Конспект лекций по дисциплине для специальности 080101.65 «Экономическая безопасность»

МУРМАНСКАЯ АКАДЕМИЯ ЭКОНОМИКИ И УПРАВЛЕНИЯ
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕ
Конспект лекций по дисциплине
для специальности
080101.65 «Экономическая безопасность»
Мурманск
2013
Информационные системы в экономике: конспект лекций по
дисциплине для обучающихся по специальности 080101.65 «Экономическая
безопасность» / сост. канд. техн. наук, доц. В.В.Качала, ст. преподаватель
кафедры общественных и естественных наук В.К.Кожевникова. – Мурманск:
МАЭУ, 2013. – 110с.
 Мурманская академия
экономики и управления, 2013
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5
1. ИСТОКИ И ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ...................... 5
2 ИНФОРМАЦИОННЫЙ КРИЗИС .............................................................................. 6
3 ИНФОРМАЦИЯ, КАК ФИЛОСОФСКАЯ КАТЕГОРИЯ ................................................ 7
4. ИНФОРМАЦИОННЫЕ РЕСУРСЫ ........................................................................... 8
Информация как политический ресурс. ........................................................ 8
5. ВИДЫ ИНФОРМАЦИИ.......................................................................................... 9
Звуки.................................................................................................................. 9
Изображения ................................................................................................. 10
Данные ............................................................................................................ 11
Дискретная информация .............................................................................. 12
6 КОЛИЧЕСТВО И КАЧЕСТВО ИНФОРМАЦИИ ........................................................ 12
Информационные процессы в экономике. Основные понятия курса ...... 14
Социальные и этические аспекты применения информационных
технологий ..................................................................................................... 19
7. ПЕРЕСТРОЙКА БИЗНЕСА И УПРАВЛЕНИЯ.......................................................... 23
8. СТРАТЕГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ В СОВРЕМЕННОЙ
ЭКОНОМИКЕ ......................................................................................................... 24
Основные понятия систем управления, информационных систем ......... 24
Классификация информационных систем.................................................. 26
Применение информационных систем для получения конкурентных
преимуществ.................................................................................................. 28
9. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ, ОРГАНИЗАЦИИ И БИЗНЕС-ПРОЦЕССЫ ............ 31
Характеристика организаций. Общие и отличительные черты
организаций. Типы организаций................................................................... 32
Влияние ИС на организации с точки зрения различных экономических
теорий ............................................................................................................ 34
Управление на основе бизнес-процессов и цепочка наращивания
потребительской стоимости ..................................................................... 34
10. ИНФОРМАЦИЯ, УПРАВЛЕНИЕ И ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ.................................... 36
11. ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЭКОНОМИКЕ . 39
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ....................... 39
Компьютеры и информационные процессы............................................... 39
Основные компоненты персонального компьютера (ПК) ....................... 41
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ЭКОНОМИКЕ
............................................................................................................................. 49
Структура программного обеспечения ...................................................... 49
Краткий обзор современных операционных систем. ............................... 50
Краткий обзор прикладного программного обеспечения ......................... 57
12. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ....... 59
Этапы автоматизации управления ............................................................ 59
Первый этап развития ................................................................................. 60
Компоненты информационных систем ..................................................... 61
Функциональная структура......................................................................... 61
Математическое обеспечение .................................................................... 62
Информационное обеспечение ..................................................................... 63
Техническое обеспечение .............................................................................. 63
Организационное обеспечение ..................................................................... 64
Кадровое обеспечение ................................................................................... 64
13. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ .......................................... 64
Понятие технологии управления ................................................................. 64
Информационная база как основа современной технологии управления 68
Формирование и использование информационной базы для принятия
решений .......................................................................................................... 70
14. УПРАВЛЕНИЕ РЕСУРСАМИ ДАННЫХ .............................................................. 72
Модели данных............................................................................................... 72
Системы управления базами данных .......................................................... 75
Тенденции и перспективы развития технологий управления ресурсами
данных ............................................................................................................ 76
Технология хранилищ данных Data Warehousing ....................................... 77
Технология анализа OLAP............................................................................. 80
Технология анализа «Data Mining» .............................................................. 82
Распознавание................................................................................................ 84
Классификаторы, коды и технология их применения .............................. 85
15. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ ................................................................................... 90
Телекоммуникационная революция .............................................................. 90
Компоненты и функции телекоммуникационных систем ....................... 90
Типы и классификация компьютерных сетей.......................................... 101
Технологии распределенной обработки данных. Модель клиент-сервер
....................................................................................................................... 105
16. ИНТЕРНЕТ, ИНТРАНЕТ, ЭКСТРАНЕТ ............................................................ 106
Структура, информационные ресурсы и принципы работы в сети
Интернет ..................................................................................................... 107
Интранет и Экстранет............................................................................. 110
ВВЕДЕНИЕ
В условиях рыночной экономики коренным образом меняется подход к управлению, от
функционального - к бизнесориентированному, кардинально меняется и
роль
информационных технологий. Ориентация на управление на основе бизнес-процессов
обеспечивает конкурентное преимущество для организации в условиях острейшей
конкуренции, а управление на основе бизнес-процессов не может эффективно
реализовываться без применения информационных технологий и систем.
1. Истоки и этапы развития информационной
технологии
На ранних этапах развития общества профессиональные навыки передавались в
основном личным примером по принципу "делай как я". В качестве форм передачи
информации использовались ритуальные танцы, обрядовые песни, устные предания и т.д.
Первый этап развития информационной технологии связан с открытием способов
длительного хранения информации на материальном носителе. Это пещерная живопись
(сохраняет наиболее характерные зрительные образы, связанные с охотой и ремеслами) выполнена 25 - 30 тыс. лет назад; гравировка по кости (лунный календарь, числовые
нарезки для измерения) - выполнена 20 – 25 тыс. лет назад. Период между появлением
инструментов для обработки материальных объектов и регистрации информационных
образов составляет около миллиона лет.
Другими словами, период работы людей с информационными образами составляет
всего 1 % времени существования цивилизации. Становится понятным, почему при
решении абстрактных информационных задач эффективность человека резко возрастает в
случае представления информации в виде изображений материальных объектов
(графические интерфейсы). В этом случае включаются в работу те области человеческой
интуиции, которые развивались впервые 99 % времени.
Второй этап развития информационной технологии начал свой отсчет около 6 тыс.
лет назад и связан с появлением письменности. Эра письменности характеризуется
появлением технологии регистрации на материальном носителе символьной информации.
Применение этих технологий позволяет осуществлять накопление и длительное хранение
знаний. В качестве носителей информации выступали и до сих пор выступают: камень,
кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага. Сейчас этот ряд можно продолжить:
магнитные покрытия (лента, диски, цилиндры и т.д.), жидкие кристаллы, оптические
носители, полупроводники и т. д.
В этот период накопление знаний происходит достаточно медленно и обусловлено
трудностями, связанными с доступом к информации. Знания представленные в виде
рукописных изданий хранятся в единичных экземплярах. Причем доступ к ним
существенно затруднен, так как они охраняются специальной кастой- жрецами, которые
наделялись исключительным правом монопольного доступа к фонду человеческого опыта
и являлись посредниками между накопленными знаниями и заинтересованными людьми.
Этот барьер был разрушен на следующем этапе.
Начало третьего этапа датируется 1445 годом, когда Иоганн Гутенберг изобрел
печатный станок. Появление книг открыло доступ к информации широкому кругу людей
и резко ускорило темпы накопления систематизированных по отраслям знаний. За три
столетия после изобретения печатного станка оказалось возможным накопить ту
"критическую массу" социально-доступных знаний, при которой начался лавинообразный
процесс развития промышленной революции. Печатный станок сыграл роль
информационного ключа, резко повысив пропускную способность социального канала
обмена знаниями. С этого момента началось необратимое поступательное движение
технологической цивилизации" [18]. Книгопечатание – это первая информационная
революция.
Четвертый этап развития информационной технологии начинается в 1946 году с
появлением машины для обработки информации.
Этой машиной является первая ЭВМ (типа ENIAC), запущенная в эксплуатацию в
Пенсильванском университете. К этому времени уже значительная часть населения занята
в информационной сфере. Так, например, в США (рис.1.1) доля трудоспособного
населения, занятого в информационной сфере, в 1946 году составляла 30 %, в 1980 году –
45 %, а в 2000 году ожидается (по разным источникам) увеличение этой доли до 60-70 %.
Пятый этап развития информационной технологии наступил в 1982 году после
публикации эталонной модели взаимодействия открытых систем ISO - ЭМ ВОС
2 Информационный кризис
Основным предметом труда до XX века являлись материальные объекты.
Деятельность человека за пределами материального производства и обслуживания, как
правило относилась к категории "непроизводительные затраты". Экономическая мощь
государства измерялась материальными ресурсами, которые оно контролировало.
В конце XX века впервые в человеческой истории основным предметом труда в
общественном производстве промышленно-развитых стран становится информация.
Постоянная тенденция перекачивания трудовых ресурсов из сферы материального
производства в информационную сферу (рис.1.1) является сейчас наиболее заметным, но
далеко не единственным симптомом приближающихся "гигантских потрясений", которые
получили пока общее и несколько туманное название "информационный кризис".
Информационный кризис – это сложный социально-экономический процесс и
поэтому подобрать количественные характеристики для его описания достаточно сложно.
Известны несколько подходов поиска такого описания, остановимся на трех.
Первый подход предложил Джемс Мартин, известный эксперт фирмы IBM и автор
книг по вычислительной техники. Суть его сводится к определению интервала времени в
течение, которого общая сумма человеческих знаний удваивается. Например, к 1800 г. она
удваивалась через каждые 50 лет, к 1950 г. - удваивалась через каждые 10 лет, к 1970 г. через каждые 5 лет.
Второй подход предложил известный советский астрофизик И. Шкловский. Он
показал, что Земля излучает в космос в метровом диапазоне мощность в миллион раз
большую, чем 20-30 лет назад. Это излучение обусловлено работой передатчиков радио- и
телевизионных станций. Таким образом, развитие цивилизации на Земле привело за
последние десятилетия к увеличению на шесть(!) порядков такого важного глобального
свойства нашей планеты, как мощность ее радиоизлучения. Благодаря деятельности
разумных существ, Земля по мощности своего радиоизлучения на метровом диапазоне
стала на первом месте среди планет, обогнав планеты-гиганты Юпитер и Сатурн и уступая
(пока!) только Солнцу! И это при условии, что уровень производства энергии на Земле
составляет 10^20 эрг/с (мощность падающего на Землю потока солнечного излучения 10^24 эрг/с) или 0,01% от солнечного фона.
Третий подход предложен отцом кибернетики Р. Винером. Он предложил провести
границу во времени по равенству расходов стран на энергетику (технику сильных токов) и
технику связи (слабых токов). Таким образом, можно указать, по крайней мере, три
различных признака перехода на качественно новый этап технологического развития - век
информации:
 первый-планетарный признак: человеческая цивилизация становится
наблюдаемой в космическом пространстве (уровень радиоизлучения Земли по яркости
приближается к солнечному);
 второй-глобальный: быстрое увеличение темпов удвоения информации;
 третий-государственный: расходы на информатику и технику связи превышают
расходы на энергетику.
<>
3 Информация, как философская категория
Современное понимание информации представляет собой результат развития двух
подходов: естественнонаучного и философского. Естественнонаучный подход обусловлен
совокупностью знаний, полученных разными естественными науками, а наиболее хорошо
виден на примере термодинамики - науке, изучающей процессы в тепловых машинах.
Оказалось, что без введения специального понятия энтропии невозможно точно описать
поведение тепловых машин. Скачок в понимании природы этой величины произошел
тогда, когда Л.Больцман дал ей статистическую интерпретацию (1877); уже сам Л.
Больцман обронил фразу о том, что энтропия характеризует недостающую информацию,
но тогда этой фразы никто не понял.
<>
Понимание наступило после того, как К. Шеннон разработал теорию информации и
показал, что формула информационной энтропии и формула Л. Больцмана для
термодинамической энтропии совпадают и неразрывно связаны.
<>
Философская теория познания пришла к этой проблеме совсем с другой стороны.
Первоначальный смысл слова "информация" (знания, сведения, сообщения, уведомление),
т. е. нечто, присущее только человеческому сознанию и общению, начал расширяться и
обобщаться. Признав, что наше знание есть отражение реального мира,
материалистическая теория познания установила, что отражение является всеобщим
свойством материи.
Существуют следующие формы отражения: сознание - является высшей формой
отражения, присущей только человеку, психическая - присущая не только человеку, но и
животным, раздражимость - охватывает также растения и простейшие организмы и,
наконец, самая элементарная форма - запечатление взаимодействия, которая присуща и
неорганической природе и элементарным частицам, т. е. всей материи вообще. Таким
образом, знание есть отражение реального мира, следовательно, отражение есть всеобщее
свойство материи. И теперь, как только состояния одного объекта находятся в
соответствии с состояниями другого объекта, мы говорим, что один объект отражает
другой, содержит информацию о другом. Так вновь сомкнулись результаты двух подходов
исследования природы: естественнонаучного и философского. Современной наукой
информация рассматривается как фундаментальное свойство материи, а понятие
информации приобрело смысл философской категории.
4. Информационные ресурсы
Информация как политический ресурс.
Эффективное управление государством невозможно без достоверной информации
о состоянии важнейших подсистем страны. Поэтому правительство любой страны уделяет
огромное внимание функционированию информационного аппарата, как наиболее
действенному рычагу управления государством.
Информация как военный ресурс.
Разведка представляет собой поиск информации для принятия решений и
осуществления действий. Добытая информация и есть разведанные.
Информация как народнохозяйственный ресурс.
Национальные информационные ресурсы - новая экономическая категория.
А.Оеттингер - профессор Гарвардского университета, считает: "информация становится
таким же основным ресурсом, как материалы и энергия, и, следовательно, по отношению
к этому ресурсу должны быть сформулированы те же критические вопросы: кто им
владеет, кто в нем заинтересован, насколько он доступен, возможно ли его коммерческое
использование?"
Информация как ресурс науки и производства.
Ежегодно в мире публикуется около 100 тыс. журналов на 60 языках, 5 млн.
научных статей, книг, брошюр, 250 тыс. диссертаций и отчетов. Всемирный фонд
описаний изобретений содержит 500 млн. страниц текста и ежегодно пополняется на 1
млн. документов, содержащих информацию о 350 тыс. изобретений. Ежеминутно в мире
публикуется примерно 2 тыс. страниц научных текстов, каждые 1,5 – 2 минуты
предлагается новое техническое решение, каждый час регистрируется 15-20 изобретений
или открытий. Современному специалисту следовало бы ежедневно прочитывать
примерно 1,5 тыс. страниц текста, чтобы не отставать от уровня сегодняшнего дня.
Вопрос надежности, своевременности и эффективности информации приобрел сегодня
особое значение. Информационное невежество приводит к банкротству. Развитие
информационной индустрии происходит очень высокими темпами. Уже сейчас в мире
работают несколько сотен информационных центров, имеющих около 3000 баз данных с
возможностью общения в диалоговом режиме. Только в США в памяти информационных
систем в 1984 г. хранилось примерно 1,7 10^12 записей. Доходы американских компаний
информационной индустрии в 1990 году превысили 1000 млрд. долларов.
5. Виды информации
Человек воспринимает информацию через органы чувств: зрение, слух, осязание,
обоняние. Наибольшее количество воспринимаемой человеком информации приходится
на зрение и слух. С другой стороны, в связи с возрастающей ролью ЭВМ в различных
сферах интеллектуальной деятельности, возникает потребность в обмене данных и между
ними. Поэтому, для обмена информацией для человечества весьма важно увеличивать
расстояния, на которые можно передавать различные звуковые сигналы, изображения и
данные.
Информация, воспринимаемая человеком или ЭВМ, передается на большие
расстояния с помощью каналов электросвязи. Для передачи по каналам электросвязи
информацию, содержащуюся в виде изображения, звука или цифр, необходимо
преобразовать в электрические сигналы, передать их по линии связи на заданное
расстояние в нужное место, где вновь совершить обратное преобразование электрических
сигналов в исходную информацию. Полученная в приемнике информация должна в
точности совпадать с исходной информацией. Чтобы предъявлять определенные
требования к качественным показателям передачи информации по каналам связи,
необходимо пользоваться точными критериями. Рассмотрим некоторые критерии
применительно к указанным формам информации.
Звуки
Следует отметить, что для звуковых колебаний, совпадение формы сигнала на
передаче и приеме не является обязательным. Здесь важным является сохранение
соотношений между амплитудами частотных компонент, из которых состоит звук.
Акустика разработала целый ряд критериев качества звука, из которых мы используем
три, решающих при создании и анализе технических средств связи. К ним относятся:
диапазон частот; динамический диапазон; допустимый уровень шумов.
1) Частотный диапазон: 16 - 20000 Гц - различает высококлассный музыкант; 30 15000 Гц - отличное (50 - 10000 Гц - хорошее) воспроизведение музыки; 300 - 3400 Гц отличное качество связи для разговора по телефону.
2) Динамический диапазон - логарифм отношения максимального значения
средней мощности звука к средней мощности наиболее слабых звуков. Соотношение
между звуками различной интенсивности измеряется в логарифмических единицах,
потому, что человеческое ухо сравнивает не абсолютное а относительное изменение
мощности звука. Сравнивая между собой интенсивности воздействия двух звуковых
колебаний, имеющих соответственно мощности Р1 (максимальное значение средней
мощности звука) и Р2 (средняя мощность наиболее слабых звуков), пользуются
выражением:
Например, динамический диапазон: телефонной речи составляет - 43 дБ; оркестра 56 дБ; истребителя и рок группы – 120 дБ.
3) Уровень шума, при телефонной связи, должен быть не менее, чем на 34 дБ, ниже
средней мощности полезного сигнала. Допустимая величина помехи при музыкальной
передаче должна быть снижена еще больше - до 44 - 47 дБ.
Изображения
Задача передачи изображений на далекие расстояния возникла давно. Известны
попытки в начале XIX века (т.е. задолго до изобретения телефона), однако эти попытки
были безуспешными до тех пор, пока изобретатели не догадались, что для передачи
любого изображения его нужно разложить на элементы и передавать их последовательно.
Таким образом, чтобы передать с помощью электрического тока некоторое неподвижное
изображение, необходимо каждый элемент этого изображения один за другим превратить
в последовательность электрических сигналов. Для этого все элементы последовательно
друг за другом освещаются ярким лучом света, а отраженное изображение элемента
фокусируется на фотоэлемент, на выходе которого появляются электрические импульсы и
их интенсивность пропорциональна интенсивности светового импульса, воспринимаемого
фотоэлементом. На другом конце линии ток воздействует на лампу, меняющую свою
яркость пропорционально его амплитуде. Свет от лампы фокусируется в точку на
светочувствительной пленке, и эта точка с помощью механических или электронных
устройств движется по пленке с такой же скоростью (синхронно) и в том же
относительном положении (синфазно), как и соответствующая точка на передающем
конце, двигающаяся по изображению, которое нужно передать. Проходящий через линию
электрический ток можно охарактеризовать (аналогично звуковым колебаниям) тремя
параметрами: частотным и динамическим диапазонами; уровнем допустимых помех.
1) Частотный диапазон можно определить, если задаться временем, за которое мы
хотим передать фототелеграмму, и разрешающей способностью. Пусть самая маленькая
точка на фототелеграмме будет равна 0,25 мм, т.е. разрешающая способность составляет 4
линии на 1 мм. Тогда на стандартном (формат А4) листе бумаги размером 210 х 300 мм
можно (1 мм х 1 мм = 4 х 4 = 16 точек) разместить 210 х 300 х 16 >> 1 000 000 точек.
Передавая телеграмму за 3 мин (180 сек) и учитывая, что наибольшая частота сигнала
возникает при последовательном чередовании самых маленьких (элементарных) белых и
темных точек, получим предельную частоту 1 000 000 : 180 : 2 = 2 780 Гц. Двойка в
делителе поставлена потому, что период предельной частоты равен времени прохождения
лучом двух соседних точек - светлой и темной. Самая низкая частота возникает в случае,
если на фототелеграмме изображен простейший рисунок - одна половина листа белая, а
другая - черная. В результате период наименьшей частоты равен времени прохождения
лучом одной строки целиком. Эта наименьшая частота равна числу строк (300 мм х 4 =
1200), деленному на время передачи листа (180 сек), т.е. 6,7 Гц. В отличие от
фототелеграфа в телевидении передаются подвижные изображения и смена кадров
осуществляется 50 раз в секунду. Если считать, что каждый кадр телевизионного
изображения - это своеобразная фототелеграмма, легко вычислить частотный диапазон
телевизионного изображения. Стандартом установлено, что телевизионное изображение
имеет 625 горизонтальных строк и размер кадра по высоте относится к размеру по ширине
как 3:4. Если каждую элементарную точку считать квадратной, то общее их число
составит 625 х 625 х 4/3 = 52 10^4. Учитывая, что число кадров в секунду равно 50 и что
наивысшая частота определяется чередованием черных и светлых элементарных точек,
предельная частота окажется равной 52 х 10^4 х 50/2 = 13 х 10^6 Гц. Чтобы уменьшить эту
весьма большую частоту, в каждом кадре передается только половина строк. Из-за
инерции нашего зрения для глаз это оказывается незаметным, зато предельная частота
уменьшается вдвое. Самая низкая частота, необходимая для передачи телевизионного
изображения, это частота смены кадров - 50 Гц. Таким образом, для передачи
телевизионного изображения требуется диапазон частот от 50 Гц до 6,5 МГц.
2) Динамический диапазон как в фототелеграфном, так и в телевизионном
изображении почти одинаков. На экране телевизора различимы 8-10 четко разделенных
градаций яркости. Установлено, что человеческий глаз различает изменения яркости, если
интенсивность света двух соседних ступенек различается примерно в два раза, (что в
логарифмическом отсчете соответствует 3 дБ). Отсюда при 8-10 различных градациях
динамический диапазон телевизионного изображения составит 24 - 30 дБ.
3) Уровень помех для хорошего качества принимаемого телевизионного
изображения должен быть меньше уровня сигнала по крайней мере на 40 дБ.
Данные
Рассмотрим те формы информации, которые передаются и воспринимаются
приборами. Старейшим и наиболее распространенным прибором является телеграф. В
буквопечатающем телеграфном аппарате для передачи каждого знака используется
пятиэлементный код, передаваемый двоичными сигналами. Для пятибитового кода
получим 32 знака (2^5 = 32), 26 из них используются для обозначения части букв русского
алфавита. Остальные управляющие символы. Так как данные представляются с помощью
цифр, а цифры кодируются 0 или 1, то для передачи данных по каналу связи используются
фиксированный частотный и постоянный динамический диапазоны. Поэтому вместо
характеристики частотный диапазон используется - скорость передачи данных,
размерность которой бит/сек.
1) Скорость передачи данных для телеграфного аппарата рассчитывается из
максимальной скорости работы телеграфиста, которая составляет 360 - 400 знаков в
минуту или 6-7 знаков в секунду. Каждый знак - 5 бит, тогда скорость передачи составит
30-35 бит/сек. Современные телеграфные аппараты используют для каждого знака не 5, а
8 бит. Тогда нетрудно рассчитать скорость передачи, которая составит - 6 х 8 = 50 бит/сек.
Эта скорость является типовой для телеграфных аппаратов. Кроме нее установлены еще
две типовых скорости передачи 100 и 200 бит/сек.
2) Обычно устройства приема двоичных сигналов или сигналов передачи данных
определяют наличие сигнала только в том случае, когда он достигает величины равной
половине его номинальной амплитуды, в противном случае - отсутствие сигнала. Для
телеграфа вероятность возникновения ошибки принята равной 10^4, а для передачи
данных - 10^6. Борьба с ошибками идет в основном по двум путям: увеличивается
соотношение сигнал/помеха или усложняются методы кодирования.
Отметим, что в телеграфе этот восьмизначный код, позволяющий создать 2^8 = 256
комбинаций, передает 52 знака, а при передаче данных он передает только 10 цифр.
Естественно, что этот код для передачи данных можно сделать более помехозащищенным,
чем для телеграфа.
Дискретная информация
Передача данных является частным случаем информации, которую принято
называть дискретной. Дискретная информация в конечном счете также является
цифровой, однако может иметь большее разнообразие форм записи и методов передачи
(см. рис. ниже).
1) Рассмотрим взаимосвязь между характеристиками частный диапазон и скорость
передачи данных. В теории электрической связи установлены закономерности,
связывающие между собой длительность импульса тока во времени и спектральный
состав этого импульса. Теоретически спектр частот импульса, имеющего конечную
протяженность во времени t секунд, бесконечен. Однако практически основная энергия
спектральных компонент сосредоточена в диапазоне частот, не превышающих значение
1/t Гц. Но 1/t - это скорость передачи бинарной информации, исчисляемая количеством
бит в секунду. Таким образом, на каждый бит в секунду требуется полоса в 1 Гц.
2) Теперь о динамическом диапазоне. При передаче бинарной информации средняя
мощность сигнала неизменна. Следовательно нет перепада уровней. Соотношение
сигнал/помеха зависит от требуемой верности приема. Если при передаче бинарных
сигналов допустить возможность в среднем одной ошибки на 10^5 бит, то при так
называемом тепловом шуме соотношение сигнал/помеха должно быть 18,8 дБ, а при
одной ошибке на 10^6 бит - 19,7 дБ. При импульсных помехах это соотношение зависит
от частоты появления импульсов, их амплитуды и других параметров и должно
подчитываться отдельно для каждого случая.
Таким образом, аналоговый электрический сигнал, также как и исходный
информационный сигнал, может быть охарактеризован тремя основными параметрами:
частотным и динамическим диапазонами, соотношением сигнал/помеха. Для дискретных
сигналов достаточно ограничиться двумя параметрами: диапазоном частот, который
можно заменить скоростью передачи двоичных сигналов, и соотношение сигнал/помеха,
оценку которого удобно заменить допустимой ошибкой в приеме двоичного сигнала.
6 Количество и качество информации
Для определения количества информации , содержащейся в сигналах, которые
циркулируют в системах управления, будем использовать основы математической теории
передачи сообщений (теории информации), разработанные К. Шенноном.
Под информацией будем понимать устраненную неопределенность в знаниях о
сигнале. В качестве оценок степени неопределенности знаний существуют следующие
меры: синтактическая, связанная с неопределенностью, с которой можно судить о сигнале
до его приема; структурная или логарифмическая, которая характеризует информацию по
объему (мера Хартли); и вероятностная или статистическая, которая характеризует
информацию по объему и новизне (мера Шеннона).
Для систем управления мера по Хартли наиболее приемлема, так как она позволяет
оценить объемы циркулирующей информации и памяти, необходимой для ее хранения. В
качестве меры неопределенности (энтропии) в знаниях о сигнале до его приема принята
логарифмическая мера (здесь и далее примем основание логарифма равное двум, тогда
количество информации будет измеряться в битах):
Если до получения информации о сигнале вероятность появления отдельных
сообщений для наблюдателя равны
то в этом случае источник дискретных сообщений выдает максимальное количество
информации
Количество информации, выдаваемой источником
определяют, исходя из погрешности квантования
непрерывных
сигналов,
где - относительная погрешность квантования по уровню, m - число уровней. В случае,
если источник дискретных сообщений выдает случайную последовательность xi с
вероятностью P(xi), то количество информации определяют:
Рассмотрим информационные аспекты процесса измерения аналоговых сигналов.
Процесс преобразования сигналов с помощью АЦП из непрерывной формы в дискретную
описывается с помощью соотношения:
Причем, аналоговый сигнал X(t) имеет плотность распределения P(x) и функцию
распределения F(x); дискретный сигнал y(t) имеет число уровней квантования m, и
плотность распределения вероятности P(yi). В случае преобразования непрерывного
сигнала в дискретный стоит цель - обеспечить минимум потерь информации при
ограничениях, накладываемых на число уровней квантования. Рассмотрим это подробнее.
Если амплитуда измеряемого сигнала ограничена, то плотность вероятности превышения
сигналом определенного уровня квантованного можно считать равновероятным:
Погрешность преобразования приводит к потере информации и определяется
числом уровней квантования (1.2). Тогда, исходя из выражений (1.1), (1.3), (1.6) получим:
Пусть допустимая погрешность измерения не должна превышать 0.25%, а для
оперативного управления - 0.5% (в крайнем случае 1%). Исходя из этого, определим
требования к разрядности АЦП. Итак, =0.0025; =0.005; =0.01. По формулам (1.8),
(1.9) определяем с точностью до целого m = 256 (Ho = 8 бит/измерение, = 0.00196); m =
128 (Ho = 7 бит/изм., б = 0.00394); m = 64 (Ho = б бит/изм., б = 0.00794).
Таким образом, при измерении параметров с точностью 0,25% необходимо
использовать 8 разрядные АЦП, позволяющие квантовать непрерывный сигнал по
амплитуде на 256 уровней.
Информационные процессы в экономике. Основные понятия курса
Роль информационных технологий в развитии общества состоит в ускорении
процессов получения, распространения и использования обществом новых знаний.
В истории развития цивилизации произошло несколько информационных
революций, когда кардинальные изменения в сфере обработки информации привели к
преобразованиям общественных отношений, приобретению человеческим обществом
нового качества.
Первая революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому
качественному и количественному скачку в развитии общества. Появилась возможность
передачи знаний от поколения к поколению.
Вторая (середина XVI века) вызвана изобретением книгопечатания, которое
радикально изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.
Третья (конец XIX века) обусловлена изобретением электричества, благодаря
которому появился телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и
накапливать информацию в любом объеме.
Четвертая (70-е г.г.XX века) связана с изобретением микропроцессорной технологии
и появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных схемах
создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных.
В конце 60-х годов 20-го столетия резко интенсифицировались информационные
процессы. Основными составляющими этих процессов были увеличение объема
добываемой, обрабатываемой и передаваемой информации. Графическое представление
количества публикаций, изобретений, программ для ЭВМ и других результатов
интеллектуальной деятельности в зависимости от времени показывает скачкообразный
(экспоненциальный) рост на рубеже 50-70х годов. Эта графическая интерпретация
получила название "информационного взрыва".
Отмеченные
обстоятельства
стимулировали
разработку
и
создание
автоматизированных средств создания, обработки и передачи информации. Усилились и
научные исследования по осмыслению роли и значения информации на перспективы
развития общества.
В эти годы и была сформулирована концепция информационного общества.
Изобретение самого термина "информационное общество" приписывается Ю. Хаяши,
профессору
Токийского
технологического
института,
который
возглавил
исследовательскую группу, созданную японским правительством для разработки
перспектив развития экономики страны. В представленном отчёте, информационное
общество определялось как такое, где процесс компьютеризации даст людям доступ к
надежным источникам информации, избавит их от рутинной работы, обеспечит высокий
уровень автоматизации производства. При этом изменится и само производство 
продукт его станет более «информационно емким», что означает увеличение доли
инноваций, дизайна и маркетинга в его стоимости. Японский вариант концепции
информационного общества разрабатывался, прежде всего, для решения задач
экономического развития Японии, что обусловило его ограниченный и прикладной
характер, но концепция оказалась настолько плодотворной, что практическая её
реализация потом была названа "японским экономическим чудом".
В те же годы анализ тенденций научно-технического прогресса и бурного развития
новых технологий в США привёл к зарождению двух идеологий  информационного
общества и постиндустриализма. Идея постиндустриального общества была выдвинута
американским социологом Д.Беллом в его книге "Наступление постиндустриального
общества. "Опыт социального прогноза", изданной в 1973 г., в которой он разделил
историю человеческого общества на три стадии  аграрную, индустриальную и
постиндустриальную. Развивая идеи Белла, другой американский философ, Э.Тоффлер
(книга "Третья волна", 1980 г.) рассматривает историю человеческой цивилизации в виде
следующих друг за другом волн. Первая волна  "сельскохозяйственная цивилизация" и
её символ "мотыга", сменяется "цивилизацией индустриальной", символом которой
является конвейер, а на смену ей приходит третья волна  "информационная
цивилизация", символ которой  компьютер. Движущая сила первой волны - продукция
сельского хозяйства и минеральные ресурсы, конвейер обеспечивает дешёвый труд и
массовое производство, а движущая сила третьей волны  создание и эксплуатация
знаний.
Сегодня под информационным обществом понимается общество, в котором
информация является ключевым компонентом экономической и социальной жизни.
Информационное общество  общество, в котором большинство работающих
занято производством, хранением, переработкой и реализацией информации, особенно
высшей ее формы - знаний.
Информатизация общества. Производство информационного продукта, а не
продукта материального, служит движущей силой развития общества. Информация
приобрела статус товара и сравнялась по значимости для общества с другими
материальными ресурсами. Так, в себестоимости современного автомобиля около 70%
составляет стоимость информации.
Преобладающим сектором экономики становится сектор создания средств
информационных технологий, обработки информации и информационных услуг.
Подтверждением могут служить объёмы валового оборота в различных секторах
экономики. Так, мировой экспорт информационных услуг и интеллектуальной
собственности равен объединённому экспорту продуктов питания и нефтепродуктов. Но
более веским аргументом является включение в состав 30 акций, на основании которых
рассчитывается биржевой индекс Доу Джонса, компаний Microsoft, Intel, АТТ и SBC
Communications вместо акций известных химических компаний.
Поэтому, во многих странах проводится активная и целенаправленная техническая
политика развития ключевых технологий информационного общества, создание на их
основе широкого спектра приложений, систем услуг в различных сферах жизни человека,
промышленности и общества. Эта политика, определяющая экономическое и социальное
положение, перспективы страны или региона, их позиции в мировой и национальной
экономике получила название  информатизация.
Информатизация  организованный социально-экономический и научнотехнический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения
информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной
власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на
основе формирования и использования информационных ресурсов.
Рассмотрим понятие информации. Разные научные дисциплины дают свою трактовку
этого
понятия.
Выделим
три
подхода
к
определению
информации:
антропоцентрический, техноцентрический и недетерминированный.
Суть антропоцентрического подхода состоит в том, что информацию
отождествляют со сведениями или фактами, которые теоретически могут быть получены
и преобразованы в знания. Этот подход в настоящее время применяется наиболее широко,
например, в российском законодательстве дано следующее определение «Под
информацией понимаются сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и
процессах независимо от формы их представления» (Федеральный Закон № 24-ФЗ «Об
информации, информатизации и защите информации» от 25.01.95 г. «Российская газета»
№ 39 от 22.02.95 г.).
Суть техноцентрического подхода состоит в том, что информацию отождествляют с данными.
Этот подход нашел очень широкое распространение в технических дисциплинах. Например, нам
часто встречаются упоминания о том, что «информация передается по компьютерным сетям»,
«информация обрабатывается компьютерами», «информация хранится в базах данных». Во всех этих
случаях происходит подмена понятий. Дело в том, что по компьютерным сетям передаются только
данные, компьютеры обрабатывают только данные, а в базах данных хранятся тоже только данные.
Станут ли эти данные информацией и если да, то какой, зависит не только от данных, а и от
многочисленных аппаратных, программных и естественных методов.
Недетерминированный подход к понятию информации встречается также достаточно широко.
Он состоит в отказе от определения информации на том основании, что оно является
фундаментальным, как, например, материя и энергия. В частности, мы не найдем определения
информации в «Законе о государственной тайне» и в «Законе о средствах массовой информации», хотя
и в том и в другом правовом акте это понятие используется. С точки зрения данного подхода,
информация (от лат. information  разъяснение, изложение)  это одна из исходных
общенаучных категорий, отражающая структуру материи и способы ее познания, не
сводимая к другим, более простым понятиям.
Другие авторы рассматривают информацию в следующих аспектах: синтаксическом,
семантическом и прагматическом.
Синтаксический аспект  отражает физические характеристики информации:
способ представления, скорость передачи, тип носителя, способ кодирования,
используемые каналы, надёжность и безопасность передачи. Информация,
рассматриваемая только с точки зрения синтаксиса, обычно называется данными, т.к. в
этом аспекте не рассматривается содержательная сторона.
Семантический аспект характеризует содержательную сторону информации, когда
рассматривается состав содержащихся сведений и связь между ними.
Прагматический аспект информации связан с ценностью информации для
пользователя при принятии им решения. Информацию, рассматриваемую в этом аспекте,
можно назвать знанием.
В нашем курсе мы будем придерживаться антропоцентрического или
прагматического подхода, т.е. будем рассматривать информацию как отношения между
сведениями и их получателем, как меру полезности, ценности данных для конкретного
получателя. А данные  как сведения, представленные в формализованном виде и
предназначенные для последующей обработки техническими средствами, например на
компьютере. Таким образом, данные  это любые сведения, а информация  сведения
нужные получателю, позволяющие устранить неопределенность и принять решение.
Документированная информация  информация, зафиксированная на
материальном носителе и имеющая реквизиты для ее идентификации.
Под
экономической
информацией
понимается
совокупность
сведений,
отображающих состояние или определяющих изменение и развитие экономики и всех ее
элементов. Экономическая информация является важной частью управленческой
информации, основным ресурсом организационно-экономического управления.
Информационные ресурсы  отдельные документы и отдельные массивы
документов, документы и массивы документов в информационных системах
(библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах).
То, что связано с приобретением новых знаний об окружающем мире, ранее не
известных человечеству,  называют наукой, а то, что связано с реализацией этих знаний
в процессе создания и использования материальных и духовных ценностей, - называют
технологией.
Информационная технология (ИТ)  это процесс, использующий совокупность
методов и программно-технических средств, для сбора, обработки, хранения, передачи и
представления информации с целью получения информации нового качества, снижения
трудоемкости и повышения эффективности процессов использования информационных
ресурсов.
Информационные технологии в сфере экономики  это комплекс методов
переработки разрозненных исходных данных в достоверную, оперативную информацию
для принятия решений с помощью аппаратных и программных средств с целью
достижения оптимальных рыночных параметров объекта управления.
Информационные процессы  процессы сбора, обработки, накопления, поиска, и
распространения информации.
При работе с информацией всегда имеется источник и потребитель. Пути и процессы,
обеспечивающие передачу информации от источника к потребителю, называются
каналами связи или информационными коммуникациями.
Телекоммуникации  дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей
и современных средств связи.
Информационная культура  умение целенаправленно работать с информацией и
использовать ее для получения, обработки и передачи компьютерную информационную
технологию, современные технические средства и методы.
Свойства информации. Измерение информации и данных. Основными свойствами
информации являются достоверность, полнота, актуальность.
Достоверность информации. Под достоверностью информации понимается ее соответствие
объективной реальности (как текущей, так и прошедшей) окружающего мира.
Полнота информации. Под полнотой информации понимается ее достаточность для принятия
решения.
Актуальность информации. Актуальность — это степень соответствия информации текущему
моменту времени. Нередко с актуальностью, как и с полнотой, связывают коммерческую ценность
информации. Поскольку информационные процессы растянуты во времени, то достоверная и
адекватная, но устаревшая информация может приводить к ошибочным решениям. Необходимость
поиска (или разработки) адекватного метода для работы с данными может приводить к такой задержке
в получении информации, что она становится неактуальной и ненужной. На этом, в частности, основаны
многие современные системы шифрования данных и механизмы электронной подписи. Лица, не
владеющие ключом (методом) для чтения данных, могут заняться поиском ключа, поскольку алгоритм
метода обычно доступен, но продолжительность этого поиска столь велика, что за время работы
информация теряет актуальность и, соответственно, связанную с ней практическую ценность.
К важным свойствам информации также относятся адекватность и доступность.
Под адекватностью понимают степень соответствия информации, полученной
потребителем, тому, что автор вложил в ее содержание.
Доступность информации — это мера возможности получить ту или иную информацию. На
степень доступности информации влияют одновременно как доступность данных, так и доступность
адекватных методов для их интерпретации. Отсутствие доступа к данным или отсутствие адекватных
методов обработки данных приводят к одинаковому результату: информация оказывается недоступной.
Количественная оценка информации и данных. Внимание к проблеме передачи и
количественной оценки информации было привлечено фундаментальными работами Н. Винера, К.
Шеннона (США), положившими начало теории информации. Значительный вклад в теорию информации
внесли отечественные ученые А.Н. Колмогоров, А.А. Харкевич, В.А. Котельников. Только принимая за
основу новизну сведений, можно дать количественную оценку информации, так как новизна сведений
является следствием неопределенности сведений об объекте, процессе, явлении, а неопределенность
поддается измерению. Например, сообщение имени победившего на выборах в губернаторы, если
было всего два кандидата, несет меньшее количество информации по сравнению со случаем, если бы
выборы происходили в конкурентной борьбе шести кандидатов.
За единицу информации принимают количество информации, заключенное в выборе одного из
двух равновероятных событий. Эта единица называется двоичной единицей, или битом (binary digit,
bit).
Если сообщение указывает на один из n равновероятных вариантов, то оно несет количество
информации, равное log2 n. Ту же формулу можно словесно выразить иначе: количество информации
равно степени, в которую необходимо возвести 2, чтобы получить число равноправных вариантов
выбора, т.е. 2I = 16, где I = 4 бита.
Измерение только количества информации не отвечает насущным потребностям современного
общества  необходима мера ценности информации. Проблема определения ценности информации,
исключительно актуальна в настоящее время, когда уже трудно даже с помощью компьютеров
обрабатывать мощные информационные потоки. Разработанные методы определения ценности
информации призваны сыграть существенную роль в получении человеком необходимой
информации.
В информатике и вычислительной технике принята система представления данных двоичным кодом.
Наименьшей единицей такого представления является бит.
Байт  это группа взаимосвязанных битов. 1 байт = 8 бит. Одним байтом кодируется один символ
текстовой информации.
1 Килобайт (Кб) = 210 байт = 1024 байт.
Однако, повсюду, где это не принципиально, считают, что 1 Кб равен 1000 байт.
Условно можно считать, что одна страница неформатированного машинописного текста
равна 2 Кб.
1 Мегабайт (Мб) = 1024 Кб.
1 Гигабайт (Гб) =1024 Мб.
1 Терабайт (Тб) = 1024 Гб.
Необходимо понимать различие, которое связано с количеством хранимой или переданной
информации, представленной в двоичных единицах, и количеством информации, заключенным в
данном сообщении. С точки зрения теории информации, неопределенность, снимаемая в результате
передачи одной страницы текста примерно из 2000 знаков, может составлять всего несколько бит
(неинформативное сообщение), в то время как эта же страница при кодировании букв 8-элементными
кодовыми комбинациями будет содержать 16 х 103 бит, хотя это не является количеством
информации, заключенной в данном тексте.
Достижения и тенденции развития в сфере информационных технологий и
информационных систем. В настоящее время мы наблюдаем бурный рост
информационных систем в самых различных областях человеческой деятельности. Это
обусловлено с одной стороны  изменениями в экономике, а с другой стороны 
новыми возможностями информационных технологий.
Отметим наиболее значимые, на наш взгляд, достижения в сфере информационных
технологий.
Расширение применения сети Интернет. С момента создания персонального
компьютера ничто так не потрясло компьютерный мир, как широкое распространение
сети Интернет и службы World Wide Web (всемирной паутины). Новые технологии
принесли в однообразный мир текста звук, видео и мультипликацию. Хотя саму сеть
трудно назвать чем-то революционным (она существует уже более 30 лет), в последние
годы выросла не только интенсивность ее использования, но и число предоставляемых
услуг.
Развитие электронного бизнеса. По мере активного подключения потребителей к
Интернет деловые люди также ищут выхода в сеть. Банки предлагают услуги в
электронной форме, при которых физические лица смогут проводить банковские
операции в режиме on-line, не приходя для этого в банк. 24 часа в сутки работают
электронные магазины, реселлеры по сети заключают сделки, а производители нашли в
лице Интернет простой и удобный способ связи с поставщиками и потребителями.
Наличие большого количества промышленно функционирующих баз данных,
содержащих информацию практически по всем видам деятельности общества. Созданы
технологии, обеспечивающие интерактивный доступ массового пользователя к этим
информационным ресурсам.
Расширение функциональных возможностей информационных систем,
обеспечивающих параллельную одновременную обработку баз данных с разнообразной
структурой данных, мультиобъектных документов, гиперсред, в том числе реализующих
технологии создания и ведения гипертекстовых баз данных.
Сближение рынков бытовой и компьютерной техники. Это произошло благодаря
смене формы записи видео и звука с аналоговой на цифровую. В основе работы
простейшего проигрывателя CD и сложнейшего компьютера лежит один и тот же
принцип  обработка цифрового сигнала.
Локальные беспроводные сети. Расширение границ офиса. Возможность иметь
компьютер всегда под рукой жизненно важна для современного человека. На расширение
границ офиса оказали большое влияние успехи в развитии беспроводных технологий,
особенно беспроводных факсов и модемов.
Социальные и этические аспекты применения информационных
технологий
Под воздействием информационных технологий меняются формы экономической
деятельности, виды и типы предприятий и организаций, характер взаимоотношений
между работодателями и служащими, между персоналом и клиентами. Новые
эффективные средства коммуникации позволяют обеспечить гибкую организацию
предприятий, делая их более конкурентоспособными. Широкое применение находят такие
формы трудовых отношений как работа на дому, по совместительству и подряд. В
процессе становления информационного общества необходим постоянный диалог между
социальными партнерами, так как речь идет о создании новой рабочей среды, в которой
такое понятие как рабочее место неизбежно должно претерпеть существенное изменение.
В политической сфере информационные технологии расширяют права граждан путём
предоставления моментального доступа к разнообразной информации, увеличивают
возможности людей участвовать в процессе принятия политических решений и следить за
действиями правительства, предоставляют возможность активно производить
информацию, а не только её потреблять. Автоматизированные системы начинают
использоваться в избирательных технологиях (АСУ "Госдума", ГАС "Выборы" и др.). В
январе 2002 года принята национальная программа «Электронная Россия», ставящая своей
главной целью создание возможности для граждан в управлении государством.
Государство в информационном обществе приобретает новые черты. Опыт развитых
стран, вступивших в информационную цивилизацию и достигших больших успехов в
экономике и качестве жизни, показывает, что правовое демократическое государство
должно строиться по принципу пяти колец.
Этот принцип гласит: Государство может иметь процветающую экономику и
прогресс в социально-культурном плане лишь при взаимодействии пяти независимых
властей: законодательной, исполнительной, судебной, власти информации и власти
интеллекта. Причем последние две власти должны пронизывать все остальные. Здесь
власть информации означает свободу печати, гласность, обилие общедоступных банков
данных. Власть интеллекта реализуется жестким отбором в руководящие звенья всех
уровней и всех ветвей власти наиболее подготовленных, компетентных специалистов.
Однако, в связи с широким использованием автоматизированных систем в обществе
возникают проблемы, связанные с обеспечением информационной безопасности
личности, общества, государства (информационные войны, нарушения тайны частной
жизни, новые виды преступности), обеспечением права доступа граждан к информации и
реализации этих прав, обеспечением прав авторства и собственности на информацию. Всё
это требует наличия адекватной правовой основы для регулирования информационных
правоотношений  информационного законодательства (права).
Отмеченные обстоятельства требуют комплексного рассмотрения процессов,
происходящих в информационной сфере общества и разработки методов правового
государственного регулирования. Эта проблема весьма актуальна для России, поскольку в
информационно развитых странах первые правовые акты появились в середине 70-х
годов, в то время как в России первый закон принят лишь в 1992 г. (Закон об охране
Программ и Баз Данных).
Помимо правовых норм, как известно, существуют иные социальные нормы.
Социальные нормы  это общие правила поведения, регулирующие общественные
отношения между физическими лицами, социальными группами, хозяйствующими
субъектами и государством. Эти нормы обеспечивают наиболее гармоничное
целесообразное функционирование информационного общества в соответствии с
потребностями его развития. Они активно воздействуют на поведение людей и
определяют его направление. Рассмотрим наиболее существенные для регулирования
информационных отношений социальные нормы: нормы морали (нравственности),
корпоративные и технические нормы.
Компьютерная революция повлекла за собой не только коренные экономические
изменения в обществе, но и породила проблемы гуманитарного характера. Перед
обитателями киберпространства возникают всё новые соблазны (если использовать это
слово в широком смысле), свойственное любому другому человеческому сообществу и
нередко с душком антисоциального поведения. Поэтому с каждым годом всё острее стоят
вопросы регулирования отношений и растёт понимание того, что саморегуляция на основе
нравственных (этических) норм является одним из способов сосуществования в
виртуальном мире. В обиход вошли понятия компьютерная этика, этика рекламодателей,
нэтикет (этика поведения в сети Интернет) и др.
Выражение "компьютерная этика" в известной мере условно, ибо означает не что
иное, как моральные кодексы не только компьютерных профессионалов, но и всех
пользователей компьютерных систем. И в этом видится отличие компьютерной этики от
профессиональной этики других специалистов. Употребление понятия "компьютерная
этика" оправдано в том смысле, что оно делает ударение на важности особо тщательно
продуманной разработке нравственных норм для всех субъектов информационного
общества. Джеймс Мур, один из пионеров в постановке рассматриваемой проблемы,
определяет компьютерную этику как "анализ природы социального воздействия
компьютерных технологий на общество, формулирование на этой основе моральных норм
и проведение активной политики их внедрения в сознание разработчиков и пользователей
компьютерных технологий". Несмотря на то, что соблюдение моральных норм
поддерживается только силой общественного воздействия, их наличие необходимо и
потому, что исторически на основе норм морали вырабатываются новые и
совершенствуются существующие юридические нормы, обеспечиваемые силой
государственного воздействия.
Весьма показательно отношение к рассматриваемой проблеме в США. Первый кодекс
компьютерной этики был разработан и принят в Институте инженеров электроники и
электротехники (IEEE) в 1979 г. Принятие кодекса было продиктовано пониманием того,
что инженеры, учёные и технологи результатами своей деятельности определяют
качество и условия жизни всех людей в информационном обществе. Поэтому в преамбуле
кодекса подчёркивается жизненно важная необходимость соблюдения всех норм этики
при разработке и эксплуатации средств информационных технологий.
Позднее были разработаны и приняты кодексы этики Ассоциацией разработчиков
компьютерных технологий (АСМ), Ассоциацией менеджеров информационных
технологий (ДРМА), Ассоциацией пользователей информационных технологий в США
(ITAA), Ассоциацией сертифицированных компьютерных профессионалов (ICCP). В 1987
г. был разработан и принят кодекс компьютерной этики для преподавателей высшей и
средней школ. Кодексы послужили основой для создания специальных курсов, которые
сейчас преподаются во всех школах и большинстве университетов.
На основе этических стандартов, используемых в перечисленных кодексах,
Международная федерация по информационным технологиям (IFIP) рекомендовала
принять кодексы компьютерной этики национальным организациям других стран с
учётом местных культурных и этических традиций.
Основой всех кодексов служат десять заповедей (подобно библейской нагорной
заповеди Иисуса Христа, в которой также содержится десять моральных постулатов).
1. Вы не будете использовать компьютер с целью повредить другим людям.
2. Вы не будете создавать помехи и вмешиваться в работу других пользователей
компьютерных сетей.
3. Вы не будете совать нос в файлы, не предназначенные для свободного
использования.
4. Вы не будете использовать компьютер для воровства.
5. Вы не будете использовать компьютер для распространения ложной информации.
6. Вы не будете использовать ворованное программное обеспечение.
7. Вы не будете использовать компьютерное оборудование или сетевые ресурсы без
разрешения или соответствующей компенсации.
8. Вы не будете присваивать чужую интеллектуальную собственность.
9. Вы будете думать о возможных общественных последствиях программ, которые
Вы пишите или систем, которые Вы разрабатываете.
10. Вы будете использовать компьютер с самоограничениями, которые показывают
Вашу предупредительность и уважение к другим людям.
Во всех кодексах наряду с перечисленными заповедями и общечеловеческими
моральными нормами (честное исполнение своих обязанностей, профессиональная и
социальная ответственность, повышение квалификации, расовое равноправие и т.п.)
содержатся нормы, основанные на соблюдении четырёх главных моральных принципов:
privacy (тайна частной жизни), accuracy (точность), property (частная собственность) и
accessibility (доступность). Модель компьютерной этики, основанная на этих принципах
получила название РАРА по первым буквам слов, составляющих сущность модели.
Принцип "прайвеси" несёт важную смысловую нагрузку. Он выражает право
человека на автономию и свободу в частной жизни, право на защиту от вторжения в неё
органов власти и других людей. Соблюдение этого принципа особенно важно в связи с
созданием многочисленных автоматизированных банков данных, содержащих различные
сведения о личности. Поэтому одной из главных моральных норм создателей и
пользователей информационных систем должно быть обязательство по соблюдению
конфиденциальности доверенной информации.
Точное соблюдение инструкций по эксплуатации систем и обработке информации,
честное и социально-ответственное отношение к своим обязанностям предполагают
нормы, основанные на принципе "accuracy".
Принцип "property" означает неприкосновенность частной собственности и является
основой имущественного порядка в экономике. Следование этому принципу означает
соблюдение права собственности на информацию и норм авторского права.
Принцип "доступности" к информации, один из главных принципов
информационного общества, определяет право граждан на информацию и предполагает
доступность каждого субъекта общества к информационным технологиям и к любой,
необходимой для него информации, разрешённой для доступа, в любое время и в любом
месте.
Перечисленные принципы нашли отражение и в "Национальном кодексе
деятельности в области информатики и телекоммуникаций", разработанном Торговопромышленной палатой Российской Федерации. Кодекс распространяется на все виды
деятельности  производство, продажу, пользование средствами информатики и
телекоммуникаций. Кодекс определяет, что эта деятельность должна быть законной,
пристойной, честной и правдивой.
Юридические и физические лица, действующие в области информатики и
телекоммуникаций, добровольно принимают на себя следующие бессрочные
обязательства.
1. Не производить, не копировать и не использовать программные и технические
средства не приобретённые на законных основаниях.
2. Не нарушать признанные нормы авторского права.
3. Не нарушать тайны передачи сообщений, не практиковать вскрытие
информационных систем и сетей передачи данных.
4. Не извлекать прибыль от использования товарного знака, принадлежащего другой
фирме или продукции.
Кодекс включает и другие моральные нормы и открыт для добровольного
присоединения любого физического или юридического лица, действующего в области
информатики или телекоммуникаций. Кодекс хранится в депозитарии Торговопромышленной палаты. К сожалению, публикация кодекса не вызвала большого интереса
и широкого обсуждения проблем компьютерной этики среди российских специалистов и
пользователей.
Особые этические нормы выработались среди пользователей Internet. В преамбуле
сетевого кодекса этики говорится "Internet не подлежит цензуре и управляется правилами
нэтикета (производное от net  сеть и etiquette  этикет). Правила гласят: не
рекомендуется делать тех вещей, которые не поощряются в цивилизованном обществе 
ругаться, оскорблять людей, разжигать национальную рознь, подбрасывать подмётные
письма, взламывать пароли. Не рекомендуется писать сообщения в верхнем регистре
(эквивалент громкого крика), новым пользователям группы новостей прочитать файл
часто задаваемых вопросов, прежде чем их задавать, использовать специальные значки из
сочетаний знаков препинаний для выражения эмоций ( :-( - мне грустно, :-) - это была
шутка и др.). Запрещается распространение рекламы через группы новостей.
Пользователи, нарушающие нэтикет могут получить флеймы (предупреждения),
указывающие на их ошибки поведения. Если же неэтичные действия будут продолжаться,
то пользователь рискует получить массу ненужной информации, что может полностью
лишить его возможности работы в сети.
Действенность этических норм в обществе определяется отношением к проблеме
государственных органов, уровнем самосознания каждого индивида, мерой и способами
общественного воздействия в случае их нарушения. В США, Австралии, Великобритании
и других европейских странах созданы институты, исследующие проблемы социального
воздействия компьютерных технологий на личность и общество, разрабатывающие
соответствующие рекомендации и нормы и методы их внедрения в общественное
сознание.
Анализируя практику использования информационных технологий в России, с
сожалением приходится констатировать, что как специалисты так и пользователи часто
нарушают общепринятые нормы компьютерной этики. По разным оценкам, уровень
использования пиратского программного обеспечения в России достигает 90%, в то время
как в странах, где уделяется достаточное внимание проблемам этического использования
информационных технологий, этот уровень не превышает 30%. Достаточно часто
предпринимаются
попытки
несанкционированного
доступа
в
защищаемые
информационные системы, многие начинающие программисты считают своей доблестью
написать программу-вирус, в компьютерных магазинах можно свободно приобрести
вредоносные программы. Поэтому одной из задач информационного общества является
пропагандирование и разъяснение норм компьютерной этики.
Однако не следует и забывать, что действующими уголовным и кодексом об
административных правонарушениях предусмотрена ответственность за нарушения в
сфере компьютерных технологий.
7. Перестройка бизнеса и управления
К основным изменениям, характеризующим современную экономику, относятся:

Глобализация (конкуренция на мировых рынках, глобальные группы
производителей, глобальные системы поставки);

Переход от индустриальной экономики к экономике, основанной на
знаниях, к информационному обществу;

Перестройка
предприятия
(отсутствие
жесткой
иерархии,
децентрализация, гибкость, независимость от местоположения, низкие транзакционные
издержки, совместная работа).
Глобализация стала одной из главных тенденций современной экономики, так как многие
сферы деятельности человека стали интернациональными, мульти-национальными или
транснациональными.
Чтобы выжить, российские предприятия должны успешно конкурировать не только
на внутреннем, но и на мировом рынке. Например, в Иркутской области за позиции на
мировых рынках борются Иркутское авиационное предприятие, Шелеховский и Братский
алюминиевые заводы, лесопромышленные комплексы. Для этого, им нужна актуальная
информация о ценах на мировых рынках, о курсах акций, маркетинговые исследования
соответствующих рынков. Эту информацию они должны получать из информационных
систем.
Для производства товаров и услуг предприятию необходимы материалы и
комплектующие изделия, которые могут производиться в различных точках земного шара.
Например, для производства компьютеров производители могут использовать
процессоры, произведенные в США или Китае, мониторы, произведенные в Южной
Корее. А это означает, что предприятию необходимо заключать договоры на поставку, а
затем отслеживать ход их выполнения с помощью информационных систем.
Кроме того, само предприятие может состоять из подразделений, расположенных в
разных странах, с которыми для нормального функционирования нужно поддерживать
связь, формировать консолидированную отчетность. Поэтому современному предприятию
нужна
информационная система, удовлетворяющая всем вышеперечисленным
требованиям.
Процессы глобализаци экономики стали в значительной мере возможны благодаря
развитию телекоммуникаций, средств связи, информационных систем.
Чтобы преуспеть в международной среде, необходимо понимать и принимать в
расчет различия в культуре, экономике, законодательстве и политической обстановке, это
должно найти отражение и в информационной системе, особенно при ведении
электронного бизнеса.
Другой чертой современной экономики является переход от индустриальной
экономики к экономике, основанной на знаниях, к информационному обществу. Знания в
современной экономике становятся капиталом, появляются новые продукты и услуги, для
производства которых требуется большой объем исследований и знаний. Изменился
состав рабочей силы, если в 1970г. число занятых в производстве (голубые воротнички)
преобладало над числом занятых в интеллектуальной сфере (белые воротнички), то уже
начиная с 1980г. соотношение изменилось в обратную сторону, и численность "белых
воротничков" неуклонно растет.
Для получения конкурентных преимуществ нужно постоянно совершенствовать и
обновлять продукцию, постоянно следить за рынком и быстро реагировать на новую
информацию. Сокращается время жизни продукта. Разработка и внедрение новой
продукции ведется быстро. Технологии и организация производства и сбыта
настраиваются так, чтобы с наибольшей скоростью давать заказчикам требуемое.
Системы автоматизированного проектирования (САПР или Computer Aided Design,
CAD) поддерживают технологическую подготовку производства, проектирование,
помогая фирме сократить время, издержки и разработать более качественную продукцию,
чем у конкурентов.
Широко известно исследование, проведенное McKinsey & Co, которое показало, что
если товар попадает на рынок с шестимесячным отставанием от графика, компания
теряет 36% прибыли, потенциально возможной за период жизни этого товара. Если, с
другой стороны, он попал на рынок вовремя, но при этом расходы на разработку и
внедрение оказались на 50% выше сметных, совокупная прибыльность уменьшается всего
на 3,5%. Компании Toyota, Nissan и Honda тратят на создание новой модели в среднем 24
месяца. У компаний Ford, Chrysler и General Motors на это уходит от 36 до 48 месяцев.
При этом японские компании тратят на разработку модели от 1 до 1,5 млрд. долларов, а
американские — от 3,2 до 4 млрд. дол.
Меняется структура предприятия, организации ищут новые более эффективные
подходы к управлению. При традиционном подходе к организации, когда
специализированные функции включаются в дело одна за другой, как в эстафете, высокая
скорость недостижима. Быстрота требует постоянного сотрудничества между разными
специализированными отделами и службами. Постоянно общаясь и обмениваясь
информацией, они могут действовать быстро, согласованно и одновременно в самых
разных направлениях. Информационные технологии становятся дополнительным рычагом
повышения эффективности в случае такого координированного процесса.
Меняется роль информационных систем в управлении предприятиями. Если раньше
они автоматизировали процессы учета, сегодня они должны выполнять функции
стратегического управления и обеспечивать конкурентное преимущество.
8. Стратегическая роль информационных систем в
современной экономике
Основные понятия систем управления, информационных систем
Практика управления так же стара, как организация. На глиняных табличках,
датированных третьим тысячелетием до нашей эры, записаны сведения о коммерческих
сделках и законах древней Шумерии, что служит доказательством существования там
практики управления.
Не существует никаких универсально применимых приемов или твердых принципов,
которые бы делали управление эффективным. Однако, существуют подходы, которые
помогают руководителям повысить вероятность эффективного достижения целей
организации.
Рассмотрим основные концепции системного подхода. Теория систем впервые была
применена в точных науках и в технике. Применение теории систем в управлении в конце
50-х годов явилось важнейшим вкладом школы науки управления.
При системном подходе организация рассматривается как система. Системный
подход  это не набор каких-то руководств или принципов для управляющих  это
способ мышления по отношению к организации и управлению. Чтобы осознать, как
системный подход помогает руководителю лучше понять организацию и более
эффективно достичь целей, давайте сначала определим, что такое система.
Система  это некоторая целостность, состоящая из взаимозависимых частей,
каждая из которых вносит свой вклад в характеристики целого.
Машины, компьютеры, телевизоры  все это примеры систем. Они состоят из
множества частей, каждая из которых работает во взаимодействии с другими для создания
целого, имеющего свои конкретные свойства. Эти части взаимозависимы. Если одна из
них будет отсутствовать или неправильно функционировать, то и вся система будет
функционировать неправильно. Например, телевизор не будет работать, если неправильно
установлена настройка. Все биологические организмы представляют собой системы. Ваша
жизнь зависит от правильного функционирования многих взаимозависимых органов,
которые все вместе представляют уникальное существо, каким являетесь вы.
Все организации являются системами и представляют собой совокупность
взаимозависимых элементов, таких как люди, структура, задачи и технология, которые
ориентированы на достижение различных целей в условиях меняющейся внешней среды.
Поскольку люди являются, в общем смысле, компонентами организаций (социальные
компоненты), наряду с техникой, которые вместе используются для выполнения работы,
они называются социотехническими системами.
Открытые и закрытые системы. Существует два основных типа систем: закрытые и
открытые. Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия
относительно независимы от среды, окружающей систему. Часы  пример закрытой
системы. Взаимозависимые части часов двигаются непрерывно и очень точно, как только
часы заведены или поставлена батарейка. И пока в часах имеется источник накопленной
энергии, их система независима от окружающей среды. Открытая система
характеризуется взаимодействием с внешней средой. Энергия, информация, материалы 
это объекты обмена с внешней средой через проницаемые границы системы. Такая
система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации и
материалов, поступающих извне. Кроме того, открытая система имеет способность
приспосабливаться к изменениям во внешней среде и должна делать это для того, чтобы
продолжить свое функционирование.
Под системой управления понимается совокупность взаимосвязанных элементов,
предназначенных для целенаправленного воздействия управляющего органа на
управляемый объект.
Предприятие как организационная система имеет определенную структуру как в
управляющей, так и в управляемой системе. Если управляемая система определяется
технико-технологическими особенностями данного предприятия, производственными
связями, то управляющая система определяется тем, какие функции нужно выполнять в
процессе управления, размерами и сложностью производства.
Информационное
обеспечение
управления
осуществляется
посредством
функционирования информационной системы.
Информационная система (ИС) — это средство организации информационного
обеспечения процесса управления, способствующее своевременному поступлению необходимой и
достоверной информации во все звенья системы управления, нуждающиеся в ней. К
информационным системам относятся и автоматизированные системы управления
технологическим процессом, предприятием, корпорацией.
Подсистема — относительно самостоятельная часть системы, выделенная по определенному
признаку.
Информационная система представляет собой совокупность трех элементов:
технологии, управления, функциональных подсистем. Если организация управляется
неэффективно, то никакая информационная технология ей не поможет.
В информационной системе, также как и в организации необходимо учитывать
внешнее окружение в целом, поскольку и та, и другая являются открытыми системами,
зависящими от взаимообмена вводимыми ресурсами и результатами деятельности с
внешним миром (см. рис.1).
Организации должны быть в состоянии эффективно реагировать и приспосабливаться
ВНЕШНЯЯ СРЕДА
Покупатели
Поставщики
ОРГАНИЗАЦИЯ
Организация
Информационная система
ВХОД
ПРОЦЕСС
ВЫХОД
обратная связь
Регулирующие
органы
Акционеры
Конкуренты
Рис. 1. Схема функционирования информационной системы
к изменениям внешнего окружения, чтобы обеспечить выживание и достижение
поставленных целей.
Важной функцией информационных систем в организациях является осуществление
коммуникаций. Коммуникация  это обмен информацией между людьми.
Осуществление коммуникаций  это связующий процесс, необходимый для любого
важного управленческого действия.
Между организацией и ее окружением, между выше и ниже расположенными
уровнями, между подразделениями организации необходим обмен информацией.
Обмен информацией в организации можно улучшить, внедрив ИС, которая позволит
создать системы обратной связи, регулировать информационные потоки, предпринимая
управленческие действия, способствовать формированию восходящих и боковых ветвей
информационного обмена, развертывать системы сбора предложений, печатать материалы
информативного характера для использования внутри организации.
С помощью информационных систем можно планировать объем работ, материальные
и других ресурсы, осуществлять контроль за ходом выполнения плана, за
производственным процессом.
Классификация информационных систем
Классифицировать информационные системы можно по различным признакам. В
отечественной литературе по информационным системам управления
ИС
классифицируют обычно по следующим признакам:
 по типу объекта управления (ИС управления технологическим процессом, ИС
организационного управления);
 по степени интеграции (локальные, интегрированные);
 по уровню автоматизации управления (информационно-справочные системы,
системы обработки данных, информационно-советующие системы, системы
принятия решений, экспертные системы);
 по уровню управления (информационные системы управления предприятием,
корпорацией, отраслью);
 по характеру протекания технологических процессов на объекте управления
(автоматизированная система управления дискретным производством,
автоматизированная система управления непрерывным производством).
Более подробно мы будем рассматривать информационные системы по уровню
управления предприятием. Эти системы наиболее широко распространены в практике
управления предприятиями и корпорациями.
Виды систем
Пользователи
Стратегический уровень
Старшие менеджеры
Тактический уровень
Средние менеджеры
Уровень знаний
Проектировщики
Эксплуатационный
уровень
Продажи и
маркетинг
Менеджеры
по обработке
Производство
Финансы
Бухучет
Кадры
Рис.2 .Типы информационных систем
В зарубежной литературе также отмечается, что, так как имеются различные
интересы, особенности и уровни управления в организации, то существуют и различные
виды информационных систем. Рассмотрим рис.2.
В организации выделяют следующие уровни:

эксплуатационный;

уровень знаний;

тактический уровень;

стратегический уровень.
Также выделяют функциональные подсистемы: продажи и маркетинга,
производства, финансов, бухгалтерского учета, управления персоналом.
Различные организационные уровни обслуживают четыре главных типа
информационных систем: системы эксплуатационного уровня, системы уровня знаний,
системы тактического уровня управления и системы стратегического управления.
Системы эксплуатационного уровня обеспечивают операции учета и контроля.
Например, учет продаж, учет кадров, бухгалтерский учет, контроль движения материалов.
Системы данного уровня представляют собой системы обработки данных.
Системы уровня знаний обеспечивают автоматизацию разработки новых видов
продукции, создание и поддержку электронных архивов, извлечение информации, новых
знаний из электронных хранилищ данных (CAD, DataWarehousing, OLAP, Data Mining).
Системы тактического уровня предназначены, для обеспечения контроля, анализа,
управления, принятия решений, и административных действий средних менеджеров. К
данному уровню относятся системы направленные на решение задач, для которых
информационные требования не всегда ясны. Эти системы часто отвечают на вопросы
"что, если?". Что произойдет с производственным календарным планом, если мы удвоим
продажу в декабре? Как изменятся наши дивиденды, если оплата будет отсрочена на
шесть месяцев? Ответы на эти вопросы часто требуют новых данных, как внешних, так и
внутренних,
которые не могут быть получены от существующих систем
эксплуатационного уровня.
Системы стратегического уровня представляют собой инструмент помощи
руководителям высшего уровня и подготавливают стратегические исследования и
длительные прогнозы, как для фирмы, так и для различных внешних экономических
процессов. Эти системы должны отвечать на следующие вопросы. Какое количество
абитуриентов будет через три, пять лет? Каков будет уровень занятости через пять лет?
Каковы длительные промышленные, финансовые прогнозы, и где нас ожидает спад?
Какие изделия мы должны производить через пять лет?
В соответствии с зарубежной классификацией выделяют шесть основных типов
информационных систем.
Организация имеет:
 на стратегическом уровне:
o исполнительные системы поддержки руководства – Executive Support
Systems (ESS);
 на тактическом (управленческом) уровне:
o управляющие информационные системы – Management Information
Systems (MIS);
o системы поддержки принятия решений – Decision Support Systems
(DSS);
 на уровне знаний:
o системы управления знаниями – Knowledge Work System (KWS);
o системы автоматизации делопроизводства – Office Automation Systems
(OAS);
 на эксплуатационном уровне:
o системы обработки транзакций – Transaction Processing Systems (TPS).
Таким образом, информационные системы в организациях разработаны, чтобы
помочь служащим или менеджерам на каждом уровне реализовать функции продажи и
маркетинга, производства, финансов, бухгалтерского учета, и управления персоналом.
Каждая из различных видов систем может иметь компоненты, которые используются
различными уровнями управления, одновременно.
Следует отметить, что наиболее эффективны интегрированные ИС, объединяющие
функции всех функциональных подсистем и различных уровней управления.
Применение информационных систем для получения конкурентных
преимуществ
Как уже отмечалось ранее, ИС сегодня играют стратегическую роль, так как
помогают организации получить конкурентные преимущества. Информационная
технология и ИС сами по себе не дают конкурентных преимуществ. Их нужно
использовать для поддержки стратегии конкуренции.
Стратегическими ИС называют такие ИС, которые могут изменять цели
деятельности, изделия, сопутствующие услуги для получения конкурентных
преимуществ.
Фирма использует ИТ на трех различных уровнях конкурентной стратегии:
 уровень бизнеса;
 уровень фирмы;
 уровень отрасли.
Нет одной стратегической ИС, охватывающей все уровни стратегии, для различных
уровней используются различные системы. Для каждого уровня бизнес-стратегии
существует стратегия использования ИС, и для каждого уровня существует модель для
анализа и оценки использования ИС.
В табл.1 отражены стратегии, модели и информационные технологии для каждого
уровня конкуренции.
Таблица1
Уровни конкуренции, стратегии, модели и информационные технологии
Уровень
Стратегия
Модель
Отрасль
кооперация,
лицензия,
стандарт
Фирма
синергетика,
центр
компетенции
снижение затрат
дифференциация,
анализ
конкуренции
модель
конкурентных
сил,
сетевая экономика
центр
компетенции (core
competition)
цепочка
добавления
потребительской
стоимости (value
chain)
Бизнес
Информационные сети/
информационные
технологии
телекоммуникации,
информационное
партнёрство
системы знаний, системы
организационного
управления
Custom Relationship
Management (CRM), Supply
Chain Мaanagement (SCM),
Datamining
Более подробно остановимся на стратегии бизнес уровня и цепочке добавления
потребительской стоимости. Ключевой вопрос стратегии бизнес - уровня  это «Как мы
можем эффективно конкурировать на отдельном рынке?» Это может быть рынок
кабельного телевидения, автомобильных пассажирских перевозок, туризма и т.д.
Основными конкурентными стратегиями этого уровня являются следующие:
1. Стратегия преимущества по издержкам производства;
2. Стратегия дифференциации;
3. Стратегия изменения сферы конкуренции.
Фирма, реализующая стратегию преимущества по издержкам, ориентируется на
широкий рынок и производит товары в большом количестве. При помощи массового
производства она может минимизировать удельные издержки и предлагать низкие цены.
Это позволяет иметь более высокую долю прибыли по сравнению с конкурентами, лучше
реагировать на рост себестоимости и привлекать потребителей, ориентирующихся на
уровень цен.
Фирма, реализующая стратегию дифференциации, нацеливается на большой рынок,
предлагая товар, который рассматривается как выделяющийся. Компания выпускает
привлекательный для многих товар, который, тем не менее, рассматривается
потребителями как уникальный, в силу его дизайна, доступности, надежности и других
характеристик. В результате цена не играет столь важной роли, и потребители
приобретают достаточную лояльность к товарной марке.
Фирма, реализующая стратегию изменения сферы конкуренции, расширяет рынок,
включаясь в глобальные рынки, или сужает рынок с фокусированием на небольших
нишах, еще не освоенных или недостаточно удовлетворенных другими конкурентами.
Продвижение на мировые рынки порождает изменение масштабов фирмы. Продвижение в
узкие ниши рынков обеспечивается высоко прибыльным продуктом.
На уровне бизнеса наиболее общим аналитическим инструментом является анализ
цепочки добавления потребительской стоимости (value chain).
Величина добавленной стоимости вычисляется как стоимость проданной продукции
за вычетом ее себестоимости. Цепочка добавления стоимости представляет собой
описание основных процессов, приводящих к добавлению стоимости продукции
предприятия.
Потребительская стоимость  это полезность продукта или услуги, способность
удовлетворять какую-либо человеческую потребность.
Цепочка добавления потребительской стоимости (ЦДС) представляет собой
совокупность работ, которые увеличивают потребительскую стоимость.
Добавление потребительской стоимости означает, что потребитель желает или готов
оплачивать затраты на выполнение тех работ и задач, которые добавляют
потребительскую стоимость продукта.
Концепция цепочки добавления потребительской стоимости была предложена
профессором Гарвардской школы бизнеса Майклом Портером и широко используется в
области консультационных услуг, направленных на совершенствование деятельности
компаний для обеспечения их конкурентоспособности.
Этот подход базируется на предположении, что конкурентоспособность достигается
путем оптимизации большого числа отдельных процессов, которые выполняет компания
при разработке, производстве, маркетинге, поставке и поддержке своих продуктов и
услуг.
Модель ЦДС позволяет определить критические точки, в которых фирма может
использовать ИТ, позволяющие продвинуть ее конкурентные позиции. Особенно те, где
можно получить наибольшую прибыль от стратегических ИС для создания новых
продуктов и услуг, продвижения их на рынок, для понижения операциональных издержек,
за счет взаимодействия с ИС клиентов и поставщиков.
Модель ЦДС представляет фирму как цепочку элементов базисных действий,
добавляющих потребительскую стоимость к продуктам и услугам фирмы.
Эти элементы можно разделить на основную и вспомогательную деятельность.
Основная деятельность непосредственно связана с производством и реализацией
продуктов и услуг фирмы, созданием потребительской стоимости.
Основная деятельность включает входящую логистику, производство, выходящую
логистику, продажи и маркетинг, послепродажное обслуживание.
Входящая логистика: получение и хранение материалов для производства. Операции
преобразуют входящие материалы в конечный продукт.
Выходящая логистика: хранение и распределение готовой продукции.
Продажи и маркетинг: включают раскрутку и продажу продукции.
Послепродажное обслуживание: поддержка и ремонт продукции (услуг) фирмы.
Вспомогательная деятельность включает организационную инфраструктуру
(администрирование и управление, управление персоналом, подбор кадров, обучение),
технологическое обеспечение производства, приобретение оборудования.
Модель ЦДС выявляет элементы основной и вспомогательной деятельности, которые
могут быть оптимизированы за счет применения ИС, и таким образом может быть
достигнуто конкурентное преимущество.
Есть элементы, которые добавляют ценность продукту, а есть такие, которые не
добавляют. В процессе реинжиниринга число последних сокращают.
Организации имеют конкурентные преимущества, когда они обеспечивают большую
ценность продукта с точки зрения потребителя, или когда они обеспечивают ту же самую
ценность для потребителя, но снижают цену. ИС могут иметь стратегическое воздействие,
если они помогают фирме обеспечить снижение стоимости продукции и услуг по
сравнению с конкурентами, или обеспечить ту же потребительскую стоимость, что и у
конкурентов, без увеличения издержек. Например, это возможно за счет более быстрого
предоставления высококачественной информации при очень низкой цене. В табл.2
представлены новые продукты и услуги, основанные на новых информационных
технологиях.
Таблица 2
Новые продукты и услуги
Новые продукты и услуги
Онлайновый банкинг
Управление денежными счетами
Электронные биржи
Системы резервирования мест на
международных и национальных
авиалиниях, в отелях
Электронная коммерция
Голосовая почта
Изготовление изделий на заказ
ИТ, лежащие в их основе
Частные вычислительные сети, Интернет
Корпоративные пользовательские системы
счетов
Автоматизированные рабочие места
менеджера и (трейдера) биржевого маклера.
Системы резервирования, основанные на
международных телекоммуникациях
Интернет, корпоративные базы данных
заказчиков
Цифровые сети и коммуникационные
системы
CAD/CAM системы
Стратегическими ИС для бизнес уровня являются информационная система
управления взаимоотношениями с клиентами (Custom Relationship Management, CRM),
информационная система управления цепочками поставок (Supply Chain Мanagement,
SCM), система «добычи» знаний (Datamining).
Поясним некоторые понятия, встречающиеся в связи с характеристикой уровней
фирмы и отрасли.
Центр компетенции – это деятельность компании, в которой она признаётся лидером
мирового или регионального уровня.
Компетенция – признание заслуг компании в данной области.
Синергетика – такое объединение бизнесов, которое даёт не аддитивный, а
мультипликативный эффект. Синергетический эффект: информационные технологии и
информационные системы позволяют так соединить функционирование различных
бизнесов, чтобы увеличить совокупную прибыль и уменьшить совокупные расходы.
9. Информационные системы, организации и бизнеспроцессы
Характеристика организаций. Общие и отличительные черты
организаций. Типы организаций.
Организации  это совокупность людей и групп, объединенных для достижения
какой-либо цели, решения какой-либо задачи на основе правил и процедур, разделения
труда и обязанностей. К основным переменным внутренней среды организации относятся
структура, цели, задачи, технология и люди.
Все организации, за исключением самых маленьких, разделены на горизонтальные
специализированные функциональные области и вертикальные уровни управления.
Структура организации является логическим соотношением функциональных зон и
уровней управления, используемых для достижения целей организации.
Задача  это работа или ее часть, которая должна быть выполнена определенным
способом в определенный период. Задачи можно классифицировать как работу с
предметами, людьми, информацией. Вследствие тесных связей между задачей и
технологией, существует тенденция со времен промышленной революции делать все
задачи как можно более специализированными.
Технология есть любое средство, с помощью которого входящие в производство
элементы преобразуются в выходящие; она охватывает машины, механизмы и
инструменты, навыки и знания.
Руководители занимаются вопросами поведения людей как отдельных личностей, как
групп и как людей, выступающих в качестве лидеров. Аспектами индивидуального
поведения, которые имеют наибольшее значение для руководителя, являются
способности, одаренность, отношения, потребности, ценности, ожидания и восприятие.
Среда, которую создает руководство, часто имеет большое значение и влияние на
поведение работника. Следовательно, руководители должны стараться сделать эту среду
способствующей достижению целей организации.
Все внутренние переменные взаимосвязаны. В своей совокупности они
рассматриваются как социотехнические подсистемы. Изменение одной из них в
определенной степени влияет на все другие. Совершенствование одной переменной,
например, такой, как технология, не обязательно может вести к повышению
производительности, если эти изменения сказываются отрицательно на другой
переменной, например, людях.
Таблица 3
Сравнение старой и современной организации
Старая организация
Малое количество крупных организаций,
отсутствие гигантских организаций
Относительно небольшое количество
руководителей, практическое отсутствие
руководителей среднего звена
Управленческая работа зачастую не
выделялась и не отделялась от
неуправленческой деятельности
Занятие руководящих постов в организации
и чаще всего по праву рождения или путем
захвата силой
Малое количество людей, способных
принимать важные для организации
Современная организация
Большое количество чрезвычайно мощных
крупных организаций, как коммерческих,
так и не коммерческих
Большое количество руководителей,
большое количество руководителей
среднего звена
Четко очерчены управленческие группы,
управленческая работа четко
воспринимается и отделяется от
неуправленческой деятельности
Занятие руководящих постов в организации
чаще всего по праву компетентности с
соблюдением законности и порядка
Большое количество людей, способных
принимать важные для организации
Старая организация
решения
Упор на приказ и интуицию
Современная организация
решения
Упор на коллективную работу и
рациональность
Общими характеристиками для всех организаций являются:
 четкое разделение труда;иерархия; ясные правила и процедуры; беспристрастные
суждения;
 техническая квалификация;
 максимальная организационная эффективность..
Классификационные характеристики организаций:
 Предпринимательство: начинающие, небольшие фирмы;
 Производственная организация: производственная фирма среднего размера;
 Комбинированное производство: общая форма для большинства наиболее
благосостоятельных фирм;Профессиональные организации: юридические фирмы,
больницы; Исследовательские организации: консультационная фирма.
Отличительные особенности организаций:
 Тип организации;
 Окружения, цели, мощности;
 Сферы влияния, функции;
 Лидерство, задачи;Технология;Уровни.Предприятие  это тоже организация.
Предприятие  это устойчивая формальная структура, которая берет ресурсы из
окружающей среды, обрабатывает их и производит продукцию.
Таблица 4
Использование информационных технологий для поддержки рабочих групп в
организациях
Рабочие группы
Проблемы
Проектные группы
Ежедневные
взаимодействия,
расписание встреч
Высокая загруженность,
неустойчивая связь
Комитеты
Другие рабочие группы
Информационные технологии
для поддержки
Планировщик встреч,
электронная почта, связь,
Интранет
Электронные доски
объявлений,
видео/компьютерная
конференц-связь, электронная
почта
Планировщик встреч,
электронная почта, связь,
Интранет
Специальные пакеты
программ
Принятие мер,
посещение встреч,
длинная повестка дня,
стоимость встреч,
деятельность между
встречами
Для достижения своих целей организации используют информационные системы.
Например, благодаря Интернет-технологиям они могут иметь больше информации, в
любом месте, в любое время. Расширяется диапазон знаний, поскольку Интернет  это
глобальная энциклопедия. Снижается стоимость получения информации, улучшается
качество распределения информации. Интернет расширяет границы для продавцов,
клиентов, служащих.
Влияние ИС на организации с точки зрения различных экономических
теорий
Различные экономические теории признают значимость и необходимость
применения ИС. В табл.5 приведены точки зрения различных экономических теорий.
Таблица 5
Влияние ИС на организацию с точки зрения различных экономических теорий
Экономическая теория
Точка зрения на ИТ и ИС
Микроэкономика
Информационные технологии  такой же
ресурс производства как капитал и рабочая
сила.
Теория транзакционных издержек
За счет информационных систем фирмы
стремятся минимизировать внешние и
внутренние транзакционные издержки.
Теория агентства
Фирма рассматривается как совокупность
контрактов между агентами,
принимающими решения. Информационные
системы используются с целью сокращения
числа агентов и снижения стоимости.
Поведенческие теории (социология,
Организации и информационные
психология, политические науки)
технологии взаимно влияют друг на друга.
Теория решений и контроля
Решения принимаются в условиях риска и
неуверенности. Информационные системы
позволяют уменьшить неуверенность.
Социологическая теория
Бюрократия и стандартные процедуры
действий, присущие информационным
системам, помогают стабилизировать
организацию, но замедляют способность к
изменению.
Постиндустриальная теория
Информационные системы способствуют
децентрализации, децентрализованному
принятию решений, преобладает число
рабочих, занятых в области создания
знаний.
Культурная теория
Информационная технология должна
соответствовать культуре организации.
Политическая теория
Информационные системы  результат
политического соревнования за политику,
ресурсы, процедуры.
Управление на основе бизнес-процессов и цепочка наращивания
потребительской стоимости
Экономическая ситуация в России и складывающиеся рыночные отношения требуют
пересмотра принципов и механизмов управления на уровне каждого предприятия.
Сегодня система управления практически всех предприятий имеет ярко выраженную
функциональную (иерархическую) направленность.
Функционально-ориентированная организация не стимулирует заинтересованность
работающих в конечном результате, поскольку системы оценки их деятельности оторваны
от результативности работы предприятия в целом.
При функциональном подходе главным потребителем результатов труда работника
является его вышестоящий начальник. Это означает, что каждый сознательно или
подсознательно старается удовлетворить (или
угодить) начальнику, а не коллеге из
соседнего подразделения, а тем более клиенту. При современных тенденциях клиентной
ориентации, когда удовлетворение потребностей клиента  первоочередная задача, такой
подход сразу отбрасывает предприятие на последние роли в конкурентной борьбе за доли
рынка.
Вместе с тем, деятельность, приносящая дополнительное качество не осуществляется
вдоль линейно-функциональной иерархии, т.к. здесь имеют место только разрешения и
приказы. Она пронизывает предприятие в виде набора бизнес-процессов, которые в
большинстве своем никем не управляются и никто за них не отвечает, потому что бизнеспроцессы не описаны и не документированы.
Бизнес-процессы  это связанный набор повторяемых действий (функций), котоые
преобразуют исходный материал и/или информацию в конечный продукт (услугу) в
соответствии с предварительно установленными правилами.
Различают основные и вспомогательные бизнес-процессы. Основные, процессы  это
те, которые добавляют качество, вспомогательные процессы формируют инфраструктуру
организации. Примерами процессов могут быть процессы сбыта и снабжения, процесс
разработки нового изделия и вывода его на рынок, процесс обслуживания клиентов.
Лозунг нефтяных компаний “от скважины до бензозаправки” означает ничто иное как
бизнес-процесс макро-уровня, охватывающий весь технологический цикл.
Элементы бизнес-процесса:
 Показатель эффективности: величины, используемые для количественной оценки
результатов процесса, обычно выражаются в единицах стоимости, времени и качества
 Выход: результат выполнения процесса, предоставляемый “получателю” процесса
(вне/внутри организации)
 Процесс: действия, работы или процедуры, которые необходимо предпринять для
превращения “входа” в “выход”
 Вход: информация, данные, материалы и т.д., используемые процессом для
формирования “выхода”
 Владелец процесса: организационная единица, которая отвечает за результаты
вПриведем примеры элементов бизнес-процесса.
Вход: данные, информация, знания, материалы.
Процесс: выставление счетов, выполнение заказа, доставка продукции.
Выход: данные, информация, знания, продукты, услуги.
Владелец процесса: отделы, руководитель.
Показатели эффективности: стоимость продукта, производительность, процент брака,
время предоставления счета-фактуры.
Бизнес-функция  это элемент бизнес-процесса.
Идея представления организации в виде набора бизнес-процессов, а управления ее
деятельностью  как управление бизнес-процессами стала распространяться в конце 80-х
годов. Лучшие компании мира начали решать для себя эти задачи и на практике доказали
важность, эффективность, экономичность и прогрессивность перехода на клиентоориентированное производство и процессно-ориентированную структуру управления
производством. Эта тенденция привела к включению управления процессами в критерий
для получения самых престижных наград в области управления бизнесом. Пятьдесят лет
назад и ранее, когда вычислительные средства поддержки информационной деятельности
не были доступны, существование функционально-ориентированного подхода к
управлению было не только оправдано, но и единственно возможным решением в
управлении сложными объектами. Подобный подход позволяет декомпозировать
деятельность по функциональному принципу и обеспечив согласование между функциями
соответствующими стандартами осуществлять осознанное управление. Проблемой, не
всегда видимой, здесь является наличие в исполнительных механизмах человека,
скрытого иерархией структуры и спинами начальников.
С другой стороны, при использовании информационных систем возникает
возможность охватить всю систему целиком, рассмотрев составляющие ее процессы как
единое целое.
В этом случае, человек как исполнительный ресурс системы оказывается
непосредственно вовлечен в процесс, подчиняясь его законам и логике, и отчитываясь не
конкретному человеку со своими слабостями и проблемами, а процессу, наполненному
равнозначными и равноответственными элементами  людьми-исполнителями.
Основные бизнес-процессы преобразуются в цепочку наращивания потребительской
стоимости. Цепочка добавленной стоимости образуется из основных бизнес-процессов
путем исключения обеспечивающих шагов из основной деятельности.
Выделение бизнес-процессов, их анализ и последующее совершенствование 
колоссальный резерв для повышения конкурентоспособности компании и эффективности
ее работы. Среди основных преимуществ такого подхода можно выделить простоту
проведения оптимизации как самих процессов, с точки зрения их организации,
синхронизации, согласованности, так и ресурсов, потребляемых процессами, особенно это
касается человеческих ресурсов. Кроме того, становится очевидной необходимость
управления, нацеленного на конечный результат, который оценивается потребителем 
клиентом процесса.
В качестве примеров направлений работ по совершенствованию процессов можно
назвать:
 Сокращение сроков освоения новых видов продукции и вывода ее на рынок.
 Сокращение цикла обслуживания клиентов.
10. Информация, управление и принятие решений
Практика управления имеет такую же древнюю историю, как и сами организации, но
управление стало признанной и широко распространенной научной дисциплиной только
начиная с 1910 г.
Подходы к управлению. К настоящему времени известны четыре
важнейших подхода, которые внесли существенный вклад в развитие теории
и практики управления.
Подход с позиций выделения различных школ в управлении заключает
в
себе
фактически
четыре
разных
подхода.
Здесь
управление
рассматривается с четырех различных точек зрения. Это школы научного
управления, административного управления, человеческих отношений и
науки о поведении, а также науки управления, или количественных методов.
Процессный подход рассматривает управление как непрерывную серию
взаимосвязанных управленческих функций.
В системном подходе подчеркивается, что руководители должны
рассматривать организацию как совокупность взаимозависимых элементов,
таких как люди, структура, задачи и технология, которые ориентированы на
достижение различных целей в условиях меняющейся внешней среды.
Ситуационный подход концентрируется на том, что пригодность
различных
методов
управления
определяется
ситуацией.
Поскольку
существует такое обилие факторов как в самой организации, так и в
окружающей среде, то не существует единого «лучшего» способа управлять
организацией. Самым эффективным методом в конкретной ситуации
является метод, который более всего соответствует данной ситуации.
Научное управление сконцентрировало внимание на изменении организации работ
для повышения эффективности на неуправленческом уровне.
Классическая школа попыталась определить более широкие универсальные
принципы административного управления организацией.
Точка зрения бихевиористской школы заключалась в том, что понимание
человеческих потребностей и социального взаимодействия имело ключевое значение для
достижения успеха организацией.
Все эти школы внесли важный и ощутимый вклад в управление, но, поскольку они
выступали в защиту «единственного лучшего способа», рассматривали только часть
внутренней среды организации или игнорировали внешнюю среду, ни одна из них не
гарантировала полного успеха во всех ситуациях.
Школа науки управления использует количественные методики, такие как построение
моделей и исследование операций, чтобы помочь в принятии решений и повысить
эффективность. Ее влияние растет, поскольку она рассматривается как дополнение к
существующей и широко применяемой концептуальной основе процессного, системного и
ситуационного подходов.
Концепция управленческого процесса, применимая ко всем типам организаций,
возникла в рамках классической школы. В теории управления основными функциями
считаются функции планирования, организации, мотивации и контроля. Коммуникации и
принятие решений считаются связующими процессами, поскольку они требуются для
реализации всех основных четырех функций.
Системный подход рассматривает организацию как открытую систему, состоящую из
нескольких взаимосвязанных подсистем. Организация получает ресурсы из внешней
среды, обрабатывает их и выдает товары и услуги во внешнюю среду. Теория систем
помогает руководителям понять взаимозависимость между отдельными частями
организации и между организацией и средой, окружающей ее.
Ситуационный подход расширил практическое применение теории систем, определив
основные внутренние и внешние переменные, которые влияют на организацию.
Поскольку в соответствии с этим подходом методики и концепция должны быть
применимы к конкретным ситуациям, ситуационный подход часто называют
ситуационным мышлением. С точки зрения ситуации «лучшего способа» управления не
существует.
Эффективное принятие решений необходимо для выполнения управленческих
функций. Неудивительно поэтому, что процесс принятия решений – центральный пункт
теории управления.
Уровни управления: эксплуатационный, тактический, стратегический.
Стадии принятия решения: диагностика проблемы, формулировка ограничений и
критериев принятия решения, определение альтернатив, оценка альтернатив, выбор
альтернативы, реализация, обратная связь.
Обратная связь или система отслеживания и контроля необходима для обеспечения
согласования фактических результатов с теми, которые руководитель надеялся получить.
Обратная связь  т. е. поступление данных о том, что происходило до и после реализации
решения - позволяет руководителю скорректировать его, пока организации не нанесено
значительного ущерба. Оценка решения руководством осуществляется прежде всего с
помощью функции контроля.
Внутри каждого из уровней принятия решений выделяют структурированные и
неструктурированные решения.
Неструктурированные решения, – в которых принимающий решение должен
обеспечить суждение, оценку, и анализ предметной области.
Каждое из этих решений оригинально, важно отметить, что нет установившейся
практики и проработанной процедуры для их принятия.
Структурированные решения, наоборот, являются повторяемыми и обычными, и
реализуют повторяющуюся процедуру.
Некоторые решения слабоструктурированы, в таких случаях, только часть проблемы
имеет четкий ответ, обеспеченный в соответствии с принятой процедурой.
Рассмотрим рис.3 , на котором показана взаимосвязь различных видов ИС с типами
принятия решений.
Этапы рационального разрешения проблем  диагноз, формулировка ограничений
и критериев принятия решений, выявление альтернатив, их оценка, окончательный выбор.
Процесс не является завершенным, пока через систему обратной связи не будет
засвидетельствован факт реального решения проблемы благодаря сделанному выбору.
Среда принятия решений варьируется в зависимости от степени риска. Условия
определенности существуют, когда руководитель точно знает результат, который будет
иметь каждый выбор. В условиях риска вероятность результата каждого решения можно
определить с известной достоверностью. Если информации недостаточно для
прогнозирования уровня вероятности результатов в зависимости от выбора, условия
принятия решения являются неопределенными. В условиях неопределенности
руководитель на основе собственного суждения должен установить вероятность
возможных последствий.
Информационные системы помогают уменьшить, а в некоторых случаях и снять
неопределенность.
Типы
решений
Организационный уровень
Эксплуатационный
Знания
Тактический
Стратегический
(Управленческий)
Структур Выписка и
ированн обработка счетов
ые
(Системы обработки
транзакций –
Transaction
Processing Systems
 TPS)
Частично
структур
ированн
ые
Электронное
планирование
(Системы
автоматизации
делопроизводства
– Office
Automation
Systems  OAS)
Неструкт
урирован
ные
Разработка
продукции
(Системы
управления
знаниями –
Knowledge Work
System  KWS)
Повышение
эффективности
производства,
подготовка
бюджета
(Информационны
е системы
управления–
Management
Information
Systems  MIS)
Удобное
размещение
производства
(Системы
поддержки
принятия
решений –
Decision
Support Systems
 DSS)
Новая
продукция,
новые рынки
(Исполнительн
ые системы
поддержки
руководства –
Executive
Support Systems
 ESS)
Рис. 3. Различные виды ИС поддерживают разные типы решений
11. Технические основы информационных технологий
в экономике
Аппаратное обеспечение информационных технологий
Компьютеры и информационные процессы
Техническую основу обеспечения информационных технологий составляют средства
компьютерной
техники,
средства
коммуникационной
техники
и
средства
организационной техники.
Средства компьютерной техники составляют базис всего комплекса технических
средств информационных технологий и предназначены прежде всего для обработки и
преобразования различных видов информации, используемой в управленческой
деятельности.
Средства коммуникационной техники обеспечивают одну из основных функций
управленческой деятельности - передачу информации в рамках системы управления и
обмен данными с внешней средой, и предполагают использование разнообразных
методов и технологий, в том числе с применением компьютерной техники.
Средства организационной техники предназначены для механизации и автоматизации
управленческой деятельности во всех ее проявлениях.
Вычислительная техника прошла те же исторические этапы эволюции, которые
прошли и все прочие технические устройства: от ручных приспособлений к механическим
устройствам и далее к гибким автоматическим системам. Современный компьютер — это
прибор. Его принцип действия — электронный, а назначение — автоматизация операций с
данными. Гибкость автоматизации основана на том, что операции с данными
выполняются по заранее заготовленным и легко сменяемым программам.
Универсальность компьютеров основана на том, что любые типы данных представляются
в нем с помощью универсального двоичного кодирования.
В отечественной и зарубежной литературе существует достаточно много систем
классификации компьютеров, рассмотрим следующие из них: классификация по
назначению; по спецификации PC99; по уровню специализации; по размеру. Все виды
классификаций достаточно условны, поскольку интенсивное развитие технологий
приводит к размыванию границ между различными классами компьютеров.
Классификация по назначению. По этому принципу выделяют:
 Мэйнфреймы (большие ЭВМ);
 Мини ЭВМ;
 Настольные персональные компьютеры;
 Рабочие станции;
 Серверы начального и высокого уровня;
 Суперкомпьютеры.
Мэйнфреймы (Mainframe). Это многопользовательские вычислительные системы,
имеющие центральный блок с большой вычислительной мощностью и значительными
информационными ресурсами, к которому присоединяется большое число рабочих мест с
минимальной оснащенностью (видеотерминал, клавиатура, мышь). Их применяют для
решения научных, военных задач, требующих обработки очень больших массивов
данных, такие компьютеры могут обслуживать целые отрасли народного хозяйства.
Быстродействие мэйнфреймов составляет миллионы операций в секунду, оперативная
память - один и более Гигабайт.
Мини ЭВМ. От больших компьютеров компьютеры этой группы отличаются
меньшими размерами, меньшей производительностью и стоимостью. Такие компьютеры
используются крупными предприятиями, научными учреждениями, банками.
Персональные компьютеры (ПК). Многие современные модели персональных
компьютеров превосходят большие ЭВМ 70-х годов, мини ЭВМ 80-х годов. ПК
применяются для решения задач автоматизации управления предприятиями,
автоматизации учебного процесса, индивидуальной работы пользователя. Особенно
широкую популярность ПК получили в связи с бурным развитием сети Интернет.
Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в
качестве источника научной, справочной, учебной и др. информации. На характеристиках
и возможностях персонального компьютера мы остановимся позднее.
Рабочие станции предназначены для инженеров и пользователей настольных
издательских систем, там, где нужно работать со сложной графикой. Такие системы
оснащаются процессором Pentium III, IVс 2 Мб кэш-памяти второго уровня.
Серверы начального и высокого уровня. На сервер начального уровня устанавливают
один или два процессора. Сервер начального уровня может поддерживать небольшую
локальную сеть (до 40 пользователей). Серверы высокого уровня имеют обычно от двух
до восьми процессоров, не менее двух источников питания. Серверы содержат большие
объемы оперативной (до 4-х Гб) и дисковой памяти (6Тб и более).
Суперкомпьютеры. Применяются для решения задач в области метеорологии,
аэродинамики, сейсмологии, различных военных исследованиях, в атомной и ядерной
физике, физике плазмы, математическом моделировании сложных систем.
Производительность суперкомпьютеров измеряется в триллионах операций с «плавающей
точкой» в секунду, так называемых терафлопах. Например, для предсказания погоды
используется 1024-процессорный компьютер Cray T3E900 фирмы SGI, показавший
производительность 69 Гфлоп (миллиардов операций с плавающей точкой в секунду) на
программе по прогнозированию погодных катаклизмов (HILARM). Этот же компьютер,
но оснащенный 1328 процессорами, показал производительность 1,195 Тфлоп, что
позволило предсказывать стихийные бедствия за 6 часов до их начала. Компьютер Cray
T3E900 используется для построения трехмерных моделей гелиосферы, моделирования
процессов, протекающих в земной коре и др.
Классификация по спецификации PC99. Начиная с 1999 г. в области персональных
компьютеров начал действовать международный сертификационный стандарт –
спецификация PC99. В соответствии с этой классификацией выделяют следующие
категории персональных компьютеров:
 Consumer PC (массовый ПК);
 Office PC (офисный ПК);
 Mobile PC (мобильный, переносной);
 Workstation PC (рабочая станция);
 Entertainment PC (развлекательный ПК).
Классификация по размерам. Персональные компьютеры можно классифицировать
по типоразмерам: Настольные; портативные (notebook); карманные (palmtop).
Основные компоненты персонального компьютера (ПК)
Персональный компьютер представляет собой универсальную техническую
систему. Его конфигурацию (состав оборудования) можно гибко изменять по мере
необходимости. Существует понятие базовой конфигурации, которую считают типовой.
Понятие базовой конфигурации может меняться. В настоящее время в базовой
конфигурации рассматривают следующие устройства:
 системный блок;
 монитор;
 клавиатуру;
 мышь.
Системный блок персонального компьютера служит для компактного размещения в
металлическом корпусе: материнской (системной) платы, динамика, источника питания,
плат расширения (видеокарты, звуковой карты), дисковода для магнитных дисков,
оптического (лазерного) дисковода.
Системный блок обычно имеет несколько параллельных и последовательных портов
для подключения устройств ввода и вывода, таких как клавиатура, мышь, монитор,
принтер.
Источник питания обеспечивает преобразование напряжения сети 220 вольт в
напряжение постоянного тока для питания всех электронных схем системного блока.
Корпуса системного блока могут различаться габаритами и формой. В некоторых моделях
домашних ПК системный блок с монитором собраны в едином корпусе (Apple iMac, Aser
Aspire, Compaq Presario).
Материнская плата (Main Board или Mother Board) служит для размещения
основных электронных компонентов компьютера и отдельных адаптеров. На ней
размещаются процессор, микропроцессорный комплект (чипсет), шины, оперативная
память, постоянная память, кэш-память. Материнская плата является главным узлом,
определяющим возможности компьютера.
Процессор. Преобразованием информации в компьютере занимается центральный
процессор (ЦП или CPU - Central Processor Unit). Он играет роль главного вычислителя,
реализуя наиболее важные операции с данными, устанавливает очередность задач,
выполняемых системой, управляет передачей информации, воспринимает и обрабатывает
управляющие сигналы.
Процессор путем выбора из оперативной памяти по очередному адресу команды (с
последующим ее декодированием для определения исполняемой операции, а также
абсолютных адресов операндов) исполняет ее. Результат исполнения операции заносится
по адресу, определяемому выбранной командой.
Основными характеристиками процессора являются тип архитектуры (Pentium,
Itanium), разрядность, тактовая частота. Разрядность показывает сколько бит данных
может обработать процессор за один раз. В настоящее время выпускаются 32-х разрядные
(например, Intel Pentium) и 64-х разрядные (например, Intel Itanium) процессоры.
Тактовая частота определяет количество элементарных операций, выполняемых
процессором в единицу времени. Чем больше тактовая частота, тем выше
производительность процессора. Тактовая частота измеряется в герцах, мегагерцах (МГц),
тактовая частота современных ПК достигает 1-2 Гигагерц.
Основными производителями процессоров являются фирмы Intel (Pentium, Itanium),
AMD (Athlon), Cyrix (М-2).
Чипсет (chipset)  набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств
ПК и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.
Память. Компьютеры используют несколько видов памяти, различающихся
назначением, длительностью хранения информации, размером, быстродействием и
другими параметрами.
Оперативная память (ОП или RAM  Random Access Memory)  набор
микросхем, предназначенный для временного хранения данных, пока ПК включен или
пока вы не завершили сеанс. Во время работы ПК в ОП загружаются операционная
система, программа и данные, с которыми вы работаете. Например, минимальный объем
памяти, необходимый для работы Windows'2000 составляет 64 Мб, для работы Microsoft
Office XP  128 Мб.
Постоянная память (ПЗУ — постоянное запоминающее устройство) обычно содержит
такую информацию, которая не должна меняться в ходе выполнения микропроцессором
различных программ. Постоянная память энергонезависима, т. е. может сохранять информацию и
при отключенном питании. Все микросхемы постоянной памяти по способу занесения в них
информации делятся на масочные, программируемые изготовителем (ROM  Read Only
Memory), однократно программируемые пользователем (Programmable ROM) и многократно
программируемые пользователем (Erasable PROM). Последние, в свою очередь,
подразделяются на стираемые электрически и с помощью ультрафиолетового облучения. К
элементам EPROM с электрическим стиранием информации относятся, например, микросхемы
флэш-памяти (flash). От обычных EPROM они отличаются высокой скоростью доступа и
быстрым стиранием записанной информации. Данный тип памяти сегодня широко
используется для хранения BIOS и другой постоянной информации.
Кэш - память (Cache) является буфером между ЦП и оперативной памятью и служит
для увеличения быстродействия компьютера. Информация в нее записывается
аппаратными средствами автоматически. Необходимость применения кэш-памяти
обусловлена тем, что процессор может обрабатывать данные гораздо быстрее, чем их
поставляет большинство систем памяти. Когда это происходит, процессор простаивает, не
используя свои возможности на полную мощность. Кэш-память второго уровня,
расположенная на материнской плате, может существенно ускорить работу процессора.
Объем кэш-памяти, обеспечивающий хорошее быстродействие ПК составляет 256 Кб-512
Кб, серверы могут иметь кэш-память второго уровня 2 и более Мб
CMOS (Complementory Metal  Oxide Semiconductor)  память предназначена
для хранения наиболее важной информации о параметрах настройки компьютера. В ней
запоминается пароль пользователя, если он был установлен, текущее время и дата. Для
питания этой памяти при выключении компьютера предусмотрена специальная батарейка,
или аккумулятор. Доступ к содержимому CMOS  памяти выполняет при помощи
команд BIOS. CMOS можно скорректировать.
Системная магистраль (шина или bus) осуществляет физическое соединение
процессора, оперативной памяти и адаптеров внешних устройств, а также позволяет
реализовывать принцип «открытой архитектуры» подключением дополнительных
устройств. Системная шина находится непосредственно на системной плате. Наиболее
быстрой шиной является шина PCI. Локальная шина PCI увеличивает скорость
ввода/вывода, особенно графического.
Видеоподсистема ПК включает в себя видеокарту и монитор (дисплей).
Монитор служит окном в компьютер. Любую информацию из компьютера можно
вывести на экран монитора. Подавляющее большинство современных ПК используют
мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Плоские мониторы имеют
несомненные
преимущества
(небольшая
толщина,
малый
вес,
экономное
энергопотребление). Плоские мониторы могут использовать различную технологию,
например, газоплазменную (янтарный цвет экрана), электролюминисцентную (желтый
экран) и жидких кристаллов. Жидкокристаллические экраны преобладают на рынке
мониторов для переносных компьютеров.
Основными характеристиками монитора являются цветность, разрешающая
способность, размер экрана, кадровая частота.
Цветные мониторы в зависимости от класса могут обеспечить от 16 до 16,8 млн.
цветов.
Разрешающая способность монитора зависит от количества точек, отображаемых по
горизонтали и вертикали. Мониторы SVGA могут иметь разрешающую способность
800х600, 1024х768, 1280х1024, 1600х1200 и передавать до 16,8 млн. цветов.
Размер экрана определяется диагональю: 14, 15, 17, 20, 21, 24 дюйма (1 дюйм = 2,15
см). Для работы при разрешении 1024х768 точек и более необходим монитор с размером
экрана не менее 17 дюймов.
Размер точки. На качество изображения существенное влияние оказывает такой
физический параметр монитора, как размер точки покрытия экрана. Принято
характеризовать этот параметр, указывая расстояния между точками. У современных
мониторов этот параметр колеблется от 0,32 мм до 0,25мм. У хороших мониторов этот
параметр должен быть не более 0,28 мм.
Кадровая частота влияет на устойчивость изображения, отсутствие мерцания.
Рекомендуется пользоваться мониторами с кадровой частотой не менее 80 Гц.
Мониторы для офисного и домашнего использования имеют кадровую частоту более
80 Гц при разрешении 1024х768. В основном это 15-17 дюймовые модели. Мониторы
этого класса поддерживают частоту 85 Гц при разрешении 1600х1280 и размер экрана 1721 дюйм.
Стандарты безопасности для мониторов. Эргономичность монитора и соответствие
стандартам безопасности являются очень важными для пользователя. На пользователя
действуют: рентгеновское излучение, электростатические, электрические и магнитные
поля. Работа за компьютером может ухудшить зрение. Определенной гарантией могут
служить стандарты, предъявляемые к мониторам:
 ISO 9241-3 – стандарт на эргономические требования;
 MPR II, MPR 1990:10 – Шведские стандарты безопасности по излучению,
электрическому и магнитным полям (стандарты ЕС);
 TCO-1992, TCO-1995, TCO-1999 – стандарты Шведского союза
профессиональных служащих по визуальным эргономическим параметрам,
переменным электрическим и магнитным полям;
 Blue Angel – отказ от использования токсичных материалов при
производстве;
 NUTEK – сниженное потребление энергии;
 EPA –Energy Star – американский стандарт на энергосбережение.
В России также существуют нормативные документы, определяющие вредность
работы с компьютером в целом и монитором в частности:
 ГОСТ 50948-96. «Средства отображения информации индивидуального
пользователя. Общие эргономические требования и требования безопасности»;
 ГОСТ 50923-96. «Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие
эргономические требования и требования к производственной среде. Методы
измерения»;
 Санитарные правила и нормы. СанПиН 2.2.2.542-96. «Гигиенические
требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронновычислительным машинам и организация работы».
Однако, поскольку мониторы производятся не в нашей стране, то при
покупке мы ориентируемся на международные нормы качества.
Видеокарта (видеоадаптер, видеоконтроллер) устройство, обеспечивающее
взаимодействие процессора с монитором и реализующее тот или иной режим разрешения
и цветности. Видеокарта вставляется в слот материнской платы. Видеопамять  это
оперативная память, расположенная на видеокарте, в которой формируется образ
картинки с установленным режимом разрешения и цветности. Для нормальной работы с
современными программами необходимо не менее 32 Мб видеопамяти.
Графические акселераторы и сопроцессоры  видеоконтроллеры, самостоятельно
строящие изображение на экране монитора и работающие параллельно с центральным
процессором. Их назначение  разгрузить ЦП и ускорить работу компьютера за счет
уменьшения количества информации, передаваемой на монитор процессором. Выполнение
части графических задач перекладывается на видеоконтроллер. Разница между графическим
акселератором и графическим сопроцессором заключается в степени программируемости, т.е.
в возможности изменения их характеристик при работе с различными программами.
Графические акселераторы и сопроцессоры необходимы при работе с трехмерной графикой,
анимацией, при реализации виртуальной реальности.
Звуковые карты используются для записи и воспроизведения различных звуковых
сигналов: речи, музыки, шумовых эффектов. Любая современная звуковая карта может
использовать несколько способов воспроизведения звука. Одним из простейших является
преобразование ранее оцифрованного сигнала снова в аналоговый. Глубина оцифровки сигнала
(например, 8 или 16 бит) определяет качество записи и, соответственно, воспроизведения. Так, 8разрядное преобразование обеспечивает качество звучания кассетного магнитофона, а 16разрядное — качество компакт-диска. Аппаратные средства, необходимые для прямой записи и
воспроизведения сигнала, часто называют цифровым аудиоканалом (digital audio channel).
Другой способ воспроизведения звука заключается в его синтезе. При поступлении на
синтезатор некоторой управляющей информации (упрощенно говоря — нотной
последовательности) по ней формируется соответствующий выходной сигнал. В
настоящее время применяются две основные формы для синтеза звукового сигнала: синтез
на основе использования частотной модуляции (FM-синтез), а также синтез с применением
таблицы волн (сэмплов) — так называемый табличный, или WT-синтез (WaveTable) (см.
Основные параметры и функции звуковых карт). Поскольку эти виды синтеза также являются
цифровыми, для них необходимо преобразование сигнала при помощи цифроаналогового
преобразователя (ЦАП или DAC — Digital to Analog Converter).
Управляющие команды для синтеза звука могут поступать на звуковую карту, например,
от MIDI-устройства (Musical Instruments Digital Interface). MIDI определяет протокол передачи
команд по стандартному интерфейсу.
Звук воспроизводится через звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты.
К звуковой карте можно также подключить микрофон, что позволит записывать речь, музыку
и сохранять их на жестком диске.
Внешние запоминающие устройства используются для длительного хранения
информации.
Жесткий диск или винчестер (HDD – Hard Disk Drive). Жесткий диск характеризуется
объемом памяти (десятки гигабайт) и способом подключения к материнской плате
(стандарты EIDI и SCSI). Жесткий диск находится внутри системного блока.
Гибкий диск (FDD – Floppy Disk Drive) – сменный диск, объемом 1,44 Мб.
CD-ROM ( Compact Disc Read Only Memory)  компакт диск только для чтения
объемом 650 Мб. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых
данных с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска.
CD-R (Compact Disc Recorder) – компакт диск однократной записи.
CD-RW (Compact Disc Read and Write) – компакт диск многократной записи.
DVD- цифровые видео диски, объемом от 4 до 17 Гб.
MO – магнитооптические диски, емкость – от сотен Мб до нескольких Гб.
Магнитооптические накопители значительно меньше подвержены влиянию внешних
электромагнитных полей. Срок гарантийного хранения информации на них от 30 до 50
лет.
Периферийные устройства персонального компьютера.
Периферийные устройства персонального компьютера подключаются к его интерфейсам
и предназначены для выполнения вспомогательных операций. Благодаря им компьютерная
система приобретает гибкость и универсальность.
По назначению периферийные устройства можно подразделить на:
 устройства ввода данных;
 устройства вывода данных;
 устройства хранения данных;
 устройства обмена данными.
Устройства ввода данных. Специальные клавиатуры. Клавиатура является основным
устройством ввода данных. Специальные клавиатуры предназначены для повышения
эффективности процесса ввода данных. Это достигается путем изменения формы клавиатуры,
раскладки ее клавиш или метода подключения к системному блоку.
Клавиатуры, имеющие специальную форму, рассчитанную с учетом требований
эргономики, называют эргономичными клавиатурами. Их целесообразно применять на
рабочих местах, предназначенных для ввода большого количества знаковой информации.
Эргономичные клавиатуры не только повышают производительность наборщика и снижают
общее утомление в течение рабочего дня, но и снижают вероятность и степень развития ряда
заболеваний, например туннельного синдрома кистей рук и остеохондроза верхних отделов
позвоночника.
Раскладка клавиш стандартных клавиатур далека от оптимальной. Она сохранилась со
времен ранних образцов механических пишущих машин. В настоящее время существует
техническая возможность изготовления клавиатур с оптимизированной раскладкой и
существуют образцы таких устройств (в частности, к ним относится клавиатура Дворака).
Однако практическое внедрение клавиатур с нестандартной раскладкой находится под
вопросом в связи с тем, что работе с ними надо учиться специально. На практике подобными
клавиатурами оснащают только специализированные рабочие места.
По методу подключения к системному блоку различают проводные и беспроводные
клавиатуры. Передача информации в беспроводных системах осуществляется инфракрасным
лучом. Обычный радиус действия таких клавиатур составляет несколько метров. Источником
сигнала является клавиатура.
Для ввода графической информации используют сканеры, графические планшеты
(дигитайзеры) и цифровые фотокамеры. С помощью сканеров можно вводить и текстовую
информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего
обрабатывается специальными программными средствами (программами распознавания
образов).
Планшетные сканеры. Планшетные сканеры предназначены для ввода графической
информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих
устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или
прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами,
называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Основными потребительскими
параметрами
планшетных
сканеров
являются:
разрешающая
способность;
производительность; динамический диапазон; максимальный размер сканируемого материала.
Ручные сканеры. Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует
планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае
выполняется вручную. Равномерность и точность сканирования при этом обеспечиваются
неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.
Барабанные сканеры. В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на
цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройства
этого типа обеспечивают наивысшее разрешение (2400-5000 dpi) благодаря применению не
ПЗС, а фотоэлектронных умножителей. Их используют для сканирования исходных
изображений, имеющих высокое качество, но недостаточные линейные размеры
(фотонегативов, слайдов и т. п.)
Сканеры форм. Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных
механически или вручную. Необходимость в этом возникает при проведении переписей
населения, обработке результатов голосований и анализе анкетных данных.
От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие
играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.
Штрих-сканеры. Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных,
закодированных в виде штрих-кода. Такие устройства имеют применение в розничной
торговой сети.
Графические планшеты (дигитайзеры). Эти устройства предназначены для ввода
художественной графической информации. Существует несколько различных принципов
действия графических планшетов, но в основе всех их лежит фиксация перемещения
специального пера относительно планшета. Такие устройства удобны для художников и
иллюстраторов, поскольку позволяют им создавать экранные изображения привычными
приемами, наработанными для традиционных инструментов (карандаш, перо, кисть).
Цифровые фотокамеры. Как и сканеры, эти устройства воспринимают графические
данные с помощью приборов с зарядовой связью, объединенных в прямоугольную матрицу.
Основным параметром цифровых фотоаппаратов является разрешающая способность, которая
напрямую связана с количеством ячеек ПЗС в матрице. Наилучшие потребительские модели в
настоящее время имеют более 3 млн. ячеек ПЗС и, соответственно, обеспечивают разрешение
изображения 1920x1600 точек и более. У профессиональных моделей эти параметры еще
выше.
Устройства командного управления. Специальные манипуляторы. Кроме обычной
мыши существуют и другие типы манипуляторов, например: трекболы, пенмаусы,
инфракрасные мыши.
Трекбол в отличие от мыши устанавливается стационарно, и его шарик приводится в
движение ладонью руки. Преимущество трекбола состоит в том, что он не нуждается в
гладкой рабочей поверхности, поэтому трекболы нашли широкое применение в портативных
персональных компьютерах.
Пенмаус представляет собой аналог шариковой авторучки, на конце которой вместо
пишущего узла установлен узел, регистрирующий величину перемещения.
Инфракрасная мышь отличается от обычной наличием устройства беспроводной связи с
системным блоком.
Для компьютерных игр и в некоторых специализированных имитаторах применяют также
манипуляторы рычажно-нажимного типа (джойстики) и аналогичные им джойпады, геймпады
и штурвально-педальные устройства. Устройства этого типа подключаются к специальному
порту, имеющемуся на звуковой карте, или к порту USB.
Устройства вывода данных. В качестве устройств вывода данных, дополнительных к
монитору, используют печатающие устройства (принтеры), позволяющие получать копии
документов на бумаге или прозрачном носителе. По принципу действия различают
матричные, лазерные, светодиодные и струйные принтеры.
Матричные принтеры. Это простейшие печатающие устройства. Данные выводятся на
бумагу в виде оттиска, образующегося при ударе цилиндрических стержней («иголок») через
красящую ленту. Качество печати матричных принтеров напрямую зависит от количества
иголок в печатающей головке. Наибольшее распространение имеют 9-игольчатые и 24игольчатые матричные принтеры. Последние позволяют получать оттиски документов, не
уступающие по качеству документам, исполненным на пишущей машинке.
Лазерные принтеры. Лазерные принтеры обеспечивают высокое качество печати, не
уступающее, а во многих случаях и превосходящее полиграфическое. Они отличаются также
высокой скоростью печати, которая измеряется в страницах в минуту (ррт —page per minute).
Как и в матричных принтерах, итоговое изображение формируется из отдельных точек.
Принцип действия лазерных принтеров следующий:
 в соответствии с поступающими данными лазерная головка испускает световые
импульсы) которые отражаются от зеркала и попадают на поверхность
светочувствительного барабана;
 горизонтальная развёртка изображения выполняется вращением зеркала;
 участки поверхности светочувствительного барабана, получившие световой
импульс, приобретают статический заряд;
 барабан при вращении проходит через контейнер, наполненный красящим
составом (тонером), и тонер закрепляется на участках, имеющих статический
заряд;
 при дальнейшем вращении барабана происходит контакт его поверхности с
бумажным листом, в результате чего происходит перенос тонера на бумагу;
 лист бумаги с нанесенным на него тонером, протягивается через нагревательный
элемент, в результате чего частицы тонера спекаются и закрепляются на бумаге.
К основным параметрам лазерных принтеров относятся: разрешающая способность, dpi
(dots per inch - точек на дюйм); производительность (страниц в минуту); формат используемой
бумаги; объем собственной оперативной памяти.
Светодиодные принтеры. Принцип действия светодиодных принтеров похож на
принцип действия лазерных принтеров. Разница заключается в том, что источником света
является не лазерная головка, а линейка светодиодов.
Струйные принтеры. В струйных печатающих устройствах изображение формируется
из пятен, образующихся при попадании капель красителя на бумагу. Выброс микрокапель
красителя происходит под давлением, которое развивается в печатающей головке за счет
парообразования. В некоторых моделях капля выбрасывается щелчком в результате
пьезоэлектрического эффекта  этот метод позволяет обеспечить более стабильную форму
капли, близкую к сферической. Струйные принтеры нашли широкое применение, особенно в
цветной печати. Благодаря простоте конструкции они намного превосходят цветные лазерные
принтеры по соотношению цена/качество.
Дополнительные устройства хранения данных. В настоящее время для внешнего
хранения данных используют несколько типов устройств на основе магнитных или
магнитооптических носителей.
Стримеры. Стримеры — это накопители на магнитной ленте. Их отличает сравнительно
низкая цена. К недостаткам стримеров относят малую производительность (она связана
прежде всего с тем, что магнитная лента — это устройство последовательного доступа) и
недостаточную надежность (кроме электромагнитных наводок, ленты стримеров испытывают
повышенные механические нагрузки и могут физически выходить из строя).
Емкость магнитных кассет (картриджей) дли стримеров составляет до нескольких сот
Мбайт. Дальнейшее повышение емкости за счет повышения плотности записи снижает
надежность хранения, а повышение емкости за счет увеличения длины ленты сдерживается
низким временем доступа к данным.
ZIP-накопители. ZIP-накопители выпускаются компанией Iomega, специализирующейся
на создании внешних устройств для хранения данных. ZIP  усовершенствованные FDD,
объемом100 Мб. Устройство работает с дисковыми носителями, по размеру незначительно
превышающими стандартные гибкие диски и имеющими емкость 100/250 Мбайт. ZIPнакопители выпускаются во внутреннем и внешнем исполнении. В первом случае их
подключают к контроллеру жестких дисков материнской платы, а во втором — к
стандартному параллельному порту, что негативно сказывается на скорости обмена данными.
Накопители HiFD. Основным недостатком ZIP-накопителей является отсутствие их
совместимости со стандартными гибкими дисками 3,5 дюйма. Такой совместимостью
обладают устройства HiFD компании Sony. Они позволяют использовать как специальные
носители емкостью 200 Мбайт, так и обычные гибкие диски. В настоящее время
распространение этих устройств сдерживается повышенной ценой.
Накопители JAZ. Этот тип накопителей, как и ZIP-накопители, выпускается компанией
Iomega. По своим характеристикам JAZ-носитель приближается к жестким дискам, но в
отличие от них является сменным. В зависимости от модели накопителя на одном диске
можно разместить 1 или 2 Гбайт данных.
Магнитооптические устройства. Эти устройства получили широкое распространение
в компьютерных системах высокого уровня благодаря своей универсальности.
С их помощью решаются задачи резервного копирования, обмена данными и их
накопления. Однако достаточно высокая стоимость приводов и носителей не позволяет
отнести их к устройствам массового спроса.
Устройства обмена данными. Модем. Устройство, предназначенное для обмена
информацией между удаленными компьютерами по каналам связи, принято называть
модемом (МОдулятор + ДЕМоду-лятор). При этом под каналом связи понимают физические
линии (проводные, оптоволоконные, кабельные, радиочастотные), способ их использования
(коммутируемые и выделенные) и способ передачи данных (цифровые или аналоговые
сигналы). В зависимости от типа канала связи устройства приема-передачи подразделяют на
радиомодемы, кабельные модемы и прочие. Для обеспечения выхода в Интернет через
устройства мобильной связи (сотовые радиотелефоны) в них могут встраиваться (или
подключаться снаружи) модемы специального типа. Наиболее широкое применение нашли
модемы, ориентированные на подключение к коммутируемым телефонным каналам связи.
Цифровые данные, поступающие в модем из компьютера, преобразуются в нем путем
модуляции (по амплитуде, частоте, фазе) в соответствии с избранным стандартом
(протоколом) и направляются в телефонную линию. Модем-приемник, понимающий данный
протокол, осуществляет обратное преобразование (демодуляцию) и пересылает
восстановленные цифровые данные в свой компьютер. Таким образом обеспечивается
удаленная связь между компьютерами и обмен данными между ними.
К основным потребительским параметрам модемов относятся производительность (бит/с)
и поддерживаемые протоколы связи и коррекции ошибок. От производительности модема
зависит объем данных, передаваемых в единицу времени. От поддерживаемых протоколов
зависит эффективность взаимодействия данного модема с сопредельными модемами
(вероятность того, что они вступят во взаимодействие друг с другом при оптимальных
настройках).
Программное обеспечение информационных
технологий в экономике
Структура программного обеспечения
Программное обеспечение (ПО) компьютера называют мягким оборудованием или
SOFTWARE.
В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно
разделить на 2 группы: системное программное обеспечение и прикладное программное
обеспечение.
Системное ПО организует процесс обработки информации на компьютере и
обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Системное ПО
настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью
компьютера.
В состав системного ПО входят:
• операционные системы;
• сервисные программы;
• трансляторы языков программирования;
• программы технического обслуживания.
Операционная система (ОС)  это совокупность программ, управляющая аппаратной
частью компьютера, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках),
обеспечивающая запуск и выполнение прикладных программ, автоматизацию процессов
ввода/вывода. Без операционной системы компьютер мертв. ОС загружается при включении
компьютера.
Сервисное программное обеспечение — это совокупность программных продуктов,
предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и
расширяющих возможности операционных систем.
Транслятором языка программирования называется программа, осуществляющая
перевод текста программы с языка программирования в (как правило) машинный код.
Под программами технического обслуживания понимается совокупность программноаппаратных средств для диагностики и обнаружения ошибок в процессе работы компьютера
или вычислительной системы в целом. Они включают в себя средства диагностики и тестового
контроля правильности работы компьютера и его отдельных частей, в том числе
автоматического поиска ошибок и неисправности, как в отдельном компьютере, так и во всей
вычислительной системе.
Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользователя и
организации вычислительного процесса информационной системы в целом.
Прикладное ПО позволяет разрабатывать и выполнять задачи (приложения) пользователя
по бухгалтерскому учету, управлению персоналом и т.п.
Прикладное программное обеспечение работает под управлением системного ПО, в
частности операционных систем. В состав прикладного ПО входят:
• пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения;
• пакеты прикладных программ функционального назначения.
ППП общего назначения  это универсальные программные продукты,
предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач
пользователя и информационных систем в целом.
К этому классу ППП относятся:
• редакторы текстовые (текстовые процессоры) и графические;
• электронные таблицы;
• системы управления базами данных (СУБД);
• интегрированные пакеты;
• Case-технологии;
• оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.
К ППП функционального назначения относятся программные продукты,
ориентированные на автоматизацию функций пользователя в конкретной сфере
экономической деятельности. К данному классу относятся пакеты программ по
бухгалтерскому учету, технико-экономическому планированию, разработке инвестиционных
проектов, управлению персоналом, системы автоматизированного управления предприятием в
целом.
Краткий обзор современных операционных систем.
В настоящее время существует большое количество операционных
систем и постоянно появляются новые, учитывающие недостатки и
расширяющие возможности предшествующих. Многие из ОС не просто
являются конкурирующими друг с другом или совершенствующими друг
друга, а предназначены для конкретной цели. Существуют ОС для
персональных компьютеров, для рабочих станций, для серверов и т.д.
Основными характеристиками ОС являются:
 разрядность;
 число одновременно решаемых задач (многозадачность);
 число одновременно работающих пользователей;
 файловая система;
 поддержка работы в сети;
 степень защиты;
 на каких аппаратных платформах может работать;
 поддержка одновременной работы нескольких процессоров.
Сейчас все большее количество ОС поддерживают работу с сетью и
обеспечивают выход как в локальную сеть, к общим ресурсам рабочей
группы, так и во всемирную глобальную сеть Интернет. Эти сетевые
соединения могут быть реализованы как посредством сетевой карты, так и
через модем.
Каждая из ОС требует для своей работы определенных ресурсов, таких
как объем оперативной памяти, объем винчестера, тип процессора и его
производительность. Поэтому важно знать, для какой платформы
предназначена та или иная ОС. Возможность установки на различных
платформах является важным критерием при выборе ОС.
Организация файловой системы ОС влияет на скорость доступа к данным
и на объем доступных данных.
Помимо этого, не каждая операционная система подходит для
выполнения конкретной задачи, например, для реализации различных
научных экспериментов, как правило, необходима ОС реального времени
(обеспечивающая мгновенный отклик на событие) класса UNIX или Linux.
Рассмотрим наиболее распространенные ОС. Выделим две группы
систем: операционные системы для персональных компьютеров и
операционные системы для рабочих станций, серверов и мэйнфреймов.
Операционные системы для персональных компьютеров. Семейство ОС
Windows. Фирма Microsoft разработала целое семейство операционных систем для IBMсовместимых компьютеров, и сегодня они используются на большинстве персональных
компьютеров.
В1985 году была создана MS Windows 1.0, в 1992 Windows 3.1, чуть позже Windows
3.11, Windows 3.5, затем Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows 2000,
Windows ME.
Windows 95-98 предназначены в основном для решения офисных задач: для ведения
бухгалтерии, написания документов, представления графических результатов
деятельности фирм и т.д. ОС Windows 95-98 поддерживают файловую систему FAT32.
Такие системы, как Windows 95-98 могут использоваться как ОС для домашних
компьютеров, учебного процесса или для неопытного пользователя, для начального
знакомства с компьютером, т.к. интерфейс этих систем очень удобен и интуитивно
понятен каждому. Базовыми понятиями в них являются окно, пиктограмма и пусковое
меню. Многие пользователи настолько привыкли к интерфейсу этих систем, что уже не
мыслят себе работу в системах с другим пользовательским интерфейсом.
Windows 2000 Professional. Windows 2000 Professional  операционная система для
настольных компьютеров в организации любого масштаба, заменившая Windows 95 как
стандартную платформу для деловых приложений. В процессе проектирования Windows
2000 Professional преследовались следующие цели: упростить работу с системой;
сохранить традиционные достоинства систем Windows NT; перенести в систему лучшие
качества Windows 98; создать легко конфигурируемую настольную систему,
позволяющую снизить общую стоимость владения (Total Cost of Ownership, TCO).
В Windows 2000 используется привычный интерфейс Windows, но более
простой и "интеллектуальный". Обеспечивается поддержка множества
национальных языков
Упрощена настройка системы благодаря
использованию новых программ-мастеров (для подключения новых
устройств, создания сетевых соединений и т. п.).
Система ориентирована на работу с мобильными компьютерами.
Упрощены подключение и отключение устройств и работа с dock-станцией,
обеспечивается более экономичный режим использования батарей, имеется
режим автономной работы с документами, повышена защищенность
информации (благодаря использованию шифрующей файловой системы)
Имеются эффективные инструменты для работы с Интернет, которые
встроены в систему, ускоряют работу и поиск информации в сети Web.
Windows 2000 Professional наследует традиционно сильные черты систем
Windows NT: защищенность информации, высокую надежность,
производительность.
Защищенность информации обеспечивается благодаря использованию
модифицированной файловой системы NTFS 5.0, шифрующей файловой
системы, коммуникационных протоколов, позволяющих создавать закрытые
виртуальные частные сети (VPN), протокола аутентификации Kerberos и
технологий управления доступом, таких как смарт - карты.
В системе улучшено многозадачное выполнение приложений,
обеспечивается масштабируемая поддержка памяти и процессоров,
ускоряется доступ к информации на локальных дисках и в сети (благодаря
индексированию содержимого файлов).
В системе Windows 2000 Professional реализованы многие удачные
решения, появившиеся после выхода системы Windows 98.
По сравнению с Windows NT 4.0 система Windows 2000 Professional
обеспечивает лучшую поддержку существующих приложений и драйверов.
Новая система поддерживает множество имеющихся 32-разрядных
приложений, а также 16-разрядные Win- и DOS-приложения. Однако
приложения, не соответствующие модели безопасности Windows NT, не
будут работать в Windows 2000 Professional. Новая система имеет
значительно расширенный список совместимых аппаратных устройств.
Поддерживаются устройства нового поколения: компьютеры с
возможностями управления питанием, шины AGP, LJSB и JEEE 1394, DVDдиски, адаптеры АТМ, кабельные модемы и т. д.
Имеется встроенная сетевая поддержка для подключения к системам
Windows NT Server, Novell NetWare или UNIX.
Windows Me. Windows Millennium Edition (Windows Me) — новая операционная
система для персональных компьютеров, позволяющая прямо из дома получить доступ ко
всем многообразным возможностям электронного мира. В данной ОС улучшены
возможности работы со средствами мультимедиа, обеспечивающие удобную обработку
изображений, общий доступ к файлам цифровых фотографий, цифрового и аналогового
видео и цифровой музыки; использование качественной графики и звука в компьютерных
играх.
Высокая степень доступности, простота и наличие развитых справочных
средств делают Windows Me удобной операционной системой для домашнего
компьютера.
Операционная система Windows Me упрощает создание домашней сети и
обеспечивает общий доступ к подключению Интернета, принтерам и другим
устройствам, что сберегает время, деньги и другие ресурсы пользователей.
Операционная система Windows Me предоставляет эффективные и
многообразные средства доступа к Интернету, благодаря которым
пользователь может участвовать в аудиоконференциях и сетевых играх,
обмениваться сообщениями электронной почты — словом, поддерживать
связь с окружающим миром.
Windows CE. Эту ОС не следует путать с Windows 98 SE, Windows CE 
операционная система для портативных компьютеров. Для нее есть программы Word и
Excel, которые совместимы с их настольными аналогами.
MacOS. Операционная система для компьютеров iMAC (Macintosh Apple), ее нельзя
установить на компьютер с процессором Pentium и наоборот Windows нельзя поставить на
iMAC. Для Mac существует много возможностей эмуляции MS Windows и DOS. MacOS
 это многозадачная операционная система
PalmOS. Операционная система для карманных компьютеров Palm, является
соперником Windows CE 3.0. В Palm как правило нет клавиатуры, и используется световое
перо. В PalmOS есть свой текстовый редактор, веб-браузер и другие программы.
BeOS. Это новая операционная система, ее первая версия появилась в 1996 году.
BeOS поддерживает две аппаратные платформы: PowerPC и Intel x86. Она легко
уживается с другими операционными системами, поэтому ее можно установить на один
компьютер вместе с Windows 95/98 и Windows NT. Эта система особенно хороша для тех,
чья работа связана с созданием мультимедиа. Главным достоинством данной ОС служит
файловая система Bfs, которая базируется на 64-битной структуре и позволяет обратиться
к 18 биллионам гигабайт. Интерфейс программирования приложений (application
programming interface  API) в BeOS объектно-ориентирован в большей степени, чем в
других распространенных операционных системах. Это значительно облегчает создание
новых приложений и улучшение существующих.
Традиционные операционные системы способны обрабатывать графическую
информацию, но это не является их основной задачей. Однако сегодня это направление
становится приоритетным независимо от области применения, будь то экономика или
физика, творчество или развлечения. Архитектура BeOS специально оптимизирована для
обработки видео- и аудиоинформации и выполнения широкого круга задач, связанных с
коммуникационными возможностями.
Операционные системы для рабочих станций, серверов и мэйнфреймов. UNIX.
Среди применяемых в настоящее время ОС практически на всех классах компьютеров 
от рабочих станций до суперкомпьютеров  лидируют различные версии и реализации
многопользовательской,
многозадачной, платформо
независимой
ОС
UNIX.
Операционная система UNIX  одна из самых популярных в мире операционных систем
 была разработана Кеном Томпсоном  сотрудником фирмы Bell Laboratories концерна
AT&T в 1969 году как многозадачная система для миникомпьютеров и мэйнфреймов.
ОС UNIX  32 разрядная система, сетевая, с высокой степенью защиты
(американский стандарт безопасности С2), может поддерживать одновременную работу
нескольких процессоров.
Для проведения сложных экспериментальных исследований, связанных с
большим количеством вычислений над большим объемом данных, требуются
значительные системные ресурсы. В этом случае многие UNIX системы
позволяют организовать кластер, т.е. многомашинный вычислительный
комплекс, где все ресурсы компьютеров (дисковое пространство, память,
ресурсы процессора) являются разделяемыми и доступными для любого
пользователя в соответствии с его правами. В такой системе существует
возможность постоянного наращивания мощности кластера, путем
подсоединения дополнительных компьютеров, а работа в ней, при этом,
остается для пользователя абсолютно "прозрачной", как если бы он работал
на одном компьютере с огромными ресурсами.
Linux. В начале 90-х годов Линус Торвальдс при участии ряда программистов из ряда
стран мира разработал операционную систему Linux. ОС Linux выполняет многие из
функций, характерные для DOS и Windows. Однако она отличается особой мощью и
гибкостью. Linux представляет собой PC-версию ОС UNIX, которая десятилетиями
используется на мэйнфреймах и мини-ЭВМ и является основной ОС рабочих станций.
Linux предоставляет в распоряжение персонального компьютера скорость, эффективность
и гибкость UNIX, используя при этом все преимущества современных персональных
машин. С финансовой точки зрения Linux обладает весьма существенным достоинством
 сама система и многие приложения для нее являются бесплатными. И, в отличии от ОС
UNIX, Linux распространяется бесплатно по генеральной открытой лицензии GNU в
рамках Фонда бесплатного Программного Обеспечения (Free Software Foundation), что
делает эту ОС доступной для всех желающих. Другими ее достоинствами являются:
открытость исходных текстов, наличие инструментария разработки, многочисленные
хорошо написанные книги.
Это полная многозадачная многопользовательская операционная система
(точно также как и другие версии UNIX),с файловой системой JFS способная
работать с X Windows, TCP/IP, Emacs, UUCP, mail и USENET. Linux
используется на Web-серверах чаще, чем любая другая ОС. Практически все
важнейшие программные пакеты были поставлены и на Linux, теперь для
него доступны и коммерческие пакеты. Интегрированный пакет Star Office
по своим функциональным возможностям аналогичен пакету MS Office.
Сейчас все большее разнообразие оборудования поддерживается по
сравнению с первоначальным ядром.
В Linux применяется графический пользовательский интерфейс (GUI 
Graphics User Interface) X Window. Для этого интерфейса разработано много
программ управления окнами  менеджеров окон, такие как: AfterStep,
Wfwm, KDE, GNOME. Два последних менеджера позволяют, при желании,
сделать Desktop ("рабочий стол") Linux похожим на Desktop Windows 95.
OS/2. Операционная система OS/2 стоит особняком: будучи полноправной
многозадачной операционной системой со своим оригинальным графическим
пользовательским и программным интерфейсами, она сохраняет совместимость с MSDOS, PC-DOS и Microsoft Windows (начиная с версии WARP 3.0).
Фирма IBM вместе с операционной системой OS/2 выпустила свой вариант
графического интерфейса пользователя (GUI  Graphics User Interface)  Presentation
Manager.
Система OS/2 имеет развитый объектно-ориентированный программный интерфейс.
Операционная система OS/2, кроме того, поддерживает свою файловую систему  HPFS
(High Performance File System  высокопроизводительная файловая система),
характеризующуюся хранением имен файлов и каталогов в виде B-дерева. Эта файловая
система оптимизирована для мультизадачной среды и ускоряет одновременную работу
программ с файлами, расположенными на дисках большего объема. Используя
виртуальную память на диске, программа может адресовать до 1Гб памяти.
В ОС OS/2 реализована возможность запуска двух или более программ
одновременно, а планировщик задач определяет, какой из этих задач предоставить время
процессора.
Многозадачная и многопоточная архитектура ОС OS/2 обеспечивает прочную
платформу сетевым клиентам. OS/2 поддерживает прикладные программы отдельно от
функций сети, таким образом, возникновение проблемы с программным обеспечением в
одной области памяти не ведет к зависанию всей операционной системы и прерыванию
работы. Операционная система OS/2 поддерживает полный набор протоколов для работы
как в локальной сети, так и в глобальной сети Интернет. Это такие протоколы как:
NetBIOS, IPX/SPX, TCP/IP и др.
ОС OS/2 позволяет запускать MS-DOS и Windows программы, посредством "блока
совместимости" или "блока реального режима". В основном все приложения Windows под
OS/2 работают хорошо.
Windows NT. Windows NT самостоятельная операционная система фирмы Microsoft,
она предназначена для использования в локальных вычислительных сетях и на мощных
настольных компьютерах, в том числе на серверах и рабочих станциях с архитектурой
RISC (не совместимых с IBM). Windows NT унаследовала облик Windows.
Файловая система Windows NT позволяет в рамках одной ОС поддерживать разные
способы организации файлов на внешних устройствах DOS-совместимую FAT,
совместимую с OS/2 высокоскоростную HPFS и собственную файловую систему NTFS.
Windows NT является 32-разрядной, многозадачной ОС, кроме того, обеспечивает
высокий уровень защиты пользовательской информации, система удовлетворяет
требованиям американского стандарта безопасности С2, рекомендованного для
банковских и финансовых приложений. ОС может работать в качестве WEB- или FTPсервера.
Windows NT может работать не только на платформе Intel x86, но и на других. ОС
может обеспечить одновременную работу до 16 процессоров.
Windows 2000 Server. Это базовая серверная ОС для бизнес приложений, имеющая
универсальные средства, необходимые для рабочих групп и размещения файловых служб,
серверов печати и приложений, коммуникационных и Web-серверов в масштабах
подразделения.
По сравнению с предыдущей версией, обеспечивает большую надежность,
быстродействие и легкость управления. Что еще важнее  в Windows 2000 Server имеется
большой набор распределенных служб, построенных на базе Active Directory 
многоцелевого, масштабируемого каталога, созданного с использованием Интернеттехнологий и полностью интегрированного с системой. Active Directory значительно
упрощает администрирование систем и поиск ресурсов в корпоративной сети.
Многочисленные Web- и Интернет-службы, входящие в состав Windows
2000 Server, позволяют организациям широко использовать Интернеттехнологии, создавая сложные Web-приложения и службы распространения
потоковой информации (аудио, видео и т. п.) и используя Windows 2000
Server в качестве платформы для построения сетей Intranet.
Windows
2000
Server
является
перспективной
целевой
и
инструментальной платформой для независимых поставщиков программного
обеспечения (Independent Software Vendor, ISV) и разработчиков заказных
бизнес-приложений, поскольку в этом продукте поддерживаются и
развиваются самые передовые службы распределенных приложений, такие
как DCOM, серверы транзакций и очередей сообщений. Кроме того, для
повышения производительности Windows 2000 Server базовый продукт в
семействе
серверов
Microsoft
поддерживает
многопроцессорную
симметричную обработку (SMP) на двух процессорах и память объемом до 4
Гб.
Windows 2000 Advanced Server. Windows 2000 Advanced Server  более мощная
серверная ОС среднего уровня, имеющий все возможности Windows 2000 Server и
дополнительные средства для поддержания высокой надежности и масштабируем ости,
необходимых для предприятия или крупного подразделения, обеспечивает возможность
создания высоконадежных, масштабируемых кластерных систем и позволяет
использовать физическую память до 64 Гб. Эта система поддерживает работу (SMP) до 4
процессоров и является эффективным решением для построения интенсивно
используемых баз данных, обеспечивая высокую производительность, надежность и
возможность распределения сетевой нагрузки и загрузки компонентов системы.
Служба кластеризации в Windows 2000 Advanced Server позволяет
объединять в кластер два сервера с общим числом процессоров до 64.
Необязательно, чтобы серверы были одной мощности или одинаковой
конфигурации.
Windows 2000 Datacenter Server. Windows 2000 Datacenter Server  наиболее мощная
и функционально полная серверная операционная система из всех, когда-либо
предлагавшихся компанией Microsoft. Она поддерживает работу до 32 процессоров (SMP)
и до 64 Гб физической памяти. Стандартными возможностями этой системы, как и
Windows 2000 Advanced Server, являются службы кластеризации и балансировки
нагрузки. Кроме того, система Windows 2000 Daiacenter Server оптимизирована для
больших хранилищ данных
(data warehouse), эконометрического анализа,
крупномасштабного научного и инженерного моделирования, оперативной обработки
транзакций, многосерверных и больших Web-проектов.
Windows XP 64-bit Edition. Корпорация Microsoft разработала свою первую 64разрядную клиентскую операционную систему Windows XP 64-Bit Edition, стараясь
удовлетворить профессиональные потребности пользователей специализированных
технических рабочих станций. Для продуктивной работы подобных станций требуется
больший объем памяти и более высокое быстродействие, например, при выполнении
вычислений, использующих переменные с плавающей точкой, необходимых в таких
областях, как создание спецэффектов для кинофильмов и трехмерной анимации, а также
разработка технических и научных приложений.
Преимущества, обеспечиваемые 64-разрядной операционной системой,
проявляются в таких областях, как автомобиле- и самолетостроение,
предоставляя инженерам необходимое быстродействие для создания более
сложных моделей. Благодаря таким системам инженеры могут использовать
программные симуляторы для анализа эффектов воздушных потоков,
напряжения и нагрева, воздействующих на материалы, из которых
изготавливается автомобиль или самолет, а затем изучать полученные
результаты с целью усовершенствования конструкции.
Кроме того, характеристики 64-разрядной операционной системы
гарантируют значительную экономию времени, необходимого для цифрового
представления трехмерных моделей, создателям цифровых мультимедийных
материалов, включая разработчиков трехмерной анимации и игр и
компьютерных художников.
Возможности по обработке информации, предоставляемые 64-разрядной
операционной системой, обеспечивают высокую скорость сложных
вычислений также в финансовых приложениях, необходимых для анализа
тенденций рынка, динамики цен и осуществления продаж в режиме
реального времени.
Операционная система Windows XP 64-Bit Edition будет устанавливаться
на компьютеры с процессорами Intel ItaniumTM в качестве платформы для
пользователей рабочих станций, практически исчерпавших возможности
памяти 32-разрядных систем. Основное различие между 32-разрядной и 64разрядной операционными системами состоит в особенностях обработки
данных: на компьютерах с Windows XP поддерживается использование
значительно большего объема системной памяти. В Windows XP 64-Bit
Edition обеспечена поддержка до 16 гигабайт ОЗУ и до 8 терабайт
виртуальной памяти. Поддержка физической памяти будет расти по мере
расширения возможностей оборудования. Доступ к данным, хранящимся в
памяти, осуществляется в тысячи раз быстрее, чем к информации,
хранящейся на жестком диске, что обеспечивает огромные преимущества по
быстродействию для приложений, разработанных с расчетом на больший
объем системной памяти. Кроме того, одной из целей разработки
операционной системы Windows XP 64-Bit Edition было использование
преимуществ процессора Itanium в области вычислений, содержащих
переменные с плавающей точкой.
Благодаря операционной системе Windows XP 64-Bit Edition один и тот же компьютер
может быть испольован для разработки как технических, так и бизнес-приложений. Таким
образом, пользователям технических рабочих станций не придется поддерживать
отдельную рабочую станцию для высококлассных бизнес-приложений. Большинство 32разрядных приложений, совместимых с Windows, будут выполняться в подсистеме
операционной системы Windows XP 64-Bit Edition без каких-либо изменений. Например,
конструкторы смогут создавать модели и предоставлять их в общий доступ для
использования другими сотрудниками компании, копируя их в документ Word для
финансового отдела или добавляя на слайды PowerPoint для группы маркетинга.
Системы, работающие под управлением Windows XP 64-Bit Edition, можно
интегрировать в существующие сети Windows и управлять ими параллельно с 32разрядными системами с помощью тех же средств администрирования. Это упрощает
задачу сотрудников отдела информационных технологий и значительно снижает затраты
на поддержку и администрирование систем
Краткий обзор прикладного программного обеспечения
К прикладному программному обеспечению относится программное обеспечение
общего назначения и программное обеспечение функционального назначения.
Пакеты программ общего назначения. Редакторы. Редактором называется пакет
программ, предназначенный для создания и изменения текстов, документов, графических
данных и иллюстраций. Они предназначены, в основном, для автоматизации
документооборота в фирме.
Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на
текстовые, графические и издательские системы.
Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и
выполняют, в основном, следующие функции:
• запись текста в файл;
• вставку, удаление, замену символов, строк, фрагментов текста;
• проверку орфографии;
• оформление текста различными шрифтами;
• выравнивание текста;
• подготовку оглавлений, разбиение текста на страницы;
• поиск и замену слов и выражений;
• включение в текст несложных иллюстраций;
• печать текста.
Наибольшее распространение получили текстовые редакторы Microsoft Word, Word
Perfect (в настоящее время принадлежит фирме Corel), и др.
Графические редакторы предназначены для обработки графических документов,
включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Допускается управление размером
фигур и шрифтов, перемещение фигур и букв, формирование любых изображений. Из
наиболее известных графических редакторов можно назвать PC Paintbrush, Boieng Graf,
Fanvision и другие (в частности, пакеты Corel DRAW, Adobe Photoshop и Adobe Illustrator).
Издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических
редакторов, обладают развитыми возможностями по форматированию полос с
графическими материалами и последующим выводом на печать. Эти системы
ориентированы на использование в издательском деле и называются системами верстки.
Из таких систем можно назвать продукты PageMaker фирмы Adobe и Vеntura Publisher
корпорации Corel.
Электронные таблицы. Электронной таблицей называется ППП, предназначенный
для обработки таблиц. Данные в таблице хранятся в ячейках, находящихся на пересечении
столбцов и строк. В ячейках могут храниться числа, символьные данные и формулы.
Формулы задают зависимость значения одних ячеек от содержимого других ячеек.
Изменение содержимого ячейки приводит к изменению значений в зависящих от нее
ячейках.
К наиболее популярным ППП этого класса относятся такие продукты, как Microsoft
Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.
Системы управления базами данных. Для создания внутримашинного
информационного обеспечения используются специальные ППП — системы управления
базами данных.
База данных — это совокупность специальным образом организованных наборов
данных, хранящихся на диске.
Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и
манипулирование данными, то есть добавление, удаление, извлечение, обновление и т. д.
Развитые системы управления базами данных (СУБД) обеспечивают независимость
прикладных программ, работающих с ними, от конкретной организации информации в
базах данных. В зависимости от способа организации данных различают: сетевые,
иерархические, распределенные, реляционные СУБД.
Из имеющихся СУБД наибольшее распространение получили Microsoft Access,
Microsoft. FoxPro, а также СУБД компаний Oracle, Informix, Ingres, Sybase, Progress и др.
Интегрированные пакеты. Интегрированными пакетами называются ППП,
объединяющие в себе функционально различные программные компоненты ППП общего
назначения.
Современные интегрированные ППП могут включать в себя:
•
текстовый редактор;
•
электронную таблицу;
•
графический редактор;
•
СУБД;
•
коммуникационный модуль.
В качестве дополнительных модулей в интегрированный пакет могут включаться
такие компоненты, как система экспорта-импорта файлов, калькулятор, календарь,
системы программирования.
Информационная связь между компонентами обеспечивается путем унификации
форматов представления различных данных. Интеграция различных компонентов в
единую систему предоставляет пользователю неоспоримые преимущества в интерфейсе,
но неизбежно проигрывает в части повышенных требовании к оперативной памяти.
Из имеющихся пакетов можно выделить следующие: Framework, Startnave, Microsoft
Office, Star Office.
CASE-технологии. CASE-технологии применяются при создании сложных
информационных систем, обычно требующих коллективной реализации проекта, в
котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики и
программисты.
Метод-ориентированные ППП. Метод-ориентированные ППП отличаются тем, что
в их алгоритмической основе реализован какой-либо экономико-математический метод
решения задачи.
К ним относятся ППП:
• математического программирования (линейного, динамического, статистического и
т. д.);
• сетевого планирования и управления;
• теории массового обслуживания;
• математической статистики.
Пакеты программ функционального назначения. Это наиболее широкий класс
пакетов прикладных программ (ППП). Практически нет ни одной предметной области,
для которой не существует хотя бы одного ППП.
ППП функционального назначения называются программные продукты,
предназначенные для решения задач в конкретной функциональной области.
Из всего многообразия ППП выделим группы, предназначенные для комплексной
автоматизации функций управления в промышленной и непромышленной сферах и ППП
предметных областей.
В разделе 4. пакеты программ функционального назначения будут рассмотрены
подробнее.
Тенденции развития прикладного ПО.
Основными тенденциями развития прикладного ПО являются:
 интеграция с Web;
 поддержка технологии «клиент-сервер»;
 развитие систем управления знаниями.
12. Основные понятия экономических
информационных систем
Этапы автоматизации управления
Возникновение
системы
управления
(СУ)
обосновано
следующими
двумя
объективными
предпосылками - необходимостью осуществления
постоянного роста производительности труда и
разрешением противоречия между постоянно растущими
сложностью и быстродействием производственных
процессов и ограниченными возможностями человека,
используемого в контуре управления. Рассмотрим их
более подробно.
1) Первый способ повышения производительности труда – это механизация. С
помощью механизмов один человек может выполнять физическую работу многих людей,
которые трудятся без таких механизмов.
Реализация этого способа привела к
внедрению
автоматических
приводов,
регуляторов с усилителем и измерительных
приборов с унифицированными выходами. Это
позволило переместить реализацию функций
управления и контроля в более благоприятные
для человека условия и сосредоточить их в
диспетчерских с центральными пультами.
Основным недостатком такого приема является высокая стоимость кабельных соединений
между приборами, установленными на агрегатах и пультах. Механизация, как способ,
имеет свой предел, продиктованный физиологическими особенностями человека
(небольшая мощность, две руки, два глаза, невысокая скорость реакции и т.п.). Поэтому,
на определенной стадии механизации использование человека в контуре управления
становится невозможным.
2) Разрешение этого противоречия достигается вторым способом повышения
производительности труда, который заключается в выводе человека из контура
управления и поручении его функций автомату. Такой способ принято называть
автоматизацией.
Этот способ характеризуется вводом в
действие систем локальной автоматики и систем
автоматического регулирования, которые следят
за правильной работой оборудования (в случае
возникновения неисправности отключают) и
поддерживают
определенные
параметры
технологического процесса в заданных пределах.
Особенностью
автоматизации
является
требование строгой формализации управляемых процессов. Другими словами, с помощью
этого способа нельзя управлять процессами, о которых хоть что-то неизвестно. В
реальной жизни приходится часто сталкиваться с непредвиденными заранее ситуациями
и, в силу этого, не формализованными. Наиболее часто такие ситуации возникают при
управлении сложными системами.
3) Совокупность способов решения проблем в этих непредвиденных заранее
ситуациях названа кибернетизацией. При этом человек выполняет именно те операции в
общем алгоритме, которые не поддаются формализации. Именно на этом принципе
строятся автоматизированные системы управления, в которых формализованные
операции выполняют автоматы и ЭВМ, а неформализованные операции - человек".
Этот способ характеризуется внедрением средств телемеханики и компьютеров.
Первый этап развития
В ходе своего развития СУ претерпевали качественные изменения, обусловленные
следующими фактами: совершенствованием и усложнением самого технологического
процесса (введение новых более сложных технологических режимов работы агрегатов,
применение нового оборудования и т.д.); дальнейшим развитием и появлением новых
комплексов технических средств для построения СУ (повышение надежности мини-ЭВМ,
появление микро-ЭВМ, объединенных в сети); прогрессом в теоретических
исследованиях, касающихся построения современных систем управления.
За рубежом в течение 1960-х годов и первой половине 1970-х годов СУ строились
по централизованному принципу на базе одной ЭВМ или двух, работающих параллельно.
Такие УВМ, как правило, работали в режиме разделения времени между большим
количеством функций контроля и управления. Совершенствование таких СУ происходило
в направлении улучшения характеристик отдельных устройств, входящих в УВМ:
процессора, аналогоцифровых преобразователей, систем обработки прерываний,
отображения информации и т.д. Несмотря на это, основным недостатком
централизованных СУ оказалась низкая надежность. Не помогало и резервирование УВМ.
Использование одной УВМ диктовалось в основном ее высокими стоимостью,
массогабаритными показателями и привело к тому, что на одну УВМ возлагалось решение
множества прикладных задач контроля и управления. Низкая надежность
централизованных СУ происходит из-за их сложности, которая определяется
организацией функционирования УВМ в режиме разделения времени. Эта организация
осуществляется в операционной системе с помощью управляющей программы
(диспетчера) для последовательной обработки параллельно поступающей информации.
Несмотря на перечисленные недостатки, внедрение централизованных УВМ оказалось
выгодным
Компоненты информационных систем
Современная информационная система практически любого производственного
процесса представляет собой развитый человеко-машинный комплекс, имеющий сложное
строение. Для достаточно полного (понятного) описания таких ИС необходимо отразить
все ее внутреннее состояние в нескольких "разрезах". Такими "разрезами" являются:
функциональная
структура,
математическое,
информационное,
техническое,
организационное и кадровое обеспечения. Остановимся кратко на характеристике каждого
из них.
Функциональная структура
Функциональная структура информационной системы представляет собой
перечень реализуемых ею функций (задач) и отражает их соподчиненность. Под функцией
ИС понимается "...круг действия ИС, направленных на достижение частной цели
управления". Состав функций, реализуемых в ИС, регламентируется ГОСТом и
подразделяется на информационные и управляющие функции (см. рис.ниже). В свою
очередь, различают: информационные функции централизованного контроля и функции
вычислительных и логических операций. Информационные функции обязательно должны
включать:
1. Измерение, отображение и регистрацию значений параметров;
2. Обнаружение отклонений параметров от установленных пределов, их
регистрацию и отображение;
3. Контроль за работой комплекса технических средств ИС;
4. Подготовку и обмен информацией с другими системами.
Управляющие функции должны включать:
5. Определение рационального режима производственного процесса;
6. Формирование и передачу управляющих воздействий на управляемый объект.
Подробно методы построения и состав функциональной структуры ИС описаны
ниже.
Математическое обеспечение
Математическое обеспечение (МО) состоит из алгоритмического и программного
(см. рис. ниже).
АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ обеспечение (АО) - это совокупность математических
методов, моделей и алгоритмов, используемых в системе для решения задач и обработки
информации.
ПРОГРАММНОЕ обеспечение (ПО) подразделяется на общее и специальное ПО.
Общее программное обеспечение (ОПО) - это машинно-ориентированное ПО. Оно
реализовано в виде операционной системы, которая управляет работой УВК (супервизор,
монитор), тестовых программ и системы программирования, автоматизирующей процесс
написания и отладки прикладных программ на языках высокого уровня. Специальное
программное обеспечение (СПО) является проблемно-ориентированным и реализуются в
виде комплекса программ решения конкретных задач ИС. Оно подразделяется на
общесистемное и прикладное программное обеспечения. Подробно прикладное
программное обеспечение ИС описано ниже.
Информационное обеспечение
Информационное обеспечение (ИО) - это совокупность средств и методов
построения информационной базы. Оно определяет способы и формы отображения
состояния объекта управления в виде данных (внутри УВК), документов, графиков и
сигналов (вне УВК). Информационное обеспечение состоит из внешнего и внутреннего
ИО (см рис.ниже).
ВНЕШНЕЕ ИО содержит правила классификации и кодирования, нормативносправочную информацию, оперативную информацию, методические и инструктивные
материалы.
ВНУТРЕННЕЕ ИО состоит из входных сигналов и данных, промежуточных
информационных массивов, выходных сигналов и документов.
Техническое обеспечение
Техническое обеспечение или комплекс технических средств (КТС) ИС состоит из
средств: получения, преобразования, передачи и отображения информации,
вычислительной техники, локального управления и регулирования.
Организационное обеспечение
Организационное обеспечение - это совокупность средств и методов организации
производства и управления им в условиях внедрения ИС. Целью организационного
обеспечения является:
 выбор и постановка задач управления;
 анализ системы управления и путей ее совершенствования;
 разработка решений по организации взаимодействия ИС и персонала;
 внедрение задач управления.
Организационное обеспечение включает в себя методики проведения работ,
требования к оформлению документов, должностные инструкции и т.д.
Кадровое обеспечение
Кадровое обеспечение - это совокупность методов и средств по организации и
проведению обучения персонала приемам работы с ИС. Целью кадрового обеспечения
является поддержание работоспособности ИС и возможности дальнейшего ее развития.
Кадровое обеспечение включает методики обучения, программы курсов и практических
занятий, технические средства обучения и правила работы с ними и т.д.
13. Информационные технологии управления
То или иное состояние, в которое переходит предприятие при осуществлении своей
деятельности на рынке, ставит перед менеджером соответствующие задачи и требует от
него принятия адекватных решений. Эти решения могут касаться как изменения целей,
стоящих перед организацией, так и способов их достижения. Это вызвано тем, что
предприятие подвержено воздействию со стороны окружающей его среды, и вынуждено
адаптироваться к ней с помощью обратных связей. Поэтому всякое управленческое
решение есть результат отработки менеджером воздействий обратной связи. Принятие
решений осуществляется, в основном, уполномоченными на это менеджерами, на
основании анализа информации. Поэтому в основе управленческих технологий лежат
процессы обработки информации (информационные технологии), и строящиеся на их
основе процедуры принятия решений.
Понятие технологии управления
Технология (техно- от греческого искусство, мастерство, умение) - совокупность
методов обработки, осуществляемых в процессе производства продукции. Задача
технологии как науки - выявление закономерностей с целью определения и использования
на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов [1].
Управление - элемент, функция организованных систем различной природы
(биологических, социальных, технических), обеспечивающая сохранение их определенной
структуры, поддержание режима деятельности, реализацию их программ и целей [1].
Таким образом, технологию управления можно определить как совокупность методов,
реализуемых в процессе функционирования системы, которые обеспечивают сохранение
ее структуры и поддерживают режимы ее деятельности.
Управление предприятием предназначено для сохранения его миссии и
осуществляется путем противодействия разрушению предприятия в результате его
взаимодействия с внешней средой. Рассматривая процесс управления предприятием как
технологию, можно представить его совокупностью циклов, выполняемых работниками
аппарата управления, на основе разделения труда. В соответствии с элементами
управляемого объекта (труд, средства труда, технология производства, предметы труда,
экономические связи и отношения) можно определить и содержание процесса управления
как:
 управление процессом труда (основного и вспомогательного персонала
предприятия);
 управление движением и запасами предметов труда (материальными потоками ресурсами);
 управление орудиями и средствами труда (зданиями, сооружениями,
оборудованием);
 управление процессами производства (основного и вспомогательного);
 управление экономическими связями и отношениями как выраженной
стоимостной формой производственного процесса.
Все элементы объекта управления связаны между собой через труд в рамках
определенной кооперации. Поэтому главным в процессе управления является управление
системой совместного труда.
Разделение труда - один из главных принципов организации процесса управления.
Он основан на функциональном, профессиональном, квалификационном и операционнотехнологическом разделении труда. Функциональное разделение труда в процессе
управления основано на иерархии функций управления предприятием (исследовательские,
проектные, нормативные, плановые, технические, организационные, координационные,
обеспечивающие, учетные и сбытовые) и представляет собой сочетание определенных
групп, комплексов операций, устойчиво повторяющихся при их выполнении.
Профессиональное разделение труда в процессе управления обусловлено усложнением
управленческой деятельности и дифференциацией функций управления, что потребовало
привлечения в сферу управления различных специалистов. Квалификационное разделение
труда в процессе управления предполагает наличие различных по уровню сложности
процедур и операций. Это требует использование различных должностных категорий в
штате управленческого аппарата. Содержание труда упомянутых категорий работников
определяется процессами. Операциями, приемами труда, существующими связями в
системе управления, которые возникают при выполнении тех или других функций
управления.
Операционно-техническое разделение труда в процессе управления обусловлено
его динамикой. Процесс управления в динамике можно представить с помощью
элементов, (трудовые движения), операций и процедур. Сочетание элементов процесса
составляет его технологию. Понятие "операция" имеет широкий смысл и охватывает
всякие целесообразные действия: производственные, коммерческие, технологические,
экономические, управленческие и другие. Операцию можно рассматривать как
совокупность
элементов
трудовых
процессов,
выполняемых
работниками
управленческого аппарата. Операция является первичным звеном в совместном процессе
труда по управлению предприятием и имеет особое значение с точки зрения организации
этого процесса. Операции в процессе управления определяют разделение труда между его
участниками. Комбинирование операций определяет кооперацию труда.
Рациональное комбинирование операций обеспечивает сочетание операций во
времени и в пространстве. Операцию управления расчленяют на отдельные элементы,
выполнение которых необходимо для выполнения всей операции. Научный подход к
анализу и проектированию управленческих операций возможен при условии разработки
организационной модели, достаточно хорошо отражающей свойства и характеристики
объекта и пригодной для изучения ее качественными и количественными методами.
Закономерное, последовательное прохождение операции во времени и пространстве в
совокупности составляет процесс управления предприятием. Таким образом,
управленческий процесс складывается из большего или меньшего числа
последовательных или параллельных операций и процедур, составляющих в целом
технологию управления.
Чтобы правильно организовать каждый функциональный процесс в системе
управления, необходимо:
 определить количество, последовательность и характер операций, составляющих
процесс;
 подобрать (разработать) для каждой операции соответствующие способы,
приемы (методику),
 технические средства; определить оптимальные условия протекания процесса во
времени и среде.
Большое значение имеет анализ, исследование организационных операций,
описание их, типизация и стандартизация, а отсюда и проектирование, совмещение
однородных операций, перевод их на машинное исполнение в целях снижения
трудоемкости процесса управления. Смена операций, их сочетание, взаимосвязь, переход
друг в друга определяется процедурами, которые представляют собой совокупность
разнообразных управленческих операций, выполняемых по определенной схеме
(алгоритму).
Понятие "процедура" отражает порядок подготовки, рассмотрения, обсуждения,
выполнения ряда последовательных и параллельных операций в процессе управления,
предписание о порядке выполнения какой-либо работы в аппарате управления. Понятие
"технология управления" тесно связано с процессом алгоритмизации операций и процедур
в рамках тех или иных функций управляющей системы. Алгоритм исследуемого
(проектируемого) организационного или информационного процесса представляет собой
правила последовательной организации определенных, связанных друг с другом
операций, на которые этот процесс может быть разложен и которые должны быть
осуществлены для достижения цели, стоящей перед данной управляющей системой. При
этом весь процесс как бы разлагается сверху вниз, т.е. от конкретной функции
управленческого аппарата к подфункции (части функции), от подфункции к конкретной
процедуре и далее к операции. Управленческая процедура представляет собой систему
последовательно реализуемых предписаний (правил) о выполнении в определенном
порядке организационных, информационных и других операций, приводящих к решению
задач, стоящих перед системой управления.
Операции и процедуры различаются по ряду признаков и подразделяются на:
1. По должностным признакам: творческие; логические; технические. Удельный
вес творческих операций у руководителей составляет до 60 %, у специалистов – 40 %, у
технических исполнителей - до 20 %.
2. По содержанию: информационные; логико-мыслительные; организационные.
3. По степени повторяемости: повторяющиеся; неповторяющиеся.
4.
По
уровню
механовооруженности:
ручные;
механизированные;
автоматизированные; машинно-ручные.
5. По характеру сочетания во времени: последовательные; параллельные;
последовательно-параллельные.
Технология процесса управления состоит из четырех основных функций:
планирование, учет, анализ и регулирование (см рис. ниже).
Планирование - процесс принятия решения, которое вырабатывается на основе
целей, формулируемых вышестоящей организацией, и альтернатив, генерируемых на фазе
"Анализ".
Учет - процесс получения объективной информации о складывающейся на объекте
ситуации путем сбора фактических значений параметров и их обработки по заданным
алгоритмам.
Анализ - процесс генерирования альтернатив на основании складывающейся на
объекте ситуации и желаемых значений параметров, задаваемых ЛПР на фазе
"Планирование", с одной стороны, и постановка диагноза и выявление причин отклонения
движения системы от заданной траектории, с другой стороны.
Регулирование - процесс формирования и контроль исполнения заданий
предприятию и его подразделениям для реализации выбранного на фазе "Планирование"
решения.
Решение - нахождение связи между существующим и желаемым состоянием.
Качество управления определяется заданным критерием, правилами принятия
решения и используемой информацией. Рассматривая пути становления и развития
управленческих технологий, следует отметить, что базой управления являются
информационные технологии, потому история управления тесно связана с историей
становления информационных технологий. Долгое время основными инструментами
подготовки информации для принятия решений была память человека, а устройствами
ввода/вывода выступали только его язык и слух. Первая и вторая информационные
революции наступили после изобретения письменности и книгопечатания. Эти две
революции создавали принципиально новые информационные технологии накопления и
распространения информации, усиливая память человеку. Поскольку в эпоху
книгопечатания основным носителем информации являлась бумага, то такие
информационные технологии называют бумажными технологиями.
Следует отметить, что с появлением бумаги модернизации подвергались лишь
процессы хранения информации, а процессы обработки информации традиционно
возлагались на человеческий мозг. Ситуация существенно изменилась с изобретением
ЭВМ, (третья информационная революция). Сначала ЭВМ использовалась для проведения
отдельных расчетов. Затем - для автоматизации отдельных информационных процессов. К
первым примерам таких систем относятся административные системы обработки данных,
которые использовались для автоматизации банковских операций, резервирования
авиабилетов и т.д. Решающим в таких системах было то, что все они использовали
автоматизированные информационные банки. Информация в этих банках постоянно
накапливалась и обновлялась в реальном масштабе времени. Таким образом,
информационные банки представляют собой динамическую информационную модель,
описывающую деятельность конкретного предприятия. Создание и поддержание в
актуальном состоянии информационных банков - первый шаг на пути внедрения
безбумажных информационных технологий.
Дальнейшее развитие информационных технологий идет по пути объединения
ЭВМ в вычислительные сети с целью обмена информацией с удаленными ЭВМ.
Необходимость такого пути продиктована бурным развитием научно-технического
прогресса, который существенно усложняет процессы управления, как экономикой
страны, так и отдельным предприятием и делает невозможным применение традиционных
методов управления, основанных, как правило, на бумажной технологии. Это объясняется
тем, что производительность человеческого мозга как аппарата переработки информации
ограничена. Не решает проблему и группа людей, организованных для решения этих задач
управления. Проблема возникает из-за появления узких мест в потоках информации,
обусловленных низкой пропускной способностью человеческого мозга. Таким образом,
решение этой проблемы требует частичного вывода человека из контура управления и
замыкания процессов обработки информации на ЭВМ. В этом и состоит суть
безбумажной технологии. Отметим, что внедрение безбумажной технологии выводит
человека из контуров процессов рутинной обработки информации, оставляя за ним такие
творческие процессы как принятие решений.
Информационная база как основа современной технологии управления
Развитие современного общества сопровождается огромными темпами увеличения
объемов информации, используемой для управления. Так, в настоящее время период
удвоения объемов хранимой во всем мире информации составляет три года и описывается
экспоненциальным законом. До недавнего времени бумага являлась практически
единственным носителем управленческой информации. С точки зрения процессов
управления положительной стороной информационных технологий, использующих
хранение документов на бумаге, является наглядность, то есть отсутствие между
человеком и носителем (бумагой) специальных устройств преобразования информации. К
недостаткам следует отнести, во-первых, присутствие постоянного запаздывания
готовящейся на бумаге информации и ее отставание по времени от принимаемых
решений. Например, на крупных предприятиях, применяющих бумажные
информационные технологии, директора при принятии решений используют около 5-7 %
необходимой для этого информации. Во-вторых, поиск информации, хранимой на бумаге,
существенно затруднен. В силу того, что основным устройством поиска является, как
правило, человек, который накладывает в силу своих физиологических особенностей
существенные ограничения на такие параметры поиска как скорость и объем.
Ситуация существенно меняется если информацию хранить не на бумаге, а в
памяти вычислительных машин в электронном виде (магнитные, оптические и
магнитооптические диски, магнитные ленты, и др.). Например, современные поисковые
системы - browsers, работающие в сетях Internet и Intranet, осуществляют поиск
информации с огромной скоростью - миллионы слов в секунду и могут "прочитать" за
одну секунду 4 тыс. страниц или 2 тома энциклопедии. Поэтому основу современной
технологии управления составляют информационные банки, содержащие огромную массу
всевозможной информации. При этом хранение информации не является самоцелью, а
предназначено для обеспечения решения задач управления.
Информационный банк является современной формой хранения информации,
представленной в электронном виде. Его описание может быть получено с помощью
следующих трех соотношений (2.1) - (2.2). Эти соотношения положены в основу
приводимой ниже классификации, которая опирается на признак сложности (здесь
проводится только по составу), не претендует на полноту и предназначена для краткого, а
главное, наглядного изложения знаний этой области. С одной стороны, информация,
хранимая в электронном виде, может быть описана как совокупность данных (Д), знаний
(З) и программ (П):
И = Д + З + П; (2.1)
Под информацией будем понимать совокупность сведений, воспринимаемых из
окружающей среды, выдаваемых в окружающую среду либо хранимых внутри
информационной системы. Данные - это информация, представленная в виде,
позволяющем автоматизировать ее сбор, хранение и обработку, как человеком, так и
другими информационными системами [9].
Знания (в широком смысле) - это информация, потенциально необходимая
обществу или индивидууму. Знания (в узком смысле) - это информация о некоторой
предметной области, ситуации, проблеме, правилах ее решения и ограничениях,
накладываемых на решение. Знания отличаются от данных тем, что в понятие знаний
включаются данные и правила манипулирования ими, а также информация о структуре
знаний и о правилах их применения.
Программы - совокупность команд, предназначенных для сбора, хранения,
обработки и выдачи информации и реализуемых в компьютере. Различают программы
системные и прикладные. Системные программы - это программы, обеспечивающие
работу конкретного компьютера. Они включают операционные системы, трансляторы,
тесты и т.д. Прикладные программы обеспечивают решение задач в выбранной
предметной области.
С другой стороны, взаимодействие человека с информацией, представленной в
электронном виде, требует использование соответствующих инструментальных средств,
оформленных в виде банка (Бн.), содержащего систему управления (У) и базу (Б) совокупность правил организации, хранения и представления информации:
Бн. = У + Б; (2.2)
Используя соотношения (2.1) - (2.2), можно произвести классификацию систем и
подсистем хранения информации. Разберем некоторые из них, наиболее часто
встречающиеся в литературе. Современные информационные банки стремительно
развиваются. Их число растет, а их характеристики могут быть описаны следующими
цифрами. Объем хранимой информации достигает 1012 символов, что соответствует
примерно 1 терабайту, или 500 миллионам страниц, или 250 000 томам энциклопедии.
Ежедневное обновление информации происходит в объеме 109 символов, (1 гигабайт, или
500 тысяч страниц, или 250 новых томов). Количество обслуживаемых пользователей
лежит в пределах 1 миллиона. Причем увеличение объемов, хранимой в банках
информации, увеличивает в развитых странах ежегодно примерно на 25%.
Банк данных - это система специальным образом организованных данных (Баз
Данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств,
предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного
многоцелевого использования данных" [2]. Банк Знаний "следует рассматривать как
совокупность машинных сведений о некоторой предметной области, включающую не
только фактические данные об объектах, их свойствах и отношениях, но и более сложные
обобщающие концептуальные понятия и зависимости, что позволяет осуществлять
относительно более гибкую и глубокую переработку этих данных в процессе решения
поставленной проблемы" [4].
Таким образом, предложенная на основе соотношений (2.1) - (2.2) классификация
подсистем хранения электронной информации, хотя и является в известной степени
условной, описывает основные варианты их построения. Рассмотрим более подробно базы
данных, как наиболее часто используемые в управленческих технологиях. База данных "это объективная форма представления и организации совокупности данных (например,
статей, расчетов), систематизированных таким обра-зом, чтобы эти данные могли быть
найдены и обработаны с помощью ЭВМ" [8]. Данные представляют собой запись в
определенном коде, удобном для ее дальнейшего преобразования.
База данных является динамической информационной моделью некоторой
предметной области объекта. Свойства объекта описываются с помощью переменных
величин, которые являются элементарными единицами информации и называются
атрибутами - логически неделимыми элементами. Для атрибута определяется множество
его значений. Например, атрибут МЕСЯ Ц может иметь двенадцать значений. В Базе
Данных атрибуты состоят из атрибутов-признаков и атрибутов-оснований. Атрибутыпризнаки (ключи) являются качественной характеристикой объекта. Например,
ФАМИЛИЯ, НОМЕР ЗАЧЕТНОЙ КНИЖКИ, КАФЕДРА и т.д. Атрибуты-основания
характеризуют количественную сторону объекта и зависят от атрибутов-признаков.
Например, ЧИСЛО, ВЕС, ДАТА. Основным же элементом Базы Данных является
показатель. Показатель - составная единица информации, включающая один атрибутоснование и несколько присущих ему атрибутов-признаков.
Формирование и использование информационной базы для принятия
решений
Процесс разработки и принятия управленческого решения является составной
частью более общего управленческого процесса, который также как и любой
производственный процесс подразделяется на основной, вспомогательный и
обслуживающий. Только здесь в качестве предмета труда выступает управленческое
решение, информация, нормативно-технический или управленческий документ. Если
операция направлена на изменение любого параметра управленческого решения, то этот
процесс будет основным. К обслуживающим управленческим процессам относятся
процессы по накоплению, контролю и передаче управленческого решения. К
вспомогательным - все те, которые создают условия для протекания основных и
обслуживающих процессов [11].
Опишем подробнее основной процесс принятия решений. Любая целенаправленная
деятельность человека неразрывно связана с процессами планирования. В свою очередь,
любой процесс планирования можно представить в виде последовательности процессов
принятия решений, причем, каждое решение есть результат определенной плановой
задачи, и может быть представлен в виде логической схемы.
Представление планирования как комплекса решаемых задач универсально и
характеризуется тем, что, во-первых, не зависит от содержания планируемого объекта; вовторых, допускает иерархическое представление; в-третьих, решение задачи может быть
увязано с любым конечным интервалом времени. Справедливо и обратное утверждение,
задачу принятия решения можно трактовать как задачу выбора варианта плана, а процесс
принятия решения в целом - как процесс разработки плана. Часто решением называют как
акт выбора, так и результат выбора (ответ). Далее мы будем употреблять термин решение
для результата выбора, акт выбора будем называть принятием решения, а процедуру
выбора - процедурой принятия решения.
Управление представляет собой целенаправленный процесс воздействия на объект,
а такое воздействие возможно, если известны правила принятия решения и информация,
на основании которой оно принимается. Управление описывается взаимосвязью "цель решение", которая не является однозначной из-за большого числа путей, ведущих к одной
цели. Особенно это справедливо для иерархического представления целей (дерево целей).
На самом высоком уровне находятся цели, носящие директивный характер (траекторные
цели). Они отражают стратегию управления предприятием. Ниже находятся рабочие цели,
которые вырабатываются ЛПР. Рабочие цели подчинены траекторной цели и
детализируют ее в зависимости от уровня управления. Кроме траекторных и рабочих
целей существуют и ситуационные цели, которые формулируются в зависимости от
конкретной ситуации, возникающей на данном уровне управления.
Таким образом, на процесс принятия решения оказывает влияние вся совокупность
целей (траекторных, рабочих, ситуационных) и информация в виде альтернатив,
поступаемых после анализа ситуации (см. рис. "Технология процесса управления").
Если рассмотреть процесс принятия решения во времени, то можно его описать
последовательностью действий, приведенной на рис. ниже "Цикл управления".
Все функции, представленные на этом рис., за исключением функции
"формирование цели", можно автоматизировать. Так, наиболее простым вариантом
является автоматизация функции учета, который представляет собой формирование с
помощью компьютера аналитических показателей по комплексной методике целевого
экономического анализа. Эта методика содержит технологическую и информационную
части. Технологическая часть описывает способ просмотра, сравнения и оценки
выбранных аналитических показателей в соответствии с задаваемой шкалой соотношений.
Информационная часть содержит перечень аналитических показателей, способ их расчета
и нормативные значения. При разработке этой части объекты анализа предварительно
классифицируются по признаку принадлежности к задачам управления. Впоследствии это
позволяет выделять стандартные и нестандартные задачи: первые подлежат формализации
полностью, вторые - частично.
Остальные функции могут быть автоматизированы с помощью экспертной
системы. Схема экспертной системы реализует следующие функции:
· Распознавание сложившейся ситуации, ее анализ, постановка диагноза и
формулирование ближайших целей для возвращения на желаемую траекторию развития
предприятия;
· Построение путей достижения сформулированных целей с учетом резервов
предприятия;
· Пополнение Базы Знаний;
· Обеспечение дружественного интерфейса.
Отличительной особенностью экспертных систем для принятия решений является
присутствие дополнительных модулей: модуль проведения расчетов с учетом
сложившейся ситуации; База Данных; модуль ввода и корректировки данных. В базе
данных находятся плановые, фактические, расчетные отчетные и другие постоянные или
оперативные показатели. Если в автоматизированной системе есть блок учета, то
надобность в блоке ввода и корректировки данных отпадает. Блок логических выводов и
диагноза является главным, так как помогает наметить пути выхода из сложившейся
ситуации с помощью фактического анализа показателей. Блок приобретения знаний
снимает проблему самообучения системы.
14. Управление ресурсами данных
Модели данных
В экономике существуют объекты, предметы, информацию о которых необходимо
хранить, и эти объекты связаны между собой самыми разными способами. Чтобы область
хранения данных рассматривалась в качестве базы данных, в ней должны содержаться не
только данные, но и сведения о взаимоотношениях между этими данными.
База данных (БД)  это поименованный набор организованных данных,
отражающий состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
Система управления базой данных (СУБД) позволяет получить доступ к данным,
обеспечивает корректировку, пополнение, сохранение БД.
Различают логический и физический уровни организации данных. Физический
уровень отражает организацию хранения БД на машинных носителях, а логический
уровень  внешнее представление данных пользователю.
Логическая организация данных па машинном носителе зависит от используемых
программных средств организации и ведения данных. Метод логической организации
данных определяется используемыми типом структур данных и видом модели., которая
поддерживается программным средством.
Модель данных — это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций
над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных
отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД,
поддерживающей модель, или в языке системы программирования, на котором создается
прикладная программа обработки данных.
Важно отметить, что для размещения одной и той же информации во
внутримашинной сфере могут быть использованы различные структуры и модели данных.
Их вы6op возлагается на пользователя, создающего информационную базу, и зависит от
многих факторов, в том числе от имеющегося технического и программного обеспечения,
определяется сложностью автоматизируемых задач и объемом информации.
По способу организации БД разделяют на базы с плоскими файлами, иерархические,
сетевые, реляционные, объектно-реляционные и объектно-ориентированные базы данных.
Файловая модель. На ранней стадии использования информационных систем в
экономике применялась файловая модель данных. В файловых системах реализуется
модель типа плоский файл.
Плоский файл  это файл, состоящий из записей одного типа и не содержащий
указателей на другие записи, двумерный массив элементов данных. Файлы, которые
создаются в прикладных программах пользователя, написанных на алгоритмическом
языке, также относятся к этому виду организации данных. Описание логической
структуры файлов и параметры размещения на машинных носителях содержатся в каждой
прикладной программе обработки файлов. В этих же программах предусмотрено их
создание и корректировка. При файловой организации массивов трудно обеспечить
актуальное состояние данных, их достоверность и непротиворечивость.
Сетевые и иерархические модели. Более сложными моделями данных по сравнению
с файловой являются сетевые и иерархические модели, которые поддерживаются в
системе управления базами данных соответствующего типа. Тип модели данных,
поддерживаемой СУБД на машинном носителе, является одним из важнейших признаков
классификации СУБД.
Сетевая или иерархическая модель данных представляет соответствующий метод
логической организации базы данных в СУБД.
Иерархическая модель представляет собой древовидную структуру с корневыми
сегментами, имеющими физический указатель на другие сегменты. Одно из неудобств
этой модели заключается в том, что реальный мир не может быть представлен в виде
древовидной структуры с единственным корневым сегментом. Иерархические БД
обеспечивали указатели между различными деревьями баз данных, но обработка данных с
использованием таких связей была не всегда удобной.
В иерархических моделях непосредственный доступ, как правило, возможен только к
объекту самого высокого уровня, который не подчинен другим объектам. К другим
объектам доступ осуществляется по связям от объекта на вершине модели. В сетевых
моделях непосредственный доступ может обеспечиваться к любому объекту независимо
от уровня, на котором oн находится в модели. Возможен также доступ по связям от любой
точки доступа.
В отличие от иерархической БД в сетевой БД нет необходимости в корневой записи.
Однако, как и в иерархических БД, связи поддерживаются с помощью физических
указателей.
Сетевые модели данных по сравнению с иерархическими являются более
универсальным средством отображения структуры информации для разных предметных
областей. Взаимосвязи данных большинства предметных областей имеют сетевой
характер, что ограничивает использование СУБД с иерархической моделью данных.
Сетевые модели позволяют отображать также иерархические взаимосвязи данных.
Достоинством сетевых моделей является отсутствие дублирования данных в различных
элементах модели. Кроме того, технология работы с сетевыми моделями является удобной
для пользователя, так как доступ к данным практически не имеет ограничений и возможен
непосредственно к объекту любого уровня. Допустимы всевозможные запросы.
Реляционная модель данных. Концепция реляционной модели баз данных была
предложена Э.Ф. Коддом в 1970 г. Как отмечал доктор Кодд, реляционная модель данных
обеспечивает ряд возможностей, которые делают управление и использование базы
данных относительно легким, предсказуемым и устойчивым по отношению к ошибкам.
Наиболее важные характеристики реляционной модели заключены в следующем:

Модель описывает данные с их естественной структурой, не добавляя какихлибо дополнительных структур, необходимых для машинного представления или для
целей реализации.

Модель обеспечивает математическую основу для интерпретации
выводимости, избыточности и непротиворечивости отношений.

Модель обеспечивает независимость данных от их физического
представления, от связей между данными и от соображений реализации, связанных с
эффективностью и подобными проблемами.
Реляционные модели данных отличаются от рассмотренных выше сетевых и
иерархических простотой структур данных, удобным для пользователя табличным
представлением и доступом к данным. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц - отношений (объектов модели). Связи между
двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по
равенству значений одинаковых атрибутов таблиц-отношений.
Таблица-отношение является универсальным объектом реляционных моделей. Это
обеспечивает возможность унификации обработки данных в различных СУБД,
поддерживающих реляционную модель. Операции обработки реляционных моделей
основаны на использовании универсального аппарата алгебры отношений и реляционного
исчисления.
Структуры данных реляционной модели. Таблица является основным типом
структуры данных (объектом) реляционной модели. Структура таблицы определяется
совокупностью столбцов. Данные в пределах одного столбца однородны. В таблице не
может быть двух одинаковых строк. Общее число строк не ограничено.
Столбец соответствует некоторому элементу данных — атрибуту, который является
простейшей структурой данных. В таблице не могут быть определены множественные
элементы, группа или повторяющаяся группа, как в рассмотренных выше сетевых и
иерархических моделях. Каждый столбец таблицы должен иметь имя соответствующего
элемента данных (атрибута). Один или несколько атрибутов, значения которых
однозначно идентифицируют строку таблицы, являются ключом таблицы.
В реляционном подходе к построению баз данных используется терминология теории
отношений. Простейшая двумерная таблица определяется как отношение. Столбец
таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со
значениями разных атрибутов — кортежем.
Совокупность нормализованных отношений (реляционных таблиц), логически
взаимосвязанных и отражающих некоторую предметную область, образует реляционною
базу данных (РБД). В ходе разработки БД должен быть определен состав логически
взаимосвязанных реляционных таблиц и определен состав aтрибутов каждого отношения.
Состав атрибутов должен отвечать требованиям нормализации.
Реляционная модель данных зарекомендовала себя как модель, на основе которой
могут разрабатываться реальные жизнеспособные приложения. В настоящее время эта
модель данных является наиболее популярной.
Объектно-ориентированная модель данных. Реляционная модель данных оказалась
эффективной не для всех приложений. Главными среди типов приложений, для которых
трудно использовать реляционные базы данных, являются автоматизированное
проектирование (Computer Aided design, CAD) и автоматизированная разработка
программного обеспечения (Computer Aided Software Engineering, CASE). Разработчики
коммерческих продуктов в таких областях, в которых для управления хранением данных
используется реляционная СУБД, должны пойти на некоторые изменения данных для
того, чтобы подогнать их к структуре строк и столбцов. Как показывает практика, в таких
областях, как CAD и CASE более подходит объектно-ориентированная модель данных. В
объектно-ориентированных базах данных (ООБД) важнейшее место отводится объектам,
на основе которых могут определяться другие объекты благодаря использованию
концепции, называемой наследованием. При этом некоторые или все атрибуты (либо
свойства) определяющего объекта наследуются каким-то другим объектом, одни атрибуты
и свойства добавляются, а другие могут удаляться.
Системы управления базами данных
Обработка данных средствами СУБД. Добавление, удаление, изменение и выборка
данных производится при помощи языка запросов, встроенного алгоритмического языка и
других средств СУБД. Реализация запросов обеспечивается диалоговой системой команд
с меню или запросами по примеру QBE (Query By Example). В первом случае отдельный
запрос выполняется одной или несколькими командами языка СУБД. Последовательность
команд языка СУБД образует программу (например, СУБД Dbase). Во втором  для
выполнения запроса пользователь выбирает последовательно один или несколько пунктов
меню или указывает в запросе пример (образец), по которому составляется запрос, а также
при необходимости условия выбора и операции вычисления, которые необходимо
выполнять с данными (например, СУБД Paradox, Access). Последовательность команд
меню и запросов может быть запомнена в программе-макросе и в дальнейшем выполнена
так же, как командный файл.
Стандартным реляционным языком запросов является язык структурированных
запросов SQL (Structured Queries Language).
Классификация и краткий обзор современных СУБД. К важным признакам
классификации современных СУБД относятся:
• среда функционирования — класс компьютеров и операционных систем
(платформа), на которых работает СУБД, в том числе разрядность операционной системы,
на которую ориентирована СУБД;
• тип поддерживаемой в СУБД модели данных: сетевая, иерархическая или
реляционная;
• возможности встроенного языка СУБД, его переносимость в другие приложения
(SQL, Visual Basic, ObjectPAL и т.п.);
• наличие развитых диалоговых средств конструирования (таблиц, форм, запросов,
отчетов, макросов) и средств работы с базой данных;
• возможность работы с нетрадиционными данными в корпоративных сетях
(страницы HTML, сообщения электронной почты, изображения, звуковые файлы,
видеоклипы и т. п.);
• используемая концепция работы с нетрадиционными данными — объектнореляционные, объектные;
• уровень использования — локальная (для настольных систем), архитектура клиентсервер, с параллельной обработкой данных (многопроцессорная);
• использование объектной технологии OLE 2.0;
• возможности интеграции данных из разных СУБД;
• степень поддержки языка SQL и возможности работы с сервером баз данных (SQLсервером);
• наличие средств отчуждаемых приложений, позволяющих не проводить полной
инсталляции СУБД для тиражируемых приложений пользователя.
Наиболее известными СУБД для разработки простых приложений можно назвать
Access, Paradox и Approach. Для создания более сложных бизнес-приложений,
корпоративных информационных систем используются СУБД фирм Oracle, Informix, IBM,
Sybase.
Относительно простой в изучении и использовании считается Approach for Windows,
которая ориентирована на разработку небольших приложений. Более совершенными,
обладающими мощным языком разработки приложений пользователя являются СУБД
Paradox и Access.
К общим свойствам СУБД Approach, Paradox и Access относятся:
• графический многооконный интерфейс, позволяющий пользователю в диалоговом
режиме создавать таблицы, формы, запросы, отчеты и макросы;
• специальные средства, автоматизирующие работу, — многочисленные мастера
(Wizards) в Access, ассистенты (Assistants) в Approach и эксперты (Experts) в Paradox;
• возможность работы в локальном режиме или в режиме клиента на рабочей станции
(Windows NT 3.51, Novell NetWare 4.1);
• использование объектной технологии OLE2 для внедрения в базу данных разной
природы (текстов, электронных таблиц, изображений и т. п.);
• наличие собственного языка программирования.
Особенности СУБД Approach, Paradox, Access:
• в Approach, в отличие от Paradox и Access, не обеспечивается полная поддержка
языка запросов SQL, что ограничивает ее возможности в многопользовательских системах
только просмотром данных;
• в Access предусмотрена автоматическая генерация кода SQL при создании запроса
пользователем;
• в Approach язык для разработки приложении Lotus Script уступает по
интеграционным возможностям и удобству работы объектно-ориентированным языкам (в
Paradox — ObjectPAL, u Access — Visual Basic);
• Visual Basic в Access является наиболее мощным языком программирования,
который обладает свойством автономности от СУБД и переносимости в другие
приложения Microsoft Office, обеспечивая хорошую интеграцию данных;
• в Access имеется Мастер анализа таблиц, с помощью которого можно выполнить
нормализацию таблицы.
Тенденции и перспективы развития технологий управления ресурсами
данных
Перспективы развития архитектур СУБД связаны с развитием концепции обработки
нетрадиционных данных и их интеграции, обмена данными из разных СУБД,
многопользовательской технологии в локальных сетях.
Одной из важнейших тенденции развития СУБД является разработка
«универсальных» СУБД, способных интегрировать в базе традиционные и нетрадиционные данные — тексты, рисунки, звук и видео, страницы HTML и др. Это особенно
актуально для Web. Имеются два подхода к построению таких СУБД: обьектнореляццонный — совершенствование существующих реляционных СУБД и объектный.
Следует отметить, что современные реляционные СУБД уже способны интегрировать
данные, однако нетрадиционные данные недоступны для внутренней обработки.
«Универсальные» СУБД должны выполнять такую обработку. В таких системах не нужны
разнородные программы, которыми сложно управлять. По пути создания объектнореляционных СУБД пошли такие фирмы, как IBM, Informix и Oracle. В IBM разработана
объектно-реляционная СУБД DB2 для ОС AIX и OS/2. На начальном этапе фирма Oracle
выпустила реляционный продукт Oracle Universal Server, интегрирующий СУБД Oracle
(версий 7.3 и выше) и специализированные серверы (Web, пространственных данных,
текстов, видеосообщений), поддерживающие данные в разных хранилищах. В объектнореляционной Oracle 9 должны быть интегрированы реляционные и нетрадиционные типы
данных. Informix создала объектно-реляционную СУБД Universal Server.
Корпорация Microsoft сделала ставку на объектно-ориентированный интерфейс OLE
DB, который обеспечивает доступ к данным Microsoft SQL Server (реляционная СУБД).
Фирма Sybase ориентирована на использование специализированных серверов, а
интеграцию данных намеревается проводить другими средствами, то есть идет по пути
создания объектно-реляционной СУБД (Adaptive- Server).
СУБД с параллельной обработкой данных. Информационные хранилища на базе
СУБД с параллельной обработкой рассчитаны на многопроцессорные системы. Такие
СУБД разделяются по типу архитектуры — без разделения ресурсов и с совместным
использованием дискового пространства. В первом случае за каждым из процессоров
закреплены выделенные области памяти и диски, что дает хорошую скорость обработки.
Во втором случае все процессоры делят между собой как оперативную память, так и место
на диске.
Примерами СУБД без разделения ресурсов являются: DB2 (IBM), Informix Online
Dynamic (Informix), Navigation Server (Sybase). СУБД с совместным использованием
памяти является AdabasD версия 6.1 (Software AG). В СУБД Oracle 7.2 обеспечивается
лучшая переносимость на различные платформы.
Следует заметить, что выбор СУБД целесообразно осуществлять не только по типу
архитектуры и качеству внешнего интерфейса, но прежде всего исходя из
функциональных возможностей. Важными критериями выбора являются способность
обработки сложных запросов (и скорость обработки), возможность переноса между
платформами. Хорошей скоростью обработки сложных запросов отличается СУБД DB2
(IBM), а также DSA (Informix).
К современным тенденциям в области хранения и доступа к данным, извлечения
знаний относятся технологии Data Warehousing, OnLine Analytical Processing (OLAP), Data
Mining
Технология хранилищ данных Data Warehousing
Во всем мире организации накапливают или уже накопили в процессе
своей деятельности большие объемы данных. Эти коллекции данных хранят
в себе большие потенциальные возможности по извлечению новой,
аналитической информации, на основе которой можно и необходимо строить
стратегию фирмы, выявлять тенденции развития рынка, находить новые
решения, обусловливающие успешное развитие в условиях конкурентной
борьбы. Для некоторых фирм такой анализ является неотъемлемой частью их
повседневной деятельности, но большинство, очевидно, только начинает
приступать к нему всерьез.
Попытки строить системы принятия решений, которые обращались бы
непосредственно к базам данных систем оперативной обработки транзакций
(OLTP-систем), оказываются в большинстве случаев неудачными.
Для того чтобы обеспечить возможность анализа накопленных данных,
организации стали создавать хранилища данных (Data Warehouse  DW),
которые представляют собой интегрированные коллекции данных, которые
собраны из различных систем оперативного доступа к данным.
Концепция DW была предложена и в 1992 г. Биллом Инмоном в его
книге "Building the Data Warehouse" и стала одной из доминирующих в
разработке информационных технологий обработки данных 90-х годов.
Англоязычный термин Data Warehousing, который сложно перевести
лаконично на русский язык, означает создание, поддержку, управление и
использование хранилища данных, что говорит о том, что речь идет о
процессе. Цель этого процесса - непрерывная поставка необходимой
информации нужным сотрудникам организации. Этот процесс подразумевает
постоянное развитие, совершенствование, решение все новых задач и
практически никогда не кончается, поэтому его нельзя уместить в более или
менее четкие временные рамки, как это можно сделать для разработки
традиционных систем оперативного доступа к данным.
Хранилища данных становятся основой для построения систем принятия
решений.
Основная цель создания DW в том, чтобы сделать все значимые для
управления бизнесом данные доступными в стандартизованной форме,
пригодными для анализа и получения необходимых отчетов. Чтобы
достигнуть этого, необходимо извлечь данные из существующих внутренних
и внешних машиночитаемых источников.
Несмотря на различия в подходах и реализациях, всем хранилищам
данных
свойственны
следующие
общие
черты:
предметная
ориентированность;
интегрированность;
привязка
ко
времени;
неизменяемость.
Предметная ориентированность. Информация в хранилище данных
организована в соответствии с основными аспектами деятельности
предприятия (заказчики, продажи, склад и т.п.); это отличает хранилище
данных от оперативной БД, где данные организованы в соответствии с
процессами (выписка счетов, отгрузка товара и т.п.). Предметная
организация данных в хранилище способствует как значительному
упрощению анализа, так и повышению скорости выполнения аналитических
запросов. Выражается она, в частности, в использовании иных, чем в
оперативных системах, схемах организации данных. В случае хранения
данных в реляционной СУБД применяется схема "звезды" (star) или
"снежинки" (snowflake). Кроме того, данные могут храниться в специальной
многомерной СУБД в n-мерных кубах.
Интегрированность. Исходные данные извлекаются из оперативных БД,
проверяются, очищаются, приводятся к единому виду, в нужной степени
агрегируются (то есть вычисляются суммарные показатели) и загружаются в
хранилище. Такие интегрированные данные намного проще анализировать.
Привязка ко времени. Данные в хранилище всегда напрямую связаны с
определенным периодом времени. Данные, выбранные из оперативных БД,
накапливаются в хранилище в виде "исторических слоев", каждый из
которых относится к конкретному периоду времени. Это позволяет
анализировать тенденции в развитии бизнеса.
Неизменяемость. Попав в определенный "исторический слой"
хранилища, данные уже никогда не будут изменены. Это также отличает
хранилище от оперативной БД, в которой данные все время меняются,
"дышат", и один и тот же запрос, выполненный дважды с интервалом в 10
минут, может дать разные результаты. Стабильность данных также облегчает
их анализ.
Хранилища и киоски данных. Хранилища данных могут быть разбиты
на два типа: корпоративные хранилища данных (enterprise data warehouses) и
киоски данных (data marts).
Корпоративные хранилища данных содержат информацию, относящуюся
ко всей корпорации и собранную из множества оперативных источников для
консолидированного анализа. Обычно такие хранилища охватывают целый
ряд аспектов деятельности корпорации и используются для принятия как
тактических, так и стратегических решений. Корпоративное хранилище
содержит детальную и обобщающую информацию; его объем может
достигать от 50 Гбайт до одного или нескольких терабайт. Стоимость
создания и поддержки корпоративных хранилищ может быть очень высокой.
Обычно
их
созданием
занимаются
централизованные
отделы
информационных технологий, причем создаются они сверху вниз, то есть
сначала проектируется общая схема, и только затем начинается заполнение
данными. Такой процесс может занимать несколько лет.
Киоски данных содержат подмножество корпоративных данных и
строятся для отделов или подразделений внутри организации. Киоски
данных часто строятся силами самого отдела и охватывают конкретный
аспект, интересующий сотрудников данного отдела. Киоск данных может
получать данные из корпоративного хранилища (зависимый киоск) или, что
более распространено, данные могут поступать непосредственно из
оперативных источников (независимый киоск).
Основные компоненты DW:
 оперативные источники данных;
 средства проектирования/разработки;
 средства переноса и трансформации данных;
 СУБД;
 средства доступа и анализа данных;
 средства администрирования.
Сферы применения DW:
 Сегментация рынка.
 Планирование продаж, прогнозирование и управление.
 Забота о клиенте.
 Разработка схем лояльности.
 Проектирование и разработка новых видов продукции.
 Интеграция цепочки поставок.
 Интеллектуальные технологии в организации бизнеса.
Программное обеспечение технологии DW. Процессы создания,
поддержки и использования хранилищ данных традиционно требовали
значительных затрат, что в первую очередь было вызвано высокой
стоимостью доступных на рынке специализированных инструментов. Эти
инструменты практически не интегрировались между собой, так как были
основаны не на открытых и стандартных, а на частных и закрытых
протоколах, интерфейсах и т.д. Сложность и дороговизна делали
практически невозможным построение хранилищ данных в небольших и
средних фирмах, в то время как потребность в анализе данных испытывает
любая фирма, независимо от масштаба.
Корпорация Microsoft создала Microsoft Data Warehousing Framework –
спецификацию среды создания и использования хранилищ данных. Данная
спецификация определяет развитие не только новой линии продуктов
Microsoft (например, Microsoft SQL Server 7.0), но и технологий,
обеспечивающих интеграцию продуктов различных производителей.
Открытость среды Microsoft Data Warehousing Framework обеспечила ее
поддержку многими производителями ПО, что, в свою очередь, дает
возможность конечным пользователям выбирать наиболее понравившиеся им
инструменты для построения своих решений.
Основные поставщики ПО хранилищ данных: Arbor; Hewlett-Packard; IBM; Informix;
Microsoft; Oracle; Platinum Technology; SAS Institute; Software AG; Sybase и др.
Все эти фирмы имеют страницы в Internet, где приводятся подробные
сведения об их продуктах и услугах
Технология анализа OLAP
В предыдущем разделе были подробно рассмотрены технологии хранилищ данных.
Теперь перейдем к следующему этапу. После того как данные получены, очищены,
приведены к единому виду и помещены в хранилище, их необходимо анализировать. Для
этого используется технология OLAP.
Двенадцать определяющих принципов OLAP были сформулированы в 1993 году
Е.Ф.Коддом, "изобретателем" реляционных баз данных. OLAP  это OnLine Analytical
Processing, то есть оперативный анализ данных. Позже определение Кодда было
переработано в так называемый тест FASMI (Fast Analysis of Shared Multidimensional
Information  быстрый анализ разделяемой многомерной информации), который требует,
чтобы OLAP-приложение предоставляло следующие возможности быстрого анализа
разделяемой многомерной информации: высокая скорость; анализ; разделение доступа;
многомерность; работа с информацией..
Высокая скорость. Анализ должен производиться одинаково быстро по всем
аспектам информации. При этом допустимое время отклика составляет не более 5 секунд.
Анализ. Должна существовать возможность производить основные типы числового и
статистического анализа  предопределенного разработчиком приложения или
произвольно определяемого пользователем.
Разделение доступа. Доступ к данным должен быть многопользовательским, при
этом должен контролироваться доступ к конфиденциальной информации.
Многомерность. Основная, наиболее существенная характеристика OLAP.
Работа с информацией. Приложение должно иметь возможность обращаться к любой
нужной информации, независимо от ее объема и места хранения.
Многомерное представление. OLAP предоставляет организациям максимально
удобные и быстрые средства доступа, просмотра и анализа деловой информации. Что
наиболее важно  OLAP обеспечивает пользователя естественной, интуитивно понятной
моделью данных, организуя их в виде многомерных кубов (Cubes). Осями
[L1][L2](dimensions) многомерной системы координат служат основные атрибуты
анализируемого бизнес-процесса. Например, для процесса продаж это может быть
категория товара, регион, тип покупателя. Практически всегда в качестве одного из
измерений используется время. Внутри куба находятся данные, количественно
характеризующие процесс,  так называемые меры (Measures). Это могут быть объемы
продаж в штуках или в денежном выражении, остатки на складе, издержки и т.п.
Пользователь, анализирующий информацию, может "нарезать" куб по разным
направлениям, получать сводные (например, по годам) или, наоборот, детальные (по
неделям) данные и осуществлять прочие операции, которые необходимы ему для анализа.
Хранение данных OLAP. В первую очередь нужно сказать о том, что, поскольку
аналитик всегда оперирует некими суммарными (а не детальными) данными, в базах
данных OLAP практически всегда хранятся наряду с детальными данными и так
называемые агрегаты, то есть заранее вычисленные суммарные показатели. Примерами
агрегатов может служить суммарный объем продаж за год или средний остаток товара на
складе. Хранение заранее вычисленных агрегатов  это основной способ повышения
скорости выполнения OLAP-запросов.
Однако построение агрегатов может привести к значительному увеличению объема
базы данных.
Другой проблемой хранения OLAP-данных является разреженность многомерных
данных. Например, если в 2000 году продаж в некотором регионе не было, то на
пересечении соответствующих измерений куба не будет никакого значения. Если OLAPсервер будет хранить в таком случае некое отсутствующее значение, то при значительной
разреженности данных количество пустых ячеек (требующих, тем не менее, места для
хранения) может во много раз превысить количество заполненных, и в результате общий
объем неоправданно возрастет. Решения, предлагаемые для этого компанией Microsoft,
приводятся ниже.
Разновидности OLAP. Для хранения OLAP-данных могут использоваться:
Специальные многомерные СУБД (OLAP-серверы). В этом случае говорят о MOLAP
(Multidimensional OLAP). При выполнении сложных запросов, анализирующих данные в
различных измерениях, многомерные СУБД обеспечивают большую производительность,
чем реляционные. При этом скорость выполнения запроса не зависит от того, по какому
измерению производится «срез» многомерного куба.
Традиционные реляционные СУБД  ROLAP (Relational OLAP). Применение
специальных структур данных  схемы «звезды» (star) и «снежинки» (snowflake), а также
хранение вычисленных агрегатов делают возможным многомерный анализ реляционных
данных. Реляционные СУБД исторически более привычны, и в них сделаны значительные
инвестиции, поэтому пока ROLAP более распространен.
Комбинированный вариант  HOLAP (Hybrid OLAP), совмещающий и тот и другой
вид СУБД. Одним из вариантов совмещения двух типов СУБД является хранение
агрегатов в многомерной СУБД, а детальных данных (имеющих наибольший объем)  в
реляционной.
Компания Microsoft предлагает следующие средства OLAP-анализа:
В комплект Microsoft SQL Server 7.0 входит полнофункциональный OLAP-сервер 
SQL Server OLAP Services. Сервер, естественно, предназначен для обслуживания запросов
клиентов, а для этого требуется некий протокол взаимодействия и язык запросов.
Например, для взаимодействия клиента с серверной реляционной СУБД  SQL Server 
используются протоколы ODBC или OLE DB и язык запросов SQL. Для доступа к OLAPсерверу компанией Microsoft был разработан протокол OLE DB for OLAP и язык запросов
к многомерным данным  MDX (MultiDimensional eXpression). Аналогично тому, как для
упрощения и удобства над OLE DB разработан слой объектов ADO (ActiveX Data Objects),
над OLE DB for OLAP построен ADO MD (MultiDimensional ADO).
Средства анализа данных в Microsoft Office 2000. Microsoft Excel 2000 содержит
новый механизм сводных таблиц  OLAP PivotTable, который заменил собой
одноименный механизм предыдущих версий. Наряду с прежними возможностями анализа
реляционных данных, механизм PivotTable теперь включает возможности анализа OLAPданных, то есть выступает в качестве OLAP-клиента. В качестве сервера может
использоваться Microsoft SQL Server 7.0, а также любой продукт, поддерживающий
интерфейс OLE DB for OLAP. Механизм сводных таблиц Excel в полном объеме
поддерживает возможности, предоставляемые описанным выше сервисом PivotTable
Services (PTS). Таким образом, анализируемые OLAP-данные могут находиться как в
локальных кубах, так и на OLAP-сервере.
Microsoft Office 2000 содержит также набор ActiveX-компонентов, называемых Office
2000 Web Components, которые позволяют организовать анализ OLAP-данных
средствами просмотра Web. К ним относятся следующие четыре компонента:
Spreadsheet  реализует ограниченную функциональность листа Excel.
PivotTable  "близнец" сводных таблиц Excel; может работать с данными OLAP
Services.
Chart  позволяет строить диаграммы, основанные как на реляционных, так и на
OLAP-данных.
Data Source  служебный компонент для привязки остальных компонентов к
источнику данных.
При работе с OLAP-данными Web Components обращаются к PivotTable Services.
Технология анализа «Data Mining»
Появление технологии Data Mining связано с необходимостью извлекать знания из
накопленных информационными системами разнородных данных. Возникло понятие,
которое по-русски стали называть «добыча», «извлечение» знаний. За рубежом
утвердился термин «Data Mining».
Широко использовавшиеся раньше методы математической статистики оказались
полезными главным образом для проверки заранее сформулированных гипотез (verificationdriven data mining) и для «грубого» разведочного анализа, составляющего основу оперативной
аналитической обработки данных (online analytical processing  OLAP).
Ключевое достоинство «Data Mining» по сравнению с предшествующими методами
 возможность автоматического порождения гипотез о взаимосвязи между различными
параметрами или компонентами данных. Работа аналитика при работе с традиционным
пакетом обработки данных сводится фактически к проверке или уточнению одной-двух
порожденных им самим гипотез. В тех случаях, когда начальных предположений нет, а
объем данных значителен, существующие системы теряют работоспособность и
превращаются в пожирателей времени аналитика.
Еще одна важная особенность систем Data Mining возможность
обработки многомерных запросов и поиска многомерных зависимостей.
Уникальна также способность систем data mining автоматически
обнаруживать исключительные ситуации  т.е. элементы данных,
"выпадающие" из общих закономерностей.
Выделяют пять стандартных типов закономерностей, которые позволяют
выявлять методы Data Mining
ассоциация
последовательность
классификация
кластеризация
прогнозирование
Поиск шаблонов производится методами, не ограниченными рамками априорных
предположений о структуре выборки и виде распределений значений анализируемых
показателей. Примеры заданий на такой поиск при использовании Data Mining приведены в
табл.6.





Таблица 6
OLAP
Сравнение формулировок задач при использовании методов
OLAP и Data Mining
Data Mining
Каковы средние показатели травматизма Встречаются ли точные шаблоны в
для курящих и некурящих?
описаниях
людей,
подверженных
повышенному травматизму?
Каковы средние размеры телефонных
счетов
существующих
клиентов
в
сравнении со счетами бывших клиентов
(отказавшихся от услуг телефонной
компании)?
Какова средняя величина ежедневных
покупок по украденной и не украденной
кредитной карточке?
Имеются
ли
характерные
портреты
клиентов, которые, по всей вероятности,
собираются отказаться от услуг телефонной
компании?
Существуют ли стереотипные схемы
покупок для случаев мошенничества с
кредитными карточками?
Data Mining является мультидисциплинарной областью, возникшей и развивающейся
на базе достижений прикладной статистики, распознавания образов, методов
искусственного интеллекта, теории баз данных и др. (см. рис. 4).
.Системы Data Mining интегрируют в себе сразу несколько подходов, но, как правило,
с преобладанием какого-то одного компонента.
Приведем примеры некоторых возможных бизнес-приложений Data Mining.
Предприятия розничной торговли сегодня собирают подробную информацию о каждой
отдельной покупке, используя кредитные карточки с маркой магазина и
компьютеризованные системы контроля. Типичные задачи, которые можно решать с
помощью Data Mining в сфере розничной торговли, это анализ покупательской корзины,
исследование временных шаблонов, создание прогнозирующих моделей.
Анализ покупательской корзины (анализ сходства) предназначен для выявления
товаров, которые покупатели стремятся приобретать вместе. Знание покупательской корзины
необходимо для улучшения рекламы, выработки стратегии создания запасов товаров и способов их
раскладки в торговых залах.
Исследование временных шаблонов помогает торговым предприятиям принимать решения о
создании товарных запасов. Оно дает ответы на вопросы типа: «Если сегодня покупатель приобрел
видеокамеру, то через какое время он вероятнее всего купит новые батарейки и пленку?».
Распознавание
образов
Нейросети
Статистика
Визуализация данных
Экспертные системы
Data
Mining
Эффективные
вычисления
Хранилища данных
Информационный
поиск
Теория баз данных
Оперативная
аналитическая
обработка
Рис.4. Data Mining как мультидисциплинарная система
Создание прогнозирующих моделей дает возможность торговым предприятиям узнавать характер
потребностей различных категорий клиентов с определенным поведением, например, покупающих
товары известных дизайнеров или посещающих распродажи. Эти знания нужны для разработки
точно направленных, экономичных мероприятий по продвижению товаров.
Достижения технологии Data Mining используются в банковском деле для решения следующих
распространенных задач:
Выявление мошенничества с кредитными карточками. Путем анализа прошлых транзакций,
которые впоследствии оказались мошенническими, банк выявляет некоторые стереотипы такого
мошенничества.
Сегментация клиентов. Разбивая клиентов на различные категории, банки делают свою
маркетинговую политику более целенаправленной и результативной, предлагая различные виды
услуг разным группам клиентов.
Прогнозирование изменений клиентуры. Data Mining помогает банкам строить прогнозные
модели ценности своих клиентов и соответствующим образом обслуживать каждую категорию.
Страховые компании в течение ряда лет накапливают большие объемы данных. Здесь также
можно использовать методы Data Mining: для выявления мошенничества и анализа риска.
Выявление мошенничества. Страховые компании могут снизить уровень мошенничества,
отыскивая определенные стереотипы в заявлениях о выплате страхового возмещения,
характеризующих взаимоотношения между юристами, врачами и заявителями.
Анализ риска. Путем выявления сочетаний факторов, связанных с оплаченными заявлениями,
страховщики могут уменьшить свои потери по обязательствам. Известен случай, когда в США крупная
страховая компания обнаружила, что суммы, выплаченные по заявлениям людей, состоящих в браке,
вдвое превышают суммы по заявлениям одиноких людей. Компания отреагировала на это новое
знание пересмотром своей общей политики предоставления скидок семейным клиентам.
В настоящее время для решения задач DM используются нейросетевые технологии,
статистические пакеты SAS, SPSS, STATISTICA, STATGRAPHICS и др. Исследование данных (Data
Mining  DM)  одно из самых ценных новшеств SQL Server 2000.
В версии SQL Server 7.0 специалисты Microsoft впервые реализовали аналитическую службу
OLAP, предоставляющую возможности составления нерегламентированных (гибких) запросов и
анализа данных. В процессе работы с нерегламентированными запросами аналитик точно знает, на
какие вопросы клиент хотел бы получить ответы, и просто извлекает нужную информацию из куба
OLAP. Например, управляющий заведением типа Fast-food мог бы спросить: "Какова тенденция роста
доходов и прибыли от продажи гамбургеров за последние четыре квартала?"
При проведении специального анализа данных аналитик имеет представление о том, что
интересует его клиента, но перечня точно сформулированных вопросов у него нет. Например, в
компании известно, что некоторые принадлежащие ей магазины розничной торговли не приносят
дохода, но никто не понимает, чем это вызвано. Аналитик начинает навигацию по кубу данных OLAP,
следуя за предположением, которое кажется ему наиболее верным. При этом он то углубляется в
детали, то вращает размерности многомерного куба данных.
Исследование данных средствами DM отличается и от работы с нерегламентированными
запросами, и от специального анализа данных. При проведении исследования данных службы Analysis
Services путешествуют по информационным измерениям самостоятельно, отыскивают данные,
которые относятся к делу, и представляют эти данные пользователю.
SQL Server 2000 применяет для предоставления возможностей DM новый интерфейс
приложений (API), называемый OLE DB for Data Mining (OLE DB for DM).
В состав SQL Server 2000 вошли два алгоритма DM, так называемые деревья принятия решений
и алгоритм кластеризации.
Классификаторы, коды и технология их применения
Группировка информации при решении экономических задач осуществляется на
основе систем классификации и кодирования, позволяющих представить техникоэкономическую информацию в форме, удобной для ввода и обработки данных с помощью
вычислительной техники. Экономическая информация фиксируется в документах в виде
цифр и букв.
Количественно-суммовые основания показателей имеют цифровое выражение, а
признаки  буквенно-цифровое. К таким признакам можно отнести, например, название
учреждения (подразделения), фамилию работающего, вид операции, которые не всегда
удобны для автоматизированной обработки. Чтобы сделать эту информацию удобной для
восприятия человеком и машиной, потребовалось создание специальных средств
формализованного описания экономической информации. Эти средства включают целый
ряд разработанных классификаторов, входящих в Единую систему классификации и
кодирования (ЕСКК).
Систематизация экономической информации вызывает необходимость применения
самых разнообразных классификаторов:
 Общегосударственных (общероссийских), разрабатываемых в централизованном
порядке и являющихся едиными для всей страны.
 Отраслевых, единых для какой-то отрасли деятельности. Как правило, отраслевые
классификаторы разрабатываются в типовых проектах автоматизированной
обработки. Например, для бухгалтерского учета составлены коды планов счетов,
видов оплат и удержаний из заработной платы, видов операций движения
материальных ценностей и др.
 Локальных, которые составляются на номенклатуры, характерные для данного
предприятия, организации, банка (коды табельных номеров, подразделений,
клиентов и др.). Разработка локальных кодов ведется на местах.
Общегосударственные классификаторы (ОК) начали создаваться в стране по
постановлению Правительства в 1970-х годах и в настоящее время их создано около
четырех десятков. Условно Общегосударственные классификаторы делятся на 4 группы:
1. Классификаторы трудовых и природных ресурсов, например ОК профессий
рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов (ОКПДТР).
2. Классификаторы структуры отраслей (ОК видов экономической деятельности 
ОКВЭД), органов управления (система обозначений органов государственного
управления  СООГУ), административно-территориального делния (система
обозначений административно-территориальных объектов  СОАТО), предприятий и
организаций (ОКПО), форм собственности (ОКФС).
3. Классификаторы продукции (ОК промышленной и сельскохозяйственной
продукции  ОКП, ОК строительной продукции).
4. Классификаторы технико-экономических показателей (ОКТЭП), управленческой
документации (ОКУД), системы обозначений единиц измерения и др.
Приведем примеры построения некоторых ОК, имеющих наибольшее применение
при автоматизированной обработке учетной и финансово-кредитной информации.
Идентификационный номер налогоплательщика (ИНН)  десятизначный; первый и
второй знак означают территорию, третий и четвертый  номер государственной
налоговой инспекции, остальные  номер налогоплательщика и контрольный разряд.
ОК отрасли (ОКОНХ) с 01.01.2003 отменен, вместо него вступил в действие ОКВЭД,
во всех формах бухгалтерской отчетности теперь нужно указывать код по ОКВЭД.
ОК предприятий и организаций присваивается органами государственной статистики
предприятиям, организациям, фирмам любой формы собственности. Состоит из трех
блоков: 1  регистрационный номер, 2  наименование организации, 3 
ведомственная, территориальная и отраслевая принадлежность предприятия, организации,
фирмы. Регистрационный номер проставляется предприятиями и организациями в форме
финансовой отчетности. Два других блока используются органами государственной
статистики для автоматического ведения ОКПО на компьютере. Регистрационный номер
состоит из 7 знаков, построен по комбинированной системе, первые два знака означают
принадлежность к отрасли, последние  порядковый номер предприятия, организации;
например: отрасли промышленности присвоен код  01, лесному хозяйству  05 и т. д.
Приступая к составлению классификаторов, прежде всего, следует выяснить, какие
общегосударственные и отраслевые классификаторы можно использовать при решении
данной задачи, и только затем приступать к составлению локальных кодов.
Классификаторы приобретают особое значение в компьютерных информационных
системах. Кодированию в документах подлежат те признаки, по которым выполняется
группировка информации. Разработка кодов осуществляется при составлении технорабочего проекта. Наряду со специалистами по компьютерной обработке в этом процессе
значительную роль играют экономисты-пользователи.
Составление классификаторов выполняется в два этапа: первый этап 
классификация информации, второй  кодирование.
Классификация осуществляется в такой последовательности. Сначала выявляются
номенклатуры, подлежащие кодированию. К ним относятся те реквизиты-признаки,
которые используются для составления группировок. Затем по каждой номенклатуре
составляется полный перечень всех позиций, подлежащих кодированию. При этом
соблюдается логическая зависимость различных признаков в рассматриваемой
номенклатуре. Например, при кодировании территорий районы располагаются по
областям. Такой упорядоченный список, т. е. полный перечень однородных наименований
состоящий из отдельных строк  позиций, называется номенклатурой. В каждой
номенклатуре предусматривается некоторое количество резервных позиций на случай
появления новых объектов. Таким образом, можно отметить, что классификация
заключается в распределении элементов множества на подмножества на основании
признаков и зависимости внутри признаков.
После составления классификации выполняется следующий этап  кодирование.
Кодирование  процесс присвоения условного обозначения различным позициям
номенклатуры. Код  условное обозначение объекта знаком или группой знаков по
определенным правилам, установленным системой кодирования. Коды могут быть
цифровыми, буквенными, буквенно-цифровыми и состоять из одного или нескольких
знаков. При автоматизированной обработке предпочтение отдается информации,
закодированной в цифровой форме, как наиболее удобной для автоматической
группировки.
После присвоения кодов создается классификатор  систематизированный свод
однородных наименований и их кодовых обозначений.
Если при компьютерной обработке на предприятиях (организациях, фирмах)
осуществляется ввод данных с первичных документов, то документы предварительно
кодируются, коды проставляются вручную в соответствии с инструкцией в специально
отведенные места документа, в зоны постоянных и переменных признаков документа.
Контроль правильности проставления кодов осуществляется методом включения
контрольных сумм или введением дополнительного защитного кода.
Предусматривается хранение всех классификаторов в памяти компьютера, на
машинных носителях в информационной системе, в качестве словарного фонда или
условно-постоянной информации. В ряде организаций, например в Госкомстате России,
обеспечивается
автоматизированное
ведение
некоторых
общегосударственных
классификаторов.
Назначение кодов заключается в обеспечении группировки информации, подведении
итогов по всем группировочным признакам и их печати в свободных таблицах. Они
находят широкое применение при выполнении таких процедур обработки, как поиск,
хранение, выборка информации; значительно сокращают время ее передачи по каналам
связи.
Кодирование информации производится по определенной системе  совокупности
правил, определяющих построение кода. В настоящее время применяются несколько
систем кодирования экономической информации, среди которых наибольшее
распространение получили: порядковая, серийная, позиционная (иерархическая) и
комбинированная (фасетная). Выбор системы кодирования зависит от целого ряда
факторов, главными из которых являются количество выделяемых признаков в
номенклатуре, число позиций в каждом признаке и степень устойчивости номенклатуры.
При построении порядковой системы все позиции номенклатуры кодируются по
младшему признаку, без учета старших признаков. Всем позициям присваиваются
порядковые номера без пропуска номеров. Это код малозначный, простой по построению,
однако в нем учтен только младший признак, что затрудняет автоматическое получение
итогов по старшим признакам. Другой недостаток данной системы  отсутствие в
номенклатуре резервных позиций. Поэтому порядковая система имеет ограниченное
применение и используется при кодировании устойчивых однопризначных номенклатур.
Серийная система напоминает порядковую, но ею можно закодировать двух- и более
призначные номенклатуры, т. е. имеющие два и более признаков. Каждой группе старших
признаков номенклатур присваивается серия номеров. В пределах этой серии каждая
позиция младших признаков номенклатуры кодируется порядковым номером. Серийная
система предусматривает резервные номера для старших признаков номенклатуры. Эта
система удобна для обработки на ЭВМ в том случае, если в памяти машины содержатся
числовые значения серии номеров, характеризующие старшие признаки. ЭВМ
обеспечивает автоматическое кодирование всех старших признаков и получение сводных
итогов по всем группировочным признакам. Серийная система выполняется в такой
последовательности:
 определяется число группировочных признаков;
 устанавливается число позиций в каждом группировочном признаке;
 дается серия номеров старшим признакам с учетом резерва;
 производится порядковое кодирование младших признаков в пределах серий
номеров старших признаков с учетом резерва;
 составляется классификатор.
При позиционной системе кодирования четко выделяется каждый признак и ему
отводится один или несколько разрядов в зависимости от его значности. Затем каждый
признак кодируется отдельно, начиная с 1, 01, 001 и т. д. в зависимости от значности
признака. Этот код обеспечивает автоматическое формирование всех необходимых итогов
в соответствии с выделенными признаками.
Комбинированная система так же, как и позиционная, предусматривает четкое
выделение всех признаков номенклатуры. Но при этом каждый признак может
кодироваться по любой системе: порядковой, серийной или позиционной.
Комбинированная система более гибкая и широко применяется при решении
экономических задач, поскольку обеспечивает автоматическое получение всех
необходимых итогов в соответствии с выделенными признаками.
Последовательность разработки позиционных и комбинированных систем
кодирования следующая:
1. определяется число группировочных признаков и их соподчиненность;
2. устанавливается число позиций в каждом группировочном признаке;
3. производится кодирование порядковыми номерами сначала старшего признака,
затем следующих признаков внутри старших, каждый раз начиная с 1, 01, 001 в
зависимости от значности младшего признака в пределах его старшего признака;
4. составляется классификатор.
Кроме названных систем кодирования используются еще код повторения и
шахматная система, имеющие ограниченное применение. В качестве кода повторения
выступают номера каких-то номенклатур, например гаражный номер автомашины, номер
склада и др. Шахматная система применяется для кодирования двухпризначных
номенклатур с устойчивой связью. Она строится в виде таблицы и напоминает
позиционную систему.
Технология и области применения штрихового кодирования. Штриховое
кодирование является одним из типов автоматической идентификации, использующим
метод оптического считывания информации. Оно основывается на принципе двоичной
системы счисления: информация запоминается как последовательность 0 и 1. Широким
линиям и широким промежуткам присваивается логическое значение 1, узким  0. В
связи с этим штриховое кодирование представляет собой способ построения кода с
помощью чередования широких и узких, темных и светлых полос.
Существуют следующие виды штриховых кодов:
UPC  универсальный товарный код; разработан в США и применяется в странах
Америки.
EAN  товарный код; создан в Европе на базе UPC. Соответствует названию
Европейской ассоциации товарной нумерации, получившей в настоящее время статус
Международной организации (EAN International).
UCC/EAN  единый стандартизированный штриховой код; создан объединенными
усилиями организаций США и Канады (Uniform Code Council) и EAN International.
EAN и UCC/EAN находят применение во многих странах мира, в том числе и в
Российской Федерации.
В соответствии с видами различаются следующие штриховые коды: UPC-12, EAN-13,
EAN-14, EAN-8, UCC/EAN-128 (Code 39).
UPC-12 является двенадцатиразрядным кодом. Структура кода: первая цифра кода 
знак системы нумерации; пять цифр  номер производителя, следующие пять  код
продукта; последняя цифра является контрольной.
EAN-13 является тринадцатизначным кодом. Структура кода: первые три цифры кода
обозначают, как правило, страну-производитель, следующие четыре цифры  код
предприятия-производителя; затем пять цифр  код продукта; последняя цифра является
контрольной.
EAN-8 является восьмиразрядным кодом; используется для кодирования
малогабаритных упаковок. Структура кода: первые три цифры кода обозначают странупроизводитель товара, четыре следующие цифры  код продукта, последняя цифра
является контрольной.
EAN-14  четырнадцатиразрядный код с прямоугольным контуром. Он состоит из 13
разрядов, которые распологаются по значению в той же последовательности, что и EAN13, и одного дополнительного разряда. Этот дополнительный разряд указывается первым
и отражает специфику упаковки цифрами от 1 до 8, например, 1  групповая упаковка, 2
 упаковка партий в контейнер и т. д. Основное назначение EAN-14  идентификация
транспортной упаковки.
Code 39 получил свое название по сочетаемости элементов три из девяти. В каждом
знаке три элемента являются широкими, остальные шесть  узкими. Для отображения
кода используются 43 символа, включая все прописные буквы, цифры от 0 до 9 и семь
особых знаков (- . $ / + % пробел). Code 39 также не имеет фиксированной длины, может
варьироваться до 40 разрядов.
Современной версией кода Code 39 является UCC/EAN-128  алфавитно-цифровой
код, также не имеющий фиксированной длины; дающий полную характеристику предмета
поставки. Составляющими кода являются: светлое поле, стартовый знак (А, В и С),
обеспечивающий использование наиболее полного набора знаков, знак функции,
позволяющий автоматически контролировать отличие символики кода от других
символик, данные, контрольное число. Основное преимущество кода UCC/EAN-128
заключается в более плотном представлении цифровых данных, что позволяет сэкономить
много места.
Применение штриховых кодов UPC-12, EAN-13, EAN-14, EAN-8 регулируется
международными и национальными организациями. В частности, в Российской
Федерации такой организацией является Ассоциация автоматической идентификации. Эта
организация устанавливает номера предприятий в кодах EAN-13 и EAN-14 и номера
продуктов в коде EAN-8. Код страны присваивается EAN International. Использование
кодов UCC/EAN-128 (Code 39) регулируется соответствующими международными и
национальными стандартами.
Цель штрихового кодирования информации заключается в отражении таких
информационных свойств товара, которые обеспечивают реальную возможность
проследить за их движением к потребителю, что связано с повышением эффективности
управления производством.
Необходимость внедрения штриховых кодов продиктована чрезвычайно большим
объемом поставок, т. е. огромным количеством товаров (наименований), что влечет за
собой практически неуправляемый поток информации, территориальной разбросанностью
взаимосвязанных организаций и предприятий, недостаточной информацией о свойствах
товара на его упаковке и в сопровождающей документации, отсутствием достоверной и
своевременной информации у поставщиков продукции о поступлении товара к
покупателю.
Использование штриховых кодов обеспечивает деятельность различных
производителей и потребителей на едином товарном рынке путем использования единого
кода по всей цепочке взаимосвязанных партнеров, защиту потребителя от
недобросовестности изготовителей или продавцов продукции, управление потоками
информации по запросу и в реальном масштабе времени на основе идентификации любого
объекта, а также обмен информацией как внутри организации, так и между организациями
с помощью методов и средств электронного обмена данными.
Система штрихового кодирования информации представляет собой совокупность
вида штриховых кодов и технических средств нанесения на носители информации,
верификации качества печати, считывания с носителей, а также предварительной
обработки данных.
Основными техническими средствами нанесения штриховых кодов на носители
информации (бумага, самоклеющаяся пленка, металл, керамика, текстильное полотно,
резина и др.) являются оборудование для изготовления мастер-фильмов (шаблонов
штриховых кодов), компактные печатающие устройства различного принципа действия.
Контроль, качества печати штриховых кодов может быть осуществлен
специализированным оборудованием, оснащенным соответствующими программными
средствами. Для считывания штрихового кода с носителей информации используются
сканирующие устройства различного типа: контактные карандаши и сканеры; лазерные
сканеры и мобильные терминалы, считывающие информацию на расстоянии. Мобильный
терминал обеспечивает помимо считывания информации с носителей предварительную
обработку данных и их передачу на компьютер для дальнейшего обобщения и анализа.
15. Телекоммуникации
Телекоммуникационная революция
Основоположник идеологии информационного общества Д.Белл
в книге
"Социальные рамки информационного общества" большое значение придает
конвергенции электронно-вычислительной техники с техникой средств связи и
утверждает, что "в наступающем столетии решающее значение для экономической и
социальной жизни, для способов производства знания, а также для характера трудовой
деятельности человека приобретет становление нового социального уклада, зиждущегося
на телекоммуникациях". Сегодня реализация идеологии работы компании,
ориентированной на ее клиентов и партнеров невозможна без современных средств
телекоммуникаций.
Телекоммуникации (от греческого tele  вдаль, далеко, и латинского communicatio
- общение)  это технические средства и способы дистанционной передачи
информации.
В настоящее время для передачи информации в различном её виде (текст,
изображение, звук, цифра) на большие расстояния изобретено огромное
количество разнообразных технических средств, таких как телеграф и его
разновидность телекс, телефон, радио, телевидение, а также появившиеся
сравнительно недавно  телефакс, цифровая телефония (ISDN), сотовая,
транкинговая и пейджинговые виды радиосвязи, компьютерные
коммуникации. Все перечисленные виды связи в настоящее время
немыслимы без спутниковой связи. Все перечисленные виды связи дополняя
и взаимодействуя друг с другом образуют единую информационную
магистраль.
Компоненты и функции телекоммуникационных систем
Любые виды сообщений передаются с помощью сигналов. Сигналы
могут быть звуковые, световые, тепловые и другие, но сообщения
передаются преимущественно электрическими сигналами с помощью систем
электрорадиосвязи, а в последнее время все большее развитие получают
системы оптоволоконной связи.
Источники сообщений и соответствующие им первичные сигналы могут
быть непрерывными (аналоговыми) и дискретными. Аналоговым называется
источник, который за конечный интервал времени может иметь бесконечное
множество состояний (например, генератор электрического тока на
электростанции и электрический ток в сети). Другими словами, аналоговый
сигнал  это непрерывное изменение какой-либо физической величины во
времени (напряжения, тока, давления и т.п.). Дискретный сигнал
представляется обычно двумя состояниями какой-либо физической
величины. Простейший пример  азбука Морзе, двоичный код (0,1).
При осуществлении связи отправитель подает сообщение на передатчик,
в котором сообщение, представленное сигналами любого вида (речь,
изображение и т.п) превращается в электрический сигнал (аналоговый или
дискретный), а в приемнике
происходит обратное преобразование
электромагнитного сигнала в сообщение. Передатчик и приемник связаны
между собой каналом связи.
Канал (канал связи)  средство односторонней передачи данных (ПД).
Примером канала может быть полоса частот, выделенная одному
передатчику при радиосвязи. В некоторой линии можно образовать
несколько каналов связи, по каждому из которых передается своя
информация. При этом говорят, что линия разделяется между несколькими
каналами. Существуют два метода разделения линии передачи данных:
временное мультиплексирование (иначе разделение по времени или TDM),
при котором каждому каналу выделяется некоторый квант времени, и
частотное разделение (FDM  Frequency Division Method), при котором
каналу выделяется некоторая полоса частот. Канал передачи данных 
средство двустороннего обмена данными, включающие средства
кодирования данных и линию передачи данных. По природе физической
среды передачи данных различают каналы на оптических линиях связи, в
которых сигнал распространяется по световодам (стеклянным трубкам,
внутренняя сторона которых имеет зеркальное покрытие), проводных
(медных) линиях связи и беспроводные. В свою очередь, медные каналы
могут быть представлены волноводами (медными параллелепипедами,
посеребренными внутри), коаксиальными кабелями (центральный провод
внутри цилиндрического диэлектрика, покрытый сверху металлической
оплеткой, например, кабель для подключение телевизора к антенне) и
симметричными кабелями (многожильные, витая пара), а беспроводные 
радио- и инфракрасными каналами.
По способу обмена сведениями между абонентами различают три вида
связи. Дуплексная связь позволяет осуществлять одновременный,
двусторонний обмен. При полудуплексной связи обмен информацией в
обоих направлениях осуществляется попеременно. Возможна также работа
только на прием или только на передачу (симплексный канал).
В зависимости от числа каналов связи в аппаратуре ПД различают однои многоканальные средства ПД. В локальных вычислительных сетях и в
цифровых каналах передачи данных обычно используют временное
мультиплексирование, в аналоговых каналах  частотное разделение.
Если канал ПД монопольно используется одной организацией, то такой
канал называют выделенным, в противном случае канал является
разделяемым или виртуальным (общего пользования). К передаче
информации имеют прямое отношение телефонные сети, вычислительные
сети передачи данных, спутниковые системы связи, системы сотовой
радиосвязи.
Кратко рассмотрим каждый из видов связи.
Виды каналов связи: проводная, многоканальная, кабельная, оптоволоконная.
Телеграфная связь является исторически первым видом электросвязи и в
настоящее время утрачивает свои позиции вследствие развития более
прогрессивных видов телекоммуникаций. Однако в России, где еще
недостаточно развита телекоммуникационная инфраструктура, она пока
обеспечивает более надежную и более доступную для многих регионов связь,
чем телефон. Значение телеграфной связи заключается и в том, что здесь
впервые был использован двоичный код, который нашел исключительное
применение в современных ЭВМ и системах связи.
В телеграфе сообщения передаются дискретными кодированными
сигналами (сначала код Морзе, а затем код Бодо). Каждый знак сообщения,
передаваемый по телеграфу, содержит 7 бит. Используемый код состоит из
двух служебных (старт и стоп) и пяти значащих битов длительностью 20
миллисекунд. Поэтому для передачи одной буквы сообщения требуется 0.15
секунды, что и определяет низкую скорость передачи сообщений (~ 50
бит/сек).
Наряду с низкой скоростью передачи сообщений, другим недостатком
телеграфа является ограниченные возможности для выхода в
международную телеграфную сеть. Абонентские пункты международной
телеграфной связи размещены обычно на центральных телеграфах городов.
Телеграфные аппараты, в которых наряду с общепринятой для такого вида
связи системой кодирования используются различные сокращения и
упрощенная конструкция фраз, получили название телекс. Такие устройства
используют для обмена служебной текстовой информацией между
предприятиями. С этой целью создана специальная сеть абонентских
пунктов, на которых устанавливаются телетайпы.
Телефонная связь, начавшая действовать в 1876 г. (изобретена А.
Беллом), к настоящему времени превратилась в разветвленную глобальную
систему связи. С помощью нее передается речь, факсимильные данные.
Новое революционное развитие телефонная связь получила с появлением
сотовой радиотелефонии, Интернет и цифровой телефонии (ISDN).
Телефонная сеть России представляет собой единую, иерархическую
систему узлов соединений абонентов. Основу сети составляют
автоматические телефонные станции. АТС соединяются между собой и
абонентами с помощью кабельной сети. Узлы коммутации разделены на
классы: класс 1, класс 2, междугородние АТС и районные АТС. Абоненты
соединяются между собой по радиальному принципу. АТС 1 и 2 класса по
принципу «каждый с каждым», а промежуточные узлы коммутации могут
использовать смешанный принцип соединения.
Неотъемлемой частью любого среднего и крупного офиса современной компании
стала учрежденческая АТС. Учрежденческие АТС, представленные сейчас на рынке по
принципу работы делятся на 2 класса: аналоговые и цифровые. Аналоговая телефонная
станция представляет собой интеллектуально-управляемый набор реле, способный
осуществлять коммутацию каналов между телефонными портами станции (включая
музыку на ожидание), осуществлять удержание линии и ряд других функций, жестко
привязанных к конструкции конкретной модели. Цифровая АТС представляет собой
специализированный компьютер, имеющий цифровые и аналоговые порты для
подключения, соответственно, цифровых или аналоговых телефонных линий, других
периферийных устройств, и выполняющий те действия с поступающей из портов
информацией, которые запрограммированы в его памяти. Цифровая АТС является очень
гибким устройством, способным предоставить ряд исключительно важных для бизнеса
функций, множество дополнительных возможностей, обеспечивающих удобство
эксплуатации. К ним относятся многосторонняя конференц – связь, гибкое направление
входящих вызовов на различные аппараты, перенаправление вызова со своего аппарата на
другой, поисковый вызов по всем аппаратам, выход на внешнюю линию.
Факсимильная связь. Для оперативной передачи документов предприниматель
может использовать факсимильную связь, которая является разновидностью телефонной
связи. Сам факсимильный аппарат скомбинирован с номеронабирателем и телефонной
трубкой. Факсимиле (от латинского facsimile – «делай подобное»)
это точное
воспроизведение на бумаге передаваемого плоского изображения. В передающем
аппарате документ считывается с помощью линейки светочувствительных элементов,
расположенной перпендикулярно сканируемому листу. Информация о яркости отдельных
точек преобразуется в электрический сигнал, кодируется, и передается по телефонной
линии. Принимающий аппарат декодирует получаемые сигналы и передает их на
печатающее устройство. В большинстве типов телефаксов используется термопечать и
специальная термобумага, потемнение которой зависит от степени нагревания. Поэтому в
приемном устройстве имеется линейка точечных нагревательных элементов, температура
нагрева которых пропорциональна величине протекшего тока, определяемого степенью
яркости точек передаваемого документа. Сканируемый документ в передающем
устройстве и термобумага в приемном устройстве протягиваются с одинаковой
скоростью. Протяжка осуществляется последовательными шагами. Один цикл длится
несколько миллисекунд, что обеспечивает высокую скорость печати. Режим передачи и
приема изображения автоматически согласуются с помощью специальных сигналов перед
началом сеанса.
В телефаксах последних модификаций вместо термопечатающих устройств
используются струйные и лазерные принтеры. Время передачи документа формата А 4 у
большинства телефаксов составляет 10-15 секунд.
Модем. Если телефонная связь используется для обмена данными между
компьютерами, то необходимо устройство согласования аналоговой телефонной сети с
цифровым представлением данных для обработки их на компьютере.
Большинство современных модемов позволяют организовать связь не только между
персональными компьютерами, но и между компьютером и телефаксом (факсмодем),
телеграфом и компьютером (телеграфный модем). Обмен сообщениями между
компьютерами в малонаселенных районах без телефонной сети может осуществляться с
помощью радимодема. Выбор модема определяется конкретной задачей, которую ставит
перед собой пользователь и качества и типа линии связи.
Цифровые системы телекоммуникаций. Аналоговые системы связи все меньше
отвечают требованиям времени, хотя из-за своей доступности они еще достаточно широко
используются для телефонии и низкоскоростной передачи данных. Более высокими
скоростями передачи отличаются выделенные цифровые каналы связи, построенные на
основе медных кабелей, оптоволокна, беспроводных и спутниковых каналов связи. Сейчас
развиваются очень перспективные сети c асинхронным режимом передачи данных (ATM).
Реально доступны, в том числе в ряде городов России, услуги сетей с ретрансляцией
кадров (frame relay), обычно базирующихся на выделенных линиях и поддерживающих
многоточечные топологии. Сети frame relay могут использоваться для передачи
различных видов трафика. В ряде стран, прежде всего в США, началось внедрение
технологий высокоскоростной передачи интегрированных данных по сетям кабельного
телевидения (КТВ) и обычным телефонным проводам (xDSL). Получают развитие такие
технологии, как SMDS (Synchronous Multimegabit Digital Service  многоточечная
передача данных на основе коммутации ячеек) и B-ISDN (Broadband ISDN широкополосная ISDN). Эти технологии очень перспективны, но пока мало доступны и
дороги.
Технология ISDN. В России наибольшее распространение уже получила технология
ISDN. Что же такое ISDN? Согласно определению Международного Союза Связи,
головной организации по разработке телекомуникационных стандартов, ISDN
представляет собой "набор стандартных интерфейсов для цифровой сети связи". По своей
сути ISDN  это цифровой вариант аналоговых телефонных линий с коммутацией
цифровых потоков, или, иначе, сеть из цифровых телефонных станций, соединенных друг
с другом цифровыми каналами передачи данных.
Рассмотрим возможности ISDN, а также в общих чертах определим
сферу применения данной технологии. В первую очередь следует сказать о
значительно более высоких скоростях передачи информации по отношению к
аналогичным показателям, характерных для аналоговой телефонии. Обмен
данными по линиям ISDN осуществляется с более высокими скоростями и
значительно большей надежностью, чем с помощью самых скоростных
модемов. Технология ISDN обеспечивает передачу данных со скоростью 64
Кбит/с при одном и 128 Кбит/с при двух каналах связи. Вторая
примечательная особенность, отличающая ISDN от аналоговых принципов
передачи сигналов, заключается в значительно более широком диапазоне
типов передаваемых сообщений. Собственно говоря, весь "диапазон",
используемый в аналоговой телефонии, ограничивался передачей речевых
сигналов. ISDN же предоставляет пользователям поистине уникальный
сервис: помимо традиционного обмена звуковой информацией, они
получают возможность обмениваться цифровыми данными, текстом и
движущимся видеоизображением. При этом и скорость, и надежность, и
качество передаваемых сообщений настолько высоки, что способны
удовлетворить требованиям самого взыскательного пользователя. Третьей
важной особенностью, весьма привлекательной для пользователей, является
адаптируемость средств ISDN с существующими аналоговыми телефонными
сетями. К числу важных факторов следует также отнести простоту
использования, дружественный и удобный интерфейс, эффективные средства
управления, большое количество сервисных функций (до 230), высокое
качество передачи информации и высокую гарантию ее сохранности при ее
прохождении по каналам связи.
Перечисленные возможности ISDN позволяют широко использовать
данную технологию в самых различных областях. Помимо применения ISDN
в качестве привычного средства телефонной связи, цифровая технология
передачи сигналов является идеальной системой для многих предприятий и
фирм в плане работы с удаленными пользователями, а также для организации
эффективного доступа в Internet, организации видеоконференций и т . д.
Радиоканалы: пейджинговая, сотовая, транкинговая, спутниковая
системы связи.
Одним из существенных недостатков проводных типов связи является
отсутствие мобильности, поскольку абонент жестко привязан к линии связи.
Этого недостатка лишены различные виды радиосвязи. Широкое
распространение в настоящее время получили пейджинговая, сотовая и
транкинговая виды мобильной радиосвязи.
Пейджинговая связь. Системы персонального радиовызова, обеспечивающие
одностороннюю передачу информации своим абонентам в пределах обслуживаемой зоны,
являются сегодня одним из массовых и наиболее доступных средств связи. Сети этой
подвижной связи в России создаются на основе систем и средств, соответствующих
международным стандартам.
Необходимость разработки и использования систем персонального
радиовызова обусловлена тем, что до недавнего времени в различных
отраслях производства, на транспорте и в сфере обслуживания между
работниками, деятельность которых сопряжена с пребыванием на каких-либо
объектах или с передвижением по городу, могла осуществляться только
радиотелефонная связь. Сложность реализации такой связи определялась
ограниченностью и занятостью диапазона радиочастот, громоздкостью и
высокой стоимостью аппаратуры. Использование же систем персонального
радиовызова позволяет избежать указанных трудностей и осуществить
избирательный вызов по узкополосному каналу любого из абонентов,
свободно передвигающихся в пределах города и его окрестностей
Устройство, которое обеспечивает этот вид связи называется пейджер. Термин
пейджер происходит от американизированного английского глагола «to page – вызывать,
громко выкликать фамилию». Пейджер – это миниатюрный постоянно включенный
радиоприемник с жидкокристаллическим дисплеем. Сообщение по пейджинговой связи
передается следующим образом. Абонент, отправляющий сообщение, звонит по телефону
оператору, называет номер абонента получателя и диктует сообщение, которое заносится
в компьютер. С компьютера оператора сообщение поступает на пейджинг – консоль, где
оно кодируется и поступает на базовый передатчик, обслуживающий данную территорию.
Время получения сообщения колеблется от 15 сек до 5 минут. При получении сообщения
пейджер подает звуковой или вибрационный сигнал. Если сообщение не прочитано на
экране дисплея, то пейджер один раз в две минуты будет сигнализировать об этом. Зона
уверенного приема пейджинговой связи составляет 50 –100 км в зависимости от
мощности передающей радиостанции.
Применение систем персонального радиовызова в значительной мере сокращает
потерю времени на поиски требуемого абонента. Системы персонального радиовызова,
рационально сочетающиеся с телефонной сетью, доступны для значительного числа
абонентов. Они завоевали широкое признание во многих странах. В мире общее число
абонентов таких систем исчисляется миллионами. Наряду с системами персонального
радиовызова городского типа разработаны системы государственных и континентальных
масштабов, использующие спутники.
В последнее время все большее распространение получают ведомственные, или
локальные пейджинговые сети, построенные по радиальному принципу и используемые в
рамках какого-либо предприятия для обеспечения оперативной связи руководства с
сотрудниками. Такие сети предназначены для организации связи внутри зданий и на
прилегающих к ним территориях. Типичные области применения локальных сетей:
гостиницы, больницы, аэропорты, крупные промышленные предприятия. Основными
особенностями ведомственных сетей является ограниченное число абонентов и
сравнительно небольшой радиус действия (до 5 км).
Таким образом, внедрение систем персонального радиовызова во многие отрасли
производства, торговли и т.п., позволяет повысить производительность труда на
подвижных объектах, добиться экономии материально-трудовых ресурсов, обеспечить
автоматизированный контроль технологических процессов, создать надежную систему
управления транспортными средствами, распределенными на большой территории.
Американские компании SkyTelCorp и Motorola организовали разработку и выпуск
пейджеров нового поколения,
которые обеспечивают
двухсторонний обмен
сообщениями на частотах 1930 — 1990 МГц. В отличие от пейджинга возможно
подтверждение получения сообщения и даже проведение некоторого подобия диалога.
Двухсторонние пейджеры позволяют при помощи Internet посылать и принимать
сообщения, передаваемые по электронной почте абонентам, постоянно находящимся в
разъездах.
Сотовая радиосвязь.В мобильной радиотелефонной связи используется
ультракоротковолновый диапазон радиоволн (450 – 1800 МГц). Радиоволны в этом
частотном диапазоне распространяются только в пределах прямой видимости. Поэтому
для увеличения дальности связи потребовались особые решения. В 70-е годы в Швеции
появился новый принцип организации связи, который позволил увеличить дальность
связи, число абонентов и повысить качество связи. Было предложено разбивать
обслуживаемую территорию на небольшие участки, называемые сотами, или ячейками.
Наиболее подходящей фигурой для построения сот является шестиугольник, так как, если
антенну с круговой диаграммой направленности устанавливать в его центре, то будет
обеспечен доступ почти ко всем участкам соты (Рис.5).
Рис.5. Структурная схема построения сети сотовой связи
MS — подвижная станция; BTS — базовая станция; MSC – центры коммутации,
PSTN— телефонная сеть общего пользования
Вся территория, обслуживаемая сотовой связью, разбивается на равновеликие ячейки
 соты. В центре каждой соты размещается базовая станция (BTS). Базовые станции
соединяются кабелем с центрами коммутации (MSC), которые в свою очередь
соединяются с АТС (PSTN). В соседних ячейках для переговоров используются разные
частоты (f1, f2, f3). Эти же частоты используются через одну ячейку. В этом и
заключается одно из преимуществ сотовой связи, которое позволяет на трех частотах
обслуживать большую территорию. Радиотелефоны при перемещении из одной ячейки в
другую автоматически настраиваются на нужную частоту. Настройка осуществляется
контроллером базовой станции по уровню поступающего сигнала. Когда уровень сигнала,
поступающего на базовую станцию становится ниже уровня для обеспечения
качественной связи, базовые станции обслуживающие соседние ячейки ищут сигнал этого
радиотелефона и при обнаружении сигнала заданного уровня переключают управление.
Радиотелефон автоматически переходит на частоту другой ячейки. Размер соты
колеблется от 500 метров до 15 километров
В настоящее время для организации связи используются аналоговые и цифровые
системы связи, но последние постепенно вытесняют аналоговые системы. Наибольшее
распространение в России получает стандарт GSM (Global Systems for Mobile
Communications)  цифровой стандарт, который изначально разрабатывался как общий
стандарт сотовой связи для объединенной Европы. С 1991 г. GSM получил широкое
распространение в Европе, Австралии, Африке, на Среднем Востоке. Цифровое
кодирование сигнала позволяет избежать помех и обеспечить конфиденциальность
переговоров. Появление "двойников" у абонентов сетей GSM практически невозможно.
Однако главное достоинство этого стандарта состоит в другом  он предоставляет
пользователям возможность перемещения по городам и странам без изменения номера
телефона. Правда, технология GSM требует большего, чем другие стандарты, числа
базовых станций и, как следствие, - больших инвестиций для обеспечения хорошей связи.
Другой недостаток заключается в том, что пока не удалось разработать технические
решения, позволяющие реализовать скорость передачи данных свыше 9,6 кбит/с. А
работать на канале с подобной пропускной способностью  не самое большое
удовольствие.
В рамках стандарта GSM приняты пять классов подвижных станции: от модели 1-го
класса с выходной мощностью до 20 Вт, устанавливаемой на транспортных средствах, до
модели 5-ro класса с максимальной выходной мощностью до 0,8 Вт. Цифровые системы
сотовой подвижной связи представляют собой системы второго поколения. По сравнению
с аналоговыми системами они предоставляют абонентам больший набор услуг и
обеспечивают повышенное качество связи, а также взаимодействие с цифровыми сетями с
интеграцией служб (ISDN) и пакетной передачи данных (PDN).
Стандарт GSM, кроме того, предоставляет своим пользователям ряд услуг, которые
не реализованы (или реализованы не полностью) в других стандартах сотовой связи. К
ним относятся:
 Использование интеллектуальных SIM-карт для обеспечения доступа к каналу и
услугам связи;
 Шифрование передаваемых сообщений;
 Закрытый от прослушивания радиоинтерфейс;
 Аутентификация абонента и идентификация абонентского оборудования по
криптографическим алгоритмам;
 Использование служб коротких сообщений, передаваемых по каналам
сигнализации;
 Автоматический роуминг1 абонентов различных сетей GSM в национальном и
международном масштабах;
 Межсетевой роуминг абонентов GSM с абонентами сетей стандартов DCS1800,
PCS1900, DECT, а также со спутниковыми сетями персональной радиосвязи (Globalstar,
Inmarsat-Р, Iridium).
Кроме перечисленных функций, стандарт GSM cегодня является наиболее развитым
средством, которое позволяет связать персональный компьютер с Internet через сотовый
телефон. Аппарат, весящий около 400 г, обеспечивает не только полный набор
традиционных функций GSM-телефона, но и возможности факсимильной связи,
электронной почты. Он также служит адресной книгой, блокнотом и терминалом для
передачи кратких сообщений.
Стандарт GSM предусматривает работу передатчиков в двух диапазонах частот.
Полоса частот 890 — 915 МГц используется для передачи сообщений с подвижной
станции на базовую, а полоса частот 935 — 960 МГц — для передачи сообщений с
базовой станции на подвижную (абоненту). В отведенной для приема/передачи полосе
частот шириной 25 МГц размещается 124 канала связи.
Кроме стандарта GSM, в России используются стандарты NMT (450 МГц аналоговая
связь), стандарт AMPS (800 МГц).
Перспективным считается использование многомодового телефонного аппарата,
который позволит абоненту пользоваться одновременно системами спутниковой, сотовой
и, так называемой, микросотовой связи, которая обеспечивает коммуникацию в пределах
одного или нескольких близко расположенных зданий. Многомодовый аппарат
Слово роуминг (или роаминг) происходит от английского roam - бродить. Автоматический роуминг в GSM
- это возможность перемещаться в пространстве (в том числе и за границу) со своим телефоном.
1
безпроводной телефонии является, по сути, разновидностью средства сотовой телефонной
связи и основан на использовании разных уровней доступа к абоненту:
 первый уровень (пикосота)  поддерживает доступ в пределах квартиры или
одного этажа здания, характеризуется минимальной дальностью связи,
максимальной телефонной нагрузкой и ограниченной мобильностью;
 второй уровень (микросота) позволяет осуществлять связь большей дальности,
например, в пределах здания, но отличается меньшей нагрузкой;
 третий уровень (макросота) отличается большей мобильностью, чем первые две,
осуществляет связь за пределами здания, но характеризуется более низкой
полезной нагрузкой (системы сотовой связи типа GSM-900/1800);
 четвертый уровень (гиперсота) осуществляет связь с абонентами, находящимися
вне зоны действия обычных сотовых систем, например, на борту самолета или
океанского лайнера.
К сожалению, развитие сотовых сетей в России сдерживается высокой стоимостью
услуг. Сотовая связь здесь обходится дороже, нежели в большинстве других стран.
Многоканальная транкинговая радиосвязь.До появления сотовых телефонов в
России для организации мобильной, адресной, производственной связи (милиция,
нефтяные компании, железные дороги и т.д.) широко использовалась и продолжает
развиваться многоканальная транкинговая система. Сегодня эти системы приобрели
новые свойства и стали удобными для массового пользователя, составив серьезную
конкуренцию сотовой связи.
Транкинг – это автоматическое предоставление по запросу для связи любого
свободного канала. Транковая система представляет собой сеть, состоящую из нескольких
вышек-ретрансляторов, оснащенных специальной аппаратурой, соединенной с городской
телефонной сетью. Транкинговый телефон сочетает в себе функции мобильного сотового
телефона и радиостанции. В зависимости от запросов потребителей и функционального
предназначения, все радиостанции делятся на три типа. Носимые (портативные)  имеют
небольшие размеры и вес, выходная мощность такой радиостанции не превышает 5 Ватт.
Автомобильные  имеют габариты автомобильной магнитолы и специально
сконструированы для установки в автомобилях. Выходная мощность  до 25 Ватт.
Стационарные  предназначены для размещения в закрытых помещениях. Их выходная
мощность  40 Ватт
Несмотря на то, что сотовая связь имеет два бесспорных преимуществах по
сравнению с транкинговой, обеспечивая двустороннюю (дуплексную) связь и малые
размеры самого аппарата, и являясь более комфортной, она достаточно дорога за счет
абонентской платы. Кроме того, транкинговая связь имеет и ряд других преимуществ для
предпринимателя.
 Она позволяет организовать на предприятии корпоративную сеть для оперативного
управления мобильным рабочим персоналом независимо от их местонахождения.
 Дает возможность осуществлять режим групповой связи и проводить селекторные
совещания.
 В режиме индивидуальной связи обеспечивает необходимую конфиденциальность
переговоров.
 Обеспечивает выход в городскую телефонную сеть
Современные системы транковой связи позволяют осуществлять односторонюю и
двустороннюю связь емкостью до 2000 абонентов и обслуживать зону протяженностью до
100 км.
Спутниковые системы связи. Для передачи данных на большие расстояния
используются медные и волоконнооптические кабельные линии, радиорелейные линии и
спутниковые системы связи. Спутниковые системы связи в силу своих преимуществ
занимают все большее место в системе передачи данных. Так, если в 1997 г. 30%
международного трафика проходило по спутниковым каналам, а 70%  по наземным
линиям, то в 2001 г. доля спутниковых каналов увеличилась до 42%. Кроме того,
спутниковые системы позволяют реализовать такие применения информационных
технологий, которые недоступны при других способах телекоммуникаций.
Рис.6. Спутниковая связь
Структура спутниковых каналов передачи данных проиллюстрирована на примере
широкоизвестной системы VSAT (Very Small Aperture Terminal) (Рис.6). Наземная часть
системы представлена совокупностью комплексов, в состав каждого из них входят
центральная станция ЦС (В) и абонентские пункты АП (А,Б). Связь ЦС со спутником
происходит по радиоканалу (пропускная способность 2 Мбит/с) через направленную
антенну диаметром 1...3 м и приемопередающую аппаратуру. АП подключаются к ЦС с
помощью многоканальной аппаратуры через телефонные линии или по радиоканалу через
спутник. Те АП, которые соединяются по радиоканалу (это подвижные или
труднодоступные объекты), имеют свои антенны, и для каждого АП выделяется своя
частота. ЦС передает свои сообщения широковещательно на одной фиксированной
частоте, а принимает на частотах АП.
Спутниковые системы, ориентированные на предоставление услуг
радиотелефонной связи и передачи данных, разделяют на несколько типов. В
основу их классификации положены следующие признаки: тип
используемых орбит,
вид предоставляемых услуг и принадлежность
системы к службе.
Спутники могут находиться на геостационарных (высота 36 тысяч км) или низких
орбитах (от 200 до 12000 км). При геостационарных орбитах заметны задержки на
прохождение сигналов (туда и обратно около 520 мс). Возможно покрытие поверхности
всего земного шара с помощью четырех спутников. В низкоорбитальных системах
обслуживание конкретного пользователя происходит попеременно разными спутниками.
Чем ниже орбита, тем меньше площадь покрытия и, следовательно, нужно или больше
наземных станций, или требуется межспутниковая связь, что естественно утяжеляет
спутник. Число спутников также значительно больше (обычно несколько десятков).
Спутники на геостационарных орбитах оптимальны для систем радио и
телевизионного вещания, где задержки не сказываются на качественных
характеристиках сигналов. Однако они не могут вследствие задержки
сигнала обеспечить высокое качество телефонной связи. Зона охвата
геостационарных КА не включает в себя высокоширотные районы (выше
76,50 с.ш. и ю.ш.), т. е. действительно глобальное обслуживание не
гарантируется. Поэтому для обеспечения телефонной связи используются
средневысотные и низковысотные спутники.
Низкоорбитальные системы связи подразделяются по виду предоставляемых услуг на
системы передачи данных , радиотелефонные системы и системы широкополосной связи.
В соответствии с Регламентом радиосвязи различаются три основные
службы — фиксированная спутниковая служба (ФСС), подвижная
спутниковая служба (ПСС) и радиовещательная спутниковая служба (РСС).
Сегодня наиболее интенсивно осваиваются низкие наклонные и
полярные орбиты высотой 700—1500 км, а также экваториальные высотой 2
тыс. км. Системы с низкими наклонными и полярными орбитами
существуют уже около 30 лет и применяются для организации мобильной и
персональной связи, для научно-исследовательских целей, дистанционного
зондирования,
навигации,
метеорологических
наблюдений,
фотографирования поверхности Земли. На их основе также созданы системы
слежения за перемещением особо важных грузов, предметов и людей,
системы диспетчеризации общественного и специального транспорта,
системы обеспечения безопасности стационарных объектов (коттеджей,
офисов) и автомобильные охранные системы.
Спутники на низких орбитах обладают значительными преимуществами перед
другими КА по энергетическим характеристикам, но проигрывают им в
продолжительности сеансов связи и времени активного существования КА. Если период
обращения спутника составляет 100 мин, то в среднем 30% времени он находится на
теневой стороне Земли. Аккумуляторные бортовые батареи испытывают приблизительно
5 тыс. циклов зарядки/разрядки в год, вследствие чего срок их службы, как правило, не
превышает 5—8 лет.
Примерами российских систем спутниковой связи с геостационарными
орбитами могут служить системы Инмарсат и Runnet. Так, в Runnet
применяются геостационарные спутники "Радуга". Один из них, с точкой
стояния 85 градусов в.д., охватывает почти всю территорию России. В
качестве приемопередающей аппаратуры (ППА) используются станции,
работающие в сантиметровом диапазоне волн (6,18...6,22 ГГц и 3,855...3,895
ГГц соответственно). Диаметр антенн 4,8 м.
Примеры сетей с низкоорбитальными спутниками  система глобальной
спутниковой телефонной связи "Глобалстар". В систему входит 48
низкоорбитальных (высота 1400 км) спутников. Каждая наземная станция
имеет одновременно связь с тремя спутниками. У спутника шесть
сфокусированных лучей по 2800 дуплексных каналов каждый.
Обеспечиваются телефонная связь для труднодоступных районов,
навигационные услуги, определение местонахождения подвижных объектов.
Другая глобальная спутниковая сеть Iridium, имеющая и российский сегмент,
включает 66 низкоорбитальных спутников, диапазон частот 1610-1626,5
МГц. В российской системе Глоснасс  24 спутника.
Типы и классификация компьютерных сетей
Компьютерные коммуникации служат для дистанционной передачи
данных с одного компьютера на другой и являются не только самым новым,
но и самым перспективным видом телекоммуникаций. Они обладают рядом
неоспоримых преимуществ по сравнению с традиционными средствами
общения людей и передачи информации  позволяют не только передавать,
получать, но и хранить, и обрабатывать информацию. Проблема передачи
информации с одного компьютера на другой возникла практически
одновременно с появлением компьютеров. Можно, конечно, передавать
информацию с помощью внешних носителей информации – магнитных или
компакт – дисков. Но этот способ достаточно медленный и неудобный.
Значительно лучше соединить компьютеры кабелем, загрузить специальную
программу для передачи информации и, таким образом, получить
простейшую компьютерную сеть. Например, для создания прямого
соединения компьютеров, работающих под управлением операционной
системы Windows, не требуется специального программного и аппаратного
обеспечения.
При объединении нескольких компьютеров процесс обмена информацией
становится сложнее, однако принципы соединения остаются те же, что и для
двух компьютеров. Для подключения компьютеров к линиям связи
используются модемы или сетевые карты, если связь осуществляется по
специальным выделенным линиям. Кроме того, на каждом компьютере
устанавливаются программы для работы в сети. Таким образом:
компьютерная сеть  это объединение компьютеров с помощью модемов,
линий связи и программ, обеспечивающих обмен информацией.
Компьютерные сети позволяют осуществлять новую технологию обработки
информации и совместного использования ресурсов – аппаратных,
программных и информационных. Новая технология получила название –
распределенная обработка данных.
В соответствии с используемыми протоколами компьютерные сети разделяют на
локальные и распределенные (глобальные и территориальные). Локальной называется
компьютерная сеть, объединяющая компьютеры, расположенные в одном помещении, в
одном здании или в соседних зданиях. В локальной сети используют единый комплект
протоколов для всех пользователей. Сегодня наиболее распространенными сетевыми
операционными системами, обеспечивающими работу пользователей в сети по единому
протоколу, являются NetWare фирмы Novell, Windows NT Server фирмы Microsoft и
сетевые ОС семейства UNIX. Все большее распространение получает система Linux.
Важно отметить, что эта операционная система распространяется свободно, т.е. является
free – ware программным обеспечением.
Если же соединенные компьютеры находятся в разных частях города, в разных
городах или странах, то такие сети называются распределенными. К распределенной сети
могут подключаться не только отдельные компьютеры, но и
локальные сети.
Распределенные сети мирового масштаба называют глобальными.
Самой известной глобальной сетью является INTERNET. Основой функционирования
глобальной сети ИНТЕРНЕТ является базовая семиуровневая эталонная модель
взаимосвязи открытых систем  протокол TCP/IP (Transfere Communication Protocol
/Internet Protocol).
Основное различие между всеми названными сетями заключается в
управлении доступом к информации и в том, как происходит обмен
данными. В зависимости от способов управления доступом и обмена
данными сети подразделяются по топологии и технологии. Последовательно
рассмотрим представление данных в сетях, виды используемых топологий и
технологий.
Топология  это схема соединения каналами связи компьютеров или
узлов сети между собой. Используются следующие виды соединений: общая
шина, звезда, кольцо.
Метод доступа  это технология, определяющая использование канала передачи
данных, соединяющего узлы сети на физическом уровне. Самыми распространенными
технологиями сегодня являются Ethernet, Arcnet и Token - Ring (говорящее кольцо).
Сеть шинной топологии представляет собой подключение компьютеров вдоль
одного кабеля. Технологией обеспечивающей такой способ соединения компьютеров
является Ethernet  метод доступа c прослушиванием несущей частоты и обнаружением
конфликтов. При этом методе доступа узел, прежде чем послать данные по каналу связи,
прослушивает его, и только убедившись, что канал свободен, посылает пакет. Если канал
занят, узел повторяет попытку передать пакет через случайный промежуток времени.
Данные, переданные одним узлом сети, поступают во все узлы, но распознает и
принимает их компьютер, которому предназначены данные. В качестве линий связи в
топологии Ethernet используются кабель типа витая пара, коаксиальные и оптоволоконные
кабели. Эта технология обеспечивает дуплексную передачу данных со скоростями от 10
до 100 Мбит/сек. Шинная топология позволяет эффективно использовать пропускную
способность канала, устойчива к неисправностям отдельных узлов и дает возможность
наращивания сети.
Сеть кольцевой топологии использует в качестве канала связи замкнутое кольцо из
компьютеров, соединенных коаксиальным или оптическим кабелем. Технология доступа в
сетях этой топологии реализуется методом передачи маркера. Маркер – это пакет,
снабженный специальной последовательностью бит (его можно сравнить с конвертом для
письма). Он последовательно предается по кольцу от компьютера к компьютеру в одном
направлении. Каждый узел ретранслирует передаваемый маркер. Компьютер может
передать свои данные, если он получил пустой маркер. Маркер с пакетом передается, пока
не обнаружится компьютер, которому предназначен пакет. В этом компьютере данные
принимаются, но маркер движется дальше и возвращается к отправителю. После того, как
отправивший пакет компьютер убедится, что пакет доставлен адресату, маркер
освобождается. Скорость передачи данных в таких сетях достигает 4 Мбит/сек.
При звездообразной топологии все компьютеры сети подключаются к центральному
компьютеру отдельной линией связи. Центральный компьютер управляет рабочими
станциями, подключенными к нему через концентратор, который выполняет функции
распределения и усиления сигналов. Надежность работы сети при такой топологии
полностью зависит от центрального компьютера. Метод доступа реализуется с помощью
технологии Arcnet. Этот метод доступа также использует маркер для передачи данных.
Маркер передается от компьютера к компьютеру в порядке возрастания адреса. Как и в
кольцевой топологии, каждый компьютер регенерирует маркер. Данный метод доступа
обеспечивает скорость передачи данных 2 Мбит/сек.
В настоящее время существуют еще более скоростные, но и более дорогие варианты
организации вычислительных сетей в виде распределенного двойного кольца на базе
оптико-волоконных каналов (вариант FDDI) и витой пары (вариант CDDI). Данные
варианты организации и технологии
построения предназначаются для больших корпоративных вычислительных сетей.
Локальные сети могут интегрироваться в более сложные единые сетевые структуры.
При этом, однотипные по используемым в них аппаратуре и протоколам сети,
объединяются с помощью общих для соединяемых сетей узлов-«мостов», а разнотипные
сети (работающих под управлением различных операционных систем) объединяются с
помощью общих узлов-«шлюзов».
Шлюзы могут быть как аппаратными, так и программными. Например, это может
быть специальный компьютер (шлюзовой сервер), а может быть и компьютерная
программа, шлюзовое приложение. В последнем случае компьютер может выполнять не
только функции шлюза, но и функции рабочей станции.
Интеграция нескольких сетей в единую систему требует обеспечения межсетевой
маршрутизации информационных потоков в рамках единой сети. Межсетевая
маршрутизация организуется путем включения в каждую из объединяемых подсетей
специальных узлов-«маршрутизаторов» (часто функции «маршрутизаторов» и
«шлюзов» интегрируются в одном узле). Узлы-«маршрутизаторы» должны
«распознавать», какой из пакетов относится к «местному» трафику сети станцииотправителя, а какой из них должен быть передан в другую сеть, входящую в единую
интегрированную систему.
При подключении локальной сети предприятия к глобальной сети особое внимание
обращается на обеспечение информационной безопасности. В частности, должен быть
максимально ограничен доступ в сеть для внешних пользователей, а также ограничен
выход во внешнюю сеть сотрудников предприятия. Для обеспечения сетевой
безопасности устанавливают брандмауэры. Это специальные компьютеры или
компьютерные программы, препятствующие входу в локальную сеть и
несанкционированной передаче информации.
Пользователи (клиенты) локальной сети могут иметь различные права доступа и
полномочия по обработке информации, хранящейся в базах данных коллективного
пользования. Полномочия пользователей локальной сети определяются правилами
разграничения доступа, а совокупность приемов распределения полномочий называется
политикой сети. Управление сетевыми политиками называется администрированием сети,
которым занимается уполномоченное лицо – системный администратор.
Порядок доступа и использования ресурсов сети Интернет определяет организация
или уполномоченное лицо – провайдер.
Концепция открытых информационных систем. Для реализации
технологии распределенной обработки данных необходимо согласовать
правила использования и взаимодействия аппаратных ресурсов,
изготовленных разными фирмами, программных ресурсов, созданных
разными языковыми средствами и информационных ресурсов, имеющих
разные форматы представления данных. В настоящее время основной
тенденцией в области информационных технологий и компьютерных
коммуникаций является идеология открытых систем. Идеологию открытых
систем реализуют в своих последних разработках все ведущие фирмы –
поставщики средств вычислительной техники, передачи информации,
программного обеспечения и разработки прикладных информационных
систем. Их результативность на рынке информационных технологий
определяется согласованной научно-технической политикой и реализацией
стандартов открытых систем.
Что понимается под открытыми системами в данном контексте? «Открытая система
 это система, которая состоит из компонентов, взаимодействующих друг с другом через
стандартные интерфейсы, службы и форматы данных». Сущность технологии открытых
систем заключается в обеспечении следующих задач:
 Унификации обмена данными между различными компьютерами;
 Переносимости прикладных программ между различными компьютерами;
 Мобильности пользователей, т.е. возможности пользователей переходить с одного
компьютера на другой, независимо от его архитектуры и используемых программ
без необходимости переобучения специалистов.
Основой, обеспечивающей реализацию открытых систем служит совокупность
стандартов, с помощью которых унифицируется взаимодействие аппаратуры и всех видов
программного обеспечения: языков программирования, средств ввода – вывода,
графических интерфейсов, систем управления базами данных, протоколов передачи
данных в компьютерных сетях.
Технологии распределенной обработки данных. Модель клиент-сервер
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей,
обеспечивают решение следующих задач: хранение данных, обработка
данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и
результатов обработки данных пользователям. Потребность в данных
коллективного пользования в последнее время все более возрастает. Это и
послужило причиной усиливающегося внимания к различным системам
распределенной обработки данных.
Существует несколько понятий в этой области, которые необходимо определить более точно.
Вначале выделим эти понятия:
 распределенная обработка данных;
 базы данных с сетевым доступом;
 архитектура «клиент-сервер»;
 распределенные базы данных.
Под распределенной обработкой данных понимают обработку приложений несколькими
территориально распределенными компьютерами.
Технология распределенной обработки данных базируется на двух
концепциях. Первая концепция носит название «файл – сервер», а вторая 
«клиент сервер».
Сервер  это машина, обеспечивающая функционирование той части сетевой
версии СУБД, которая осуществляет управление данными в терминах базы данных
и называется сервером файлов или файл-сервером (File Server).
Клиент — задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети. В процессе
обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных
процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.
Предполагается, что центральная машина
(сервер) обладает жестким диском
достаточно большой емкости, на котором хранится совместно используемая централизованная
база данных. Все другие машины сети выполняют функции рабочих станций (клиентов), с
помощью которых поддерживается доступ пользователей системы к централизованной базе данных.
В соответствии с пользовательскими запросами файлы базы данных передаются на рабочие
станции, где в основном и производится их обработка. Рабочая станция должна иметь достаточно
ресурсов для обеспечения приемлемого уровня реактивности при обработке пользовательских
запросов.
Первая концепция распределенной обработки данных реализуется
следующим образом. В сети имеется главный компьютер, который
называется файловым сервером. Сервер предоставляет в совместное
пользование информационные (файлы, базы данных) и аппаратные ресурсы
(принтеры, модемы). Сетевая операционная система, обеспечивающая
взаимодействие пользователей с сервером состоит из двух частей: одна
(основная) часть находится на файловом сервере, а вторая (оболочка)
устанавливается на компьютерах сети (рабочих станциях). Оболочка
обеспечивает взаимодействие (является интерфейсом) между программами
рабочей станции и сервера. Файловый сервер в рамках такой архитектуры
используется только как хранилище данных, а их обработка осуществляется
на компьютере пользователя (рабочей станции).
В рамках концепции «клиент – сервер» сервер используется не только
как хранилище программ и данных, но и как вычислительная среда.
Программное обеспечение в рассматриваемой модели состоит из двух
взаимосвязанных программ: «файл-сервера» и программы клиента –
пользователя. Программа – клиент формирует запрос и посылает его файл –
серверу (программе), установленной на компьютере с общим доступом.
Обработка данных и осуществляется на мощном компьютере общего
пользования, а на компьютере-клиенте с помощью соответствующего
протокола отображаются результаты выполненного запроса. При этом
постарайтесь не запутаться в терминах: «сервером» называют как
компьютер, так и программное обеспечение.
Системы баз данных, построенные с помощью сетевых версий, иногда
неправомерно называют распределенными базами данных, в то время как они
фактически являются лишь распределенным (сетевым) доступом к
централизованной базе данных. Такие системы создаются на основе
оборудования и программного обеспечения различных типов локальных
вычислительных сетей.
16. Интернет, Интранет, Экстранет
Остановимся на способах передачи данных в сетях.
Данные обычно содержатся в больших по размерам файлах. Однако,
существует две причины, затрудняющие передачу больших блоков данных.
Во-первых, такой блок, отправляемый с одного компьютера, заполняет весь
канал и «связывает» работу всей сети, т.е. препятствует взаимодействию
остальных компонентов сети. Во-вторых, возникновение ошибок при
передаче крупных блоков приведет к повторной передаче всего блока. По
этим причинам файлы разбивают на небольшие управляемые пакеты или
кадры.
Пакет – основная единица информации в компьютерных сетях. При
разбиении файлов на пакеты скорость их передачи возрастает настолько, что
каждый компьютер в сети получает возможность передавать и принимать
данные практически одновременно с остальными компьютерами. На
компьютере – получателе пакеты накапливаются и выстраиваются в должном
порядке для восстановления исходного файла.
При разбиении файлов на пакеты сетевая операционная система
добавляет к каждому пакету специальную управляющую информацию. Она
обеспечивает:
 Передачу исходных данных небольшими пакетами (от 512 байт
до 4 Кбайт);
 Сбор данных в надлежащем порядке на компьютере –
получателе;
 Проверку данных на наличие ошибок;
Пакеты могут содержать различные сведения:
 Собственно передаваемую информацию;
 Данные и команды, управляющие компьютером;
 Коды управления сеансом;
 Адрес источника и адрес получателя;
 Инструкцию о маршруте пакета;
Компоненты пакета группируются в три раздела: заголовок, данные и
трейлер. В заголовке передается сигнал о передаче пакета, адрес отправителя
и получателя и синхронизирующий сигнал. Вторая часть пакета 
передаваемые данные. Трейлер содержит информацию для проверки ошибок
(контрольную сумму пакета).
Структура, информационные ресурсы и принципы работы в сети
Интернет
Интернет — это всемирная компьютерная сеть, объединяющая миллионы компьютеров по
всему миру. Фактически Интернет является конгломератом многих глобальных, региональных,
университетских и учрежденческих сетей, а также сетей, обслуживаемых коммерческими
провайдерами. В таблице 7 представлена история создания и развития сети Интернет.
Таблица 7
История создания и развития компьютерной сети Интернет
Год
1962 год
1962 год
1969 год
1972 год
конец
70-х
1983 год
середина
80-х
1987 год
1988 год
1991 год
Событие
Джон Ликлайдер (John Licklider) концепция «Галактической сети» (Galactic
Network);
Проект по созданию сети, связывающей компьютеры оборонительных
учреждений в Управлении перспективных исследований и разработок
Министерства обороны США (Advanced Research Projects Agency, ARPA)
Создание сети ArpaNet, в основе функционирования которой лежали
принципы, на которых позже был построен Интернет;
Появилось первое приложение  электронная почта (E-Mail). Рэй
Томлинсон (Ray Tomlinson);
Разработан стек протоколов для сетевого взаимодействия TCP/IP.
ARPAnet полностью перешла на стек протоколов TCP/IP;
Создана NFSnet (сеть Национального научного фонда США (NFS). Основу
сети составили пять СуперЭВМ;
Создан NFSnet Backbone (базовая часть или хребет сети).
К NFSnet присоединяются Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия
и Швеция. 1990 год  ликвидирована ARPAnet
В Европейской лаборатории физики частиц (European Laboratory for
1993 год
Participle Physics,CERN) Тимоти Бернерсом-Ли (Timothy Berners-Lee)
разработана служба «Всемирная паутина» (World Wide Web, WWW).
К NFSnet подключилась Россия
В Интернет нет центрального управляющего органа, а следовательно, выход любого узла из
строя или появление нового узла не оказывают никакого влияния на общую работоспособность
сети. Однако архитектура коммуникационной системы Интернет имеет вполне определенный
иерархический характер. В этой иерархической архитектуре ограниченный набор дорогостоящих
магистральных каналов с высокой пропускной способностью, составляющих так называемую
опорную или базовую сеть, соединяет между собой сети со средней пропускной способностью, к
которым, в свою очередь, подключаются отдельные организации. Понятно, что для сети такого
масштаба и организации очень остро стоит проблема адресации и маршрутизации.
Связь между компьютерами в Интернет осуществляется посредством комплекса сетевых
протоколов ТСР\IР. Для идентификации компьютеров (host-узлов), подключенных к Интернет, и
межсетевой маршрутизации пакетов каждому из компьютеров присваивается уникальный
четырехбайтный адрес (IP-адрес). Запись IP-адреса состоит из четырех сегментов, разделенных
точками. Каждый сегмент представляет собой десятичное число в диапазоне от 0 до 255, что
соответствует одному байту. Примером записи IP-адреса является строка: 197.25.17.34. Числа 0,127
и 255 зарезервированы для специальных нужд и не могут быть использованы в обычном IР-адресе.
Сегменты IP-адреса делятся на две части. Левая — сетевая часть IP-адреса — обозначает сеть
или иерархию подсетей, на нижнем уровне которой находится адресуемый компьютер. Правая —
машинная часть IP-адреса — указывает на конкретный номер host-компьютера в сети нижнего
уровня иерархии. Количество сегментов в сетевой и машинной части IP-адреса зависит от того, к
какому классу сети он принадлежит.
Номера сетей выделяются административным центром InterNIC (Network Information Center)
научным организациям, учебным заведениям, коммерческим структурам и пр. по их официальным
запросам. Данные номера являются постоянными, или статическими. При этом, присваивание
номеров конкретным машинам пользователей происходит непосредственно в самих организациях.
Каждый Интернет-провайдер, компания, предоставляющая доступ в Интернет
индивидуальным клиентам (Internet service provider, ISP), предварительно получив комплект
постоянных номеров сетей в NIC и создав на их базе набор (пул) IP-адресов, выделяет клиенту при
каждом его подключении один из них. В этом случае, IP-адрес клиента рассматривается как
временный, или динамический. Данный механизм использования адресов Интернет в условиях
множества непостоянных клиентов сети позволяет экономить ограниченное пространство
статических адресов, которое в настоящее время составляет примерно два миллиона.
В силу того, что числовые IP-адреса host-узлов, обеспечивающие межсетевую маршрутизацию
пакетов на втором уровне протоколов ТСР\IР, не очень удобны для пользователей (отметим, что
аппаратные адреса сетевых устройств первого уровня протоколов ТСР\IР полностью скрыты от
них), IP-адреса были дополнены иерархической системой символических адресов компьютеров,
работа с которой обеспечивается в Интернет особой сетевой службой доменных имен DNS (Domain
Name System).
Доменная система имен — это весьма сложная распределенная база данных, содержащая
информацию о компьютерах (в основном, о компьютерах-серверах), включенных в Интернет. К
информации данной базы относятся символьные адреса (имена) компьютеров, их числовые IPадреса, данные для маршрутизации почты и многое другое. Основной задачей службы DNS при
сетевом взаимодействии является поиск адресуемых компьютеров с преобразованием символьных
адресов в числовые IP-адреса и наоборот.
Пространство имен доменной системы представляет собой дерево с корневым каталогом. Под
корневым каталогом располагаются домены верхнего уровня, ниже — второго и так далее. Таким
образом, доменная система имен выполняет еще одну функцию — обеспечивает иерархическую
организацию адресов компьютеров, входящих в сеть, по принципу отличному от иерархии их
физического подключения. Для доменного имени «info.isea.ru» ru является именем домена верхнего
уровня, isea — именем домена второго уровня, a info — именем домена третьего уровня. При этом в
качестве домена самого нижнего уровня выступает символическое имя компьютера.
Имена домен DNS верхнего уровня строго определены и могут быть трех- или двухсимвольными. Первый тип домен верхнего уровня исторически предназначался для организаций,
расположенных на территории США, и информировал об их организационно-политической
принадлежности.
К трехсимвольным доменам DNS верхнего уровня относятся следующие:
СОМ — коммерческие организации;
EDU — учебные заведения;
NET — организации, предоставляющие сетевые услуги;
MIL — военные учреждения;
GOV —- правительственные учреждения;
ORG — некоммерческие организации;
INT — международные организации.
Двухсимвольные домены DNS верхнего ypoвня предназначаются для других стран и
совпадают с кодами ISO. Например, RU — Россия, US — США, СА — Канада, DE — Германия,
FR — Франция.
Имена доменов второго уровня на территории США выделяются административным центром
сети Интернет InterNIC. В Европе заявки на получение доменных имен второго уровня принимает
RIPE (Reseaux IP Europeens). При таком централизованном выделении имен второго уровня дается
гарантия того, что выданный домен второго уровня уникален в пределах соответствующего домена
первого уровня. Организация вправе самостоятельно делить полученный домен второго уровня на
поддомены, обеспечивая при этом уникальность новых имен на нижних уровнях иерархии.
В России регистрация доменных имен осуществляется Всероссийским научноисследовательским институтом развития открытых систем (ВНИИРОС).
Пользователи, подключенные к Интернет, получают доступ ко всем ресурсам сети. Они могут с
помощью программных средств telnet, rlogin и т. п. осуществить регистрацию и выполнить свою
работу на одном из удаленных многопользовательских компьютеров сети; совместно с другими
пользователями объединять свои файловые системы в рамках распределенной в пространстве
сетевой файловой системы NFS (Network File System) или воспользоваться услугами доступной
практически в любой точке земного шара электронной почты E-mail, которая почти по всем
параметрам превосходит обыкновенную почту.
В Интернет существует множество, так называемых, FTP-серверов, на которых хранится
огромное количество файлов. Пользователь, соединившись с одним из таких серверов с помощью
сетевой службы FTP (File Transfer Protocol), получает возможность поиска на сервере и переноса на
собственный компьютер необходимой ему информации. Правда, иногда, для того чтобы копировать
файлы, необходимо иметь пользовательский бюджет на данном сервере, но многие FTP-серверы
позволяют регистрироваться под пользовательским именем anonymous и с адресом электронной
почты в качестве пароля (такие серверы называются анонимными FTP-серверами).
Для облегчения поиска необходимой информации в Интернет существует отдельная сетевая
служба Archie. Данная служба обеспечивает поиск по ключевым словам в специальной регулярно
обновляемом базе данных о файлах, доступных по анонимному FTP.
Служба WAIS (Wide Area Information Server) аналогична Archie, однако позволяет проводить
более глубокий поиск не только по именам и общим характеристикам файлов, но и по их
содержанию.
Сервисная система Gopher связывает все три вышеназванные службы воедино. Средства
поиска Gopher хорошо совмещаются с Archie и WAIS, а средства ее пользовательского интерфейса
позволяют просматривать и копировать документы, найденные в результате поиска.
Для представления хранимой в Интернет информации в удобной для пользователя. форме
существует специальная сетевая служба WWW (World Wide Web), которая представляет собой
своего рода распределенную по множеству узлов базу различного рода данных, построенную на
гипертекстовой технологии. Для поиска в этой базе используются различные поисковые серверы,
например, Yandex, Rambler, Lycos, Yahoo и др.
Помимо названных сетевых служб в Интернет существуют и другие службы, в частности, IRC
и ICQ, обеспечивающие возможность интерактивного общения удаленных пользователей сети. С
помощью IRC (Internet Relay Chat) множество пользователей могут заходить на так называемые
«каналы» («комнаты», «виртуальные места», как правило, имеющие тематическую направленность),
чтобы «поговорить» с группой людей или с конкретным человеком. Служба ICQ (I Seek You) очень
популярный в последнее время Интернет-пейджер, позволяющий в любое время узнать, находится
ли некоторый пользователь в сети, «поговорить» с ним, обменяться файлами и т. д.
Воспользоваться услугами всех перечисленных выше сетевых служб можно при наличий у
пользователя специальной программы-клиента. Отметим, что некоторые из таких программклиентов носят интегральный характер, обеспечивая взаимодействие пользователя с несколькими
сетевыми службами. Например, Web-браузер фирмы Netscape позволяет работать, не только с
WWW, но и с FTP, с GOPHER и даже с некоторыми другими службами.
Интранет и Экстранет
Распределенные сети, работающие по технологии
и принципу
организации сети INTERNET, и использующие протокол TCP/IP, но
принадлежащие одной организации получили название INTRANET. Фирмы,
которым необходимо делиться информацией с деловыми партнерами, часто
организуют общую базу данных и объединяют ИНТРАСЕТи, работающие на
основе протокола TCP/IP в сети называемые ЭКСТРАНЕТ. Обмен данными в
сетях Интранет и Экстранет осуществляется по закрытым, выделенным
каналам связи, доступным только работникам предприятий – владельцам
сети.