Структура базовой информационной технологии

Концептуальный уровень описания (содержательный аспект)

Так как средства и методы обработки данных могут иметь разное значение, то различают глобальную, базовую и специальную (конкретную) информационные технологии.

Глобальная ИТ включает в себя модели, методы и средства формирования и использования информационных ресурсов в обществе.

Базовая ИТ ориентируется на определенную область применения (производство, научные исследования, проектирование, обучение и т. д.). Она должна задавать модели, методы и средства решения информационных задач в своей предметной области.

Базовая ИТ может быть представлена совокупностью информационных процессов, процедур и операций (см. рис. 2.1) и направлена на получение качественного информационного продукта из исходного информационного ресурса в соответствии с поставленной задачей. Эта технология может быть рассмотрена на трех уровнях: концептуальном (определяется содержательный аспект, использующий язык соответствующей предметной области), логическом (отображается формальное — модельное — описание на языке информационных или математических моделей) и физическом (описывается реализация на языке программно-аппаратных средств). Применительно к информационной технологии это означает содержательное описание используемых в ней информационных процессов и процедур на концептуальном уровне в виде набора моделей (информационных, математических и т. д.) процессов и их составляющих на логическом уровне и структурную реализацию информационных процессов как совокупности аппаратных средств, системного и прикладного программного обеспечения на физическом уровне.

Специальные (конкретные) ИТ задают обработку данных в определенных типах задач пользователей.

Концептуальная модель базовой информационной технологии содержит информационное описание предметной области (рис. 2.10).

На этой схеме выделены страты (слои) информационных технологий, процессов, процедур и операций. Вертикальной пунктирной линией слева отделены процессы и процедуры, работающие с информационными потоками, в которых преобладает смысловое содержание (происходит преобразование информации в данные и наоборот), в центре — работающие с данными, в которых преобладает синтаксический аспект информации, а справа — работающие со знаниями, в которых преобладает семантический аспект информации.

Если построить цепочку, состоящую из процессов и процедур, перечисленных на рис. 2.10 последовательно слева на право, получится описание во времени процессов преобразования информационного ресурса в информационный продукт (рис. 2.11). Формирование информационного ресурса осуществляется в процессе «Получение» и начинается с процедуры «Сбор», отображающей предметную область (параметры, характеристики, состояние объекта управления). Собранная информация должна быть соответствующим образом подготовлена (осмыслена, структурирована, проверена на полноту, достоверность, непротиворечивость и т. д.). После подготовки и проверки информация может быть передана для преобразования традиционными способами (телефон, курьер, почта, телеграф), а может быть подвергнута алгоритму преобразования в данные, т. е. процессу ввода.

Процедуры сбора, подготовки, проверки и ввода информации в ИТ организационно-экономических систем процесса «Получение» по своей реализации являются в основном ручными (кроме процедур проверки и ввода, которые могут быть частично автоматизированными). В процессе ввода информация преобразуется в данные, имеющие форму цифровых кодов, реализуемых на физическом уровне с помощью различных физических явлений (электрических, магнитных, оптических, механических и т. д.).

Следующие за процессом «Получение» информационные процессы уже производят преобразование данных. Эти процессы протекают в ЭВМ под управлением различных программ. Процесс обработки данных включает в себя процедуры преобразования значений и структур данных путем моделирования, логического вывода и др., а также процедур организации вычислений.

Процесс «Отображение» содержит процедуры преобразования данных в форму, удобную для восприятия: звук, изображение — текстовое, цифровое, графическое, видео, твердая копия на бумаге.

Рис. 2.10. Концептуальная модель базовой информационной технологии.

Рис. 2.11. Процессы преобразования ИР.

Процесс формирования знаний является составной частью базовой информационной технологии, поскольку ее высшим продуктом является знание. Формирование знания как высшего информационного продукта до сих нор являлось прерогативой человека. Автоматизированный процесс предоставления знаний может оказать помощь при решении трудно формализуемых задач. В этом процессе объединяются такие процедуры, как формализация знаний, их накопление и генерация (вывод) новых знаний на основе накопленных в соответствии с поставленной задачей, объяснение полученных автоматизированным путем знаний.

Процесс «Обмен» предполагает передачу данных между всеми процессами ИТ и связан со всеми процедурами на уровне данных. При обмене данными можно выделить три основных типа процедур: коммутация, маршрутизация (передача данных по каналам связи и организации сети) и передача. Процедуры передачи данных реализуются с помощью операции кодирования-декодирования, модуляции-демодуляции, согласования и усиления сигналов. Операции по организации сети включаются в качестве основных в процедуры коммутации и маршрутизации потоков данных (трафика) в вычислительной сети. Процесс обмена позволяет передавать данные между абонентами и используется в процессах получения и отображения информации, а также он способствует процессу накопления информации, поступающей из многих источников.

Процесс накопления позволяет преобразовывать информацию, длительное время хранить, постоянно обновляя, и при необходимости оперативно извлекать в заданном объеме и по определенным признакам. Процедуры этого процесса — архивирование, обновление и поиск — состоят в организации хранения (быстрое и неизбыточное накопление данных по заданным признакам и не менее быстрое осуществление их поиска) и актуализации данных (поддержание хранимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач). Актуализация данных осуществляется с помощью операций добавления новых данных, корректировки (изменения значений или элементов структур) данных и их уничтожения.

В информатике часто используют слова «информация» и «данные», причем часто как взаимозаменяемые. Хотя в необходимых случаях специалисты отмечают и их смысловое различие. Например, «информация кодируется с помощью данных и извлекается путем их декодирования и интерпретации». Кодирование информации происходит в процессе ввода ее в память ЭВМ, и можно считать, что данные — это информация, представленная в специальной фиксированной форме, пригодной для последующей компьютерной обработки, хранения и передачи.

В этом смысле представленные на схеме информационные процессы накопления, обработки и обмена манипулируют именно с данными, а процесс получения обеспечивает поступление информации и ее превращение в данные, так же как процесс отображения выполняет обратную функцию превращения данных в информацию.