Курс лекций по дисциплине "Информационные технологии"

Лекции

По предмету

Информационные технологии

 

Лекция1 «Введение в информационные технологии»

 

Сегодня мы обсудим интересную и  актуальную тему - информационные технологии (ИТ, от английского information technology, IT). Стоит  уточнить, что информационные технологии это большой перечень дисциплин и областей деятельности, объединенных общим направлением – управление и обработка данных. То есть информационные технологии – это все технологии позволяющие, так или иначе, работать с данными.

Почему данная тема актуальна? Все дело в распределении силы и том, что эту силу определяет. Физическое превосходство очень редко было главным решающим фактором. Любую физическую силу можно было направить или перенаправить, используя информацию. Не зря говорят, что тот, кто обладает информацией, тот управляет всем миром. Все это сделало информацию особым и очень ценным ресурсом, важным как для простого выживания, так и для захвата власти. В каждой семье ценились и собирались различные рецепты. Они касались всех аспектов человеческой жизни и описывали многие хитрости и особенности, которые могли не только сэкономить время, но и  сохранить жизнь, в случае опасности. Существовало множество рецептов приготовления еды, что было жизненно важным в местности с  бедной растительностью. Такие рецепты помогали употреблять в пищу практически все, что мог найти человек, очищая продукты от яда, колючек или плохого вкуса. Так же были важны рецепты лечебных снадобий, спасающие от ядов и болезней, вылечивающие раны и многое другое. Создавались первые чертежи устройств и механизмов. Умение правильно заточить нож, могло помочь в поиске пропитания и защите от врагов. Множество умений существовало, и информация накапливалась и хранилась с трепетом и всей серьезностью. Те люди, что обладали большим объемом информации, да и еще умели ее применить добивались очень многого. И даже не очень важно, в какой сфере были глубокие познания, важно было то, насколько хорошо человек владеет информацией. То есть на первоначальном этапе ценился сбор информации. В большинстве случаев информацию черпали из семейного опыта и опыта предков, в редких случаях и при определенном везении и целеустремленности информация получалась от учителей и мастеров. Важно понимать, что успех определяли не только умение накапливать информацию, умение использовать информацию и умение управлять информацией, а синтез этих трех умений, дающий синергетический эффект. Таким образом, мы видим, что сама история и окружающая среда диктовали человеку создание и развитие информационных технологий.

Стараясь выжить в условиях диктуемых окружающей средой, человек учиться обращаться и распоряжаться имеющейся информацией. И если изначально именно сама природа диктовала эти условия, то с появлением общества, эти условия стало диктовать оно. Это произошло, потому что само общество построено по принципу природы. Насколько я знаю, человек не может придумать того, чего не было. Он может фантазировать или экспериментировать, но все это будет развитием того, что он уже знает. Так и с обществом, которое скопировало природу, смягчив некоторые опасные элементы, добавив другие. В этом обществе информационные технологии заняли еще более прочные позиции.

 

Суть информационных технологий

 

Что же такое информационные технологии? Что они обозначаю? Зачем их создали  или они появились? На это вопросы мы сегодня постараемся ответить.

Стоит заметить, что сами по себе информационные технологии столь всеобъемлющи столь  всепроникающие, что в настоящее  время, информационные системы и  информационные технологии присутствуют во всех сферах человеческой жизни. Они обеспечивают каждый крупный момент жизни и уже присутствуют в бытовых и личных вопросах. Информация пронизывает современное виртуальное общество, неся ряд новых условий комфортного существования.

Так вот ,вернемся к заданному самим  себе вопросу и поговорим о сути информационных технологий. Информационные технологии это совокупность методов и законов работы и обращения с информацией соответственно сами информационные технологии стали причиной широкого и быстрого распространения информации по миру. В это же время сама информация, вернее ее огромные объемы,  спровоцировали необходимость появления информационной технологии. Развитие этих двух элементов взаимосвязаны и провоцируют друг друга к более интенсивному развитию и распространению. Информация, конечно, ценный ресурс, но без науки по работе с ней сложно представить столь сильную информатизацию общества и жизни. Само определение технологии указывает на создание определенного алгоритма, упрощающего и оптимизирующего всю деятельность. То есть когда человек испытывает необходимость выполнять определенную работу в большом объеме, то он начинает изыскания по упрощению своего труда, создавая тем самым технологию.

 

Первый этап развития информационных технологий

 

Существует огромное количество классификаций, связанных с информационными технологиями. Справедливости ради, научные работники очень любят различные классификации, что позволяет им достаточно долго и успешно имитировать работу. Мы же с вами рассмотрим самые интересные  и познавательные классификации. Сегодня остановимся на классификации информационных технологий по преимуществам, полученным после появления компьютерных технологий.

Первый этап начался приблизительно с шестидесятых годов и длился до середины семидесятых.

На первом этапе основной целью создание информационных технологий и информационных систем было обеспечение коллективного доступа к ресурсам вычислительных центров, а так же их совместное использование. Основным показателем успешности разработки стало соотношение времени разработки информационной технологии и сэкономленного в результате этого времени у пользователей. Но здесь возникли определенные сложности, а именно расхождение взглядов разработчиков и пользователей на то, как и какие именно проблемы необходимо решить данной разработкой. Поэтому после таких разработок появлялись программы, пользователи которых, зачастую не использовали и половину всех возможностей.

Данную психологическую проблему решить было непросто, так как централизованный доступ к информации обезличивал  потребности отдельных людей и отделял потребителей и разработчиков друг от друга.

Заказчиками подобных разработок были крупные институты и предприятия, что опять же создавало трудности  в налаживании двухсторонней  связи между разработчиками и  пользователями.

 

Следующий этап развития информационных технологий

 

Продолжаем наш разговор об информационных технологиях и информационных системах. В предыдущей статье мы осветили первый этап классификации информационных технологий по преимуществам, которые  принесло появление компьютеров. Первый этап начался в шестидесятые годы, завершившись началом второго этапа в середине семидесятых годов. Второй этап длился с середины семидесятых годов до начала девяностых годов.

Второй этап ознаменован появление  персональных компьютеров, что кардинально изменило саамы систему взаимоотношений и мотивации разработчиков и пользователей. Теперь создаваемые информационные технологии были призваны решить проблемы каждого отдельного человека, а не безликой толпы, что позволило появиться конкретике. Так же прямая заинтересованность пользователей позволила, проявив инициативу, наладить обратную связь от потребителей к разработчикам.

Второй этап совместил в себе как централизованное использование  данными, как раньше, это характерно для начала этого этапа, так и децентрализованное использование. Децентрализованное использование информации основывалось на решении частных и локальных проблем и опиралось на работу с локальными базами данных, что осуществлялось на рабочем месте пользователя.

Третий этап более знаком молодежи и современному поколению, так как все происходило у них на глазах. Фирмы, работающие на основе информационных технологий, смогли осуществить распределенную обработку информации. Те предприятия, что работали в бизнес среде, в свою очередь, занялся анализом стратегических преимуществ окружающих фирм: конкурентов и партнеров.

 

Структура отрасли

 

Информатика

В широком смысле информа́тика (ср. со сходными по звучанию и происхождению нем. Informatik и фр. Informatique, в противоположность традиционному англоязычному термину англ. computer science — компьютерные науки — в США или англ. computing science — вычислительная наука — в Британии) есть наука о вычислениях, хранении и обработке информации. Она включает дисциплины, так или иначе относящиеся к вычислительным машинам: как абстрактные, вроде анализа алгоритмов, так и довольно конкретные, например, разработка языков программирования.

Эдсгер Дейкстра:

Информатика не более наука о  компьютерах, чем астрономия — наука  о телескопах.

 

Программирование

Программи́рование — процесс и искусство создания компьютерных программ и/или программного обеспечения с помощью языков программирования.

 

Интернет и Всемирная  паутина 

Интерне́т (от англ. Internet, Interconnected Networks — объединённые сети, [интэрнэ́т]) — глобальная телекоммуникационная сеть информационных и вычислительных ресурсов. Служит физической основой для Всемирной паутины.

Всеми́рная паути́на (англ. World Wide Web) — глобальное информационное пространство, основанное на физической инфраструктуре Интернета и протоколе передачи данных HTTP; подмножество сети Интернет. Всемирная паутина вызвала настоящую революцию в информационных технологиях и бум в развитии Интернета. Часто, говоря об Интернете, имеют в виду именно Всемирную паутину. Для обозначения Всемирной паутины также используют слово веб (англ. web) и аббревиатуру «WWW».

 

Веб-разработка

Веб-разработка — процесс создания веб-сайта или веб-приложения. Термин включает разработку приложений электронной коммерции, веб-дизайн, программирование для веб на стороне клиента и сервера, а также конфигурирование веб-сервера.

 

 

 

Управление данными 

Управление данными (англ. data management) — процесс, связанный с накоплением, организацией, запоминанием, обновлением, хранением данных и поиском информации.

 

Информационная безопасность

Информационная безопасность —  состояние защищенности информационной среды, обеспечивающее ее формирование, использование и развитие в организации, предприятии.

 

Криптография

Криптогра́фия (от греч. κρυπτός —  скрытый и γράφω — пишу) — наука о математических методах обеспечения конфиденциальности (невозможности прочтения информации посторонним) и аутентичности (целостности и подлинности авторства, а также невозможности отказа от авторства) информации.

Изначально криптография изучала методы шифрования информации — обратимого преобразования открытого (исходного) текста на основе секретного алгоритма и/или ключа в шифрованный текст (шифртекст). Традиционная криптография образует раздел симметричных криптосистем, в которых зашифрование и расшифрование проводится с использованием одного и того же секретного ключа. Помимо этого раздела современная криптография включает в себя асимметричные криптосистемы, системы электронной цифровой подписи (ЭЦП), хеш-функции, управление ключами, получение скрытой информации, квантовую криптографию.

Криптография не занимается: защитой от обрыва, подкупа или шантажа законных абонентов, кражи ключей и других угроз информации, возникающих в защищенных системах передачи данных.

Криптография — одна из старейших наук, ее история насчитывает несколько тысяч лет.

 

Системная интеграция

Системный интегратор — компания-подрядчик, извлекающая прибыль из создаваемой добавочной стоимости компании-заказчика. Добавочная стоимость возникает за счёт интеграции программных продуктов и снижения издержек.

Системный интегратор может заниматься также оказанием консультационных услуг, настройкой программного обеспечения  и оборудования.

 

Искусственный интеллект

Иску́сственный интелле́кт (англ. Artificial intelligence, AI) — раздел информатики, занимающийся формализацией задач, напоминающих задачи, выполняемые человеком. При этом в большинстве случаев заранее неизвестен алгоритм решения задачи. В некотором роде обособленно стоят задачи распознавания образов, которые традиционно включают в круг задач искусственного интеллекта.

Точного определения этой науки  не существует, так как в философии  не решён вопрос о природе и  статусе человеческого интеллекта. Нет и точного критерия достижения компьютерами «разумности», хотя на заре искусственного интеллекта был предложен ряд гипотез, например, тест Тьюринга или гипотеза Ньюэлла — Саймона. На данный момент есть множество подходов как к пониманию задачи ИИ, так и созданию интеллектуальных систем.

Так, одна из классификаций выделяет два подхода к разработке ИИ:

нисходящий, семиотический — создание символьных систем, моделирующих высокоуровневые  психические процессы: мышление, рассуждение, речь, эмоции, творчество и т. д.;восходящий, биологический — изучение нейронных  сетей и эволюционные вычисления, моделирующих интеллектуальное поведение на основе более мелких «неинтеллектуальных» элементов.

Эта наука связана с психологией, нейрофизиологией, трансгуманизмом  и другими. Как и все компьютерные науки, она использует математический аппарат. Особое значение для неё имеют философия и робототехника.

Искусственный интеллект — очень  молодая область исследований, старт  которой был дан в 1956 году. Её исторический путь напоминает синусоиду, каждый «взлёт»  которой инициировался какой-либо новой идеей. В настоящий момент её развитие находится на «спаде»[источник?], уступая место применению уже достигнутых результатов в других областях науки, промышленности, бизнесе и даже повседневной жизни.