Technologie informacyjne
Halina Tańska
Ogólna charakterystyka technologii
• Termin technologia oznacza naukowo uzasadniony sposób posługiwania się środkami technicznymi.
• Termin technologia oznacza sposób korzystania ze środków technicznych i różni się pojęciowo od terminu technika, który oznacza same środki techniczne.
• Technologia składa się z dwóch podstawowych elementów (warstw):
– Środków technicznych
– Wiedzy na temat sposobów posługiwania się tymi środkami
• Warstwa pierwsza zajmuje się badaniem własności i technicznych (potencjalnych) możliwości sprzętu.
Zadaniem warstwy drugiej jest opracowanie zasad,
warunków i procedur korzystania z tego sprzętu.
Funkcja technologii
• Funkcją technologii jest służenie człowiekowi w organizowaniu i
realizowaniu określonych prac za pomocą danego sprzętu w warunkach jak
najpełniejszego wykorzystania jego
technicznych (potencjalnych) możliwości w sposób racjonalny i efektywny.
• W ten sposób technologie przyczyniają się
do rozwoju cywilizacyjnego ludzkości.
Technologia informatyczna
• Pojęcie technologii informatycznej (TI) oznacza naukowo uzasadniony sposób posługiwania się środkami
informatycznymi do zbierania, przechowywania i udostępniania informacji.
• Do środków tych zalicza się sprzęt informatyczny:
urządzenia komputerowe z rozmaitymi urządzeniami wejścia / wyjścia oraz sprzęt komunikacyjny.
• W TI wyróżnia się następujące warstwy:
– Sprzęt informatyczny – Struktury danych
– Procedury związane z realizacją szeroko rozumianych prac przetwarzania danych.
Warstwy TI
• Warstwa sprzętowa opisuje urządzenia informatyczne w aspekcie ich użyteczności w procesach informacyjnych i w zasadzie nie zajmuje się ani problemami budowy, ani naprawy (konserwacją) tych urządzeń, o ile nie wiąże się to ściśle z budową i eksploatacją systemów informatycznych.
• Warstwa danych obejmuje problemy przystosowania danych do ich zapisu, przechowywania, przesyłania i przetwarzania w warunkach stosowania
sprzętu informatycznego.
• Zadaniem warstwy proceduralnej jest określenie warunków i sposobów posługiwania się techniką informatyczną, organizowanie i realizacja
konkretnych prac w zakresie przetwarzania danych. Sposoby te muszą być określone jednoznacznie i tak, aby prowadziły do realizacji zadania
stawianego przez użytkownika. Wymagania te spełniają procedury
algorytmiczne. Stąd dużego znaczenia nabiera algorytmizacja procesów informacyjnych wspieranych technologiami informatycznymi.
• Wszystkie trzy warstwy tworzą wspólną całość określoną technologią informatyczną.
Technologia informacyjna
• W ostatnich latach rozpowszechniło się pojęcie technologii
informacyjnej – IT (Information Technology). Zgodnie z Raportem UNESCO oznacza ono połączenie technologii informatycznej z technologiami pokrewnymi.
• Technologia informacyjna (IT) oznacza zespół środków (czyli urządzeń, takich jak komputery, sieci komputerowe), narzędzi (w tym oprogramowanie), metod, jak również innych technologii, które służą wszechstronnemu posługiwaniu się informacją.
• Współczesna technologia informacyjna obejmuje swoim zakresem:
informację, komputery, informatykę i komunikację. Swoimi
metodami reprezentowania współczesnych form informacji często inspiruje rozwiązania w zakresie technologii informatycznych.
Technologie informacyjne
Stosowane środki
techniczne Technologie informacyjne
Sprzęt komputerowy Technologie przetwarzania danych Technologie przetwarzania informacji Technologie przetwarzania wiedzy Technologie przetwarzania tekstów Sztuczna inteligencja
Masowe pamięci zewnętrzne Bazy danych
Hurtownie danych Środki transmisji danych +
komputery
Sieci komputerowe
Środki multimedialne Technologie multimedialne
Funkcje IT
• Do funkcji IT zalicza się:
– Ułatwienie organizowania i realizacji procesów informacyjnych: przyspieszenie zbierania,
przetwarzania, udostępniania i przesyłania danych (informacji, wiedzy)
– Zwiększenie wydajności tych procesów
– Odciążenie człowieka w zakresie wykonywania prac, zwłaszcza rutynowych, związanych z organizacją, realizacją tych procesów i przyczynienia się do zwiększenia aktywności oraz efektywności prac człowieka
– Wspomaganie procesów zarządzania
przedsiębiorstwem
Rozwój IT
• Technologie informacyjne rozwijają się wraz z
doskonaleniem wszystkich trzech warstw, czyli sprzętu, wiedzy na temat informacji i danych oraz ich
reprezentacji w urządzeniach technicznych, a także
wiedzy proceduralnej („know how”) na temat kierunków i sposobów użytkowania sprzętu.
• Ocenia się, że wśród tych trzech składników najszybciej zmienia się sprzęt zaś najwolniej – zakres i sposoby ich zagospodarowania. Zmiany sprzętu wynikają z ogólnego szybkiego postępu technicznego, co owocuje
nieustannym pojawianiem się wciąż nowych urządzeń.
Natomiast wiedza człowieka i jego doświadczenia, a
także pewna inercja myślowa i przyzwyczajenia ewoluują
z dużym trudem.
Bariery rozwoju IT
• Najpoważniejszą barierą rozwoju IT staje się postawa człowieka (użytkownika i informatyka) w zakresie nowych sposobów i kierunków
zastosowań narzędzi informatycznych.
• Niestety wiele osób nawet na stanowiskach kierowniczych nie rozumie i nie docenia
należycie współczesnych IT, przez co hamują ich adaptację do usprawnienia procesów
informacyjnych w podległych sobie
przedsiębiorstwach. Tymczasem bez ich aktywnego zaangażowania się skutki
wykorzystania IT są ograniczone.
Ogólna charakterystyka PD
• Przetwarzanie danych (PD) to przekształcanie treści i postaci danych metodą wykonywania systematycznych operacji, w celu uzyskania wyników w postaci z góry zaplanowanej.
• Termin ten oznacza pewien proces, którego zadaniem jest
doprowadzenie do uzyskania określonych wyników przeznaczonych dla użytkownika. Infologiczna interpretacja informacji i danych,
oparta na pojęciu komunikatu K, pozwala proces ten interpretować jako wytwarzanie danych wyjściowych WY (generowanie
komunikatów wyjściowych wynikowych) na podstawie danych wejściowych WE (początkowych), dostarczanych przez zbiór komunikatów wejściowych. Dane WE nie ulegają przy tym
zniszczeniu ani zużyciu, co sprawia, iż proces PD przyczynia się do powiększenia posiadanych dotąd danych o wyniki WY.
Przetwarzanie danych (PD)
• Termin przetwarzanie danych jest używany w różnym znaczeniu:
– W sensie szerszym – PD oznacza wszelkie prace wykonywane z wykorzystaniem
komputera
– W sensie węższym – PD oznacza przetwarzanie danych masowych
– PD oznacza też dziedzinę zastosowań
komputerów w obliczeniach ekonomicznych,
gospodarczych, statystycznych, społecznych.
Przetwarzanie danych i informacji
• W języku potocznym dane i informacje są zazwyczaj traktowane jako synonimy. Sprawia to, że odpowiednio terminy przetwarzanie danych i przetwarzanie informacji traktuje się jako terminy oznaczające to samo
pojęcie. Tymczasem ich synonimiczna równoważność jest zasadna tylko w przypadku pełnego utożsamiania danych i informacji.
• O przetwarzaniu danych będziemy mówić tylko w kontekście operacji wykonywanych na danych, tj operacji na elementach komunikatu K bez odwoływania się do jego treści.
• O przetwarzaniu informacji będzie mowa w aspekcie obsługi
informacyjnej użytkownika, którego interesują informacje, a nie dane jako
„surowiec”. Chodzi zatem o operacje na elementach (danych) pojedynczych komunikatów K lub ich wyselekcjonowanych podzbiorach, prowadzące się do nowego komunikatu czyli nowej treści informacyjnej.
• Uwaga: nie każda operacja przetwarzania danych jest równocześnie
operacją przetwarzania informacji, natomiast każda operacja przetwarzania informacji opiera się na jednej lub kilku operacjach przetwarzania danych.
Przetwarzanie wiedzy
• O przetwarzaniu wiedzy będziemy myśleć w kontekście operacji analizy, łączenia i interpretacji podzbioru informacji cząstkowych, w celu uzyskania zdolności do rozwiązania określonego problemu,
motywacji i stymulatora do sformułowania celu oraz podjęcia działań zgodnie z tym celem. Do operacji w tym zakresie należy zaliczyć m.in.: uczenie się, zdobywanie doświadczeń, wnioskowanie,
formułowanie opinii i rozwiązań zadań nowych, nieoczekiwanych itp.
Procesy przetwarzania wiedzy wymagają łącznego analizowania różnorodnych informacji: faktograficznych, proceduralnych,
normatywnych i innych stosownie do pojawiających się problemów.
• Informatyka dopiero zaczyna wnikać w ten obszar swoich
zastosowań, szczególnie w ramach rozwijania metod sztucznej inteligencji.
• Uwaga: każda operacja przetwarzania wiedzy jest operacją
przetwarzania informacji, lecz nie każda operacja przetwarzania informacji jest operacją przetwarzania wiedzy.
Struktura procesu PD
• Przetwarzanie danych to złożony proces, wymagający wykonania wielu czynności i operacji uporządkowanych w określonej
kolejności. Część z nich jest wykonywana tradycyjnie metodami
manualnymi. Niestety taki sposób postępowania jest czasochłonny i wiąże się z pojawianiem się wielu błędów. W związku z tym
specjaliści dążą do maksymalnej automatyzacji wszystkich prac, które może wykonać maszyna.
• W ogólnym ujęciu PD można traktować jako proces wymagający wykonania sekwencji prac, ujętych w ramach następujących faz:
– Faza wstępna – przygotowanie procesu PD – Faza zbierania danych
– Faza przygotowania WE do przetwarzania komputerowego – Faza przetwarzania zasadniczego
– Faza końcowa
Faza wstępna – przygotowanie procesu PD
• Ustalenie potrzeb informacyjnych użytkownika oraz określenie rodzaju i postaci wyników WY
• Ustalenie niezbędnych danych wejściowych WE, na podstawie których można uzyskać WY
• Wykonanie innych prac przygotowawczych, jak np. przygotowanie oprogramowania,
odpowiednich dokumentów.
Faza zbierania danych
• Zebranie danych WE
• Analiza jakości WE (ręczna kontrola kompletności i poprawności danych)
• Wstępne przygotowanie WE do dalszego przetwarzania, jak na przykład porządkowanie zebranego materiału,
zastąpienie niektórych danych tekstowych odpowiednimi symbolami (tzw. symbolizacja danych)
• Kompletowanie zebranych dokumentów źródłowych w celu zapewnienia przejrzystości zgromadzonego
materiału, a także dla ułatwienia odszukania dokumentu
w razie potrzeby.
Faza przygotowania WE
• Zapisanie WE na nośniku maszynowym (maszynowy nośnik danych MND – dowolne tworzywo, na którym można zapisać dane w sposób czytelny komputerowo i które można swobodnie przemieszczać, niezależnie od urządzeń niezbędnych do odczytania zawartych na nim danych)
• Maszynowe (programowe) sprawdzenie poprawności danych na MND oraz korekta wykrytych błędów
• Uporządkowanie (posortowanie) zbioru WE tak, aby dalsze procesy przetwarzania danych przebiegały sprawnie
• Wykonanie innych niezbędnych prac przygotowawczych.
Faza przetwarzania zasadniczego
• Wykonanie takich operacji na danych WE, które doprowadzą do uzyskania informacji wynikowych WY, oraz zredagowanie
wyników i udostępnienie ich
użytkownikowi.
Faza końcowa
• Wykonanie operacji związanych z
zakończeniem procesu PD, na przykład przekazanie danych WE i wyników WY do archiwum w celu ich przechowywania lub wykonanie uzupełniających prac
obliczeniowych, zgodnie z dodatkową
prośbą użytkownika.
Warianty technologiczne PD
• Przetwarzanie danych wymaga nie tylko zgromadzenia danych wejściowych WE, lecz także przygotowania odpowiednich założeń organizacyjnych, które wyznaczą technologię przetwarzania –
sposób wykorzystania środków technicznych w procesie PD).
Założenia i przyjęty sposób przetwarzania muszą jednoznacznie wyznaczać zadania do wykonania i porządek ich realizacji. W rezultacie powstaje ścisły i jednoznaczny opis sposobu
przetwarzania – czyli algorytm przetwarzania danych. Algorytm ten jest podstawą konstrukcji właściwego oprogramowania.
• W praktyce wyróżnia się szereg różnych technologii PD zależnie od rodzaju i intensywności procesów informacyjnych oraz od potrzeb informacyjnych użytkowników.
Przetwarzanie wsadowe
• Technologia ta przyjmuje następujące założenia:
– Wymaga przygotowania wsadu, czyli skompletowania pełnego zbioru WE oraz oprogramowania
– Proces przetwarzania nie dopuszcza sterowania (ingerencji) z zewnątrz – Każdy rekord tego samego typu jest opracowywany według danego
algorytmu.
• Do zalet tej technologii zalicza się to, że przetwarzanie przebiega względnie szybko, a czas przetwarzania jest liniowo zależny od liczby przetwarzanych rekordów.
• Wadami tej technologii jest konieczność skompletowania wsadu (tzn. danych i programów), a także fakt, iż niemożliwa jest
ingerencja człowieka (użytkownika i operatora) w procesie przetwarzania. Niemożliwa jest np. bieżąca korekta błędów wykrytych w danych wejściowych.
Przetwarzanie transakcyjne (interakcyjne)
• Przetwarzanie transakcyjne opiera się na pojęciu transakcji (transakcja – zestaw danych (rekord) wymagających niezwłocznego przetworzenia).
• Do zalet tej technologii można zaliczyć równoczesne (współbieżne) realizowanie zadań na rzecz wielu
użytkowników, przy ich dużym rozproszeniu geograficznym.
• Wśród wad trzeba wymienić konieczność budowania bardzo dużych baz danych oraz konieczność
zapewnienia dużej niezawodności całego systemu.
• Technologia ta znajduje zastosowanie np. w systemach bankowych, systemach rezerwacji miejsc i w innych
przypadkach, związanych z koniecznością jednoczesnej
obsługi wielu klientów na raz.
Przetwarzanie scentralizowane
• Technologia ta zakłada skupienie sił i środków oraz realizację pracy w jednym miejscu (centrum
przetwarzania danych).
• Zalety tej technologii to względnie prosta organizacja pracy oraz ułatwiony proces zarządzania zasobami, w tym zasobami informacyjnymi (ochrona, spójność,
kompletność).
• Wśród wad tej technologii trzeba wymienić konieczność
zgromadzenia w jednym miejscu wszystkich danych oraz
konieczność koncentracji dużych mocy obliczeniowych w
jednym miejscu.
Przetwarzanie rozproszone
• Technologia ta przyjmuje jako założenie korzystanie z sieci komputerowych oraz rozśrodkowanie sił, środków i procesów przetwarzania danych.
• W związku z tym ma ona pewne zalety: pozwala na wykorzystanie środków przetwarzania danych dostępnych w różnych węzłach sieci (np. z wykorzystaniem technologii klient- serwer), a także na
wykonanie procesów przetwarzania w pobliżu źródeł powstawania danych. Stwarza także możliwość zorganizowania równoczesnego (współbieżnego) przetwarzania, co umożliwia obsługę informacyjną wielu klientów na raz.
• Do wad tej technologii trzeba zaliczyć zwiększone trudności organizacyjne, oraz dodatkowe trudności w zapewnieniu kompletności i spójności danych.
