Ноу Інти, лекція, обробка та зберігання інформації
3.1. Сфери застосування інформаційних технологій
Сфери застосування інформаційних технологій в сучасному суспільстві надзвичайно великі. У таблиці 3.1 наведені основні і похідні сфери використання ІТ.
У сучасному суспільстві основним технологічним засобом накопичення, переробки та захисту інформації служить корпоративний і / або персональний комп'ютер і програмне середовище, які суттєво вплинули як на концепцію побудови і використання технологічних процесів, так і на якість результату.
Таблиця 3.1. Сфери застосування інформаційних технологій
Таким чином, поняття інформаційна технологія є ємним поняттям, що відбиває сучасне уявлення про процеси перетворення і споживання інформації в інформаційному суспільстві.
3.2. Обробка інформації
Поняття обробки інформації є досить широким. Ведучи мову про обробку інформації, слід дати поняття інваріанта обробки. Зазвичай їм є сенс повідомлення (сенс інформації, що містяться в повідомленні). При автоматизованій обробці інформації об'єктом обробки служить повідомлення - і тут важливо провести обробку таким чином, щоб інваріанти перетворень повідомлення відповідали інваріанта перетворення інформації.
Мета обробки інформації, в цілому, визначається метою функціонування деякої системи, з якою пов'язаний розглянутий інформаційний процес. Однак для досягнення мети завжди доводиться вирішувати ряд взаємопов'язаних завдань.
Наприклад, початкова стадія інформаційного процесу - рецепція. У різних інформаційних системах рецепція виражається в таких конкретних процесах, як збір і / або відбір інформації (у системах науково-технічної інформації), перетворення фізичних величин у вимірювальний сигнал (в інформаційно-вимірювальних системах), подразливість і відчуття (в біологічних системах) і т. п.
Процес рецепції починається на кордоні, що відокремлює інформаційну систему від зовнішнього світу. Тут, на кордоні, сигнал зовнішнього світу перетворюється в форму, зручну для подальшої обробки. Для біологічних систем і багатьох технічних систем, наприклад Новомосковскющіх автоматів, цей кордон більш-менш чітко виражена. В інших випадках вона значною мірою умовна і навіть розпливчаста. Що стосується внутрішнього кордону процесу рецепції, то вона практично завжди умовна і вибирається в кожному конкретному випадку, виходячи зі зручності дослідження інформаційного процесу.
Слід зазначити, що незалежно від того, як "глибоко" буде відсунута внутрішня межа, рецепцію завжди можна розглядати як процес класифікації.
Формалізована модель обробки інформації
ІТ, як і будь-які інші технології, повинні відповідати таким вимогам:
- забезпечувати високий ступінь розчленовування всього процесу обробки інформації на етапи, операції, дії;
- включати весь набір елементів, необхідних для досягнення поставленої мети;
- мати регулярний і масштабований характер;
- етапи, дії, операції технологічного процесу повинні бути стандартизовані й уніфіковані, що дозволить більш ефективно здійснювати цілеспрямоване управління інформаційними процесами.
Використовувані у виробничій сфері такі технологічні поняття, як технологічний процес, технологічна операція, метрика, норматив і т. П. Можуть застосовуватися і в ІТ. Для цього слід починати з визначення мети. Потім варто спробувати провести структурування всіх передбачуваних дій, що призводять до наміченої мети, і вибрати необхідний програмний інструментарій (рис. 3.1).
1-й рівень - етапи. де реалізуються базові технологічні процеси, що складаються з операцій і дій наступних рівнів.
2-й рівень - операції, в результаті виконання яких буде створений конкретний об'єкт в обраній на 1-му рівні програмному середовищі.
3-й рівень - дії, сукупність стандартних для кожного програмного середовища прийомів роботи, що призводять до виконання поставленого у відповідній операції мети.
4-й рівень - елементарні операції з управління елементарними діями об'єктів.
збільшити зображення
Мал. 3.1. Технологічний процес переробки інформації у вигляді ієрархічної структури за рівнями
Традиційно в процесі обробки інформації використовуються як вимірювальна апаратура, що забезпечує вхідні дані, так і власне обробні (обчислювальні) системи. І ті й інші пройшли довгу дорогу розвитку разом з людською цивілізацією. У наступному пункті будуть перераховані основні віхи їх історії.
Якщо раніше обробної системою була людина або якісь механічні пристосування, то для проведення процесу обробки було досить сформулювати набір правил (інструкцій). Давно помітили, що повторюються операції доцільно автоматизувати в першу чергу і бажано передоручити машинам. При цьому людина, задаючи циклічне правило роботи машині, колосально виграє в трудовитратах.
- Завести лічильник-суматор і привласнити йому значення 0.
- Завести індекс (номер) поточної операції і привласнити йому значення 0.
- Отримати новий результат вимірювань.
- Додати його до лічильника-сумматору.
- Збільшити на 1 індекс поточної операції.
- Якщо він менше 1000, то перейти до кроку 3.
За минулий час суттєво ускладнилися завдання обробки інформації, розвинулися способи формулювання і записи правил роботи машин (програм роботи). Обчислювальні пристрої перетворилися в комп'ютери, а правила роботи - в комп'ютерні програми.
Програмування - процес і мистецтво створення комп'ютерних програм за допомогою мов програмування. Програмування поєднує в собі елементи мистецтва, науки, математики та інженерії.
У вузькому сенсі слова, програмування розглядається як кодування - реалізація одного або декількох взаємопов'язаних алгоритмів на деякій мові програмування. Під програмуванням також може розумітися розробка логічної схеми для інтегральної мікросхеми, а також процес запису інформації в мікросхему ПЗУ (постійного пам'яті) деякої електронної системи. У більш широкому сенсі програмування - процес створення програм, тобто розробка програмного забезпечення.
Укладачами програм є програмісти. Велика частина роботи програміста пов'язана з написанням і налагодженням вихідного коду на одній з мов програмування.
Різні мови програмування підтримують різні стилі програмування (або парадигми програмування). Частково мистецтво програмування полягає в тому, щоб на одному з мов ефективно реалізувати алгоритм, найбільш повно підходить для вирішення наявної завдання. Різні мови вимагають від програміста різного рівня уваги до деталей при реалізації алгоритму. Результатом цього часто буває компроміс між простотою і продуктивністю (або між часом програміста і часом користувача).
Єдина мова, безпосередньо виконуваний процесором - це машинний мову (також званий машинним кодом). Спочатку все програмісти опрацьовували весь алгоритм в машинному коді, але зараз ця важка робота вже не робиться. Замість цього програмісти пишуть вихідний код на мовах високого рівня (наприклад, С, С ++, С #, Java), а комп'ютер, використовуючи компілятор або інтерпретатор і уточнюючи всі деталі, транслює його в один або кілька етапів, в машинний код, готовий до виконання на цільовому процесорі. Якщо потрібен повний низькорівневий контроль над системою, програмісти пишуть програму на мові асемблера, мнемонічні інструкції якого перетворюються один до одного в відповідні інструкції машинного мови цільового процесора.
У деяких мовах замість машинного коду генерується інтерпретується двійковий код "віртуальної машини", також званий байт-кодом (byte-code). Такий підхід застосовується в мові Forth, деяких реалізаціях мов Lisp, Java, Perl, Python, а також в мовах платформи .NET від Microsoft.
Типовий процес розробки програм полягає, в загальному, з семи етапів:
- постановка задачі;
- формалізація;
- вибір або складання алгоритму;
- специфицирование;
- програмування;
- компіляція (трансляція);
- налагодження і тестування;
- запуск в експлуатацію.
Експлуатована програма має справу з даними різних типів, призначених для вирішення конкретних завдань.