1.4.1. Характеристика основных информационных технологий

Технологии безбумажного документооборота (офисные технологии). Идея безбумажной информатики  не нова. Еще в 60-х-70-х годах стало ясно, что компьютеры способны не только к вычислениям, но и к обработке текстовых данных. Однако  этот замысел не нашел должной реализации по следующим причинам. Во-первых, уровень развития технической и программной базы не позволял осуществить полноценное внедрение теоретических наработок. Во-вторых, определенный перекос осуществлялся и в самой постановке вопроса, а именно речь шла о полном отказе от традиционного носителя информации – бумаги. Естественно, что это отпугивало пользователей- непрофессионалов и по сути было нереализуемым. И лишь с появлением персональных компьютеров и развитых программных средств для них рассматриваемая технология нашла реальное воплощение без первоначального перекоса, связанного с самим понятием « безбумажная».

В настоящее время офисные технологии базируются на использовании специальных комплектов программ, подобных Microsoft Office. Такие комплекты включают в себя программы для обработки текстовых документов (текстовые редакторы – Microsoft Word),  проведения расчетов (табличные процессоры – Micrisift Excel),управления базами данных (Microsoft Access), планирования работ (Microsoft Project, Microsoft Schedule), комплексирования документов (Microsoft Binder) и другие. С их помощью можно создавать и обрабатывать разнообразные документы, состоящие из текстовой части, сопровождаемого иллюстрациями, графиками, расчетными соотношениями и т.д. В полученных документах без особого труда организуется корректировка, модификация, поиск нужных разделов и другие подобные операции. Универсальные и доступные пользователям-непрофессионалам  в области программирования механизмы связывания объектов позволяют комплектовать в единое целое разнородные части (например, текст и графику). Использование принципа «что вижу – то получаю» дает возможность готовить макет документа на экране монитора,  и в таком же  виде получать на принтере его бумажную копию, что удачно совмещает «безбумажную» подготовку документа с материализацией в традиционном виде.

Дополнительное применение специальных устройств (сканеров) и программ позволяет вводить в память ЭВМ  изображения и текст (DesckScan). При необходимости можно организовать распознавание введенного текста  с целью его дальнейшей обработки на компьютере (CuneiForm, FineReader).  Программы - переводчики осуществят перевод документа с одного языка на другой (Stylus, Socrat), а лингвистические программы выполнят орфографический и синтаксический контроль текста (Orfo) разнообразные  графические редакторы (Corel, PageMaker) помогут оформить иллюстрационную часть документа, программы - проектировщики (AutoCad) позволят разработать чертеж или электрическую схему, математические программы (MathCad) облегчат проведение сложных расчетов. Программы-архиваторы  обеспечат компактное хранение архивных документов на магнитных носителях информации и позволят довольно эффективно извлекать из архивов нужные документы.

Дальнейшее развитие офисная технология получила в издательских системах. Так называются программы, с помощью которых осуществляют компьютерную верстку издания (книги, журналы, газеты) и его последующую выдачу на множительную аппаратуру для массовой печати.

Технология мультимедиа. Качественно новый уровень был достигнут при переходе к обработке не только текстовой  и графической информации, но звука и изображений, в том числе и движущихся. Это породило мультимедийные технологии. Оснащение компьютеров устройствами ввода и вывода звуковой и видеоинформации (микрофоны, акустические системы, видеокамеры, сканеры) позволило наполнять машинную память принципиально новыми типами данных и, после соответствующей обработки, извлекать их, то есть доводить до пользователя. Сказать, что компьютер просто интегрировал в себе функции бытовых устройств (аудио- и видеомагнитофона, а также телевизора) явно недостаточно. Программное обеспечение позволяет вести обработку аудио-  и видеоданных, в том  числе и в режиме реального времени, а это создает предпосылки для нетрадиционного использования ресурсов компьютера.

В частности, возможно создание или воссоздание динамической трехмерной картины на экране монитора, сопровождаемой необходимыми звуковыми эффектами. Это привело к особому явлению виртуальная реальность обеспечила подход к решению принципиально новых задач: построение компьютерных тренажеров, воспроизведение трудно моделируемых традиционными способами процессов (например, природных явлений).

Сочетание сетевых и мультимедийных технологий привело к возможности передачи по компьютерным сетям видео- и аудиоинформации. Поэтому трансляция фильмов и телепередач в сети, обмен речевыми сообщениями, организация и проведение видеоконференций стали реальностью. А серьезности таких технологий говорит тот факт, что распространение аудио- и видеозаписей в цифровом формате между пользователями сетей может существенно подорвать или уничтожить индустрию тиражирования компактдисков и видеокассет.

Разновидностью мультимедийных технологий являются геоинформационные технологии. С их помощью осуществляется обработка картографической информации, либо служащей предметом самостоятельного изучения, либо выступающей фоновой обстановкой для отображения других типов визуальных данных.

Технологии баз данных. Хранение информации в памяти ЭВМ давно перестало быть чем-то экзотическим. Современные автоматизированные системы позволяют накапливать и вести огромные массивы информации, а также эффективно осуществлять поиск и выдачу требуемых данных пользователям. В основу построения этих систем положена концепция баз данных. Согласно этой концепции данные непосредственно не связаны с прикладными программами, а все операции по манипулированию ими возлагаются на специальную программу, называемую система управления базами данных  (СУБД).

Современные СУБД, помимо непосредственного управления данными, организуют взаимодействие с пользователями и, обладая развитыми средствами ведения диалога, ориентированы на работу не только с профессионалами в области программирования. Особое распространение базы данных получили в период массового внедрения в практику персональных компьютеров. Появились разнообразные СУБД, разработанные для широкого круга применений, и технология баз данных стала  доминирующей в сфере компьютерного хранения информации.

Распространение этой технологии на уровень сетевой среды привело к появлению распределенных баз данных (РБД)  и систем управления этими базами (СУРБД). Распределенные базы данных стали основой построения географически рассредоточенных информационных систем. Их основным достоинством является возможность накопления практически неограниченных объемов информации, повышение надежности их хранения и удовлетворение  запросов на выдачу данных в любую точки пространства, охватываемого сетью.

Другая ветвь развития технологии бах данных – это хранилища данных (ХД), накапливающие агрегированную информацию. Они предназначены для совместного использования с обычными БД и имеют следующие отличия. Данные из хранилищ данных не удаляются, позволяя строить временные срезы информации, например, отслеживать динамику развития каких-либо процессов Хранимые данные агрегируют по нескольким изменениям, давая возможность оперативно предоставлять нужные данные различным категориям пользователей. При пополнении хранилищ автоматически формируются новые агрегаты данных, зависящие от старых, и пользователям может выдаваться интегрированная информация. Поддержание в хранилищах различных  уровней обобще-ния создает предпосылки к проведению анализа «вглубь» с целью уточнения запрашиваемых данных.

Предполагается наполнять хранилища данных текстовыми, аудио-, видео- документами, включая элементы интерактивного общения. Возникает проблема хранения огромного количества информации, отдельные единицы которой могут быть востребованы с различной  частотой и требования по оперативности их выдачи  дифференцированы. Использование носителей информации на магнитных дисках становится нерентабельным, что порождает необходимость размещения данных на магнитных лентах и оптических дисках.

Технология хранилищ данных может быть распространена на уровень территориально-распределенных сетей и сами хранилища могут строиться распределенными. Конгломератом технологий сетей, хранилищ данных и сетевых компьютеров явились сети данных. Это специализированные сети, решающие задачу оптимального накопления и ведения данных в пространстве и служащие информационным базисом при их сопряжении с традиционными вычислительными сетями.

Сети данных позволяют хранить огромные массивы информации (технология SAN – Storage Area Network).В общем случае SAN – это специализированная выделенная подсеть, предназначенная для обмена между серверами и внешней памятью, в качестве устройств которой могут использоваться диски мэйнфреймов («больших»ЭВМ), ленточные накопители и другие. Вынос устройств внешней памяти за пределы конкретных серверов позволяет организовать высокопроизводительные хранилища информации и разгрузить на одном устройстве копии данных, принадлежащие разным серверам, получать доступ к информации с любого сервера, что способствует повышению их мобильности.

Технологии моделирования.  Моделирование  прочно утвердилось в практике управления, научных исследований, производства, обучения. Разработка и применение моделей шагнули из области искусства в сферу промыш-ленного освоения. В настоящее время в широком ассортименте представлены инструментальные средства, предназначенные для построения машинных моделей и проведения экспериментов на них. При  этом основное внимание уделяется автоматизации процесса моделирования, начиная от конструирования модели и заканчивая обработкой экспериментальных данных.

Основными пользователями подобных систем моделирования являются не математики, а специалисты- прикладники. В их компетенцию входит: постановка задачи и выбор стратегии ее решения, разработка концептуальной схемы модели и ее формализация. Детализация исследуемого объекта осуществляется до требуемого уровня. Далее на компьютере идет конструирование модели из отдельных агрегатов и ее настройка на реальные условия в соответствии с исходными данными. Указывается характер получаемого результата и подлежащая выявлению зависимость результата от параметров исследуемого объекта и среды. Программа-построитель проводит сборку модели на базовом языке моделирования, а планировщик задает порядок использования модели. После этого реализуется запуск модели на компьютере и обработка результатов в соответствии с запланированным экспериментом. Пользователю выдаются интегрированные данные в виде таблиц или графиков. Сам процесс исполнения моделя может быть визуализирован, то есть на экран выводятся динамически меняющиеся образы, отражающие состояния модели в любой текущий момент времени, отдельные временные срезы могут запоминаться для дальнейшего детализированного изучения, а пользователь в интерактивном режиме может вносить коррективы в сам процесс моделирования.

Технологии искусственного интеллекта. Развитие технических и программных средств неизбежно приведет к становлению новых технологий решения сложных задач управления, принятия решений, обучения и т.д.

В настоящее время ЭВМ используется для решения подобных задач только в том случае, если они хорошо структурированы, то есть известны стандартные процедуры, детально описывающие алгоритмы решения. Однако большинство задач относится к категории слабо структурированных, для которых детальное описание процесса решения не представляется возможным. Методологической основой решения задач названного класса является построение экспертных систем  и систем поддержки принятия решений. 

Экспертные системы предназначены для моделирования поведения опытных специалистов при решении задач по какому-либо узкому вопросу в определенной предметной областью. Такие системы призваны оказывать помощь управленцам, когда их собственных знаний, опыта и интуиции недостаточно для самостоятельного решения возникающих проблем. В идеале экспертные системы должны быть способны заменить человека в случае невозможности им своевременного принятия решения.

Перед системами поддержки принятия решений не ставят столь глобальных целей. Они предназначены для оказания помощи пользователям (работникам управленческого персонала, аналитикам) в неструктурируемых или слабострукрурируемых ситуациях выбора. Такие системы выступают в роли референта, который позволяет расширить способности человека, но не заменяет его мнение или систему предпочтений. Они предназначены для использования в ситуациях, когда процесс принятия решения невозможно полностью формализовать и реализовать на ЭВМ ввиду необходимости учета субъективного мнения.

Наиболее широкая сфера применения систем поддержки принятия решений - это планирование и прогнозирование для различных видов управленческой деятельности. В состав подобных систем должны входить  методы и модели математического программирования, статистического анализа, теории игр, теории принятия решения, а также эвристические методы, обеспечивающие адаптивность и обучение самой системы. В  силу наличия компонентов последнего типа системы поддержки принятия решений могут демонстрировать интеллектуальные черты и работать в условиях неполноты исходной информации, использовать вероятностные выводы, вырабатывать суждения и объяснения, выдаваемые в качестве советов.

Бурноеразвитие и широкое практическое применение экспертных систем и систем поддержки принятия решений прогнозируется при реальном появлении новых типов компьютерных систем, в частности, нейрокомпьютеров. Информационную базу подобных интеллектуальных систем призваны обеспечить ранее упомянутые хранилища данных.

Internet – технологии. Сеть  Internet преживает  настоящий  бум. К началу 1996 года Internet объединяла более 80000 подсетей и около 10 миллионов машин. В США число клиентов Internet увеличивается быстрее всего в коммерческом секторе, однако самый высокий темп роста наблюдается за пределами США.

Организации устанавливают связь с Internet по различным причинам- доступ  к электронной почте, улучшение взаимодействия, увеличение объемов   продаж и маркетинговых программ и прочее. Подключение  к Internet только для доступа к электронной почте уже оправдывает себя, но вскоре многие организации обнаруживают, что они могут расширить свое присутствие в Internet при весьма небольшом увеличении затрат.

Информационные серверы используются как для внутренних, так и для внешних целей. Эти серверы могут, например, предоставлять потенциальным потребителям информацию о продуктах и услугах компании, пользователям - последние версии программного обеспечения для работы в сети, перспективным сотрудникам – новые возможности для карьеры, а потенциальным инвесторам – данные об определенной компании и ее положении на рынке.

Информационные серверы могут также предлагать новости, объявления, материалы научных исследований, информацию по различным интересующим пользователей темам и доступ к материалам, которые трудно найти где-нибудь еще.

Взаимодействие пользователя с сетью строится посредством специальных программ – «браузеров» («просмотрщиков») сети.