Информационные технологии в управлении Доцент Кононенко Александр Васильевич

Информационные технологии в управлении Доцент Кононенко Александр Васильевич

Литература по курсу Информационные технологии управления 1. Пахомов Е. В. Информационные технологии управления. Учебник для ВУЗов, СПб: Питер, 2012 2. Черников Б. В. Информационные технологии управления: Учебник, М: Инфра -М Форум, 2013 3. Логинов В. В. Информационные технологии управления М: КНОРУС, 2013 4. Информационные системы и технологии в экономике и управлении: учебник / Под ред. проф. В. В. Трофимова. – 4 -е изд. , перераб. и доп. – М. : Издательство Юрайт, 2013 5. Уткин В. А. и др. Информационные технологии управления, М: Академия, 2008 6. Киселев Г. М. Информационные технологии в экономике и управлении (эффективная работа в MS Office 2007). Учебное пособие. М: Дашков и К° 2013 7. Долженков В. А. Microsoft Office Excel 2010. Наиболее полное руководство, СПб: БХВ-Петербург 2012

Структура персонального компьютера Системная плата Процессор

Основные устройства персонального компьютера Процессор (CPU) INTEL Pentium Dual-Core E 5500 2. 8 ГГц (AT 80571 PG 0722 MLS LGTJ)/ LGA 775/2 ядра/L 2=2 Мб Оперативная память (RAM) DDR 2 2048 Мб Patriot 800 Мгц Видеоадаптер SVGA Gigabyte 1024 Мб DDR 3 n. Vidia Ge. Force GT 220/(128 бит)/PCI-E Накопитель на жестком магнитном диске (HDD) HDD HITACHI 3 Тб HDS 723030 ALA 640 7200 об/мин/64 Мб/SATA III Накопители на лазерных дисках (CD-ROM, DVD, Blue Ray) Монитор 19" ACER V 193 Dbdm (яркость 250 кд/м 2, контрастность 50000: 1); 5 ms, DVI, Multimedia Клавиатура Манипулятор «мышь»

Системный блок Системная плата Блок питания Накопители 5, 25” Процессор Оперативная память Видеоадаптер Разъемы для плат адаптеров Накопители 3, 5”

Основные элементы вычислительной системы • Технические (аппаратные) средства (hardware); • Программное обеспечение (software); • Информационное обеспечение.

Програ ммное обеспе чение (допустимо также произношение обеспече ние ) — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781 -90). ПО — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (СТ ИСО 2382/1 -84).

Виды программного обеспечения • Системное программное обеспечение: – Операционные системы; – Сетевые операционные системы; – Драйверы устройств; – Сервисные программы. • Прикладное программное обеспечение.

Операционные системы Операцио нная систе ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и сервисных программ (модулей), которые управляют работой компьютера и предоставляют удобный интерфейс пользователя. Интерфе йс (англ. Interface) — совокупность средств, методов и правил взаимодействия (управления, контроля и т. д. ) между элементами системы. Используемые операционные системы: Windows, Unix.

Архитектура операционной системы Ядро операционной системы - модули, выполняющие основные функции ОС. Загружаются при включении компьютера. Всегда устанавливаются при инсталляции ОС. Вспомогательные модули операционной системы – модули, выполняющие вспомогательные (сервисные) функции. Загружаются по мере необходимости. При инсталляции системы можно определить набор устанавливаемых модулей.

Основные функции операционной системы - Управление процессами - Управление памятью - Управление файловой системой компьютера - Управление внешними устройствами - Защита и администрирование данных - Интерфейс прикладного программного обеспечения - Интерфейс пользователя - Обеспечение обмена информации в компьютерной сети

Управление процессами

Управление памятью - распределение имеющейся физической памяти между существующими в системе в данный момент процессами, - загрузка программных кодов и данных процессов в отведенные им области памяти, - настройка адресно-зависимых частей кодов процесса на физические адреса выделенной области -защита областей памяти каждого процесса - управление виртуальной памятью

Управление файловой системой компьютера

Управление внешними устройствами Персональный компьютер ОС Драйвер Внешнее устройство

Защита и администрирование данных

Интерфейс прикладного программного обеспечения

Структура персонального компьютера Системная плата Процессор

Основные устройства персонального компьютера Процессор (CPU) INTEL Pentium Dual-Core E 5500 2. 8 ГГц (AT 80571 PG 0722 MLS LGTJ)/ LGA 775/2 ядра/L 2=2 Мб Оперативная память (RAM) DDR 2 2048 Мб Patriot 800 Мгц Видеоадаптер SVGA Gigabyte 1024 Мб DDR 3 n. Vidia Ge. Force GT 220/(128 бит)/PCI-E Накопитель на жестком магнитном диске (HDD) HDD HITACHI 3 Тб HDS 723030 ALA 640 7200 об/мин/64 Мб/SATA III Накопители на лазерных дисках (CD-ROM, DVD, Blue Ray) Монитор 19" ACER V 193 Dbdm (яркость 250 кд/м 2, контрастность 50000: 1); 5 ms, DVI, Multimedia Клавиатура Манипулятор «мышь»

Системный блок Системная плата Блок питания Накопители 5, 25” Процессор Оперативная память Видеоадаптер Разъемы для плат адаптеров Накопители 3, 5”

Основные элементы вычислительной системы • Технические (аппаратные) средства (hardware); • Программное обеспечение (software); • Информационное обеспечение.

Програ ммное обеспе чение (допустимо также произношение обеспече ние ) — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781 -90). ПО — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (СТ ИСО 2382/1 -84).

Виды программного обеспечения • Системное программное обеспечение: – Операционные системы; – Сетевые операционные системы; – Драйверы устройств; – Сервисные программы. • Прикладное программное обеспечение.

Операционные системы Операцио нная систе ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и сервисных программ (модулей), которые управляют работой компьютера и предоставляют удобный интерфейс пользователя. Интерфе йс (англ. Interface) — совокупность средств, методов и правил взаимодействия (управления, контроля и т. д. ) между элементами системы. Используемые операционные системы: Windows, Unix.

Архитектура операционной системы Ядро операционной системы - модули, выполняющие основные функции ОС. Загружаются при включении компьютера. Всегда устанавливаются при инсталляции ОС. Вспомогательные модули операционной системы – модули, выполняющие вспомогательные (сервисные) функции. Загружаются по мере необходимости. При инсталляции системы можно определить набор устанавливаемых модулей.

Основные функции операционной системы - Управление процессами - Управление памятью - Управление файловой системой компьютера - Управление внешними устройствами - Защита и администрирование данных - Интерфейс прикладного программного обеспечения - Интерфейс пользователя - Обеспечение обмена информации в компьютерной сети

Управление процессами

Управление памятью - распределение имеющейся физической памяти между существующими в системе в данный момент процессами, - загрузка программных кодов и данных процессов в отведенные им области памяти, - настройка адресно-зависимых частей кодов процесса на физические адреса выделенной области -защита областей памяти каждого процесса - управление виртуальной памятью

Управление файловой системой компьютера

Управление внешними устройствами Персональный компьютер ОС Драйвер Внешнее устройство

Защита и администрирование данных

Интерфейс прикладного программного обеспечения

Термин «информация» имеет множество толкований и определений. Информация (лат. informatio - разъяснение, изложение, осведомленность) одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т. п. В широком смысле информация - это общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Философская трактовка определяет информацию как отражение реального мира; сведения, которые один реальный объект содержит о другом реальном объекте. В узком смысле термин «информация» - это любые сведения, являющиеся объектом хранения, передачи и преобразования. Слайд 1

Информатизация - организационный социальноэкономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов. Федеральный закон "Об информации, информатизации и защите информации" от 25 января 1995 г. Слайд 2

Информационные технологии (ИТ, IT) — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных наук, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации с помощью вычислительной техники и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические применение, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Слайд 3

Схема взаимосвязи информационных процессов Информационные процессы О б щ и е Регистрация Использование Распространение Прием Передача Запись Обработка Выдача Хранение Кодирование Декодирование Модуляция Демодуляция Сбор Представление Защита Поиск Дискретизация Отбор Уничтожение Вспомогательные Слайд 4

Виды информационных технологий и их зависимость от видов обрабатываемой информации Виды обрабатываемой информации Численные данные Текст, гипертекст СУБД, табличные процессоры Текстовые процессоры Графика Знания Мультимедиа информация Графические процессоры Экспертные системы Системы мультимедиа Алгоритмические языки и системы программирования

Данные представляют информацию, зафиксированную на материальных носителях, являющейся формализованной (структурированной) информацией, записанной на языке, в т. ч. в компьютерном виде. Информация, обрабатываемая с помощью средств компьютерной техники, отвечает всем этим требованиям, т. е. она относится к данным. Данные - сведения, полученные путем измерения, наблюдения, логических или арифметических операций и представленные в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и автоматизированной обработки. Данные - это материальные объекты произвольной формы, выступающие в качестве средства предоставления информации. Слайд 6

Численные данные Двоичная система счисления 1011 В, 1011001 В Шестнадцатеричная система счисления FD 95 H 39

Текстовые данные ASCII коды информации, – символы кодируются 1 байтом Юнико д - Символы кодируются 4 байтами. Кодовое пространство разбито на 17 плоскостей по 216 (65536) символов. Нулевая плоскость называется базовой, в ней расположены символы наиболее употребительных письменностей. Первая плоскость используется, в основном, для исторических письменностей, вторая — для редко используемых иероглифов китайского языка, третья зарезервирована для архаичных китайских иероглифов. Плоскости 15 и 16 выделены для частного употребления. [7] 40

Коды ASCII коды – символы кодируются 1 байтом информации. 0 . 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 . 8 . 9 . A . B . C 0. NUL SOH STX EOT ENQ ACK BEL BS TAB LF VT FF 1. DLE DC 1 DC 2 DC 3 DC 4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS 2. ! " # $ % & ' ( ) * + 3. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : 4. @ A B C D E F G H I 5. P Q R S T U V W X 6. ` a b c d e f g 7. p q r s t u v w . D . E . F SO SI GS RS US , — . / ; < = > ? J K L M N O Y Z [ ] ^ _ h i j k l m n o x y z { | } ~ DEL 41

Гипертекстовые данные HTML> Это моя учебная страница. Меня зовут Ольга. Я живу во Владивостоке. Моя маленькая родина - Сахалин. ДВГУ - ВУЗ в котором я работаю. Здесь продемонстрированы различные способы управления шрифтом: его цветом и размером. < 42

43

Описание знаний Факты mоther(Мария, Ольга) знает(Мария, музыка). Правила grandmоther(X, Z): -mоther(X, Y), mоther(Y, Z) 44

Преобразование аналогового аудиосигнала в цифровую форму A 1 A 2 A 3 A 4 t A t

Цифровое кодирование видео сигнала Пиксель • Разрешение экрана компьютера – 640 х480, 800 х600, 1024 х768, 1280 х1024 • Разрешение телевизионное 720 х576, 640 х480 • Объемы информации - 720 х576 точек х 24 бита цветности х 25 кадров/с х 60 с = 1866 Мб

Цветовые модели RGB - модель R (Red), G (Green), B (Blue), - 255, 255; 0, 0, 0 CMYK - модель CMYK - Cyan Magenta Yellow Key(Black)

Принципы фон Неймана 1. Принцип двоичного кодирования. Для представления данных и команд используется двоичная система счисления. 2. Принцип однородности памяти. Как программы (команды), так и данные хранятся в одной и той же памяти (и кодируются в одной и той же системе счисления). Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными. Артур Бёркс, Герман Голдстайн, Джон фон Нейман «Предварительное рассмотрение логического конструирования электронного вычислительного устройства» , 1946 год

Принципы фон Неймана 3. Принцип адресуемости памяти. Структурно основная память состоит из пронумерованных ячеек; процессору в произвольный момент времени доступна любая ячейка; память внутренняя. 4. Принцип последовательного программного управления. Все команды располагаются в памяти и выполняются последовательно, одна после завершения другой, в последовательности, определяемой программой. 5. Принцип жесткости архитектуры. Неизменяемость в процессе работы топологии, архитектуры, списка команд.

Машина фон Неймана

Циклы работы машина фон Неймана • • Чтение команды из Памяти Дешифрация команды Чтение операндов из Памяти Выполнение арифметической (логической) команды (результат в аккумуляторе) • Запись результата в память

ПОКОЛЕНИЯ Э В М ХАРАКТЕРИСТИКИ I II IV Годы применения 1946 -1958 1958 -1964 1964 -1972 с 1972 Основной элемент Эл. лампа Транзистор ИС БИС Количество ЭВМ в мире (шт. ) Десятки Тысячи Десятки тысяч Миллионы Быстродействие (операций в секунду) 103 -144 104 -106 105 -107 106 -108 Перфокарта, Перфолента, Магнитная Лента Магнитный диск Гибкий и лазерный диск Значительно меньше Мини-ЭВМ микро. ЭВМ Носитель информации Размеры ЭВМ Перфокарта, Перфолента, магнитный барабан Большие

I поколение • Все ЭВМ I-го поколения были сделаны на основе электронных ламп, что делало их ненадежными - лампы приходилось часто менять. Эти компьютеры были огромными, неудобными и слишком дорогими машинами, которые могли приобрести только крупные корпорации и правительства. Лампы потребляли огромное количество электроэнергии и выделяли много тепла. • Притом для каждой машины использовался своя система команд. Набор команд был небольшой, схема арифметикологического устройства и устройства управления достаточно проста, программное обеспечение практически отсутствовало. Показатели объема оперативной памяти и быстродействия были низкими. Для ввода-вывода использовались перфоленты, перфокарты, магнитные ленты и печатающие устройства, оперативные запоминающие устройства были реализованы на основе ртутных линий задержки электроннолучевых трубок.

II поколение • • Во II-ом поколении компьютеров дискретные транзисторные логические элементы вытеснили электронные лампы. В качестве носителей информации использовались магнитные ленты ("БЭСМ-6", "Минск 2", "Урал-14") и магнитные сердечники, появились высокопроизводительные устройства для работы с магнитными лентами, магнитные барабаны и первые магнитные диски. В качестве программного обеспечения стали использовать языки программирования высокого уровня, были написаны специальные трансляторы с этих языков на язык машинных команд. Для ускорения вычислений в этих машинах было реализовано некоторое перекрытие команд: последующая команда начинала выполняться до окончания предыдущей. Появился широкий набор библиотечных программ для решения разнообразных математических задач. Появились мониторные системы, управляющие режимом трансляции и исполнения программ. Из мониторных систем в дальнейшем выросли современные операционные системы. Машинам второго поколения была свойственна программная несовместимость, которая затрудняла организацию крупных информационных систем. Поэтому в середине 60 -х годов наметился переход к созданию компьютеров, программно совместимых и построенных на микроэлектронной технологической базе.

III поколение • • В 1964 году, фирма IBM объявила о создании шести моделей семейства IBM 360 (System 360), ставших первыми компьютерами третьего поколения. Машины третьего поколения — это семейства машин с единой архитектурой, т. е. программно совместимых. В качестве элементной базы в них используются интегральные схемы, которые также называются микросхемами. Машины третьего поколения имеют развитые операционные системы. Они обладают возможностями мультипрограммирования, т. е. одновременного выполнения нескольких программ. Многие задачи управления памятью, устройствами и ресурсами стала брать на себя операционная система или же непосредственно сама машина. Примеры машин третьего поколения — семейства IBM-360, IBM-370, ЕС ЭВМ (Единая система ЭВМ), СМ ЭВМ (Семейство малых ЭВМ) и др. Быстродействие машин внутри семейства изменяется от нескольких десятков тысяч до миллионов операций в секунду. Ёмкость оперативной памяти достигает нескольких миллионов слов.

IV поколение • • • В 1980 г. центральный процессор небольшой ЭВМ оказалось возможным разместить на кристалле площадью 1/4 кв. дюйма. БИСы применялись уже в таких компьютерах, как “Иллиак 4”, ”Эльбрус 2”, ”Макинтош”. Быстродействие таких машин составляет тысячи миллионов операций в секунду. Емкость ОЗУ возросла до 500 млн. двоичных разрядов. В таких машинах одновременно выполняются несколько команд над несколькими наборами операндов. C точки зрения структуры машины этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних устройств. Ёмкость оперативной памяти порядка 1 - 64 Мбайт. Распространение персональных компьютеров к концу 70 -х годов привело к некоторому снижению спроса на большие ЭВМ и мини-ЭВМ. Это стало предметом серьезного беспокойства фирмы IBM (International Business Machines Corporation) — ведущей компании по производству больших ЭВМ, и в 1979 г. фирма IBM решила попробовать свои силы на рынке персональных компьютеров, создав первые персональные компьютеры- IBM PC.

V поколение «Японский проект» • • В 1982 г. в Японии была принята программа разработки общегосударственной информационной системы, получившей название ЭВМ пятого поколения. Предполагалось, что к 1991 г. будут созданы принципиально новые компьютеры, ориентированные на решение задач искусственного интеллекта. В рамках этого проекта предполагалось решить три стратегические задачи: 1. переход от обработки данных к обработке знаний 2. объединение информации, включая знания, в рамках всей страны 3. создание нового пользовательского интерфейса

Структура персонального компьютера Системная плата Процессор

Основные устройства персонального компьютера Процессор (CPU) INTEL Pentium Dual-Core E 5500 2. 8 ГГц (AT 80571 PG 0722 MLS LGTJ)/ LGA 775/2 ядра/L 2=2 Мб Оперативная память (RAM) DDR 2 2048 Мб Patriot 800 Мгц Видеоадаптер SVGA Gigabyte 1024 Мб DDR 3 n. Vidia Ge. Force GT 220/(128 бит)/PCI-E Накопитель на жестком магнитном диске (HDD) HDD HITACHI 3 Тб HDS 723030 ALA 640 7200 об/мин/64 Мб/SATA III Накопители на лазерных дисках (CD-ROM, DVD, Blue Ray) Монитор 19" ACER V 193 Dbdm (яркость 250 кд/м 2, контрастность 50000: 1); 5 ms, DVI, Multimedia Клавиатура Манипулятор «мышь»

Системный блок Системная плата Блок питания Накопители 5, 25” Процессор Оперативная память Видеоадаптер Разъемы для плат адаптеров Накопители 3, 5”

Основные элементы вычислительной системы • Технические (аппаратные) средства (hardware); • Программное обеспечение (software); • Информационное обеспечение.

Програ ммное обеспе чение (допустимо также произношение обеспече ние ) — совокупность программ системы обработки информации и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781 -90). ПО — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (СТ ИСО 2382/1 -84).

Виды программного обеспечения • Системное программное обеспечение: – Операционные системы; – Сетевые операционные системы; – Драйверы устройств; – Сервисные программы. • Прикладное программное обеспечение.

Операционные системы Операцио нная систе ма, сокр. ОС (англ. operating system, OS) — комплекс управляющих и сервисных программ (модулей), которые управляют работой компьютера и предоставляют удобный интерфейс пользователя. Интерфе йс (англ. Interface) — совокупность средств, методов и правил взаимодействия (управления, контроля и т. д. ) между элементами системы. Используемые операционные системы: Windows, Unix.

Архитектура операционной системы Ядро операционной системы - модули, выполняющие основные функции ОС. Загружаются при включении компьютера. Всегда устанавливаются при инсталляции ОС. Вспомогательные модули операционной системы – модули, выполняющие вспомогательные (сервисные) функции. Загружаются по мере необходимости. При инсталляции системы можно определить набор устанавливаемых модулей.

Основные функции операционной системы - Управление процессами - Управление памятью - Управление файловой системой компьютера - Управление внешними устройствами - Защита и администрирование данных - Интерфейс прикладного программного обеспечения - Интерфейс пользователя - Обеспечение обмена информации в компьютерной сети

Управление процессами

Управление памятью - распределение имеющейся физической памяти между существующими в системе в данный момент процессами, - загрузка программных кодов и данных процессов в отведенные им области памяти, - настройка адресно-зависимых частей кодов процесса на физические адреса выделенной области -защита областей памяти каждого процесса - управление виртуальной памятью

Управление файловой системой компьютера

Управление внешними устройствами Персональный компьютер ОС Драйвер Внешнее устройство

Защита и администрирование данных

Интерфейс прикладного программного обеспечения