ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Понятие информационной технологии

Понятие «информационная технология» базируется на понятии

«технология». Наиболее широкое по содержанию его толкование дал польский философ и писатель Станислав Лем, который определил технологии как «...обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом...».

А наиболее распространенным является определение, зафиксированное в различных энциклопедиях и словарях: «ТЕХНОЛОГИЯ (от греч. techne — искусство, мастерство, умение и ...логия) - совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции...».

Последнее определение, несомненно, уже и конкретнее того, которое сформулировано С. Лемом, поскольку ограничивает его применение сферой промышленного производства, но оно позволяет вычленить основные его составляющие (рис. 1.1):

— объект технологии, т. е. то, на что направлены действия, осуществляемые в рамках технологии (сырье, материалы, полуфабрикаты);

— цель технологии, т. е. конечный результат действий, осуществляемых в рамках технологии (обработка, изготовление, изменение состояния, свойств, формы);

— средства технологии и методы их применения, т. е. способы осуществления действий над объектом технологии для достижения цели технологии.

Поскольку в соответствии с определением С. Лема технологии не ограничиваются сферой промышленного производства, а опре­деляются потребностями общества во всем их многообразии, то

Рис. 1.1.Составляющие понятия «технология»

различные области человеческой деятельности требуют и различ­ных технологий.

Различия технологий проявляются в том, на что направлена деятельность людей в той или иной сфере, т. е. в объектах технологий. Для промышленного производства, как уже указывалось, это сырье, Материалы, полуфабрикаты — все, что составляет материально-вещественные ресурсы производства.

Если в качестве объекта деятельности, а следовательно, и соответствующих способов ее осуществления выступают энергетические ресурсы (например, электрическая энергия), то мы получаем энергетические технологии (производство, передача, преобразова­ние, распределение, потребление энергии).

Финансовые ресурсы как объект деятельности порождают фи­нансовые технологии (банковские и бухгалтерские технологии, технологии работы на рынке ценных бумаг, технологии финансового и экономического анализа и т. п.).

Информация как общественный ресурс тоже является объек­том деятельности и, следовательно, связана с соответствующими технологиями — информационными технологиями.

Опираясь на рассмотренное содержание понятия «технология», можно сформулировать следующее определение понятия «инфор­мационная технология»:

1.2. Объекты информационных технологий

В сформулированном определении понятия «информационная

технология» в качестве ее объекта выступает информация. В со­временной научной литературе существует множество подходов к определению содержания понятия «информация».

Для наших целей достаточно указать на практическое совпадение содержания таких понятий, как «информация», «сведения» «сообщение», «данные», которые в словарях и энциклопедиях определяются друг через друга. Будем в дальнейшем опираться на достаточно однозначное понимание содержания этих понятий как сведений о чем-либо.

Эти сведения или информация как объект информационных технологий характеризуются формой восприятия или представления и содержательной интерпретацией, а также материальным носителем (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Характеристика объекта информационных технологий

Форма восприятия и представления информации определяет основной способ конечного их использования в той или иной сфере деятельности и предполагает один из следующих вариантов (рис. 1.3):

— текстовая информация;

— аудиоинформация (звуковая);

— видеоинформация (визуальная).

Рис. 1.3. Формы восприятия и представления информации

Текстовая информация — это различные виды письменной речи или представления данных с помощью систем специальных знаков (математические и химические формулы, тексты программ и т. п.).

Аудиоинформация — это устная речь, музыка, звуки естественного или искусственного происхождения, системы звуковых сигналов различного назначения.

Видеоинформация — это различного вида образы, воспринимаемые органами зрения (рисунки, схемы, карты, фильмы и т. п.).

Содержательная интерпретация определяет восприятие конкретной информации той или иной формы восприятия и представления в рамках конкретного вида деятельности или решаемой за­дачи.

Так, текст некоторого документа на английском языке понятен и может быть использован специалистом, знающим английский язык, но не имеет практического смысла для человека, не владеющего указанным языком. Одна и та же математическая формула описы­вает различные сущности в зависимости от интерпретации операндов, ее составляющих. Одни и те же звуковые сигналы, подаваемые с помощью горна в различных армиях мира, воспринимают­ся по-разному. Этих примеров достаточно для того, чтобы показать необходимость такой характеристики информации, как ее содер­жательная интерпретация.

Носитель информации — это материальное воплощение ин­формации той или иной формы восприятия и представления.

В принципе, в качестве носителя информации может выступать любой материальный объект (в том числе и физическое поле той или иной природы), определенные состояния или свойства которо­го могут рассматриваться как представление информации. Рассмотрим примеры.

Носителями текстовой информации в разное время человече­ской истории выступали такие материальные объекты, как поверх­ность каменных пещер, выделанные шкуры животных, изготовлен­ные из тростника папирусные свитки, берестяная кора, глиняные и деревянные дощечки, ткани и, наконец, наиболее распространен­ный в этом отношении носитель — бумага. Все эти носители имели то свойство, что в течение определенного времени изменяли свои физические свойства в диапазоне, позволяющем сохранять изоб­ражение текста.

Носители аудиоинформации не так разнообразны. Это прежде всего естественная среда, передающая звуковые волны, а также различного рода искусственные материальные объекты, опреде­ленные свойства которых позволяют фиксировать, хранить и вос­производить звуковые колебания (восковые валики, виниловые диски, намагниченные проволока и пленка, магнитные и оптиче­ские диски). Естественно, следует упомянуть и электромагнитные поля, позволяющие воспринимать, передавать и воспроизводить звуковые колебания (радио, телефон, телеграф и т. п.).

Носители видеоинформации естественным образом включают в себя все перечисленные выше носители текстовой информации. Кроме того, они включают в себя различного рода фотоматериалы, голографические пластины и прочие материалы, позволяющие фиксировать, хранить и воспроизводить зрительные образы. К носителям видеоинформации следует отнести электромагнитные поля, позволяющие воспринимать, передавать и воспроизводит звуковые колебания (телевидение).

К особым видам носителей информации относят так называе­мые «электронные». Это не вполне точное название (поскольку в большинстве случаев речь идет о магнитных и оптических носителях) объединяет все виды носителей, которые хранят данные

в виде некоторых объектов (файлов, дисковых томов и т. п.), интерпретация которых с помощью программ, выполняемых компьютером, воспроизводит ту или иную форму информации на соответ­ствующих устройствах.

1.3. Результаты информационных технологий

Целью, или результатом, информационной технологии является целенаправленное изменение свойств информации, определяемое содержанием решаемой задачи или проблемы.

Такие изменения осуществляются с помощью различного рода информационных преобразований.

Каждое такое преобразование характеризуется содержанием, направлением и объемом (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Характеристики информационного преобразования

Содержание информационного преобразования определяется конкретным набором изменяемых свойств информации, и с этой точки зрения выделяют следующие информационные преобразо­вания (рис 1.5):

— сбор информации;

— накопление информации;

— регистрацию информации;

— передачу информации;

— копирование информации;

— упорядочение информации;

— хранение информации;

— поиск информации;

— представление информации;

Рис. 1.5.Виды информационных преобразований

— выдачу информации;

— защиту информации.

Сбор информации представляет собой процесс получения све­дений из различных источников о состоянии тех явлений и объек­тов, свойства которых являются существенными для решения конкретных задач.

Накопление информации — это процесс аккумулирования собранных сведений в каком-либо накопителе в том случае, когда нет возможности немедленного их использования.

Регистрация информации — это процесс фиксирования со­бранных (или иных) сведений на том или ином материальном носи­теле.

Передача информации — это процесс изменения простран­ственных координат

сведений, т. е. их перемещение из одного мес­та в другое.

Копирование информации — это процесс дублирования сведе­ний для одновременного их использования в нескольких местах.

Упорядочение информации — это процесс размещения сведе­ний в соответствии с определенными отношениями между ними.

Хранение информации — это процесс изменения временных координат сведений, т. е. их содержание в хранилище (архиве) с целью последующего использования. Хранится только упорядоченная информация.

Поиск информации — это процесс выборки сведений из хранимой информации по тому или иному запросу. Запросы, как правило, учитывают упорядоченность хранимой информации.

Представление информации — это процесс приведения сведений из формы получения (при передаче) или хранения (при поиске) в форму, удобную для последующего использования при решении конкретных задач.

Выдача информации — это процесс передачи сведений в необходимой форме представления для решения конкретных задач.

Защита информации — это процесс обеспечения сохранности сведений как таковых, а также процесс ограничения доступа к ним

При решении конкретных задач для каждого вида информационного преобразования определяются его направление и объев. Направление характеризует конкретную реализацию преобразования (например, степень упорядоченности в соответствующем преобразовании), а объем — его количественные характеристик (например, количество сведений, передаваемых на хранение).