Презентация "Новые информационные технологии" (10 класс) по информатике – проект, доклад

Новые информационные технологии. Понятие информационной технологии как составной части информатики. Основные идеи новой технологии решения задач на ЭВМ. Этапы развития информационных технологий. Виды информационных технологий.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Те х н о л о г и я при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Под п р о ц е с с о м следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов. Под технологией материального производства понимают процесс, определяемый совокупностъю средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения материального продукта. Информация является одним из ценнейших ресурсов общества наряду с такими традиционными материальными видами ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Информационная технология – процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КАК АНАЛОГ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

Цель технологии материального производства – выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы. Цель информационной технологии – производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Компоненты технологий для производства материальных продуктов

Подготовка сырья и материалов Производство материального продукта Сбыт произведенных продуктов потребителям

Компоненты технологий для производства информационных продуктов

Сбор данных или первичной информации Обработка данных и получение результатной информации Передача результатной информации пользователю для принятия на ее основе решений

Новая информационная технология

Информационная технология (ИТ) - к настоящему времени прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит ПК, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение ПК в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития ИТ и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: новая, компьютерная или современная. В понятие новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно – телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НОВОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ

Новая информационная технология – информационная технология с "дружественным" интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства. Три основных принципа новой информационной технологии: интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; интегрированность (стыковка, взаимосвязь) программных продуктов; гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач. Термин новая информационная технология отражает в ее структуре не только технологии, основанные на использовании компьютеров, но и технологии, основанные на других технических средствах, особенно на средствах, обеспечивающих телекоммуникацию. Термин НИТ постепенно начинает исчезать, а под ИТ начинают понимать тот смысл, который вкладывается в НИТ.

Под интерфейсом в информатике понимается совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств вычислительной сис­темы и (или) программ. Дружественный интерфейс – это наглядные и понятные для пользователя средства его взаимодействия с компьютером, не требующие от него предварительного обучения: меню, форматированные экраны, подсказки в диалоге. Интеллектуальный интерфейс - совокупность средств взаимодействия пользователя с ЭВМ на естественном языке, включающая диалоговый процессор, планировщик, преобразующий описание задачи в программу ее решения на основе информации, хранящейся в базе знаний, и монитор, осуществляющий управление всеми компонентами интерфейса.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС

1. Он должен иметь средства для анализа поступающих на вход системы текстовых (возможно, и речевых) сообщений. При этом он должен обеспечивать понимание сообщений пользователя. При обмене между пользователем и системой только письменными сообщениями в интерфейсе должны быть использованы те процедуры, которые применяются в компьютерной лингвистике для анализа и синтеза текстов. При речевом общении в состав интерфейса должны быть включены блоки анализа речевых сообщений и синтеза таких сообщений. 2. В интерфейсе должны быть средства, позволяющие преобразовывать тексты-задания, поступающие от пользователя, в программы, понятные для ЭВМ. То есть, должны быть процедуры, осуществляющие переход от текстового задания к записи на языке программирования, и средства, используемые для перевода записей программ на языках программирования высокого уровня на машинные языки. 3. В состав интерфейса должны быть включены средства объяснения и обоснования решений. Современные ПЭВМ имеют дружественный интерфейс и некоторые элементы интеллектуального интерфейса. Создание интеллектуального интерфейса позволит пользователю работать непосредственно с ЭВМ, не обращаясь к помощи ИТ-специалистов. Окончательная схема решения задач коллективом пользователей, одновременно взаимодействующих с интеллектуальной системой в режиме разделения времени между ними, будет иметь вид, представленный на след. рисунке.

ОСНОВНЫЕ ИДЕИ НОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ЭВМ

В 70-х годах XX века центральная задача создания новых ИТ состояла в поиске технологий, которые из цепочки "задача - решение" исключили бы людей, специально занятых преобразованием задач в форму, понятную ЭВМ, т.е. программистов, исполняющих роль посредников между пользователями и ЭВМ. В процессе решения задачи на ЭВМ участвовали три категории лиц, стоящих между пользователем, желающим решить задачу, и техническими средствами, обеспечивающими поиск решения: Аналитики преобразовывали исходную форму задачи, возникшую у пользователя, в форму, которая позволит описать алгоритм ее решения. Прикладные программисты по этому заданию, используя технологию программирования, переводили алгоритм в форму, приемлемую для ЭВМ. Информационные работники, имеющие дело с банками и базами данных, обеспечивали нужную для решения задачи информацию. Интеллектуальные и дружественные интерфейсы позволяют уже сегодня вывести прикладных программистов из схемы решения задачи. В перспективе должны исчезнуть все посредники между пользователем и ЭВМ.

Инструментарий информационной технологии

Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.п. Для ИТ такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Выделим отдельно из этих средств программные продукты и назовем их инструментарием, а для большей четкости можно его конкретизировать, назвав программным инструментарием информационной технологии. Инструментарий информационной технологии – один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель. Примеры инструментария: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), экспертные системы и т.д.

КАК СООТНОСЯТСЯ ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА

ИТ тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. При этом ИТ является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель ИТ – в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию. ИС является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель ИС – организация хранения и передачи информации. ИС представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации. Реализация функций ИС невозможна без знания ориентированной на нее ИТ. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы. В сочетании двух информационных технологий – управленческой и компьютерной – залог успешной работы информационной системы.

Составляющие информационной технологии

Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т.п., могут применяться и в информационной технологии. Прежде чем разрабатывать эти понятия в любой технологии, в том числе и в информационной, всегда следует начинать с определения цели. Затем следует провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий. На след рис. технологический процесс переработки информации представлен в виде иерархической структуры, состоящей из этапов, действий, операций.

ХАРАКТЕРИСТИКА УРОВНЕЙ

1 - й у р о в е н ь – э т а п ы, где реализуются сравнительно длительные технологические процессы, состоящие из операций и действий последующих уровней. 2 - й уровень – операции, в результате выполнения которых будет создан конкретный объект в выбранной на 1-м уровне программной среде. 3-й уровень – действия – совокупность стандартных для каждой программной среды приемов работы, приводящих к выполнению поставленной в соответствующей операции цели. Каждое действие изменяет содержание экрана. 4-й уровень – элементарные операции по управлению мышью и клавиатурой.

КАК СЛЕДУЕТ ПОНИМАТЬ ЭТАП

Технология создания шаблона формы документа в среде текстового процессора Word 6.0 состоит из следующих этапов: этап 1 – создание постоянной части формы в виде текстов и таблиц; этап 2 – создание постоянной части формы в виде кадра, куда затем помещается рисунок; этап 3 – создание переменной части формы; этап 4 – защита и сохранение формы.

Как следует понимать операцию

Этап 2 технологии создания постоянной части формы документа в виде кадра в среде текстового процессора Word 6.0 состоит из следующих операций: операция 1 – создание кадра; операция 2 – настройка кадра; операция 3 – внедрение в кадр рисунка.

КАК СЛЕДУЕТ ПОНИМАТЬ ДЕЙСТВИЕ

Операция 3 – внедрение в кадр рисунка в среде текстового процессора Word 6.0 состоит из следующих действий: действие 1 – установка курсора в кадре; действие 2 – выполнение команды ВСТАВКА,Рисунок; действие 3 – установка значений параметров в диалоговом окне.

Как следует понимать элементарную операцию

Ею может быть: ввод команды, нажатие правой кнопки мыши, выбор пункта меню и т.п. Необходимо понимать, что освоение информационной технологии и дальнейшее ее использование должны свестись к тому, что вы должны сначала хорошо овладеть набором элементарных операций, число которых ограничено. Из этого ограниченного числа элементарных операций в разных комбинациях составляется действие, а из действий составляются операции, которые определяют тот или иной технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию).

ТРЕБОВАНИЯ К ИТ

ИТ должна: Обеспечивать высокую степень разделения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), операции, действия; Включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели; Иметь регулярный характер. Этапы, действия, операции технологического процесса могут быть стандартизированы и унифицированы, что позволит более эффективно осуществлять целенаправленное управление информационными процессами.

ВИДЫ ИТ

Информационная технология обработки данных Информационная технология управления Автоматизация офиса Информационная технология поддержки принятия решений Информационная технология экспертных систем

Информационная технология обработки данных

Предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и стандартные процедуры их обработки. Применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций управленческого труда. Например, в фирме на уровне исполнительской деятельности решаются следующие задачи: - обработка данных об операциях, производимых фирмой; - создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме; - получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.

Информационная технология управления

Целью этой технологии является удовлетворение информационных потребностей сотрудников фирмы, организации, имеющих дело с принятием решений. Эта технология ориентирована на работу в среде информационной системы управления. Для принятия решений на уровне управленческого контроля информация должна быть представлена в таком виде, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения. На этом этапе решаются следующие задачи: оценка планируемого состояния объекта управления; оценка отклонений от планируемого состояния; выявление причин отклонений; анализ возможных решений и действий. Эта технология направлена на создание отчетов: регулярных, специальных, суммирующих, сравнительных, чрезвычайных. Входная информация поступает из систем исполнительского уровня. Выходная информация формируется в виде отчетов в удобном для принятия решений виде. Информационная система содержит базу данных по проведенным операциям и нормативные документы, определяющие планируемое состояние объекта управления.

АВТОМАТИЗАЦИЯ ОФИСА

Автоматизация офиса призвана обеспечить рациональную автоматизацию управленческого труда. Автоматизированный офис предоставляет новые средства коммуникации с внешним окружением. Информационная технология автоматизированного офиса - организация и поддержка коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией. Офисные автоматизированные технологии позволяют, например, повысить производительность труда секретарей, улучшить принимаемые менеджерами решения. В настоящее время известны десятки программных продуктов, обеспечивающих технологию автоматизации офиса: текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, электронный календарь, аудиопочта, телеконференции, видеотекст, хранение изображений, специализированные программы управленческой деятельности: ведения документов, контроля над исполнением приказов и т.д. Широко используются: аудио- и видеоконференции, факсимильная связь, ксерокс и другие технические средства.

ИНФОРМАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ

Системы поддержки принятия решений и соответствующая им информационная технология появились в конце 70-х - начале 80-х гг. XX века, чему способствовали широкое распространение персональных компьютеров, стандартных пакетов прикладных программ, а также успехи в создании систем искусственного интеллекта. Главная особенность данной технологии - качественно новый метод взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения происходит в результате итерационного процесса, в котором участвуют: система поддержки принятия; человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений. Окончание итерационного процесса происходит по инициативе человека. Отличительные характеристики этой технологии: ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач; сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе; направленность на непрофессионального пользователя; высокая адаптивность к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя. Данная технология может использоваться на любом уровне управления. Кроме того, решения, принимаемые на различных уровнях управления, часто должны координироваться. Поэтому важной функцией и систем, и технологий является координация лиц, принимающих решения как на разных уровнях управления, так и на одном уровне.

Информационная технология экспертных систем

Экспертные системы основаны на использовании искусственного интеллекта. Они дают возможность получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания. Экспертные системы трансформируют опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик), на основе которых и выдают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Сходство ИТ, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Различия. - Решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология ЭС, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. - ЭС поясняют свои рассуждения в процессе получения решения. - Используется новый компонент ИТ - знания. База знаний содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется. Все используемые правила образуют систему. Помимо базы знаний основными компонентами ЭС являются интерфейс пользователя, интерпретатор и модуль создания системы. Интерфейс пользователя служит для ввода информации и команд в ЭС и получения выходной информации. Интерпретатор производит обработку знаний, находящихся в базе знаний. Модуль создания системы служит для создания набора правил. Для представления базы знаний специально разработаны языки Лисп и Пролог.

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Существует несколько точек зрения на развитие ИТ, которые определяются различными признаками деления. Общим для всех подходов является то, что с появлением ПК начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека как для профессиональной сферы, так и для бытовой.

Признак деления – вид задач и процессов обработки информации.

1 - й э т а п (60 – 70-е гг.) – обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация операционных рутинных действий человека. 2- й э т а п (с 80-х гг.) – создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач.

Признак деления – проблемы, стоящие на пути информатизации общества

1-й этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных при ограниченных возможностях аппаратных средств. 2 - й э т а п (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360. Проблема – отставание ПО от уровня развития аппаратных средств. 3 - й э т а п (с начала 80-х гг.) – компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а ИС – средством поддержки принятия его решений. Проблемы – максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде. 4 - й э т а п ( с начала 90-х гг.) – создание современной технологии межорганизационных связей и информационных систем. Наиболее существенные из проблем: - выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи; - организация доступа к стратегической информации; - организация защиты и безопасности информации.

Признак деления – преимущество, которое приносит ИТ

1- й этап (с начала 60-х гг.) - эффективная обработка информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов ВЦ. Основной критерий оценки эффективности создаваемых ИС - разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основная проблема - психологическая – плохое взаимодействие пользователей и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. 2-й этап (с середины 70-х гг.) связан с появлением ПК. Изменился подход к созданию ИС – ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе - как централизованная обработка данных, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя. 3- й этап ( с начала 90-х гг.) связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. ИС имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь управленцу. Соответствующие ИТ должны помочь организации выстоять в конкурентной борьбе и получить преимущество.

Признак деления – виды инструментария технологии

1 - й э т а п (до второй половины XIX в.) – ручная ИТ, инструментарий - перо, чернильница, книга. Коммуникации - ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель – представление информации в нужной форме. 2- й этап (с конца XIX в.) – механическая ИТ, инструментарий - пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель – представление информации в нужной форме более удобными средствами. 3 - й э т а п (40 – 60-е гг. XX в.) – электрическая ИТ, инструментарий - большие ЭВМ и соответствующее ПО, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны. Изменяется цель технологии. Акцент начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания. 4- й э т а п (с начала 70-х гг.) – электронная ИТ, инструментарий - большие ЭВМ и создаваемые на их базе АСУ и ИПС, оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды, особенно на организацию аналитической работы. 5 - й э т а п (с середины 80-х гг.) – новая ИТ, инструментарий - ПК с набором стандартных программных продуктов разного назначения. Происходит создание систем поддержки принятия решений специалистами. Эти системы имеют встроенные элементы анализа и интеллекта для разных уровней управления, реализуются на ПК и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.