзя решать имеющимися прикладными программами. В этом случае результаты получаются в форме, не удовлетворяющей конечного пользователя. Тогда с помощью систем программирования или алгоритмических языков разрабатываются оригинальные программы, учитывающие требования и условия решения конкретных задач организации.