Інформаційні технології

Процес одержання (актуалізації) і зберігання в компактному виді структур даних називається в інформатиці інформаційною технологією.

Нова інформаційна технологія – інформаційна технологія на базі нових, комп’ютерних засобів одержання, зберігання, актуалізації інформації (знань).

У вузькому розумінні, нова інформаційна технологія – використання обчислювальної техніки й систем зв’язку для створення, збору, передачі, зберігання, обробки інформації або частина інформаційного бізнесу.

Глянемо на нові інформаційні технології, обмежуючись їх змістовним простим оглядом, з обліком того, що дві важливі інформаційні технології – математичне й комп’ютерне, імітаційне моделювання – уже були нами розглянуті вище. Відзначимо лише, що математичне моделювання – “стара” інформаційна технологія, на відміну від комп’ютерного моделювання, що є новою технологією.

Технологія баз даних (БД) і систем керування БД (СУБД). БД – досить більші набори структурованих даних деякої предметної області, представлені на машинних носіях й які мають загальну й зручну структуру, єдині організаційно-методичні, програмно-технічні і язикові засоби забезпечення використання даних різними програмами користувачів. Останнім часом поширюється технологія вилучених БД. Вона базується на колективному доступі користувачів до інформаційних ресурсів, зосередженим на єдиному комп’ютері (хост-компьютері), у діалоговому режимі по мережах передачі даних. Інформаційні послуги – широкі, завдяки наявності різноманітних засобів пошуку, обробки й видачі інформації. Особливість даної технології – надання користувачеві тільки інформаційних послуг, а не безпосередньо інформаційних продуктів, у результаті чого він одержує (оплачує) тільки дійсно потрібну інформацію.

СУБД – програмна система, що забезпечує спілкування (інтерфейс) програм користувача й даних із БД. Це спілкування відбувається на спеціальній непроцедурній мові логічного подання даних і структур даних, самі дані описуються засобами також спеціальної мови подання даних, програми користувача при цьому можуть бути написані мовою програмування. СУБД повинна мати засобу, які дозволяють сформулювати запит до БД (пошук, сортування й т.д.) мовою, близькому природному й зрозумілому користувачеві, але в той же час формальному, реалізованому на ЕОМ. Такі мови називаються мовами запитів до баз даних і ставляться до мов непроцедурного типу.

Приклад. База даних всіх власників автотранспорту, з якої по запитах співробітників можна оперативно витягти, скажемо, дані про власника машини по номері її держрегистрації.

Технології сховищ даних й інтелектуального аналізу даних. Сховище даних – дуже велика спеціалізована БД і програмна система, призначена для добування, корекції (чищення, виправлення) і завантаження даних із джерел у БД із багатомірною структурою, включаючи засобу спрощення доступу, аналізу з метою ухвалення рішення. Інтелектуальний аналіз даних (Data Mining) – автоматичний пошук схованих (“не лежачих на поверхні”) у більших базах даних взаємин і зв’язків за допомогою математичного й інфологічного аналізу, виділення законів (трендів), класифікації й розпізнавання й т.д. Спеціальні моделі й алгоритми аналізу витягають із більших баз даних або з інших сховищ даних, наприклад, електронних таблиць) знання, що дозволяють інтегрувати й деталізувати ці дані, і саме головне – приймати на їхній основі рішення. Це, по суті, ідентифікація схованих у них залежностей.

Приклад. Сховища даних збирають і централізують поточну інформацію про стан справ корпорації, про її послуги, клієнтів, постачальниках і надають аналітичні й звітні інструменти. За допомогою аналізу фінансових звітів фірм можна їх розбити на класи по їхній фінансовій стійкості, по ймовірності їхнього банкрутства, що допоможе банку-кредиторові здійснювати політикові їхнього кредитування більш ефективно. Інтелектуальний аналіз даних у геоінформаційних системах може допомогти виявити й візуалізувати ділянки земної кори з покладами нафти, газу. У бізнесі такий аналіз може здійснюватися для оцінки надійності клієнтів, виявлення шахрайства, інтерактивного маркетингу, аналізу трендів й ін. тобто для Business Intellegence.

Технологія баз знань (БЗ) і експертних систем (ЕС). БЗ – нагромадження, структурування й зберігання за допомогою ЕОМ знань, відомостей з різних областей таким організованим способом, що можна мати доступ до цих знань, розширювати ці знання, одержувати, виводити нові знання й т.д.

Приклад. БЗ по хірургічних операціях черевної порожнини, з якої молодий і недосвідчений хірург в екстреній хірургічній ситуації може витягти необхідну інформацію про операції; сама ж БЗ розроблена на основі знань високопрофесійних і досвідчених хірургів.

ЕС – нагромадження досвіду, знань, умінь експертів, їхнє структурування й зберігання, актуалізація за допомогою ЕОМ з метою одержання експертних суджень по різних проблемах даної області.

Приклад. Прикладом ЕС “Хірург” може бути експертна система, побудована на основі наведеного вище приклада БЗ.

Технологія електронної пошти й телекомунікаційного доступу до віддаленої від користувача інформації, носія інформації, співрозмовника – людини або комп’ютеру. Електронна пошта – система передачі повідомлень за допомогою комп’ютера відправника й прийому їх за допомогою комп’ютера одержувача. При цьому повідомлення відправника перетвориться із цифрових кодів (наприклад за допомогою модему) у коди електромагнітних коливань, передані по телефонних каналах, а ЕОМ адресата робить зворотне перетворення. Розвиток мереж зв’язку – віртуальні локальні обчислювальні мережі, що поєднують користувачів не по територіальному принципі, а по професійних інтересах. Телеконференція – обмін повідомленнями (доповідями) між учасниками (передплатниками) конференції, оголошеної на електронній дошці оголошень у мережі Інтернет. За допомогою телеконференцій можна проводити консалтинг, навчання, нараду, автоматизацію офісу й ін. Базова система проведення відеоконференцій звичайно включає: потужну робочу мультимедійну станцію; відеокамеру й спеціальну плату для стиску відеоінформації; мікрофон і відеомагнітофон; засобу сполучення з використовуваної для проведення конференції мережею.

Приклад. Розглянемо медичні відеоконференції (яскравий соціально-економічний приклад використання телеконференції). У великих лікарнях і клініках зараз є сучасне медичне встаткування – томографи, ехокардіографи й ін., а також досить висококваліфікований медичний персонал, за допомогою яких у режимі відеодіалогу (конференції), лікарі з регіональних (аж до районних) медичних установ можуть обговорити результати діагностики хворого, діагнозу, методів і стратегій лікування. Проблема “наближення” цих засобів і кадрів особливо актуальна для нашої країни з її великою територією. Економічна й соціально-медична вигода від таких відеоконференцій в 6-10 разів вище, ніж від класичної технології проведення консультацій з виїздом у клініку (іноді це й неможливо).

Технологія “Робоча група” – технологія спільної роботи декількох зв’язаних між собою загальними інформаційними ресурсами комп’ютерів (“робочої групи”), об’єднаних для рішення якого-небудь загального завдання.

Приклад. Приклади робочих груп: “Дирекція”, “Бухгалтерія”, “Канцелярія”. Комп’ютерна мережа організації може поєднувати кілька робочих груп. У кожного комп’ютера робочої групи є ідентифікатор, ім’я в групі, наприклад, по ФИО людину, на ньому працюючого. У робочій групі “Бухгалтерія” може існувати комп’ютер (робоче місце) “Головбух” або “Іванов Сергій Миколайович”.

Робоча група може бути й тимчасовий – для роботи над конкретним проектом у межах певного проміжку часу.

Приклад. Можна організувати робочу групу “Презентація фірми”, що складає з комп’ютерів співробітників фірми, які підготовляють презентацію своєї фірми, або “Річний звіт” – для створення річного фінансового звіту фірми. Всі ці люди можуть працювати в різних відділах, але вони становлять тимчасову робочу групу, щоб було легко обмінюватися інформацією загального доступу при роботі.

Обмін інформацією може відбуватися й між робочими групами. Для цього не потрібно фізично переміщати комп’ютери: щоб сформувати робочу групу, досить привласнити всім комп’ютерам, що входять до складу групи, її ім’я.

Приклад. Операційна система Windows for Workgroups дозволяє виділення комп’ютерів у робочі групи при її інсталяції. Змінювати состав і структуру робочої групи потім можна з “Панелі керування”, запустивши прикладну програму Network (мережа). При цьому всі комп’ютери однієї мережі, незалежно від їхнього об’єднання в робочі групи, мають доступ до загальних принтерів і загальних файлів, а такі додатки, як Mail (Електронна пошта Schedule (Ежедневник), працюють тільки в межах однієї робочої групи. Передача пошти через Mail можлива тільки в межах однієї робочої групи. Як правило, у невеликих фірмах є одна робоча група.

Технологія “Клієнт-сервер” – це технологія взаємодії комп’ютерів у мережі, у якій кожний з комп’ютерів має своє робоче призначення. Один, могутніший, комп’ютер (сервер) у мережі володіє й розпоряджається інформаційними й апаратними ресурсами (процесор, файлова система, поштова служба, база даних й ін.), іншої, менш потужний (“клієнт”), має доступ до цих ресурсів лише через сервер.

Приклад. Зараз говорять уже про принципово іншу концепцію взаємодії між елементами мережі peer-to-peer (P2P), що дозволяє окремим комп’ютерам працювати один з одним прямо.

Технології використання інтегрованих пакетів прикладних програм (ППП) – технології на базі ППП для рішення різних класів однотипних і часто, що зустрічаються завдань, з різного типу предметних областей. Сучасні ППП мають діалоговий, інтерактивний зворотний зв’язок з користувачем у процесі постановки завдання, рішення й аналізу результатів. Використають при рішенні завдань звичайно використовуваний у предметній області інтерфейс.

Приклад. Як приклад інтегрованого ППП приведемо пакет MathCAD, призначений як для складних математичних обчислень, так і для нескладних (у режимі інженерного калькулятора).

Технології машинної графіки й візуалізації – технології, що базуються на системах малювання й креслення різних графічних об’єктів й образів за допомогою ЕОМ і пристроїв малювання (наприклад, плоттеров), а також їх візуального, наочного подання. Особливо слід зазначити засобу анімації – “пожвавлення” зображень на екрані, комп’ютерних мультфільмів.

Приклад. Прикладом засобів машинної графіки може служити програмний комплекс зображення просторових об’єктів й їхньої динамічної актуалізації – пакет 3D-Studio . Пакет 3D-Studio дозволяє не тільки створювати тривимірні сцени, але й використати ці сцени при реалізації комп’ютерних анімаційних ситуацій (мультипликаций) з використанням різних графічних файлів різних форматів, що дає можливість застосовувати при розробці мультфільмів відомі графічні пакети: СorelDraw, PhotoPaint й ін. 3D-Studio має модульну структуру, що складається з п’яти модулів, за кожним з яких закріплені конкретного типу завдання, розв’язувані в строгій послідовності. Перший модуль (2D-Shaper) є основним інструментом створення й редагування плоских фігур, а також постачання інших модулів особливими геометричними структурами, формами й траєкторіями. Для перетворення плоских фігур у тривимірні каркасні об’єкти є модуль 3D-Lofter, у який включені потужні засоби генерації складних просторових форм і структур. Підготовлені двовимірні плани моделей відображаються (“видавлюються”) у третій вимір по спеціально заданих траєкторіях. Модуль 3D-Lofter постачений засобами деформації, наприклад, по осях, що дозволяє створювати тривимірні об’єкти більше складних форм. Можна побудувати 3D-фігуру по трьох проекціях на координатні площини.

Гіпертекстові технології. Гіпертекст, hypertext – сверхтекстовая, надтекстова. Ця технологія на базі засобів обробки більших, глибоко вкладених, структурованих, зв’язаних семантично й понятийно текстів, інформації, які організовані у вигляді фрагментів (тексту), що ставляться до однієї й тій же системі об’єктів, що розташовано у вершинах деякої мережі й звичайно виділяються кольорами; вони дозволяють при машинній реалізації швидко, натисканням декількох клавіш, викликати й поміщати в потрібне місце що переглядає або организуемого нового тексту потрібні фрагменти гіпертексту, “прив’язані” до виділеним по кольорах ключовим словам або словосполученням. Гіпертекстова технологія дозволяє визначати, вибирати варіант актуалізації інформації гіпертексту залежно від інформаційних потреб користувача і його можливостей, рівня підготовки. При роботі з гіпертекстовою системою користувач має можливість переглядати документи (сторінки тексту) у тім порядку, у якому йому це більше подобається, а не послідовно, як прийнято при читанні книг. Досягається це шляхом створення спеціального механізму зв’язку різних сторінок тексту за допомогою гіпертекстових посилань.

Приклад. Прикладами гіпертекстів можуть бути електронні журнали.

Засоби й системи мультимедиа (multimedia) і гипермедиа (hypermedia). Медиа – “середовище або носій інформації”. Мультимедийность, многосредность – актуалізація різних середовищ і почуттів сприйняття інформації: засобу озвучування, пожвавлення – мультиплікації, графічного й наочного подання вхідні й вихідних дані завдання й сценаріїв рішення або навіть самого рішення.

Приклад. Прикладами засобів мультимедиа можуть служити звукові карти (Sound Blaster) для генерування на ЕОМ широкого діапазону звуків, активні звукові колонки для їхньої передачі й пристрою зчитування інформації з компакт-дисків – CD-ROM, що дозволяють зчитувати більші обсяги інформації – наприклад деяку складну й тривалу музичну композицію, – а потім відтворювати їх з використанням попередніх двох засобів мультимедиа.

Засоби гипермедиа – засобу на основі синтезу концепції гіпертексту й мультимедиа, тобто в гіпертекстові фрагменти можуть бути “убудовані” мультимедийное супровід, мультимедийные додатка.

Приклад. Глобальної гипермедийной системою є WWW (Word Wide Web – Всесвітня Павутина) – система навігації, пошуку й доступу до гіпертекстового й мультимедийным ресурсам Інтернету в реальному масштабі часу. Глобальної її можна вважати тому, що на відміну від звичайного (локального) гіпертексту, посилання на документ у ній (здійснювана одним або декількома щигликами миші) можуть привести не тільки до іншого документа (як у локальному гіпертексті), але й до іншого комп’ютера (WWW -серверу), можливо, в іншій півкулі. Робота ведеться за допомогою універсальною програми-клієнта, що дозволяє об’єднати в єдине ціле клієнта й сервер. Для доступу до WWW-сервера (інформації на ньому) необхідно знати адреса сервера, наприклад, адреса http://www.ua5.org – сервер з цією статтєю, http (HyperText Transfer Protocol – протокол роботи з гіпертекстом). Є система автоматичного пошуку по певних ключах (запитам, розділам). Інформація в WWW представлена у вигляді гіпертекстового документа, що включає в себе різні типи даних (текст, графіка, відео, аудіо, посилання на інші гіпертекстові документи й т.д.). Такі документи називають WWW-сторінками (WWW-pages). Ці сторінки проглядаються за допомогою браузерів – спеціальних програм для навігації по мережі. Сторінки зберігаються на комп’ютерах-вузлах мережі, які називають сайтами (site). Кожен комп’ютер має своя унікальна IP-адреса URL (Uniform Resource Locator – універсальний локатор ресурсів), за допомогою якого браузер знає, де перебуває інформація й що треба з нею робити. Сторінка – основний елемент WWW. На них перебуває та інформація, що ми шукаємо в мережі, або посилання на потрібну інформацію. Сторінки, гіпертекст – це легка й швидка у використанні, надзвичайно потужна система зв’язаних ключових слів і фраз (посилань), що дозволяє посилатися на інші ключові слова й фрази інших сторінок. Ці посилання звичайно виділені іншими кольорами, і досить просто клацнути мишкою по виділеному посиланню, щоб перейти до інформації, на яку посилається це посилання. Для створення гіпертекстових додатків (наприклад, особистої WWW-сторінки) використається спеціальна мова HTML (HyperText Markup Language), що дозволяє створювати гіпертекстовий документ у будь-якому текстовому редакторі формату ASCII, з підключенням графічних файлів двох основних форматів – GIF й JPEG.

Технологія віртуальної реальності, віртуальна реальність – технології актуалізації різних гіпотетичних середовищ і ситуацій, що не існують реально й можливих як варіанти розвитку реальних аналогів, систем реального миру; ці технології й системи дозволяють управляти віртуальним об’єктом, системою, шляхом моделювання законів простору, часу, взаємодії, інерції й ін.

Вища форма розвитку комп’ютерного офісу – віртуальний офіс і віртуальна корпорація – це офіси й корпорації, що не існують у звичайному, класичному виді, а існуючі уявлювано, розподілено – як у просторі, так і в часі (відділи й співробітники можуть перебувати навіть на різних континентах, спілкуючись по роботі за допомогою ЕОМ і мереж зв’язку). Вони є вищим щаблем організації ділового співробітництва й у корені міняють організацію робіт і систему інформаційного забезпечення співробітників.

Приклад. Віртуальна маркетингова корпорація “Так Вінчі” поєднує ряд гірничорудних родовищ, виробничі (машинобудівні й будівельні), транспортні, інвестиційні, екологічні системи. Всі підсистеми “Так Вінчі” поставляються без доробок під конкретний об’єкт. Один зі сценаріїв, пропонованих у проекті (Venture Management Model), моделює нижченаведену ситуацію. Гірничодобувна компанія веде розробки в Новій Гвінеї. Побудований у цій місцевості готель може бути розширений для обслуговування зростаючого потоку ділових клієнтів цієї компанії, а також туристів. Консорціуму, що має бізнес у сфері комунікацій і готельних послуг, пропонується участі на паях у розвитку цієї місцевості й експлуатації готелю. Для зниження накладних витрат на розширення готелю й інфраструктури туризму залучаються великі будівельні компанії (на умовах участь на паях у прибутках). Відзначимо при цьому, що критерії ефективності бізнесу в такому составі – різні, а процес прийняття стратегічних рішень сполучений з конфліктними інтересами партнерів, що динамічно змінюється їхньою картиною. Для реалізації цієї корпорації є електронна пошта для підтримки процесів прийняття рішень першими особами, засобу телеконференцій для функціональних підрозділів й аналітиків, геоінформаційна система, САПР, взаємодіюча із СУБД через структуру даних із просторовою прив’язкою, система комп’ютерного діловодства на всіх етапах. Використаються сучасні технології типу “клієнт-сервер” й об’єктно-орієнтовані під Windows NT, Windows 95 (робочі місця), Unix (сервер), повні версії MS Office і комп’ютерний документообіг. У системі електронного документообігу використаються: повнотекстовий пошук, доступ до проектної документації на всіх етапах життєвого циклу проекту, підготовка інтерактивної технічної документації. Документ може містити текст, наприклад, HTML-документ, ілюстрації в одному або декількох шарах, редакторські виправлення й коментарі учасників різних робочих груп, що беруть участь у проекті, тривимірні об’єкти із програм САПР, що підключають до документа відео- і аудіофайли.

Є ще багато інших видів (класів) технологій: комп’ютерної алгебри, об’єктно-орієнтовані, CASE-технології, нечіткі й ін.