Лекции по "Информатике"

В процессе своей деятельности хозяйствующий  субъект использует несколько видов  информации, которая может классифицироваться по различным признакам. Наиболее важные среди них  следующие:

-  по функциям управления информация может быть

Прогнозная информация отражает вероятностные утверждения о том или ином будущем событии,

плановая, - имеющая директивный характер, указывает на процессы или факты, которые должны иметь место в планируемом периоде,

учетная - фиксируется в бухгалтерских и других документах и отражает фактически происшедшие события,

нормативная - предназначена для определения ресурсов (материальных, финансовых, трудовых, энергетических и др.),

справочная - для расшифровки используемых в документации кодов, регулирующая - для корректировки плановых показателей в процессе функционирования предприятия,

аналитическая – для формирования управляющих воздействий на структурные подразделения. В рамках выделенных классов выделяют подклассы. Например, учетная информация делится на: ценовую, информацию о клиентах, информацию о сырье, материалах, полуфабрикатах, информацию о товарах и т.д.

Знания

Следующим важным понятием, используемым совместно с предыдущими (данные и информация), является понятие  “знания”, которое относится к базовым категориям искусственного интеллекта.

Знания – это обобщенный, систематизированный  и проверенный практикой результат изучения реальных процессов и объектов, представленный с помощью какого-либо языка.

Знания являются неотъемлемой частью современных интеллектуальных компьютерных средств.  С точки зрения психического отражения окружающей среды человеком различают знания осознанные и неосознанные. 

Соотношения между понятиями ²знания" и ²информация² такое же, как и между понятиями ²данные² и ²информация². Данные и знания всегда первичны, информация – вторична.

Так же как и данные знания, в  большинстве случаев, должны  быть обработаны для того, чтобы получить необходимую информацию.

Вместе с тем, данные и  знания различаются существенно по сути: если первые являются одной из форм первичной фиксации фактов или событий, то вторые – результатом осмысленного изучения и обобщения и систематизации типовых связей между объектами и процессами с последующей разработкой логических и других правил, предназначенных для получения нужной информации.

Знания находятся в поле зрении одного из научных направлений искусственного интеллекта известного как инженерия знаний.

Инженерия знаний предназначена для  изучения моделей и методов извлечения и формализации (представления) знаний эксперта (человека), необходимых для использования в практике управления..

 

Задача

Следующим важным, но трудно определяемым понятием, без которого затруднительно упорядочить процесс применения компьютеров в практике управления, является задача. В общем случае под задачей понимается формулировка направления действий, осуществление которых позволит достичь поставленную цель.

Задачи, решаемые с помощью компьютеров, по объему выполняемых логических и  вычислительных операций можно разделить на два класса: информационные (управленческие) и вычислительные.

Информационные (управленческие) задачи предназначены для поддержки управленческих функций и поэтому характеризуются большим объемом исходной информации, обработка которой в основном происходит за счет логических операций (сортировка, группировка, считывание и перезапись данных из одних таблиц в другие и т.д.) и операций ввода/вывода. При этом собственно вычислительных операций немного.

Вычислительные задачи ориентированы на поиск решений различного рода уравнений (дифференциальных, алгебраических, стохастических), поиск оптимальных решений, управление движением различных объектов и т.д.

В области экономики  преобладают информационные задачи, которые по характеру вычислительных процедур можно разделить на

- поисковые;

- расчетные (транзакционные);

-аналитические;

-интеллектуальные.

Поисковые  задачи, для решения которых разработаны специальные информационно-поисковые системы (ИПС) вначале периода использования компьютеров в экономике занимали незначительный объем. В основном задачи такого рода решались в библиографических, патентных, правовых и других сферах. Однако вместе с развитием электронного документооборота, а также глобальной, национальных, региональных, локальных и других сетей ситуация кардинально стала меняться. Наличие электронных архивов, больших хранилищ данных, ресурсов Интернет стимулировали разработку соответствующих инструментальных средств, что существенно повлияло на статус информационно-поисковых систем.

Класс расчетных задач наиболее  распространен в экономике, так как в него входят задачи обработки учетно-отчетной информации, а также разработки планов, базирующихся на оперативной и нормативно-справочной информации. Результаты решения предназначены для составления различного рода отчетов и отчетности (месячной, квартальной, годовой).

Следующий класс задач  предназначен для получения аналитической информации, необходимой для принятия решений. Здесь в основном выполняются обратные вычисления, так как требуется определять новые исходные условия хозяйствования, которые позволят получить нужные результаты (задача как сделать чтобы…?).

Класс интеллектуальных задач ориентируется на использование достижений в области искусственного интеллекта, целью которого является разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю – непрограммисту ставить и решать задачи, считающиеся интеллектуальными. К такого рода средствам относятся: экспертные системы, средства обработки нечетких множеств и слабоструктурированных данных: Data Minimg, Business Intelligence, нейросети, агентно-ориентированные системы и т. д.

Под интеллектуальными  системами понимают любую искусственно созданную формальную систему, предназначенную  для решения задач на основе выполнения  следующих базовых функций:

• целенаправленного поведения;
• обработки знаний;
• осуществления рассуждений;
• общения (ограниченное естественно-языковое).

 

5. Понятие информационного процесса и информационной технологии

 

Информационный процесс

Понятие информационного процесса в информатике является базовым, так как связывает в одно целое систему, цель, передачу, обработку и хранение информации, а также прямую и обратную связь. Как правило, под процессом понимается набор операций, которые вместе взятые создают результат. 

Информатику интересуют не процессы вообще, а информационные процессы, которые рассматриваются как совокупность последовательных действий над информацией с получением сведений для целей управления. Информационные процессы реализуются с помощью операций, главными из которых являются сбор и регистрация, ввод, передача, хранение и преобразование информации. Все они обладают фундаментальными особенностями, которые следует рассмотреть.

Сбор и  регистрация информации - это процесс  получения информации из внешнего мира и приведение ее к стандартному виду, позволяющему ввод в информационную систему. Ввод может быть ручным (информация находится на бумажном документе и переносится на машинный носитель работником бухгалтерии),  автоматизированным (информация извне передается по каналам связи) и автоматическим (информация из сборочного цеха передается по каналам связи от датчиков).

Передача информации предполагает наличие канала связи, а также кодирующего и декодирующего устройства. Эти устройства необходимы для преобразования ряда параметров сигнала, удовлетворяющих  требованиям канала связи. Начальное преобразование называется модуляцией, а обратное, обеспечивающее преобразование сигнала в исходное состояние – демодуляцией. Устройства, обеспечивающие эти преобразования, называются  модемами. В процессе передачи информация может теряться и искажаться, поэтому создаются защиты от помех. Поэтому каналы передачи сообщений характеризуются не только пропускной способностью, но и помехозащищенностью.

Хранение информации – это ее преобразование в соответствующее физическое состояние соответствующего носителя. Носители классифицируются по различным признакам:

• вид носителя: для использования человеком или компьютером;
• время хранения: оперативное или долговременное хранение;
• носитель: бумажные, магнитные, оптические, полупроводниковые, контактные.

Процесс хранения состоит в следующем: в некоторый  момент времени поступает сигнал, под влиянием которого происходит физическое изменение его материального  носителя. В последующий момент времени  состояние материального носителя вновь  преобразуется в исходный сигнал.

Процессы обработки – это любое преобразование информации с целью решения каких-либо задач. Основная проблема состоит в обеспечении инвариантности, то есть достижении сохранности смысла сообщения. Но так как одно и то же сообщение для разных пользователей может иметь разный смысл, поэтому преобразование должно иметь направленный характер, то есть производится в соответствии с целью конкретного потребителя.

 

6. Информация и управление. Понятие информационной системы управления

Управление — это элемент функционирования организационных систем (биологических, технических, социально-экономических и др.).

Для объяснения понятия ²информационная система² следует разъяснить содержания понятий ²система² и ²система управления².

Различают естественные и искусственные системы.

Примерами естественных систем являются: планетарная, водная, атмосферная, биологическая  и т.д.

Примерами искусственных систем могут  служить: производственные, энергетические, транспортные, информационные, финансовые  и т.д.

Система - это множество взаимосвязанных элементов или подсистем, которые сообща функционируют для достижения общей цели.

Подсистема – это часть системы, которая в свою очередь, также может рассматриваться в качестве системы. Всякая система характеризуется целью, границами, структурой, входом, выходом, прямой и обратной связью. Рассмотрим их содержание, имея в виду лишь искусственно создаваемые системы.

1. Цель создания системы – это идеальное, мысленное предвосхищение результата ее деятельности. В управлении цель принимает материальные формы в виде требований в достижении тех или иных технических, экономических, социальных и других показателей, отражающих состояние системы.

2. Границы системы определяются ее создателем путем ликвидации существующих связей с окружающей средой, за исключением тех, что называются входом и выходом.

Таким образом, всегда существует надсистемный субъект, который создает систему  в соответствии с определяемыми  им целями.

Указание границ системы требует употребления такого метода познания, как абстрагирование.

3. Выделенная  из среды или вновь созданная  система обладает структурой, под которой понимается совокупность элементов и связей между ними (множеством отношений). Связи (отношения) задаются либо графически (например, средствами теории графов), либо аналитически.

4. Вход и выход системы характеризуется объемами и содержанием информации, поступающей в систему и выдаваемую в окружающую среду.

5.  Прямая и обратная связи имеют непосредственное отношение к управлению системой, осуществляемого с помощью различного рода воздействий.

В системе управления, т.е. системе  в которой реализуется управление, выделяется субъект управления (аппарат  управления), т.е., управляющий орган, и объект управления (управляемая часть системы). Управление может быть как односторонним, так и с обратной связью. Примером одностороннего воздействия субъекта управления на управляемый объект может служить управление транспортом с помощью светофора, а с обратной связью – управление предприятием (организацией).

Информационная система  – это замкнутый информационный контур, состоящий из прямой и обратной связи, в котором, согласно информационным технологиям обрабатывается информация, циркулирующая в локальных и  других сетях.

Автоматизированная часть  информационной системы состоит из ряда компонентов, иллюстрируемых на рисунке. Из него видно, что ядром и связующим звеном всех компонентов информационной системы служит информационная технология.

 

Тема 2 Основные представления и обработки информации в компьютере

 

1. Меры информации (синтаксическая, семантическая, прагматическая)