• Гаджеты
• Android
• Windows
• Ios
• Блог

Набор и обработка информации. Набор и обработка текстовой информации

Введение. Понятие информации, общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и накопления информации.

Компьютер как универсальное средство обработки информации.

Возможности и области применения ЭВМ

Информатика это наука, связанная с:

разработкой вычислительных машин и систем;

разработкой математических моделей естествознания и общественных явлений;

разработкой алгоритмов решения задач управления, расчета и анализа математических моделей;

программированием алгоритмов, создание программного обеспечения ЭВМ.

Термин информация имеет множество определений. Информация – это отражение реального мира с помощью сведений (сообщений).

В информатике информация – это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. С практической точки зрения информация представляется в виде сообщения. Информационное сообщение связано с источником сообщения, получателем сообщения и каналом связи. Сообщение – это материально-энергетическая форма представления информации в виде речи, текста, изображения, цифровых данных, графиков, таблиц, электрических сигналов и т.п.

Таким образом, информационное сообщение х( t ) характеризует изменение во времени материально-энергетических параметров физической среды, в которой проходят информационные процессы. Функция х( t ) может быть непрерывна, то есть, имеет место непрерывная или аналоговая информация, или дискретна (звуковая инф., цифровая).

В настоящее время информация обрабатывается на вычислительных машинах.

Компьютер – это устройство преобразования информации посредством выполнения управляемой программой последовательности операций. Синоним вычислительная машина (ВМ). В зависимости от вида обрабатываемой информации ВМ может быть аналоговой или цифровой. В настоящее время наибольшее распространение получили цифровые ВМ - ЭВМ.

Данные – это информация, представленная в виде, позволяющем ее хранить и обрабатывать техническими средствами. Для представления дискретной информации в ЭВМ применяется алфавитный способ . Алфавит – это упорядоченность знаков, предназначенная для образования и передачи сообщений. Символы из набора алфавита называются буквами , а последовательность букв – словом. Так как все процессы, происходящие в ЭВМ, связаны с различными физическими носителями этой информации, то возникает потребность в кодировании - представлять буквы одного алфавита посредством букв другого. Процесс обратного преобразования информации относительно ранее выполненного называется декодированием .

Современные системы сбора информации обеспечивают ее кодирование ввод в ЭВМ и выполняют предварительную обработку этой информации. Сбор информации –это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информации.

Обмен информацией между воспринимающей системой (ЭВМ) и окружающей средой осуществляется посредством сигналов. На первом этапе первичный сигнал с помощью датчика преобразуется в электрический сигнал. На втором этапе происходит его оцифровка с помощью аналого-цифрового преобразователя АЦП. Второй этап необязателен. Например, клавиатура не имеет АЦП (нажатие клавиш непосредственно преобразуется в цифровой код).

На третьем этапе происходит ее размещение на различных физических носителях (магнитных, оптических, магнитооптических, полупроводниковых и т. п.). При этом необходимо обеспечить удобство хранения, поиска, манипулирования записанных данных. Для этого каждый элемент должен строго идентифицироваться.

Чтобы учесть особенности информации, ввиду ее разнообразия по содержанию и виду, ее изучаются в процессе синтаксического, семантического и прагматического анализа.

Синтаксический анализ – устанавливает важнейшие параметры информационных потоков: тип носителя, скорость передачи, скорость обработки, размеры кодов представления информации, надежность и точность представления этих кодов. Данные параметры позволяют выбрать технические средства для регистрации, обработки, передачи и хранения информации.

Синтаксическая мера информации:

а) объем данных V D – количество символов (разрядов) в сообщении;

б) количество информации I – измеряется изменением неопределенности состояния системы:

где
- первоначальная энтропия системы(неопределенность состояния),
- энтропия системыпосле получения сообщения,
- количество информации полученной в сообщении;

в) коэффициент информативности:
.

Семантический анализ – изучает информацию с точки зрения содержания ее отдельных элементов и устанавливает способы языкового соответствия при однозначном распознавании вводимых в систему сообщений (соответствие между образом объекта и объектом).

Семантическая мера информации:

,

где С – коэффициент содержательности.

Прагматический анализ – проводится с целью определения полезности информации, используемой для управления, выявления практической значимости сообщений, применяемых для выработки управленческих воздействий. Для прагматического анализа важными критериями являются оценки достоверности и своевременности информации.

Прагматическая мера носит относительный характер и измеряется в тех же единицах что и целевая функция.

Необходимость передачи информации для различных объектов обуславливается различными причинами, например как необходимостью донести ее до получателя, так территориальной отдаленностью сбора и регистрации информации от ее обработки. Взаимодействие между территориально отдаленными объектами осуществляется за счет обмена данными. Доставка данных производится по заданному адресу с помощью сетей передачи данных. В настоящее время для распределенной обработки информации используются информационно вычислительные сети (ИВС), которые являются частью автоматизированной технологии процессов ввода, передачи, обработки и выдачи информации.

Важнейшим звеном ИВС является канал связи. Элементы данных по непрерывному каналу связи передаются в виде физических сигналов. Так как ЭВМ работает с дискретной информацией, то на концах непрерывного канала связи находятся модуляторы/демодуляторы. Так же для повышения достоверности передаваемых/получаемых данных на входном конце может быть устройство подготовки данных, а на выходном устройство повышения достоверности данных.

Обработка информации

Обработка информации осуществляется последовательно-параллельным во времени решением вычислительных задач. Организация обработки информации может осуществляться централизованным , децентрализованным и смешанным способами.

При централизованном способе информация вводится с различных терминалов (клавиатур, дисплеев, датчиков, рабочих станций, ПК), а обрабатывается одним центральным ЭВМ (например, системы заказов авиабилетов, оплаты коммунальных платежей). Децентрализованном способом информация обрабатывается в автономных пунктах ее регистрации и потребления (автоматизированные ПК рабочие места, абонентские пункты). При смешанном способе часть информации обрабатывается автономно, а часть централизовано, при этом может иметь место иерархия доступа к данным.

Так же различают режимы взаимодействия с пользователем при обработки информации: пакетный и интерактивный (запросный, диалоговый) режимы.

Пакетный режим . Пользователь подготавливает данные для обработки, программные средства, справочные данные и т.п. Пакет вводится в ЭВМ. Дальше процесс происходит без участия оператора (пользователя), который получает готовый результат на выходе.

Интерактивный режим предусматривает взаимодействие пользователя (оператора) и ЭВМ в запросном или диалоговом режиме. Запросный режим используется для доступа через значительное количество терминальных устройств или при большом удалении от центра обработки. ЭВМ при этом работает в режиме разделения времени, осуществляя доступ для нескольких независимых абонентов.

Диалоговый режим предусматривает непосредственное взаимодействие с ЭВМ, многократно реализуя циклы задания, получения и анализа ответов. При этом ЭВМ может сама инициировать диалог.

1.2 Представление информации в эвм

В компьютерах используется двоичная система счисления, которая основана на двух цифрах, «0» и «1». Это объясняется тем, что электронные элементы, из которых состоит оперативная память, могут находиться, только в одном из двух устойчивых состояний («0» или «1»). Информация любого типа может быть закодирована с использованием двух цифр и помещена в оперативную или долговременную память компьютера. Впервые принцип двоичного счисления был сформулирован в 17 веке немецким математиком Готфридом Лейбницем.

Количество информации, которое может помещаться в один элемент памяти («0» или «1»), называется битом (сокращение словосочетания «двоичная цифра» binary digit -bit) и не несет никакой смысловой нагрузки. Однако если соединить несколько таких элементов в ячейку, то тогда можно сохранить требуемую информацию в памяти ЭВМ. Таким образом, машинное слово – это последовательность битов, рассматриваемых аппаратной частью ЭВМ как единое целое.

Системы счислений

Позиционные системы счислений. Для представления чисел в настоящее время используются позиционные системы счислений, в которых значение каждой цифры (ее вес) изменяется в зависимости от ее положения (позиции) в последовательности цифр, изображающих число.

Запись числа Х в произвольной К -ичной системе основывается на представлении этого числа в виде полинома:

где а i – одно из базисных чисел и изображается одной цифрой, К – основание системы счисления.

Двоичная система счислений. Для обозначения двоичных цифр применяется термин бит - сокращение словосочетания «двоичная цифра» (binary digit - bit).

Число Х в двоичной системе представляется в виде:

где а i – 0 или 1.

Восьмеричная система счислений.

Для передачи и хранения информации применяют 8-битовые коды - байты (byte).

Восьмеричная система – базисные числа 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Число 83,5 будет записано в восьмеричной системе как:

Существует 2 8 =256 восьмибитовых чисел. Информация, содержащаяся в одном байте, обычно достаточна для представления одной буквы алфавита или 2 десятичных цифр. Этого достаточно для кодирования всех заглавных и строчных букв алфавита, цифр, знаков препинания, символов национальных алфавитов, других необходимых символов и служебных кодов, используемых при передаче информации.

Таблица кодирования символов 8-битовыми числами называется ASCII -American Standard Code for Information Interchange (латиница). Первая, или «нижняя», половина таблицы ASCII (коды 0-126) содержит знаки препинания, арабские цифры и символы английского алфавита. Она является общепринятой во всем мире. В каждой стране используется своя «верхняя» половина таблицы ASCII (коды 127-255, или «расширенные» ASCII-коды), в которой находятся буквы национальных алфавитов и специальные символы.

Для поддержки русского алфавита применяют три основных варианта таблицы кодировок символов - кодовую таблицу 866 для операционной системы MS-DOS и кодовую таблицу 1251 для операционной системы Windows и KOI-8. Русские буквы в этих кодировках расположены на совершенно разных позициях.

В основе измерения больших объемов информации лежит байт. Более крупные единицы измерения: килобайт (1 Кбайт = 2 10 байт = 1024 байта), мегабайт (1 Мбайт = 1024 Кбайт = 2 20 байт = 1048576 байт), гигабайт (1 Гбайт = 1024 Мбайт = 2 30 байт = 1073741824 байт). Современные носители информации имеют емкость до нескольких терабайт.

Для работы с большими числами используются слова - 16-битовые числа, и двойные слова - 32-битовые числа.

Шестнадцатеричная система счислений. Для обозначения адресов расположения данных в памяти компьютера и других целей удобнее пользоваться не двоичным и не десятичным, а шестнадцатеричным представлением чисел. «Цифры» от 10 до 15 в шестнадцатеричной системе изображаются символами от a до f. Двух байтов достаточно, чтобы сформировать единую кодировку для всех современных алфавитов и основных подмножеств иероглифики, такая кодировка называется Unicode .

При написании шестнадцатеричных чисел используют суффикс «h».

Смешанные системы счислений. Двоично-десятичная система.

Для представления в ЭВМ десятичных чисел с помощью двоичных используется смешанные системы счислений , в которых Р -ичное разложения числа записывается в Q -ичной системе. Такая система называется ( Q - P ) – ичной, в ней Р - старшее основание, Q - младшее основание. Для того чтобы запись в такой системе была однозначной, для представления Р -ичной цифры отводится одно и тоже количество Q -ичных разрядов, достаточное для представления любого базисного числа Р -ичной системы.

В двоично-десятичной системе десятичные числа могут быть представлены в упакованном формате - для изображения каждой десятичной цифры отводится четыре двоичных разряда (полбайта).

845 10 = 8 4 5 =1000 0100 0101 2-10 .

Знак кодируется (1100 – «+», 1101 – «-»). В общем виде, структура поля упакованного формата под число представлено:

Представление числа в формате с фиксированной запятой (точкой).

При представлении любого числа в формате с фиксированной запятой (точкой), число записывается в разрядную сетку в виде:

,

где m - число разрядов до запятой, s - число разрядов после запятой.

В ЭВМ числа с фиксированной запятой могут занимать слово (2 байта) или полуслово (байт). Если число с фиксированной запятой занимает байт, то для его представления используются разряды с 0-го по 6-й. Разряд 7 используется для знака. При размещении числа с фиксированной запятой в слове используются разряды с 0-го по 14-й. Разряд 15 используется для знака. Значение знакового разряда: 0 – для положительных, 1 – для отрицательных.

Диапазон представления чисел в формате с фиксированной запятой: для байта от
до
, для слова от
до
.

Представление числа в формате с плавающей запятой (точкой).

,

где m - мантисса (
) ,р - порядок числа.

Если после запятой в мантиссе первым не стоит ноль, то число называется нормализованным справа.

Нормализованное число одинарной точности записывается в память в виде двойного слова следующим образом: знак (0, 1) - 31 разряд 15 бита первого слова, порядок 24-30 разряд 7-14 бита первого слова, мантисса остальные 23 бита в двух словах. Нормализованное число двойной точности занимает четыре слова, для мантиссы отводится 55 бит.

Пример

Порядок числа в формате с плавающей запятой изменяется в диапазоне от
до
.

При сложении чисел представленных в формате с плавающей запятой сначала уравнивают порядки слагаемых. При умножении (делении) порядки складываются (вычитаются), а мантиссы умножаются (делятся). После выполнения операции проводят нормализацию результата. Поэтому запись числа в таком формате называется с «плавающей запятой».

Обработка информации - процесс планомерного изменения содержания или формы представления информации .

Обработка информации производится в соответствии с определенными правилами некоторым субъектом или объектом (например, человеком или автоматическим устройством). Будем его называть исполнителем обработки информации .

Исполнитель обработки, взаимодействуя с внешней средой, получает из нее входную информацию , которая подвергается обработке. Результатом обработки является выходная информация , передаваемая внешней среде. Таким образом, внешняя среда выступает в качестве источника входной информации и потребителя выходной информации.

Обработка информации происходит по определенным правилам, известным исполнителю. Правила обработки, представляющие собой описание последовательности отдельных шагов обработки, называются алгоритмом обработки информации.

Исполнитель обработки должен иметь в своем составе обрабатывающий блок, который назовем процессором, и блок памяти, в котором сохраняются как обрабатываемая информация, так и правила обработки (алгоритм). Все сказанное схематически представлено на рисунке.

Схема обработки информации

Пример. Ученик, решая задачу на уроке, осуществляет обработку информации. Внешней средой для него является обстановка урока. Входной информацией - условие задачи, которое сообщает учитель, ведущий урок. Ученик запоминает условие задачи. Для облегчения запоминания он может использовать записи в тетрадь - внешнюю память. Из объяснения учителя он узнал (запомнил) способ решения задачи. Процессор - это мыслительный аппарат ученика, применяя который для решения задачи, он получает ответ - выходную информацию.

Схема, представленная на рисунке, - это общая схема обработки информации, не зависящая от того, кто (или что) является исполнителем обработки: живой организм или техническая система. Именно такая схема реализована техническими средствами в компьютере. Поэтому можно сказать, что компьютер является технической моделью “живой” системы обработки информации. В его состав входят все основные компоненты системы обработки: процессор, память, устройства ввода, устройства вывода (см. “Устройство компьютера” 2).

Входная информация, представленная в символьной форме (знаки, буквы, цифры, сигналы), называется входными данными . В результате обработки исполнителем получаются выходные данные . Входные и выходные данные могут представлять собой множество величин - отдельных элементов данных. Если обработка заключается в математических вычислениях, то входные и выходные данные - это множества чисел. На следующем рисунке X : {x 1, x 2, …, xn } обозначает множество входных данных, а Y : {y 1, y 2, …, ym } - множество выходных данных:

Схема обработки данных

Обработка заключается в преобразовании множества X в множество Y :

P (X ) Y

Здесь Р обозначает правила обработки, которыми пользуется исполнитель. Если исполнителем обработки информации является человек, то правила обработки, по которым он действует, не всегда формальны и однозначны. Человек часто действует творчески, не формально. Даже одинаковые математические задачи он может решать разными способами. Работа журналиста, ученого, переводчика и других специалистов - это творческая работа с информацией, которая выполняется ими не по формальным правилам.

Для обозначения формализованных правил, определяющих последовательность шагов обработки информации, в информатике используется понятие алгоритма (см. “Алгоритм” 2). С понятием алгоритма в математике ассоциируется известный способ вычисления наибольшего общего делителя (НОД) двух натуральных чисел, который называют алгоритм Евклида. В словесной форме его можно описать так:

1. Если два числа равны между собой, то за НОД принять их общее значение, иначе перейти к выполнению пункта 2.

2. Если числа разные, то большее из них заменить на разность большего и меньшего из чисел. Вернуться к выполнению пункта 1.

Здесь входными данными являются два натуральных числа - х 1 и х 2. Результат Y - их наибольший общий делитель. Правило (Р ) есть алгоритм Евклида:

Алгоритм Евклида (х 1, х 2) Y

Такой формализованный алгоритм легко запрограммировать для современного компьютера. Компьютер является универсальным исполнителем обработки данных. Формализованный алгоритм обработки представляется в виде программы, размещаемой в памяти компьютера. Для компьютера правила обработки (Р ) - это программа.

Объясняя тему “Обработка информации”, следует приводить примеры обработки, как связанные с получением новой информации, так и связанные с изменением формы представления информации.

Первый тип обработки : обработка, связанная с получением новой информации, нового содержания знаний. К этому типу обработки относится решение математических задач. К этому же типу обработки информации относится решение различных задач путем применения логических рассуждений. Например, следователь по некоторому набору улик находит преступника; человек, анализируя сложившиеся обстоятельства, принимает решение о своих дальнейших действиях; ученый разгадывает тайну древних рукописей и т.п.

Второй тип обработки : обработка, связанная с изменением формы, но не изменяющая содержания. К этому типу обработки информации относится, например, перевод текста с одного языка на другой: изменяется форма, но должно сохраниться содержание. Важным видом обработки для информатики является кодирование. Кодирование - это преобразование информации в символьную форму, удобную для ее хранения, передачи, обработки (см. “Кодирование ”).

Структурирование данных также может быть отнесено ко второму типу обработки. Структурирование связано с внесением определенного порядка, определенной организации в хранилище информации. Расположение данных в алфавитном порядке, группировка по некоторым признакам классификации, использование табличного или графового представления - все это примеры структурирования.

Особым видом обработки информации является поиск . Задача поиска обычно формулируется так: имеется некоторое хранилище информации - информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов и пр.), требуется найти в нем нужную информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон данной организации, перевод данного слова на английский язык, время отправления данного поезда). Алгоритм поиска зависит от способа организации информации. Если информация структурирована, то поиск осуществляется быстрее, его можно оптимизировать (см. “Поиск данных” ).

В пропедевтическом курсе информатики популярны задачи “черного ящика”. Исполнитель обработки рассматривается как “черный ящик”, т.е. система, внутренняя организация и механизм работы которой нам не известен. Задача состоит в том, чтобы угадать правило обработки данных (Р), которое реализует исполнитель.

Пример 1.

Исполнитель обработки вычисляет среднее значение входных величин: Y = (X 1 + X 2)/2

Пример 2.

На входе - слово на русском языке, на выходе - число гласных букв.

Наиболее глубокое освоение вопросов обработки информации происходит при изучении алгоритмов работы с величинами и программирования (в основной и старшей школе). Исполнителем обработки информации в таком случае является компьютер, а все возможности по обработке заложены в языке программирования. Программирование есть описание правил обработки входных данных с целью получения выходных данных .

Следует предлагать ученикам два типа задач:

Прямая задача: составить алгоритм (программу) для решения поставленной задачи;

Обратная задача: дан алгоритм, требуется определить результат его выполнения путем трассировки алгоритма.

При решении обратной задачи ученик ставит себя в положение исполнителя обработки, шаг за шагом выполняя алгоритм. Результаты выполнения на каждом шаге должны отражаться в трассировочной таблице.

ИТ широко используются в самых различных сферах деятельности современного общества и, в первую очередь, - в информационной сфере. Они позволяют оптимизировать разнообразные ИП, начиная от подготовки и издания печатной продукции и кончая информационным моделированием и прогнозированием глобальных процессов развития природы и общества. При этом ИТ в любых предметных областях наиболее часто используются для обработки данных (информации).

Обработка - понятие широкое, часто включает в себя несколько взаимосвязанных более мелких операций. К обработке относят операции проведения расчетов, выборки, поиска, объединения, слияния, сортировки, фильтрации и др. Важно помнить, что обработка - это систематическое выполнение операций над данными (информацией, знаниями); процесс преобразования, вычисления, анализа и синтеза любых форм данных, информации и знаний путем систематического выполнения операций над ними.

Обработка данных - процесс выполнения последовательности операций над данными. Обычно отдельно выделяют операции обработки данных, информации и знаний.

Технология обработки информации - это упорядоченная взаимосвязь действий, выполняемых в строго определенной последовательности с момента возникновения информации до получения заданных результатов.

Технология обработки информации зависит от характера решаемых задач, используемых средств вычислительной техники, числа пользователей, систем контроля за процессом обработки информации и т. д. При этом она используется при решении хорошо структурированных задач с имеющимися входными данными и алгоритмами, а также стандартными процедурами их обработки.

Технологический процесс обработки информации может включать следующие операции (действия): генерация, сбор, регистрация, анализ, собственно обработка, накопление, поиск данных, информации, знаний и др.

Обработка информации происходит в процессе реализации технологического процесса, определяемого предметной областью. Рассмотрим основные операции (действия) технологического процесса обработки информации.

Обработка часто включает в себя несколько взаимосвязанных более мелких операций. К обработке можно отнести такие операции, как: проведение расчетов, выборка, поиск, объединение, слияние, сортировка, фильтрация и т. д. Обработка представляет собой систематическое выполнение операций над данными, процесс преобразования, вычисления, анализа и синтеза любых форм данных, информации и знаний посредством систематического выполнения операций над ними.

При определении такой операции, как обработка, выделяют понятия «обработка данных», «обработка информации» и «обработка знаний». При этом отмечают обработку текстовой, графической, мультимедийной и иной информации.

Обработка текстов является одним из средств электронного офиса. Обычно наиболее трудоемким процессом работы с электронным текстом является его ввод в ЭВМ. За ним следуют этапы подготовки (в том числе редактирование) текста, его оформление, сохранение и вывод. Этот вид обработки предоставляет пользователям различный инструментарий, повышающий эффективность и производительность их деятельности. При этом существуют программы, распознающие отсканированный текст, что существенно облегчает работу с подобными данными.

Обработка изображений получила широкое распространение с развитием электронной техники и технологий. При обработке изображений требуются высокие скорости, большие объемы памяти, специализированное техническое и программное обеспечение. При этом существуют средства сканирования изображений, существенно облегчающие их ввод и обработку в ЭВМ. В компьютерных технологиях используют векторную, растровую и фрактальную графику. Изображения имеют различный вид, могут быть двух- и трехмерными, с выделенными контурами и т. д.

Обработка таблиц осуществляется специальными прикладными программами, дополненными макросами, диаграммами, аналитическими и иными возможностями. Работа с электронной таблицей позволяет вводить и обновлять данные, команды, формулы, определять взаимосвязь и взаимозависимость между клетками (ячейками), таблицами, страницами, файлами с таблицами и БД, данными в виде функций, аргументами которых являются записи в ячейках.

Обработка данных (от англ. data processing) - это процесс последовательного управления данными (числа и символы) и преобразования их в информацию.

Обработка данных может осуществляться в интерактивном и фоновом режимах. Основное развитие эта технология получила в СУБД.

Общеизвестны следующие способы обработки данных: централизованная, децентрализованная, распределенная и интегрированная.

Централизованная обработка данных в ЭВМ в основном представляла собой пакетную обработку информации. При этом пользователь доставлял в вычислительный центр (далее - ВЦ) свою исходную информацию, а затем получал результаты обработки в виде документов и (или) носителей. Особенностью такого способа являются сложность и трудоемкость налаживания быстрой, бесперебойной работы, большая загруженность ВЦ информацией (большой объем), регламентация времени выполнения операций, организация безопасности системы от возможного несанкционированного доступа. Поскольку сложность решаемых задач обычно обратно пропорциональна их количеству, то централизованная обработка данных зачастую приводила к неэффективному использованию вычислительных ресурсов центральной ЭВМ, ограничивала доступ пользователей к ее ресурсам, но требовала значительных материальных затрат на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

Принцип централизованной обработки данных ранее не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем, не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. А даже кратковременный выход из строя центральной ЭВМ мог привести к серьезным негативным последствиям. Ныне эта технология полумиля новое развитие в создаваемых высоконадежных и эффективных центров обработки данных (далее - ЦОД).

Децентрализованная обработка данных связана с появлением ПЭВМ (малых ЭВМ, микроЭВМ), позволивших автоматизировать конкретные рабочие места и повлекших за собой возникновение распределенной обработки данных.

Распределенная обработка данных - это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему, т. е. в компьютерных информационных сетях. Она реализуется двумя путями. Первый предполагает установку ЭВМ в каждом узле сети (или на каждом уровне системы), при этом обработка данных осуществляется одной или несколькими ЭВМ в зависимости от реальных возможностей системы и ее потребностей на текущий момент времени.

Второй путь предполагает размещение большого числа различных процессоров внутри одной системы. Распределенный способ основывается на комплексе специализированных процессоров - каждая ЭВМ используется для решения определенных задач, или задач своего уровня. Он применяется там, где необходима сеть обработки данных (филиалы, отделения и т."д.), например, в системах обработки банковской и финансовой информации.

Преимущества такого способа заключаются в возможности: обрабатывать в заданные сроки любой объем данных с высокой степенью надежности (при отказе одного технического средства можно моментально заменить его на другой); сократить время и затраты на передачу данных; повысить гибкость систем; упростить разработку и эксплуатацию ПО и т. д.

Интегрированный способ обработки информации предусматривает создание информационной модели управляемого объекта - РБД. Он обеспечивает максимальное удобство для пользователя. С одной стороны, БД предусматривают коллективное пользование и централизованное управление. С другой стороны, объем информации, разнообразие решаемых задач требуют распределения БД. Технология интегрированной обработки информации позволяет улучшить качество, достоверность и скорость обработки, так как обработка производится на основе единого информационного массива, однократно введенного в ЭВМ.

Особенность этого способа заключается в отделении технологически и по времени процедуры обработки от процедур сбора, подготовки и ввода данных.

В информационных сетях обработка информации осуществляется различным образом: в пакетном и регламентном режимах; режимах реального масштаба времени, разделения времени и телеобработки, а также запросном, диалоговом, интерактивном; однопрограммном и многопрограммном (мультиобработка) режимах.

Обработка данных в пакетном режиме означает, что каждая порция не срочно передаваемой информации (как правило, в больших объемах) обрабатывается без вмешательства извне - формирование отчетных данных (сводок и т. п.). При его использовании пользователь не имеет непосредственного общения с ЭВМ. Как правило, это задачи неоперативного характера, с долговременным сроком действия результатов решения. При этом сбор, регистрация, ввод и обработка информации не совпадают по времени. Сначала пользователь собирает информацию и формирует ее в пакеты в соответствии с видом задач или другим признаком. По окончании приема информации производится ее ввод и обработка. В результате происходит задержка обработки.

Этот режим порой называют фоновым. Он реализуется, когда свободны ресурсы вычислительных систем и обработка может прерваться более срочными и приоритетными процессами и сообщениями, по окончании которых она возобновляется автоматически. Режим используется, как правило, при централизованном способе обработки информации.

В режиме разделения времени в одном компьютере осуществляется чередование во времени процессов решения разных задач. В этом режиме ресурсы компьютера (системы) для оптимального их использования предоставляются сразу группе пользователей циклично, на короткие интервалы времени. При этом система выделяет свои ресурсы группе пользователей поочередно. Поскольку ЭВМ быстро обслуживает каждого из группы пользователей, создается впечатление одновременной их работы. Такая возможность достигается путем использования специального ПО.

Режим реального времени - это технология, обеспечивающая реакцию управления объектом, соответствующую динамике его производственных процессов. Он означает способность вычислительной системы взаимодействовать с контролируемыми или управляемыми процессами в темпе протекания этих процессов. Время реакции может измеряться секундами, минутами, часами и должно удовлетворять темпу контролируемого процесса или требованиям пользователей и иметь минимальную задержку.

В системах реального времени обработка данных по одному сообщению (запросу) завершается до появления другого. Как правило, такой режим используется при децентрализованной и распределенной обработке данных и применяется для объектов с динамическими процессами. Например, обслуживание клиентов в банке по любому набору услуг должно учитывать допустимое время ожидания клиента, одновременное обслуживание нескольких клиентов и укладываться в заданный интервал времени (время реакции системы).

Интерактивный режим предполагает возможность двустороннего взаимодействия пользователя с системой, т. е. пользователь может воздействовать на процесс обработки данных. Интерактивная работа осуществляется в режиме реального времени и обычно используется для организации диалога (диалоговый режим).

Диалоговый (запросный) режим характеризуется возможностью пользователя в процессе работы с ЭВМ непосредственно взаимодействовать с ней. Программы обработки данных могут находиться в памяти компьютера постоянно (ЭВМ доступна в любое время) или в течение определенного промежутка времени (только когда ЭВМ доступна пользователю).

Диалоговое взаимодействие пользователя с компьютером может быть многоаспектным и определяться такими факторами, как: язык общения; активная или пассивная роль пользователя; кто является инициатором диалога (пользователь или ЭВМ); время ответа; структура диалога и т. д. Если инициатором диалога является пользователь, то он должен обладать знаниями и навыками работы с процедурами, форматами данных и т. п. Если инициатор - ЭВМ, то она сама на каждом шаге сообщает, что нужно делать пользователю - метод «выбора меню». Данный метод обеспечивает поддержку действий пользователя и предписывает их последовательность. При этом от пользователя требуется меньшая подготовленность.

Диалоговый режим требует определенного уровня технической оснащенности пользователя: наличие терминала или ПЭВМ, связанных телекоммуникациями с центральной ЭВМ. Возможность работы в диалоговом режиме может быть ограничена во времени началом и концом работы, а может быть неограниченной. Режим используется для доступа к информации, вычислительным или программным ресурсам.

Иногда различают диалоговый и запросный режимы. Под запросным режимом понимается одноразовое обращение к системе, после которого она выдает ответ и отключается (например, справочная система), а под диалоговым - режим, при котором система после запроса выдает ответ и ждет дальнейших действий пользователя.

Режим телеобработки позволяет удаленному пользователю взаимодействовать с ЭВМ (его порой называют терминальным).

Однопрограммный и многопрограммный режимы характеризуют возможность системы работать одновременно по Одной или нескольким программам.

Регламентный режим ориентирован на определенную во времени последовательность выполнения отдельных задач пользователя. Например, регулярное (ежемесячное, квартальное и т. п.) получение результатных сводок и отчетов, расчет ведомостей начисления зарплаты к определенным датам и т. д. При этом выделяют регулярные, специальные, сравнительные, чрезвычайные и иные виды отчетов. Регулярные отчеты обычно создаются в соответствии с установленным графиком, определяющим время их создания, например месячный анализ продаж организации. Специальные отчеты создаются по запросам администрации или в случае незапланированных ситуаций. Названные отчеты могут иметь форму суммирующих, сравнительных и чрезвычайных отчетов. В суммирующих отчетах данные объединяют в отдельные группы, сортируют, представляют в виде промежуточных и окончательных итогов по отдельным полям. Сравнительные отчеты включают данные, полученные из разных источников или классифицированные по различным признакам и используемые для целей сравнения. Чрезвычайные отчеты содержат данные исключительного (чрезвычайного) характера.

Обработка информации подразумевает переработку информации определенного типа (текстовой, звуковой, графической и др.) и преобразования ее в информацию другого определенного типа. Так, например, принято различать обработку текстовой информации, изображений (графики, фото, видео и мультипликация) и звуковой информации (речь, музыка, другие звуковые сигналы). Использование новейших технологий обеспечивает их комплексное представление. При этом человеческое мышление может рассматриваться как процесс обработки информации.

ИТ обработки информации предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные, известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется в целях автоматизации рутинных постоянно повторяющихся операций, что позволяет повышать производительность труда, освобождая исполнителей от рутинных операций, а порой и сокращая численность работников. При этом решаются задачи: обработки данных; создания периодических отчетов о состоянии дел; связанные с получением ответов на различные текущие запросы и оформлением их в виде документов или отчетов. При этом применяют такие ИТ, как: сбор и регистрация данных непосредственно в процессе производства в форме документа с использованием центральной ЭВМ или персональных компьютеров; обработка данных в режиме диалога; агрегирование (объединение) данных; использование электронных носителей информации (например, дисков).

Технологический процесс обработки информации с использованием ЭВМ включает следующие операции:

прием и комплектование первичных документов (проверка пол ноты и качества их заполнения, комплектности и т. д.);

подготовка электронного носителя и контроль его состояния;

ввод данных в ЭВМ;

контроль, результаты которого выдаются на внешние устройства (принтер, монитор и т. д.).

Существуют и другие подобные технологии, однако обратим внимание на ИТ (операции) контроля данных, редко рассматриваемые в специальной учебной литературе. В различных ситуациях приходится контролировать получаемые или распространяемые данные и информацию. С этой целью широко применяют ИТ. Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. Контроль не является самоцелью. При обнаружении ошибки производят:

исправление вводимых данных, корректировку и их повторный ввод;

запись входной информации в исходные массивы;

сортировку (если в этом есть необходимость);

обработку данных;

повторный контроль и выдачу окончательной информации

Рассмотрим более подробно обработку различных названных выше типов (видов) информации.

Обработка текстовой информации

Текстовая обработка включает в себя следующие процессы: занесение (ввод) текста; изменение текстовых фрагментов, порядка следования предложений и параграфов; форматирование текста; автоматическое разбиение текста на страницы и др. Эти процессы реализуются с помощью специального ПО - текстовых редакторов и процессоров, используемых для составления, редактирования и обработки различных видов информации. Отличие текстовых редакторов от процессоров (от англ. word processor) заключается в том, что редакторы (от англ. text editor), как правило, предназначены для подготовки текстов без форматирования, а процессоры используют большее количество операций обработки документов. Результатом работы простого редактора является файл, в котором все знаки являются знаками кодовой таблицы ASCII. Такие файлы называются ASCII-файлами. Подобные программы условно можно разделить на обычные (подготовка писем и других простых документов) и сложные (оформление документов с разными шрифтами, включающие графики, рисунки и др.).

Для подготовки текстов на естественных языках, вывода их на печатающие устройства, для обработки документов, имеющих структуру документа, т. е. состоящих из абзацев, страниц, разделов, необходимо существенно расширить количество операций редактора. При этом программный продукт переходит в новое качество - систему подготовки текстов. Среди таких систем выделяют три больших класса: форматеры, текстовые процессоры и настольные издательские системы.

Форматер не использует для внутреннего представления текста никаких дополнительных кодов, кроме стандартных ASCII символов (конец строки, перевод каретки, конец страницы и т. п.) - это текстовый редактор.

Текстовый процессор во внутреннем представлении снабжает текст специальными кодами - разметкой.

В основном экранные (текстовые) редакторы и текстовые процессоры различаются по назначению: первые создают ASCII-файлы, используемые затем компиляторами или форматерами, вторые предназначены для подготовки текстов и последующей печати на бумаге. Форма представления текста имеет большое значение. Наибольшей популярностью пользуется текстовый процессор Microsoft Word for Windows (MS Word).

Текстовые процессоры обычно имеют уникальную структуру данных для представления текста, поэтому текст, подготовленный в одном текстовом процессоре, может не прочитаться другими. В целях совместимости текстовых документов при переносе их из одного текстового процессора в другой используют программы-конвертеры. Такая программа получает информацию в одном файловом формате и выдает файл с информацией в требуемом формате. Современные программы текстовой обработки содержат встроенные модули конвертации (конвертирования), поддерживающие популярные файловые форматы. В версии Microsoft Word 2007 вместо основного формата «.doc» предлагается формат «.docx». При этом можно сохранять данные в форматах PDF, XPS (XML Paper Specification) и открытых форматах.

Настольные издательские системы предназначены для подготовки текстов по правилам полиграфии и с типографским качеством. Прикладная программа настольной издательской системы (например, Microsoft Office Publisher, Adobe InDesign CS3) является инструментом верстальщика, дизайнера, технического редактора. В ней можно легко менять форматы страниц, размер отступов, комбинировать различные шрифты и т. п.

Современные текстовые процессоры, как и другие прикладные программы, используют единый интерфейс, обеспечивающий пользователям комфортные условия работы и включающий инструменты, помогающие создавать и редактировать файлы, просматривать команды, параметры диалоговых окон, разделы справки, использовать мастера и шаблоны и т. д. Рассмотрим некоторые их возможности.

Многовариантность выполнения операций позволяет выполнять операции одним из трех-четырех возможных способов.

Колонтитулом называют одинаковые для группы страниц текст и (или) графическое изображение, расположенные на полях печатной страницы вне основного текста документа. Различают верхний (от англ. header - над текстом документа) и нижний (от англ. footer - ниже основного текста) колонтитулы. Порядковые номера страниц входят в колонтитул. Их называют колонцифрами.

Шаблоны. В текстовом, как и в табличном процессоре можно формировать шаблоны страниц или рабочих листов, применяемые для создания бланков писем и факсов, различных калькуляций.

Программирование. Для автоматизации выполнения часто повто ряемых действий можно использовать встроенный язык программиро вания макрокоманд, позволяющий упростить работу с прикладной про граммой. Самый простой макрос - это записанная последовательность нажатия клавиш, перемещений и щелчков кнопками мыши. Она может «воспроизводиться», обрабатываться и изменяться.

Создание текстовых документов з аключается в последовательном выполнении ряда этапов. Среди них выделяют: набор текста; редактирование введенной информации; форматирование (оформление) отдельных структурных элементов создаваемого документа; печать документа; сохранение текста документа и ведение архива текстов. Каждый из этих этапов состоит из множества операций.

При работе с текстом обычно происходит многократное чередование операций различных этапов, поэтому отдельные операции нельзя четко отнести к определенному этапу подготовки документа. К основным операциям редактирования относят: добавление; удаление; перемещение; копирование фрагмента текста, а также поиск и контекстная замена.

Под фрагментом понимают область текста, указанную (выделенную, маркированную) пользователем. Минимальный размер фрагмента - один символ, максимальный - весь текст документа. Различают строчные, прямоугольные выделенные фрагменты и цепочки символов. В последнем случае границами выделения служат первый и последний символ в цепочке. Выделенный фрагмент на экране монитора отмечается цветом или негативным изображением. Снять с него маркировку можно специальной командой

Текстовый редактор WinWord содержит набор шаблонов для создания различных типовых, а порой и стандартизированных, документов. При создании нового документа предполагается использование шаблона (по умолчанию это «Normal.dot»). Шаблоны содержат разнообразную информацию о стилях форматирования частей документа, вставленных полях и т. д. В них хранятся выбранные и установленные для них макрокоманды, элементы глоссария, кнопки панели инструментов, нестандартные меню и способы установки клавиш сокращения, облегчающие работу с документами. Пользователи могут создавать собственные шаблоны, позволяющие быстро готовить аналогичные по форме (но не по содержанию) документы.

Технология связи и внедрения объектов (от англ. object linking and embedding, OLE) позволяет легко выполнять эти задачи. При связывании отслеживается положение файла - источника изображения. Любое изменение данных этого файла с помощью OLE вызывает автоматическое обновление связанного объекта. При встраивании объекта он хранится непосредственно в составном документе вместе с информацией о приложении-источнике. Редактирование объекта происходит непосредственно из среды текстового процессора, для чего автоматически запускается программа, умеющая его редактировать.

Размещение графических фрагментов в текстовом документе производится с использованием кадров.

Кадр - это хранилище для размещения объектов в области страницы, не управляемой параметрами полей печатной страницы (например, между колонками текста или в области полей страницы). Кадр появляется как окно вокруг заключаемого объекта и обладает особыми свойствами. Одно из самых важных его свойств - возможность окружать объект текстом. Развитые системы компьютерной подготовки текстов позволяют использовать кадры как прямоугольной, так и неправильной формы.

Обработка числовой информации

Числовая обработка, как правило, осуществляется с помощью таблиц.

Термин «таблица» означает:

перечень сведений, цифровых данных, запись их в известном по рядке по графам;

печатный материал, сгруппированный в виде нескольких столб цов (граф), имеющих самостоятельные заголовки и отделенных друг от друга линейками.

Табличная обработка подразумевает: хранение текста (заголовка таблицы, имени поля и т. п.), чисел, ссылок на расчетную формулу, по которой осуществляются вычисления в соответствующих клетках таблицы, проведение расчетов на компьютере в табличной форме. Программы, позволяющие выполнять подобные действия, называют электронными таблицами.

Электронная таблица - это интерактивная система обработки информации, упорядоченной в виде таблицы с поименованными строками и столбцами.

Структура таблицы включает нумерационный и тематический заголовки, головку (шапку), боковик (первая графа таблицы, содержащая заголовки строк) и прографку (собственно данные таблицы). С помощью электронных таблиц решаются задачи расчетов, поддержки принятия решений, моделирования и представления результатов практически во всех сферах деятельности. В большинстве случаев достаточно один раз отработать форму таблицы и установить характер необходимых расчетов (например, расчет заработных плат и доплат, статистический расчет и др.). Затем технологический процесс сводится к вводу или корректировке данных и получении, в результате автоматического расчета, окончательных значений и решений.

Одной из первых электронных таблиц была программа Visual Calc, разработанная в 1979 г. в США. При решении планово-экономических задач, бухгалтерском и банковском учете, проектно-сметных работах и т. п. наиболее часто используют табличный процессор Microsoft Excel, хотя находят применение и другие процессоры, например, Lotus 1-2-3.

Работа табличного процессора рассматривается на примере ПО Excel.

Excel представляет собой мощный арсенал средств ввода, обработки и вывода в удобных для пользователя формах фактографической информации. Эти средства позволяют обрабатывать фактографическую информацию, используя типовые функциональные зависимости (финансовые, математические, статистические, логические и т. д.), строить объемные и плоские диаграммы, обрабатывать информацию по пользовательским программам, анализировать ошибки, возникающие при обработке информации, выводить на экран или печать результаты обработки информации в наиболее удобной для пользователя форме.

Отметим тот факт - что в современных развитых информационных системах машинная обработка информации предполагает последовательно-параллельное во времени решение вычислительных задач. Это возможно при наличии определенной организации вычислительного процесса. Вычислительная задача, формируемая источником вычислительных задач (ИВЗ), по мере необходимости решения обращается с запросами в вычислительную систему. Организация вычислительного процесса предполагает определение последовательности решения задач и реализацию вычислений. Последовательность решения задается, исходя из их информационной взаимосвязи, т.е. когда результаты решения одной задачи могут быть использованы как исходные данные для решения другой. Процесс решения определяется принятым вычислительным алгоритмом. Вычислительные алгоритмы должны объединяться в ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙии с требуемой технологической последовательностью решения задач в вычислительный граф системы обработки информации. По϶ᴛᴏму в вычислительной системе можно выделить систему диспетчирования (СД), кᴏᴛᴏᴩая определяет организацию вычислительного процесса, и ЭВМ (возможно и не одну), обеспечивающую обработку информации.

Стоит сказать, что каждая вычислительная задача, поступающая в вычислительную систему, может быть рассмотрена как некᴏᴛᴏᴩая заявка на обслуживание. Последовательность вычислительных задач во времени создает поток заявок. В ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙии с требованиями на организацию вычислительного процесса возможно перераспределение поступающих задач на базе принятой схемы диспетчирования. По϶ᴛᴏму в структуре вычислительной системы должны быть предусмотрены ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙующие накопители и устройства диспетчирования, кᴏᴛᴏᴩые обеспечивают реализацию оптимальной организации вычислительного процесса.

На рис. 4.3 представлена обобщенная структурная схема вычислительной системы. ИВЗ формирует входной поток заявок на их решение.

С помощью диспетчера Д1 реализуется обоснование поступившей заявки и постановка ее в очередь О1...ON, кᴏᴛᴏᴩые реализуются на ячейках оперативной памяти. Заявки отображаются кодами и ожидают начала обслуживания в зависимости от информационной взаимосвязи между задачами. Диспетчер Д2 выбирает из очередей заявку на обслуживание, т.е. передает вычислительную задачу для обработки ЭВМ. Обслуживание обычно осуществляется в ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙии с принятым планом организации вычислительного процесса. Процесс выбора заявки из множества называется диспетчированием. Обычно выбирается заявка, имеющая преимущественное право на обслуживание. При ϶ᴛᴏм инициируется ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙующая программа, реализующая вычислительный алгоритм решения задачи. При отсутствии заявок в очередях диспетчер Д2 переключает процессоры ЭВМ в состояние ожидания. В общем случае в вычислительной системе реализуется параллельное обслуживание за счет наличия нескольких ЭВМ (ЭВМ1...ЭВМS) Можно считать, что процесс обслуживания осуществляется в два этапа. Сначала заявки ставятся в очередь с помощью диспетчера Д1, а на следующем этапе они обслуживаются путем выбора заявок из очереди диспетчером Д2. Диспетчеры Д1 и Д2 реализуются программным путем и представляют собой управляющие программы. Информационные процессы в автоматизированных системах организационного управления реализуются с помощью ЭВМ и других технических средств. В ходе развития вычислительной техники совершенствуются и формы ее использования. Существуют разнообразные способы доступа и общения с ЭВМ. Индивидуальный и коллективный доступ к вычислительным ресурсам зависит от степени их концентрации и организационных форм функционирования. Централизованные формы применения вычислительных средств, кᴏᴛᴏᴩые существовали до массового использования ПЭВМ, предполагали их сосредоточение в одном месте и организацию информационно-вычислительных центров (ИВЦ) индивидуального и коллективного пользования (ИВЦКП)

Деятельность ИВЦ и ИВЦКП характеризовалась обработкой больших объемов информации, использованием нескольких средних и больших ЭВМ, квалификационным персоналом для обслуживания техники и разработки программного обеспечения. Централизованное применение вычислительных и других технических средств позволяло организовать их надежную работу, планомерную загрузку и квалификационное обслуживание. Централизованная обработка информации наряду с рядом положительных сторон (высокая степень загрузки и высокопроизводительное использование оборудования, квалифицированный кадровый состав операторов, программистов, инженеров, проектировщиков вычислительных систем и т.п.) имела ряд отрицательных черт, порожденных прежде всего отрывом конечного пользователя (экономиста, плановика, нормировщика и т.п.) от технологического процесса обработки информации.

Децентрализованные формы использования вычислительных ресурсов начали формироваться со второй половины 80-х годов, когда сфера экономики получила возможность перейти к массовому использованию персональных ЭВМ (ПЭВМ) Децентрализация предусматривает размещение ПЭВМ в местах возникновения и потребления информации, где создаются автономные пункты ее обработки. К ним ᴏᴛʜᴏϲᴙтся абонентские пункты (АП) и автоматизированные рабочие места.

Рисунок № 4.3. Обобщенная структура вычислительной системы: ИВЗ — информационно-вычислительная заявка; Д — диспетчер; О — очередь заявок на обслуживание

Обработка экономической информации на ЭВМ производитсятрадиционно централизованно, а на мини- и микроЭВМ — в местах возникновения первичной информации, где организуются автоматизированные рабочие места специалистов той или иной управленческой службы (отдела материально-технического снабжения и сбыта, отдела главного технолога, конструкторского отдела, бухгалтерии, планового отдела и т.п.) Автоматизированное рабочее место (АРМ) специалиста включает персональную ЭВМ (ПЭВМ), работающую автономно или в вычислительной сети, набор программных средств и информационных массивов для решения функциональных задач. Обработка экономической информации на ПЭВМ начинается при полной готовности всех устройств машины. Уместно отметить, что оператор или пользователь при выполнении работы на ПЭВМ руководствуется специальной инструкцией по эксплуатации технических и программных средств.

В начале работы в машины загружаются программа и различные информационные массивы (условно-постоянные, переменные, справочные), каждый из кᴏᴛᴏᴩых сначалатрадиционно обрабатывается для получения каких-либо результатных показателей, а затем массивы объединяются для получения ϲʙᴏдных показателей.

При обработке экономической информации на ЭВМ выполняются арифметические и логические операции. Арифметические операции обработки данных в ЭВМ включают все виды математических действий, обусловленных программой. Логические операции обеспечивают ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙующее упорядочение данных в массивах (первичных, промежуточных, постоянных, переменных), подлежащих дальнейшей арифметической обработке. Значительное место в логических операциях занимают такие виды сортировальных работ, как упорядочение, распределение, подбор, выборка, объединение. В ходе решения задач на ЭВМ, в ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙии с машинной программой, формируются результатные ϲʙᴏдки, кᴏᴛᴏᴩые печатаются машиной. Печать ϲʙᴏдок может сопровождаться процедурой тиражирования, если документ с результатной информацией крайне важно предоставить нескольким пользователям.

Отметим, что технология электронной обработки информации — человеко-машинный процесс исполнения взаимосвязанных операций, протекающих в установленной последовательности с целью преобразования исходной (первичной) информации в результатную. Уместно отметить, что операция представляет собой комплекс совершаемых технологических действий, в результате кᴏᴛᴏᴩых информация преобразуется. Отметим, что технологические операции разнообразны по сложности, назначению, технике реализации, выполняются на различном оборудовании, многими исполнителями. В условиях электронной обработки данных преобладают операции, выполняемые автоматически на машинах и устройствах, кᴏᴛᴏᴩые считывают данные, выполняют операции по заданной программе в автоматическом режиме при участии человека или сохраняя за пользователем функции контроля, анализа и регулирования.

Построение технологического процесса определяется следующими факторами: особенностями обрабатываемой информации, ее объемом, требованиями срочности и точности обработки, типами, количеством и характеристиками применяемых технических средств. Стоит заметить, что они ложатся в основу организации технологии, кᴏᴛᴏᴩая включает установление перечня, последовательности и способов выполнения операций, порядка работы специалистов и средств автоматизации, организацию рабочих мест, установление временных регламентов взаимодействия и т.п. Организация технологического процесса должна обеспечить его экономичность, комплексность, надежность функционирования, высокое качество работ. Это достигается использованием системотехнического подхода к проектированию технологии и решения экономических задач. При ϶ᴛᴏм имеет место комплексное взаимосвязанное рассмотрение всех факторов, путей, методов построения технологии, применение элементов типизации и стандартизации, а также унификации схем технологических процессов.

Отметим, что технология автоматизированной обработки информации строится на принципах:

• интеграции обработки данных и возможности работы пользователей в условиях эксплуатации автоматизированных систем централизованного хранения и коллективного использования данных (банков данных);
• распределенной обработки данных на базе развитых систем передачи;
• рационального сочетания централизованного и децентрализованного управления и организации вычислительных систем;
• моделирования и формализованного описания данных, процедур их преобразования, функций и рабочих мест исполнителей;
• учета конкретных особенностей объекта, в кᴏᴛᴏᴩом реализуется машинная обработка информации.

Организация технологии обработки информации на отдельных ее этапах имеет ϲʙᴏи особенности, что дает основание для выделения внемашинной и внутримашинной технологии. Внемашинная технология (ее нередко именуют предбазовой) объединяет операции сбора и регистрации данных, запись данных на машинные носители с контролем. Внутримашинная технология связана с организацией вычислительного процесса в ЭВМ, организацией массивов данных в памяти и их структуризацией, что дает основание называть ее еще и внутрибазовой.

Основной этап информационного технологического процесса связан с решением функциональных задач на ЭВМ. Внутримашинная технология решения задач на ЭВМтрадиционно реализует следующие типовые процессы преобразования экономической информации:

формирование новых массивов информации; упорядочение информационных массивов;

выборка из массива некᴏᴛᴏᴩых частей записи, слияние и разделение массивов;

внесение изменений в массив; выполнение арифметических действий над реквизитами в пределах записей, в пределах массивов; над записями нескольких массивов.

Решение каждой отдельной задачи или комплекса задач требует выполнения следующих операций:

• ввод программы машинного решения задачи и размещения ее в памяти ЭВМ;
• ввод исходных данных;
• логический и арифметический контроль введенной информации;
• исправление ошибочных данных;
• компоновка входных массивов и сортировка введенной информации;
• вычисления по заданному алгоритму;
• получение выходных массивов информации;
• редактирование выходных форм;
• вывод информации на экран и машинные носители;
• печать выходных данных.

Выбор того или иного варианта технологии определяется прежде всего как объемно-временными особенностями решаемых задач, периодичностью, срочностью, требованиями к быстроте связи пользователя с ЭВМ, так и режимными возможностями технических средств — в первую очередь ЭВМ.

Различают следующие режимы взаимодействия пользователя с ЭВМ: пакетный и интерактивный (запросный, диалоговый) Сами же ЭВМ могут функционировать в следующих режимах: одно- и многопрограммном, разделении времени, реального времени, телеобработки. При ϶ᴛᴏм предусматривается цель удовлетворения потребности пользователей в максимально возможной автоматизации решения разнообразных задач.

Пакетный режим был наиболее распространен в практике централизованного решения экономических задач, когда большой удельный вес занимали задачи отчетности о производственно-хозяйственной деятельности экономических объектов разного уровня управления. Организация вычислительного процесса при пакетном режиме строилась без доступа пользователя к ЭВМ. Его функции ограничивались подготовкой исходных данных по комплексу информационно-взаимосвязанных задач и передачей их в центр обработки, где формировался пакет, включающий задание для ЭВМ на обработку, программы, исходные, нормативно-расценочные и справочные данные. Пакет вводился в ЭВМ и реализовывался в автоматическом режиме без участия пользователя и оператора, что позволяло минимизировать время выполнения заданного набора задач. При ϶ᴛᴏм работа ЭВМ могла проходить в однопрограммном или многопрограммном режиме, что предпочтительнее, так как обеспечивалась параллельная работа основных устройств машины. B настоящее время пакетный режим реализуется применительно к электронной почте.

Интерактивный режим предусматривает непосредственное взаимодействие пользователя с информационно-вычислительной системой, может носить характер запроса (как правило, регламентированного) или диалога с ЭВМ.

Запросный режим необходим пользователям для взаимодействия с системой через значительное число абонентских терминальных устройств, в т.ч. удаленных на значительное расстояние от центра обработки. Именно такая необходимость обусловлена решением оперативных задач справочно-информационного характера, какими будут, например, задачи резервирования билетов на транспорте, номеров в гостиничных комплексах, выдача справочных сведений и т.п. ЭВМ в подобных случаях реализует систему массового обслуживания, работает в режиме разделения времени, при кᴏᴛᴏᴩом несколько независимых абонентов (пользователей) с помощью устройств ввода-вывода имеют в процессе решения ϲʙᴏих задач непосредственный и практически одновременный доступ к ЭВМ. Этот режим позволяет дифференцированно в строго установленном порядке предоставлять каждому пользователю время для общения с ЭВМ, а после окончания сеанса отключать его.

Диалоговый режим открывает пользователю возможность непосредственно взаимодействовать с вычислительной системой в допустимом для него темпе работы, реализуя повторяющийся цикл выдачи задания, получения и анализа ответа. При ϶ᴛᴏм ЭВМ сама может инициировать диалог, сообщая пользователю последовательность шагов (представление меню) для получения искомого результата.

Обе разновидности интерактивного режима (запросный, диалоговый) основываются на работе ЭВМ в режимах реального времени и телеобработки, кᴏᴛᴏᴩые будут дальнейшим развитием режима разделения времени. По϶ᴛᴏму обязательными условиями функционирования системы в данных режимах будут, во-первых, постоянное хранение в запоминающих устройствах ЭВМ необходимой информации и программ и исключительно в минимальном объеме поступление исходной информации от абонентов и, во-вторых, наличие у абонентов ϲᴏᴏᴛʙᴇᴛϲᴛʙующих средств связи с ЭВМ для обращения к ней в любой момент времени.

Рассмотренные технологические процессы и режимы работы пользователей в системе «человек — машина» особенно четко пробудут при интегрированной обработке информации, кᴏᴛᴏᴩая характерна для современного автоматизированного решения задач в многоуровневых информационных системах.

Развитие организационных форм вычислительной техники строится на сочетании централизованной и децентрализованной — смешанной — форм. Предпосылкой появления смешанной формы явилось создание сетей ЭВМ на базе различных средств связи. Сети ЭВМ предполагают объединение в систему с помощью каналов связи вычислительных средств, программных и информационных ресурсов (баз данных, баз знаний) Сетями могут охватываться различные формы использования ЭВМ, причем каждый абонент имеет возможность доступа не только к ϲʙᴏим вычислительным ресурсам, но и к ресурсам всех остальных абонентов, что создает ряд преимуществ при эксплуатации вычислительной системы.

В последнее время организация применения компьютерной техники претерпевает значительные изменения, связанные с переходом к созданию интегрированных информационных систем. Интегрированные информационные системы создаются с учетом того, что они должны осуществлять согласованное управление данными в пределах предприятия (организации), координировать работу отдельных подразделений, автоматизировать операции по обмену информацией как в пределах отдельных групп пользователей, так и между несколькими организациями, отстоящими друг от друга на десятки и сотни километров.
Стоит отметить, что основой для построения подобных систем служат локальные вычислительные сети (ЛВС) Характерной чертой ЛВС будет предоставление возможности пользователям работать в универсальной информационной среде с функциями коллективного доступа к данным.

В последние 3 — 4 года компьютеризация вышла на новый уровень: активно создаются вычислительные системы различной конфигурации на базе персональных компьютеров (ПК) и более мощных машин. Состоящие из нескольких автономных компьютеров с общими совместно используемыми внешними устройствами (диски, ленты) и единым управлением, они позволяют обеспечить более надежную защиту компьютерных ресурсов (устройств, баз данных, программ), повысить отказоустойчивость, обеспечить простоту модернизации и наращивания мощности системы.

Все больше внимания уделяется развитию не только локальных, но и распределенных сетей, без кᴏᴛᴏᴩых немыслимо решение современных задач информатизации.

Учитывая зависимость от степени централизации вычислительных ресурсов роль пользователя и его функции меняются. При централизованных формах, когда у пользователей нет непосредственного контакта с ЭВМ, его роль ϲʙᴏдится к передаче исходных данных на обработку, получению результатов, выявлению и устранению ошибок. При непосредственном общении пользователя с ЭВМ его функции в информационной технологии расширяются. Стоит заметить, что он сам вводит данные, формирует информационную базу, решает задачи, получает результаты, оценивает их качество. У пользователя открываются реальные возможности решать задачи с альтернативными вариантами, анализировать и выбирать с помощью системы в конкретных условиях наиболее приемлемый вариант. Все ϶ᴛᴏ реализуется в пределах одного рабочего места. От пользователя при ϶ᴛᴏм требуется знание основ информатики и вычислительной техники.

В завершение данного параграфа заметим, что процесс обработки информации был описан на самом верхнем уровне («вид сверху») Более детальное рассмотрение ϶ᴛᴏго процесса, изучение его характеристик различных моделей обслуживания (диспетчирования) будет содержанием специальных дисциплин.

В современном мире очень важно вовремя получать точную информацию. От этого зависит жизнедеятельность людей. По этой причине с каждым днем появляется все больше самых разных устройств, которые собирают и обрабатывают данные. Что же следует понимать под этими процессами?

Процедура получения данных из внешнего мира

Сбором информации может заниматься человек. А можно воспользоваться техническими средствами и системами. В таких ситуациях этот процесс будет происходить аппаратно. К примеру, пользователю удалось получить данные о маршрутах поездов самостоятельно, при помощи изучения расписания на вокзале. То же самое он может сделать с помощью телефона или компьютера.

Это говорит о том, что процедура сбора информации представляет собой достаточно сложный программно-аппаратный комплекс. Что же следует понимать под таким процессом? Это процедура получения каких-либо данных, поступающих из внешнего мира. Подобная информация приводится к стандартному для прикладных систем виду. Современные технические устройства не только собирают данные, кодируют их и выводят на обзор. Также происходит обработка информации.

Использование различных способов работы с данными. Технология работы с ними

Под обработкой следует понимать упорядоченный процесс получения требуемой информации из набора определенных данных с помощью специальных алгоритмов. Эта процедура может быть выполнена несколькими способами. Различают такие средства обработки информации, как централизованное, децентрализованное, распределенное и интегрированное.

Использование вычислительных центров для обработки данных

Централизованная обработка подразумевает, что в наличии должен быть вычислительный центр (ВЦ). При таком способе исходные данные пользователем доставляются на ВЦ. После этого ему предоставляется результат в виде определенной документации.

Отличительной чертой данного способа является трудоемкость. Достаточно сложно наладить быструю бесперебойную связь. Кроме того, имеет место большая загруженность центра информацией. К тому же регламентированы сроки выполнения поставленных задач, и не всегда их получается выполнить вовремя. Такая обработка информации сложная еще и по причине наличия средств безопасности, которые предотвращают возможный несанкционированный доступ.

В чем заключается смысл децентрализованного метода?

В момент появления ПЭВМ возник децентрализованный способ. Он предоставляет возможность автоматизировать определенное рабочее место. На сегодняшний день имеется 3 разновидности технологий подобной обработки данных. В основе первой лежат персональные компьютеры, не объединенные в локальную сеть. Подобная технология обработки информации подразумевает хранение данных в отдельных файлах. Для того чтобы получить показатели, необходимо произвести перезапись файлов на компьютер. К отрицательным моментам можно отнести тот факт, что отсутствует взаимоувязка задач. Невозможно обрабатывать большие объемы информации. К тому же данная обработка информации отличается низкой защищенностью от взлома.

Вторая технология основывается на компьютерах, которые объединяются в локальную сеть, что приводит к формированию единых файлов данных. Однако с большим потоком информации в такой ситуации справиться не получится. Третья технология основывается на компьютерах, объединенных в локальную сеть, в которую также входят сервера.

Работа с большим объемом данных

Распределенная обработка информации основывается на том, что функции делятся между разными ЭВМ, которые подключены к одной сети. Такой способ можно реализовать за счет двух путей:

1. Необходимо установить ЭВМ в каждом отдельном узле сети. В такой ситуации обработка будет происходить с помощью одного или нескольких компьютеров. Все зависит от реальных возможностей системы, а также от потребностей.
2. Необходимо размещать большую часть разнообразных процессов внутри одной системы. Подобный путь используется при обработке банковской информации при наличии филиалов или отделений.

Распределенная обработка информации позволяет оперировать данными в любом объеме в заданные сроки. Присутствует достаточно высокий уровень надежности. В значительной степени сокращается время и затраты на передачу информации. Повышается гибкость систем и упрощается разработка с использованием программных средств. В основе распределенного способа лежат специализированные процессы. Другими словами, каждая ЭВМ призвана решать свою задачу.

Использование баз данных для хранения и обработки информации

Интегрированный способ подразумевает формирование информационной модели управляемого объекта. Другими словами, создается распределенная база данных. Подобный метод позволяет сделать процесс обработки информации наиболее удобным для пользователя. Базу данных одновременно применять может не один человек. Но большой объем информации требует распределения. За счет данного метода можно заметно улучшить качество, достоверность и скорость обработки. Это связано с тем, что методика основывается на едином информационном массиве, который однократно вводится в ЭВМ.

Выше были описаны методы обработки информации. Но с помощью каких технических средств происходит этот процесс? Следует подробнее остановиться на этом вопросе.

Что подразумевают под собой технические средства?

Под техническими средствами следует понимать комплекс автономных видов оборудования, позволяющего собирать, накапливать, передавать, обрабатывать и выводить данные, а также совокупность оргтехники, средств управления, ремонтно-профилактических устройств и т. д. Ко всем вышеперечисленным системам предъявляются следующие требования:

1. Технические средства, в основе которых лежат разные методы обработки информации, должны обеспечивать решение задачи с минимально возможными потерями. Необходимо добиться максимальной точности и достоверности.
2. Требуется техническая совместимость, агрегативность устройств.
3. Должна быть обеспечена высокая надежность.
4. Затраты на покупку должны быть минимальными.

Отечественная и зарубежная промышленность выпускает просто огромный набор технических средств, помогающих обрабатывать информацию. Они могут отличаться друг от друга элементной базой, конструкцией, применением самых разных носителей данных, а также эксплуатационными параметрами и т. д.

Технические средства могут быть:

1. Вспомогательными.
2. Основными.

Что следует понимать под вспомогательными видами устройств?

В первом случае это оборудование, которое обеспечивает работоспособность базовых средств. Также к вспомогательным относятся устройства, способствующие упрощению управленческого труда. Они делают его более комфортным. Это может быть оргтехника и ремонтно-профилактические средства. Организационные устройства включают в себя большое количество номенклатурных средств, начиная с канцелярской продукции и заканчивая устройствами доставки, размножения, удаления, поиска и хранения данных. Речь идет обо всех видах оборудований, за счет которых деятельность управленца становится легче, удобнее и комфортнее.

Что входит в комплекс основных видов устройств?

Технология обработки информации может базироваться на основных средствах. Под ними следует понимать устройства, направленные на автоматизацию работы с данными. Для того чтобы можно было наладить контроль над определенными процессами, требуется обладать некоторыми данными управленческого характера. За счет них появится возможность охарактеризовать состояние, параметры технологических процессов, количественные и стоимостные показатели.

Основные системы обработки информации могут включать в себя:

1. Устройства, регистрирующие и осуществляющие сбор данных.
2. Оборудование, которое принимает и передает данные.
3. Средства, подготавливающие данные.
4. Устройства ввода, обработки и отображения данных.

Заключение

В данной статье была рассмотрена такая тема, как сбор и обработка информации. Было решено заострить внимание именно на работе с данными. Это достаточно актуальная и сложная задача, которая требует высокой надежности, точности и достоверности. Надеемся, что данный обзор помог разобраться, что же собой представляет процесс обработки информации.