Понятие информационной технологии и информационной системы.
1. Понятие информационной технологии

1.1 Что такое информационная технология.

Технология — это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в
приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых
факторов производства, способах их соединения для создания продукта или
услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно
связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде
всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на
применении компьютеров и телекоммуникационной техники.
Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология —
это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных
дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых
обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы
организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их
практические приложения, а также связанные со всем этим социальные,
экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют
сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их
введение должно начинаться с создания математического обеспечения,
формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.

В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией[1].

Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» даёт следующее определение: «информационная система — совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств»[1].

По мнению одних авторов, ИС в широком смысле включает в себя персонал, её эксплуатирующий, по мнению других — нет.

В узком смысле информационной системой называют только подмножество компонентов ИС в широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы.

В любом случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС де-факто немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных».

Информаци-онная технология обработки данных.
Характеристика и назначение
Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне операционной (исполнительской) деятельности (см. рис. 3.3) персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций управленческого труда. Поэтому внедрение информационных технологий и систем на этом уровне существенно повысит производительность труда персонала, освободит его от рутинных операций, возможно, даже приведет к необходимости сокращения численности работников.

На уровне операционной деятельности решаются следующие задачи:

обработка данных об операциях, производимых фирмой;
создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме;
получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.
Пример 3.25. Примеры рутинных операций:

операция проверки на соответствие нормативу уровня запасов указанных товаров на складе. При уменьшении уровня запаса выдастся заказ поставщику с указанием потребного количества товара и сроков поставки;
операция продажи товаров фирмой, в результате которой формируется выходной документ для покупателя в виде чека или квитанции.
Пример контрольного отчета: ежедневный отчет о поступлениях и выдачах наличных средств банком, формируемый в целях контроля баланса наличных средств.

Пример запроса: запрос к базе данных по кадрам, который позволит получить данные о требованиях, предъявляемых к кандидатам на занятие определенной должности.

Существует несколько особенностей, связанных с обработкой данных, отличающих данную технологию от всех прочих:

выполнение необходимых фирме задач по обработке данных. Каждой фирме предписано законом иметь и хранить данные о своей деятельности, которые можно использовать как средство обеспечения и поддержания контроля на фирме. Поэтому в любой фирме обязательно должна быть информационная система обработки данных и разработана соответствующая информационная технология;
решение только хорошо структурированных задач, для которых можно разработать алгоритм;
выполнение стандартных процедур обработки. Существующие стандарты определяют типовые процедуры обработки данных и предписывают их соблюдение организациями всех видов;
выполнение основного объема работ в автоматическом режиме с минимальным участием человека;
использование детализированных данных. Записи о деятельности фирмы имеют детальный (подробный) характер, допускающий проведение ревизий. В процессе ревизии деятельность фирмы проверяется хронологически от начала периода к его концу и от конца к началу;
акцент на хронологию событий;
требование минимальной помощи в решении проблем со стороны специалистов других уровней.
Основные компоненты
Представим основные компоненты информационной технологии обработки данных (рис. 3.12) и приведем их характеристики.

Сбор данных. По мере того как фирма производит продукцию или услуги, каждое ее действие сопровождается соответствующими записями данных. Обычно действия фирмы, затрагивающие внешнее окружение, выделяются особо как операции, производимые фирмой.

Рис. 3.12. Основные компоненты информационной технологии обработки данных

Обработка данных. Для создания из поступающих данных информации, отражающей деятельность фирмы, используются следующие типовые операции:

классификация или группировка. Первичные данные обычно имеют вид кодов, состоящих из одного или нескольких символов. Эти коды, выражающие определенные признаки объектов, используются для идентификации и группировки записей.
Пример 3.26. При расчете заработной платы каждая запись включает в себя под (табельный номер) работника, код подразделения, в котором он работает, занимаемую должность и т. п. В соответствии с этими кодами можно произвести разные группировки.

сортировка, с помощью которой упорядочивается последовательность записей;
вычисления, включающие арифметические и логические операции. Эти операции, выполняемые над данными, дают возможность получать новые данные;
укрупнение или агрегирование, служащее для уменьшения количества данных и реализуемое в форме расчетов итоговых или средних значений.
Хранение данных. Многие данные на уровне операционной деятельности необходимо сохранять для последующего использования либо здесь же, либо на другом уровне. Для их хранения создаются базы данных.

Создание отчетов (документов). В информационной технологии обработки данных необходимо создавать документы для руководства и работников фирмы, а также для внешних партнеров. При этом документы или в связи с проведенной фирмой операцией так и периодически в конце каждого месяца, квартала или года.

Автоматизированное рабочее место (АРМ).
Автоматизи́рованное рабо́чее ме́сто (АРМ) — программно-технический комплекс, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида. При разработке АРМ для управления технологическим оборудованием как правило используют SCADA-системы.

АРМ объединяет программно-аппаратные средства, обеспечивающие взаимодействие человека с компьютером, предоставляет возможность ввода информации (через клавиатуру, компьютерную мышь, сканер и пр.) и её вывод на экран монитора, принтер, графопостроитель, звуковую карту — динамики или иные устройства вывода. Как правило, АРМ является частью АСУ.

Сетевые информационные технологии и интернет.
Локальной называется компьютерная сеть, объединяющая компьютеры, расположенные в одном здании или в соседних зданиях. Если же соединённые компьютеры находятся в разных частях города, а иногда и в разных городах и странах, то такие сети называют распределёнными. Иногда распределённые сети называют также территориальными. Часто к распределённой сети подключаются не отдельные компьютеры, а локальные сети. Таким образом можно создавать корпоративные сети для предприятий, имеющих филиалы в других городах. Распределённые сети мирового масштаба также называют глобальными сетями. Интернет и является самой известной глобальной компьютерной сетью.

Отличительной особенностью Интернета является высокая надёжность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надёжность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи или компьютеры, то сообщения могу быть переданы по другим линиям связи, т. к. имеются несколько путей передачи информации.

Локальные вычислительные сети позволили поднять на качественно новую ступень управление производственными объектами, повысить эффективность использования ЭВМ, поднять качество обрабатываемой информации, реализовать безбумажную технологию, создать новые технологии. Объединение ЛВС и глобальных сетей позволило получить доступ к мировым информационным ресурсам.

ПК, объединённые в сеть, делятся на абонентские – клиенты и вспомогательные - серверы. Клиенты выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Серверы – служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным устройствам ( host - ЭВМ ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования.

Клиент – это приложение, посылающее запрос к серверу. Он отвечает за обработку и вывод информации, а также передачу запросов серверу.

Сервер – это персональная или виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента. Он распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные серверы баз данных.

Сетевой сервер поддерживает выполнение следующих функций сетевой операционной системы: управление вычислительной сетью, планирование задач, распределение ресурсов, доступ к сетевой файловой системе, защиту информации.

Терминальный сервер поддерживает выполнение функций многопользовательской системы.

Файл-сервер обеспечивает доступ к центральной базе данных удалённым пользователем.

Сервер баз данных – многопользовательская система, обеспечивающая обработку запросов к базам данных. Он является средством решения сетевых задач, в которых локальные сети используются для совместной обработки данных.

Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host -ЭВМ, соединённых физическими каналами связи, которые называют магистральными.

По способу передачи информации вычислительные сети делятся на сети коммутации каналов, сети коммутации сообщений, сети коммутации пакетов и интегральные сети.

При коммутации каналов – сообщение между клиентами осуществляется по прямому каналу неизменному в течении всего сеанса. При лёгкости реализации такого способа реализации передачи информации его недостатки заключаются в низком коэффициенте использования каналов, высокой стоимости передачи данных, увеличения времени ожидания других клиентов.

При коммутации сообщений информация передаётся порциями, называемыми сообщениями. Прямое соединение обычно не устанавливается, а передача сообщения начинается после освобождения первого канала, второго и т. д., пока сообщение не дойдёт до адресата. Каждым сервером осуществляется приём информации, её сборка, проверка, маршрутизация и передача сообщения. Недостатком коммутации сообщений является низкая скорость передачи данных и невозможность проведения диалога между клиентами, хотя стоимость передачи уменьшается.

При коммутации пакетов обмен производится короткими пакетами фиксированной структуры. Пакет – часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту. Малая длина пакетов предотвращает блокировку линий связи, не даёт расти очереди в узлах коммутации. Она обеспечивает быстрое соединение, низкий уровень ошибок, надёжность и эффективность использования сети. Но при передаче пакета возникает проблема маршрутизации, которая решается программно-аппаратными методами. Наиболее распространённым способом являются фиксированная маршрутизация и маршрутизация способом кратчайшей очереди .

Фиксированная маршрутизация предполагает наличие таблицы маршрутов, в которой закрепляется маршрут от одного клиента к другому, что обеспечивает простоту реализации, но одновременно - не равномерную загрузку сети.

В методе кратчайшей очереди используются несколько таблиц, в которых таблицы расставлены по приоритетам. Приоритет – функция обратная расстоянию до адресата. Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. При использовании этого метода задержка передачи пакета минимальна.

В настоящее время разработаны программно-аппаратные средства маршрутизации. Повторитель – самый простой тип устройства для соединения однотипных локальных ВС, он ретранслирует все принимаемые пакеты из одной ЛВС в другую.

Устройство связи, позволяющее соединять ЛВС с одинаковыми и разными системами сигналов, называется маршрутизатор. Он позволяет выполнять передачу пакетов в соответствии с определёнными протоколами, обеспечивает соединение ЛВС на сетевом уровне.

Шлюз – устройство соединения ЛВС с глобальной сетью.

Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, т. е. для прямого соединения. Прямые каналы создаются на время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями. По окончании сеанса связи прямой канал распадается на независимые магистральные каналы.

Информационные ресурсы глобальных сетей.
Интернет развивался как средство общения и удаленного доступа, поэтому первыми службами глобальной сети являются электронная почта, telnet, FTP. В дальнейшем в сети появились другие сервисы. С появлением распределенной системы гипермедиа Word Wide Web сеть Интернет стала средством массовой информации.

В настоящее время в глобальной сети размещен огромный объем информации по различным направлениям деятельности. Основной объем информационных ресурсов в виде веб-страниц или файлов в формате html находится на веб-сайтах, размещенных на Web-серверах Интернета. Просмотр веб-страниц этих сайтов осуществляется при помощи прикладных программ браузеров (обозревателей).

Кроме того, в Интернете находится много информационных ресурсов (различных типов файлов), которые размещаются на многих серверах, например на FTP-серверах (файлы компьютерных программ, технических описания), в архивах GOPHER (файлы текстов литературных произведений), в базах данных ARCHIE на ARCHIE-серверах, в WAIS-библиотеках (материалы в области исследований и информационных технологий), на серверах баз данных (информация о владельцах доменных имен) регистраторов IP-адресов и регистраторов доменных имён и т.д.

Быстрый рост объема информационных ресурсов привел к необходимости создания специальных поисковых средств: первая поисковая система Archie для поиска файлов в базах данных ARCHIE (помогает находить файлы, хранящиеся на анонимных FTP-серверах), система Gopher, система WAIS в базе данных, которых содержится индексированная информация о ресурсах сети Интернет, поисковые системы или поисковые машины, которые выполняют поиск WWW-страниц на Web-серверах.

Поисковые системы в Интернете для поиска ресурсов могут быть разделены на следующие группы:

системы Web-поиска;
системы поиска FTP-файлов (например, (http://www.filesearch.ru);
системы поиска в архивах Gopher;
системы поиска в Usenet;
каталоги информационных ресурсов;
порталы информационных ресурсов.
Средства поиска информационных ресурсов в Internet подразделяют на:

поисковые машины, системы поиска, которые осуществляют поиск по ключевым словам;
каталоги и порталы информационных ресурсов сети, которые имеют иерархическую структуру для навигации или быстрого поиска информации не по ключевым словам, а по директориям.

Поисковые машины

Поисковая машина – это поисковый сервер, на котором установлена специальная программа, выполняющая автоматический поиск информациионных ресурсов по ключевым словам в заголовках и тексте Web-страниц. К наиболее известным поисковым машинам относятся: Google, Yahoo, AltaVista, Hot Bot, MSN Search, Yandex, Rambler, Апорт, Мета и т.д.

Поисковые системы - это огромные базы данных слов, которые добавляются в базу при периодическом сканировании Web-страниц в пространстве Internet. При помощи программ-роботов (пауков) поисковые системы регулярно "прочесывают” ресурсы сети Internet.

Полученный информационный массив вместе с ссылкой на то, где находится нужное слово, хранится в виде индексных (отсортированных) файлов. При вводе ключевого слова в поисковую машину система обращается к своей базе файлов, выбирает информацию и выдает пользователю перечень Web-страниц, на которых имеются заданные пользователем ключевые слова.

Вследствие разницы в подходах к поиску в различных поисковых системах результаты их поиска не всегда адекватны запросу. Поэтому для получения наиболее полных результатов целесообразно пользоваться различными поисковыми системами или метапоисковыми машинами.

Метапоисковые машины - это системы, проводящие поиск на нескольких поисковых машинах одновременно, например MetaBot - Российская мета-поисковая система, которая осуществляет поиск через российские поисковики (Яндекс, Апорт, Рабмлер и т.д.), мировой метапоиск (Northernlight, All the Web, Raging), а так же смешанный FTP-метапоиск.

Каталоги и порталы информационных ресурсов
Классифицировать каталоги информационных ресурсов можно по различным критериям, например целевому назначению, по характеру содержания, национально-территориальному признаку, по сферам их использования.

Обычно на главной странице каталога информационных ресурсов размещены базовые разделы рубрикатора. Рубрикатор имеет иерархическую структуру, позволяющую наиболее точно классифицировать ресурсы по их тематической направленности.