Информационные Технологии СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 090106 –Информационная безопасность телекоммуникационных систем ЛЕКТОР: доц. каф. Морских Информационных Технологий Савватеева Лариса Александровна savv@rshu. ru
Предмет и задачи дисциплины В результате изучения курса студенты должны: основы современных информационных технологий переработки информации; современные методы сбора, хранения и обработки информации; 1. знать:
Предмет и задачи дисциплины В результате изучения курса студенты должны: работать с программными средствами (ПС) общего назначения, соответствующими современным требованиям мирового рынка ПС; иметь навыки работы в локальных и глобальных компьютерных сетях; получать, использовать сетевые средства поиска и обмена информацией; организовывать хранение и доступ к данным с помощью стандартной системы управления базами данных (СУБД). современные методы сбора, хранения и обработки информации; 1. знать: 2. уметь:
Предмет и задачи дисциплины В результате изучения курса студенты должны: об информационных ресурсах общества как экономической категории и истории их развития; о современном состоянии уровня и направлений развития информационных технологий и программных средств; возможностях наиболее распространенных СУБД; тенденциях развития системного программного обеспечения. 1. знать: 2. уметь: 3. Иметь представление:
Основные разделы дисциплины Автоматизированные информационные ресурсы и компьютерные технологии обработки информации Базы данных, базы знаний. Телекоммуникации. Всемирная компьютерная сеть ИНТЕРНЕТ.
Основные термины и определения Технология – Информация – всё то, что воздействует на наши органы чувств. Информация — это Технология – отраженное разнообразие» систематизированное знание о (А. Д. Урсул) способе производства продукта или о предоставлении услуг в промышленности, сельском хозяйстве или торговле (Всемирная организация интеллектуальной собственности ) + совокупность знаний о способах и процессах обработки или переработки материалов (Энциклопедический словарь 1955 г). || / Под информационной технологией понимается совокупность процессов сбора, передачи, переработки, хранение и доведение до пользователей информации, реализованных на современных средствах.
Обобщенная схема управляемого функционального процесса
Понятия «Информация» - «Данные» Информация - (лат. informatio) — это сведения, сообщения о каком-либо событии, деятельности и т. д. Все, что нас окружает, и с чем мы сталкиваемся, относится либо к физическим телам, либо к физическим полям. Все объекты находятся в состоянии непрерывного движения и изменения, которое сопровождается обменом энергией и ее переходом из одной формы в другую. Все виды энергообмена сопровождаются появлением сигналов. При взаимодействии сигналов с физическими телами в последних возникают определенные изменения свойств — это явление называется регистрацией сигналов. Такие изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать различными способами — при этом возникают и регистрируются новые сигналы, т. е. образуются данные. Потенциально полезные данные, выделенные из общего множества в соответствии с контекстом задачи (исходная информация) в результате использования порождает выходную информацию — актуализированные данные, подтверждающие или отрицающие действенность выбранных исходных данных для решения задачи.
Понятие «Знание» «Научное знание — вся совокупность сведений, являющаяся результатом отражения материальной и нематериальной действительности в человеческом сознании» (Урсул А. Д. ). знания — это данные, актуализированные субъектом, особенностью которых является то, что они не могут быть использованы без участия самого субъекта. Результаты решения задач, обобщения в виде законов, теорий, совокупностей взглядов и представлений, выступающие как истинная, проверенная информация, отчужденные от субъекта их сформировавших, образуют обобществленные знания. Представленные обычно в форме документов и сообщений, они, в свою очередь, могут рассматриваться как объективно существующие данные.
Соотношение понятий: «Информация» - «Данные» - «Знания»
Виды и коммуникационные свойства информации Виды информации по способу представления данных: табличная (числовая), текстовая и графическая. Эта последовательность отражает, в каком порядке эти виды «осваивались» компьютерами: Первоначальные языки программирования были рассчитаны прежде всего на обработку числовой (Fortran, Algol), нежели символьной информации. Раньше появляются и табличные базы данных, также преимущественно рассчитанные на обработку числовых таблиц (файлов). Затем осваиваются текстовые файлы (текстовые редакторы) и текстовые базы данных (автоматизированные информационно-поисковые системы — библиографические и полнотекстовые). Наконец, с существенным повышением быстродействия и емкости памяти компьютеров, на сцену выходят графические и другие мультимедийные файлы (графические, аудио, видеоредакторы). Последовательность осваивания данных видов информации человеком – прямо противоположна – сначала он знакомится с графическими образами (птицы, цветы и бабочки на шкафчиках для одежды в детском саду), затем — учится читать и писать, и только потом осваивает таблицу умножения. Виды информации по способу восприятия. У человека пять органов чувств: зрение, слух, обоняние, вкус, осязание. По разным оценкам от 75 до 90 % информации человек получает с помощью органов зрения, примерно 9 % с помощью органов слуха и 1 % — с помощью остальных органов чувств (обоняния, вкуса, осязания).
Классификация по структуре и форме Основание Классы информации для классификации По уровням сложности Сигнал Сообщение, Информацион- Информацион документ ный массив -ный ресурс По типу сигнала Аналоговая (непрерывная) Цифровая (дискретная) По уровням доступа и организации Данные в регистровой памяти Данные в оперативной памяти Файлы данных на внешних устройствах По способам кодирования и представления (данные, файлы и БД) Цифровая (вычислительные данные, двоичные) Символьная (алфавитноцифровая, строчная) Графическая По организации данных (файлы и БД) Табличная Текстовая Графическая (мультимедиа) Базы данных
Классификация по содержанию (предметная область) Тип Содержание Поставщик информации информации Биржевая и финансовая Индексы рынка, котировки, цены Экономическая: демографическая статистика Первичная и вторичная; Переписи, опросы, национальная, региональная аналитические исследования статистика Коммерческая Данные о предприятиях, товарах, услугах Аналитические службы Деловые новости Состояние рынка, события в области экономики Службы фильтрации, агентства новостей Научнотехническая Фундаментальные, прикладные науки Центры НТИ, издательства, библиотеки Биржи, банки, службы финансовой информации
Классификация по содержанию (предметная область2) Тип Содержание Поставщик информации информации Правовая Нормативно-правовые акты Законодательные органы, Минюст Медицинская Медучреждения, болезни, лекарства, яды Информационные центры, библиотеки, госпитали Потребительская и развлекательная Образование, музыка, музеи, Справочные службы, библиотеки, кино учреждения Бытовая Погода, туризм, справочники Информационные службы Гидрометеорологич Прогнозы погоды, еская наводнений, ледовой Гидрометцентры, посты наблюдения, службы погоды Экологическая Центры мониторинга, экологические службы обстановки, Состояние окружающей среды
классификация по структуре и форме является более характерной и важной с точки зрения информационных систем и технологий, классификация по содержанию более соответствует уровню информационных ресурсов
Место ИТ в современном обществе • В управлении • В бизнесе • В промышленности • В образовании • В гидрометеорологии • В охране окружающей среды
Фонды информации Министерства природных ресурсов России o Фонды информации государственных служб • Геологическая служба • Водная служба • Лесная служба • Служба охраны окружающей среды • Служба государственного контроля o Территориальные фонды информации России в федеральных округах: o Северо-Западный федеральный округ o Центральный федеральный округ o Южный федеральный округ o Приволжский федеральный округ o Уральский федеральный округ o Сибирский федеральный округ o Дальневосточный федеральный округ o Территориальные фонды информации России в субъектах РФ o Фонды информации организаций, предприятий и учреждений МПР России
Гидрометеорологическая служба России Регулярные метеорологические наблюдения в России ведут свое начало с даты основания в Санкт-Петербурге Российской Академии Наук (1725 год). Кроме организации метеорологических наблюдений Академия наук занималась усовершенствованием метеорологических приборов, изданием материалов наблюдений и возбуждала интерес к этим наблюдениям путем популяризации метеорологии в своих изданиях. Северо-Западное межрегиональное территориальное управление Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, которое в 2007 году будет отмечать свое 70 -летие, осуществляет государственное регулирование и непосредственную деятельность в области мониторинга окружающей природной среды, организует и производит: наблюдения за состоянием и загрязнением природной среды сбор и обработку данных, включая оценку состояния атмосферы, поверхностных вод суши, морских вод и почв; ведение Государственного фонда данных о состоянии и загрязнении окружающей природной среды; выработку и доведение информации о текущем и ожидаемом состоянии природной среды в интересах населения, органов управления, субъектов хозяйственной деятельности. Славные страницы истории
Получение гидрометеорологической информации Наземная подсистема Виды наблюдений центры по гидрометеорологии и 1. приземные метеорологические 2. актинометрические и теплобалансовые мониторингу окружающей 3. гидрологические (речные) и воднобалансовые среды (ЦГМС), 4. аэрологические гидрометеорологические 5. морские прибрежные и судовые (открытого обсерватории (ГМО), моря) 6. агрометеорологические наблюдения гидрометбюро (ГМБ), 7. за уровнем химического и радиоактивного авиаметеорологические загрязнения атмосферы, вод суши, морских центры (АМЦ), вод, почвы и снежного покрова 8. метеорологические радиолокационные (МРЛ) авиаметстанции (АМСГ), 9. наблюдения за атмосферным электричеством центры мониторинга загрязнения окружающей среды 10. озонометрические 11. радиометрические (ЦМС), 12. геомагнитные лаборатории, 13. мониторинг фонового загрязнения гидрометеорологические окружающей среды станции и посты 14. наблюдения за состоянием озер 15. снеголавинные пункты наблюдения за 16. селестоковые загрязнением (ПНЗ) 17. ионосферные
Получение гидрометеорологической информации Гидрометеорологические станции России 65 центров по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, 21 гидрометеорологический центр, 21 гидрометеорологическую обсерваторию, 16 гидрометбюро, 18 авиаметеорологических центров, 343 авиаметстанции, 22 центра мониторинга загрязнения окружающей среды, 1606 гидрометеорологических станций, 4142 постов, включая ПНЗ, 140 аэрологических станций, 5 действующих станций в Антарктиде, 17 ионосферно-магнитных и 30 озонометрических станций. На 1450 станциях и постах проводятся радиометрические измерения. Загрязнение атмосферного воздуха определяется на 687 станциях в 299 городах.
Получение гидрометеорологической информации Космическая подсистема метеорологический спутник "Метеор" (4 спутника) - природно-ресурсный спутник "Ресурс" океанографический спутник "Океан" геостационарный спутник "Электро" наблюдения за облачностью и подстилающей поверхностью в инфракрасном и видимом диапазонах спектра, гелиогеофизические наблюдения, наблюдения за глобальным распределением озона, а также измерение составляющих радиационного баланса Земли оперативно получает в цифровом виде многозональные изображения природных объектов с высоким разрешением передает оперативную информацию о ледовой обстановке вне зависимости от облачности и условий освещенности позволяет с большой частотой получать изображения облачности и подстилающей поверхности в инфракрасном и видимом диапазонах спектра, определять скорость и направление ветра на высотах, температуру поверхности океана и высоту верхней границы облаков
Гидрометеорологическая, гелиогеофизическая информация и данные о загрязнении окружающей природной среды Оперативная n Ежедневная w материалы о прошедшей погоде и прогноз погоды по основным регионам России w гидрометеорологический бюллетень n Еженедельная w информация об особенностях погоды и загрязнении окружающей среды n n Ежедекадная w обзор агрометеорологических условий роста, развития и формирования урожая сельскохозяйственных культур Ежемесячная w данные о состоянии озонового слоя
Гидрометеорологическая, гелиогеофизическая информация и данные о загрязнении окружающей природной среды Информационная w доклады о гидрометеорологических условиях прошедшего месяца и их влиянии на основные отрасли экономики w данные об аварийном экстремально высоком загрязнении природной среды и радиационной обстановке w О состоянии озимых зерновых культур осенью Прогностическая w прогнозы температурного режима в России на отопительный период w характеристики ожидаемого весеннего половодья w прогнозы температурного режима на вегетационный период w прогноз перезимовки озимых зерновых культур w прогноз урожайности и валового сбора основных сельскохозяйственных культур
Гидрометеорологическая, гелиогеофизическая информация и данные о загрязнении окружающей природной среды Аналитическая w информационно-аналитические материалы о загрязнении окружающей природной среды за прошедший год w динамике происходящих изменений, в которых отмечается слабый рост уровней загрязнения природной среды, связанный с ростом промышленного производства в стране
Обработка информации Полученная гидрометеорологическая информация и информация о загрязнении окружающей среды поступает в центры ее обработки и анализа: • Мировой метеорологический центр "Москва" (Гидрометцентр России) • Новосибирский региональный метеорологический центр • Хабаровский региональный метеорологический центр • Центр по представлению оперативной и прогностической информации об аварийной радиационной обстановке • другие специализированные центры Данные анализа и расчетов распространяются по каналам связи в гидрометцентры и центры по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды УГМС, где на основе этих данных готовится конечная продукция. Она подразделяется на продукцию общего пользования и специализированную продукцию для конкретного потребителя.
Виды представляемой продукции Метеорологические прогнозы: n стихийных гидрометеорологических явлений n осадков n облачности n явлений погоды n направления и скорости ветра у земли Речные гидрологические прогнозы: n уровня и расхода воды на реках n притока воды в водохранилища n даты наступления ледовых явлений n максимального уровня воды в половодье n водности рек n даты вскрытия рек и очищения ото льда озер и водохранилищ n даты появления льда на реках, озерах и водохранилищах n минимального уровня воды судоходных рек Морские гидрологические прогнозы: n ледовых условий n волнения n уровня n течений n опасных явлений n рекомендации о безопасных и экономически выгодных путях плавания Агрометеорологические прогнозы: n состояния озимых зерновых культур после перезимовки n перезимовки многолетних сеяных трав и плодовых культур n запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы к началу весны n урожайности, сроков созревания и валового сбора основных сельскохозяйственных культур (отдельно по культурам и областям) Авиационные прогнозы: n погоды по аэродрому n особых явлений погоды и струйных течений для полета на больших высотах n особых явлений погоды и струйных течений на малых высотах n направления и скорости ветра для полета на малых высотах Гелиогеофизические прогнозы: n вспышек на солнце n геомагнитных бурь n дозы облучения на трассе полета космических аппаратов n изменения плотности и состава верхней атмосферы n уровня загрязнения околоземного космического пространства и верхней атмосферы Режимно-справочная информация: n Режимно-справочные банки данных, которые содержат следующую информацию: w w w n n метеорологическую, в том числе с высотных башен и мачт аэрологическую, в том числе самолетного и ракетного зондирования гидрологическую по рекам и каналам гидрологическую по озерам, водохранилищам и болотам океанографическую морскую устьевую, судовую гидрометеорологическую и гидротехническую морскую аэрометеорологическую агрометеорологическую синоптическую актинометрическую радиолокационную данные наблюдений за атмосферным электричеством Государственный водный кадастр - систематизированный фонд данных о водных ресурсах, режиме, качестве и использовании вод. Ведение кадастра осуществляется совместно с другими ведомствами. Росгидромет отвечает за раздел "Поверхностные воды" Кадастр лавин - систематизированный материал о распространении и режиме лавин (издается раз в 5 лет).
Схемы сетей гидрометеорологических наблюдений Наблюдательная сеть на территории Санкт. Петербурга (как субъекта Российской Федерации), Ленинградской, Новгородской, Псковской, Смоленской, Тверской областей и Республики Карелия состоит из 117 станций и 363 постов, ежедневно фиксирующих более 100 параметров состояния природной среды Общая площадь охваченной наблюдениями территории более 500 000 квадратных километров.
Климат Санкт-Петербурга
Информационные технологии в охране окружающей среды Мониторинг Технологии, снижающие воздействие на ОС Биоэнергетика
Информационные технологии в охране окружающей среды АТМОСФЕРА ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ ЛЕСНЫЕ РЕСУРСЫ БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ ОТХОДЫ
Информационные технологии в охране окружающей среды АТМОСФЕРА o o Оценка загрязнения атмосферы Очистка отработанного воздуха и дымовых газов Конденсированием Сухой адсорбцией Промыванием Сжиганием Биологическая очистка Катализаторы o В мегаполисе На транспорте В закрытых помещениях Фильтры Приборы o Технологии, содержащие заложенные в конструкцию (процесс, вещество) изменения, направленные на снижение воздействия на окружающую среду
Информационные технологии в охране окружающей среды Отходы o o o o Жидкие отходы Очистка сточных вод Прочие жидкие отходы Шламы Твердые отходы Бытовые Промышленные отходы Шламы Загрязненный бетон Контейнеры Радиоактивные отходы Токсичные отходы Вредные химические вещества Использование отходов Утилизация тепла
Системы наблюдения за состоянием окружающей среды Воздух В Санкт-Петербурге наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха проводятся Северо-Западным УГМС на 11 стационарных постах (ПНЗА) государственной Cлужбы наблюдений за состоянием окружающей среды (ГСН). Адреса постов: 1. N 1 - ул. Профессора Попова, 78; 2. N 2 - ул. Будапештская, 39; 3. N 3 - ул. Подвойского, 27; 4. N 4 - Гражданский пр. , 88; 5. N 5 – Полюстровский пр. , 32; 6. N 6 - Инженерная ул. , 6; 7. N 7 - В. О. 23 линия, 2 а; 8. N 8 - Новоизмайловский пр. , 15; 9. N 1 О - пл. Александра Невского; 10. N 12 - ул. Отважных, 6; 11. N 27 - пр. Металлистов, 3. Помимо данных указанных 11 -ти постов при анализе загрязненности используются данные наблюдений на 4 -х постах, принадлежащих промышленным предприятиям. Их адреса: 1. N 46 - ул. Решетникова, 15; 2. N 49 - Октябрьская наб. , 108; 3. N 63 - г. Колпино, ул. Пролетарская, 83; 4. N 73 - Гражданский пр. , 9. Загрязненность окружающей среды в Санкт-Петербурге в 1997 г
Расположения постов наблюдения за загрязнением атмосферного воздуха СПб ЦГСЭН
Станции автоматизированных систем мониторинга атмосферы в Санкт-Петербурге Малоохтинский пр. , 98
Представление информации мониторинга атмосферы в Санкт-Петербурге получаемой с автоматических станций наблюдения
Представление информации мониторинга атмосферы в Санкт-Петербурге получаемой с автоматических станций наблюдения Месячный ход показателя загрязнения в условных единицах. НИЗКИЙ (ниже среднего уровня загрязнения по городам России) СРЕДНИЙ (примерно равен среднему уровню загрязнения по городам России) ПОВЫШЕННЫЙ (выше среднего уровню загрязнения по городам России) ВЫСОКИЙ (значительно выше среднего уровню загрязнения по городам России)
Прогнозирование опасных явлений (ОЯ) и крайне неблагоприятных явлений (КНЯ)
? Понятия Данные – Информация – Знания Виды и способы представления информации Место информационных технологий в современном обществе Использование информационных технологий в гидрометеорологии Информационные ресурсы, используемые в гидрометеорологических системах Информационные технологии в охране окружающей среды
Сетевые электронные ресурсы: Сайт Рос. Гидромета – http: //www. roshydromet. ru Единая система информации о мировом океане http: //data. oceaninfo. ru Портал Администрации Санкт-Петербурга - http: // www. adm. meteo. nw. ru Сайт РГГМУ - http: //www. rshu. ru Сайт дисциплины «Информационные технологии» - http: //it. stud. rshu. ru
Скачать презентацию Информационные Технологии СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 090106 Информационная безопасность телекоммуникационных систем
ec7e509d0aa96e54793807ffea698c44.ppt