Практически для любой информационной системы процессы, обеспечивающие ее нормальную работу, условно можно представить в виде схемы, представленной на рисунке 1.2, состоящей из блоков:

· ввод информации из внешних или внутренних источников;

· обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

· вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;

· обратная связь - это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Рисунок 1.2. Процессы в информационной системе

Информационная система определяется следующими свойствами:

· любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;

· информационная система является динамичной и развивающейся;

· при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;

· выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;

· информационную систему следует воспринимать как человеко-компьютерную систему обработки информации.

В глазах большинства людей сегодня информационная система ассоциируется с компьютером, который выступает в ней в качестве одной из главных компонент. В общем случае информационную систему можно понимать и в некомпьютерном варианте.

Для понимания сути информационной системы необходимо понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена. Так, например, при определении возможности компьютерной информационной системы для поддержки принятия решений следует учитывать:

· структурированность решаемых управленческих задач;

· уровень иерархии управления фирмой, на котором решение должно быть принято;

· принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере бизнеса;

· вид используемой информационной технологии.

Технология работы в компьютерной информационной системе доступна для понимания специалистом некомпьютерной области и может быть успешно использована для контроля процессов профессиональной деятельности и управления ими.

Структура информационных систем

Структура информационной системы представляется совокупностью ее отдельных частей, которые называются подсистемами. Последние бывают функциональными и обеспечивающими. Функциональная часть состоит из ряда подсистем, которые решают конкретные задачи планирования, контроля, анализа, учета и управления деятельностью объектов. Для обеспечения нормальной деятельности основной части информационной системы в ее составе должна быть обеспечивающая подсистема. Общая структура информационной системы – это комплекс подсистем, предназначение которых может быть различным.

Рис. 1.3 – Структура информационных систем

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Информационное обеспечение − совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях.

Главная цель − это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Но при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:

· чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;

· одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

· работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;

· имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.

Устранение недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.

В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника - от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.

Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:

· исключение дублирующей и неиспользуемой информации;

· классификацию и рациональное представление информации.

Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования.

1-й этап − обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью: понять специфику и структуру ее деятельности; построить схему информационных потоков; проанализировать существующую систему документооборота; определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (характеристик), описывающих их свойства и назначение.

2-й этап − построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.

Техническое обеспечение − это комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы. информационный система база данные

Комплекс технических средств составляют:

· компьютеры любых моделей;

· устройства сбора, накопления обработки, передачи и вывода информации;

· устройства передачи данных и линий связи;

· оргтехника и устройства автоматического съема информации;

· эксплуатационные материалы и др.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:

· общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;

· специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;

· нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

Сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.

Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на ПК непосредственно на рабочих местах.

Наиболее перспективным подходом является частично децентрализованный подход - организация технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из ПК и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

Математическое и программное обеспечение - это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся:

· средства моделирования процессов управления;

· типовые задачи управления;

· методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.

К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

Организационное обеспечение - это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

· анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

· подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

· разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Правовое обеспечение - это совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:

· статус информационной системы;

· права, обязанности и ответственность персонала;

· правовые положения отдельных видов процесса управления;

· порядок создания и использования информации и др.

XXI век нередко называют веком информационных технологий. Сегодня часто не так важен сам товар или даже человек - первостепенное значение имеет то, что о нем знают. Информация и информационные процессы в нашем обществе - не отвлеченные теоретические понятия, а нечто, зачастую определяющее жизнь и ее качество. Между тем они не являются уникальным свойством человеческого мира. Информационные процессы в той или иной степени протекают на всех уровнях организации живой материи. В современной науке их изучением занимаются кибернетика и информатика.

Основное понятие

Вопрос определения понятия «информация» не так прост, как может показаться на первый взгляд. Изначально термин означал передачу сведений между людьми самыми разными способами. Примерно с середины прошлого столетия определение информации было значительно расширено. Понятие стало обозначать сведения, передающиеся не только между людьми, но и между человеком и автоматом, двумя или более автоматами, а также передачу сигналов среди животных и растений, между клетками, передачу признаков в процессе размножения.

Особое место информации отводится и в философии. Эта наука определяет ее как нематериальную форму движения, генерируемую мозгом в виде понятий, теорий и суждений. Она выражается в виде сведений: цифр, символов, знаков, букв и так далее, - несущих определенный смысл. Именно на них направлены все виды информационных процессов, от хранения до передачи.

Виды информации

Существует множество критериев для классификации информации. Один из них - канал, через который человек получает сведения из окружающей среды.
Мы воспринимаем окружающий мир через органы чувств, соответственно, информация подразделяется на типы согласно используемому способу:

• Визуальная - та, которая поступила через зрительный анализатор. На долю этого вида приходится примерно 90% всех поступающих сведений.
• Аудиальная - поступает через органы слуха в виде звуков. Это около 9% информации об окружающем мире.
• Тактильная информация поступает в результате прикосновения через кожу.
• Вкусовая - ее проводниками служат рецепторы, располагающиеся на языке.
• Обонятельная информация к человеку поступает через нос.

Последние три вида информации в сумме составляют около 1% используемых человеком сведений об окружающем мире. К списку можно также добавить кинестетическую информацию, поступающую от проприорецепторов. Она осознается как ощущение положения частей тела, расслабления и напряжения мышц, движения.

Информация также подразделяется на виды в соответствии с участниками процесса обмена сведениями:

• человек - человек;
• человек - автомат;
• автомат - автомат;
• сигналы, которыми обмениваются представители растительного и животного мира;
• передача признаков от клетки к клетке;
• передача признаков от организма к организму.

Информация, как было сказано выше, - нематериальный объект. Однако взаимодействовать с ней человек может лишь при ее преобразовании в различные виды данных. По форме представления информации выделяют:

• текстовую;
• звуковую;
• графическую;
• числовую;
• видео.

Приведенный список вариантов классификации далеко не полный. Информация также делится по назначению, значению, истинности и так далее.

Смысл сообщения

Стоит еще остановиться на восприятии информации. Оно обусловлено множеством факторов, от опыта до способов подачи сведений. Одно и то же слово или сообщение будет иметь разный смысл для непохожих по тем или иным критериям людей. Значение может иметь и предыдущий опыт, и знания, и культурные особенности, и принадлежность к определенной нации, и акцентуации характера. В то же время смысл одного и того же сообщения для группы людей может меняться в зависимости от способа его подачи. На этом основаны техники манипуляции и дезинформации.

Основные информационные процессы

Если оглянуться вокруг, легко заметить, что очень многое в жизни человека связано с информацией. Обучение, общение, работа и развлечения имеют дело со сведениями разного рода. Все действия, выполняемые с ними, - это информационные процессы. Выделяют четыре основных вида:

• хранение;
• передача или обмен;
• сбор;
• обработка.

Основные информационные процессы тесно взаимосвязаны друг с другом. Их роль в жизнедеятельности человека трудно переоценить. Все названные виды информационных процессов используются при разработке научных теорий, во время неформального общения, при решении различных социальных проблем и так далее. Причем это характерно не только для современности. Развитие цивилизации вносит свои коррективы в течение информационных процессов, например, в наше время они становятся все более автоматизированными. Однако их содержание при этом остается в целом таким же, каким было и тысячу лет назад.

Сбор

При возникновении практически любой задачи возникает необходимость собрать нужную информацию. Это справедливо как для написания научных работ или в случае поиска подходящего наряда для вечеринки, так и во время поиска добычи хищником. То есть названные выше информационные процессы, в частности, сбор, характерны для любого уровня организации живой системы или автомата. Однако для удобства в статье будут рассмотрены примеры, относящиеся в основном к различным областям человеческой деятельности.

Сбор информации подразумевает получение сведений об интересующем объекте. Количество и качество информации определяется лишь целью субъекта. Он может собирать все имеющиеся сведения об объекте или же использовать выборочно те, которые соответствуют неким критериям. Простой пример: когда человек смотрит из окна, он может уделять внимание всему, что видит (расположению домов, проезжающим машинам, количеству деревьев), или же отметить только особенности погоды.

Сегодня информационные процессы и технологии тесно связаны друг с другом. Часто человек в поисках нужных сведений обращается к интернету или другим вариантам СМИ. Кроме того, научный прогресс позволяет людям в наше время собирать более точную информацию и информацию, в обычных условиях недоступную органам чувств. Так, знаменитый телескоп Хаббла помогает астрономам увидеть отдаленные уголки Вселенной, поставляет информацию о различных процессах, протекающих настолько далеко от Земли, что без новейшей аппаратуры люди никогда не смогли бы о них узнать.

Обмен

Сбор сведений часто невозможен без обмена информацией. Данные передаются от источника к получателю. Информация при этом преобразуется в различные сигналы, служащие ее материальным носителем. Их источникам может стать любой объект с определенными свойствами. Обмен происходит по каналам передачи информации. В таком качестве выступают звуковые волны, радио или электрические сигналы и тому подобное. По сути, все органы чувств, которые есть у человека, предстают в роли таких каналов.

Обмен информацией может быть как односторонним, так и двусторонним. Так, если человек слышит, что часы бьют полночь, он выступает в качестве получателя сведений от источника, которым являются часы. Информация при этом передается в одном направлении. Компьютерные игры - хороший пример двустороннего обмена. Человек отдает команды, которые машина принимает, обрабатывает, а затем совершает действие и выдает данные, на которые пользователь снова реагирует, и так далее.

Во время передачи информации может использоваться один или же несколько источников. Например, так происходит в процессе подготовки научных докладов. Также может быть несколько получателей (во время чтения этого доклада в аудитории).

Принципиальное значение имеет скорость и точность передачи данных. Эволюция компьютерных систем - наглядный пример того, как средства информационных процессов совершенствуются с целью улучшения этих показателей.

Хранение

С передачей, сбором и обменом сведений тесно связано их хранение. Эффективное обеспечение информационных процессов невозможно или труднопредставимо без существования определенной базы данных. В таком качестве, например, выступает память. Без нее человеку бы пришлось каждый раз заново уточнять правила или принципы той или иной деятельности. Однако при передаче сведений большому числу людей удобно, когда они размещаются не только в голове у конкретного человека. Для хранения информации используются разнообразные носители. Развитие цивилизации сопровождалось их эволюцией. Носителем может выступать любой материальный предмет, волны разной природы, вещество и так далее. Сегодня огромное место в жизни человека занимают компьютерные хранители информации, с каждым днем становящиеся все более вместительными и совершенными.

Голобов Артём, Анисимов Никита

демонстрационный материал для уроков информатики

Скачать:

Предварительный просмотр:

https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Информационные процессы в системах Работу выполнили ученицы 10 класса МБОУ «Малобащелакская СОШ» Батанина Юлия, Кудрявцева Александра

Что такое система Понятие системы Структура системы Системный эффект О системах и подсистемах О системе в науке и системном подходе

Понятие системы Системология – это наука о системах. Система – это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей и существующий как единое целое. Всякая система имеет определенное назначение. Первое главное свойство системы – целесообразность.

Структура системы Структура- это порядок связей между элементами системы. Второе главное свойство системы – целостность. Нарушение элементного состава или структуры ведет к частичной или полной утрате целесообразности системы.

Системный эффект Сущность системного эффекта: всякой системе свойственны новые качества, не присущие ее составным частям.

О системах и подсистемах Систему, входящую в состав какой -то другой, более крупной системы, называют подсистемой. Любой реальный объект бесконечно сложен. Описание его состава и структуры всегда носит модельный характер, т.е является приближенным.

О системе в науке и системном подходе Задача всякой науки – найти системные закономерности в тех объектах и процессах, которые она изучает. Сущность системного подхода: необходимо учитывать все существенные системные связи того объекта, с которым работаешь. Занимаясь изучением или преобразованием природы, надо видеть в ней систему и прилагать усилия для того, чтобы не нарушать ее равновесия.

Информационные процессы в естественных и искусственных системах Естественные и искусственные системы Материальные связи в естественных и искусственных системах Информационные связи в естественных и искусственных системах Информационные процессы в системах Системы управления

Естественные и искусственные системы Существуют естественные системы, или природные, т.е. созданные природой, и искусственные системы -созданные человеком. Естественные системы: космические системы, солнечная система, системы животных и растений, молекулярные и атомные системы. Искусственные системы создают люди. Само человеческое общество- это тоже система взаимосвязанных личностей, которые образуют разнообразные подсистемы: семьи, трудовые коллективы, партии, нации, расы и прочие.

Материальные связи в естественных и искусственных системах Характер связей в естественных системах. Физические силы, которые удерживают планеты около Солнца на своих орбитах, молекулы углерода в кристалле алмаза; это энергетические процессы. Все перечисленные виды связи можно назвать материальными. Искусственные системы. Есть множество материальных систем, созданных человеком: вся техника, строительные сооружения, искусственные материалы.

Информационные связи в естественных и искусственных системах В живой природе существуют системные связи, которые никак нельзя отнести к материальным. В системах живой природы существуют связи как материальные, так и информационные. Другой вид искусственных систем – это общественные системы, т. е. различные объединения людей. Для общественных систем очень важны информационные связи.

Информационные процессы в системах Информационные связи состоят из обмена информацией, и передачей информации от одного элемента системы к другому.

Системы управления Под управлением понимается планомерное воздействие на некоторый объект с целью достижения определенного результата. С точки зрения кибернетики, процесс управления рассматривается как функционирование системы управления. Эта система состоит из двух подсистем: объекта управления и управляющей системы.

Хранение информации Использование бумажных носителей информации Использование магнитных носителей информации Использование оптических дисков и флэш-памяти

Использование бумажных носителей информации Носитель – это материальная среда, используемая для записи и хранения информации. Носителем, имеющим наиболее массовое употребление, до сих пор остается бумага. Что касается долговечности хранения документов, книг и прочей бумажной продукции, то она очень сильно зависит от качества бумаги, красителей, используемых при записи текста, условий хранения. На первых компьютерах бумажные носители использовались для цифрового представления вводимых данных. Это были перфокарты: картонные карточки с отверстиями, хранящие двоичный код вводимой информации.

Использование магнитных носителей информации Самым первым носителем магнитной записи была стальная проволока диаметром до 1 мм. С начала 1960-х годов в употребление входят компьютерные магнитные диски. Винчестер компьютера – это пакет магнитных дисков, надетых на общую ось. Наиболее распространенный тип гибкого диска диаметром 3.5 дюйма вмещает около 1.4 Мб данных.

Использование оптических дисков и флэш-памяти Применение оптического, или лазерного, способа записи информации начинается в 1980-х годах. В настоящее время оптические диски являются наиболее надежными материальными носителями информации, записанной цифровым способом. Флэш-карты. Информационный объем флэш-карты может составлять несколько гигабайтов.

Спасибо за внимание!

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Правовое регулирование в информационной сфере Выполнили ученики 10 класса МБОУ «Малобащелакская СОШ» Анисимов Никита, Голобов Артём.

Закон РФ №3523- I «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных» Дает юридически точное определение понятий, связанных с авторством и распространением компьютерных программ и баз данных.Он определяет, что авторское право распространяется на указанные объекты, являющиеся результатом творческой деятельности автора. При этом автор имеет право на выпуск программ и баз данных, их модификацию и использование. Но имущественные права могут быть переданы иному физическому или юридическому лицу на договорной основе.

Закон РФ № 149-ФЗ « Об информации, информационных технологиях и защите информации» Регулирует отношения, возникающие при: осуществлении права на поиск, получение, передачу и производство информации; применении информационных технологий; обеспечении защиты информации. Ограничение доступа к информации устанавливается только федеральными законами, направленными на обеспечение государственной безопасности.

Закон № 152-ОФЗ «О персональных данных» Его целью является обеспечение защиты прав и свобод человека и гражданина при обработке его персональных данных, в том числе защиты прав на неприкосновенность частной жизни, личную и семейную тайну.

Раздел «Преступления в сфере компьютерной информации» Он определил меру наказания за некоторые виды преступлений, ставших распространенными: Неправомерный доступ к компьютерной информации Создание, использование и распространение вредоносных программ для ЭВМ Умышленное нарушение правил эксплуатации ЭВМ и их сетей Это значит, что государство не злоупотребит информацией, доверенной ему гражданином, потому что оно устроено таким образом; что информация не крадется не потому, что за это предусмотрено наказание, а потому, что человек считает воровство, в любом его проявлении, низким поступком, порочащим его самого. Именно к таким отношениям между государством и человеком, а также между отдельными членами общества мы должны стремиться.

Подведём итоги Правовое регулирование в информационной сфере является новой и сложной задачей для государства. В Российской Федерации существует ряд законов в этой области Юридические вопросы, возникающие в информационной сфере, на сегодняшний день столь сложны и запутаны, что гармоничного законодательства, решающего все соответствующие проблемы, нет ни в одной стране мира.

Введение

Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по существу осталось неизменным.

Информация не существует сама по себе, она проявляется в информационных процессах. Человек живет в мире информации и на протяжении всей жизни участвует во всевозможных информационных процессах.

Основными информационными процессами являются: поиск, сбор, хранение, передача, обработка, использование и защита информации.

Действия, выполняемые с информацией, называются информационными процессами.

Процессы, связанные с получением, хранением, обработкой и передачей информации, называются информационными.

Информационный процесс - совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией (в виде данных, сведений, фактов, идей, гипотез, теорий и пр), для получения какого-либо результата (достижения цели) .

Информация проявляется именно в информационных процессах, которые всегда протекают в каких-либо системах (социальных, социотехнических, биологических и пр).

Информационные процессы, осуществляемые по определенным информационным технологиям, составляет основу информационной деятельности человека. Компьютер является универсальным устройством для автоматизированного выполнения информационных процессов.

Информационные процессы

Поиск информации

Поиск информации - извлечение хранимой информации.

Существуют ручной и автоматизированный методы поиска информации в хранилищах. Основными методами поиска информации являются:

непосредственное наблюдение;

общение со специалистами по интересующему вопросу;

чтение соответствующей литературы;

просмотр теле-, видеопрограмм,

прослушивание радиопередач и аудиокассет;

работа в библиотеках, архивах, информационных системам и другие методы.

Для того чтобы собрать наиболее полную информацию и повысить вероятность принятия правильного решения, необходимо использовать разнообразные методы поиска информации.

Поиск информации может быть эффективным и неэффективным. Успех будет в большой степени будет зависеть от того, как вы организовали поиск информации.

В процессе поиска информации может встретиться самая разная информация, как полезная, так и бесполезная, как достоверная, так и ложная, актуальная и устаревшая, объективная и субъективная. Для ускорения процесса получения полной информации по интересующему вопросу стали составлять каталоги (алфавитный, предметный и др.).

Следующим шагом в ускорении поиска информации стало создание специальных научных журналов. Подлинный переворот в службе хранения, отбора информации произвели автоматизированные информационно-поисковые системы (ИПС). Использование ИПС позволяет сэкономить время и усилия, затрачиваемые на просмотр ящиков, заполненных карточками. Кроме того, библиотеки получают возможность существенно сократить пространство, отводимое для хранения каталогов.

2. Сбор информации - это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем - аппаратно.

Например, пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив расписание, или же от другого человека непосредственно, либо через какие-то документы, составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т.д.). Задача сбора информации не может быть решена в отрыве с других задач, - задачи обмена информацией (передачи).

3. Хранение информации.

Хранение информации - процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки .

Хранение информации - процесс такой же древний, как жизнь человеческой цивилизации. Уже в древности человек столкнулся с необходимостью хранения информации: зарубки на деревьях, чтобы не заблудиться во время охоты; счет предметов с помощью камешков, узелков; изображение животных и эпизодов охоты на стенах пещер.

С рождением письменности и возникло специальное средство фиксирования и распространения мысли в пространстве и во времени. Родилась документированная информация - рукописи и рукописные книги, появились своеобразные информационно-накопительные центры - древние библиотеки и архивы. Постепенно письменный документ стал и орудием управления (указы, законы, приказы).

Вторым информационным скачком явилось книгопечатание. С его возникновением наибольший объем информации стал храниться в различных печатных изданиях, и для ее получения человек обращается в места их хранения.

Хранение информации происходит или в памяти человека, или на внешних носителях. В памяти человека информация может храниться как в образной форме (я помню, как пахнет роза), так и в знаковой (словесной, формульной). Информацию, хранимую в памяти, называют оперативной. Информацию, хранимую на внешних носителях (листе бумаги, диске, пластинке и т.д.), называют внешней. Она может быть переведена в разряд оперативной, если будет "прочитана" человеком. Внешние носители выполняют роль “дополнительной” памяти человека. На них могут храниться звук, тексты, изображения.

Устройства, на которых хранится информация, называются информационными носителями.

Информацию нужно хранить так, чтобы ее легко было найти. Для этого люди придумали разные способы организации хранения информации.

Различная информация требует разного времени хранения: проездной билет надо хранить только в течение поездки; программу телевидения - текущую неделю; школьный дневник - учебный год; аттестат зрелости - до конца жизни; исторические документы - несколько столетий.

ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.

4. Передача информации.

Передача информации может осуществляться в письменной, устной формах или с помощью жестов. Человек получает информацию с помощью органов чувств (зрение - 90%; слух - 9%; обоняние, осязание, вкус - 1%). Человеческое мышление можно рассматривать, как процесс обработки информации. Полученная информация хранится на носителях информации различного вида: книги, фотографии видеокассеты, лазерные диски т.д.

Установлена общность информационных процессов в живой природе, обществе и технике. Рассмотрим примеры:

Растительный мир. Весной вырастают листья, которые осенью опадают.д.лина светового дня, температура воздуха и почвы, - это сигналы, которые воспринимаются клетками живых организмов, как информация, которая обрабатывается и влияет на обменные физико-химические процессы, протекающие в живой клетке, - управляют ими. Передача идет в пределах собственных живых клеток (от корня к листьям и обратно).

Животный мир. Животные имеют нервную систему, управляющую всеми стадиями информационного процесса: восприятия, передачи, обработки и использования информации. В отличие от растительного мира, животные могу передавать информацию друг другу.

В неживой природе информационные процессы, существуют лишь в технике. Такая техника повторяет (моделирует) некоторые действия человека и способна в этих случаях заменить его. Например, роботы-манипуляторы и т.д.

Деятельность человека всегда была связана с передачей информации. Древний способ передачи - письмо, отправленное с гонцом. Разговаривая, мы передаем друг другу информацию. Человечество придумало много устройств для быстрой передачи информации: телеграф, радио, телефон, телевизор. К числу устройств, передающих информацию с большой скоростью, относятся электронные вычислительные машины, хотя правильнее было бы сказать телекоммуникационные сети.

В передаче участвуют две стороны:

источник - тот, кто передает информацию,

приемник - тот, кто ее получает.

Например, учитель передает информацию ученикам. Учитель - источник. Ученик - приемник. В африканских джунглях, в старину, важные новости передавали от одного племени к другому барабанным боем. Моряки иногда пользуются флажковой азбукой. Разговаривая, мы передаем друг другу информацию. Информация ЭВМ выводится на экран монитора - это тоже передача информации.

Очень часто при передаче информации возникают помехи. И тогда информация от источника к приемнику поступает в искаженном виде.

Ошибки, возникающие при передаче информации, бывают 3-х видов:

часть правильной информации заменяется на неправильную;

к передаваемой информации добавляются лишние, посторонние сообщения;

часть информации при передаче пропадает.

Информация передаётся в виде сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Источник посылает передаваемое сообщение, которое кодируется в передаваемый сигнал. Этот сигнал посылается по каналу связи. В результате в приёмнике появляется принимаемый сигнал, который декодируется и становится принимаемым сообщением.

Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.

Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для кодирования (преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи информации) информации.

Декодирующее устройство - устройство для преобразования полученного сообщения в исходное.

сообщение, содержащее информацию о прогнозе погоды, передаётся приёмнику (телезрителю) от источника - специалиста-метеоролога посредством канала связи - телевизионной передающей аппаратуры и телевизора.

телефонный разговор:

Источник сообщения - человек говорящий;

Кодирующее устройство - микрофон - преобразует звуки в электрические импульсы;

Канал связи - телефонная сеть (провод);

Декодирующее устройство - та часть трубки, которую мы подносим к уху, здесь электрический сигнал преобразуется в звук;

Приемник информации - человек слушающий.

Общая схема передачи информации может быть такой как представлено на рис.2:

Рис.2. Схема передачи информации

В процессе передачи информация может теряться, искажаться: искажение звука в телефоне, атмосферные помехи по радио, искажение или затемнение изображения в телевидении, ошибки при передаче в телеграфе. Эти помехи (шумы) искажают информацию. К счастью, существует наука, разрабатывающая способы защиты информации, - криптология.

5. Обработка информации.

Обработка информации - получение одних информационных объектов из других информационных объектов путем выполнения некоторых алгоритмов.

Обработка является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным средством увеличения объёма и разнообразия информации. Средства обработки информации - это всевозможные устройства и системы, созданные человечеством, и в первую очередь, компьютер - универсальная машина для обработки информации. Компьютеры обрабатывают информацию путем выполнения некоторых алгоритмов. Живые организмы и растения обрабатывают информацию с помощью своих органов и систем.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задач выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц, графиков и пр.

Обработка информации производится человеком или в уме, или с помощью каких-либо вспомогательных средств (счеты, калькулятор, компьютер и др.). В результате обработки получается новая информация, которая каким-то образом сохраняется (записывается). Обработка информации производится по каким-то определенным правилам (алгоритмам). Сами эти правила могут также подвергаться обработке (дополняться, исправляться, уточняться).

Человек перерабатывает информацию минимум на трех уровнях: физиологическом (с помощь органов чувств), на уровне рационального мышления, на уровне подсознания.

Процесс обработки очень сложен.

Пример: Шум двигателя автобуса изменился. Для водителя это может служить информацией о каких-то неполадках в двигателе.

По радио сообщили, что теннисный турнир выиграл Агасси. Если вы не интересуетесь теннисом, то объем информации для Вас равен нулю. Если интересуетесь, объем зависит от конкретной фамилии победителя.

В примере №1 шум двигателя - косвенный источник информации. Человек обращается к базе знаний, которая хранится в памяти. Если база знаний неполная (человек малообразован), достоверную информацию получить невозможно.

Информацию, которую обрабатывают, называют исходной. После обработки исходной информации получается новая информация.

Ученик получил условие задачи (исходная информация), думает (обрабатывает) и сообщает ответ (новая информация).

Служебная собака по запаху находит человека (запах - исходная информация, куда пошел человек - новая).

Компьютер, специальный прибор, созданный человеком для обработки информации. Возможность автоматизированной обработки информации основана на том, что обработка информации не подразумевает ее осмысления.

6. Обмен информацией.

Обмен информацией - это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель - принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный «информационный баланс», при котором в идеальном случае получатель будет располагать той я информацией, что и источник.

Обмен информацией может происходить в образной и знаковой формах. Языки бывают разговорными (русский, немецкий, и т.д.), причем в устной форме (фонетика) и в письменной (грамматика) и формальные (в математике - язык формул, в музыке - язык нот, в медицине - латынь).

Обмен информацией производится с помощью сигналов, являющихся ее материальным носителем. Источниками информации могут быть любые объекты реального мира, обладающие определенными свойствами и способностями. Если объект относится к неживой природе, то он вырабатывает сигналы, непосредственно отражающие его свойства. Если объектом-источником является человек, то вырабатываемые им сигналы могут не только непосредственно отражать его свойств, но и соответствовать тем знакам, которые человек вырабатывает с целью обмен информацией.

Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, не требуется в дальнейшем.

7. Защита информации.

Человеку свойственно ошибаться. Ошибка может произойти при выполнении любого информационного процесса: при кодировании информации, при ее обработке и передачи. Чем больше информации обрабатывается, тем труднее избежать ошибок.

Вы правильно выбрали метод решения задачи на контрольной работе, но ошиблись в вычислениях. Получили неверный результат. Вы неверно выразили свою мысль и невольно обидели собеседника. Произнесли не то слово, которое хотели и ваши слушатели вас не поняли.

Компьютеры - это технические устройства для обработки больших объемов информации. Несмотря на постоянное повышение надежности их работы, они могут выходить из строя, ломаться, как любые другие устройства, созданные человеком.

Компьютерная система ПВО североамериканского континента однажды объявила ложную ядерную тревогу, приведя в боевую готовность вооруженные силы. А причиной послужил неисправный ЧИП стоимостью 46 центов - маленький, размером с монету, кремниевый элемент.

Конструкторы и разработчики программного и аппаратного обеспечения прилагают немало усилий, чтобы обеспечить защиту:

от сбоев оборудования;

от случайной потери или изменения информации, хранящейся в компьютере;

от преднамеренного искажения (компьютерные вирусы);

от нелегального доступа к информации: ее использования, изменения, распространения.

К многочисленным, далеко не безобидным ошибкам компьютера добавилась и компьютерная преступность, грозящая перерасти в проблему, экономические, политические и военные последствия которой могут стать катастрофическими.

8. Качество информации

Возможность и эффективность использования информации обусловливаются такими основными ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, актуальность, своевременность, точность, достоверность, устойчивость. Репрезентативность информации связано с правильностью ее отбора и формирования в целях адекватного отражения свойств объекта. Важнейшее значение имеют: правильность концепции, на базе которой сформулировано исходное понятие и обоснованность отбора существенных признаков и связей отображаемого явления.

Что такое система

Системология — наука о системах. Наш мир наполнен многообразием различных объектов. Нередко мы употребляем понятия «простой объект», «сложный объект». Сложный объект состоит из множества простых. И чем больше в нем «деталей», тем предмет сложнее. Например, кирпич — простой объект, а здание, построенное из кирпичей, — сложный объект. Или еще: болт, колесо, руль и другие дета­ли автомобиля — простые объекты, а сам автомобиль, собранный из этих деталей, — сложное устройство. Система — это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое. Всякая систе­ма имеет определенное назначение (функцию, цель).

Рассмотрим кучу кирпичей и дом, построен­ный из этих кирпичей. Как бы много ни было кирпичей в куче, ее нельзя назвать системой, потому что в ней нет единства, нет целесооб­разности. А жилой дом имеет вполне конкрет­ное назначение — в нем можно жить. В кладке дома кирпичи определенным образом взаимосвязаны, в соответствии с конструкцией. Конечно, в конструкции дома кроме кирпичей имеется много других деталей (доски, балки, окна и пр.), все они нужным образом соединены и образуют единое целое — дом.

Вот другой пример: множество деталей и собранный из них . Велосипед — это система. Его назначение — быть транс­портным средством для человека.

Первое главное свойство системы — целесообразность. Это назначе­ние системы, главная функция, которую она выполняет.

Структура системы

Всякая система определяется не только составом своих частей, но так­же порядком и способом объединения этих частей в единое целое. Все час­ти (элементы) системы находятся в определенных отношениях или связях друг с другом. Здесь мы выходим на следующее важнейшее понятие системологии — понятие структуры.

Структура — это порядок связей между элементами системы. Структура — это внутренняя организация системы. Из тех же самых кирпичей и других деталей кроме жилого дома можно построить гараж, забор, башню. Все эти сооружения строятся из одних и тех же элементов, но имеют разную конструкцию в соответствии с назначением сооружения. Применяя язык системологии, можно сказать, что они различаются структурой.

Кто из вас не увлекался детскими конструкторами: строительными, электрическими, радиотехническими и другими? Все детские конструк­торы устроены по одному принципу: имеется множество типовых дета­лей, из которых можно собирать различные изделия. Эти изделия отлича­ются порядком соединения деталей, т. е. структурой.

Из всего сказанного можно сделать вывод: всякая система обладает определенным элементным составом и структурой. Свойства системы за­висят и от того, и от другого. Даже при одинаковом составе системы с раз­ной структурой обладают разными свойствами, могут иметь разное назна­чение.

Второе главное свойство системы — целостность. Нарушение элемент­ного состава или структуры ведет к частичной или полной утрате целесо­образности системы. С зависимостью свойств различных систем от их структуры вам прихо­дилось и еще предстоит встретиться в разных школьных дисциплинах. Например, известно, что графит и алмаз состоят из молекул одного и того же химического вещества — углерода. Но в алмазе молекулы углерода об­разуют кристаллическую структуру, а у графита структура совсем дру­гая — слоистая. В результате алмаз — самое твердое в природе вещество, а графит мягкий, из него делают грифели для карандашей.

Пример из физики: все радиосистемы состоят из одинаковых деталей (резисторов, конденсаторов, транзисторов, трансформаторов и пр.), но различные по назначению радиотехнические устройства имеют разную структуру.

Рассмотрим пример общественной системы. Общественными система­ми называют различные объединения (коллективы) людей: семью, производственный коллектив, коллектив школы, бригаду, воинскую часть и др. Связи в таких системах — это отношения между людьми, на­пример отношения подчиненности. Множество таких связей образуют структуру общественной системы.

Вот простой пример. Имеются две строительные бригады, состоящие каждая из семи человек. В первой бригаде один бригадир, два его замести­теля и по два рабочих в подчинении у каждого заместителя. Во второй бри­гаде — один бригадир и шестеро рабочих, которые подчиняются непосред­ственно бригадиру.

На рисунках схематически представлены структуры подчиненности в двух данных бригадах:

Таким образом, две эти бригады — пример двух производственных (со­циальных) систем с одинаковым составом (по 7 человек), но с разной структурой подчиненности.

Различие в структуре неизбежно отразится на эффективности работы бригад, на их производительности. При небольшом числе людей эффектив­нее оказывается вторая структура. Но если в бригаде 20 или 30 человек, то тогда одному бригадиру трудно управлять работой такого коллектива. В этом случае разумно ввести должности заместителей, т. е. использовать первую структуру подчиненности.

Сущность системного эффекта: всякой системе свойственны новые качества, не присущие ее составным частям.

Это же свойство выражается фразой: целое больше суммы своих час­тей. Например, отдельные детали велосипеда: рама, руль, колеса, педали, сиденье не обладают способностью к езде. Но вот эти детали соединили определенным образом, создав систему под названием «велосипед», кото­рая приобрела новое качество — способность к езде, т. е. возможность слу­жить транспортным средством. То же самое можно показать на примере самолета: ни одна часть самолета в отдельности не обладает способностью летать; но собранный из них самолет (система) — летающее устройство. Еще пример: социальная система — строительная бригада. Один рабочий, владеющий одной специальностью (каменщик, сварщик, плотник, кра­новщик и пр.), не может построить многоэтажный дом, но вся бригада вместе справляется с этой работой.

О системах и подсистемах

В качестве еще одного примера системы рассмотрим объект, с которым вы часто имеете дело на уроках информатики — персональный компьютер (ПК). На рис. 2.1 приведена схема состава и структуры ПК.

Самое поверхностное описание ПК такое: это система, элементами ко­торой являются системный блок, клавиатура, монитор, принтер, мышь. Можно ли назвать их простыми элементами? Конечно, нет. Каждая из этих частей — это тоже система, состоящая из множества взаимосвязан­ных элементов. Например, из базового курса информатики вам известно, что в состав системного блока входят: центральный процессор, оперативная память, накопители на жестких и гибких магнитных дисках, CD-ROM, контроллеры внешних устройств и пр. В свою очередь, каждое из этих устройств — сложная система. Например, центральный процессор состоит из арифметико-логического устройства, устройства управления, регистров. Так можно продолжать и дальше, все более углубляясь в под­робности устройства компьютера.

Систему, входящую в состав какой-то другой, более крупной систе­мы, называют подсистемой.

Из данного определения следует, что системный блок является подсис­темой персонального компьютера, а процессор - подсистемой системного блока.

А можно ли сказать, что какая-то простейшая деталь компьютера, на­пример гайка, системой не является? Все зависит от точки зрения. В устройстве компьютера гайка — простая деталь, поскольку на более мелкие части она не разбирается. Но с точки зрения строения вещества, из которого сделана гайка, это не так. Металл состоит из молекул, обра­зующих кристаллическую структуру, молекулы — из атомов, атомы — из ядра и электронов. Чем глубже наука проникает в вещество, тем боль­ше убеждается, что нет абсолютно простых объектов. Даже частицы ато­ма, которые называют элементарными, например электроны, тоже оказа­лись непростыми.

Любой реальный объект бесконечно сложен. Описание его состава и структуры всегда носит модельный характер, т. е. является приближен­ным. Степень подробности такого описания зависит от его назначения. Одна и та же часть системы в одних случаях может рассматриваться как ее простой элемент, в других случаях — как подсистема, имеющая свой со­став и структуру.

О системах в науке и системном подходе

Основной смысл исследовательской работы ученого чаще всего заклю­чается в поиске системы в предмете его исследования.

Задача всякой науки — найти системные закономерности в тех объ­ектах и процессах, которые она изучает.

Давайте вспомним, где в школьных предметах вам встречалось поня­тие системы. В XVI веке Николай Коперник описал устройство Солнечной системы: Земля и другие планеты вращаются вокруг Солнца; связаны они в единое целое силами притяжения.

Систематизация знаний очень важна для биологии. В XVIII веке швед­ский ученый Карл Линней написал книгу под названием «Системы при­роды». Он сделал первую удачную попытку классифицировать все извест­ные виды животных и растений, а самое главное, показал взаимосвязь, т. е. зависимость одних видов от других. Вся живая природа предстала как единая большая система. Но она, в свою очередь, со­стоит из системы растений, системы животных, т. е. под­систем. А среди животных есть птицы, звери, насекомые и т. д. Всё это тоже системы.

Русский ученый Владимир Иванович Вернадский в 20-х годах XX века создал учение о . Под он по­нимал систему, включающую в себя весь растительный и животный мир Земли, человечество, а также их среду обитания: атмосферу, поверхность Зем­ли, мировой океан, разрабатываемые человеком недра (все это названо актив­ной оболочкой Земли). Все подсистемы биосферы связа­ны между собой и зависят друг от друга. Вернадскому же принадлежит идея о зависимости состояния биосферы от космических процессов, иначе говоря, биосфера являет­ся подсистемой более крупных, космических систем.

Если человек хочет быть хорошим специалистом в своем деле, он обя­зательно должен обладать системным мышлением, к любой работе про­являть системный подход.

Сущность системного подхода: необходимо учитывать все сущест­венные системные связи того объекта, с которым работаешь.

Очень «чувствительным» для всех нас примером необходимости сис­темного подхода является работа врача. Взявшись лечить какую-то бо­лезнь, какой-то орган, врач не должен забывать о взаимосвязи этого орга­на со всем организмом человека, чтобы не получилось, как в поговорке, «одно лечим, другое калечим». Человеческий организм — очень сложная система, поэтому от врача требуются большие знания и осторожность.

Еще один пример — экология. Слово «экология» происходит от гречес­ких слов «экое» — «дом» и «логос» — «учение». Эта наука учит людей отно­ситься к окружающей их природе как к собственному дому. Самой важной задачей экологии сегодня стала защита природы от разрушительных по­следствий человеческой деятельности (использования природных ресур­сов, выбросов промышленных отходов и пр.). Со временем люди все больше вмешиваются в природные процессы. Некоторые вмешательства неопас­ны, но есть такие, которые могут привести к катастрофе. Экология поль­зуется понятием «экологическая система». Это человек с «плодами» его деятельности (города, транспорт, заводы и пр.) и естественная природа. В идеале в этой системе должно существовать динамическое равновесие, т. е. те разрушения, которые человек неизбежно производит в природе, должны успевать компенсироваться естественными природными процесса­ми или самим человеком. Например, люди, машины, заводы сжигают кис­лород, а растения его выделяют. Для равновесия надо, чтобы выделялось кислорода не меньше, чем его сжигается. И если равновесие будет наруше­но, то в конце концов наступит катастрофа в масштабах Земли.

В XX веке экологическая катастрофа произошла с Аральским морем в Средней Азии. Люди бездумно забирали для орошения полей воду из пи­тающих его рек Амударья и Сырдарья. Количество испаряющейся воды превысило приток, и море стало пересыхать. Сейчас оно практически по­гибло и жизнь на его бывших берегах ни для людей, ни для животных и растений стала невозможной. Вот вам пример отсутствия системного под­хода. Деятельность таких «преобразователей природы» очень опасна. В последнее время появилось понятие «экологическая грамотность*. Вме­шиваясь в природу, нельзя быть узким специалистом: только нефтяни­ком, только химиком и пр.

Занимаясь изучением или преобразованием природы, надо видеть в ней систему и прилагать усилия для того, чтобы не нарушать ее рав­новесия.

Информационные процессы в естественных и искусственных системах

Из базового курса вам известно:

Существуют три основных типа информационных процессов: хране­ние информации, передача информации, . Человек хранит информацию в собственной памяти и на внешних но­сителях: бумаге, компьютерных дисках и пр. Процесс передачи информации протекает от источника к приемнику по информационным каналам. Процесс связан с получением новой информа­ции, изменением формы или структуры имеющейся информации, по­иском данных в информационном массиве.

Естественные и искусственные системы

Вернемся к вопросу о связях, существующих между элементами систем. Когда это дом или машина, всё понятно. Кирпичи связаны цементным рас­твором, детали машины — болтами, сваркой, заклепками. А чем связаны системы животных, растений, или, допустим, система образования? Чтобы разобраться в этом, разделим всевозможные системы на два вида.

Существуют естественные системы, или природные, т. е. созданные природой, и искусственные системы — созданные человеком. Естественные системы: космические систе­мы — галактики, системы звезд и планет, такие, как наша Солнечная система; системы животных и растений; молекулярные и атомные системы.

Искусственные системы создают люди. Если хорошо подумать, то можно вспомнить множество таких систем, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, — это система городского транспорта, система телефонной связи, система тор­говли, система образования, система здравоохранения, система водоснаб­жения, система обороны страны, государственная энергетическая система и т. д. Само человеческое общество — это тоже система взаимосвязанных личностей, которые образуют разнообразные подсистемы: семьи, трудовые коллективы, партии, нации, расы и пр.

Материальные связи в естественных и искусственных системах

Обсудим характер связей в естественных системах. Во-первых, это физические силы, которые, например, удерживают планеты около Солнца на своих орбитах, молекулы углерода в кристалле алмаза; это энергетичес­кие процессы, например фотосинтез, превращающий солнечную энергию в энергию жизни растений. Благодаря генетическим связям сохраняются и продолжаются виды животных и растений. Эти связи заключаются в опре­деленной структуре молекул ДНК, входящих в состав клеток организма. Можно говорить о климатических связях — они объединяют систему жи­вотного и растительного мира в определенной части планеты. Все перечис­ленные виды связей можно назвать материальными.

Теперь об искусственных системах. Есть множество материальных систем, созданных человеком: вся техника (автомобили, самолеты, стан­ки, компьютеры и т. д.), строительные соору­жения (дома, мосты, города, плотины, каналы); искусственные материалы (сплавы, пластмассы). Связи в таких системах, как и в естественных, имеют материальный харак­тер. Раньше мы уже говорили о строитель­ных сооружениях, о машинах. Представим еще, например, энергосистему: станции, трансформаторы, линии электропередач, электроприборы; все это присоединено одно к другому и согласованно работает.

Информационные связи в естественных и искусственных системах

Однако в живой природе существуют системные связи, которые никак нельзя отнести к материальным. Вот, например, стая журавлей, летящая клином на юг. Что удерживает их в таком строю? Журавли видят , ведущего стаю, и следуют за ним в определенном порядке. Кроме того, жу­равли подают друг другу сигналы голосом. Это пример связи, которую можно назвать информационной. Подобные примеры можно привести из жизни животных, рыб и даже насекомых.

В системах живой природы существуют связи как материальные, так и информационные.

Выше говорилось о материальных искусственных системах. Другой вид искусственных систем — это общественные (социальные) системы, т. е. различные объединения людей. Конечно, между ними тоже есть опреде­ленные материальные связи (например, общее помещение, экономическая зависимость, родственно-генетические связи), однако для общественных систем очень важны информационные связи. Ни один коллектив, от семьи до государства, не может существовать без информационного обмена.

Еще существуют связи между людьми, основанные на определенных договоренностях, например конституции государства, законодательстве, уставе организации. Кроме того, есть связи, определяемые человеческой этикой — правилами поведения, не записанными в законах: националь­ные традиции, семейные традиции, правила приличия и т. д. Люди знают эти законы и правила и подчиняются им, А поскольку любые знания — это информация, то такие связи тоже можно назвать информационными.

Для функционирования общественных систем важнейшее значение имеют информационные связи.

Информационные процессы в системах

В чем же состоят информационные связи? Казалось бы, ответ очевиден: в обмене информацией, в передаче информации от одного элемента систе­мы к другому. Но можно ли утверждать, что два других вида информаци­онных процессов — хранение и обработка информации — необязательны для таких систем?

Передача информации невозможна без ее хранения: откуда-то информа­ция должна браться при отправлении и куда-то помещаться при получении. Возьмем для примера наиболее близкую для вас социальную систему — сис­тему образования. Основной вид связи между двумя типами ее элементов — учителями и учениками — заключается в процессе передачи знаний от учи­телей к ученикам. Но информация, которую учителя передают ученикам, хранится в учебниках, в , в памяти учителя. Ученики же сохраняют полученные знания в своей памяти и в тетрадях.

В процессе обучения постоянно происходит обработка информации как учителем, так и учениками. При объяснении учебного материала учитель преобразует его, представляя ученикам в разных формах: в текстовой, графической, табличной, на моделях. Ученики, в свою очередь, отвечают на вопросы, решают задачи, а это есть обработка информации.

Рассмотрим другие элементы системы образования: министерство и учебные заведения. Это элементы подсистемы управления образованием. В ней также происходит передача информации (передаются распоряже­ния, планы, отчеты, нормативные документы), хранение информации (хранится документация, различные статистические данные), обработка информации (составление той же документации, статистической информа­ции и пр.). Наконец, рассмотрим технические информационные системы. К ним относятся системы телеграфной и телефонной связи, радио и телевиде­ния, компьютеры и компьютерные сети, сотовые системы связи. Это искусственные системы, созданные людьми для осуществления информа­ционных процессов: хранения, обработки и передачи информации.

В базовом курсе информатики рассказывалось о том, что компьютер це­ленаправленно создавался изобретателями как универсальный автомат для хранения, обработки и передачи информации. Поэтому все три вида информационных процессов в нем реализованы по определению. Ну а, на­пример, мобильный телефон? Основное его назначение состоит в приеме и передаче информации. Где же здесь хранение и обработка? На рис. 2.2 схематически показан процесс осуществления передачи и приема SMS-co - общения посредством .

Из этой схемы видно, что в процессе работы системы про­исходит хранение, передача и обработка информации. Аналогично можно описать работу других вышеназванных технических систем, в которых имеют место все три вида информационных процессов.

Системы управления

Из базового курса информатики вам известно, что изучением процессов управления занимается наука ки­бернетика. Начало кибернетике положил американский ученый Норберт Винер своей книгой «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине», вышедшей в 1948 году.

Под управлением понимается планомерное воздействие на некото­рый объект с целью достижения определенного результата. С точки зрения кибернетики, процесс управления рассматривается как функционирование системы управления. Эта система состоит из двух подсистем: объекта управления и управляющей системы. Кибернетичес­кая модель управления приведена на рис. 2.3.

Управляющей системой может быть человек (шофер, дирижер оркест­ра, учитель, директор), коллектив (правительство, парламент), а может быть и техническое устройство (автоматический регулятор, компьютер). Объектом управления может быть техническое устройство (автомобиль), один человек (ученик, солдат) или коллектив (оркестр, работники пред­приятия).

Взаимодействие, существующее между двумя этими подсистемами в процессе управления, кибернетика рассматривает как информационную связь. По линии прямой связи передаются команды управления от управ­ляющей системы к объекту управления. По линии обратной связи — ин­формация о состоянии объекта управления, о его реакции на управляю­щее воздействие, а также о состоянии окружающей среды, которая тоже может влиять на процесс управления. Схема на рис. 2.3 оказывается уни­версальной для всех типов систем, как искусственных, так и естествен­ных, где происходит управление.

Все компоненты системы управления имеются в организмах животно­го и человека. Мозг — управляющая система, органы движения — объек­ты управления, нервная система — каналы информационной связи.

В системах управления осуществляется передача информации, а также ее хранение и обработка. Хранить и обрабатывать информацию приходит­ся как управляющей системе, так и объектам управления (ученик, сол­дат, трудовой коллектив тоже хранят и обрабатывают информацию, по­ступающую к ним в процессе управления).

Процесс управления происходит по программе, заложенной в память управляющей системы. Если управляющая система способна к собствен­ному программированию, то ее можно назвать самоуправляемой систе­мой. Элементы самоуправления присущи представителям животного мира. В наибольшей степени способностью к самоуправлению обладает человек.

Вопросы и задания

Что такое система? Что такое структура? Приведите примеры систем, имеющих одинаковый состав (одинаковые эле­менты), но разную структуру. В чем суть системного эффекта? Приведите пример. Что такое подсистема? В чем состоит цель всякой науки с системной точки зрения? Что такое системный подход? Приведите примеры ситуаций, когда отсутст­вие системного подхода ведет к катастрофическим последствиям. Выделите подсистемы в следующих объектах, рассматриваемых в качестве систем: автомобиль; компьютер; школа; армия; государство. Удаление каких элементов из вышеназванных систем приведет к потере сис­темного эффекта, т. е. к невозможности выполнения их основного назначе­ния? Какие системы называются естественными, искусственными сис­темами? Приведите примеры. Приведите примеры материальных и информационных связей в естествен­ных системах. Приведите примеры материальных и информационных связей в обществен­ных системах. Что такое система управления? Из каких компонентов она состоит? Что такое самоуправляемая система? Приведите примеры. Может ли существовать система управления без линии обратной связи? К ка­ким последствиям это может привести? (Рассмотрите на примере управления автомобилем.)