Информационная система идентификации изображений

ВВЕДЕНИЕ

Информационные технологии – весьма широкое определение, под  которое попадает ряд отдельных  технических средств и приемов  работы с информацией. Но, как правило, в процессе работы с информацией  люди имеют дело со вполне определенной связанной последовательностью  взаимодействий с различными средствами. В зависимости от шкалы времени (от оперативных до долгосрочно-стратегических задач) и масштаба действий (от одного рабочего места до целой компании) могут обнаруживаться разные связи  и последовательности, и для управления ими нужны разные методы. Методы варьируются также по степени  алгоритмизации и рационализации.

Наиболее рационально  алгоритмизированная совокупность методов и средств работы с  информацией – информационная система. Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации.

Автоматическая обработка  визуальной информации является одним  из важнейших направлений в области  искусственного интеллекта. Интерес  к проблемам компьютерной обработки  определяется расширением возможностей, как самих компьютерных систем, так и разработкой новых технологий обработки, анализа и идентификации различных видов изображений. При этом для создания эффективных технологий разрабатываемые методы и алгоритмы должны удовлетворять ряду требований по быстродействию и точности. 

1 ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

Термин информационная система (ИС) используется как в широком, так и в узком смысле.

В широком смысле информационная система — совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

Федеральный закон РФ от 27.07.2006 года № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» трактует понятие информационной системы как  «совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств»[2].

Одно  из наиболее широких определений  ИС дал М. Р. Когаловский: «информационной системой называется комплекс, включающий вычислительное и коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства и информационные ресурсы, а также системный персонал и обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей».

Стандарт ISO/IEC 2382-1 дает следующее определение: «Информационная система — система обработки информации, включающая связанные с ней ресурсы, такие как людские, технические и финансовые, предназначенная для обеспечения информацией и распространения информации».

Российский  ГОСТ РВ 51987 определяет информационную систему, как «АС, результатом функционирования которой является представление выходной информации для последующего использования».

ИС  в узком смысле рассматривают  как программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации  целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой  обработки, возможность получения, модификации и хранения информации[3].

Информационные  системы бывают разного назначения и масштаба. Также информационные системы отличаются по степени охвата сфер деятельности предприятия (учитывают  ли они только бухгалтерию или  также и склад, финансы, производство и т.д.). Однако все информационные системы обладают рядом свойств, которые являются для них общими:

• ИС предназначены для сбора, хранения и обработки информации. Таким образом, в основе любой информационной системы лежат средства хранения и доступа к данным;
• ИС предназначены для конечного пользователя, не являющегося специалистом в области вычислительной техники. Из этого следует, что ИС должны включать в себя клиентские приложения, обеспечивающие интуитивно понятный интерфейс. [4]

В любом  случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных». 

1. Основные понятия информационной системы

Информационная система — это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. 
Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации компьютера. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

Необходимо понимать разницу  между компьютерами и информационными  системами. Компьютеры, оснащенные специализированными  программными средствами, являются технической  базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима  без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

Информационная система в целом—автоматизированная система, предназначенная для организации, хранения, пополнения, поддержки и представления пользователям информации в соответствии с их запросами.

Рисунок 1. Укрупненная функциональная схема информационной системы.

1—система организации, хранения и представления информации;

2—система ввода, обновления и корректировки информации;

3—система потребления информации.

Как видно из схемы, изображенной на рисунке 1, область определения любой информационной системы (предметная область) представляет собой некоторое информационное пространство, содержащее совокупность информационных объектов. Каждый из объектов может быть описан с точки зрения систем организации и хранения, ввода, обработки и поиска информации, систем потребления информации и взаимосвязей данного объекта с другими объектами рассматриваемой предметной области. В общем случае информационное пространство неоднородно, так как содержит информационные объекты, различающиеся по методам формирования, организации и пополнения информации.

Все преобразования информации, осуществляемые системой 1, можно свести к пяти основным процедурам: хранение, поиск, обработка, ввод, вывод. Первые три  процедуры являются внутренними, а  четвертая и пятая обеспечивают связь данной системы с объектами  предметной области, т. е. источниками  информации и внешней средой (потребителями  информации).

Эффективность управления любой  динамической системой (технологическим  процессом, производством, процессом  создания нового изделия и т. д.) во многом определяется тем, как организованы хранение, поиск, обработка и пополнение информации. Очевидно, что управление возможно только в той системе, в  которой четко определены информационные связи, как между отдельными элементами, так и с внешней средой. В  этом случае обеспечиваются возможность  координации деятельности различных  подсистем, сопряжения данной системы  управления с системами более  высокого и более низкого уровней.

Информация, выдаваемая информационной системой потребителю, является одним  из ресурсов, позволяющих повысить производительность труда и эффективность  его деятельности. Важнейшим аспектом взаимоотношений потребителя и  информационной системы является по возможности наиболее полное и рациональное удовлетворение информационной потребности  пользователя, другими словами, обеспечение  эффективного использования информационных ресурсов. Это, в свою очередь, предполагает доведение информации до потребителя в требуемом объеме, в заданные сроки и удобной для восприятия форме. Именно использование информационных ресурсов, таким образом, позволяет минимизировать расход всех других видов ресурсов (материальных, трудовых, финансовых, вычислительных) при информационном обеспечении потребителей.

Таким образом, информационные ресурсы представляют собой один из обязательных элементов, необходимых  для осуществления любого вида человеческой деятельности: производства, управления, научных исследований, проектирования новой техники и технологии, подготовки и переподготовки кадров.

Области применения информационных приложений разнообразны: страхование, транспорт, образование и т. д. И  конечно, в зависимости от конкретной области применения информационные системы очень сильно различаются  по своим функциям, архитектуре, реализации.

В целом информационные системы  определяется следующими свойствами:

1) любая информационная  система может быть подвергнута  анализу, построена и управляема  на основе общих принципов  построения систем; 
2) информационная система является динамичной и развивающейся; 
3) при построении информационной системы необходимо использовать системный подход; 
4) выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения; 
5) информационную систему следует воспринимать как человеко-машинную систему обработки информации.

Любая ИС предназначена для  сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой ИС лежит  среда хранения и доступа к  данным. Среда — совокупность ресурсов, предоставляемых в распоряжение пользователя системы. Среда должна обеспечить уровень надежности хранения и эффективность доступа, соответствующие области применения ИС.

Трудно найти область  деловой активности, в которой  сегодня можно было бы обойтись без  использования информационных систем.

Внедрение информационных систем может способствовать: 
• получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов; 
• освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации; 
• обеспечению достоверности информации; 
• совершенствованию структуры информационных потоков (включая систему документооборота); 
• предоставлению потребителям уникальных услуг; 
• уменьшению затрат на производство продуктов и услуг (включая информационные).[5]

ИС ориентируются на конечного  пользователя, например, бухгалтера. Такие  пользователи могут быть очень далеки от мира компьютеров. Для них персональный компьютер — всего лишь орудие собственной профессиональной деятельности. Поэтому ИС обязана обладать простым, удобным, легко усваиваемым интерфейсом, который должен предоставить конечному пользователю все необходимые для его работы функции, но в то же время не дать ему возможность выполнять какие-то лишние действия. Обычно этот интерфейс является графическим: с меню, кнопками, подсказками и т. п.

 

 

 

1.2 Структура информационной  системы

Структура системы – состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы. Если отдельные элементы системы разнесены по разным уровням и характеризуются внутренними связями, то говорят об иерархической структуре системы. 

Добавление к понятию  система слова информационная отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые информационные продукты.

Для функционирования ИС необходимы следующие  основные компоненты:

• база данных (БД);
• схема базы данных;
• система управления базой данных (СУБД);
• приложения;
• пользователи;
• технические средства.

Рассмотрим  кратко каждый из этих компонентов. Начнем с базы данных. Существует немало определений  этого понятия. Одно из определений БД, которое Крис Дейт, один из главных экспертов в области баз данных, дает в начале своего учебного курса: «Базу данных можно рассматривать как подобие электронной картотеки, то есть хранилище для некоторого набора занесенных в компьютер файлов данных».

Из  этого определения следует, что  база данных — это просто колоссальный набор данных. Но файл может содержать довольно большое количество данных и не быть базой данных. Важным свойством БД является то, что база данных может себя описать. Можно сказать, что БД обязательно содержит — данные и метаданные. Данные — это данные пользователя или предприятия, использующего систему, и связанные с его деятельностью. Метаданные — это данные о данных или схема базы данных, которая описывает структуру обычных данных и дает о них фундаментальную информацию.

Пользователей можно разделить на три большие  группы: прикладные программисты, пользователи, администраторы.

Прикладные  программисты — отвечают за написание  бизнес-приложений, использующих базу данных (например, приложения по автоматизации  бухгалтерского учета, маркетинга). Приложения выполняют над данными стандартные  операции: выборку существующей информации, вставку новой информации, удаление или обновление существующей информации. Все эти функции выполняются  через соответствующий запрос к  СУБД.

Конечные  пользователи — работают с информационной системой непосредственно через рабочую станцию или терминал. Пользователь получает доступ к БД, используя одно из приложений.