Информационные системы и технологии
презентация к уроку

Слайд 1

Слайд 2

Информационная система (сокр. ИС) — система обработки информации и соответствующие организационные ресурсы (человеческие, технические, финансовые и т. д.), которые обеспечивают и распространяют информацию (ISO/IEC 2382-1:1993).

Слайд 3

Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств , методов и персонала, используемая для сохранения, обработки и выдачи информации с целью решения конкретной задачи. Информационная технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель информационной технологии — производство информации для ее .анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Слайд 4

Тенденция развития ИС . 1 поколение ИС (1960 – 1970 гг.) строилось на базе центральных ЭВМ по принципу «1 предприятие – 1 центр обработки», а в качестве стандартной среды выполнения приложений служила операционная система фирмы IBM – MVX. 2 поколение ИС (1970 – 1980 гг.) характеризуется частичной децентрализацией ИС, а мини – ПК типа DEC VAX, соединенные с центральным ПК стали использоваться в офисах и отделениях организации. 3 поколение ИС (1980 – 1990 гг.) определяется появлением вычислительных сетей, объединяющих разрозненные ИС в единую систему. 4 поколение ИС (1990 г – до наших дней) характеризуется иерархической структурой, в которой центральная обработка и единое управление ресурсами ИС сочетается с распределенной обработкой данных. В качестве центральной вычислительной системы используется суперкомпьютер. Наиболее рациональным решением является модель ИС, организованная по принципу: центральный сервер системы ® локальные серверы ® станции клиенты

Слайд 5

Обобщенная схема процессов в информационной системе Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения , условно можно представить в виде схемы, состоящей из блоков: ввод информации из внешних или внутренних источников; обработка входной информации и представление ее в удобном виде; вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему; обратная связь — это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Слайд 6

Свойства информационных систем: Интегрированность ИС - масштабируемость - управляемость - адаптивность - целостность - безопасность любая ИС может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения сложных систем; при построении ИС необходимо использовать системный подход; ИС является динамичной и развивающейся системой; ИС следует воспринимать как систему обработки информации, состоящую из компьютерных и телекоммуникационных устройств, реализованную на базе современных технологий; выходной продукцией ИС является информация, на основе которой принимаются решения или производятся автоматическое выполнение рутинных операций; участие человека зависит от сложности системы, типов и наборов данных, степени формализации решаемых задач

Слайд 7

Интегрируемость и масштабируемость ИС Масштабируемость информационной системы - характеризует возможность расширения системных ресурсов и производительной мощности Интегрируемость - возможность взаимодействия системы с вновь подключаемыми компонентами или подсистемами Понятие управляемости и адаптивности ИС Адаптивность - характеризует возможность системы приспосабливаться к условиям конкретной предметной области; Управляемость - характеризует возможность гибкого управления системой Понятие целостности и безопасности ИС Целостность системы - все элементы системы функционируют как единое целое ! И нформационная безопасность - характеризует возможность предотвращения разрушения системы в результате несанкционированного доступа, и др.

Слайд 8

Состав и структура ИС Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, назы­ваемых подсистемами. Подсистема — это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. Подсистемы: по функциональному назначению : производственные, коммерческие, финансовые, маркетинговые и др.; по объектам управления : информационные системы автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами, управления предприятием (офисом, фирмой, корпорацией, организацией) и т. п.; по характеру использования результатной информации: информационно-поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи информации по запросу пользователя; информационно-советующие, предлагающие пользователю определенные рекомендации для принятия решений (системы поддержки принятия решений); информационно-управляющие, результатная информация которых непосредственно участвует в формировании управляющих воздействий.

Слайд 9

Функциональные подсистемы Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта, управления. Обеспечивающие подсистемы В состав обеспечивающих подсистем обычно входят: информационное обеспечение — методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных; техническое обеспечение — комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных; программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе; математическое обеспечение — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе; лингвистическое обеспечение — совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

Слайд 10

Организационные подсистемы Организационные подсистемы по существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно. К ним относятся: кадровое обеспечение — состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные .обязанности; эргономическое обеспечение — совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы; правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации; организационное обеспечение — комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.

Слайд 11

Основные принципы построения ИС Принцип интеграции , заключающийся в том, что обрабатываемые данные, однажды введенные в систему, многократно используются для решения большого числа задач. Принцип системности , заключающийся в обработке данных в различных аспектах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях управления. Принцип комплексности , заключающийся в механизации и автоматизации процедур преобразования данных на всех этапах функционирования информационной системы.

Слайд 12

Элементы ИС Информационная система содержит следующие подсистемы : компьютеризированная подсистема аппаратного обеспечения - комплекса технических средств; подсистема программного обеспечения - совокупности моделей, методов, алгоритмов и программ реализации целей; подсистема информационного обеспечения - совокупности средств классификации и кодирования, унификации схемы документации; подсистема организационного обеспечения - совокупности методов и средств работы персонала, осуществляющего эксплуатацию системы; подсистема правового обеспечения - совокупности норм права, определяющих юридический статус системы. Структура информационной системы состоит из четырех основных частей: операционной системы, обеспечивающей управление функционированием всей информационной системы; платформы, преобразующей интерфейсы операционной системы в нужную форму и предоставляющей необходимые виды информационных услуг; прикладных программ, выполняющих задачи, ради которых создана информационная система; области взаимодействия, предоставляющей услуги связи прикладных программ, расположенных как в одной, так и в группе информационных систем.

Слайд 13

Приведем несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами. Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования.

Слайд 14

Классификация ИС по степени автоматизации Классификация по степени автоматизации : В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой информационные системы определяются как ручные, автоматические, автоматизированные. Ручные информационные системы характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной информационной системой. Автоматические информационные системы выполняют все операции по переработке информации без участия человека. Автоматизированные информационные системы предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информационная система" обязательно вкладывается понятие автоматизируемой системы. Автоматизированные информационные системы, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения. Пример: Роль бухгалтера в информационной системе по расчету заработной платы заключается в задании исходных данных. Информационная система обрабатывает их по заранее известному алгоритму с выдачей результатной информации в виде ведомости, напечатанной на принтере.

Слайд 15

Классификация ИС по архитектуре По степени распределённости отличают: Локальные ИС , в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) работают на одном компьютере; Распределённые ( distributed ) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам. Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на: файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»); клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»). В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях. В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения. В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные . В двухзвенных ( two-tier ) ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД, и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения. Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую. В многозвенных ( multi-tier ) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений ( application servers ). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями.

Слайд 16

Классификация ИС по типу хранимых данных По типу хранимых данных ИС делятся на фактографические и документальные . Фактографические системы предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов. Над такими данными можно выполнять различные операции. В документальных системах информация представлена в виде документов, состоящих из наименований, описаний, рефератов и текстов. Поиск по неструктурированным данным осуществляется с использованием семантических признаков. Отобранные документы предоставляются пользователю, а обработка данных в таких системах практически не производится.

Слайд 17

Классификация ИС по сфере применения Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС: Экономическая информационная система — информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии. Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении. Географическая информационная система — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).

Слайд 18

Классификация ИС по характеру обработки данных По характеру использования информации информационные системы можно разделить на информационно-поисковые и информационно-решающие системы . Информационно-поисковые системы производят ввод, систематиза­цию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиа кассах продажи билетов. Информационно-решающие системы осуществляют все операции перера­ботки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классифика­цию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: управляющие и советующие .

Слайд 19

Классификация ИС по характеру использования выходной информации Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных (информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах). Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса — у правляющие и советующие системы. Управляющие информационные системы вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерен тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета. Советующие информационные системы вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных. Пример: Существуют медицинские информационные системы для постановки диагноза больному и определения предполагаемой процедуры лечения. Врач может принять к сведению полученную информацию, но и предложить иное решение по сравнению с рекомендуемым системой.

Слайд 20

Классификация ИС по признаку структурированности задач Структурированная (формализуемая) задача — задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. Неструктурированная ( неформализуемая ) задача — задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.

Слайд 21

Классификация информационных систем по признаку структурированности решаемых задач Модельные информационные системы позволяют установить диалог с моделью в поцессе ее исследования (предоставляя при этом недостающую для принятия решения информацию), а также обеспечивает широкий спектр математических, статистических, финансовых и других моделей, использование которых облегчает выработку стратегии и обьективную оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем . Использование экспертных информационных систем связано с обработкой знаний для выработки и оценки возможных альтернатив принятия решения пользователем. Реализуется на двух уровнях: Первый уровень (концепция "типового набора альтернатив") - сведение проблемных ситуаций к некоторым однородным классам решений. Экспертная поддержка на этом уровне реализуется созданием информационного фонда хранения и анализа типовых альтернатив. Второй уровень - генерация альтернативы на основе правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив, используя базу имеющихся в информационном фонде данных. Экспертные системы представляют совокупность фактов, сведений и данных с системой правил логического вывода информации на основании логической модели баз данных и баз знаний. Базы данных содержат совокупность конкретных данных, а базы знаний - совокупность конкретных и обобщенных сведений в рамках логической модели базы знаний (см. учебники информатики В.А.Каймина )

Слайд 22

ИСУ – информационная система управления Информационно-управляющая система (ИУС) — цифровая система контроля или управления некоторым реальным объектом. Универсальными вычислительными системами (ВС) решаются задачи, не связанные с необходимостью принятия решения в реальном времени (расчет, моделирование, офисные задачи). Все остальные задачи попадают в область ИУС. Хотя разделение задач достаточно условно, ИУС, решающие разные задачи, имеют четко выраженную специфику. Особенности ИУС работа в реальном масштабе времени; специфические требования по надежности и безопасности функционирования; эксплуатационные и инструментальные особенности; непрерывный режим функционирования; оператор часто отсутствует; нештатные ситуации должны корректно разрешаться самой ВС; специфические требования к проектированию и отладке.

Слайд 23

Системы поддержки принятия решений(DSS) Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее (имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями). Информацию получают из управленческих и операционных информационных систем. Используют эти системы все, кому необходимо принимать решение: менеджеры, специалисты, аналитики. Например, их рекомендации могут пригодиться при принятии решения покупать или взять оборудование в аренду. Характеристика систем поддержки принятия решений: • обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать; • оснащены сложными инструментальными средствами моделирования и анализа; • позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные; • отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий несколько раз в день; • имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя

Слайд 24

Системы автоматизации делопроизводства (OAS) и системы обработки транзакций (TPS) Делопроизводство – это ведение документации организации. В делопроизводство входят прием, заполнение, оформление и отправка документов, контроль их движения и исполнения, при необходимости – обновление. Системы автоматизации делопроизводства ( office automation systems - OAS) собирают, обрабатывают, хранят и передают информацию в форме электронных документов . Эти автоматизированные системы используют системы обработки текста, передачи данных и другие информационные технологии для повышения эффективности работы офиса. Например, возможно использование текстовых процессоров для обработки корреспонденции, электронной почты, для обмена электронными сообщениями, настольные издательские системы используются для изготовления информационных бюллетеней компании, а возможности телеконференций - для проведения электронных встреч. Производственные информационные системы включают в себя категорию систем обработки транзакций ( transaction processing systems - TPS). Системы обработки транзакций осуществляют регистрацию данных о процессе . Типичные примеры - информационные системы, которые регистрируют продажи, закупки, и изменения состояния. Результаты такой регистрации используются для обновления баз данных о клиентах, инвентаре и других организационных баз данных

Слайд 25

OLAP-технологии и технологии Data Mining OLAP(Online Analytical Processing ) - это не отдельно взятый программный продукт, не язык программирования и даже не конкретная технология. Если постараться охватить OLAP во всех его проявлениях, то это совокупность концепций, принципов и требований, лежащих в основе программных продуктов, облегчающих аналитикам доступ к данным. Основная идея – трехмерность таблиц, тогда когда любые СУБД (Система управления базами данных) позволяют работать только в двумерными таблицами. Термин Data Mining обозначает не столько конкретную технологию, сколько сам процесс поиска. Цель этого поиска — представить данные в виде, четко отражающем бизнес-процессы, а также построить модель, при помощи которой можно прогнозировать процессы, критичные для планирования бизнеса (например, динамику спроса на те или иные товары или услуги либо зависимость их приобретения от каких-то характеристик потребителя).

Слайд 26

Системы основанные на знаниях, экспертные системы Экспертная система - система искусственного интеллекта, включающая знания об определенной слабо структурированной и трудно формализуемой узкой предметной области и способная предлагать и объяснять пользователю разумные решения. Экспертная система состоит из базы знаний, механизма логического вывода и подсистемы объяснений

Слайд 27

Транзакционные информационные системы (ТИС) Транзакционные информационные системы, или ТИС, являются одним из основных видов информационных систем. Они предназначены для обработки повседневных операций в организации. ТИС записывают и отслеживают все транзакции, такие как продажи, закупки, финансовые операции и другие. Эти системы обеспечивают надежное и точное ведение учета, а также автоматизируют процессы, ускоряя их выполнение.

Слайд 28

Географические информационные системы (ГИС) Географические информационные системы, или ГИС, объединяют географические данные и информацию для анализа и принятия решений в различных областях. Они позволяют создавать карты, выполнять анализ пространственных данных и оптимизировать процессы, связанные с географическими местоположениями. ГИС применяются в городском планировании, экологии, транспорте и других областях.

Слайд 29

Системы поддержки принятия решений (СППР) Системы поддержки принятия решений, или СППР, предоставляют аналитические инструменты и модели для помощи в принятии решений. Они помогают организациям анализировать данные, прогнозировать результаты и оценивать варианты действий. СППР позволяют принимать обоснованные и информированные решения, что является ключевым фактором успеха.

Слайд 31

Основными инструментами информационных технологий являются технические и программные средства информатики. Технические средства – это компьютеры, различные гаджеты, изделия цифровой микроэлектроники, исполнительные устройства, программные – это системное и прикладное программное обеспечение. Предметные области отражают специфику применения информационных технологий для решения прикладных задач.

Слайд 32

В истории информационных технологий принято выделять несколько этапов: 1-й этап (до второй половины XIX в.) – «ручная» информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем. 2-й этап (с конца XIX в.) – «механическая» технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. 3-й этап (40-е – 60-е гг. XX в.) – «электрическая» технология, инструментарий которой составляли большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. 4-й этап (с начала 70-х гг.) – «электронная» технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы, оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. 5-й этап (с середины 80-х гг.) – «компьютерная» технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения, использованием компьютерных сетей и телекоммуникаций.

Слайд 33

Прорывная технология – это такая инновационная технология, которая снимает или уменьшает зависимость от невозобновляемых природных ресурсов, существенно повышает качество жизни и обеспечивает переход страны в группу мировых лидеров по определённому продукту.

Слайд 34

Примеры прорывных технологий: • Машинное обучение. • Цифровые кошельки (мобильные приложения). • Криптовалюты. • Мобильный интернет. • Интернет вещей. • Беспилотные автомобили. • Продвинутая робототехника, коллоборативные роботы. • Секвенирование ДНК следующего поколения. • Технология редактирования генома. • Возобновляемая энергия. • 3Д-печать

Слайд 35

Программные решения – специальные программы-эмуляторы, позволяющие запускать программное обеспечение, разработанное для другой платформы: • эмуляторы-исполнители позволяют запускать программы, написанные для других операционных систем; • эмуляторы аппаратного обеспечения воспроизводят настоящий персональный компьютер со всеми его аппаратными и программными особенностями; • эмуляторы операционных систем позволяют воспроизвести на ПК «чужую» для него операционную систему (например, эмулятор операционной системы Windows для компьютеров Macintosh).

Слайд 36

Базовые информационные технологии строятся на основе реализации базовых информационных процессов, но кроме того включают ряд специфических моделей и программных средств. Базовые технологии используются в прикладных (проблемно-ориентированных) технологиях в виде отдельных опорных компонент.

Слайд 37

К базовым информационным технологиям можно отнести: • технологии обработки текстовой, графической, табличной, звуковой информации; • мультимедиа-технологии; • телекоммуникационные технологии; • технологии хранения данных; • технологии компьютерного моделирования; • технологии искусственного интеллекта; • технологии защиты информации; • технологии виртуальной реальности.

Слайд 38

Технологии обработки текстовой информации В этой сфере принято выделять: • технологии простой обработки текстов; программы, реализующие эти технологии – текстовые редакторы (примеры: Блокнот, WordPad ); • технологии глубокой обработки текстов; программы, реализующие эти технологии – текстовые процессоры (примеры: MS Word, Writer ); • технологии подготовки текстов для отдельных предметных областей: программы, реализующие эти технологии – редакторы научных текстов (примеры: TeX , LaTeX – математическое тексты, формулы); • технологии подготовки текстов полиграфического уровня; программы, реализующие эти технологии – издательские системы (примеры: MS Publisher , Adobe InDesign ).

Слайд 39

Основные функции текстовых процессоров: • создание документов; • редактирование документов (перемещение по тексту, вставка и замена символов, выделение, удаление, перемещение и копирование фрагментов, поиск и замена фрагментов текста, отмена команд; вставка фрагментов других документов или целых документов и т.д.); • сохранение документов на внешних носителях и чтение с них; • форматирование документов (оформление отдельных символов и абзацев, страниц, документа в целом – изменение длины строки, межстрочного расстояния, выравнивания текста, изменение шрифта, его размера, применение различного начертания шрифтов и т.д.); • печать документов (или их некоторой их части); • составление оглавлений и указателей в документе; • создание и форматирование таблиц; • внедрение в документ рисунков, формул и др.; • проверка пунктуации и орфографии и др.

Слайд 40

Примеры функций, которые не реализованы в Word’е и других подобных программ, необходимые для создания документов полиграфического качества: • плавная настройка кернинга для фрагмента текста и ручной кернинг для отдельных символов (кернинг – избирательное изменение интервала между буквами в зависимости от их формы); • плавная настройка трекинга (трекинг – равномерное изменение расстояния между буквами); • настройка желаемых значений межсловных интервалов.

Слайд 41

Главная идея TeX ( LaTeX ) состоит в том, что авторы должны думать о содержании, о том, что они пишут, не беспокоясь о конечном визуальном облике (печатный вариант, текст на экране монитора или что-то другое). Готовя свой документ, автор указывает логическую структуру текста (разбивая его на главы, разделы, таблицы, изображения), а LaTeX решает вопросы его отображения. Существенно, что TeX не относится к категории WYSIWYG – свойство прикладных программ или веб-интерфейсов, в которых содержание отображается в процессе редактирования и выглядит максимально близко похожим на конечную продукцию. Процесс подготовки документа в LaTeX напоминает программирование (язык разметки). LaTeX особенно популярен при подготовке научных публикаций со сложными формулами.

Слайд 42

Технологии обработки графической информации В этой сфере принято выделять технологии: • растровой графики; • векторной графики; • трехмерной графики; • фрактальной графики; • деловой графики; • инженерной графики; • научной графики.

Слайд 43

Технологии трёхмерной графики (3D-графики) позволяют создавать изображения путём моделирования объёмных объектов в трёхмерном пространстве. Задача 3D-моделирования – разработать зрительный объёмный образ желаемого объекта. Трехмерная графика – основа многих приложений, включая компьютерные игры, научную графику и др. О трехмерной графике в Интернете немало видеоматериалов, которые позволяют визуально воспринимать её принципы и возможности. Отметим, что для тех, кто планирует профессионально заниматься трехмерной графикой, необходимо достаточно глубокое знание некоторых разделов математики.

Слайд 44

Фрактальная графика , как и векторная – вычисляемая, но отличается от нее тем, что никакие объекты в памяти компьютера не хранятся. Изображение строится по уравнению (или по системе уравнений), поэтому ничего, кроме формулы, хранить не надо. Изменение коэффициентов в уравнении позволяет получать совершенно другую картину. Простейшим фрактальным объектом является фрактальный треугольник. Попробуем построить обычный равносторонний треугольник со стороной а. Разделим каждую из его сторон на три отрезка. На среднем отрезке стороны построим равносторонний треугольник со стороной, равной 1/3 стороны исходного треугольника, а на других отрезках построим равносторонние треугольники со стороной, равной a 9 1 . С полученными треугольниками повторим те же операции. Можно заметить, что треугольники последующих поколений наследуют свойства своих родительских структур. Так рождается фрактальная фигура.

Слайд 45

Деловая графика. Графические представления расчетных и статистических данных удобно представлять в виде схем, диаграмм, гистограмм и графиков. Различают следующие виды деловой графики: • гистограмма – группа столбцов, пропорциональных по высоте определенным числовым значениям; • круговая диаграмма – секторы круга, углы которых пропорциональны элементам данных; • линейный график – отображение исходных величин в виде точек, соединенных отрезками прямых линий; • временная диаграмма – последовательность операций или процессов определенной длительности (измерение динамических процессов); • структурная схема – представление сложных объектов в виде дерева или графа; • круговая гистограмма – представление относительных величин объектов, которым на изображении сопоставляются размеры и расположение кругов в прямоугольной системе координат.

Слайд 47

Инженерная графика. Компьютеризацию чертежных и конструкторских работ проводят давно, и в настоящее время используют различные системы автоматизации проектных работ (САПР). Существует два класса таких систем: универсальные чертежные САПРы (CAD-системы) и специализированные под определенную предметную область (CAM-системы).

Слайд 48

Научная графика. Компьютерная графика представляет значительный интерес для научных исследований. В частности, она выступает как средство формирования научной документации с использованием специальной нотации – математических знаков, индексов, шрифтов и т.п. В последнее время ученые чаще стали обращаться к имитационному моделированию на компьютере, позволяющему воссоздать в видимой форме то, что иногда в принципе нельзя увидеть глазами: распределение поля температур на поверхности другой планеты, напряжений внутри слитка металла, строения сложной органической молекулы и т.д.

Слайд 49

Технологии обработки звуковой информации Как отмечалось в предыдущей лекции, в основе компьютерного представления звука лежит дискретизация. Она выполняется специальным устройством – аналого-цифровым преобразователем. Обратное преобразование, необходимое для воспроизведения звука акустическими устройствами, называется цифроаналоговым преобразователем. В музыкальной индустрии для повышения качества воспроизведения звука используется так называемый синтезированный звук. Наиболее часто используемая технология «волновой таблицы» воспроизводит синтезированную звуковую композицию как совокупность хранимых в цифровом виде образцов звучания определенных музыкальных инструментов – сэмплов . По сэмплу отдельного инструмента можно любой звук в исполнении этого инструмента.

Слайд 50

Мультимедиа-технологии позволяют совмещать различные формы представления информации (текстовой, графической, звуковой и др.) в одном цифровом объекте. Использование мультимедиа значительно повышает уровень восприятия информации по отношению к совокупности моноформатов .

Слайд 51

Технология виртуальной реальности , в основе которой лежит технология мультимедиа, реализует неконтактное информационное взаимодействие пользователя с окружающей средой. Целью этого взаимодействия является создание иллюзии непосредственного присутствия пользователя в том мире, который воспроизводит компьютерное моделирование соответствующей среды, причем присутствие в реальном времени и в трехмерном пространстве. Такие технологии используются в современных фильмах, реализуя эффекты присутствия, в компьютерных играх и в более серьезных изделиях, таких как тренажеры для подготовки операторов сложных технических устройств, непосредственное освоение которых может быть опасным и/или дорогостоящим (систем управления летательными аппаратами, операторов, сложных промышленных установок и т.п.).

Слайд 52

специализированной информационной технологии, применяющейся в банковской деятельности , является интернет-банкинг – технология банковского обслуживания, которая обеспечивает клиентам банков доступ к счетам и операциям, предоставляющийся с компьютеров и иных гаджетов, подключенных к Интернет. Через интернет-банкинг клиенты могут открывать и закрывать счета, делать перевод средств как между своими счетами, так и на счета других клиентов этого или иных банков, оплачивать с карточных счетов услуги разного рода (например, коммунальные услуги), налоги и штрафы, осуществлять конвертацию средств из одной валюты в другую.

Слайд 53

В денежно-финансовой сфере большое распространение за последние 10 лет получили блокчейн технологии, на основе которых созданы криптовалюты. Блокчейн ( Blockchain ) ─ это цепочка блоков, содержащих информацию. Идея блокчейна возникла ещё в 1991 г., но широкое распространение соответствующая технология приобрела только через 20 лет, когда на ее основе была реализована идея криптовалюты. База данных блокчейна хранит блоки упорядоченных записей. Это блоки можно в любой момент пополнить. Каждый блок содержит метку времени и ссылку на предыдущий блок. Блоки соединены друг с другом и защищены криптографическими методами; новый блок может быть создан только с согласия всех участников сети. В этой одноранговой базе данных определены правила построения цепочек транзакций и доступа к информации. Технология такова, что разные варианты мошенничества, кражи данных практически исключены. Каждый участник блокчейна может изменять только те блоки, для доступа к которым у него есть ключи. Шифрование гарантирует одинаковость копий цепочки блоков у всех пользователей. Информация о базе данных хранится на множестве компьютеров при отсутствии центрального сервера, что делает всех участников блокчейна равноправными.

Слайд 54

Геоинформационные технологии Геоинформационные технологии используются для обработки географически организованной (координатно-привязанной) информации. Они позволяют увязывать картографические (графические) объекты с данными о них (атрибутами), сведенными в базы данных. Продолжение разговора о геоинформационных технологиях отложим до лекции, посвященной информационным системам, в которых эти технологии реализуются.

Слайд 55

Информационные технологии в медицине Информационные технологии в сочетании со сложной роботизированной техникой производят революцию в некоторых областях медицины. В диагностике – это методы искусственного интеллекта (экспертные системы, нейронные сети), разговор о которых отложим до соответствующей лекции, а здесь ограничимся примером такого достижения в инструментальной диагностике, как ЯМР-томография (ЯМР – ядерный магнитный резонанс). Ядерный резонанс – отклик ядер некоторых химических элементов на наложенных на содержащий их объект постоянного и высокочастотного магнитного поля (в ЯМР-томографии используются ядра атомов водорода). Когда частота переменного поля совпадает с собственной частотой прецессии магнитных моментов ядер вокруг постоянного поля, поглощение энергии резко возрастает – наступает резонанс. ЯМР-томограф это поглощение измеряет последовательно в небольших фрагментах исследуемого человеческого органа (размер фрагмента порядка 1 мм в каждом измерении). Это исследование, путем сложной математической обработки, позволяет получить объемную картину органа.

Слайд 56

Информационные технологии в образовании Современные информационные технологии, сочетающие возможности компьютеров, локальных и глобальных компьютерных сетей, оказали огромное влияние на образование. Это относится как к обучению, так и к управлению образовательными учреждениями . В учебном процессе информационные технологии открывают возможности, которых не было в традиционных подходах. Среди них, в первую очередь, надо отметить дистанционное обучение (в его современном понимании). Информационные технологии усиливают и многие элементы традиционных технология обучения, среди которых – визуализация информации об изучаемых объектах и процессах, использование учебных моделей. Информационные технологии полностью решают задачу хранения больших объемов учебной информации и быстрого доступа к ней. Более того, на базе информационных технологий возникли новые формы учебных материалов – электронные учебники, онлайн-курсы. Благодаря информационным технологиям усиливается возможность индивидуализации и дифференциации обучения. Информационные технологии многократно улучшили условия обучения инвалидов и многое другое в современном образовании.

Слайд 57

Примеры использования информационных технологий в научных исследованиях Сфера применения информационных технологий в научных исследованиях неисчерпаема: в настоящее время практически все научные исследования ведутся с применением информационных технологий. Поэтому ограничимся несколькими яркими примерами из различных областей науки.

Слайд 58

Анализ генетических последовательностей Соответствующая научная область – биоинформатика, сама по себе ярчайший пример интеграции ранее вполне независимых наук. Биоинформатика использует методы молекулярной биологии, генетики, информатики и математики. Биологические проблемы, требующие анализа больших объемов данных, в рамках биоинформатики решаются с помощью компьютеров, реализующих сложные математические методы. Биоинформатика позволяет получать, анализировать, хранить визуализировать биологические данные. Одна из задач биоинформатики – анализ генетических последовательностей, позволяющий установить сходство и различие функций составляющих их белков. Такой анализ позволяет, в частности, определить предрасположенность человека к генетическим заболеваниям и предпринять превентивные меры по их блокированию. С точки зрения информатики, это проблема анализа больших данных, достигающих сотен гигабайт.

Слайд 59

Изучение строения органических молекул Соответствующая научная область – квантовая химия, изучающая строения и свойства химических соединений. Поскольку вопрос о геометрическом строении сложных молекул, энергий связи составляющих их фрагментов и атомов, имеет значительную практическую ценность и плохо поддается экспериментальному исследованию, в дело вступает наука, являющаяся, подобно биоинформатике, гибридом, в данном случае – химии, физики и информатики. С позиций информатики, расчет больших органических молекул также является задачей класса Big Data.

Слайд 60

Анализ текстов на естественных языках Соответствующая научная область – компьютерная лингвистика. Как и в предыдущих примерах, эта наука возникла на стыке нескольких наук: в данном случае лингвистики, математики и информатики. Среди решаемых ей задач – распознавание звучащей речи и синтез речи по тексту, машинный перевод, классификация текстов, извлечение из них фактов и знаний и т.д. Эти задачи принято относить к сфере искусственного интеллекта, которому посвящена одна из последующих лекций

Слайд 61

Реконструкция исторических событий Этот пример использования информационных технологий относится к научному направлению «Историческая информатика», которое занимается исследованиями и приложениями в сфере подготовки исторических источников к электронным публикациям, созданию баз данных исторической информации и соответствующих интернет-ресурсов, геоинформационных систем, обращенных в историю и т.д. Одно из направлений исторической информатики – Цифровая история, разрабатывает теоретические и практические вопросы перевода памятников историко-культурного наследия в цифровой формат (оцифровку или дигитализацию , в т. ч. методом трёхмерной виртуальной реконструкции). В рекомендуемом видео показано, как на основе сохранившихся документов и изображений воссоздается 3D-панорама древнего Рима, как на наших глазах уцелевшие развалины превращаются в величественные здания