Информационные технологии

ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным  алгоритмам.

Классификация 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.

Классификация по охвату задач (масштабности)

Персональная ИС предназначена  для решения некоторого круга  задач одного человека.

Групповая ИС ориентирована  на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.

Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия. 
4. Базовый информационный процесс извлечение информации.

Источниками информации мб данные, знания, документы.

Источниками данных в  любой предметной области являются объекты и их свойства, процессы и функции, выполняемые этими  объектами или для них.

Процесс извлечения можно  представить как прохождение  информации через трехслойный фильтр, в котором осуществляется оценка:

- синтаксической ценности (правильность представления)

- семантической (смысловой)  ценности

- прагматической (потребительской)  ценности

Этапы извлечения информации:

1. Первичное восприятие информации => определение количественных и качественных характеристик предметной области, важных для решения потребителем индивидуальных задач.
2. Разработка системы классификации и кодирование информации, кодирование классов.
3. Распознование и кодирование объектов

Распознование – классификация и идентификация объектов которые характеризуются набором некоторых свойств и признаков.

Классификация объектов – отнесение конкретного объекта  к выделяемому классу объекта

Идентификация – установление тождественности неизвестного объекта  известному на основании совпадения признаков

Кодирование – предоставление информации в форме удобной для  непосредственного использования.

4. Регистрация результатов

Фазы извлечения информации:

- накопление (системное  или бессистемное в рамках  предметной области)

- структурирование (выделение основных понятий, выработка структур представления информации, обладающий max наглядностью, простотой изменения и дополнения)

- формализация (представление  структурированной информации в  формах машин. обработки, т.е.  на языках описаний данных и знаний).

- обслуживание (корректировка  формализованных данных и знаний  – добавление, обновление, удаление  устаревшей информации, фильтрация  данных и знаний)

При извлечении информации важное место занимают различные формы и методы исследования данных:

- поиск ассоциаций, связанных  привязкой к к-либо событию.

- обнаружение последовательностей  событий во времени

- выявление скрытых  закономерностей по наборам данных, путем определения причинно-следственных  связей между значениями определенных косвенных параметров исследуемого объекта (ситуации, процесса)

- оценка важности (влияния)  параметров на развитие ситуации

- классифицирование (распознавание)  осуществляемое путем поиска  критериев, по которым можно  было бы относить объект к  той или иной категории.

- кластеризация, основанная  на группирование объектов по  к-либо признакам

- прогнозирование событий  и ситуаций

Извлекаемая информация оценивается ее ценностью.

Ценность информации – релевантность, важность информации оценивается на основе параметров:

 - полезность – св-во информации показывающее системе соответствия поставленной цели.

- полнота – св-во  информации, показывающее соотношение  имеющейся в наличии информации  ко всей полезной информации.

- достоверность –  св-во информации устанавливающее степень соответствия истине. Искажение может быть естественным и преднамеренным (дезинформация).

- точность – показатель  надежности собираемых данных, определяемый  числом признаков и числом  экспертиз удостоверяющих наличие  признака. Точность влияет на  достоверность.

- валидность – действительность  получаемых данных, определяемая  значением, пониманием, умением,  желанием и возможностью корреспондентов  задавать информацию.

- новизна – св-во  информации, определяющее относит.  кол-во пригодной информации для  пользователя.

Среди методов обогащения информации различают:

Структурное – предполагает изменение параметров сообщения, отображающего  информацию в зависимости от частотно спектра исследуемого процесса, скорости обслуживания источников информации и  требуемой точности.

При статистическом обогащении осуществляют накопление статистических данных и обработку выработок  из генеральных совокупностей накопленных  данных.

Семантическое обогащение означает минимизацию логической формы, исчислений и высказываний, выделение и классификацию понятий, содержания информации, переход от частных понятий к общим. В итоге семантического обогащения удается обобщенно представить обрабатываемую информацию и устранить логическую противоречивость в ней.

Прагматическое обогащение является важной ступенью при использовании информации для принятия решения при котором из полученной информации отбирается наиболее ценная, отвечающая целям и задачам пользователя.

Развитие средств и  методов извлечения информации направлено в сторону стандартизации и унификации. 
5. Базовый информационный процесс транспортирование информации.

Основным физическим способом реализации транспортировки  является использование локальных  сетей передачи данных. При разработке и использовании сетей для  обеспечения совместимости используется ряд стандартов, объединенных в семиуровневую модель открытых систем, принятую во всем мире и определяющую правила взаимодействия компонентов сети на данном уровне (протокол уровня) и правила взаимодействия компонентов различных уровней (межуровневый интерфейс).

Эталонная семиуровневая  модель известна в мире как OSI разработанная организацией по стандартизации ISO. Большинство производителей сетевых программных средств стремятся придерживаться модели OSI.

Прикладной уровень	Уровень пользователей и прикладных программ
Уровень представления	Уровень сетевого программного обеспечения
Сеансовый уровень
Транспортный уровень
Сетевой уровень
Канальный уровень
Физический уровень	Уровень сетевых аппаратных средств

Физический уровень  реализует физическое управление и относится к физической цели, например телефонной по которой передается информация. На этом уровне модель OSI определяет физические, электрические, функциональные и процедурные характеристики цепей связи, а также требования к сетевым модемам и адаптерам.

Канальный уровень осуществляет управление звеном цепи (каналом) и реализует  пересылку блоков (совокупности битов) информации по физическому звену. Процедуры  управления: определение начала и  конца блока, обнаружение ошибок передачи, адресация сообщений и др. Канальный уровень определяет правила совместного использования сетевых аппаратных средств компьютерами сети.

Сетевой уровень относится к  виртуальной цепи, которая не обязана  существовать физически. С помощью  интерфейса, обеспечиваемого этим уровнем, удается «спрятать» сложности управления передачей на физическом уровне. Программные средства данного уровня обеспечивают определение маршрутов передачи пакетов в сети. Маршрутизаторы обеспечивающие поиск оптимального маршрута на основе анализа адресной информации, функционируют на сетевом уровне модели OSI (мост на канальном уровне).

Рассмотренные три уровня образуют общую сеть, в которой коллективно  могут работать многие пользователи.

Транспортный уровень контролирует очередность пакетов сообщений и их принадлежность. Таким образом, в процессе обмена между компьютером поддерживается виртуальная связь, аналогичная телефонной коммуникации.

Сеансовый уровень координирует и  стандартизирует процессы установления сеанса, управления передачей и приемом пакетов сообщений, завершения сеанса. На сеансовом уровне между компьютерами устанавливается и завершается виртуальная связь по такому же принципу, как при голосовой телефонной связи.

Уровень представления с помощью  соответствующих программных средств выполняет преобразования данных из внутреннего формата  передающего компьютера во внутренний формат компьютера получателя, если эти форматы отличаются друг от друга. Данный уровень включает функции, к используемому набору символов, кодированию данных и способам представления данных на экранах дисплеев или печати. Также осуществляется сжатие данных и их распаковка.

Прикладной уровень относится  к функциям которые обеспечивают поддержку пользователю на более  высоком прикладном и системном  уровнях.

Модель OSI представляет собой стандартизированный каркас и общие рекомендации, требования к конкретным компонентам сетевого ПО задаются протоколами.

Протокол является стандартом в области сетевого ПО и определяет совокупность функциональных и эксплуатационных требований к к-либо его компоненту, которых придерживаются создатели этого компонента.

Классификация протоколов сетевого взаимодействия по степени  близости к физической среде передачи данных:

- нижнего уровня –  распространяются на канальный  и физический уровни

- среднего уровня –  на сетевой, транспортный и  сеансовый уровни.

- верхнего уровня –  подуровень представления и прикладной  уровень

Протоколы высших уровней  включают в себя протоколы низших уровней.  
6. Базовый информационный процесс обработка информации.

Обработка информации состоит  в получении одних «информационных  объектов» из других «информационных  объектов» путем выполнения некоторых  алгоритмов и является одной из основных операций, осуществляемых над информацией, и главным средством увеличения ее объема и разнообразия.

На самом верхнем  уровне можно выделить числовую и  нечисловую обработку. В указанные виды обработки включается различная трактовка содержания понятия «данные». При числовой обработке используются такие объекты как переменные, векторы, матрицы, многомерные массивы, константы и т.д. При нечисловой обработке объектами могут быть файлы, записи, поля, иерархии, сети, отношения и тд. Другое отличие заключается в том что при числовой обработке содержание данных не имеет большого значения, в то время как при нечисловой обработке нас интересуют непосредственные сведения об объектах, а не их совокупность в целом.

С точки зрения реализации различают следующие виды обработки  информации:

- последовательная обработка,  применяемая в традиционной фон  неймановской архитектуре ЭВМ, располагающей одним процессором.

- параллельная обработка,  применяемая при наличии нескольких  процессоров в ЭВМ

- конвейерная обработка,  связанная с использованием в  архитектуре ЭВМ одних и тех  же ресурсов для решения разных  задач, при чем если эти задачи тождественны, то это последовательный конвейер, если задачи одинаковые – векторный конвейер.

Основные процедуры  обработки данных:

1. Создание данных (как процесс обработки) предусматривает их образование в результате выполнения некоторого алгоритма и дальнейшее использование для преобразований на более высоком уровне.

2. Модификация данных связана с отображением изменений в реальной предметной области, осуществляемых путем включения новых данных и удаления ненужных.

3. Контроль, безопасность и целостность направлены на адекватное отображение реального состояния предметной области в информационной модели. Обеспечивает защиту информации от несанкционированного доступа (безопасность) и от сбоев и повреждений технических и программных средств.