close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

7810.1592.Современные компьютерные технологии

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Министерство образования и науки России
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
Р. Г. Хисматов, Р. Г. Сафин,
Д. В. Тунцев, Н. Ф. Тимербаев
СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
Учебное пособие
Казань
Издательство КНИТУ
2014
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УДК 681.3.01
ББК 32.97
Хисматов Р. Г.
Современные компьютерные технологии : учебное пособие / Р.
Г. Хисматов [и др.]; М-во образ. и науки России, Казан. нац. исслед.
технол. ун-т. – Казань : Изд-во КНИТУ, 2014. – 84 с.
ISBN 978-5-7882-1559-4
Рассмотрены основные области компьютерных технологий и их
роль
в
современном
обществе,
научно-исследовательской,
инновационной,
научно-педагогической,
производственно
–
технологической
и
проектно-технологической
профессиональной
деятельности, структура операционных систем, алгоритмы планирования
задач.
Составлено в соответствии с Государственным образовательным
стандартом высшего профессионального образования для магистров,
обучающихся по направлению подготовки 151000.68 «Технологические
машины и оборудование».
Подготовлено на кафедре «Переработка древесных материалов».
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского
национального
исследовательского
технологического
университета
Рецензенты:
директор ООО «ТермоДревПром» П. А. Кайнов
ген. директор ЗАО «ЛАСКРАФТ» Е. К. Воронин
ISBN 978-5-7882-1559-4
© Хисматов Р. Г., Сафин Р. Г., Тунцев Д. В.,
Тимербаев Н. Ф., 2014
© Казанский национальный исследовательский
технологический университет, 2014
-2-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ВВЕДЕНИЕ
Информационные технологии распространяются со скоростью света от
развитых стран к развивающимся, охватывая все новые культуры, сильно
отличающиеся от тех, в которых эти технологии зародились. Внутри этих
культур понятия «автоматизация» и «компьютеризация» воспринимаются
по-разному и часто с понятным опасением, ибо они неизбежно влияют на
жизнь индивидуумов и сообществ, а это влияние не всегда понятно и
желательно.
В высококачественном современном информационном обслуживании и
переработке информации нуждаются современное материальное
производство и другие области деятельности. Самым лучшим,
практичным и универсальным средством обработки информации является
компьютер, который не только облегчает и ускоряет работу и
профессиональный процесс, но и особо качественно обрабатывает
информационные ресурсы. Он также усиливает интеллектуальные
возможности человека и общества, расширяет коммуникационные
возможности. Появление и бурное использования современных
компьютеров, являющихся средством современных информационных
технологий, - незаменимая составляющая информационного общества.
С появлением новых информационных технологий человек начинает
овладевать новыми колоссальными объемами информации. Но при этом
новые информационные технологии коренным образом меняют
социальный, культурный порядок развития. Современные технологии,
биотехнологии,
атомные технологии,
технологии
безотходного
производства и т.д. невозможно применять без компьютеризированных
информационных систем, выступающих как бы осевым принципом,
вокруг
которого
формируется
новая
научно-технологическая
рациональность, общество, основанное на знании.
Информатизация общества — это глобальный социальный процесс,
особенность которого состоит в том, что доминирующими видами
деятельности в сфере общественного производства являются сбор,
накопление, продуцирование, обработка, хранение, передача и
использование информации, осуществляемые на основе современных
средств микропроцессорной и вычислительной техники, а также на базе
разнообразных средств информационного обмена.
Одно из направлений процесса информатизации современного общества
- информатизация образования, т.е. процесс обеспечения сферы
образования методологией и практикой разработки и оптимального
-3-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
использования современных или, как их принято называть, новых
информационных технологий, ориентированных на реализацию
психолого-педагогических целей обучения, воспитания.
Современные информационные технологии представляют собой
главную и основную составляющую информационного общества. Они
позволяют полностью удовлетворить нематериальные потребности
человечества и незаменимы в процессе автоматизации производства.
Современные информационные технологии призваны облегчить труд
человека и способны во много раз ускорить процесс производства.
Важную роль в развитии современных информационных технологий
занимает Интернет, который предоставляет человеку возможность с
помощью компьютера получать большие объемы необходимой
информации, общаться с другими людьми и оперативно отправлять и
передавать данные коллегам, на дальние расстояния. Новые
информационные технологии играют важную роль в развитии
социальных, культурных, гносеологических форм, оказывают все
возрастающее влияние на формирование личности, семьи, образа жизни,
изменяют сферу образования.
На сегодняшний день очевидно преобладание информационной
составляющей деятельности людей над всеми другими ее формами и
компонентами. Поэтому слово «информация» приобрело поистине
магическое значение, а современные информационные технологии
выступают подлинной движущей силой мирового экономического и
технологического развития, направленной на преумножение сегодняшних
знаний и духовных ценностей, расширение сферы использования
достижений науки и техники XXI века.
-4-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
И ИХ РОЛЬ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ
1.1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Цель дисциплины: изучить современные информационные технологии с
целью их практического
(прикладного)
применения в сфере
компьютерных технологий при проведении научных исследований,
овладеть теорией создания и использования вычислительной техники в
образовательном процессе.
Задачи дисциплины: формирование общетеоретического кругозора,
профессиональных знаний и практических навыков, необходимых
студенту любого профиля для дальнейшего успешного осуществления
научной, производственной и преподавательской деятельности в
информационном обществе.
1.2. ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГО
ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Информационное
общество
–
теоретическая
концепция
постиндустриального общества; историческая фаза возможного развития
цивилизации, в которой главными продуктами производства становятся
информация и знания.
Отличительные черты:

увеличение роли информации, знаний и информационных
технологий в жизни общества;

возрастание
числа
людей,
занятых
информационными
технологиями, коммуникациями и производством информационных
продуктов и услуг в валовом внутреннем продукте;

нарастающая информатизация общества с использованием
телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и
электронных СМИ;

создание
глобального
информационного
пространства,
обеспечивающего эффективное информационное взаимодействие людей,
их доступ к мировым информационным ресурсам и удовлетворение их
потребностей в информационных продуктах и услугах.
В конце XX в. термины «информационное общество» и
«информатизация» прочно заняли свое место в лексиконе не только
-5-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
специалистов в области информации, но и политических деятелей,
экономистов, преподавателей и ученых. В большинстве случаев эти
понятия ассоциировались с развитием информационных технологий и
средств телекоммуникации, позволяющих на платформе гражданского
общества (или, по крайней мере, декларированных его принципов)
осуществить новый эволюционный скачок и достойно войти в следующий,
XXI век уже в качестве информационного общества или его начального
этапа.
В отличие от революций, происходящих в человеческом обществе,
каждый информационный «скачок» вперед не уничтожал, а вбирал в себя
и усовершенствовал достижения предыдущих этапов.
Основные характеристики информационного общества определяются
по следующим критериям:

Технологический: ключевой фактор — информационные
технологии, которые широко применяются в производстве, учреждениях,
системе образования и в быту.

Социальный: информация выступает в качестве важного
стимулятора изменения качества жизни, формируется и утверждается
«информационное сознание» при широком доступе к информации.

Экономический: информация составляет ключевой фактор в
экономике в качестве ресурса, услуг, товара, источника добавленной
стоимости и занятости.

Политический: свобода информации, ведущая к политическому
процессу, который характеризуется растущим участием и консенсусом
между различными классами и социальными слоями населения.

Культурный: признание культурной ценности информации
посредством содействия утверждению информационных ценностей в
интересах развития отдельного индивида и общества в целом.

Коммуникативный: информация представляет собой «ключевой
элемент информационного общества».
Говоря об информационном обществе, его следует принимать не в
буквальном смысле, а рассматривать как ориентир, тенденцию изменений
в современном обществе. Эта модель ориентирована на будущее, но в
развитых странах уже сейчас можно отметить целый ряд вызванных
информационными технологиями изменений, которые подтверждают
концепцию информационного общества.
Среди этих изменений можно выделить следующие:
– структурные изменения в экономике, особенно в сфере
распределения рабочей силы;
-6-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– возросшее осознание важности информации и информационных
технологий;
– растущее осознание необходимости компьютерной грамотности;
– широкое распространение компьютеров и информационной
технологии;
– развитие компьютеризации и информатизации общества и
образования;
–
поддержка
правительством
развития
компьютерной
микроэлектронной технологии и телекоммуникаций.
В свете этих изменений информационное общество можно определить
как общество, в котором качество жизни так же, как и перспективы
социальных изменений и экономического развития, в возрастающей
степени зависит от информации и ее эксплуатации. В таком обществе
стандарты жизни, формы труда и отдыха, система образования и рынок
находятся под значительным влиянием достижений в сфере информации и
знания.
1.3. ИНФОРМАЦИЯ И ЕЕ ВИДЫ. ИНФОРМАЦИОННЫЙ
РЕСУРС
Понятие, обозначаемое термином «информация», очень емкое. Оно
относится к группе общенаучных категорий и занимает важное место в
различных науках: физике, биологии, информатике, экономике,
психологии, социологии и др. В Федеральном законе от 27.07.2006 N 149ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите
информации» информация определяется как сведения (сообщения,
данные) независимо от формы их представления.
Информацией является не любое сообщение, а лишь такое, которое
содержит неизвестные ранее его получателю факты. Если в полученных
сведениях ничего нового для получателя нет (например, 2 умножить на 2
получается 4), то количество полученной информации будет равно нулю.
И поэтому общим являются понятия, данные или сведения – любые
сообщения без оценки их значимости или полезности для потребителя.
Информацию можно разделить на виды по различным критериям:
1) по способу восприятия:
– визуальная — воспринимаемая органами зрения;
– аудиальная — воспринимаемая органами слуха;
– тактильная — воспринимаемая тактильными рецепторами;
– обонятельная — воспринимаемая обонятельными рецепторами;
-7-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– вкусовая— воспринимаемая вкусовыми рецепторами;
2) по форме представления:
– текстовая — передаваемая в виде символов, предназначенных
обозначать лексемы языка;
– числовая — в виде цифр и знаков, обозначающих математические
действия;
– графическая — в виде изображений, предметов, графиков;
– звуковая — устная или в виде записи и передачи лексем языка
аудиальным путём;
3) по назначению:
– массовая — содержит тривиальные сведения и оперирует набором
понятий, понятным большей части социума;
– специальная — содержит специфический набор понятий, при
использовании происходит передача сведений, которые могут быть
непонятны основной массе социума, но необходимы и понятны в рамках
узкой социальной группы, где используется данная информация;
– секретная — передаваемая узкому кругу лиц и по закрытым
(защищённым) каналам;
– личная (приватная) — набор сведений о какой-либо личности,
определяющий
социальное
положение
и
типы
социальных
взаимодействий внутри популяции;
4) по значению:
– актуальная — информация, ценная в данный момент времени;
– достоверная — информация, полученная без искажений;
– понятная — информация, выраженная на языке, понятном тому, кому
она предназначена;
– полная — информация, достаточная для принятия правильного
решения или понимания;
– полезная — информация, полезность которой определяется
субъектом, получившим информацию, в зависимости от объёма
возможностей её использования;
5) по истинности:
– истинная;
– ложная.
Информацию также различают по отраслям знаний: техническая,
экономическая, биологическая и т.п. Одна из важнейших разновидностей
информации – экономическая информация. Она непосредственно связана
с управлением коллективами людей, производством, распределением,
-8-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обменом и потреблением материальных благ и услуг. Экономическая
информация включает сведения о составе трудовых, материальных и
денежных ресурсов и состоянии объектов управления на определенный
момент времени.
Информация приобретает черты экономического блага и обращается в
экономике как ресурс, используемый в процессе хозяйственной
деятельности, а также как товар (информационные товары, услуги).
С наиболее общих позиций информационный ресурс может быть
определен как совокупность накопленной информации, зафиксированной
на материальном носителе в любой форме, обеспечивающей ее передачу
во времени и пространстве для решения научных, производственных,
управленческих и других задач. Информационный ресурс имеет вид книг,
журналов, файлов, фотографий, отчетов, дневников и т.д.
Информационные ресурсы характеризуются:
– тематикой (общественно-политическая, научная, техническая,
правовая, экономическая и т.д.);
– формой собственности (государственная, муниципальная, частная);
–доступностью (открытая, секретная, ограниченного использования);
– формой представления (текстовая, изобразительная, звуковая);
– носителем (бумажный, электронный).
Использование информационных ресурсов сопровождало деятельность
человека, в том числе и экономическую, и раньше, однако к настоящему
времени их роль и значение неизмеримо возросли. Информационные
ресурсы занимают все более значимое место в ряду с другими ресурсами
предприятия, отрасли и национальной экономики в целом. К
информационным продуктам и услугам относят: базы данных,
программное обеспечение, образовательные услуги, консультирование,
результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и
др. Эти продукты и услуги обмениваются на информационном рынке и
отличаются многочисленными особенностями как на стадиях разработки,
производства, так и на этапе обращения. Для принятия правильных
решений
хозяйствующим
субъектам
необходим
доступ
к
соответствующим информационным ресурсам. Здесь речь может идти о
самых разных источниках, доступных в условиях рыночных отношений, в
том числе и о таких, за пользование которыми приходится платить
немалые деньги. По источникам формирования и отношению к
конкретной организации информационные ресурсы могут быть разделены
на внутренние и внешние. К внутренним ресурсам относится информация,
которая создается в процессе функционирования организации и
-9-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
формируется специалистами различных ее подразделений (например,
отчетность). К внешним информационным ресурсам относятся
сведения о состоянии внешней среды, в которой действует организация
(например, средства массовой информации - СМИ).
1.4. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
Управление информационными ресурсами, включающее организацию
данных и управление процессами их обработки, активно выделяется в
отдельную управленческую функцию. Все это связано с таким процессом
в
обществе,
как
информатизация.
Информатизация
–
это
организационный социально-экономический и научно-технический
процесс создания оптимальных условий
для удовлетворения
информационных потребностей и реализации прав юридических и
физических лиц на основе формирования и использования
информационных ресурсов. Информатизация базируется на применении
автоматизированных информационных технологий (АИТ).
Основными задачами информатизации общества являются:
–
модернизация
информационно-телекоммуникационной
инфраструктуры;
– эффективное формирование и использование национальных
информационных ресурсов и обеспечение широкого, свободного доступа к
ним;
– обеспечение граждан общественно значимой информацией и
развитие независимых средств массовой информации;
– создание необходимой нормативно-правовой базы построения
информационного общества.
Количество, качество и доступность информационных ресурсов уже
сейчас во многом определяют уровень развития страны, ее статус в
мировом сообществе и бесспорно станут решающим показателем этого
статуса в будущем. Государственная политика информатизации правовой
сферы имеет своей конечной целью создание в России общенациональной
автоматизированной системы правовой информации, посредством чего
должны быть обеспечены более полная правовая информированность
граждан, повышение эффективности права и его применения и тем самым
усилена «правовая плотность общества». Информатизация призвана
охватить территорию всей России, все регионы и поднять на более
высокий уровень деятельность органов государственной власти и
управления,
правоохранительных
органов,
органов
местного
- 10 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
самоуправления. Как показывают расчеты, в некоторых областях
юридической деятельности информатизация позволяет увеличить
производительность
труда
юристов
в
несколько
раз.
Нормативной основой информатизации правовой сферы является ряд
указов Президента РФ. Указ Президента РФ от 28 июня 1993 г. № 966
«Концепция правовой информатизации России» определяет основные
направления информатизации:
– информатизация правотворчества;
– информатизация правоприменительной деятельности;
– информатизация правоохранительной деятельности;
– информатизация правового образования и воспитания;
– правовое обеспечение процессов информатизации.
Однако этот указ не решил всех проблем нормативно-правового
регулирования данной сферы. В нем минимально затронуты
организационно-правовые вопросы. Этот пробел был восполнен Указом
Президента от 4 августа 1995 г. «О президентских программах по
правовой информатизации». Данным указом предусмотрена разработка
программ правовой информатизации: органов государственной власти РФ;
органов исполнительной власти РФ; органов государственной власти
субъектов РФ.
1.5. ИНФОРМАЦИОННЫЙ РЫНОК И ЕГО
СЕКТОРА
Информационный рынок – это система экономических, правовых и
организационных отношений по торговле продуктами интеллектуального
труда на коммерческой основе. Так же, как и обычный рынок,
информационный рынок характеризуется наличием спроса и
предложения, определенной номенклатурой продуктов и услуг и ценами, а
также поставщиками и потребителями. Специфика данного рынка состоит
в том, что информационные ресурсы, продукты и услуги могут
копироваться в неограниченном количестве.
Составляющие информационного рынка:
1. Информационные продукты и услуги, а также аппаратнопрограммные средства и соответствующие технологии переработки
информации.
2. Нормативно-правовые документы: IV часть Гражданского кодекса
РФ (N 231-ФЗ от 18.12.2006), Федеральный закон «Об информации,
- 11 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
информационных технологиях и о защите информации» (N 149-ФЗ от
27.07.2006) и др.
3. Справочные средства, обобщающие информацию о поставщиках
информационных продуктов и услуг.
Современный информационный рынок по характеру данных можно
разделить на несколько основных секторов.
Сектор деловой информации представлен следующими видами и
источниками:
1) Биржевая и финансовая информация – информация о котировках
ценных бумаг, валютных курсах, учетных ставках, рынках товаров и
капиталов, инвестициях, ценах. Источниками такой информации являются
биржи и обслуживающие их специальные службы биржевой и финансовой
информации. Главные факторы, обеспечивающие коммерческую ценность
такой информации: ее полнота, точность и оперативность.
2) Экономическая и статистическая информация – числовая
экономическая,
демографическая
и
социальная
информация.
Предоставляется органами управления экономикой и службами
статистики (государственными и негосударственными) в виде
динамических рядов, отчетов, оценок, прогнозов и т.п. Наряду с такими
факторами, обеспечивающими коммерческую ценность информации, как
полнота, точность и оперативность, особое значение имеет доступность
(незасекреченность) ее потребителю.
3) Коммерческая информация – адресно-реквизитные данные об
отраслях, предприятиях и их ответственных сотрудниках (включая данные
о направлениях деятельности, ассортименте выпускаемой продукции,
ценах и т.п.). Источники ее – государственные и целый ряд
негосударственных организаций. Многие подборки коммерческой
информации, предлагаемые на информационном рынке в качестве
самостоятельных продуктов, являются вторичной переработкой
информации, собираемой различными государственными организациями
(обычно отвечающими за регистрацию, лицензирование и/или проверку
различных аспектов деятельности предприятий и организаций разных
форм собственности). Главными факторами, определяющими товарную
ценность информации, являются полнота и точность (адекватность
происходящим изменениям) данных.
4) Информация по коммерческим предложениям – информация,
поступающая от специализированных фирм – информационных торговых
посредников. В простейших случаях (например, при исследованиях рынка,
не предполагающих в качестве неотъемлемой части немедленной купли- 12 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
продажи) достаточно только информации о товарах и ценах. В
большинстве же коммерчески значимых случаях потенциальных
продавцов и покупателей интересуют еще и адресно-реквизитные данные
контрагентов, без которых контакт межу ними и, следовательно, сделка
просто не состоятся. Сегодня неотъемлемой частью услуг, связанных с
предоставлением
такой
информации,
становится
возможность
немедленного заключения сделки по результатам поиска/отбора данных.
Качество этой сопутствующей услуги определяет успех в этом секторе
информационного рынка.
5) Политические, экономические, военные и т.п. новости,
интересующие представителей различных социальных групп, в частности
предпринимателей. Главными факторами успеха здесь служат
оперативность («завтрашние данные должны быть опубликованы вчера»),
точность (соответствие фактам, отсутствие искажений) и достоверность
прогнозной составляющей (покупают лишь те прогнозы, которые
сбываются).
1. Сектор юридической (нормативной) информации с подразделами
по видам законодательных и подзаконных (ведомственных) документов по
различным аспектам хозяйственной деятельности:
1) Общехозяйственные акты (гражданское, арбитражное и налоговое
право).
2) Акты, регламентирующие отдельные виды деятельности
(например, внешнеэкономическую, торговую, банковскую, биржевую,
лицензирование различных видов деятельности, таможенные проблемы,
защита авторских прав и т.п.).
3) Акты, регламентирующие преобразования прав собственности в
переходный период (приватизация средств производства, земли и т.п.).
4) Нормативные и рекомендующие документы по стандартизации,
включая порядок сертификации изделий, проблемы ответственности за
несоблюдение стандартов и проблемы, связанные с увеличением спроса на
те товары, качество которых сертифицировано надлежащим образом, и
т.п.
Главные факторы во всех подразделах данного сектора:
– возможность получить не только метаданные (данные о содержании и
местонахождении интересующих потребителя данных, например
библиографию), но и сами тексты соответствующих актов;
– отслеживание поставщиками данных многочисленных изменений,
дополнений к изменениям и поправок к дополнениям; возможность
- 13 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
получить сводный документ, в который внесены все действующие
модификации документа;
– отслеживание не только законодательных, но и ведомственных актов,
которые не доводятся до сведения тех, кого наказывают за их нарушение.
2. Сектор информации для специалистов (библиография и
первоисточники). Отличие ее от деловой и нормативной информации,
отвечающей на вопросы: кто? что? где? когда? и на каких условиях? состоит в том, что она отвечает на вопросы: зачем? как? и что будет, если?
и предназначена не для предпринимателей и работников коммерческих
служб, а для сотрудников функциональных служб (в том числе, для
инженерных и научно-исследовательских).
3. Сектор социально-бытовой (сервисной) информации предназначен
(в отличие от предыдущих видов) обслуживать личностные потребности
людей.
5. Сектор технических и программных средств для автоматизации
офисной и управленческой деятельности (сбора, обработки и
использования данных) вплотную примыкает к четырем вышеуказанным
секторам.
1.6. ПОНЯТИЕ «СИСТЕМА», ОСОБЕННОСТИ
СИСТЕМЫ
Система (греч.- «составленное из частей», «соединение» от «соединяю») объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов,
явлений, а также знаний о природе и обществе
Система есть совокупность или множество связанных между собой
элементов. Элементы системы могут представлять собой понятия, в этом
случае мы имеем дело с понятийной системой (инструмент познания).
Элементами системы могут являться объекты, устройства Например, в ПК
клавиатура, мышь, монитор и т.д. Элементами системы могут быть субъекты:
игроки в футбольной команде, студенты в группе и т.д. Таким образом,
система - это совокупность живых и неживых элементов либо тех и других
вместе.
Существует несколько десятков определений этого понятия. Их анализ
показывает, что определение понятия «система» изменялось не только по
форме, но и по содержанию. Так, Л. фон Берталанфи определяет систему как
«комплекс взаимодействующих компонентов или как совокупность
элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со
средой». Система - это полный, целостный набор элементов,
- 14 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализовываться функция
системы.
Информационная система (ИС) – это взаимосвязанная совокупность
средств, методов, персонала, используемых для хранения, обработки и
выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Система
проявляется
как
целостный
материальный
объект,
представляющий собой закономерно обусловленную совокупность
функционально взаимодействующих элементов. Основные свойства системы
проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость
процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее
функциональность, структуру, связи, внешнюю среду и др. Как и любое
фундаментальное понятие, система конкретизируется в процессе
рассмотрения ее основных свойств.
Можно выделить четыре основных свойства системы:
 Система есть прежде всего совокупность элементов, которые при
определенных условиях могут рассматриваться как системы.
 Наличие существенных связей между элементами и (или) их
свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с
элементами, не входящими в данную систему. Под существенными связями
понимаются такие связи, которые закономерно, с необходимостью
определяют интегративные свойства системы. Указанное свойство отличает
систему от простого конгломерата и выделяет ее из окружающей среды.
 Наличие определенной организации, что проявляется в системе
энтропии (системе неопределенности, хаоса), системы по сравнению с
энтропией системообразующих факторов, определяющих возможность
создания системы, число существенных связей, которыми может обладать
элемент, число квантов пространства и времени.
 Существование интегративных свойств, т.е. свойств, присущих
системе в целом, но не свойственных ни одному из ее элементов в
отдельности. Их наличие показывает, что свойства системы хотя и зависят от
свойств элементов, но не окружают их полностью. Иными словами, система
не сводится к простой совокупности элементов. И, расчленяя систему на
отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.
В самом общем случае понятие «система» характеризуется: наличием
множества элементов; наличием связей между ними; целостным характером
данного устройства или процесса.
Для описания системы используют следующие понятия:
– структура (множество элементов и взаимосвязей между ними);
- 15 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– входы и выходы (материальные, финансовые и информационные
потоки, входящие в систему и выводимые ею);
– законы поведения (функции, связывающие входы и выходы системы);
– цели и ограничения (процессы функционирования системы,
описываемые рядом переменных; на отдельные переменные обычно
накладываются ограничения).
Под управлением понимают изменение состояния системы, ведущее к
достижению поставленной цели. Процесс управления системой определяется
целями управления, окружающей обстановкой и внутренними условиями.
Информационный обмен, который лежит в основе процесса управления
системой, заключается в циклическом осуществлении следующих процедур:
– сбор информации о текущем состоянии управляемого объекта;
– анализ полученной информации и сравнение текущего состояния
объекта с желаемым;
– выработка управляющего воздействия с целью перевода управляемого
объекта в желаемое состояние;
– передача управляющего воздействия объекту.
В научной литературе имеется множество определений системы. В
философском теоретико-познавательном смысле система есть способ
мышления как способ постановки и упорядочения проблем. В научноисследовательском понимании система представляет собой общую
методологию исследования процессов и явлений, отнесенных к какой-либо
области человеческих знаний, в качестве объекта системного анализа. В
проектном понимании система представляется как методология
проектирования и создания комплексов методов и средств для достижения
определенной цели. В наиболее узком, инженерном, смысле система
понимается, как взаимосвязанный набор вещей (объектов) и способов их
использования для решения определенных задач. В Советском
энциклопедическом словаре система определяется как множество элементов,
находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих
определенную целостность, единство.
Анализируя различные взаимно дополняющие понятия системы, следует
отметить, что наиболее полное определение должно включать и элементы, и
связи, и свойства, и цель, и наблюдателя (исследователя), и его язык, с
помощью которого отображается объект или процесс. Однако есть системы,
для которых наблюдатель, исследователь очевиден и его не надо включать в
определение системы, например некоторые технические системы. Иногда не
нужно в явном виде говорить о цели. Таким образом, при исследовании с
целью проектирования, создания или совершенствования объектов техники
- 16 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
нужно проанализировать ситуацию с помощью полного определения
системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, принять
«рабочее» определение системы, которым будут пользоваться все лица,
участвующие в принятии решении. Важно, чтобы в понятии «система»
подход и объект исследования были рассмотрены как системы. Дело в том,
что один и тот же объект на разных этапах его исследования может быть
рассмотрен в различных аспектах. Соответственно существуют и различные
аспекты понятия «система»: теоретико-познавательный, методологический,
научно-исследовательский, проектный, инженерный, конструкторский и т.д. вплоть до материального воплощения.
Система представляет собой совокупность элементов (объектов,
субъектов), находящихся между собой в определенной зависимости и
составляющих некоторое единство (целостность), направленное на
достижение определенной цели. Система может являться элементом другой
системы более высокого порядка (надсистемы) и включать в себя системы
более низкого порядка (подсистемы). Таким образом, понятия «элемент»,
«подсистема», «система», «надсистема» взаимно преобразуемы: система
может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка, а
элемент - как система (при углубленном анализе).
Система может быть представлена в виде блока с неизвестной структурой
и известными только «входами» и «выходами» (в кибернетике и теории
систем такое представление называют «черным ящиком») или в виде
графических структур с не до конца выявленными элементами и
существенными связями, или в виде математического описания, например в
виде формул. В настоящее время ученые пришли к выводу, что математика
неэффективна при исследовании широких проблем с множеством
неопределенностей, которые характерны для исследования и разработки
техники как единого целого. Вырабатывается концепция такого
исследования, в котором упор делается преимущественно на разработку
новых диалектических принципов научного мышления, логического анализа
систем с учетом их взаимосвязей и противоречивых тенденций. При таком
подходе на первый план выдвигаются не математические методы, а сама
логика системного подхода, упорядочение процедуры принятия решений. И,
видимо, не случайно, что под системным подходом зачастую принимается
некоторая совокупность системных принципов.
- 17 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.7. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ИТ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ИТ. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИТ
Информационные технологии (ИТ) – это комплекс методов переработки
разрозненных исходных данных в надежную и оперативную информацию
для принятия решений с помощью аппаратных и программных средств с
целью достижения оптимальных параметров объекта управления.
В условиях рыночных отношений все возрастающий спрос на
информацию и информационные услуги привел к тому, что технология
обработки информации стала ориентироваться на применение самого
широкого спектра технических средств, и прежде всего компьютеров и
средств коммуникации. На их основе создавались компьютерные системы и
сети различных конфигураций с целью не только накопления, хранения,
переработки информации, но и максимального приближения терминальных
устройств к рабочему месту специалиста или принимающего решения
руководителя. Это явилось достижением многолетнего развития ИТ.
Развитие рыночных отношений привело к появлению новых видов
предпринимательской деятельности, и прежде всего к созданию фирм,
занятых информационным бизнесом, разработкой информационных
технологий, их совершенствованием, распространением компонентов ИТ, в
частности программных продуктов, автоматизирующих информационные и
вычислительные процессы. К числу компонентов ИТ относят также
компьютерную технику, средства коммуникаций, офисное оборудование и
специфические виды услуг – информационное, техническое и
консультационное обслуживание, обучение и т.п.
Классификация информационных технологий:
1) По методам и средствам обработки данных:
– глобальные ИТ – включают модели, методы и средства использования
информационных ресурсов в обществе в целом;
– базовые ИТ – ориентированы на определенную область применения
(производство, научные исследования, проектирование, обучение и т.д.);
– конкретные ИТ – задают обработку данных в реальных задачах
пользователя.
- 18 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2) По обслуживаемым предметным областям:
– ИТ в бухгалтерском учете;
– ИТ в банковской деятельности;
– ИТ в налоговой деятельности;
– ИТ в страховой деятельности;
– ИТ в статистической деятельности и т.д.
3)
По видам обрабатываемой информации (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Схема классификации ИТ в зависимости от типа
обрабатываемой информации
Предложенное выделение весьма условно, так как большинство этих
информационных технологий позволяет поддерживать и другие виды
информации. Например, в текстовых процессорах предусмотрена
возможность
выполнения
примитивных
расчетов.
Табличные
процессоры могут обрабатывать не только цифровую, но и текстовую
информацию, а также обладают встроенным аппаратом генерации
графиков.
4) По типу пользовательского интерфейса (рис. 1.2).
- пользовательский интерфейс - взаимодействие компьютера с
пользователем. Эта классификация позволяет говорить о системном и
прикладом интерфейсе.
- прикладной интерфейс - связан с реализацией некоторых
функциональных информационных технологий.
- 19 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- системный интерфейс - набор приемов взаимодействия с
компьютерами, которое реализуется операционной системой или ее
надстройкой;
- командный интерфейс - самый простой, обеспечивает выдачу на
экран системного приглашения для ввода команды (в ОС MS DOS
системное приглашение: С:\>, в ОС Unix - $);
- WIMP – интерфейс - при его использовании на экране
высвечивается окно, содержащее образцы программ и меню действий,
для выбора одного из них используется указатель мыши;
- SILK – интерфейс - при использовании этой информационной
технологии на экране по речевой команде происходит перемещение от
одних поисковых образов к другим по смысловым (семантическим)
связям.
Рис. 1.2. Схема классификации ИТ по типу пользовательского
интерфейса
Однопрограммная оперативная система - MS DOS. Многопрограммные
операционные системы, такие как Unix, Windows 3.1 и выше, Dos 7.0,
позволяют одновременно выполнять несколько приложений на рабочем
месте одного пользователя. Различаются они алгоритмом разделения
времени. Если однопрограммные операционные системы работают или в
диалоговом, или в пакетном режиме, то многопрограммные совмещают
указанные режимы.
- 20 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Многопользовательские
системы
реализуются
сетевыми
операционными системами. Они обеспечивают пакетную и диалоговую
технологии на рабочем месте пользователя.
Большинство обеспечивающих и функциональных информационных
технологий могут быть использованы управленческим работником без
дополнительных посредников (программистов). При этом пользователь
может влиять на последовательность применения тех или иных
технологий.
Пакетные ИС работают в пакетном режиме: вначале данные
накапливаются и формируется пакет данных, а затем пакет
последовательно обрабатывается рядом программ. Недостаток этого
режима - низкая оперативность принятия решений и обособленность
пользователя от системы.
Экономические задачи, решаемые в пакетном режиме, характеризуются
следующими свойствами:
– алгоритм решения задач формализован, процесс их решения не
требует вмешательства человека;
– имеется большой объем входных и выходных данных, значительная
часть которых хранится на магнитных носителях;
– расчет выполняется для большинства записей входных файлов;
– большее время решения задачи обусловлено большим объемом
данных;
–задачи решаются с заданной периодичностью, т.е. характеризуются
регламентностью.
Диалоговые ИС работают в режиме обмена сообщениями между
пользователями и системой (например, система продажи авиабилетов).
Этот режим особенно удобен, когда пользователь может выбирать
перспективные варианты из числа предлагаемых системой.
Диалоговый режим (интерактивный) является развитием пакетного
режима. Если применение пакетного режима позволяет уменьшать
вмешательство пользователя в процесс задачи, то диалоговый режим
предполагает отсутствие жестко закрепленной последовательности
операций обработки данных.
Сетевые
технологии
обеспечивают
взаимодействие
многих
пользователей.
- 21 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1.8. ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА И АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА (АИС). КЛАССИФИКАЦИЯ АИС
Автоматизированная информационная система (АИС) – это комплекс,
который включает компьютерное и коммуникационное оборудование,
программное обеспечение, лингвистические средства, информационные
ресурсы, а также системный персонал, обеспечивающий поддержку
динамической информационной модели некоторой части реального мира
для удовлетворения информационных потребностей пользователей и для
принятия решений.
Структура АИС:
1.
Информационные
технологии
(ИТ)
–
инфраструктура,
обеспечивающая реализацию информационных процессов сбора,
обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.
ИТ предназначены для снижения трудоемкости процессов использования
информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.
2. Функциональные подсистемы и приложения – специализированные
программы, предназначенные обеспечить обработку и анализ информации
для целей подготовки документов, принятия решений в конкретной
функциональной области на базе ИТ.
3. Управление ИС – компонент, который обеспечивает оптимальное
взаимодействие ИТ, функциональных подсистем и связанных с ними
специалистов, развитие их в течение жизненного цикла ИС.
Каждая АИС ориентирована на ту или иную предметную область. Под
предметной областью понимают область проблем, знаний, человеческой
деятельности, имеющую определенную специфику и круг фигурирующих
в ней предметов. При этом каждая автоматизированная система
ориентирована на выполнение определенных функций в соответствующей
ей области применения.
Классифицировать информационные системы достаточно сложно из-за
их разнообразия и постоянного развития структур и функций. В качестве
признаков
классификации
используются:
область
применения,
охватываемая территория, организация информационных процессов,
направление деятельности, структура и др.
По территориальному признаку АИС классифицируются на
международные, общегосударственные, геоинформационные, АИС
области, республики, округа, города, района и т.д.
По сфере применения различают АИС в экономике, в
промышленности, в торговле, на транспорте, в правовой сфере, в
- 22 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
медицине, в учебных заведениях и т.п. В рамках одной сферы АИС можно
классифицировать по видам деятельности. Так, например, все правовые
информационные системы можно условно разбить на АИС, используемые
в правотворчестве, правоприменительной практике, правоохранительной
деятельности, правовом образовании и воспитании. Конечно, подобного
рода классификация достаточно условна, так как одни и те же АИС могут
использоваться в различных видах правовой деятельности. Можно
классифицировать правовые информационные системы с точки зрения
правового образования, в рамках которого они сложились и задачи
которого
решают
в
процессе
своего
функционирования:
автоматизированные системы органов прокуратуры, юстиции, судов и др.
Один из основных подходов к классификации автоматизированных
систем правовой информации (АСПИ) связан с видами обрабатываемой
социально-правовой
информации.
При
классификации
автоматизированных систем правовой информации можно выделить
АСПИ, основанные на системе нормативных правовых актов (например,
информационно-поисковые по законодательству). Для этих систем
проблемы систематизации информации связаны с вопросами
классификации и систематизации нормативных правовых актов. С другой
стороны, можно выделить системы, аккумулирующие и обрабатывающие
разнообразную социально-правовую информацию ненормативного
характера:
криминологическую,
криминалистическую,
судебноэкспертную, оперативно-розыскную, научную, правовую и др.
С точки зрения разработки автоматизированных систем в области права
выделяют документированную и иную правовую информацию.
Документированная информация (документ) - зафиксированная на
материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее
идентифицировать. Указанные реквизиты являются основанием для
классификации обрабатываемой информации.
Фактографическая информация - это описание выбранных
характеристик, свойств объектов, информация о которых собирается,
систематизируется и обрабатывается в данной информационной системе.
Для каждой характеристики должна быть точно определена форма ее
представления в системе (текстовая, графическая, звуковая и т.д.). Вид
хранимой и обрабатываемой автоматизированной системой информации
во многом определяет ее программно-техническое решение.
Вся документированная правовая информация может быть
официальной и неофициальной. К официальной правовой информации
относятся сведения и данные о праве или о законодательстве в широком
- 23 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
смысле слова, то есть обо всех действующих и уже прекративших
действие нормативных актах. В автоматизированных системах,
основанных на официальной правовой информации, большую роль играет
ее классификация по источникам права: законы Российской Федерации,
нормативные акты правительства страны и правительств республик,
министерств и ведомств страны и республик и местных органов
государственной власти и государственного управления, общественных
организаций и др. В качестве неофициальной правовой информации,
лежащей в основе функционирования АСПИ, рассматриваются все
сведения и данные о праве и связанных с ним явлениях, которые отражены
в юридической научной литературе, не являющейся официальной (в
монографиях, учебниках, статьях, обзорах, докладах, справочниках и
других материалах юридического характера), и сведения, содержащиеся в
материалах, полученных от предприятий, учреждений, общественных
организаций, граждан и из других источников.
Cледует заметить, что информация, полученная в результате работы
автоматизированной системы, хранящей и обрабатывающей официальную
правовую информацию, не будет являться официальной. Исключение
составляет система «Собрание законодательства РФ», разработанная
Центром новых компьютерных технологий научно-технического центра
Федерального агентства правительственной связи и информации при
Президенте РФ (ФАПСИ). Согласно указам Президента РФ от 5 апреля
1994 г. N 662 *(53) и от 9 августа 1994 г. N 1664 тексты правовых актов в
машиночитаемом виде в этой системе являются официальными.
Большое значение с точки зрения создания и функционирования АИС
имеет классификация информации по степени доступа на открытую и
ограниченного доступа. Использование подобного рода информации в
автоматизированных системах требует организации технической и
программной защиты ее от несанкционированного доступа.
Существуют классификации АСПИ по виду используемых технических
(на каком классе вычислительных машин функционируют), программных
(под управлением какой операционной системы работают, с помощью
каких программных средств созданы), лингвистических средств, а также
логико-математических методов, лежащих в основе процесса обработки
информации. Кроме того, автоматизированные системы правовой
информации можно классифицировать по требованию к уровню
подготовки пользователей (для специалистов, для широкого круга
пользователей).
- 24 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Опыт практического применения АИС показал, что наиболее точной,
соответствующей
самому
назначению
АИС
следует
считать
классификацию по степени сложности технической, вычислительной,
аналитической и логической обработки используемой информации. При
таком подходе к классификации можно наиболее тесно связать АИС и
соответствующие информационные технологии. Соответственно можно
выделить следующие виды АИС:
1. Автоматизированные системы обработки данных
(АСОД). АСОД — система обработки данных, основанная на
использовании электронных вычислительных машин (в отличие от
систем, где обработка данных ручная). Возможны два принципа
организации такой обработки. В первом случае информация
собирается и обрабатывается специально для решения каждой
задачи. Во втором случае для решения различных задач наряду с
переменной (специфической для каждой задачи) информацией
используются
общие
нормативно-справочные
(условнопостоянные) данные. В последнем случае система называется
интегрированной. Часто к интегрированным системам относят те, в
которых не только исходная информация для разных задач общая,
но и результаты решения одних задач используются для решения
других.
АСОД применяются в
планировании и
управлении
(автоматизированные системы планирования, управления), в научных
исследованиях (автоматизированные системы сбора и обработки
экспериментальных данных и системы автоматизации испытаний), в
библиотечном деле и информационных службах, в проектировании
(системы автоматизированного проектирования и конструкторских работ)
и в других областях.
В статистических публикациях встречается также близкий к АСОД
термин — АСОИ (автоматизированные системы обработки
информации), под которым обычно понимаются системы, не обязательно
связанные собственно с управлением теми или иными объектами
(предприятиями, организациями, технологическими процессами).
2. Автоматизированные информационно-поисковые системы
(АИПС). Автоматизированная информационно-поисковая система программный продукт, предназначенный для реализации процессов
ввода, обработки, хранения, поиска, представления данных и т.п.
АИПС бывают фактографическими и документальными.
Фактографические АИПС обычно используют табличные
- 25 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
реляционные БД с фиксированной структурой данных (записей).
Документальные АИПС отличаются неопределённостью или
переменной структурой данных (документов). Для их разработки
обычно применяются оболочки АИС.
3. Автоматизированные
информационно-справочные
системы
(АИСС).
АИСС
–
это
автоматизированные
информационные системы, предназначенные для сбора, хранения,
поиска и выдачи в требуемом виде потребителям информации
справочного характера. В зависимости от характера работы с
информацией различают следующие виды АИСС:
– автоматизированные архивы (АА);
– автоматизированные системы делопроизводства (АСД);
– автоматизированные справочники (АС) и картотеки (АК);
– автоматизированные системы ведения электронных карт местности
(АСВЭКМ) и др.
4. Автоматизированные информационно-логические системы
(АИЛС).
5. Автоматизированные рабочие места (АРМ). АРМ —
программно-технический
комплекс,
предназначенный
для
автоматизации деятельности определенного вида. При разработке
АРМ для управления технологическим оборудованием, как
правило, используют SCADA-системы.
АРМ объединяют программно-аппаратные средства, обеспечивающие
взаимодействие человека с компьютером, предоставляют 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
являются частью АСУ.
SCADA (аббр. от англ. supervisory control and data acquisition,
диспетчерское управление и сбор данных) —программный пакет,
предназначенный для разработки или обеспечения работы в реальном
времени систем сбора, обработки, отображения и архивирования
информации об объекте мониторинга или управления. SCADA может
являться частью АСУ ТП, АСКУЭ, системы экологического мониторинга,
научного эксперимента, автоматизации здания и т. д. SCADA-системы
используются во всех отраслях хозяйства, где требуется обеспечивать
операторский контроль за технологическими процессами в реальном
времени. Данное программное обеспечение устанавливается на
компьютеры и для связи с объектом использует драйверы ввода-вывода
- 26 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
или OPC/DDE серверы. Программный код может быть как написан на
языке программирования (например, на C++), так и сгенерирован в среде
проектирования.
6. Автоматизированные системы управления (АСУ). АСУ —
комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный
для управления различными процессами в рамках технологического
процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в
различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т.
п. Термин «автоматизированная» в отличие от термина
«автоматическая» подчёркивает сохранение за человекомоператором некоторых функций либо наиболее общего,
целеполагающего характера, либо не поддающихся автоматизации.
АСУ с системой поддержки принятия решений (СППР) являются
основным
инструментом
повышения
обоснованности
управленческих решений.
7. Автоматизированные
системы
информационного
обеспечения
(АСИО).
Автоматизированная
система
информационного обеспечения - это система, обеспечивающая
максимально полное удовлетворение информационно-правовых
потребностей различных правовых образований на основе
эффективной организации и использования информационных
ресурсов.
8. Экспертные системы (ЭС) и системы поддержки
принятия решений. К экспертным относятся автоматизированные
системы, ориентированные на решение сложных задач, трудно
поддающихся однозначному и формальному описанию. В
экспертных системах (ЭС) такие задачи решаются на основе опыта
и неформальной логики (экспертных методов), как правило, с
привлечением высококвалифицированных экспертов.
В области управления проектами ЭС применяются: при решении задач
совершенствования организации и управления инвестиционным проектом;
реализации инвестиционного строительного проекта и анализе
эффективности выполнения проекта; оценке стоимости проекта и
продолжительности его осуществления.
Опыт последних лет показал, что использование экспертных систем
при решении сложных задач даёт значительный экономический эффект.
Особенно эффективны экспертные системы реального времени, или
динамические
экспертные
системы.
Существенным
отличием
динамических ЭС от обычных статистических экспертных систем,
- 27 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используемых для поддержания решений, является способность
искусственного интеллекта к самосовершенствованию (самообучению).
Статистические экспертные системы не способны решать сложные задачи,
так как не могут:
– своевременно представлять изменяющиеся во времени данные,
поступающие от внешних источников, обеспечивать хранение и анализ
изменяющихся данных;
– соединять во времени несколько асинхронно выполненных процессов
(т.е. планировать в соответствии с приоритетами обработку поступивших
в систему показателей);
– обеспечивать механизм рассуждения при ограниченных ресурсах
времени и памяти ( реализация этого механизма требует высокой скорости
решения нескольких задач одновременно);
– обеспечивать «предсказуемость» поведения системы, т.е. гарантию
того, что каждая задача будет запущена и завершена в строгом
соответствии с временными ограничениями;
– моделировать «окружающий мир», обеспечивать создание различных
его состояний;
– протоколировать свои действия и действия персонала, обеспечивать
восстановление после сбоя;
– обеспечивать наполнение базы знаний для приложений реальной
степени сложности с минимальными затратами времени и труда
(необходимо использование объектно-ориентированной технологии,
общих правил, модульности и т.п.);
– настраивать системы на решаемые задачи, исходя из проблемной и
предметной их ориентированности;
– обеспечивать создание и поддержку пользовательских интерфейсов
для различных категорий пользователей;
– обеспечивать уровень защиты информации (по категориям
пользователей) и предотвращать несанкционированный доступ.
Существует большое разнообразие АИС, отличающихся своей
ориентацией на уровень управления, сферу функционирования
экономического объекта, на тот или иной характер процесса управления,
вид поддерживаемых информационных ресурсов, архитектуру, способы
доступа к системе и др.
- 28 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ТЕХНОЛОГИИ
2.1. РОЛЬ И МЕСТО ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ
В реальном мире можно выделить три вида процессов: процессы
преобразования вещества, процессы преобразования энергии и
информационные процессы. Использование этих процессов в современной
деятельности человеческого общества связано с понятием «технология».
Этот термин происходит от греческих techno – искусство, мастерство,
умение и logos – понятие, учение. Ниже представлены различные
определения данного понятия:

Совокупность методов обработки, изготовления, измерения
состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката,
осуществляемых в процессе производства продукции. Задача
технологии как науки – выявление химических, физических,
механических и других закономерностей с целью определения и
использования
на
практике
наиболее
эффективных
производственных процессов.

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.

Средство, с помощью которого входящие в производство
элементы преобразуются в выходящие. Охватывает машины,
механизмы и инструменты, навыки и знания.
Различают следующие основные виды технологий:
1) Безбумажная технология – технологический процесс
решения задач на компьютере.
2) Информационная технология, или технология обработки
информации, – система методов и способов сбора, регистрации,
хранения, накопления, поиска, обработки и выдачи информации по
запросам пользователей.
3) Технология программирования – система методов,
способов и приемов разработки и отладки программ.
- 29 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4) Технология проектирования баз данных – система методов,
способов и приемов разработки логической и физической
организации баз данных.
5) Технология HIPO (Hierarchical Input Process Output
diagrams) – многоуровневая технология проектирования и
документирования, основанная на использовании системы
шаблонов, бланков и типовых диаграмм.
С середины XX века стало очевидно, что человечество переходит на
абсолютно новую ступень развития технологий. Этот переход обусловлен
в первую очередь научно-техническим прогрессом в целом и активным
освоением вычислительной техники в частности. Интеграция
компьютерных технологий во все сферы деятельности человека, такие как
социальная и культурная жизнь, научные исследования, образование,
управление финансовыми потоками, производством и т.д., привела к
возникновению такого понятия и такой глобальной проблемы, как
информатизация.
По сути это глобальный социальный процесс, особенностью которого
является преобладание в сфере общественного производства видов
деятельности, связанных с созданием, сбором, накоплением, обработкой,
хранением, передачей и использованием информации, с применением
современных высокопроизводительных средств вычислительной техники,
а также разнообразных инструментов, позволяющих осуществлять
информационное взаимодействие и обмен (мобильная связь, Интернет и
др.).
В США указанные процессы начались с 60-х годов XX века, в начале
70-х годов информатизация охватывает Японию, а к концу 70-х годов –
страны Западной Европы. Универсальным техническим средством
обработки любой информации является компьютер, который играет роль
усилителя при реализации интеллектуальных возможностей человека и
общества в целом. Именно расширение областей использования
компьютеров и стало базовой составляющей процесса информатизации
общества.
Важно отметить, что понятие «информатизация общества» является
более глубоким по сравнению с термином «компьютеризация общества».
В последнем случае основное внимание направлено на развитие и
усовершенствование средств вычислительной техники (персональных
компьютеров и соответствующего программного обеспечения) с целью
оперативного и своевременного получения и обработки информации. Для
процесса же информатизации общества характерна организация и
- 30 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
проведение мероприятий, направленных на обеспечение полноценного
использования передовых подходов и достоверных и исчерпывающих
знаний, предоставляемых посредством применения информационных
технологий, во всех областях человеческой деятельности.
В последнее десятилетие возникло и активно развивается новое
направление информационных технологий, основанное на использовании
возможностей глобальной сети Интернет (интернет-технологии),
телекоммуникационных (беспроводных, мобильных GSM и др.) сетей и
компьютерных систем, которые позволяют не только организовывать
оперативный доступ и получение информации в любой точке земного
шара, но и осуществлять свободное распространение знаний, современных
технологий, программного обеспечения, мультимедийной информации и
прочих данных.
В настоящее время человечество должно адаптироваться к совершенно
новой социальной среде, в которой информация и научные знания
являются основными критериями, определяющими уровень, потенциал и
перспективы развития общества. С применением информационных
систем, основанных на использовании интернет-технологий, человек
получил возможность гораздо более эффективно обрабатывать
колоссальные объемы информации и осуществлять общение «без границ».
В конечном итоге это приводит к расширению сферы информационной
деятельности современного общества, что, в свою очередь вызывает
необходимость подготовки высококвалифицированных специалистов в
области разработки, использования и обслуживания информационных
технологий.
Общество, имеющее высокий уровень развития и использования
передовых информационных технологий, развитые инфраструктуры,
обеспечивающие создание и доступ к информационным ресурсам и
возможность доступа к информации, называют информационным
обществом. Данный термин был впервые предложен и озвучен в докладе
специальной группы по научным, техническим и экономическим
исследованиям, созданной правительством Японии с целью выработки
перспектив развития экономики страны в середине 60-х годов XX века.
Информационное общество предоставляет заинтересованным людям и
организациям возможности быстрого распространения, получения и
обработки требуемой информации, а также доступа к информационным
услугам с минимальными временными и материальными затратами.
Основные
отличительные
особенности,
характеризующие
информационное общество: открытость (доступность), технологичность
- 31 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(эффективность), интеллектуальность, оперативность доступа к
информационным ресурсам, высокая степень обеспечения безопасности и
приватности, а также гибкость и самоорганизация информационных
систем.
Подводя итог сказанному выше и учитывая многообразие областей и
сфер применения информационных технологий, можно сформулировать
следующие определения данного термина:

совокупность методов, производственных и программнотехнологических средств, объединенных в технологическую
цепочку, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, вывод и
распространение информации;

приемы, способы и методы применения средств
вычислительной техники при выполнении функций сбора,
хранения, обработки, передачи и использования информации;

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;

средства преобразования входящей информации (входного
сырья) в выходной информационный «продукт» (информационная
технология включает и объединяет аппаратно-программные
средства, методы, навыки, знания).
В настоящее время (отдельно или в комбинации с другими терминами)
широко используется аббревиатура IT (от англ. Information technologies),
или в русскоязычном написании – ИТ. Например, ИТ-компания, ИТсистема, ИТ-специалист, ИТ-архитектура, ИТ-менеджмент, ИТ-ресурс,
ИТ-процесс, ИТ-услуга и т.д. Практический аспект понятия
«информационная технология» отличает стремительная динамика
развития и огромное разнообразие современных информационных
технологий, которые пронизывают практически все сферы и виды
человеческой деятельности.
- 32 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.2. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
В последние десятилетия мир переживает переход от индустриального
общества к обществу информационному. Происходит смена способов
производства, мировоззрения людей, межгосударственных отношений.
Люди все чаще используют такие понятия, как «информация»,
«информатизация», «информационные технологии», «информационные
системы» и т.д. Но всегда ли общество было информационным?
Существует мнение, что мир пережил несколько информационных
революций.
Первая информационная революция связана с изобретением и
освоением человеческого языка, который, точнее, устная речь выделила
человека из мира животных. Это позволило человеку хранить, передавать,
совершенствовать, увеличивать приобретенную информацию. Вторая
информационная революция произошла с появлением письменности.
Зафиксированное в письменных текстах знание было ограниченное, а
следовательно, малодоступное. Так было до изобретения книгопечатания,
которое явилось предвестником третьей информационной революции.
Именно здесь наиболее очевидна связь информации и технологии.
Механизмом этой революции был печатный станок, который удешевил
книгу и сделал информацию более доступной. Четвертая революция,
плавно переходящая в пятую, связана с созданием современных
информационных технологий (телеграф, телефон, радио, телевидение). Но
самым поразительным было создание современных компьютеров и
средств телекоммуникаций.
Рождение новых технологий, с одной стороны, всегда носило
революционный характер, но, с другой - технологические революции не
пренебрегали классическими традициями. Каждая предшествующая
технология создавала определенную материальную и культурную базы,
необходимые для появления последующей. Каждая смена поколений
средств информационной техники и технологии требует переобучения и
радикальной перестройки инженерного мышления специалистов, смены
чрезвычайно дорогостоящего технологического оборудования и создания
все более массовой вычислительной техники. Это установление
постоянных эволюционных темпов носит весьма общий характер, тем
более что передовая область техники и технологии определяет
характерный ритм времени технического развития в целом.
- 33 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Подлинная информационная революция связана прежде всего с
созданием электронно-вычислительных машин в конце 40-х годов XX в.,
и с этого же времени исчисляется эра начала развития информационной
технологии. Развитие ЭВМ и информационных технологий стало
символом научно-технического прогресса и значительно расширило
горизонты интеллектуальных возможностей человека. За короткое время
своего существования электронно-вычислительная техника сильно
преобразилась: стала высокоэффективной, компактной, простой в
обращении, относительно дешевой. Это позволило практически
полностью изменить весь уклад жизни в постиндустриальной
цивилизации Запада. В России этот процесс идет с определенным
отставанием в силу исторических и социально-политических причин, но
тем не менее набирает силу. Таким образом, под информационной
революцией целесообразно считать только современный этап развития
человечества, связанный с появлением новых информационных систем,
информационных технологий, так как по информационной насыщенности,
по темпам распространения и глобальному охвату аналогов этому
процессу в истории человечества нет.
В отличие от предыдущих технологических революций, основанных на
материи и энергии, это фундаментальное изменение затрагивает наше
понимание времени, пространства, расстояния и знания. В основе
информационной революции лежит взрывное развитие информационных
технологий, разнообразие и возможность применения которых
лимитированы лишь изобретательностью самого человека.
Природа информационной революции пока до конца не исследована,
однако ее смысл становится все более понятным. Наступает век
экономической глобализации, и существуют самые разные мнения по
поводу того, какое влияние этот процесс может оказать на развитие
отдельных стран и человеческой цивилизации в целом. В масштабах всей
цивилизации развертывается процесс информатизации, который активно
влияет на основы человеческого бытия, т.е. это не просто технический или
технологический, но и социальный или даже социокультурный процесс.
Электронное
моделирование
становится
неотъемлемой
частью
интеллектуальной
деятельности
человечества.
Сопоставление
«электронного мозга» с человеческим привело к идее создания
нейрокомпьютеров - ЭВМ, которые могут обучаться. Нейрокомпьютер
поступает так же, как человек, т.е. многократно просматривает
информацию, делает множество ошибок, учится на них, исправляет их и,
наконец, успешно справляется с задачей. Нейрокомпьютеры применяются
- 34 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
для распознавания образов, восприятия человеческой речи, рукописного
текста и т.д. Каждый успешный шаг на этом пути помогает людям понять
механизм процессов, лежащих в основе нашей психики и интеллекта. Этот
путь и может привести от микротехнологий к нанотехнологии и
наносистемам, что пока относится к области научной фантастики.
Информационная технология обладает интегрирующим свойством
по отношению как к научному знанию в целом, так и ко всем
остальным технологиям. Она является важнейшим средством
реализации так называемого формального синтеза знаний. В
информационных системах на компьютерной базе происходит
своеобразный формальный синтез разнородных знаний. Память
компьютера в таких системах представляет собой как бы
энциклопедию, вобравшую в себя знания из различных областей. Эти
знания здесь хранятся и обмениваются в силу их формализованности.
Наметившееся расширение возможностей программирования
качественно отличных знаний позволяет ожидать в ближайшей
перспективе существенную рационализацию и автоматизацию научной
деятельности. Вместе с тем внедрение науки в качестве
фундаментальной основы в современные технологии требует такого
объема и качества расчетно-вычислительной деятельности, которые не
могут быть осуществлены никакими традиционными средствами, кроме
средств, предлагаемых современными компьютерам. Особая роль в
структурной перестройке экономики в сторону наукоемкости отводится
всему комплексу информационной технологии и техники. Объясняется
это двумя причинами.
Во-первых, все входящие в этот комплекс отрасли сами по себе
наукоемки (фактор научно-теоретического знания приобретает все
более решающее значение). Во-вторых, информационная технология
является своего рода преобразователем всех других отраслей хозяйства
как производственных, так и непроизводственных, основным средством
их автоматизации, качественного изменения продукции и, как
следствие, перевода частично или полностью в категорию наукоемких.
Связан с этим и трудосберегающий характер информационной
технологии, реализующийся, в частности, в управлении многими
видами работ и технологических операций. Информационная
технология сама создает средства для своей эволюции. Формирование
саморазвивающейся системы - важнейший итог, достигнутый в сфере
информационной технологии.
- 35 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Технология - это средство создания искусственного мира.
Следовательно, она оказывает определенное экологическое давление на
естественную среду. Опасным это давление становится тогда, когда его
интенсивность превышает регенеративный потенциал природы.
Главная опасность технологического давления на естественную среду сужение многообразия форм жизни, что в эволюционной перспективе
снижает выживаемость биосферы в целом. Корни этой проблемы носят
информационно-генетический характер, и ее решение должно быть
достигнуто на основе слияния информационной и генетической ветвей
технологии. Один из путей решения данной проблемы - это
формирование информационной инфраструктуры техносферы, которая
позволит повысить эффективность технологических производств и их
развития почти до теоретических пределов и снизить степень
эволюционного риска технологии.
Можно сказать, что в целом
информатизация общества повышает степень биосферосовместимости.
Таким образом, важнейшее значение информационной технологии
состоит в том, что она открывает пути для научно-технического
прогресса без дальнейшей массово-энергетической экспансии, что
должно способствовать поддержанию экологического равновесия
биосферы. Для определения перспективы человечества необходимо
разработать общую концептуальную платформу анализа мирового
развития. Основу данной концепции может составить учение В.И.
Вернадского о ноосфере. Разработка теории ноосферы требует
изучения современных процессов, происходящих в природе и
обществе, в их единстве. Ноосфера представляется здесь в качестве
естественного этапа развития биосферы, важнейшим элементом
которой является человек с его интеллектом, вооруженный новейшими
технологиями, среди которых фундаментальное значение приобретает
информационная технология.
Осознавая все преимущества информационного общества, нельзя,
однако, не признать, что информационная революция несет с собой не
только новые решения и возможности, но и новые проблемы.
«Высокоскоростная глобальная экономика» напоминает всемирные
гонки, в которых в качестве приза выступает конкурентное
преимущество, а финишная лента постоянно отодвигается. Главная
опасность заключается в том, что усиливающаяся глобализация
производства и мобильность всемирных корпораций может
неблагоприятным образом повлиять на политику охраны окружающей
среды, а также на право на труд и социальную защиту, причем во
- 36 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
всемирном масштабе. Реальным сигналом тревоги является
беспрецедентное сокращение рабочих мест в компаниях, связанных с
информационными технологиями, в экономически наиболее развитых
странах. Кроме того, информационные технологии пока никак не
повлияли на решение проблемы равенства граждан, регионов и стран.
Даже выйдя на социальную арену, они не проникли дальше
персонального уровня, т.е. пока речь идет скорее о распространении
персональных компьютеров, нежели об организации доступа к
информационным ресурсам и услугам для сообществ. До сего дня
информационные
технологии
служили
лишь
укреплению
благосостояния и власти, а основные социальные изменения, которые
они принесли с собой, произошли пока только на рабочих местах и во
взаимоотношениях между компаниями.
В условиях интенсивного использования глобальных сетей
возникают новые формы культурной агрессии со стороны наиболее
развитых стран в отношении менее развитых, появляется опасность
утраты целыми сообществами своей культурной и национальной
самобытности, включая самобытность языковую, происходит
навязывание человечеству потребительских предпочтений и вкусов в
интересах узкой группы транснациональных компаний-производителей
и др. Эффективные методы противодействия этим и другим опасностям
информационного века, как и в случае защиты национальных
производителей, лежат не в области отгораживания себя от глобального
информационного пространства, а в сфере развития собственного
полноценного участия в формировании этого пространства. Все
большее распространение «экранной» культуры, неизбежность
столкновения с виртуальной реальностью, в которой трудноразличимы
иллюзия и действительность, создают некоторые психологические (и
даже психические) проблемы. По мере нарастания объема информации
людям становится труднее ориентироваться в ее содержании,
ограждать себя от ее избытка.
В условиях существования открытых, легкодоступных и легко
наполняемых информационных сетей возникает проблема ограничения
доступа к информации, считающейся социально и экономически
опасной; проблема электронного распространения персональных
данных; проблема информационного элитаризма, когда лишь часть
населения получает доступ к новым технологиям и информационным
ресурсам и в состоянии реализовать это преимущество; проблема
- 37 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
соблюдения авторских прав и прав производителей электронной
информации.
Главная отличительная особенность современного кризиса
цивилизации заключается в том, что его глубинные корни находятся не
в экономической, социальной или же политической сферах, а в
гуманитарной сфере. Суть проблемы состоит в том, что сознание
современного общества неадекватно отражает существующую
реальность и, самое главное, не соответствует необходимой ориентации
вектора дальнейшего развития цивилизации в направлении сохранения
биосферы и перехода на модель устойчивого развития. Поэтому именно
эта проблема и является сегодня наиболее актуальной, и именно она
должна получить наивысший приоритет в системе образования и
воспитания людей нового поколения, а также в государственной
научно-технической политике, в сфере культуры и в особенности в
средствах массовой информации.
Глобальная информатизация общества, стремительное развитие
региональных и глобальных систем телевидения, радиовещания и
компьютерных информационно – телекоммуникационных сетей, а
также
новых
высокоэффективных
средств
информатики
и
информационных технологий создают для решения этой стратегически
важной проблемы совершенно новые возможности. Уже сегодня эти
возможности таковы, что можно вполне обоснованно говорить о начале
принципиально новой эры в развитии человеческого общества – эры
управляемой ментальной эволюции. Так, например, уже существующие
новые информационные технологии позволяют целенаправленно
формировать индивидуальное и коллективное сознание многих
миллионов людей. К сожалению, они активно используются лишь в
целях рекламы различных товаров и услуг, в политической борьбе
отдельных лидеров и группировок, а также в сфере информационного
противоборства и информационной войны между различными странами
и транснациональными компаниями.
- 38 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2.3. ХАРАКТЕРИСТИКА СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ
Информационную технологию реализует информационная система
(ИТ-система), которая характеризуется тем, что у нее входным и
выходным «продуктом» любой ее технологической операции является
информация. При этом энергетические и вещественные процессы, в
данном контексте называемые информационными процессами, на основе
которых реализуются технологические операции информационной
системы, играют обеспечивающую роль. Приведем определение данных
понятий:

автоматизированная, или автоматическая, информационная
система
–
совокупность
информационных
ресурсов,
информационных технологий и комплекса
программнотехнических
средств,
осуществляющих
информационные
процессы в человеко-машинном или автоматическом режиме;

информационные процессы – процессы сбора, обработки,
накопления,
хранения,
актуализации
и
предоставления
документированной информации пользователю.
Для современных компьютерных информационных технологий
характерны:

диалоговый режим решения задач с широкими
возможностями для пользователя;

сквозная информационная поддержка на всех этапах
прохождения информации на основе интегрированной базы
данных, предусматривающая единую унифицированную форму
представления, хранения, поиска, отображения, восстановления и
защиты данных;

безбумажный процесс обработки документа, при котором
на бумаге фиксируется только окончательный вариант документа,
а промежуточные версии и необходимые данные записаны на
машинные носители;

возможность коллективного использования документов на
основе группы компьютеров, объединенных средствами
коммуникаций;

возможность адаптивной перестройки формы и способа
представления информации в процессе решения задачи.
Информационное
общество
—
теоретическая
концепция
постиндустриального общества; историческая фаза возможного развития
- 39 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
цивилизации, в которой главными продуктами производства становятся
информация и знания. Отличительные черты информационного общества:
– увеличение роли информации, знаний и информационных технологий
в жизни общества;
– возрастание числа людей, занятых информационными технологиями,
коммуникациями и производством информационных продуктов и услуг в
валовом внутреннем продукте;
– нарастающая информатизация общества с использованием
телефонии, радио, телевидения, сети Интернет, а также традиционных и
электронных СМИ;
–
создание
глобального
информационного
пространства,
обеспечивающего эффективное информационное взаимодействие людей;
их доступ к мировым информационным ресурсам; удовлетворение их
потребностей в информационных продуктах и услугах.
В заключение выделим характерные черты и опасные тенденции
информационного общества.
Характерные черты:
– решена проблема информационного кризиса, т.е. разрешено
противоречие между информационной лавиной и информационным
голодом;
– обеспечен приоритет информации по сравнению с другими
ресурсами;
– главной формой развития признана информационная экономика;
– в основу общества заложены автоматизированные генерация,
хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей
информационной техники и технологии;
– информационные технологии приобрели глобальный характер,
охватив все сферы социальной деятельности человека;
– сформировано единство всей человеческой цивилизации;
– реализованы гуманистические принципы управления обществом и
воздействия на окружающую среду.
Опасные тенденции информационного общества:
– возрастающее влияние на общество средств массовой информации;
– все большее нарушение (или даже разрушение) посредством
информационных технологий частной жизни людей или организаций;
– усложняющаяся проблема отбора качественной и достоверной
информации;
– увеличение разрыва между разработчиками и потребителями
информационных технологий до стратегически опасной величины;
- 40 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– усиление проблемы адаптации части людей к среде информационного
общества.
Благодаря широкому распространению компьютеров и созданию
Интернета люди могут общаться между собой чрез ПК. Нельзя не
отметить того факта, что информационные технологии имеют особенность
устаревать и заменяться новыми: большая ЭВМ в вычислительном центре
была заменена на персональный компьютер на рабочем месте
пользователя, телеграф - на телефон, телекс - на факс и электронную
почту. Конечно, за всем «не угонишься», но для организаций необходимо
не отставать от своих конкурентов, поэтому со временем необходимо
совершенствовать информационные продукты. Если в процессе внедрения
новой информационной технологии этому фактору не уделять должного
внимания, возможно, что к моменту завершения перевода фирмы на
новую информационную технологию она уже устареет, и тогда придется
принимать меры по ее модернизации.
- 41 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ
И ОБРАЗОВАНИИ
3.1. ПОНЯТИЕ ПОЗНАНИЯ. ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПРОЦЕСС КАК
ОСНОВА ПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ЗНАНИЕ КАК МОДЕЛЬ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
Познание - творческая деятельность субъекта, ориентированная на
получение достоверных знаний о мире. Познание является сущностной
характеристикой бытия и в зависимости от своего функционального
предназначения, характера знания и соответствующих средств и методов
может осуществляться в следующих формах: обыденное, мифологическое,
религиозное, художественное, философское и научное.
Познание начинается с чувственного (ощущения, восприятие,
представление), затем следует логическое познание (понятие, суждение,
умозаключение). Суждения имеют общую форму и не зависят от языка.
Умозаключения ведут к получению нового знания. При индукции
требуется проверка, так как индукция неполна. При дедукции требуется
проверка исходного постулата. Научное познание формируется на основе
обыденного.
Особенности научного познания:
1. Основная задача научного познания – обнаружение объективных
законов действительности – природных, социальных (общественных)
законов самого познания, мышления и др. Это основной признак науки,
главная ее особенность.
2. На основе знания законов функционирования и развития
исследуемых объектов наука осуществляет предвидение будущего с
целью дальнейшего практического освоения действительности.
3. Непосредственная цель и высшая ценность научного познания –
объективная истина, постигаемая преимущественно рациональными
средствами и методами, но не без участия живого созерцания и
внерациональных средств.
4. Существенным признаком познания является его системность. Без
системы это не наука.
5. Для науки характерна постоянная методологическая рефлексия.
Это означает, что в ней изучение объектов, выявление их специфики,
свойств и связей всегда в той или иной мере сопровождается осознанием
методов и приемов, посредством которых исследуются данные объекты.
- 42 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. Научному
познанию
присуща
строгая
доказательность,
обоснованность полученных результатов, достоверность выводов. Знание
для науки есть доказательное знание. Знание должно быть подтверждено
фактами.
7. Научное познание есть сложный, противоречивый процесс
производства и воспроизводства новых знаний, образующих целостную и
развивающуюся систему понятий, теорий, гипотез, законов и других
идеальных форм, закрепленных в языке. Процесс непрерывного
самообновления наукой своего концептуального и методологического
арсенала - важный показатель (критерий) научности.
8. Знание, претендующее на статус научного, должно допускать
принципиальную возможность эмпирической проверки. Процесс
установления истинности научных утверждений путем наблюдений и
экспериментов называется верификацией, а процесс установления их
ложности – фальсификацией. Важным условием при этом является
направленность научной деятельности на критику своих же собственных
результатов.
9. В процессе научного познания применяются такие специфические
материальные средства, как приборы, инструменты, а также другое
научное оборудование, зачастую очень сложное и дорогостоящее
(синхрофазотроны, радиотелескопы, ракетно-космическая техника и т.д.).
10. Специфическими характеристиками обладает субъект научной
деятельности — отдельный исследователь, научное сообщество,
«коллективный субъект». Занятие наукой требует особой подготовки
познающего субъекта, в ходе которой он осваивает сложившийся запас
знаний, средства и методы их получения, систему ценностных ориентации
и целевых установок, специфичных для научного познания, этические
принципы. Эти критерии выполняют охранительную функцию, ограждают
науку от бреда. Научное познание — это конкретно-историческая система
критериев. Она постоянно меняется, и приведенный набор непостоянен.
Также существуют критерий логической непротиворечивости, принципы
простоты, красоты, эвристичности, когерентности.
Виды познания - это специфические формы получения новых знаний.
Различают следующие виды познания:
1) обыденное познание – получение человеком элементарных сведений
о природе, человеке и обществе в процессе обыденной, повседневной
жизни;
2) художественное познание – процесс создания и восприятия
художественных образов – произведений искусства;
- 43 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) игровое познание – познание, осуществляемое в процессе
спортивных и деловых игр, ритуальных и культовых действий;
4) религиозное познание – объяснение мира на основе веры в реальное
существование сверхъестественных сил;
5) философское познание – создание общих концепций существования
мира и человека;
6) научное познание – исследование мира с помощью научных методов
с целью получения истинного знания о законах его функционирования и
развития.
3.2. МЕТОДЫ НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ
И ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НА БАЗЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ
ТЕХНИКИ
Метод - это совокупность правил поведения и требований к
деятельности, сформулированных на основе знаний о свойствах
объективной реальности. Метод - это, образно говоря, фонарь,
освещающий путнику дорогу в темноте. Среди многообразия различных
методов научного познания наиболее значимыми в контексте
рассматриваемой темы являются эмпирический и теоретический методы.
Остановимся лишь на одном, но важном разделении всех методов на
две большие группы - методы эмпирические и теоретические.
Эмпирические методы не вытекают из сущности объекта, а потому
содержат в себе много субъективных моментов. Но они таковы только в
том случае, если не входят как необходимый момент в сферу действия
системы методов теоретических, которые построены на единстве предмета
и метода. Поскольку теоретические методы выступают способом
организации субъектом своей деятельности в соответствии с сущностью
предмета, то эмпирические методы, вовлеченные в сферу действия теории,
получают внутри нее направленность и объективность.
Познание начинается с наблюдения. Наблюдение - это метод
направленного отражения характеристик предмета, позволяющий
составить определенное представление о наблюдаемом явлении. В блок
процедур наблюдения входят описание, измерение, сравнение.
Эксперимент - это более эффективный метод, отличающийся от
наблюдения тем, что исследователь с помощью эксперимента активно
- 44 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
воздействует на предмет путем создания искусственных условий,
необходимых для выявления ранее неизвестных свойств предмета.
Метод моделирования основан на создании модели, которая является
заместителем реального объекта в силу определенного сходства с ним.
Главная функция моделирования, если брать его в самом широком
понимании, состоит в материализации, опредмечивании идеального.
Построение и исследование модели равнозначно исследованию и
построению моделируемого объекта с той лишь разницей, что второе
совершается материально, а первое - идеально, не затрагивая самого
моделируемого объекта. Из этого вытекает вторая важная функция модели
в научном познании: модель выступает программой действия по
предстоящему построению, сооружению моделируемого объекта.
Анализ и синтез. Эмпирический анализ - это просто разложение
целого на его составные, более простые элементарные части. Синтез - это,
наоборот, соединение компонентов сложного явления. Теоретический
анализ предусматривает выделение в объекте основного и существенного,
незаметного эмпирическому зрению. Аналитический метод при этом
включает в себя результаты абстрагирования, упрощения, формализации.
Теоретический синтез - это расширяющееся знание, конструирующее
нечто новое, выходящее за рамки имеющейся основы.
Индукция и дедукция. Индукция может быть определена как метод
перехода от знания отдельных фактов к знанию общего. Дедукция - это
метод перехода от знания общих закономерностей к частному их
проявлению. Теоретическая индукция и основанная на ней дедукция
отличаются от эмпирических индукции и дедукции тем, что они основаны
не на поисках абстрактно-общего, одинакового в разных предметах и
фактах (все лебеди - белы), а на поисках конкретно-всеобщего, на поисках
закона существования и развития исследуемой системы.
Совершенствование средств познания – неотъемлемая часть истории
человеческой деятельности. В последние годы возможности познания
возросли за счет использования электронных средств получения и
обработки информации. Информатика занимает важное место и в научном
познании. Ее внедрение в практику преобразило ход материальной и
духовной деятельности человека. Компьютерные технологии не сразу
нашли применение в гуманитарных науках, развиваясь прежде всего с
учетом потребностей точных наук. Гуманитарии не рассматривали
компьютер как реальный научный инструмент, способный изменить
характер исследования. Ситуация начала меняться с появлением первых
программ, предназначенных для контроля знаний и обучения
- 45 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
гуманитарным дисциплинам. Другой важный аспект «компьютерной
революции» был связан с возрастанием интереса к созданию баз данных.
Какие же возможности, предоставляемые информатикой, способствуют
совершенствованию способов научного познания? С одной стороны,
информатика позволяет по-новому организовать технологию научноисследовательского процесса, обмен научно-технической информацией,
документалистику, библиотечное дело. С другой стороны, информатика
предоставляет возможность проводить исследования различных процессов
на компьютерных моделях и получать новые знания по результатам
моделирования.
Информационные технологии все глубже внедряются в сферу
исследований: формируются информационные системы для различных
научных направлений, компьютерная техника и медиатехнологии
становятся
важными
средствами
повышения
эффективности
исследований.
Компьютерные
технологии
используются
в
юриспруденции, археологии, этнографии, графологии, истории,
экономике, социологии, педагогике, литературоведении, журналистике и
во многих других сферах научной и общественной жизни.
- 46 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ
ДЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ
4.1. БАЗА ДАННЫХ
Ба́ за да́ нных — представленная в объективной форме совокупность
самостоятельных материалов (статей, расчётов, нормативных актов, судебных
решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом,
чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью
электронной вычислительной машины (ЭВМ) (Гражданский кодекс РФ, ст.
1260).
Многие специалисты указывают на распространённую ошибку, состоящую
в некорректном использовании термина «база данных» вместо термина
«система управления базами данных», и указывают на необходимость
различения этих понятий. В литературе предлагается множество определений
понятия «база данных», отражающих, скорее, субъективное мнение тех или
иных авторов, однако общепризнанная единая формулировка отсутствует.
Рассмотрим определения из международных стандартов:

База данных — совокупность данных, хранимых в
соответствии со схемой данных, манипулирование которыми
выполняют в соответствии с правилами средств моделирования
данных.

База данных — совокупность данных, организованных в
соответствии с концептуальной структурой, описывающей
характеристики этих данных и взаимоотношения между ними, причем
такое собрание данных, которое поддерживает одну или более
областей применения.
Определения из авторитетных монографий:

База данных — организованная в соответствии с
определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера
совокупность данных, характеризующая актуальное состояние
некоторой предметной области и используемая для удовлетворения
информационных потребностей пользователей.

База данных — некоторый набор перманентных (постоянно
хранимых) данных, используемых прикладными программными
системами какого-либо предприятия.

База данных — совместно используемый набор логически
связанных данных (и описание этих данных), предназначенный для
удовлетворения информационных потребностей организации.
- 47 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Существует несколько различных типов баз данных: табличные,
иерархические и сетевые.
Табличные базы данных. Табличная база данных содержит перечень
объектов одного типа, т.е. объектов с одинаковым набором свойств. Такую
базу данных удобно представлять в виде двумерной таблицы.
Рассмотрим, например, базу данных «Компьютер» (табл. 4.1),
представляющую собой перечень объектов (компьютеров), каждый из
которых имеет имя (название). В качестве характеристик (свойств) могут
выступать тип процессора и объем оперативной памяти. Столбцы такой
таблицы называют полями; каждое поле характеризуется своим именем
(названием соответствующего свойства) и типом данных, отражающих
значения данного свойства. Поля «Название» и «Тип процессора» —
текстовые, а «Оперативная память» — числовое. При этом каждое поле
обладает определенным набором свойств (размер, формат и др.). Так, для
поля «Оперативная память» задан формат данных целое число.
Таблица 4.1
Табличная база данных «Компьютер»
Название
Тип процессора
Оперативная память, Мбайт
Compag
Celeron
64
Dell
Pentium III
128
IBM
Pentium IV
256
Поле базы данных — это столбец таблицы, включающий в себя
значения определенного свойства. Строки таблицы являются записями об
объекте. Эти записи разбиты на поля столбцами таблицы. Запись базы
данных — это строка таблицы, которая содержит набор значений
различных свойств объекта. В каждой таблице должно быть по крайней
мере одно ключевое поле, содержимое которого уникально для любой
записи в этой таблице. Значения ключевого поля однозначно определяют
каждую запись в таблице.
Иерархические базы данных. Иерархические базы данных графически
могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных
уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй уровень —
объекты второго уровня и т. д. Между объектами существуют связи,
каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого
уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более
близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня). При этом
- 48 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
возможно, чтобы объект-предок не имел потомков или имел их несколько,
тогда как у объекта-потомка обязательно только один предок. Объекты,
имеющие общего предка, называются близнецами.
Иерархической базой данных является Каталог папок Windows, с
которым можно работать, запустив Проводник. Верхний уровень занимает
папка Рабочий стол. На втором уровне находятся папки Мой компьютер,
Мои документы, Сетевое окружение и Корзина, которые представляют
собой потомков папки Рабочий стол, будучи между собой близнецами. В
свою очередь, папка Мой компьютер — предок по отношению к папкам
третьего уровня, папкам дисков (Диск 3,5(А:), С:, D:, E:, F:) и системным
папкам (Принтеры, Панель управления и др.).
Сетевые базы данных. Сетевая база данных образуется обобщением
иерархической базы данных за счет допущения объектов, имеющих более
одного предка, т.е. каждый элемент вышестоящего уровня может быть
связан одновременно с любыми элементами следующего уровня. Вообще,
на связи между объектами в сетевых моделях не накладывается никаких
ограничений. Сетевой базой данных фактически является Всемирная
паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки
связывают между собой сотни миллионов документов в единую
распределенную сетевую базу данных.
Реляционная база данных. Реляционной базой данных называется
совокупность отношений, которые содержат всю информацию,
хранящуюся в БД. Пользователи воспринимают эту базу данных как
совокупность таблиц.
Особенности таких таблиц:
1. Таблица имеет уникальное имя и состоит из однотипных строк.
2. Существование фиксированного числа полей (столбцов) и значений
(множественные поля и повторяющиеся группы недопустимы). То есть
каждая позиция отличается от другой хотя бы одним значением.
3. Возможность однозначной идентификации любой строки таблицы.
4. Присвоение столбцам таблицы однозначного имени, причем в
каждом из них размещаются однородные значения данных (даты,
фамилии, целые числа или денежные суммы).
5. Полное информационное содержание базы данных представляется в
виде явных значений данных, и такой метод представления является
единственным. В частности, не существует каких-либо специальных
«связей» или указателей, соединяющих одну таблицу с другой.
6. При выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно
обрабатывать в любом порядке безотносительно к их информационному
- 49 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
содержанию. Этому способствует наличие имен таблиц и их столбцов, а
также возможность выделения любой их строки или любого набора строк
с указанными признаками.
4.2. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ
Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых
и программных средств, предназначенный для создания, ведения и
совместного использования БД многими пользователями.
Функции СУБД (назначение и возможности):
1. Хранение, извлечение и обновление данных. СУБД должна
предоставлять пользователям возможность сохранять, извлекать и
обновлять данные в базе данных. Это самая фундаментальная функция
СУБД. Причем способ реализации этой функции должен быть скрыт от
конечного пользователя.
2. Каталог, доступный конечным пользователям. СУБД должна иметь
доступный конечным пользователям каталог, в котором хранится
описание элементов данных. Ключевой особенностью архитектуры
ANSI/SPARC является наличие интегрированного системного каталога с
данными о схемах, пользователях, приложениях и т.д. Предполагается, что
каталог доступен как пользователям, так и функциям СУБД. Системный
каталог, или словарь данных, является хранилищем информации,
описывающей данные в базе данных (метаданные). В зависимости от типа
используемой СУБД количество информации и способ ее применения
могут варьироваться. Обычно в системном каталоге хранятся следующие
сведения:
- имена, типы и размеры элементов данных;
- имена связей;
- ограничения поддержки целостности, накладываемые на данные;
- имена санкционированных пользователей;
- внешняя, концептуальная и внутренняя схемы и отображения между
ними;
- статистические данные (частота транзакций, счетчик обращения к
объектам базы данных).
Системный каталог позволяет достичь определенных преимуществ:
- информация о данных может быть централизованно собрана и
сохранена, что позволит контролировать доступ к этим данным, как и к
любому другому ресурсу;
- 50 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- можно определить смысл данных, что поможет другим пользователям
понять их назначение;
- упрощается сообщение, так как сохраняются точные определения
смысла данных, также могут быть указаны один или несколько
пользователей, которые являются владельцами данных или обладают
правом доступа к ним;
- благодаря централизованному хранению избыточность и
противоречивость описания отдельных элементов данных могут быть
легко обнаружены;
- внесенные в базу данных изменения могут быть запротоколированы;
- последствия любых изменений могут быть определены еще до их
внесения, поскольку в системном каталоге зафиксированы все
существующие элементы данных, установленные между ними связи, а
также все их пользователи;
- меры обеспечения безопасности могут быть дополнительно усилены;
- появляются новые возможности организации поддержки целостности
данных;
- может выполняться аудит сохраняемой информации.
3. Поддержка транзакций. СУБД должна иметь механизм, который
гарантирует либо выполнение всех операций обновления данной
транзакции, либо невыполнение ни одной из них. Транзакция
представляет собой набор действий, выполняемых отдельным
пользователем или прикладной программой с целью доступа к
содержимому базы данных или его изменения (например, удаление
сведений о сотруднике из базы данных и передача ответственности за всю
курируемую им работу другому сотруднику). Если во время выполнения
транзакции произойдет сбой, например из-за выхода из строя компьютера,
база данных попадет в противоречивое состояние, поскольку некоторые
изменения уже будут внесены, а остальные – нет. В этом случае все
частичные изменения должны быть отменены для возвращения базы
данных в исходное непротиворечивое состояние.
4. Сервисы управления параллельностью. СУБД должны иметь
механизм, который гарантирует корректное обновление базы данных при
параллельном
выполнении
операций
обновления
многими
пользователями. Одна из основных целей создания и использования СУБД
заключается в том, чтобы множество пользователей могло осуществлять
доступ к совместно обрабатываемым данным. Параллельный доступ
сравнительно просто организовать, если все пользователи выполняют
только чтение данных. Конфликтные ситуации с нежелательными
- 51 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
последствиями легко могут возникнуть, когда два и более пользователей
пытаются обновить данные. СУБД должна гарантировать, что при
одновременном доступе к базе данных многих пользователей таких
конфликтов не произойдет.
5. Сервисы восстановления. СУБД должна предоставлять средства
восстановления базы данных на случай какого-либо ее повреждения или
разрушения. Сбой может произойти в результате выхода из строя системы
или запоминающего устройства, возможны ошибки аппаратного и
программного обеспечения, которые могут привести к останову СУБД. К
тому же пользователь может потребовать отмены операции. Во всех
подобных случаях СУБД должна предоставить механизм восстановления
базы данных и возврата к ее непротиворечивому состоянию. Сервисы
восстановления тесно связаны с управлением транзакциями.
6. Сервисы контроля доступа к данным. СУБД должна иметь механизм,
гарантирующий возможность только санкционированного доступа к базе
данных. Иногда требуется скрыть некоторые хранимые в базе данных сведения
от других пользователей. Кроме того, базу данных следует защитить от любого
несанкционированного доступа. Термин «безопасность» относится к защите
базы данных от преднамеренного или случайного несанкционированного
доступа.
7. Поддержка обмена данными. СУБД должна обладать способностью к
интеграции с коммуникационным программным обеспечением. Большинство
пользователей осуществляют доступ к базе данных с помощью терминалов.
Иногда эти терминалы подсоединены непосредственно к компьютеру с СУБД.
В других случаях терминалы могут находиться на значительном удалении и
обмениваться данными с компьютером, на котором располагается СУБД,
через сеть. В любом случае СУБД получает запросы в виде сообщений об
обмене данными (communications messages) и аналогичным образом
отвечает на них. Такая передача данных управляется менеджером обмена
данными. Хотя этот менеджер не является частью собственно СУБД, тем
не менее, чтобы быть коммерчески жизнеспособной, любая СУБД должна
обладать способностью интеграции с разнообразными существующими
менеджерами обмена данными. Даже СУБД для персональных
компьютеров должны поддерживать работу в локальной сети, чтобы
вместо нескольких баз данных для каждого пользователя можно было
установить одну централизованную базу данных и использовать ее как
общий ресурс для всех пользователей. При этом предполагается, что не
база данных должна быть распределена в сети, а удаленные пользователи
должны иметь возможность доступа к централизованной базе данных.
Такая топология называется распределенной обработкой.
- 52 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. Службы поддержки целостности данных. СУБД должна обладать
инструментами контроля за тем, чтобы данные и их изменения
соответствовали заданным правилам. Целостность базы данных означает
корректность и непротиворечивость хранимых данных. Она может
рассматриваться как еще один тип защиты базы данных, но в более
широком смысле целостность связана с качеством самих данных.
Целостность обычно выражается в виде ограничений или правил
сохранения непротиворечивости данных (например, сотрудник не имеет
права работать больше, чем на полторы ставки в данной организации).
9. Службы поддержки независимости от данных. СУБД должна
обладать инструментами поддержки независимости программ от
фактической структуры базы данных. Обычно независимость достигается
за счет реализации механизма поддержки представлений или подсхем.
Физическая независимость от данных достигается достаточно просто, чего
нельзя сказать о логической независимости от данных. Как правило,
система легко адаптируется к добавлению нового объекта, атрибута или
связи, но не к их удалению. В некоторых системах вообще запрещается
вносить любые изменения в уже существующие компоненты логической
схемы.
10. Вспомогательные службы. СУБД должна предоставлять некоторый
набор различных вспомогательных служб. Вспомогательные утилиты
обычно предназначены для оказания помощи администратору БД (АБД) в
эффективном администрировании базы данных.
Приведем примеры таких утилит:
- утилиты импортирования, предназначенные для загрузки данных из
плоских файлов или других СУБД, а также утилиты экспортирования,
служащие для выгрузки базы данных в плоские файлы или другие СУБД;
- средства мониторинга, предназначенные для отслеживания
характеристик функционирования и использования базы данных;
- программы статистического анализа, позволяющие оценить
производительность, или степень использования, базы данных;
- инструменты реорганизации индексов, предназначенные для
перестройки индексов и обработки случаев их переполнения;
- инструменты сборки мусора и перераспределения памяти для
физического устранения удаленных записей с запоминающих устройств,
объединения освобожденного пространства и перераспределения памяти в
случае необходимости.
- 53 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ
ИНТЕРНЕТА
5.1. РЕСУРСЫ ИНТЕРНЕТА, ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
И ХАРАКТЕРИСТИКИ
Интернет
—
глобальная
телекоммуникационная
сеть
информационных и вычислительных ресурсов. Служит физической
основой для Всемирной паутины. Часто упоминается как Всемирная сеть,
Глобальная сеть либо просто Сеть. Представляет собой мертвое
объединение восковых систем, что не гарантирует качества связи, но
обеспечивает хорошую устойчивость и независимость функционирования
системы в целом от работоспособности какого-либо ее участка.
В настоящее время, когда слово «Интернет» употребляется в обиходе,
чаще всего имеется в виду Всемирная паутина и доступная в ней
информация, а не сама физическая сеть. К середине 2008 года число
пользователей, регулярно использующих Интернет, составило около 1,5
млрд. человек (около четверти населения Земли). Всемирная
компьютерная сеть Интернет вместе с персональными компьютерами
образует технологическую основу для развития международной
концепции Всемирного информационного общества.
Изначально основным назначением Интернета был поиск информации
в Сети. Если ранее Сеть использовалась исключительно в качестве среды
передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются
более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Около трёх
лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого
поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам,
электронным архивам. Интернет, служивший когда-то исключительно
исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались
вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярным
в деловом мире. Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная
связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы,
уникальная база данных сети Интернет. Они рассматривают Глобальную
сеть как дополнение к своим собственным локальным сетям.
При низкой стоимости услуг (часто это только фиксированная
ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи
могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим
информационным службам США, Канады, Австралии и многих
европейских стран. В архивах свободного доступа сети Интернет можно
- 54 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
найти информацию практически по всем сферам человеческой
деятельности, начиная с новых научных открытий и заканчивая прогнозом
погоды на завтра.
Кроме того, Интернет предоставляет уникальные возможности
дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру.
Это оказывается очень удобным для фирм, имеющих свои филиалы по
всему миру, транснациональных корпораций и структур управления.
Обычно использование инфраструктуры Интернет для международной
связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через
спутниковый канал или через телефон.
Основные характеристики Интернета:
1. У Интернета нет собственника, так как он является совокупностью
сетей, которые имеют различную географическую принадлежность.
2. Интернет нельзя выключить целиком, поскольку маршрутизаторы
сетей не имеют единого внешнего управления.
3. Интернет стал достоянием всего человечества.
4. У Интернета имеется много полезных и вредных свойств,
эксплуатируемых заинтересованными лицами.
5. Интернет - прежде всего средство открытого хранения и
распространения
информации.
По
маршруту
транспортировки
незашифрованная информация может быть перехвачена и прочитана.
6. Интернет может связать каждый компьютер с любым другим,
подключённым к Сети так же, как и телефонная сеть, если телефон имеет
автоответчик, он способен распространять информацию, записанную в
него, любому позвонившему.
7. Сайты в Интернете распространяют информацию индивидуально, по
инициативе читателя.
8. Спам-серверы и «зомби-сети» распространяют информацию по
инициативе отправителя и забивают почтовые ящики пользователей
электронной почты спамом точно так же, как забивают реальные почтовые
ящики распространители рекламных листовок и брошюр.
Распространение информации в Интернете имеет такую же природу,
как и слухи в социальной среде. Если к информации есть большой
интерес, она распространяется широко и быстро, нет интереса — нет
распространения.
Чтение информации, полученной из Интернета или из любой другой
сети ЭВМ, относится, как правило, к непубличному воспроизведению
произведения.
За
распространение информации
в
Интернете
(разглашение), если это государственная или иная тайна, клевета, другие
- 55 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
запрещённые законом к распространению сведения, вполне возможна
юридическая ответственность по законам того места, откуда информация
введена.
5.2. ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА
Электронная почта (англ. email, e-mail, от англ. electronic mail) —
технология и предоставляемые ею услуги по пересылке и получению
электронных сообщений (называемых письмами или электронными
письмами) по распределённой (в том числе, глобальной) компьютерной
сети. Электронная почта по составу элементов и принципу работы
практически повторяет систему обычной (бумажной) почты, заимствуя
как термины (почта, письмо, конверт, вложение, ящик, доставка и др.), так
и характерные особенности (простота использования, задержки передачи
сообщений, достаточная надёжность и в то же время отсутствие гарантии
доставки).
Достоинствами электронной почты являются: легко воспринимаемые
человеком адреса вида: имя_пользователя@имя_домена (например,
somebody@example.com); возможность передачи как простого текста, так
и форматированного, а также произвольных файлов; независимость
серверов (в общем случае они обращаются друг к другу непосредственно);
достаточно высокая надёжность доставки сообщения; простота
использования человеком и программами.
Недостатки электронной почты: наличие такого явления, как спам
(массовые
рекламные
и
вирусные
рассылки);
теоретическая
невозможность гарантированной доставки конкретного письма;
возможные задержки доставки сообщения (до нескольких суток);
ограничения на размер одного сообщения и на общий размер сообщений в
почтовом ящике (персональные для пользователей).
В настоящее время любой начинающий пользователь может завести
свой бесплатный электронный почтовый ящик, для этого достаточно
зарегистрироваться на одном из интернет-порталов. Электронная почта,
или e-mail, - самый популярный вид использования Интернета. С
помощью электронной почты в Интернете вы можете послать письмо
миллионам людей по всей планете. Существуют шлюзы частных
почтовых систем в интернетовский e-mail, что занчительно расширяет ее
возможности.
- 56 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Помимо взаимодействия «один передает одному», e-mail может
поддерживать списки электронных адресов для рассылки, поэтому
человек или организация может послать e-mail по всему этому списку
адресов людей или организаций. Иногда списки рассылки e-mail имеют
элементы, являющиеся указателями на другие списки рассылки, поэтому
одно письмо может быть в конце концов доставлено тысячам людей.
Разновидностью списков рассылки являются дискуссионные группы на
основе e-mail. Их участники посылают письмо центральному серверу
списка рассылки, и сообщения рассылаются всем другим членам группы.
Это позволяет людям, находящимся в разных временных зонах или на
разных континентах, вести интересные дискуссии. С помощью
специальных программ люди могут подписаться на список или отписаться
от него без помощи человека. Серверы списков рассылки часто
предоставляют другие сервисы, такие как получение архивов, дайджестов
сообщений или связанных с сообщениями файлов. Группы новостей
USENET являются усовершенствованием дискуссионных почтовых групп.
Электронная почта становится все более важным условием ведения
повседневной деятельности. Организациям нужна политика для
электронной почты, чтобы помочь сотрудникам правильно ее
использовать, уменьшить риск умышленного или неумышленного
неправильного ее использования и чтобы гарантировать, что официальные
документы, передаваемые с помощью электронной почты, правильно
обрабатываются. Аналогично политике использования телефона
организациям необходимо разработать политику для правильного
использования электронной почты.
Политика должна давать общие рекомендации в следующих областях:
– использование электронной почты для ведения деловой деятельности;
– использование электронной почты для ведения личных дел;
– управление доступом и сохранение конфиденциальности сообщений;
– администрирование и хранение электронных писем;
5.3. ПОНЯТИЕ ОБ ЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ ПОДПИСИ.
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ЦИФРОВОЙ
ПОДПИСИ. ОРГАНИЗАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОЙ
ЦИФРОВОЙ ПОДПИСИ
Электро́ нная цифрова́ я по́ дпись (ЭЦП)— реквизит электронного
документа, предназначенный для защиты данного электронного
документа от подделки, полученный в результате криптографического
- 57 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
преобразования информации с использованием закрытого ключа
электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать
владельца сертификата ключа подписи, установить отсутствие искажения
информации в электронном документе, а также обеспечивающий
неотказуемость подписавшегося [3].
Схема электронной подписи обычно включает в себя:
– алгоритм генерации ключевых пар пользователя;
– функцию вычисления подписи;
– функцию проверки подписи.
Функция вычисления подписи на основе документа и секретного ключа
пользователя вычисляет собственно подпись. В зависимости от алгоритма
функция вычисления подписи может быть детерминированной или
вероятностной. Детерминированные функции всегда вычисляют
одинаковую подпись по одинаковым входным данным. Вероятностные
функции вносят в подпись элемент случайности, что усиливает
криптостойкость алгоритмов ЭЦП. Однако для вероятностных схем
необходим надёжный источник случайности (либо аппаратный генератор
шума, либо криптографически надёжный генератор псевдослучайных
бит), что усложняет реализацию этих функций.
В настоящее время детерминированные схемы практически не
используются. Даже в изначально детерминированные алгоритмы сейчас
внесены модификации, превращающие их в вероятностные (так, в
алгоритм подписи RSA вторая версия стандарта PKCS#1 добавила
предварительное преобразование данных (OAEP), включающее в себя,
среди прочего, зашумление).
Функция проверки подписи проверяет, соответствует ли данная
подпись данному документу и открытому ключу пользователя. Открытый
ключ пользователя доступен всем, так что любой может проверить
подпись под данным документом.
Поскольку подписываемые документы — переменной (и достаточно
большой) длины, в схемах ЭЦП зачастую подпись ставится не на сам
документ, а на его хэш. Для вычисления хэша используются
криптографические хэш-функции, что гарантирует выявление изменений
документа при проверке подписи. Хэш-функции не являются частью
алгоритма ЭЦП, поэтому в схеме может быть использована любая
надёжная хэш-функция.
Алгоритмы ЭЦП делятся на два больших класса: обычные цифровые
подписи и цифровые подписи с восстановлением документа. Обычные
цифровые подписи необходимо пристыковывать к подписываемому
- 58 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
документу. К этому классу относятся, например, алгоритмы, основанные
на эллиптических кривых (ECDSA, ГОСТ Р 34.10-2001, ДСТУ 4145-2002).
Цифровые подписи с восстановлением документа содержат в себе
подписываемый документ: в процессе проверки подписи автоматически
вычисляется и тело документа. К этому классу относится один из самых
популярных алгоритмов — RSA.
Следует различать электронную цифровую подпись и код
аутентичности сообщения, несмотря на схожесть решаемых задач
(обеспечение целостности документа и неотказуемости авторства).
Алгоритмы ЭЦП относятся к классу асимметричных алгоритмов, в то
время как коды аутентичности вычисляются по симметричным схемам [2].
Электронная цифровая подпись может иметь следующее назначение:
 Удостоверение источника документа. В зависимости от
деталей определения документа могут быть подписаны такие поля,
как «Автор», «Внесённые изменения», «Метка времени» и т.д.
 Защита от изменений документа. При любом случайном
или преднамеренном изменении документа (или подписи)
изменится хэш, следовательно, подпись станет недействительной.
 Невозможность отказа от авторства. Так как создать
корректную подпись можно, лишь зная закрытый ключ, а он
известен только владельцу, то владелец не может отказаться от
своей подписи под документом.
 Сдача
финансовой
отчетности
предприятиями
и
коммерческими организациями в государственные учреждения в
электронном виде.
 Организация
юридически
значимого
электронного
документооборота.
Возможные атаки на ЭЦП:
1)
Подделка подписи. Получение фальшивой подписи,
не имея секретного ключа — задача практически не решаемая
даже для очень слабых шифров и хэшей.
2)
Подделка документа (коллизия первого рода).
Злоумышленник может попытаться подобрать документ к
данной подписи, чтобы подпись к нему подходила. Однако в
подавляющем большинстве случаев такой документ может быть
только один. Причина в следующем:
– документ представляет собой осмысленный текст;
– текст документа оформлен по установленной форме;
- 59 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– документы редко оформляют в виде Plain Text - файла, чаще всего - в
формате DOC или HTML.
Если у фальшивого набора байт и произойдет коллизия с хэшем
исходного документа, то должны выполниться три следующих условия:
– случайный набор байт должен подойти под сложно
структурированный формат файла.
– то, что текстовый редактор прочитает в случайном наборе байт,
должно образовывать текст, оформленный по установленной форме;
– текст должен быть осмысленным, грамотным и соответствующим
теме документа.
Впрочем, во многих структурированных наборах данных можно
вставить произвольные данные в некоторые служебные поля, не изменив
вид документа для пользователя. Именно этим пользуются
злоумышленники, подделывая документы. Вероятность подобного
происшествия также ничтожно мала. Можно считать, что на практике
такого случиться не может даже с ненадёжными хэш-функциями, так как
документы обычно имеют больший объём (килобайты).
3) Получение двух документов с одинаковой подписью (коллизия
второго рода). Куда более вероятна атака второго рода. В этом случае
злоумышленник фабрикует два документа с одинаковой подписью и в
нужный момент подменяет один другим. При использовании надёжной
хэш-функции такая атака должна быть также вычислительно сложной.
Однако эти угрозы могут реализоваться из-за слабостей конкретных
алгоритмов хэширования, подписи или ошибок в их реализациях. В
частности, таким образом можно провести атаку на SSL-сертификаты и
алгоритм хеширования MD5.
Применение ЭЦП имеет следующие преимущества:
 Конфиденциальность электронной цифровой подписи (ЭЦП): ЭЦП
безошибочно указывает на аутентичность и уникальность своего автора;
не поддается подделке или переносу с документа на документ; защищает
подписанный документ от подделки, а также от изменения или
искажения содержащейся в нем информации; несет принцип
неотречения, что предотвращает отказ.
 Снижение в несколько раз материальных и технических затрат
налогоплательщика.
 Не требуется наличия у налогоплательщика специалистов,
владеющих знаниями и навыками формирования отчетности в
электронном виде.
 Приоритетность сдачи отчетности в электронном виде.
- 60 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 Экономия времени, сил и нервов, так как не требуется посещения
налогового органа при сдаче отчетности.
 Возможность предоставления отчетности вплоть до 24 часов
последнего дня сдачи отчетности.
 Прохождение первичного камерального контроля, что исключает
наличие арифметических и логических ошибок, использование
контрольных соотношений, которые используют в налоговых органах
при проведении камеральных проверок.
 Возможность оперативного обновления форматов представления
документов в электронном виде по телекоммуникационным каналам
связи (в случае изменения форм налоговых деклараций и иных
документов, служащих основанием для исчисления и уплаты налогов, и
бухгалтерской отчетности или введения новых форм деклараций
налогоплательщик автоматически получает возможность обновления
версий форматов).
 Возможность получения выписки (отправив информацию в
налоговый орган в электронном виде по телекоммуникационным
каналам связи, налогоплательщик имеет возможность получить выписку
о выполнении обязательств перед бюджетом).
 Подтверждение доставки отчетности (налоговый орган высылает
квитанцию о приеме налоговых деклараций и бухгалтерской отчетности
в электронном виде по телекоммуникационным каналам связи).
 Оперативное информирование о действующих налогах и сборах,
законодательстве (о налогах и сборах и принятых в соответствии с ним
нормативных правовых актах и др.).
- 61 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
6.1. ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ЯЗЫКОВ
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Язык программирования - это система обозначений, служащая для
точного описания программ или алгоритмов для ЭВМ. Языки
программирования являются искусственными языками. От естественных
языков они отличаются ограниченным числом «слов» и очень строгими
правилами записи команд (операторов). Поэтому при применении их по
назначению они не допускают свободного толкования выражений,
характерного для естественного языка.
Можно сформулировать ряд требований к языкам программирования и
классифицировать языки по их особенностям. Основные требования,
предъявляемые к языкам программирования:
 наглядность - использование в языке по возможности уже
существующих символов, хорошо известных и понятных как
программистам, так и пользователям ЭВМ;
 единство - использование одних и тех же символов для
обозначения одних и тех же или родственных понятий в разных частях
алгоритма (количество этих символов должно быть по возможности
минимальным);
 гибкость - возможность относительно удобного, несложного
описания распространенных приемов математических вычислений с
помощью имеющегося в языке ограниченного набора изобразительных
средств;
 модульность - возможность описания сложных алгоритмов в виде
совокупности простых модулей, которые могут быть составлены
отдельно и использованы в различных сложных алгоритмах;
 однозначность - недвусмысленность записи любого алгоритма
(отсутствие ее могло бы привести к неправильным ответам при решении
задач).
Любой алгоритм есть последовательность предписаний, выполнив
которые, можно за конечное число шагов перейти от исходных данных к
результату. В зависимости от степени детализации предписаний обычно
определяется уровень языка программирования: чем меньшая
детализация, тем выше уровень языка. По этому критерию можно
выделить следующие уровни языков программирования: машинные,
- 62 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
машинооpиентиpованные (ассемблеры), машинонезависимые (языки
высокого уровня).
Машинные языки и машиноориентированные языки - это языки
низкого уровня, требующие указания мелких деталей процесса обработки
данных. Языки же высокого уровня имитируют естественные языки,
используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые
математические символы. Эти языки более удобны для человека.
При программировании на машинном языке программист может
держать под своим контролем каждую команду и каждую ячейку памяти,
использовать все возможности имеющихся машинных операций. Но
процесс написания программы на машинном языке очень трудоемкий и
утомительный. Программа получается громоздкой, труднообозримой, ее
трудно отлаживать, изменять и развивать. Поэтому в случае, когда нужно
иметь эффективную программу, в максимальной степени учитывающую
специфику конкретного компьютера, вместо машинных языков
используют близкие к ним машиноориентированные языки (ассемблеры).
Язык ассемблера - это машинозависимый язык низкого уровня, в
котором короткие мнемонические имена соответствуют отдельным
машинным командам. Используется для представления программ,
записанных в машинном коде, в удобочитаемой форме. Язык ассемблера
позволяет программисту пользоваться текстовыми мнемоническими (то
есть легко запоминаемыми человеком) кодами, по своему усмотрению
присваивать символические имена регистрам компьютера и памяти, а
также задавать удобные для себя способы адресации. Кроме того, он
позволяет использовать различные системы счисления (например,
десятичную или шестнадцатиричную) для представления числовых
констант, использовать в программе комментарии и др.
С помощью языков низкого уровня создаются очень эффективные и
компактные программы, так как разработчик получает доступ ко всем
возможностям процессора. С другой стороны, при этом требуется очень
хорошо понимать устройство компьютера, затрудняется отладка больших
приложений, а окончательная программа не может быть перенесена на
компьютер с другим типом процессора. Подобные языки обычно
применяют для написания небольших системных приложений, драйверов
устройств, модулей стыковки с нестандартным оборудованием, когда
важнейшими требованиями становятся компактность, быстродействие и
возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам. В некоторых
областях, например в машинной графике, на языке ассемблера пишутся
- 63 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
библиотеки,
эффективно
реализующие
алгоритмы
обработки
изображений, требующие интенсивных вычислений.
Таким образом, программы, написанные на языке ассемблера, требуют
значительно меньшего объема памяти и времени выполнения. Знание
программистом языка ассемблера и машинного кода дает ему понимание
архитектуры машины. Несмотря на то что большинство специалистов в
области программного обеспечения разрабатывают программы на языках
высокого уровня, наиболее мощное и эффективное программное
обеспечение полностью или частично написано на языке ассемблера.
Языки высокого уровня были разработаны для того, чтобы освободить
программиста от учета технических особенностей конкретных
компьютеров, их архитектуры. Уровень языка характеризуется степенью
его близости к естественному, человеческому языку. Машинный язык не
похож на человеческий, он крайне беден в своих изобразительных
средствах. Средства записи программ на языках высокого уровня более
выразительны и привычны для человека. Например, алгоритм вычисления
по сложной формуле не разбивается на отдельные операции, а
записывается компактно в виде одного выражения с использованием
привычной математической символики. Составить свою или понять
чужую программу на таком языке гораздо проще.
Важным преимуществом языков высокого уровня является их
универсальность, независимость от ЭВМ. Программа, написанная на
таком языке, может выполняться на разных машинах. Составителю
программы не нужно знать систему команд ЭВМ, на которой он
предполагает проводить вычисления. При переходе на другую ЭВМ
программа не требует переделки. Такие языки не только средство общения
человека с машиной, но и средство общения людей между собой.
Программа, написанная на языке высокого уровня, легко может быть
понята любым специалистом, который знает язык и характер задачи.
Таким образом, можно сформулировать основные преимущества
языков высокого уровня перед машинными:
– алфавит языка высокого уровня значительно шире алфавита
машинного языка, что существенно повышает наглядность текста
программы;
– набор операций, допустимых для использования, не зависит от
набора машинных операций, а выбирается из соображений удобства
формулирования алгоритмов решения задач определенного класса;
- 64 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
– формат предложений достаточно гибок и удобен для
использования, что позволяет с помощью одного предложения задать
достаточно содержательный этап обработки данных;
– требуемые операции задаются с помощью общепринятых
математических обозначений;
– данным в языках высокого уровня присваиваются индивидуальные
имена, выбираемые программистом;
– в языке может быть предусмотрен значительно более широкий
набор типов данных по сравнению с набором машинных типов данных.
Основные компоненты алгоритмического языка: алфавит, синтаксис,
семантика. Языки высокого уровня делятся на процедурные, логические,
объектно-ориентированные.
Процедурные языки предназначены для однозначного описания
алгоритмов. При решении задачи процедурные языки требуют в той или
иной форме явно записать процедуру ее решения. Первым шагом в
развитии процедурных языков программирования было появление
проблемно - ориентированных языков. В этом названии нашел отражение
тот факт, что при их разработке идут не «от машины», а «от задачи»: в
языке стремятся максимально полно учесть специфику класса задач, для
решения которых его предполагается использовать. Например, для многих
научно-технических задач характерны большие расчеты по сложным
формулам, поэтому в ориентированных на такие задачи языках вводят
удобные средства их записи. Использование понятий, терминов, символов,
привычных для специалистов соответствующей области знаний, облегчает
им изучение языка, упрощает процесс составления и отладки программы.
Разнообразие классов задач привело к тому, что на сегодняшний день
разработано несколько сотен алгоритмических языков. Правда, широкое
распространение и международное признание получили лишь 10-15
языков. Среди них в первую очередь следует отметить языки: Fortran и
Algol - предназначенные для решения научно-технических задач, Cobol –
предназначенные для решения экономических задач, Basic –
предназначенные для решения небольших вычислительных задач в
диалоговом режиме. В принципе, каждый из этих языков можно
использовать для решения задач не своего класса. Однако, как правило,
подобное применение оказывается неудобным. В то же время в середине
60-х годов начали разрабатывать алгоритмические языки широкой
ориентации - универсальные языки. Обычно они строились по принципу
объединения возможностей узкоориентированных языков. Среди них
наиболее известны PL/1, Pascal, C, C+ , Modula, Ada. Однако, как и любое
- 65 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
универсальное средство, такие широкоориентированные языки во многих
конкретных случаях оказываются менее эффективными.
Логические языки (Prolog, Lisp, Mercury, KLO и др.) ориентированы не
на запись алгоритма решения задачи, а на систематическое и
формализованное описание задачи с тем, чтобы решение следовало из
составленного описания. В этих языках указывается, что дано и что
требуется получить. При этом поиск решения задачи возлагается
непосредственно на ЭВМ.
Руководящая идея объектно-ориентированных языков заключается в
стремлении связать данные с обрабатывающими эти данные процедурами
в единое целое - объект. (Object Pascal, C++, Java, Objective Caml. и др.).
Объектно-ориентированный подход использует следующие базовые
понятия: объект, свойство объекта, метод обработки, событие, класс
объектов. Объект - совокупность свойств (параметров) определенных
сущностей и методов их обработки (программных средств). Свойство - это
характеристика объекта и его параметров. Все объекты наделены
определенными
свойствами,
совокупность
которых
выделяет
(определяют) объект. Метод - это набор действий над объектом или его
свойствами. Событие - это характеристика изменения состояния объекта.
Класс - это совокупность объектов, характеризующихся общностью
применяемых к ним методов обработки или свойств.
Существуют различные объектно-ориентированные технологии,
которые обеспечивают выполнение важнейших принципов объектного
подхода: инкапсуляция, наследование. Под инкапсуляцией понимается
скрытие полей объекта с целью обеспечения доступа к ним только
посредством методов класса (т. е. скрытие деталей, несущественных для
использования объекта). Инкапсуляция (объединение) означает сочетание
данных и алгоритмов их обработки, в результате чего и данные, и
процедуры во многом теряют самостоятельное значение. Класс может
иметь образованные от него подклассы. При построении подклассов
осуществляется наследование данных и методов обработки объектов
исходного класса.
Фактически объектно-ориентированное программирование можно
рассматривать как модульное программирование нового уровня, когда
вместо во многом случайного, механического объединения процедур и
данных акцент делается на их смысловую связь.
Программа на объектно-ориентированном языке, решая некоторую
задачу, по сути, описывает часть мира, относящуюся к этой задаче.
- 66 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Описание действительности в форме системы взаимодействующих
объектов естественнее, чем в форме взаимодействующих процедур.
Современные цифровые компьютеры обычно являются двоичными и
данные хранят в двоичном (бинарном) коде (хотя возможны реализации и
в других системах счисления). Эти данные, как правило, отражают
информацию из реального мира (имена, банковские счета, измерения и
др.), представляющую высокоуровневые концепции. Особая система, по
которой данные организуются в программе, - это система типов языка
программирования. Разработка и изучение систем типов известна под
названием теории типов.
Языки могут быть классифицированы как системы со статической
типизацией и языки с динамической типизацией. Статическитипизированные языки могут быть в дальнейшем подразделены на языки с
обязательной декларацией, где каждая переменная и объявление функции
имеют обязательное объявление типа, и языки с выводимыми типами.
Иногда динамически-типизированные языки называются латентнотипизированными.
Системы типов в языках высокого уровня позволяют определять
сложные, составные типы, так называемые структуры данных. Как
правило, структурные типы данных образуются как декартово
произведение базовых (атомарных) типов и ранее определённых
составных типов. Основные структуры данных (списки, очереди, хэштаблицы, двоичные деревья и пары) часто представлены особыми
синтаксическими конструкциями в языках высокого уровня. Такие данные
структурируются автоматически.
Языки программирования могут быть разделены на компилируемые и
интерпретируемые. Программа на компилируемом языке с помощью
специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в
набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее
записывается в исполнимый модуль, который может быть запущен на
выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор
переводит исходный текст программы с языка программирования
высокого уровня в двоичные коды инструкций процессора. Если
программа написана на интерпретируемом языке, то интерпретатор
непосредственно выполняет (интерпретирует) исходный текст без
предварительного перевода. При этом программа остаётся на исходном
языке и не может быть запущена без интерпретатора. Можно сказать, что
процессор компьютера - это интерпретатор машинного кода.
- 67 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6.2. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
С развитием компьютерной техники появился машинный язык, с
помощью которого программист мог задавать команды, оперируя с
ячейками памяти, полностью используя возможности машины. Однако
использование большинства компьютеров на уровне машинного языка
затруднительно, особенно это касается ввода-вывода. Поэтому от
использования машинного языка пришлось отказаться.
Этапы развития языков программирования:
1. Машинный язык (40-50 годы XX в.). Программы на машинном языке,
представляющие собой очень длинные последовательности единиц и
нулей, являлись машинозависимыми, т.е. для каждой ЭВМ необходимо
было составлять свою программу.
2. Ассемблер (начало 50-х годов XX в.). Вместо 1 и 0 программисты
теперь могли пользоваться операторами (MOV, ADD, SUB и т.д.), которые
похожи на английские слова. Программы на ассемблере также являются
машинозависимыми. Для преобразования в машинный код использовался
компилятор (спец. программа - переводчик в машинный код).
3. Первые языки программирования высокого уровня. С середины 50-х
гг. XX в. начали создавать первые языки программирования высокого
уровня (high-level language). Эти языки были машинонезависимыми (не
привязаны к определенному типу ЭВМ). Но для каждого языка были
разработаны собственные компиляторы. Примеры таких языков:
FORTRAN (FORmula TRANslator; 1954) - предназначен для научных и
технических расчетов; COBOL (1959) - предназначен в основном для
коммерческих приложений (обрабатывал большие объемы нечисловых
данных - Common Business-Oriented Language); язык BASIC (Beginner's All
Purpose Instuction Code) - универсальный язык символьных инструкций
для начинающих (1964 г.).
4. Алгоритмические языки программирования. С начала 80-х г. XX в.
начали создаваться языки программирования, которые позволили перейти
к структурному программированию (использование операторов ветвления,
выбора, цикла и практически отказ от частого использования операторов
перехода go to). К этим языкам относятся: язык Pascal (назван его
создателем Никлаусом Виртом в честь великого физика Блеза Паскаля;
1970); язык Си, позволяющий быстро и эффективно создавать
программный код (1971).
5. Языки объектно-ориентированного программирования (90-е г. XX
в.). В основу этих языков положены программные объекты, которые
- 68 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
объединяют данные и методы их обработки. В этих языках сохранялся
алгоритмический стиль программирования. Для них были разработаны
интегрированные среды программирования, позволяющие визуально
конструировать графический интерфейс приложений: язык С++ (1983) продолжение алгоритмического языка Си; язык Object Pascal (1989) - был
создан на основе языка Pascal.
6. Языки программирования для компьютерных сетей. В 90-е годы XX
в. в связи с бурным развитием Интернета были созданы языки,
обеспечивающие межплатформенную совместимость. На подключенных к
Интернету компьютерах с различными ОС (Windows, Linux, Mac OS и др.)
могли выполняться одни и те же программы. Исходная программа
компилируется в промежуточный код, который исполняется на
компьютере встроенной в браузер виртуальной машиной: язык Java объектно-ориентированный язык - был разработан фирмой Sun
Microsystems для создания сетевого программного обеспечения (1995);
язык JavaScript - язык сценариев web-страниц (компания Netscape, 1995).
7. Языки программирования на платформе .NET. Интегрированная
среда программирования Visual Studio .Net, разработанная корпорацией
Microsoft, позволяет создавать приложения на различных языках
объектно-ориентированного программирования, в том числе:
- на языке Visual Basic .Net ( на основе Visual Basic) - 2003 г.;
- на языке Visual C# (С-шарп) - на основе языков С++ и J - 2003 г.;
- на языке Visual J# (J-шарп) - на основе Java и JavaScript - 2003 г.
6.3. СОВРЕМЕННЫЕ ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ
Алгоритмический язык (язык программирования) представляет собой
один из способов записи алгоритма. Язык программирования является
строго формализованным, то есть все команды записываются по
определенным правилам, и отступления от этих правил не допускаются.
Например, в русском языке можно при разделении элементов
перечисления поставить запятую (, ) или точку с запятой (;). А в языке
программирования при записи команд нельзя изменить ни одного знака, в
противном случае возникает ошибка.
Правила записи команд на конкретном языке называются синтаксисом
языка. Синтаксис определяет, какая команда будет считаться правильной,
а какая нет. Например, в языке Basic команды CLS и FOR I=1 TO 10
считаются правильными, а команды CLERSCREEN и FOR I FROM 1 TO
- 69 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10 - неправильными. Каждая команда, записанная на языке
программирования, имеет определенное значение, то есть заставляет
компьютер выполнять те или иные действия. Правила, определяющие
смысл команд, называются семантикой языка. Например, команда CLS
вызывает очистку экрана.
Каждый язык имеет алфавит - набор символов, которые можно
использовать при записи программ на этом языке. Разные версии одного и
того же языка могут немного различаться алфавитом.
Программа, написанная на языке программирования, состоит из команд
(операторов), задающих последовательность действий. Эти действия
выполняются над некоторыми объектами. Объектами могут быть числа,
текстовые строки, переменные и др. Языки отличаются друг от друга
множеством допустимых объектов и набором операций, которые можно
выполнять над этими объектами.
Программа, написанная на языке программирования, представляет
собой просто текст. Чтобы компьютер мог выполнять команды,
содержащиеся в этой программе, надо перевести программу в набор
понятных компьютеру инструкций, записанных в двоичной форме (в код).
Такой перевод называется трансляцией.
Первым значительным шагом представляется переход к языку
ассемблера. Не очень заметный, казалось бы, шаг - переход к
символическому кодированию машинных команд - имел на самом деле
огромное значение. Программисту не надо было больше вникать в
хитроумные способы кодирования команд на аппаратном уровне. Более
того, зачастую одинаковые по сути команды кодировались совершенно
различным образом в зависимости от своих параметров.
Появилась также возможность использования макросов и меток, что
также упрощало создание, модификацию и отладку программ. Появилось
даже некое подобие переносимости: существовала возможность
разработки целого семейства машин со сходной системой команд и
некоего общего ассемблера для них, при этом отпала необходимость
обеспечивать двоичную совместимость. Вместе с тем переход к новому
языку таил в себе и некоторые отрицательные (по крайней мере, на
первый взгляд) моменты. Становилось почти невозможным использование
всяческих хитроумных приемов сродни тем, что упомянуты выше.
Кроме того, здесь впервые в истории развития программирования
появились два представления программы: в исходных текстах и в
откомпилированном виде.
Сначала,
пока ассемблеры
только
транслировали мнемоники в машинные коды, одно легко переводилось в
- 70 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
другое и обратно, но затем по мере появления таких возможностей, как
метки и макросы, дизассемблирование становилось все более и более
трудным делом. К концу ассемблерной эры возможность автоматической
трансляции в обе стороны была утеряна окончательно. В связи с этим
было разработано большое количество специальных программдизассемблеров, осуществляющих обратное преобразование, однако в
большинстве случаев они с трудом могут разделить код и данные. Кроме
того, вся логическая информация (имена переменных, меток и т.п.)
теряется безвозвратно. В случае же задачи о декомпиляции языков
высокого уровня примеры удовлетворительного решения проблемы и
вовсе единичны.
Каждый оператор языка представляет собой мнемоническое (условное)
обозначение машинной команды. Естественно, что каждый тип
процессора имеет свой набор команд, а значит, и свой ассемблер.
Ассемблеры используются для создания драйверов, программирования
различных устройств, а также для написания фрагментов программ, где
очень важно время выполнения (так как на ассемблере можно написать
максимально эффективную программу).
Рассмотрим универсальные языки программирования. Иногда их делят
на процедурно-ориентированные и объектно-ориентированные, но в
настоящее время граница между этими видами стерлась. Эти языки
используются чаще всего для решения самых разнообразных задач. И хотя
каждый из языков имеет свои особенности, что делает его наиболее
эффективным для решения определенного вида задач, но в принципе для
решения любой задачи можно выбирать любой язык программирования.
Среди универсальных языков программирования в настоящее время
наиболее распространены:
1. Си и его разновидности. Си [C] - многоцелевой язык
программирования высокого уровня, разработанный Денисом Ритчи в
начале 1970-х гг. на базе языка BCPL. Используется на мини - ЭВМ и
ПЭВМ. Является базовым языком операционной системы Unix, однако
применяется и вне этой системы, для написания быстродействующих и
эффективных программных продуктов, включая и операционные системы.
Для IBM PC имеется ряд популярных версий языка Си, в том числе Turbo
C (фирмы Borland), Microsoft C и Quick C (фирмы Microsoft ), а также
Zortech C (фирмы Symantec). Многие из указанных версий обеспечивают
также работу с Си и Си++.
Си++ [C++] - язык программирования высокого уровня, созданный
Бьярном Страустрапом на базе языка Си. Является его расширенной
- 71 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
версией,
реализующей
принципы
объектно-ориентированного
программирования. Используется для создания сложных программ. Для
IBM PC наиболее популярной является система Turbo C++ фирмы Borland
(США). Поддерживает разные парадигмы программирования, но в
сравнении с его предшественником — языком Си — наибольшее
внимание уделено поддержке объектно-ориентированного и обобщённого
программирования. В 1990-х годах язык стал одним из наиболее широко
применяемых языков программирования общего назначения. При
создании Си++ стремились сохранить совместимость с языком Си.
Большинство программ на Си будут исправно работать и с компилятором
Си++. Си++ имеет синтаксис, основанный на синтаксисе Си.
Достоинства и недостатки языка. Прежде всего необходимо
подчеркнуть, что оценивать достоинства и в особенности недостатки С++
необходимо в контексте тех принципов, на которых строился язык, и
требований, которые к нему изначально предъявлялись.
Достоинства:
 C++— чрезвычайно мощный язык, содержащий средства создания
эффективных программ практически любого назначения, от
низкоуровневых утилит и драйверов до сложных программных
комплексов самого различного назначения. В частности, высокая
совместимость с языком С, позволяющая использовать весь
существующий С-код (код С может быть с минимальными переделками
скомпилирован компилятором С++; библиотеки, написанные на С,
обычно могут быть вызваны из С++ непосредственно без каких-либо
дополнительных затрат, в том числе и на уровне функций обратного
вызова, позволяя библиотекам, написанным на С, вызывать код,
написанный на С++).
 Поддерживаются
различные
стили
и
технологии
программирования,
включая
традиционное
директивное
программирование,
ООП,
обобщенное
программирование,
метапрограммирование (шаблоны, макросы).
 Имеется возможность работы на низком уровне с памятью,
адресами, портами.
 Возможность создания обобщённых контейнеров и алгоритмов для
разных типов данных, их специализация и вычисления на этапе
компиляции с использованием шаблонов.
- 72 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
 Кроссплатформенность. Доступны компиляторы для большого
количества платформ, на языке C++ разрабатывают программы для
самых различных платформ и систем.
 Эффективность. Язык спроектирован так, чтобы предоставить
программисту возможность максимального контроля над всеми
аспектами структуры и порядка исполнения программы.
Недостатки C++ отчасти унаследованы от языка-предка Си и вызваны
изначально заданным требованием возможно большей совместимости с
Си. Это следующие недостатки;
– синтаксис, провоцирующий ошибки;
– препроцессор, унаследованный от С, очень примитивен;
– плохая поддержка модульности (по сути, в классическом
Си модульность на уровне языка отсутствует, её обеспечение
переложено на компоновщик).
Подключение интерфейса внешнего модуля через препроцессорную
вставку заголовочного файла (#include) серьёзно замедляет компиляцию
при подключении большого количества модулей (потому что
результирующий файл, который обрабатывается компилятором,
оказывается очень велик).
C# (произносится си-шарп) — объектно-ориентированный
язык
программирования. Разработан в 1998—2001 годах группой инженеров
под руководством Андерса Хейлсберга в компании Microsoft как основной
язык разработки приложений для платформы Microsoft .NET.
Компилятор с C# входит в стандартную установку самой .NET, поэтому
программы на нём можно создавать и компилировать даже без
инструментальных средств, вроде Visual Studio.
C# относится к семье языков с C-подобным синтаксисом, из которых
его синтаксис наиболее близок к синтаксису языков C++ и Java. Язык
имеет статическую типизацию, поддерживает полиморфизм, перегрузку
операторов (в том числе, операторов явного и неявного приведения типа),
делегаты, атрибуты, события, свойства, обобщённые типы и методы,
итераторы, анонимные функции с поддержкой замыканий, LINQ,
исключения, комментарии в формате XML. Переняв многое от своих
предшественников — языков C++, Java, Delphi, Модула и Smalltalk — С#,
опираясь на практику их использования, исключает некоторые модели,
зарекомендовавшие себя как проблематичные при разработке
программных систем. Так, C# не поддерживает множественное
наследование классов (в отличие от C++).
- 73 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
C# разрабатывался как язык программирования прикладного уровня
для CLR и как таковой зависит прежде всего от возможностей самой CLR.
Это касается прежде всего системы типов C#, которая отражает BCL.
Присутствие или отсутствие тех или иных выразительных особенностей
языка диктуется тем, может ли конкретная языковая особенность быть
транслирована в соответствующие конструкции CLR. Так, с развитием
CLR от версии 1.1 к версии 2.0 значительно обогатился и сам C#.
Подобного взаимодействия следует ожидать и в дальнейшем. (Однако эта
закономерность была нарушена с выходом
C# 3.0, представляющим
собой расширения языка, не опирающиеся на расширения платформы
.NET.) CLR предоставляет C#, как и всем другим .NET-ориентированным
языкам, многие возможности, которых лишены «классические» языки
программирования. Например, сборка мусора не реализована в самом C#,
а производится CLR для программ, написанных на C#, точно так же, как
это делается для программ, написанных наVB.NET, J# и др.
Версия 1.0
Проект C# был начат в декабре 1998 года и получил кодовое название
COOL (C-style Object Oriented Language). Версия 1.0 была анонсирована
вместе с платформой .NET в июне 2000 года, тогда же появилась и первая
общедоступная бета-версия. C# 1.0 окончательно вышел вместе
с Microsoft Visual Studio .NET в феврале 2002 года.
Версия 2.0
Проект спецификации C# 2.0 впервые был опубликован Microsoft в
октябре 2003 года; в 2004 году выходили бета-версии (проект с кодовым
названием Whidbey), C# 2.0 окончательно вышел 7 ноября 2005 года
вместе с Visual Studio 2005 и .NET 2.0.
Версия 3.0
В июне 2004 года Андерс Хейлсберг впервые рассказал на сайте
Microsoft о планируемых расширениях языка в C#3.0. В сентябре 2005
года вышли проект спецификации C# 3.0 и бета-версия C# 3.0,
устанавливаемая в виде дополнения к существующим Visual Studio 2005 и
.NET 2.0. Окончательно эта версия языка вошла в Visual Studio 2008 и
.NET 3.5.
Версия 4.0
Первый C# 4.0 был представлен в конце 2008 года вместе с CTPверсией Visual Studio 2010. А Visual Basic 10.0 и C# 4.0 были выпущены в
начале 2010 года, одновременно с выпуском Visual Studio 2010.
2. Паскаль. Паскаль [PASCAL - акроним с французского - Program
Applique a la Selection et la Compilation Automatique de la Litterature] - 74 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
процедурно-ориентированный язык программирования высокого уровня,
разработанный в конце 1960-х гг. Никлаусом Виртом, первоначально для
обучения программированию в университетах. Назван в честь
французского математика XVII века Блеза Паскаля. В своей начальной
версии паскаль имел довольно ограниченные возможности, поскольку
предназначался для учебных целей, однако последующие его доработки
позволили сделать его хорошим универсальным языком, широко
используемым в том числе для написания больших и сложных программ.
Существует ряд версий языка (например, ETH Pascal, USD Pascal, Turbo
Pascal ) и систем программирования на этом языке для разных типов ЭВМ.
Для IBM PC наиболее популярной является система Turbo Pascal фирмы
Borland (США).
Delphi является «наследником» языка паскаль; основные операторы в
этих языках одинаковы. Но Delphi имеет средство для работы с
различными графическими объектами, а также для обработки сложных
структур данных. Поэтому он очень популярен при разработке различных
Windows- приложений.
3. Фортран. В 1954 году в недрах корпорации IBM группой
разработчиков во главе с Джоном Бэкусом (John Backus) был создан язык
программирования Fortran. Значение этого события трудно переоценить.
Это первый язык программирования высокого уровня. Впервые
программист мог по-настоящему абстрагироваться от особенностей
машинной архитектуры. Ключевой идеей, отличающей новый язык от
ассемблера, была концепция подпрограмм. Напомним, что это
современные компьютеры поддерживают подпрограммы на аппаратном
уровне, предоставляя соответствующие команды и структуры данных
(стек) прямо на уровне ассемблера, в 1954 же году это было совершенно
не так. Поэтому компиляция Fortran была процессом отнюдь не
тривиальным. Кроме того, синтаксическая структура языка оказалась
достаточно сложной для машинной обработки в первую очередь из-за
того, что пробелы как синтаксические единицы вообще не
использовались. Это порождало массу возможностей для скрытых
ошибок. К примеру, в Фортране следующая конструкция описывает “цикл
for до метки 10 при изменении индекса от 1 до 100”: DO 10 I=1,100. Если
же здесь заменить запятую на точку, то получится оператор присваивания:
DO10I = 1.100. Говорят, что такая ошибка заставила ракету взорваться во
время старта.
Язык фортран использовался (и используется по сей день) для научных
вычислений. Он страдает от отсутствия многих привычных языковых
- 75 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
конструкций и атрибутов, компилятор практически никак не проверяет
синтаксически правильную программу с точки зрения семантической
корректности (соответствие типов и проч.). В нем нет поддержки
современных способов структурирования кода и данных. Это осознавали и
сами разработчики. По признанию самого Бэкуса, перед ними стояла
задача разработки скорее компилятора, чем языка. Понимание
самостоятельного значения языков программирования пришло позже.
Появление фортрана было встречено еще более яростной критикой, чем
внедрение ассемблера. Программистов пугало снижение эффективности
программ за счет использования промежуточного звена в виде
компилятора. И эти опасения имели под собой основания: действительно,
хороший программист, скорее всего, при решении какой-либо небольшой
задачи вручную напишет код, работающий быстрее, чем код, полученный
как результат компиляции. Через некоторое время пришло понимание
того, что реализация больших проектов невозможна без применения
языков высокого уровня. Мощность вычислительных машин росла, и с тем
падением эффективности, которое раньше считалось угрожающим, стало
возможным смириться. Преимущества же языков высокого уровня стали
настолько очевидными, что побудили разработчиков к созданию новых
языков, все более и более совершенных.
4. Бейсик. Бейсик [BASIC - Beginner's All-purpose Symbolic Instruction
Code] - язык программирования высокого уровня, разработанный в 1963 1964 гг. в Дартмутском колледже Томасом Куртом и Джоном Кемени.
Первоначально предназначался для обучения программированию.
Отличается простотой, легко усваивается начинающими программистами
благодаря наличию упрощенных конструкций языка фортран и
встроенных математических функций, алгоритмов и операторов.
Существует множество различных версий бейсика, которые не полностью
совместимы друг с другом. Некоторые реализации бейсика включают
средства обработки данных и наборов данных.
Большинство версий бейсика используют интерпретатор, который
преобразует его компоненты в машинный код и позволяет запускать
программы без промежуточной трансляции. Некоторые более
совершенные версии бейсика позволяют использовать для этой цели
трансляторы. На IBM PC широко используются Quick Basic фирмы
Microsoft, Turbo Basic фирмы Borland и Power Basic (усовершенствованная
версия Turbo Basic, распространяемая фирмой Spectra Publishing ). В
начале 1999 г. фирма Microsoft выпустила версию языка Visual Basic 6.0
(VB 6.0), предназначенную для создания многокомпонентных
- 76 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
программных приложений для систем уровня предприятий. Например,
язык Lisp используется для создания экспертных систем, язык Java - для
разработки сетевых (web)- приложений.
- 77 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Революция в сфере информационно-коммуникационных технологий,
бурное развитие электронной индустрии, глобальные процессы
компьютеризации, развитие Интернета, создавшие предпосылки
возникновения информационного общества, изменяют представления о
лидерах и центрах мирового прогресса. Современные процессы,
происходящие в мировом и региональном взаимодействии, связанные с
появлением новых независимых государств, новых индустриальных стран
и «взрывом» информационной технологии, позволяют отметить, что в
недалёком будущем следует ожидать появления информационных
обществ.
Формирование и совершенствование информационных технологий один из главных факторов современности общества. Распространение ИТ
преобразует жизнь людей, облегчает профессиональную деятельность,
предоставляет больше свободного времени, способствует развитию в
экономической, культурной, образовательной и других сферах. Развитие
информационно - телекоммуникационной инфраструктуры в масштабах
страны – это необходимое условие для того, чтобы предприятия могли
выйти на зарубежные виртуальные рынки, взять на вооружение самые
передовые
технологии
электронного
бизнеса,
а
создание
общенациональных банков данных позволит сделать их привлекательнее
для потенциальных клиентов, партнеров и инвесторов. Но
информационная насыщенность, с одной стороны, изменила мир, но с
другой - и создала новые проблемы, которые не были заранее
предусмотрены. Ведь сегодня весь мир наиболее быстро изменяется
именно в информационной сфере.
В России социальная и политическая перестройка, формирование
рыночной
экономики
объективно
привели
к
необходимости
существенного изменения информационных отношений в обществе.
Несмотря на значительное расширение в последнее время рынка
информационных услуг и продуктов, информационное обеспечение
органов государственного управления, хозяйствующих субъектов и
граждан остается на низком уровне. Возможность доступа к информации,
как правило, ограничивается ее ведомственной принадлежностью и
обусловлена зачастую должностным положением и социальным статусом
потребителя. Не решена проблема доступа к территориально удаленным
информационным
ресурсам.
Большинство
населения
получает
- 78 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
информацию в традиционном виде - печатные издания, радио,
телевидение.
Информационно-телекоммуникационные
системы
функционируют в основном в интересах государственных органов власти.
Такое положение дел приводит к дублированию работ, избыточности в
сборе первичной информации, удорожанию разработок и эксплуатации
систем. Кроме того, ведомственная разобщенность затрудняет обмен
информацией и доступ к ней. Информационные услуги, ресурсы и
программные продукты распространены по территории России крайне
неравномерно, причем в основном ими обеспечены краевые центры. Это
распределение соответствует распределению основных научных и
информационных центров России и не учитывает потребности населения
и органов управления.
Именно поэтому требует скорейшего решения задача выравнивания
информационного потенциала. Отечественная информационная индустрия
должна развиваться с учетом мировых достижений в области
информационных технологий и средств телекоммуникационного обмена.
Это позволит России выйти на мировой уровень технического развития. В
основе такой целенаправленной деятельности лежит долговременная
программа создания системы информационного обеспечения всех
потребителей информации в стране, которая предоставит им возможность
использования новых информационных технологий на базе широкого
применения
информационно-вычислительных
ресурсов
и
автоматизированной системы связи.
Современное общество наполнено и пронизано потоками информации,
которые нуждаются в обработке. Поэтому без информационных
технологий, равно как и без энергетических, транспортных и химических
технологий, оно нормально функционировать не может.
- 79 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Библиографический список
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Горохов, В.Г. Философия науки и техники/ В.Г. Горохов, В.С.
Степин. – М., 1995.
Информатика. Компьютерная техника. Компьютерные технологии. /
под ред. О.И. Пушкаря.- Киев.: Изд. центр «Академия», 2001.
Клименко, С. Интернет: среда обитания информационного общества/
С. Клименко, В. Уразметов. - Протвино: РЦФТИ, 1995.
Колин, К.К. Информационная цивилизация: будущее или
реальность?/ К.К. Колин – М.; Изд-во РГБ «Пашков дом», 2001.
Колин, К.К. Фундаментальные основы информатики: социальная
информатика/ К.К. Колин - М.: Академический проект, 2000.
Информатика/ А.П. Курносов [и др.]; под ред. А.П. Курносова.-М.:
КолосС, 2005.-272 с
Образование и XXI век: информационные и коммуникационные
технологии. - М.: Наука, 1999.
Wikipedia
[электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki/IT-специалист
http://ru.wikipedia.org/wiki/Портал:Компьютерные_технологии
Glossary
[электронный
ресурс]
Режим
доступа:
http://www.glossary.ru/cgi - bin/gl_art2.cgi?qqragmm
http://revolution.allbest.ru/programming/00004698_0.html
http://ru.wikipedia.org/wiki/Информационное_общество
- 80 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ………………………………..…...………………………….......3
1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ИХ РОЛЬ
В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ ……………………………………………….5
1.1. Цели и задачи изучения дисциплины…………………………………...5
1.2. Понятие и особенности современного информационного
общества ……………….….……………………………………...........................5
1.3. Информация и ее виды. Информационный ресурс…………….……...7
1.4. Основные задачи информатизации …………….….………….………10
1.5. Информационный рынок и его сектора..……………………..……….11
1.6. Понятие «система», особенности системы…………….….…………..14
1.7. Информационные технологии, история развития ИТ.
Классификация ИТ. Тенденции развития ИТ………………….……………...18
1.8. Информационная система и автоматизированная
информационная система (АИС). Классификация АИС……………………...22
2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ
ТЕХНОЛОГИИ………………………………………………………………...29
2.1. Роль и место информационных технологий в современном
обществе……………………………………………………………………….…29
2.2. Этапы развития современных информационных технологий……....33
2.3.Характеристика современных информационных технологий.............39
3. КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В НАУКЕ
И ОБРАЗОВАНИИ……………….…………………………………………....42
3.1. Понятие познания. Информационный процесс как основа
познавательной деятельности. Теоретическое знание как модель
предметной области…………………………….…………….……………..…..42
3.2. Методы научного познания и их совершенствование
на базе вычислительной техники……………………………....…………..…..44
4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ
ОРГАНИЗАЦИИ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ…………………………...…..…47
4.1. База данных………………………………………………….………….47
4.2. Система управления базами данных………………………………….50
5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ ИНТЕРНЕТА………………...….54
5.1. Ресурсы Интернета, их назначение и характеристики…………........54
5.2. Электронная почта……………………………………………………...56
- 81 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5.3. Понятие об электронной цифровой подписи. Техническое
обеспечение электронной цифровой подписи. Организационное
обеспечение электронной цифровой подписи……………………………..…..57
6. ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ……………………………………62
6.1. Основные концепции языков программирования…...………………..62
6.2. История развития языков программирования………………………...68
6.3. Современные языки программирования………………………………69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………..………………………….…78
Библиографический список……………………………………………..…..80
- 82 -
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ
Р. Г. Хисматов, Р. Г. Сафин,
Д. В. Тунцев, Н. Ф. Тимербаев
СОВРЕМЕННЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
Редактор Л. Г. Шевчук
Подписано в печать 08.04.2014
Бумага офсетная
Печать Riso
5,25 уч.-изд. л.
Тираж 100 экз.
Формат 6084 1/16
4,88 усл.печ.л
Заказ
«С» 34
Издательство Казанского национального исследовательского
технологического университета
Офсетная лаборатория Казанского национального
исследовательского технологического университета
420015, Казань, К.Маркса, 68
- 83 -
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
983
Размер файла
2 016 Кб
Теги
современные, технология, компьютерные, 1592, 7810
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа