Информационные технологии

4. Поиск информации, хранимой в памяти компьютера, осуществляется как самостоятельное действие при выполнении ответов на различные запросы и как вспомогательное при обработке информации.

5. Поддержка принятия  решения является наиболее важным действием, выполняемым при обработке информации. Широкая альтернатива принимаемых решений приводит к необходимости использования разнообразных математических моделей.

6. Создание документов, сводок, отчетов заключается в преобразовании информации в формы пригодные для чтения как человеком, так и компьютером. С этим связаны и такие операции как обработка, считывание, сканирование и сортировка документов. При преобразовании информации осуществляется ее перевод из одной формы представления или существования в другую, что определяется потребностями, возникающими в процессе реализации информационных технологий.

Реализация всех действий, выполняемых в процессе обработки  информации, осуществляется с помощью  разнообразных средств.

Наиболее распространенной областью применения технологической операции и обработки информации является принятие решений. 
7. Базовый информационный процесс хранение  информации.

Хранение и накопление являются одними из основных действий, осуществляемых над информацией  и главным средством обеспечением ее доступности в течение некоторого промежутка времени.

Определяющим направлением реализации данной операции является концепция базы данных, склада (хранилища) данных.

БД – совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими пользователями и хранящимися с регулярной избыточностью. Хранимые данные не зависят от программ пользователей, для модификации и внесения изменений применяется общий управляющий метод.

Банк Данных – система, представляющие определенные услуги по хранению и поиску данных определенной группе пользователей по определенной тематике.

Классификация БД:

1. По способу хранения информации
1. интегрированные
2. распределенные
2. По типу пользователя
1. монопользовательские

        2.2 многопользовательские 
     3. По характеру использования данных

          3.1 прикладные (ориентированные на  определенные приложения)

          3.2 предметные (ориентированные на  определенный класс данных)

Хранилище данных – это  база, хранящая данные агрегированные по многим измерениям.

Основные отличия ХД от БД:

- агрегирование данных

- данные из ХД никогда  не удаляются

- пополнение ХД происходит  на периодической основе

- формирование новых  агрегатов данных зависит от  старых

- доступ к ХД осуществляется  на основе многомерного куба  или гиперкуба.

Витрина данных (альтернатива ХД) – множество тематических БД, содержащих информацию, относящуюся к отдельным информационным аспектам предметной области.

Репозиторий – в упрощенном виде это просто БД, предназначенная  для хранения не пользовательских, а системных данных. Технология репозиториев проистекает из словарей данных, которые по мере обогащения новыми функциями и возможностями приобретали черты инструмента для управления метаданными.

 

Для работы с БД используется специальный обобщенный инструментарий в виде СУБД предназначенный для управления БД и обеспечения интерфейса пользователя.

Основные стандарты  СУБД:

1. независимость данных на концептуальном, логическом, физическом уровнях.
2. Универсальность (по отношению к концептуальному и логическому уровням)
3. Совместимость, неизбыточность.

Критерии оценки БД:

1. Количественные

- время, необходимое  для ответа на запрос

- стоимость модификации

- стоимость памяти

- время на создание

- стоимость на реорганизацию

2. Качественные

- гибкость

- адаптивность

- доступность для новых пользователей

- совместимость с другими системами

- возможность конвертирования  в другую вычислительную среду

- возможность распределения и  расширения

Сложность в оценке проектных  решений связана также с различной  чувствительностью и временем действия критериев. 
8. Базовый информационный процесс представление и использование информации.

В данном информационном процессе активное участие принимает  человек. При анализе его деятельности наибольшее значение имеют факторы:

1. Эргономические (инженерно-психологические) позволяют: определить рациональный набор функций человека; обеспечить рациональное сопряжение человека с техническими средствами и информационной средой.
2. Психологические – важны, т.к. внедрение ИТ в корне изменяет деятельность человека: положительные (рационализация деятельности, новые возможности) и отрицательные (психологически барьер, усложнение функций) факторы.

При работе человек воспринимает не сам объект, а некоторую его  обобщенную информационную модель, что  накладывает особые требования на совместимость пользователя с различными компонентами ИТ.

Важный момент – отношение  человека к информации:

1. Пассивное – пользователю предоставляется информация по жесткому алгоритму.
2. Активное – пользователь создает необходимые ему данные.

Основная задача операции представления информации пользователю – создание эффективного интерфейса в системе «человек-компьютер»        осуществляется преобразование информации в форму, удобную для восприятия пользователя.

Два типа интерфейса:

1. На основе меню («смотри и выбирай»)
2. На основе языка команд («вспоминай и набирай»)
3. Промежуточные варианты (между 1 и 2)

Пользовательский интерфейс  целесообразнее строить на основе концептуальной модели предметной области, которая  представляется совокупностью взаимосвязанных  объектов со своей структурой.  Однако доступ к объектам и их экземплярам возможен только через систему окон различных типов. Ряд окон связан с конкретным объектом. Поэтому в сценарии работы пользователя выделяют две фазы:

1. Выбор окон
2. Работа с окнами

Фаза выбора объектов должна поддерживаться следующими функциями:

1. Работа с общим каталогом окон в главном разделе
2. Создание нового раздела
3. Удаление раздела
4. Редактирование описания раздела
5. Передача определений и окон между разделами
6. Движение по иерархии разделов
7. Отбор разделов для работы
8. Отбор окон для работы

Окно – средство взаимосвязи  пользователя с системой. Окно представляется как специальный объект. Проектирование пользовательского интерфейса представляет собой процесс спецификации окон.

Пользователь информационной системы использует данные из самых различных источников: файлов, БД, электронных таблиц, электронной почты и тд. При этом данные имею самую разную форму: текст, таблицы, графика и тд.

Возникает проблема интеграции источников информации:

1. Пользователю должны предоставляться не данные, а информация в форме max удобной для восприятия
2. Пользователь должен использовать единый универсальный интерфейс позволяющие единообразно работать с подготовленной информацией.

В этой ситуации пассивные  пользователи не имеют времени, желания  или квалификации для более глубокого изучения использования инструментальных средств. Алгоритм общения с системой должен быть предельно простым.

Другая часть пользователей  требует предоставления широкого круга  средств активного влияния на выполняемые информационные процессы. Web технологии (ВТ).

Развитие средств ВТ привело к ситуации, когда узким  местом стал интерфейс пользователя (а не производительность, пропускная способность, объем памяти….). Шаг на пути преодоления этого кризиса – концепция гипертекста, впервые предложенная Теодором Нельсоном. Гипертекст – это обычный текст, содержащий ссылки на собственные фрагменты и другие тексты.

Второй шаг – размещение текстов на различных, территориально удаленных компьютерах (через Интернет) это потребовало дальнейшего совершенствование интерфейса => реализация концепции навигатора Web.

Web-сервер выступает в качестве информационного концентратора, получающих информацию из разных источников и в однородном виде представляющем ее пользователю. Средства Web обеспечивают представление информации с нужной степенью детализации с помощью веб-навигатора. Таким образом, веб – это инфраструктура интерфейса для пользователей различных уровней.

 

9. Базовая информационная технология  - мультимедиа-технология.

В настоящее время  бурно развивается.

Области использования  очень многообразны:

- интерактивные обучающие  системы

- информационные системы

- САПР (системы автоматизированного проектирования)

- развлечения и др.

Основными характерными особенностями являются:

1. Объединение многокомпонентной  информационной среды (текст,  звук, графика, фото, видео) в однородном  цифровом представлении.

2. Обеспечение надежного  (отсутствие искажений при копировании) и долговечного хранения (десятки Мб) большого объема информации.

3. Простота переработки  информации (от рутинных до творческих  операций).

Достигнутый технологический  базис основан на использовании  стандартного оптического носителя DVD, имеющего емкость порядка единиц и десятков Гб и заменяющего все предыдущие: CD-ROM, Video-CD, CD-audio. Использование DVD позволило реализовать концепцию однородности цифровой информации. Одно устройство заменяет аудиоплеер, видеомагнитофон, CD-ROM, дисковод и др. В плане представления информации  DVD приближает ее к уровню виртуальной реальности.

Многокомпонентную мультемидийную среду целесообразно разделить  на три группы:

- аудиоряд

- видеоряд

- текстовая информация

Аудиоряд может включать:

- речь

-музыку

- звуковые эффекты  (шум, грохот и тп),

объединяемые обозначением WAVE, главной проблемой при использовании этой группы мультисреды является информационная емкость: запись одной минуты WAVE-звука высшего качества требует порядка 10 Мб памяти (диск CD 640 Мб – 1 час записи). Для решения этой проблемы используются компрессии звуковой информации.

Другое направление  – создание звуков (одноголосая  и многолосая музыка, оркестр и  звуковые эффекты) – это MIDI. В этом случае звуки синтезируются программно-управляемыми электронными синтезаторами. Коррекция и цифровая запись  MIDI-звуков осуществляется с помощью музыкальных редакторов (программ-секвенсоров). Их преимущество – запись 1ой минуты звука требует в среднем 10 Кб.

Видеоряд характеризуется  большим числом элементов. Выделяют:

- статистический видеоряд  – включает графику (рисунки,  интерьеры, поверхности, символы  в графическом режиме) и фото (фотографии  и сканированные изображения)

- динамический видеоряд  – представляет собой последовательность  статических элементов (кадров). Выделяют три типовые группы:

1. обычное видео (life video) – последовательность фотографий (24 кадра в сек.)

2. квази-видео – разреженная  последовательность фотографий (6-12 кадров/сек)

3. анимация последовательность  рисованных изобраений

Проблемы при реализации видеорядов:

1. Разрешающая способность экрана и число цветов

Выделяют три направления:

- VGA разрешение 640*480 пикселей/экран при 16 цветах или 320*200 пикселей/экран при 256 цветах.

- стандарт SVGA  (видео память 512 Кб, 8 бит/пиксель) – разрешение 640 *480 пикселей экран при 256 цветах.

- 24х-битные видеоадаптары  (видеопамять 2 Мб, 24 бит/пиксель)  позволяет использовать 16 млн цветов.

 

Объем памяти

Для статических изображений  один полный экран требует следующие  объемы памяти:

- в режиме 640*480, 16 цветов  – 150 Кб

- в режиме 320*200, 256 цветов  – 625

- в режиме 640*480, 256 цветов  – 300

Такие значительные объемы при реализации аудио- и видеорядов определяют высокие требования к  носителю информации. Проблем с размещением  текстовой информации нет.