ИНФОРМАЦИОННЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ

СОДЕРЖАНИЕ

1. Понятие информационной технологии 1.1. Информатика и информационные технологии 1.2. Понятие информационной технологии как научной дисциплины 1.3. Структура предметной области информационной технологии 1.4. Место информационной технологии в современной системе научного знания 1.5. Определение информационной технологии и информационной системы 1.6. Этапы развития информационных технологий 1.7. Новая информационная технология 1.8. Свойства информационных технологий	4 4 6 7 7 8 8 10 12
2. Критерии эффективности информационных технологий 2.1. Частные критерии эффективности 2.2. Специфика реализации информационных технологий 2.3. Общий критерий эффективности информационных технологий 2.4. Отличительные признаки высокоэффективных технологий и основные принципы их проектирования 2.5. Основные научные направления развития информационной технологии 2.6. Человеческий фактор в перспективных информационных технологиях 2.7. Методологический аппарат науки как информационная технология	14 14 14 15 16 18 19 20
3. Классификация информационных технологий 3.1. Основные классы информационных технологий 3.2. Классификация по пользовательскому интерфейсу 3.3. Классификация по степени взаимодействия между собой 3.4. Классификация ИТ по типу обрабатываемой информации 3.5. Понятие платформы 3.6. Проблемы и критерии выбора информационных технологий	21 21 22 24 24 24 25
4. Стандарты пользовательского интерфейса ИТ 4.1. Интерфейс прикладного программирования 4.2. Платформенно-независимый интерфейс POSIX 4.3. Проектирование пользовательского интерфейса	26 26 28 28
5. Информационные технологии широкого пользования 5.1. Табличные процессоры 5.2. Системы управления базами данных 5.3. Текстовые процессоры 5.4. Графические процессоры 5.5. Геоинформационные технологии 5.6. Интегрированные пакеты 5.7. Информационные системы как средства и методы реализации информационных технологий	30 30 30 36 37 38 42 45
6. Авторские и интегрированные информационные технологии 6.1. Гипертекст 6.2. Мультимедиа 6.3. Новый класс интеллектуальных технологий 6.4. Информационные хранилища 6.5. Система электронного документооборота 6.6. Системы групповой работы 6.7. Оснащение рабочего места пользователя информационными технологиями	48 48 50 52 53 55 60 62
7. Примеры экономических информационных систем 7.1. Предпринимательство 7.2. Менеджмент 7.3. Электронные деньги 7.4. Банки 7.5. Биржи 7.6. Торговля 7.7. Финансы 7.8. Обучение	65 65 66 68 73 76 78 82 83
8. Технологии обработки и обеспечения безопасности данных 8.1. Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и хранения информации 8.2. Контроль достоверности данных 8.3. Технология обеспечения безопасности компьютерных систем	87 87 94 96
9. Инструментарий технологии программирования 9.1. Принцип программного управления 9.2. Жизненный цикл информационных систем 9.3. Методы проектирования программных продуктов 9.4. Методология и технология разработки информационных систем: CASE – технологии, методология RAD — Rapid Application Development, стандарты и методики 9.5. Профили открытых информационных систем	97 97 98 112 114 135

1. Понятие информационной технологии

План

1.1. Информатика и информационные технологии

1.2. Понятие информационной технологии как научной дисциплины

1.3. Структура предметной области информационной технологии

1.4. Место информационной технологии в современной системе научного знания

1.5. Определение информационной технологии и информационной системы

1.6. Этапы развития информационных технологий

1.7. Новая информационная технология

1.8. Свойства информационных технологий

1.1. Информатика и информационные технологии

Результаты научных исследований показывают, что информация и научные знания в последние годы играют все большую роль в жизни общества. Об информации сегодня говорят как о стратегическом ресурсе общества, определяющем уровень развития государства, его экономический потенциал и положение в мировом сообществе. Так, по некоторым данным, объем затрат на развитие информационной сферы в США сегодня превышает затраты на развитие топливно-энергетического комплекса этой страны.

Во многих развитых странах мира сегодня активно идет процесс перехода от индустриального к информационному обществу. В этих условиях средства создания и использования информационных ресурсов в любой развитой стране должны быть на уровне современных требований. Такими средствами являются:

• научная методология, используемая в информационной сфере общества;

• программно-аппаратные средства информатизации;

• современные информационные технологии.

Указанные средства в последние годы все более широко используются практически во всех сферах социальной практики. Что же касается информационных технологий, то, повышая эффективность использования информационных ресурсов, они выступают не только как важнейший инструмент деятельности в информационной сфере общества, но также и как мощный катализатор развития научно-технического прогресса. Именно поэтому проблема развития и совершенствования информационных технологий сегодня занимает одно из приоритетных мест в стратегии научно-технического и социально-экономического развития передовых стран мира, является важным аспектом их национальной политики.

В то же время, если говорить о фундаментальных научных аспектах проблемы развития информационных технологий, то, как это ни покажется удивительным, положение здесь оставляет желать много лучшего. Ведь до сих пор информационные технологии, как научное направление исследований, так и не сформировалась. Нет объективных критериев эффективности различных видов информационных технологий и методов их количественной сопоставительной оценки. Не разработаны на необходимом уровне методы анализа и синтеза высокоэффективных информационных технологий. Нет даже общепринятой классификации информационных технологий, хотя определенные попытки во всех этих направлениях уже предпринимаются.

Так, например, в работе в качестве универсального количественного критерия эффективности информационных технологий предложена экономия социального времени, которая достигается в результате их социального использования. Ведь давно известно, что любая экономия, в конце концов, может быть сведена к экономии времени. Однако этот подход применительно к информационным технологиям еще не получил своего необходимого развития, хотя и представляется весьма перспективным.

Поэтому сегодня следует констатировать, что имеется существенное отставание теоретических разработок в области информационных технологий от потребностей социальной практики, которые быстро возрастают. Ведь мир стоит на пороге новой цивилизации, которую не без оснований называют постиндустриальным информационным обществом. Информация и научные знания получат в этом обществе приоритетное развитие, что позволит существенным образом сократить затраты других видов ресурсов и решить на этой основе многие современные глобальные проблемы развития цивилизации.

Наиболее важной отличительной чертой этой цивилизации станет повсеместное и высокоэффективное использование информации и ее наиболее высокоорганизованной формы — научных знаний. Информация и научные знания будут не только стратегическими ресурсами и факторами развития общества, но также и наиболее распространенными в этом обществе предметами и результатами труда.

С использованием информации ученые связывают свои надежды на решение глобальных энергетических и экологических проблем развитии общества, а также проблем дальнейшего развития науки, образования и культуры, достижения нового уровня интеллектуального и духовного развития человека и общества, его переход на путь безопасного и устойчивого развития.

Фундаментальной основой нового технологического уклада общества, вероятнее всего, станут высокоэффективные информационные технологии, для реализации которых будут использоваться разнообразные средства информатики, построенные на новых физических принципах. В ближайшие годы следует ожидать появления целого ряда принципиально новых научных и практических результатов. Таким образом, существующие в настоящее время прогнозы о формировании и становлении постиндустриальной информационной цивилизации являются вполне реалистичными и подтверждаются реальным ходом исторического процесса.

Логично теперь поставить вопрос о том, какой именно период XX века следует считать началом формирования информационного общества. Ряд исследователей считают, что таким периодом является начало 70-х годов. Ведь именно в это время появились и стали широко распространяться такие новации в информатике, как дисплеи, накопители информации на магнитных дисках, а также телекоммуникационные системы общего назначения, Эти достижения, а также развитие алфавитно-цифровых и графических методов представления информации в компьютерных системах и явились теми решающими факторами, которые сделали возможным широкое использование вычислительной и информационной техники не только в научных исследованиях и оборонных разработках, но и в экономике, финансовой сфере, учрежденческой практике. Но самое главное, эти достижения дали мощный толчок развитию автоматизированных информационных систем и новых информационных технологий, которые и являются сегодня основным стержнем процесса информатизации общества, его научно-технического и социально-экономического прогресса.

Следующий мощный импульс в развитии информатизации общества связывают с появлением в начале 80-х голов микропроцессорной элементной базы средств информатики. Его результатом стало появление и стремительное распространение персональных ЭВМ. а также малогабаритных микропроцессоров, встраиваемых в различные технологические и бытовые устройства, приборы и оборудование. Все это вызвало настоящий бум в области производственных технологий, существенно изменило всю окружающую человека информационную техносферу.

К хорошему быстро привыкаешь. Сегодня деловой человек уже не представляет свою жизнь без мобильного телефона и персонального компьютера, а любое современное учреждение немыслимо без собственной автоматизированной информационной системы, электронной копировальной техники и выхода в международную информационно-телекоммуникационную сеть. Никого не удивит и персональная ЭВМ типа Pentium-4 на столе у обыкновенного студента и даже школьника. А ведь эта информационно-вычислительная система имеет сегодня такие функциональные возможности, которыми всего 10—15 лет назад могли обладать только системы, относившиеся в этот период к разряду суперЭВМ.

Благодаря происходящему в последние годы стремительному развитию средств информатики информационная сфера общества стремительно изменяется, оказывая тем самым сильное влияние на все другие стороны жизни и деятельности людей. Условия жизни и деятельности людей в развитых странах уже в середине XXI века будут так же сильно отличаться от современных, как условия жизни нашего времени отличаются от условий жизни в России во времена правления царя Петра Первого.

В новом высокоавтоматизированном информационном обществе у людей появятся не только совершенно новые возможности, но и новые проблемы - это проблема информационного неравенства людей в новой информационной среде и обеспечение информационной безопасности человека и общества, а также всей биосферы нашей планеты.

Вполне возможно, что в той новой высокоавтоматизированной информационной среде, которая уже формируется в развитых странах мирового сообщества, возникнут и другие принципиально новые глобальные проблемы, о содержании которых сегодня можно только догадываться. На одну из таких проблем указал в своей обзорной лекции по физике известный английский ученый С. Хокинг. Сегодня он возглавляет в Кембридже ту самую кафедру, которой в свое время заведовал Исаак Ньютон. В этой лекции, которая была прочитана в 1998 г. в Вашингтоне для президента США Билла Клинтона и его ближайшего окружения, С. Хокинг отметил еще одну новую опасность, которую может породить никем сегодня не контролируемый процесс развития интеллектуальных возможностей кибернетических устройств и автоматизированных роботов. Он считает, что если этот процесс и далее будет продолжаться такими же темпами, как это имеет место сегодня (а никаких реальных ограничений в развитии этого процесса пока не просматривается), то уже в XXI веке вполне вероятной может оказаться ситуация, когда человечеству придется бороться за свое место под солнцем уже не только с грозными силами Природы, но и с новой высокоорганизованной искусственной цивилизацией. Основу этой цивилизации, по мнению ученого, будут составлять биороботы и системы искусственного разума на базе сверхмощных компьютерных сетей.

Предположения подобного рода сегодня кажутся фантастическими. Можно считать их просто шуткой, игрой ума гениального человека, который, будучи сам долгие годы прикованным к инвалидной коляске и вынужденный общаться с окружающими его людьми лишь посредством компьютера, не потерял еще не только оптимизма, но и вполне завидного чувства юмора. Однако в каждой шутке есть доля правды. Эта народная мудрость неоднократно подтверждалась практикой. Особенно в тех случаях, когда прогнозы делаются гениальными людьми, обладающими особой интуицией, своего рода "внутренним зрением". История убедительно свидетельствует о том, что когда дело касается научно-технического прогресса, объективная реальность его развития часто превосходит самые смелые и, казалось бы, фантастические прогнозы.

1.2. Понятие информационной технологии как научной дисциплины

В настоящее время происходит стремительное развитие глобального процесса информатизации общества. При этом кардинальным образом изменяется вся информационная среда общества. Новые автоматизированные информационные технологии проникают практически во все сферы социальной практики и становятся неотъемлемой частью новой, информационной культуры человечества.

Именно поэтому сегодня представляется исключительно актуальной и важной проблема формирования информационной технологии, как самостоятельной научной дисциплины о методах создания высокоэффективных информационных технологии (в обычном, узком понимании этого термина), т.е. своего рода теории и методологии проектирования информационных технологий.

Таким образом, помимо уже широко используемого в науке и практике понятия информационной технологии, как способа рациональной организации некоторого часто повторяющегося информационного процесса, необходимо развивать и новое, более широкое представление о значении этого термина. И в этом случае он будет обозначать самостоятельный раздел науки, точно так же, как это имеет место в отношении самого понятия "технология".

Объектом исследований информационной технологии, как научной дисциплины, должны являться информационные технологии (в узком понимании этого термина), т.е. способы рациональной организации информационных процессов.

Предметом же исследований для информационной технологии, как науки, должны стать теоретические основы и методы создания информационных технологий, а также их проектирование и эффективная реализация.

Для развития информационной технологии в таком понимании нам в ближайшие годы предстоит пройти весь цикл формирования этого нового научного направления; классифицировать различные виды информационных технологий, разработать критерии для их сравнительного анализа и количественной оценки эффективности, создать методы синтеза высокоэффективных технологий, основанные на последних достижениях фундаментальной науки, а также на применении информационных элементов и информационных систем, использующих новые физические принципы функционирования.

Вполне возможно, что для успешного развития этой науки придется также создать ряд новых научных дисциплин, в том числе — теорию информационного взаимодействия в природе и обществе. При этом представляется важным уделить особое внимание не только таким традиционным и уже более или менее изученным фазам реализации информационных процессов, как кодирование, обработка и передача информации. Кроме того, предстоит разобраться и с гораздо более сложными фазами этих процессов, которые практически еще не изучаются современной наукой. Это фазы генерации информации, а также ее рецепции (восприятия) информационными системами, в том числе — такими сложными и мало изученными, как сознание и подсознание человека.

Только после этого можно научиться создавать и практически использовать действительно высокоэффективные информационные системы и технологии, которые и должны будут стать технологической базой развития цивилизации в XXI веке.

1.3. Структура предметной области информационной технологии

Предметную область информационной технологии, как научного направления, на начальном этапе его формирования вероятнее всего будут составлять следующие первоочередные задачи:

1. Разработка методов структуризации и классификации информационных технологий различного вида и назначения по их характерным признакам.
2. Разработка критериев эффективности информационных технологий, методов их оптимизации и сравнительной количественной оценки.
3. Определение перспективных направлений развития информационных технологий на ближайшие годы, а также научных методов, которые должны лежать в их основе.
4. Определение принципов построения перспективных средств для реализации высокоэффективных информационных технологий нового поколения.

1.4. Место информационной технологии в современной системе научного знания

Приведенные выше определения объекта и предмета исследований информационной технологии как научной дисциплины, а также анализ содержания решаемых ею первоочередных задач дают основание сделать вывод о том, что информационная технология как наука должна войти в состав естественных наук. Причем в значительной части своих исследований, она будет характеризоваться как техническая наука, являющаяся одним из разделов фундаментальной информатики.

Теоретической базой для информационной технологии как науки должны стать достижения в области теоретической информатики и, прежде всего, в области общей теории информации (ОТИ) — той новой фундаментальной научной дисциплины, которая уже активно формируется в последние годы.

Принципиально важными для развития информационной технологии должны также стать и результаты исследований в области ряда других наук, таких, как когнитология, семиотика, семантика, информационная психология. Ведь для создания принципиально новых по своему качеству информационных технологий будущего нам необходимо будет хорошо знать те процессы и факторы, которые содействуют не только эффективному восприятию информации человеческим сознанием и подсознанием, но также и факторы, которые содействуют ее наилучшему запоминанию и адекватному пониманию.

Другими словами, перспективные информационные технологии должны быть не только ориентированы на человека, но также и давать возможность развития у него тех или иных качеств, содействующих восприятию, запоминанию, анализу и пониманию смысла информации. В современной научной литературе такие технологии все чаще называют креативными технологиями.

Таким образом, можно полагать, что для развития креативных технологий в ближайшие десятилетия откроются новые перспективы. Особенно широко эти технологии будут применяться в системе образования и специальной профессиональной подготовки кадров.

1.5. Определение информационной технологии и информационной системы

Технология при переводе с греческого означает искусство, мастерство, умение, а это процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализовываться с помощью совокупности различных средств и методов.

Информационная технология (ИТ) - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). В толковом словаре по информатике дается следующее определение: «ИТ – совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности».

Совокупность методов и производственных процессов ИС определяет принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области. Информационные ресурсы – совокупность данных, представляющих ценность для организации (предприятия) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы данных, документы, тексты, графики, знания, аудио- и видеоинформация. Процесс обработки данных в ИС невозможен без использования технических средств и программного обеспечения.

Цель применения ИТ - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия, а также снижение трудоемкости использования информационных ресурсов.

Информационная система (ИС) - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Информационная технология является процессом, а информационная система - средой. Таким образом, информационная технология является более емким понятием, чем информационная система, т.е. может существовать и вне сферы информационной системы.

1.6. Этапы развития информационных технологий

Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием компьютеров, которые определяются различными признаками деления.

Признак деления - вид задач и процессов обработки информации.

1 этап. (60-70 гг.) - обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация рутинных действий человека.

2 этап (с 80-х гг.) - создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач (перспективных, долгосрочных).

Признак деления - проблемы, стоящие на пути информатизации общества.

1 этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

2 этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360/ Проблема этого этапа - отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.

3 этап (с начала 80-х гг.) - компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные системы - средством поддержки принятия его решений. Проблемы - максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде.

4 этап (с начала 90-х гг.) - создание современной технологии межорганизационных связей и информационных систем. Проблемы этого этапа весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются:

0. выработка соглашений и установления стандартов, протоколов для компьютерной связи;
1. организация доступа к стратегической информации;
2. организация защиты и безопасности информации.

Признак деления - преимущество, которое приносит компьютерная технология

1 этап (с начала 60-х гг.) характеризуется довольно эффективной обработкой информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Основным критерием оценки эффективности создаваемых информационных систем была разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основной проблемой на этом этапе была психологическая - плохое взаимодействие пользователей, для которых создавались информационные системы, и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. Как следствие этой проблемы, создавались системы, которые пользователи плохо воспринимали и, несмотря на их достаточно большие возможности, не использовали в полной мере.

2 этап (с середины 70-х гг.) связан с появлением персональных компьютеров. Изменился подход к созданию информационных систем - ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.

3 этап (с начала 90-х гг.) связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные системы имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь управленцу. Соответствующие информационные технологии должны помочь достичь намеченных целей.

Признак деление - виды инструментария технологии

1 этап (до второй половины XIX в) - "ручная" информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникация осуществлялась ручным способом путем отправки по почте писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.

2 этап (с конца XIX в) - "механическая" технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.

3 этап (40 - 60 гг. ХХ в) - "электрическая" технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны.

Изменяется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

4 этап (с начала 70-х гг.) - "электронная" технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы. Был приобретен опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и подготовлена профессиональная, психологическая и социальная база для перехода на новый этап развития технологии.

5 этап (с середины 80-х гг.) - "компьютерная" ("новая") технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.

1.7. Новая информационная технология

Новая информационная технология - информационная технология с "дружественным" интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Основу новой ИТ составляют: распределенная компьютерная техника, дружественное программное обеспечение, развитие коммуникаций. Пользователю-непрограммисту предоставлена возможность прямого общения с ЭВМ посредством работы в диалоговом режиме. При этом мощные программно-аппаратные средства (базы данных, экспертных систем, поддержки принятия решения и др.) создают комфорт в работе.

Понятие “новая ИТ” можно рассматривать с практической и теоретической точек зрения. С практической точки зрения – это совокупность автоматизированных процессов циркуляции и переработки информации, описаний этих процессов, привязанных к конкретной предметной области. С теоретической точки зрения новая ИТ представляет собой научно-техническую дисциплину, в рамках которой исследуются проблемы разработки и применения автоматизированных процессов циркуляции и переработки информации.

В основу концепции новой ИТ, базирующейся на широком применении персональной компьютерной техники, положены три основных принципа: интегрированность, гибкость, интерактивность.

Для новой ИТ характерны:

– работа пользователя в режиме манипулирования данными (пользователь видит и действует, а не знает и помнит);

– сквозная информационная поддержка на всех зтапах прохождения информации на основе интегрированной базы данных;

– безбумажный процесс обработки документа, при котором на бумаге фиксируется только окончательный вариант документа, а промежуточные версии и необходимые данные доводятся до пользователя через экран дисплея ПЭВМ;

– интерактивный (диалоговый) режим решения задачи с широкими возможностями для пользователя;

– возможность коллективного исполнения документов на основе группы ПЭВМ, объединенных средствами коммуникации;

– возможность адаптивной перестройки форм и способа представления информации в процесс решения задачи.

Существуют два способа внедрения новой информационной технологии (НИТ) в локальные информационные структуры, основанные на адаптации НИТ к организационной структуре, на рационализации организационной структуры.

При первом способе внедрения НИТ приспосабливается к организационной структуре, происходит лишь локальная модернизация сложившихся методов работы. Происходит распределение функций между техническими работниками (операторами) и специалистами (администраторами), слияние функции сбора и обработки информации с функцией принятия решений.

Второй способ внедрения НИТ предусматривает рационализацию организационной структуры: организационная структура модернизируется таким образом, чтобы ИТ дала наибольший эффект. Основной стратегией является максимальное развитие коммуникаций и разработка новых организационных взаимосвязей, ранее экономически нецелесообразных. Продуктивность организационной структуры возрастает, так как рационально распределяются архивы данных, снижается объем циркулирующей по системным каналам информации и достигается сбалансированность эффективности каждого управленческого уровня решаемых задач.

Таким образом, первый способ внедрения НИТ ориентирован на существующую структуру учреждения (степень риска от внедрения НИТ сводится к минимуму, так как организационная структура не меняется); второй – на будущую структуру.

Как область научно-технического прогресса, охватывающая в основном многочисленные применения компьютерной и телекоммуникационной технологии практически во всех сферах организационного управления, НИТ быстро развивается. Ее революционное значение заключается в кардинальной перестройке и ускорении процесса создания новой техники и реализации новых технологий. Ярким примером этому является использование системы автоматизации проектирования (САПР) и автоматизированных систем научных исследований (АСНИ), применение которых позволяет ускорить процесс трансформации новых научных знаний в конкретную технологию.

Составные части НИТ и наиболее основные области ее действия представлены на рис. 1.

Рис. 1. Составные части и области применения НИТ

НИТ объединяет новые технологии коммуникаций на основе локальных и распределенных сетей ЭВМ, обработки управленческой информации на основе ПЭВМ и специализированных АРМ, а также выработки управленческих решений на основе средств искусственного интеллекта.

Наиболее ярко эффективность применения НИТ проявляется в двух важнейших областях управления:

1) автоматизация проектирования оперативного планирования и управления промышленным производством: системы САПР, АСУ, АСНИ и т.д.;

2) автоматизация организационного управления (учрежденческой деятельности в самых различных ее аспектах): текстовые системы, электронная почта, речевая почта, система ведения баз данных и т.д.

По оценкам ученых и специалистов, НИТ является в настоящее время одним из основных средств поддержки, создания и обеспечения принципиально новых технологий: электронно-лучевой, плазменной, импульсной, биологической, радиационной, химической и др.

Таким образом, чрезвычайно важной и актуальной становится задача разработки стратегии развития НИТ и ее взаимодействия с производством, управлением, наукой, другими сферами общественной практики.

НИТ, как новая область НТП, характеризует ряд особенностей, существенно отличающих ее от других направлений науки и техники:

– динамичность (технология использования, поколения многих технических и программных средств изменяются дважды в пятилетний период);

– постоянно возрастающий уровень технической сложности составляющих НИТ компонентов, что вызывает необходимость постоянного повышения квалификации как разработчиков, так и пользователей информационных систем;

– глубокое и долговременное влияние на развитие производительных сил и производственных отношений;

– высокая степень потенциальной эффективности при выполнении следующих условий: стандартизации, масштабности охвата инфраструктуры народного хозяйства, своевременного организационного обеспечения внедрения новых средств и методов НИТ.

НИТ – это совокупность очень многих форм, методов, навыков применения всего многообразия вычислительной техники и средств связи в области сбора, обработки, хранения и передачи информации. В НИТ используются достижения системотехники, теории вычислительных систем, технологий программирования, эргономики, дизайна и других прикладных наук информационно-технического профиля.

1.8. Свойства информационных технологий

Применение ИТ позволило представить в формализованном виде, пригодном для практического использования, концентрированное выражение научных знаний и практического опыта для реализации и организации социальных процессов. При этом происходит экономия затрат труда, времени, энергии, материальных ресурсов, необходимых для осуществления этих процессов. Поэтому ИТ играют важную стратегическую роль, которая быстро возрастает. Это объясняется рядом их свойств:

• ИТ позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, что экономит другие виды ресурсов – сырье, энергию, полезные ископаемые, материалы, оборудование, людские ресурсы, социальное время.
• ИТ реализуют наиболее важные, интеллектуальные функции социальных процессов.
• ИТ позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы в период становления информационного общества.
• ИТ обеспечивают информационное взаимодействие людей, что способствует распространению массовой информации. Они быстро ассимилируются культурой общества, снимают многие социальные, бытовые и производственные проблемы, расширяют внутренние и международные экономические и культурные связи, влияют на миграцию населения по планете.
• ИТ занимают центральное место в процессе интеллектуализации общества, в развитии системы образования, культуры, новых (экранных) форм искусства, в популяризации шедевров мировой культуры, истории развития человечества.
• ИТ играют ключевую роль в процессах получения, накопления, распространения новых знаний. Первое направление – информационное моделирование – позволяет проводить «вычислительный эксперимент» даже в тех условиях, которые невозможны в натуральном эксперименте из-за опасности, сложности, дороговизны. Второе направление, основанное на методах искусственного интеллекта, позволяет находить решения плохо формализуемых задач, задач с неполной информацией, с нечеткими исходными данными. Речь идет о создании метапроцедур, которые используются человеческим мозгом. Третье направление – основано на методах когнитивной графики – совокупности приемов и методов образного представления условий задачи, которые позволяют сразу увидеть решение либо получить подсказку для его нахождения. Оно открывает возможности познания человеком самого себя, принципов функционирования своего сознания.
• ИТ позволяет реализовать методы информационного моделирования глобальных процессов, что обеспечивает возможность прогнозирования многих природных ситуаций, повышенной социальной и политической напряженности, экологических катастроф, крупных технологических аварий.

Информатизация общества обеспечивает интернационализацию производства. Показателем научно-технической мощи страны является внешнеторговый баланс профессиональных знаний. Реализуется он рынком лицензий производственных процессов, «ноу-хау» и консультациями по применению наукоемких изделий. Например, США примерно 80 % нововведений передают дочерним предприятиям в других странах. Когда те осваивают предложенную технологию, в США бывает готова новая технология, т.е. они реализуют опережающий цикл. Эволюция мирового рынка дает преимущества стране, передающей наукоемкие изделия, включающие новые технологии и современные профессиональные знания. Идет торговля невидимым продуктом: знаниями, культурой. Происходит навязывание стереотипа поведения. Именно поэтому в информационном обществе стратегическими ресурсами становятся информация, знание, творчество. А так как таланты не создаются, нужно формировать культуру, т.е. условия, в которых в которых развиваются и процветают таланты. Компьютерные технологии оказывают здесь огромное влияние посредством дистанционного обучения, компьютерных игр, компьютерных видеофильмов и других информационных технологий. Социальное влияние информационной революции будет заключаться в синтезе западной и восточной мысли.

2. Критерии эффективности информационных технологий

План

2.1. Частные критерии эффективности

2.2. Специфика реализации информационных технологий

2.3. Общий критерий эффективности информационных технологий

2.4. Отличительные признаки высокоэффективных технологий и основные принципы их проектирования

2.5. Основные научные направления развития информационной технологии

2.6. Человеческий фактор в перспективных информационных технологиях

2.7. Методологический аппарат науки как информационная технология

2.1. Частные критерии эффективности

Для оптимизации и количест­венной оценки эффективности возможных вариантов проектируемых или же уже суще­ствующих информационных тех­нологий необходимо правильно выбирать критерии их эффектив­ности.

• Функциональные критерии, зна­чения которых характеризуют сте­пень достижения при данной тех­нологии тех желаемых характери­стик информационного процесса, которые необходимы пользова­телю. Такими характеристиками могут быть, например:

— объемно-временные харак­теристики реализуемого информа­ционного процесса (скорость пе­редачи данных, объем памяти для хранения информации и т. п.);

— надежностные характери­стики реализации информацион­ного процесса (вероятность пра­вильной передачи или преобра­зования информации, уровень ее помехозащищенности и др.):

— параметры, характеризую­щие степень достижения основно­го конечного результата информа­ционного процесса, реализуемого при помощи данной технологии (правильность распознавания ре­чи или изображения, качество формируемой графической ин­формации и др.).

• Ресурсные критерии, значения которых характеризуют количество и качество различного вида ресур­сов, необходимых для реализации данной информационной техно­логии. Такими ресурсами могут быть:

— материальные ресурсы (ин­струментально-технологическое оборудование, необходимое для успешной реализации данной технологии);

— энергетические ресурсы (за­траты энергии на реализацию ин­формационного процесса при данной технологии);

— людские ресурсы (количе­ство и уровень подготовки персо­нала, необходимого для реализа­ции данной технологии);

— временнее ресурсы (коли­чество времени, необходимого для реализации информационно­го процесса при данной техноло­гии его организации);

— информационные ресурсы (состав данных и знаний, необхо­димых для успешной реализации информационного процесса).

2.2. Специфика реализации информационных технологий

Основными видами ресурсов в производственной сфере являют­ся материальные и энергетиче­ские ресурсы. Именно поэтому наибольшее внимание при технологизации процессов производ­ства промышленной продукции уделяется материалосберегающим и энергосберегающим про­изводственным технологиям. Что же касается информационных тех­нологий, то здесь имеется своя достаточно существенная специ­фика. Так, например, энергетиче­ские ресурсы для информацион­ных технологий, как правило, имеют второстепенное значение, так как информационные про­цессы по самой своей природе обладают сравнительно низкой энергоемкостью по сравнению с силовыми процессами, которые реализуются в механических и энергетических технологиях про­мышленного производства.

Информационные технологии являются основным средством формирования и использования информационных ресурсов обще­ства. Однако их принципиальная особенность заключается в том, что для своего функционирования они сами нуждаются в использо­вании информационных ресур­сов. Эти ресурсы в виде баз данных и знаний могут заранее вводиться в память информацион­ной системы, а также поступать в нее извне в процессе реализации информационного процесса.

Характерным примером таких технологий являются экспертные системы. Эти технологии, как пра­вило, используют уже накоплен­ный опыт в организации того или иного информационного процес­са. При этом достигается возмож­ность существенным образом сни­зить уровень требований к профес­сиональной квалификации поль­зователей экспертной системы, что может дать значительный эконо­мический и социальный эффект.

Так, например, одна из круп­ных компьютерных фирм США в свое время испытывала острый де­фицит высококвалифицирован­ных специалистов по настройке систем управления накопителя­ми информации на больших маг­нитных дисках. Выход из положе­ния был найден путем разработки и внедрения на предприятиях этой фирмы специальной экс­пертной системы, которая обес­печила возможность производить эту операцию при помощи уже имеющихся на фирме специали­стов. При этом качество настрой­ки устройств управления получи­лось достаточно высоким.

Несмотря на то, что создание и внедрение данной экспертной системы обошлось фирме в сумму около 100 тыс. долларов, эти за­траты быстро окупились, так как фирма смогла продолжить выпуск своей высококачественной про­дукции в необходимых объемах.

Этот пример показывает, что информационные технологии по­зволяют не только формировать знания, но также и экономно их использовать. Другими словами, они также обладают свойствами ресурсосберегающих технологий.

2.3. Общий критерий эффективности информационных технологий

Ресурсные критерии эффектив­ности позволяют принципиально сравнивать между собой различ­ные виды технологий. Кроме то­го, они дают возможность коли­чественно оценить получаемый в результате применения этих тех­нологий эффект с точки зрения их социальной полезности в пла­не экономии различных видов ресурсов общества.

Именно поэтому наиболее распространенными критериями для сравнительной оценки про­изводственных технологий явля­ются энергетические критерии. Ведь затраты энергии в общест­венно полезном производстве яв­ляются одним из важнейших по­казателей уровня технологиче­ского развития современного об­щества.

Однако наиболее общим по­казателем технологии любого ви­да (производственной, социаль­ной или же информационной) следует признать экономию соци­ального времени, которая достига­ется в результате использования данной технологии. Этот крите­рий, предложенный академиком В.Г. Афанасьевым и П.Г. Куз­нецовым в качестве одной из наиболее общих мер развития об­щества, представляется нам вполне пригодным для сравни­тельной количественной оценки эффективности различных видов информационных технологий. Ведь хорошо известно, что любая экономия в конечном итоге может быть сведена к экономии вре­мени. Мало того, по мнению П.Г. Кузнецова, которое разде­ляет и автор настоящей работы, именно бюджет социального вре­мени и является главным ресурсом для жизнеобеспечения и развития современного общества.

Действительно, ведь для прак­тического осуществления любого процесса развития общества (эко­номического, интеллектуального или духовного) необходимо, что­бы общество имело возможность затратить на эти цели некоторую часть своего общего ресурса соци­ального времени. Другими слова­ми, необходим некоторый "сво­бодный ресурс" социального вре­мени, который должен остаться в бюджете социального времени общества помимо затрат по другим "статьям" этого бюджета, свя­занным с решением задач про­стого воспроизводства и жизне­обеспечения общества.

Таким образом, наиболее по­лезными с социальной точки зре­ния для общества являются те ин­формационные технологии, кото­рые позволяют сэкономить наи­большее количество социального времени, высвобождая его для других целей, в том числе — для целей развития общества.

Изложенный выше подход ко­ренным образом изменяет тради­ционную точку зрения на эффек­тивность тех или иных видов ин­формационных технологий, ко­торые сегодня оцениваются, как правило, лишь по функциональ­ным критериям. Так, например, с точки зрения экономии социаль­ного времени для общества очень эффективным является исполь­зование информационных техно­логий в сфере массового обслу­живания населения (на предпри­ятиях торговли, общественного питания, в сберегательных бан­ках, билетных кассах и т.п.). Ведь именно в этой сфере проис­ходят сегодня наиболее сущест­венные потери социального вре­мени, которое могло бы исполь­зоваться для достижения целей развития общества.

Конечно же, использование эко­номии социального времени в ка­честве общего критерия эффектив­ности информационных техно­логий сегодня еще не обеспечено необходимыми методическими разработками. Однако хотелось бы подчеркнуть, что данный под­ход представляется нам исключи­тельно перспективным. Ведь он не только позволяет создать не­обходимую научную и технологи­ческую основу для практического воплощения в жизнь широко пропагандируемого сегодня гу­манистического лозунга: "Все во благо человека!", но также изме­няет и мировоззрение общества, его отношение к социальной ро­ли и значимости развития ин­формационных технологий.

2.4. Отличительные признаки высокоэффективных технологий и основные принципы их проектирования

Рассмотрим теперь те наибо­лее важные отличительные при­знаки, которые свидетельствуют о высокой потенциальной эф­фективности различных видов технологий и позволяют таким об­разом определить перспективные направления их развития. При этом мы будем вначале рассматри­вать уже традиционные механиче­ские и энергетические технологии для того, чтобы выявить имею­щие там место некоторые общие принципы и закономерности и распространить их затем и на ин­формационные технологии.

Концентрация ресурсов в пространстве

Одним из основных принци­пов создания высокоэффектив­ных технологий является принцип концентрации ресурсов в про­странстве. Действительно, ведь первые орудия труда, созданные человеком, основаны на исполь­зовании именно этого принципа. Изобретенные еще первобытны­ми людьми режущие инструмен­ты, такие как нож и плуг, позво­лили человеку сконцентрировать на их лезвиях ресурсы своей мы­шечной силы и силы домашних животных и получить за счет это­го принципиально новые воз­можности для обработки земли и материалов, т.е. для выполнения социально полезной работы, жиз­ненно необходимой людям для своего существования.

Тот же принцип используется и при создании эффективных энер­гетических технологий, где также осуществляется концентрация по­токов энергии в пространстве. При создании основ теории тепловых машин Г. Лейбницем было пока­зано, что именно плотность пото­ка энергии оказывается главным фактором, который определяет возможности той или иной теп­ловой машины по совершению работы.

При этом была выявлена сле­дующая принципиально важная закономерность. Оказалось, что меньшее количество энергии, ко­торое используется при более вы­сокой плотности, способно произво­дить гораздо больший объем работы по сравнению с теми случаями, ко­гда используются большие объемы энергии малой плотности.

Эта закономерность была ис­пользована впоследствии при соз­дании лазерных технологий, когда поток когерентного излучения специально концентрируется в очень малых объемах пространст­ва. Лазерные технологии уже до­казали свою высокую эффектив­ность в самых различных облас­тях практического использова­ния- Сегодня они представляют собой одно из наиболее перспек­тивных направлений дальнейше­го технологического развития об­щества. С теоретических позиций эти ожидания вполне оправданы, так как лазерные технологии по­зволяют получать потоки энергии исключительно высокой плотно­сти, которые не удается создать никакими другими способами. Именно поэтому свои надежды по­лучить, наконец, управляемую тер­моядерную реакцию современные физики связывают с применени­ем лазерных технологий.

Концентрация ресурсов во времени

Еще одним принципом созда­ния высокоэффективных техно­логий является принцип концен­трации ресурсов во времени. Харак­терными примерами использова­ния таких технологий являются кузнечное производство, а также все другие виды механических технологий, в которых использу­ется энергия удара.

Изобретение молота было, по-видимому, одним из величайших технологических достижений че­ловечества, которое позволило ему решить целый ряд сложнейших проблем в строительстве и про­мышленном производстве. Используется удар и в энергетиче­ских технологиях, где уже сего­дня активно развиваются так на­зываемые импульсные технологии. Они позволяют создавать высо­кую концентрацию энергии в те­чение очень малых промежутков времени, но достаточных для то­го, чтобы получить конечный по­лезный эффект, который не уда­ется достигнуть никакими други­ми способами. Поэтому важным количественным признакам высо­коэффективных технологий явля­ется показатель мощности того потока энергии, который при ее использовании удается создать в технологическом процессе.

На принципиальную важность понятия мощности указывал в своих работах по теории тепло­вых машин еще Г. Лейбниц.

Комбинированные технологии

Технологии этого вида ис­пользуют принципы концентрации ресурсов в пространстве и времени одновременно. Характерными при­мерами таких технологий являют­ся все те их вилы, в которых при­меняются удары заостренными поверхностями или же остронаправленные импульсы лучистой энергии. К таким технологиям от­носятся фрезерование и распиливание материалов, рубящие опера­ции, а также операции иглой в швейной промышленности и не­которые другие.

Технологии данного вида очень эффективны. Ведь не зря они из­давна применяются в различных видах оружия. Меч и кинжал, боевой топор и копье, лук и ар­балет — все эти виды оружия в те­чение тысячелетий использова­лись людьми благодаря их высо­кой поражающей способности. Да и в настоящее время во многих видах оружия используется прин­цип одновременной концентрации энергии в пространстве и времени. Так, например, кумулятивный снаряд современной переносной ракетной противотанковой уста­новки обладает способностью пробивать броню толщиной по­рядка 800 мм. Достигается это за счет того, что в самой ракете, по­мимо взрывчатого вещества, на­ходится еще и иглообразный сер­дечник из закаленной стали, ко­торый буквально прокалывает броню танка, раскаленную кумулятивным снарядом.

Векторная ориентация ресурсов

Хотелось бы обратить внима­ние читателя еще на одну прин­ципиальную особенность высо­коэффективных технологий. Она заключается в том, что эти техно­логии позволяют не только соз­дать достаточно высокую кон­центрацию механического уси­лия или же потока энергии в про­странстве и времени, но также и направить их во вполне опре­деленном направлении. Причем концентрация этой направленно­сти также оказывается исключи­тельно важной.

Таким образом, для того чтобы создать достаточно эффективную технологию, необходимо позаботиться о том, чтобы у нас имелись средства для концен­трации используемых в данной технологии ресурсов в простран­стве и времени, а также для кон­центрированного воздействия этих ресурсов во вполне определен­ном направлении.

Так, например, трудно пове­рить, что простой швейной игол­кой можно легко проколоть тол­стую пятикопеечную монету. Од­нако именно такой опыт довелось наблюдать автору настоящей ста­тьи на одном из школьных уроков физики. При его проведении необходимы игла, моло­ток и настоящая, а не пластиковая пробка. Проводится опыт сле­дующим образом. Пробку проты­кают иголкой так, чтобы она по­мещалась в ней практически цели­ком. По торцам пробки должны лишь чуть-чуть выступать острие и ушко иголки. Затем пробку с иг­лой устанавливают острием вниз строго перпендикулярно плоско­сти монеты и слегка ударяют по торцу пробки молотком. И все го­тово, игла легко пробивает мо­нету!

Этот опыт очень эффективен, его легко воспроизвести в до­машних условиях как своего рода фокус. Однако он весьма показа­телен как пример высокоэффек­тивной комбинированной техноло­гии. Ведь в нем одновременно ис­пользуются все три основных принципа концентрации ресур­сов (в данном случае — механи­ческого усилия): в пространстве (на острие иглы), во времени (удар молотка) и по направлению (эту функцию выполняет проб­ка). Отсюда и весьма впечатляю­щий конечный результат,

2.5. Основные научные направления развития информационной технологии

Если же говорить о содержа­тельных направлениях развития информационной технологии, как самостоятельной научной тео­рии, то здесь нам представляются наиболее перспективными сле­дующие основные направления.

1. Создание новых методов сжатия информации с целью по­вышения уровня ее концентрации в пределах некоторых весьма огра­ниченных объемов пространства. При этом может оказаться полез­ным введение таких новых поня­тий, как "плотность информации" и "плотность информационного по­тока ". По аналогии с другими видами технологий, основанными на ис­пользовании энергии, можно ожи­дать, что повышение плотности информационных потоков позво­лит получить качественно новые результаты в области целого ряда практических приложений ин­формационных технологий. Необ­ходимо только будет определить значения тех пороговых уровней плотности информации, которые и позволят получить эти новые качества в тех или иных инфор­мационных системах.

2. Продолжая аналогию с энер­гетическими видами технологий, можно предположить, что высо­коэффективными могут оказать­ся и импульсные информационные технологии, в которых будет обеспечиваться сжатие информа­ционных потоков не только в пространстве, но и во времени. Ведь недаром же людьми давно уже применяются различные ви­ды "мозгового штурма", методы "глубокого погружения" и другие аналогичные способы повыше­ния эффективности информаци­онных процессов как на этапах генерации новой информации, так и на этапах ее восприятия и осмысления.

При этом вполне возможно, что в арсенал научной термино­логии информационной техноло­гии как науки придется ввести та­кое новое понятие, как "мощ­ность информационного потока". Это понятие будет характеризо­вать интенсивность протекания информационных процессов во вре­мени и, может быть, в значитель­ной степени будет определять их эффективность.

Таким образом, при развитии информационной технологии как науки весьма полезным может оказаться использование общих принципов и закономерностей других видов технологий (механи­ческих и энергетических), а так­же аналогий в тех закономерно­стях, которые связывают их эф­фективность с общими принципа­ми функционирования природ­ных систем, и в первую очередь, — объектов живой природы.

Проблема семантического сжатия информации

Можно указать на еще одно перспективное направление раз­вития информационных техно­логий, которое является специ­фичным лишь для технологий именно этого вида. Речь идет о разработке и практическом ис­пользовании методов "семантиче­ского сжатия" информации. Дело в том, что для повышения эффек­тивности использования инфор­мации ее необходимо сжимать не только в пространстве и времени, но также и в семантическом пла­не. Другими словами, необходи­мо сделать так, чтобы в результате использования того или иного ви­да информационной технологии формировался своего рода "инфор­мационный конус", вершиной кото­рого являлась бы основная целе­вая функция оптимизируемого информационного процесса.

Практическими примерами та­кого рода технологий могут слу­жить процессы формирования проблемно-ориентированных сег­ментов из больших баз данных. В зависимости от цели использова­ния такого сегмента (научное ис­следование или же образователь­ный процесс) он мог бы начи­наться соответственно проблемно-постановочной или же обзорной статьей по изучаемой проблеме. Затем в порядке расширения ана­лизируемой предметной области могли бы располагаться научные статьи или обзоры, посвященные раскрытию содержания отдель­ных компонентов этой пробле­мы. И, наконец, приводилась бы информация о самых последних результатах ее исследования, за­явки на изобретения и открытия в данной области, научные про­гнозы.

Семантические концентраторы

Естественно, что формирова­ние такого рода проблемно-ориен­тированных сегментов баз данных и знаний является делом весьма трудоемким и потребует привлече­ния для этих целей высококвали­фицированных специалистов. Од­нако эффективность использова­ния таких сегментов в научных це­лях, а также в системе образования может оказаться весьма значитель­ной. Ведь сама "архитектура" фор­мируемого таким образом массива информации содействует сосредо­точению внимания пользователя на все более "плотных" участках информации, обеспечивая концентрацию его соз­нания на тех семантических на­правлениях, которые должны бы­стрее привести к решению той или иной задачи.

В то же время "коническая структура" семантических инфор­мационных сегментов позволяет исследователю периодически воз­вращаться к исходным позициям и обозревать те или иные инфор­мационные "срезы" данной про­блемы целиком на достаточно представительном поле данных и знаний.

Информационные технологии данного вида предлагается на­зывать "семантически концентри­рованными". Можно предполо­жить, что в будущем в процессе развития методов искусственного интеллекта и их приложений в области создания и использова­ния информационных систем бу­дут созданы также и специальные автоматизированные "семантиче­ские концентраторы". Их можно представить в виде программно-аппаратных комплексов, специ­ально ориентированных на созда­ние семантически концентриро­ванных сегментов по заданным параметрам проблемной области. Исходной информацией для ра­боты таких семантических кон­центраторов, вероятнее всего, бу­дут служить распределенные базы данных в глобальных информа­ционных сетях нашей планеты, которые активно формируются уже сегодня.

2.6. Человеческий фактор в перспективных информационных технологиях

Представляется принципиаль­но важным, чтобы перспективные информационные технологии, ко­торые будут широко использо­ваться обществом уже в начале XXI века, были бы изначально ориентированы на человека, учиты­вали бы его способности по вос­приятию информации и формиро­ванию на ее основе новых знаний.

В этом плане весьма перспек­тивными направлениями научных исследований и прикладных раз­работок являются различные ме­тоды представления и использова­ния информации в виде изобра­жений, Это могут быть различные виды графики, картографическая информация, объемные и цветные изображения, а также раз­личные виды анимации.

Представление информации в виде изображений является од­ним из наиболее эффективных методов ее сжатия в пространст­ве. Кроме того, зрительный канал восприятия информации челове­ком является наиболее широкополосным среди всех других имею­щихся у него каналов получения информации. Поэтому передача информации по этому каналу мо­жет осуществиться с очень высо­кими скоростями и, следовательно, именно здесь могут быть достигну­ты наиболее высокие показатели мощности информационных по­токов, необходимые для повыше­ния эффективности информаци­онных технологий. Ведь не зря же говорят: "Лучше один раз уви­деть, чем сто раз услышать".

Таким образом, развитие мето­дов компьютерной графики, пик­тографических интерфейсов взаи­модействия человека с информа­ционной техникой, мультимедиа-технологий, геоинформационных систем, а также систем виртуаль­ной реальности — все это акту­альные и весьма перспективные направления фундаментальных и прикладных исследований для ин­формационной технологии как научного направления.

Развитие этих исследований и практическое использование их результатов на базе новых поколе­ний быстро прогрессирующей ин­формационной техники уже в бли­жайшие годы может дать весьма ощутимые и социально значимые результаты в самых различных сферах человеческой деятельно­сти. Эти результаты, безусловно, изменят весь уклад жизни и дея­тельности людей в новой высокоавтоматизированной информаци­онной среде, приведут к созданию информационного общества.

2.7. Методологический аппарат науки как информационная технология

Изложенные выше подходы к рассмотрению основных проблем информационной технологии как науки позволяют рассматри­вать и методологию науки как своеобразную информа­ционную технологию достаточно высокого уровня. Ведь если с по­зиции информационного подхо­да проанализировать методоло­гический аппарат современной науки, то мы без труда обнару­жим в нем все основные функции информационной технологии.

Действительно, здесь присутст­вуют и функции сжатия информа­ции, которые выполняет исполь­зуемый в науке аппарат формали­зованного представления знаний в той или иной предметной области.

Примером такого аппарата яв­ляется математика. Ведь одним из самых значимых ее достиже­ний является возможность пред­ставления весьма сложных зави­симостей в достаточно компакт­ном виде. Именно это позволяет исследователю целиком обозре­вать те или иные фрагменты изу­чаемого явления, анализировать его возможные граничные со­стояния и делать в результате это­го свои умозаключения.

Характерным примером здесь может служить математический аппарат синергетики, где разра­ботан и широко применяется ме­тод представления основных ха­рактеристик самоорганизующихся систем в фазовом пространстве. Анализируя возможные траекто­рии поведения системы в этом пространстве, представленные в виде так называемых аттракто­ров, исследователь сразу же кон­центрирует свое внимание на важнейших параметрах, от кото­рых и зависят по существу воз­можности того или иного пути развития этой системы (в синер­гетике они называются парамет­рами порядка системы). При этом из его поля зрения исклю­чаются практически все второ­степенные факторы процесса функционирования системы, т.е. происходит се­мантическая концентрация ин­формации, появляются явные признаки и свойства информационной технологии.

Ана­лиз методологического аппарата науки с точки зрения информа­ционной технологии как науки может оказаться весьма полез­ным не только для науки, но также и в практическом плане. Такой подход принципиаль­но позволяет определять наиболее перспективные направления раз­вития методологического аппарата науки. Плодотворным здесь мо­жет оказаться также и сравни­тельный анализ эффективности этого аппарата в различных секто­рах научного знания, который мог бы дать дополнительную ориента­цию для его развития.

Следовательно, формирова­ние информационной техноло­гии как самостоятельного науч­ного направления может оказать­ся весьма полезным для развития и самой науки в части дальней­шего совершенствования ее ме­тодологического аппарата.

3. Классификация информационных технологий

План

3.1. Основные классы информационных технологий

3.2. Классификация по пользовательскому интерфейсу

3.3. Классификация по степени взаимодействия между собой

3.4. Классификация ИТ по типу обрабатываемой информации

3.5. Понятие платформы

3.6. Проблемы и критерии выбора информационных технологий

3.1. Основные классы информационных технологий

Классификация информационных технологий, по-видимому, будет одной из первоочередных задач развития информационной технологии как науки. Сегодня же классификация информационных технологий осуществляется, в основном, по тем или иным признакам, связанным с областью их практического использования, т.е. из чисто прагматических соображений.

По назначению и характеру использования представляется целесообразным выделить следующие два основных класса информационных технологий:

• базовые (обеспечивающие) информационные технологии;

• прикладные (функциональные) информационные технологии.

Базовые информационные технологии представляют собой наиболее эффективные способы организации отдельных фрагментов тех или иных информационных процессов, связанных с преобразованием, хранением или же передачей определенных видов информации.

Информационные технологии базового типа могут быть классифицированы относительно классов задач, на которые они ориентированы. Базовые технологии базируются на совершенно разных платформах, что обусловлено различием видов компьютеров и программных сред, поэтому при их объединении на основе предметной технологии возникает проблема системной интеграции. Она заключается в необходимости приведения различных ИТ к единому стандартному интерфейсу.

Примерами таких технологий могут быть технологии сжатия информации, ее кодирования и декодирования, распознавания образов и т.п.

Характерным признаком базовых информационных технологий является то, что они не предназначены для непосредственной реализации конкретных информационных процессов, а являются лишь теми базовыми их компонентами, на основе которых и проектируются затем прикладные информационные технологии.

Таким образом, главная цель базовых информационных технологий заключается в достижении максимальной эффективности в реализации некоторого фрагмента информационного процесса на основе использования последних достижений фундаментальной науки. Именно поэтому базовые информационные технологии и являются главной частью объекта исследований информационной технологии как, науки.

Основная задача прикладных информационных технологий — рациональная организация того или иного вполне конкретного информационного процесса. Осуществляется это путем адаптации к данному конкретному применению одной или нескольких базовых информационных технологий, позволяющих наилучшим образом реализовать отдельные фрагменты этого процесса. Поэтому основными научными проблемами в области исследования прикладных информационных технологий можно считать следующие:

1. Разработка методов анализа, синтеза и оптимизации прикладных информационных технологии.
2. Создание теории проектирования информационных технологий различного вида и практического назначения.
3. Создание методологии сравнительной количественной оценки различных вариантов построения информационных технологий.
4. Разработка требований к аппаратно-программным средствам автоматизации процессов реализации информационных технологий.

Например, работа сотрудника кредитного отдела банка с использованием ЭВМ обязательно предполагает применение совокупности банковских технологий оценки кредитоспособности ссудозаемщика, формирования кредитного договора и срочных обязательств, расчета графика платежей и других технологий, реализованных в какой-либо информационной технологии: СУБД, текстовом процессоре и т.д. Трансформация обеспечивающей информационной технологии в чистом виде в функциональную (модификация некоторого общеупотребительного инструментария в специальный) может быть сделана как специалистом-проектировщиком, так и самим пользователем. Это зависит от того, насколько сложна такая трансформация, т.е. от того, насколько она доступна самому пользователю. Эти возможности все более и более расширяются, поскольку обеспечивающие технологии год от года становятся дружественнее.

Другим примером прикладной информационной технологии может служить технология ввода в ЭВМ речевой информации. С технологической точки зрения весь информационный процесс здесь разделяется на несколько последовательных этапов, на каждом из которых используется своя базовая технология. Такими этапами в данном случае являются:

1. Аналого-цифровое преобразование речевого сигнала и ввод полученной цифровой информации в память ЭВМ. Базовой технологией здесь является аналого-цифровое преобразование, а реализуется эта технология, как правило, аппаратным способом при помощи специальных электронных устройств, характеристики которых заранее оптимизированы и хорошо известны проектировщикам.
2. Выделение в составе цифровой речевой информации отдельных фонем того языка, на котором произносилась речь, и отождествление их с типовыми "образами" этих фонем, хранящимися в памяти вычислительной системы. Базовой технологией здесь является технология распознавания образов.
3. Преобразование речевой информации в текстовую форму и осуществление процедур ее морфологического и синтаксического контроля. Базовыми технологиями здесь являются процедуры морфологического и синтаксического контроля текста, сформированного на основе анализа речевой информации, и внесение в него необходимых корректур, связанных с исправлением ошибок.

Приведенный выше пример достаточно наглядно иллюстрирует принцип формирования прикладной технологии путем адаптации ряда заранее отработанных базовых технологий, необходимых для реализации данного информационного процесса. Этот подход не только дает большую экономию времени для разработчиков прикладных информационных технологий, но также и в значительной степени гарантирует их достаточно высокую эффективность в тех случаях, когда используются передовые и хорошо отработанные базовые технологии.

Предметная ИТ – набор программных средств для реализации типовых задач или процессов в определенной области. Например, пакет 1С-Бухгалтерия.

Распределенная функциональная ИТ применяется, когда при решении задачи ее функции выполняются несколькими работниками на нескольких рабочих местах, причем каждый работник выполняет одну или несколько функций на одном рабочем месте (см. также «Распределенная обработка информации»).

3.2. Классификация по пользовательскому интерфейсу

Набор приемов взаимодействия пользователя с приложением называют пользовательским интерфейсом. Под приложением понимается пакет прикладных программ для определенной области применения и потребления информации.

Пользовательский интерфейс включает три понятия: общение приложения с пользователем, общение пользователя с приложением и язык общения, который определяется разработчиком программного приложения.

Свойствами интерфейса являются конкретность и наглядность. Одной из важных функций интерфейса является формирование у пользователя одинаковой реакции на одинаковые действия приложений, их согласованность. Согласование должно быть выполнено по трем аспектам:

- физическом, который относится к техническим средствам;

- синтаксическом, который относится к последовательности и порядку появления элементов на экране (язык общения) и последовательности запросов (язык действий);

- семантическом, который относится к значениям элементов, составляющих интерфейс.

Согласованность интерфейса экономит время пользователя и разработчика. Для пользователя уменьшается время изучения, а затем использования системы, сокращается число ошибок, появляется чувство комфортности и уверенности. Разработчику согласованный интерфейс позволяет выделить общие блоки, стандартизировать отдельные элементы и правила взаимодействия с ними, сократить время проектирования новой системы.

Пользовательский интерфейс зависит от интерфейса, обеспечиваемого операционной системой.

Классификация ИТ по типу пользовательского интерфейса (рис. 2) позволяет говорить о системном и прикладном интерфейсе. И если последний связан о реализацией некоторых функциональных ИТ, то системный интерфейс - это набор приемов взаимодействия с компьютером, который реализуется операционной системой или ее надстройкой. Современные операционные системы поддерживают командный, WIMP- и SILK.- интерфейсы. В настоящее время поставлена проблема создания общественного интерфейса (social interface).

Рис. 2. Классификация ИТ по пользовательскому интерфейсу

К омандный интерфейс - самый простой. Он обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды. Например, в операционной системе MS-DOS приглашение выглядит как С: \>, а в операционной системе UNIX - это обычно знак доллара.

WIMP-интерфейс расшифровывается как Windows (окно) Image (образ) Menu (меню) Pointer (указатель). На экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель.

SILK-интерфейс расшифровывается - Spich (речь) Image (образ) Language (язык) Knowledge (знание). При использовании SILK-интерфейса на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Общественный интерфейс будет включать в себя лучшие решения WIMP - и SILK-интерфейсов. Предполагается, что при использовании общественного интерфейса не нужно будет разбира ться в меню. Эк ранные образы однозначно укажут дальнейший путь. Перемещение от одних поисковых образов к другим будет проходить по смысловым семантическим связям.

3.3. Классификация по степени взаимодействия между собой

Информационные технологии различаются по степени их взаимодействия между собой (рис. 3). Они могут быть реализованы различными техническими средствами: дискетное и сетевое взаимодействие, а также с использованием различных концепций обработки и хранения данных: распределенная информационная база и распределенная обработка данных.

Рис. 3. Классификация по способу взаимодействия ИТ между собой

4. Классификация ИТ по типу обрабатываемой информации

Классификация ИТ по типу обрабатываемой информации представлена в табл. 1.

Таблица 1

Виды обрабатываемой информации	Виды информационных технологий
Данные	СУБД, алгоритмические языки, табличные процессоры	Интегрированные пакеты
Текст	Текстовые процессоры и гипертекст
Графика	Графические процессоры
Знания	Экспертные системы
Объекты реального мира	Средства мультимедиа