Компьютерные Информационные Технологии КИТ 2
Общая структура курса n n n Лекций 26 часов Практические занятия – 26 Экзамен
Структура лекционного цикла n n n Раздел 1. Системотехнические аспекты ИТ. (6 часов) Раздел 2. ИТ обработки экономической информации. (6 часов) Раздел 3. Базы данных и программные средства их обработки. (14 часов. )
Системотехнические аспекты ИТ. Тема 1
План 1. 2. 3. 4. 5. Элементы теории систем. Экономическая информация и ее основные характеристики Средства защиты экономической информации. Определение информационной технологи Классификация информационных технологий.
Определение Абстрактной системы n Элемент- некоторый объект , обладающий определенными полезными для исследователя свойствами, но внутреннее строение его для него безразлично Задано множество элементов {M}, принадлежности элементов множеству записывается Связью называется любое взаимодействие между элементами. Графически связь изображается Мі rij rji Мj
Определение абстрактной системы 1. 2. Абстрактной системой назовем множество элементов , обладающих следующими свойствами Связями, посредством которых можно связать( соединить) любые два элемента множества Новым свойством (качеством) отсутствующим у любого элемента множества В кортежной записи система определяется записью S: { {M} {R} K} В информатике понятие "система" широко распространено , чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой считается множество программ для решения конкретных прикладных задач.
Признаки системности n n n Внешней целостности - обособленность или относительная обособленность системы в окружающем мире; Внутренней целостности - свойства системы зависят от свойств её элементов и взаимосвязей между ними. Нарушение этих взаимосвязей может привести к тому , что система не сможет выполнять свои функции; Иерархичности - системе можно выделить различные подсистемы, с другой стороны сама система тоже является подсистемой другой более крупной подсистемы
Система и среда n n n Множество систем ни один элемент которых не принадлежит рассматриваемой, обозначим Σ Воздействия среды на систему- входы Воздействия системы на среду- выходы S Σ Группа элементов системы определяемая только своими входами и выходами называется модулем. Входы выходы Модуль m
Состояние системы n Дана система S , входное внешнее воздействие Dp приходящееся на элементы системы вызывает изменение его характеристик, в силу связности элементов системы изменения в разной степени появляются у всех элементов системы. Зафиксировав изменения характеристик системы под действием внешнего воздействия определим состояние системы
Процессы и технологии Заданы множество состояний системы { Si } и упорядоченное множество значений скалярного параметра, например значения времени t 1 < t 2 < t 3 < t 4<…. <ti Свяжем два эти множества ti Si получим двухуровневую структуру. t 1 < t 2 < t 3 < t 4<… …<ti S 1 S 2 S 3 S 4 Si Процессом в системе назовем множество состояний системы упорядоченных в соответствии с множеством значений скалярного параметра
Технологии n n n n n Задано множество состояний системы {Si } Переход из одного состояния в другое реализуется внешним воздействием Dij. Si Связав множество воздействий с изменениями параметра, через промежуточное множество состояний получим структуру, которую назовем технологическим процессом в системе или технологией t 1 < t 2 < t 3 < t 4<… … <ti< ti+1 S 2 S 3 S 4 Si+1 D 12 D 23 D 34 Dii+1
Классы процессов и технологий n n В зависимости от вида отображения значений параметра на пространство состояний системы различают: Дискретные и непрерывные процессы Детерминированные и случайные Конечные и бесконечные
Информация и ее свойства Тема 2
Определения n n n Информация (лат. informatio — разъяснение, изложение, осведомленность) —некоторые сведения, совокупность каких-либо данных, знаний и т. п. (новейший философский словарь) Информация - средством взаимодействия человека как с другими людьми, так и с познаваемым миром. (БСЭ) Информация — это осознанные сведения об окружающем мире, которые являются объектом хранения, преобразования, передачи и использования (учебник Информатика Макаровой) Информация – сведения, уменьшающие степень неопределенности знаний об объектах, явлениях, процессах (К. Шенон «теория информации» ) Информация - это универсальное свойство материи, представляющее собой распространение в пространстве и времени содержания объектов (явлений) действительности посредством объективно существующих носителей различной природы. (Н. Винер Кибернетика. . )
Формы информации n n n Данные— это представление информации в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки. Знание — в теории искусственного интеллекта, совокупность данных (у индивидуума, общества или у системы ИИ) о мире, включающих в себя информацию о свойствах объектов, закономерностях процессов и явлений, а также правилах использования этой информации для принятия решений. Правила использования включают систему причинно-следственных связей. Главное отличие знаний от данных состоит в их активности, то есть появление в базе новых фактов или установление новых связей может стать источником изменений в принятии решений. Мудрость, это способность грамотного применения знаний. Большой, глубокий ум, опирающийся на жизненный опыт. Способность находить решение различных проблем, в том числе жизненных, опираясь на свой и чужой опыт, избегая порой непосредственных логических операций и понимание происходящего
Модель DIKW ISO 2110 n n n DIKW (англ. data, information, knowledge, wisdom — данные, информация, знания, мудрость) — информационная иерархия, где каждый уровень добавляет определённые свойства к предыдущему уровню. В основании находится уровень данных. Информация добавляет контекст. Знание добавляет «как» (механизм использования) Мудрость добавляет «когда» (условия использования)
Организация информационного взаимодействия Среда источника n Среда передачи Среда потребителя
Среды Источник: Множество объектов или явлений реального мира. Предметная область некоторое подмножество реальных объектов или явлений определяемое прагматикой потребителя. n Потребитель : множество информационных образов (отражений) реальных объектов в виде Базы данных –отражение предметной области потребителя. n
Организации данных n n Сообщение –дискретная порция данных поступающая из источника к потребителю Запись – сообщение представленное на носителе. Структура данных (информационный объект) множество записей связанное системой отношений, являющаяся отражением реального объекта или явления. База данных -множество информационных объектов, (отражений предметной области) вместе с отношениями между ними.
Категории информации n n Адекватность-соответствие реальных объектов их информационным образом Полнота- количественная характеристика адекватности Достоверность –допустимый уровень искажения при котором сохраняется адекватность Точность –однозначность восприятия информационного образа
Количественные характеристики n n n Степени неожиданности (вероятности); Степени понимания ; Полезности. Способы измерения : Синтаксический Семантический Прагматический.
Синтаксис Оценивается факт получения сообщения, но не его смысл До получения информации имеется некоторая неопределенность , существует Nое количество случаев разрешения неопределенности, и каждый случай имеет некоторую вероятность разрешения, тогда количество полученной информации в сообщении рассчитывается по формуле Шеннона. Н – количество информации (энтропия); N – количество исходов; p 1, p 2, . . . , p. N- вероятности исхода n Для равновероятных событий : n Н = log 2 N
Семантика n n n Оценивает смысловое содержание информации в сообщении. Тезаурус-совокупность сведений об объекте или явлении, которым обладает потребитель до получения сообщения. Обозначим Sт Коэффициент понимания α=S/ Sт. Количество информации в семантическом аспекте , можно оценить HS=α(1 -α). Если HS=0, то мы имеем или тавтологию , или непонимания смысла.
Прагматика n n Оценивает полученную информацию с точки зрения ее полезности. Обычно измерения выполняются в тех же единицах, что и основной процесс, например в денежных.
Экономическая информация и ее виды n Экономической информацией (ЭИ) называются сведения отражающие экономические состояния организации, на основе анализа которой производится принятие решений по управлению организацией.
Требования к экономической информации n n n Точность информации обеспечивает ее однозначное восприятие всеми потребителями Достоверность определяет допустимый уровень искажения информации , при котором сохраняется эффективность ее восприятия. Оперативность отражает актуальность информации для принятия решений. Полнота отражает необходимое количество информации для принятия решения Ценность информации определяется прагматической средой принятия решения. Актуальность информации- соответствие текущим условиям.
Классификации экономической информации По отношении к экономической системе: n Входная получаемая организацией из среды n Выходная поступаемая в среду из организации n Внутренняя циркулирующая внутри организации n Внешняя циркулирующая вне организации и прямо не воздействующая на нее
Классификации ЭИ n n По стадии обработки: Первичная- возникающая в процессе функционирования организации. Вторичная –преобразованная из первичной Промежуточная- используемая в качестве первичной для последующей обработки Результирующая получаемая как результат первых и предназначенная для принятия решения
Классификации ЭИ По стабильности: n n Переменная информация о состояниях фирмы изменяющаяся в количественных и качественных показателях в течении времени Постоянная ( условно-постоянная)-многократно используемая информация не изменяющаяся в течении достаточно большого промежутка времени По способу представления Графическая (диаграммы, графики, схемы) Текстовая –представленная на национальном языке в виде совокупности документов на физическом носителе.
Классификации ЭИ n n По стадии обработки: Первичная- возникающая в процессе функционирования организации. Вторичная –преобразованная из первичной Промежуточная- используемая в качестве первичной для последующей обработки Результирующая получаемая как результат первых и предназначенная для принятия решения
Классификации по функциям n n Плановая характеризующая деятельность организации и ее элементов в последующие временные промежутки Учетная характеризующая текущее состояние организации и ее элементов. Статистическая –информация основанная на прошлых состояниях организации и предназначенная для анализа деятельности организации или для внешних получателей Нормативно-справочная условно-постоянная информация используемая для реализации основных процессов, протекающих в организации
Основы Защиты информации Тема 3
Определения n n Информационная безопасность организации — состояние защищённости информационной среды организации, обеспечивающее её формирование, использование и развитие. Защита информации — представляет собой деятельность по предотвращению утечки защищаемой информации, несанкционированных и непреднамеренных воздействий на защищаемую информацию, то есть процесс, направленный на достижение этого состояния.
Компоненты информационной безопасности. n n n конфиденциальность (англ. confidentiality) — доступность информации только определённому кругу лиц; целостность (integrity) — гарантия существования информации в исходном виде; доступность (availability) — возможность получения информации авторизованным пользователем в нужное для него время. аутентичность — возможность установления автора информации; апеллируемость — возможность доказать, что автором является именно заявленный человек, и никто другой.
Модели управления доступом n n n для обеспечения конфиденциальности, целостности и доступности используют : Мандатное управление доступом Избирательное управление доступом Управление доступом на основе ролей
Мандатное управление доступом. n n Mandatory access control, MAC — разграничение доступа субъектов к объектам, основанное на назначении метки конфиденциальности для информации, содержащейся в объектах, и выдаче официальных разрешений (допуска) субъектам на обращение к информации такого уровня конфиденциальности. Так же иногда переводится как Принудительный контроль доступа. Это способ, сочетающий защиту и ограничение прав, применяемый по отношению к компьютерным процессам, данным и системным устройствам и предназначенный для предотвращения их нежелательного использования
Схема MAC
Избирательное управление доступом n n (Discretionary access control, DAC) — управление доступом субъектов к объектам на основе списков управления доступом или матрицы доступа. Для каждой пары (субъект — объект) должно быть задано явное и недвусмысленное перечисление допустимых типов доступа (читать, писать и т. д. ), то есть тех типов доступа, которые являются санкционированными для данного субъекта (индивида или группы индивидов) к данному ресурсу (объекту)
Управление доступом на основе ролей n n (Role Based Access Control, RBAC) — развитие политики избирательного управления доступом, при этом права доступа субъектов системы на объекты группируются с учетом специфики их применения, образуя роли, например Администратор, 1 пользователь и т. д. Формирование ролей призвано определить четкие и понятные для пользователей правила разграничения доступа.
Обеспечение безопасности при передаче n n Реализация – Шифрование - способ преобразования информации, применяемый для хранения важной информации в ненадёжных источниках или передачи её по незащищённым каналам связи. Включает 2 процесса, — процесс зашифрования и расшифрования Методологическая база –криптография.
Определение ключа n n n Ключ — секретная информация, используемая криптографическим алгоритмом при шифровании/расшифровке сообщений, постановке и проверке цифровой подписи, вычислении кодов аутентичности (MAC). При использовании одного и того же алгоритма результат шифрования зависит от ключа. Для современных алгоритмов сильной криптографии утрата ключа приводит к практической невозможности расшифровать информацию. Количество информации в ключе, как правило, измеряется в битах. Для современных шифрования алгоритмов основной характеристикой криптостойкости является длина ключа. Шифрование с ключами длиной 128 бит и выше считается сильным, так как для расшифровки информации без ключа требуются годы работы мощных суперкомпьютеров
Методы шифрования n n симметричное шифрование: посторонним лицам может быть известен алгоритм шифрования, но неизвестна небольшая порция секретной информации — ключа, одинакового для отправителя и получателя сообщения; асимметричное шифрование: посторонним лицам может быть известен алгоритм шифрования, и, возможно, открытый ключ, но неизвестен закрытый ключ, известный только получателю.
Средства обеспечения аутентичности: n n n n Подпись Цифровая подпись Подпись — уникальная совокупность символов, написанных от руки, с применением определенных оформительных приемов, служащая для идентификации человека. Свойства хорошей подписи Устойчивость к подделке. Повторяемость. Идентифицируемость (подпись обычно напоминает имя, фамилию). Быстрота написания
Электронная цифровая подпись n n (ЭЦП)— реквизит электронного документа, предназначенный для защиты данного электронного документа от подделки, полученный в результате криптографического преобразования информации с использованием закрытого ключа электронной цифровой подписи и позволяющий идентифицировать владельца сертификата ключа подписи, а также установить отсутствие искажения информации в электронном документе, а также обеспечивает неотказуемость подписавшегося. Поскольку подписываемые документы — переменной (и достаточно большой) длины, в схемах ЭЦП зачастую подпись ставится не на сам документ, а на его хэш. Для вычисления хэша используются криптографические хэш-функции Хеширование (hashing) — преобразование входного массива данных произвольной длины в выходную битовую строку фиксированной длины. Такие преобразования также называются хеш-функциями. Любые изменения в документе приводят к изменениям в хеше
Принципы организации. ЭЦП n n n В основе ЭЦП с ассиметричным шифрованием положены несколько основных принципов: - личный (закрытый) ключ известен только его владельцу; - удостоверяющий центр создает сертификат открытого ключа, таким образом удостоверяя этот ключ; - никто не доверяет другу, но все доверяют удостоверяющему центру; - удостоверяющий центр подтверждает или опровергает принадлежность открытого ключа заданному лицу, который владеет соответствующим закрытым ключом
криптопровайдер n n n Для работы с ЭЦП необходимо установить на компьютер специальное программное обеспечение – криптопровайдер. Как правило, криптопровайдер можно приобрести в удостоверяющем центре вместе с ЭЦП. Примеры криптопровайдеров программы производства ООО «Лисси» (криптопровайдер «Lissi CSP» ) , ООО «Крипто. Про» (криптопровайдер «Crypto. Pro CSP» ), OOO Арго Софт (криптопровайдер «ARGO SOFT CSP» ), После установки криптопровайдера необходимо вставить в компьютер ключевой носитель и установить сертификат ключа подписи, после чего появляется возможность подписания документов.
Схема электронной подписи n n n включает в себя: алгоритм генерации ключей; функцию вычисления подписи; функцию проверки подписи. Функции вычисления на основе документа и секретного ключа пользователя вычисляет собственно подпись. Функция проверки подписи проверяет, соответствует ли данная подпись данному документу и открытому ключу пользователя. Открытый ключ пользователя доступен всем, так что любой может проверить подпись под данным документом
Алгоритм n n 1. Шифрование документа. 2. Расшифровка документа и проверка его подлинности
Шифрование документа
Расшифровка и проверка
Цифровая подпись обеспечивает n n n Удостоверение источника документа. В зависимости от деталей определения документа могут быть подписаны такие поля, как «автор» , «внесённые изменения» , «метка времени» и т. д. Защиту от изменений документа. При любом случайном или преднамеренном изменении документа (или подписи) изменится хэш, следовательно, подпись станет недействительной. Невозможность отказа от авторства. Так как создать корректную подпись можно лишь, зная закрытый ключ, а он известен только владельцу, то владелец не может отказаться от своей подписи под документом.
Информационные технологии
Информационные технологии Технология материального производства - процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения материального продукта. Цель технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяющей потребности человека или системы. Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта). Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какоголибо действия. Результат применения ИТ увеличение знаний об объекте или явлении, т. е. уменьшение энтропии (степени незнания)
Определение ИТ принятое ЮНЕСКО n ИТ (ЮНЕСКО)— это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.
Классификация ИТ По способу реализации По степени охвата задач управления По функциям применения По обслуживаемым предметным областям Локальные Коллективные (распределенные) Электронная обработка данных Автоматизация функций управления Поддержка принятия решения Электронный офис Экспертная поддержка Работа с текстовым редактором Работа с табличным процессором Работа с СУБД Работа с графическими редакторами Мультимедийные системы Бухгалтерский учет Банковская деятельность Налоговая деятельность Другие
Классификация ИТ по сложности обработки информации n n n ИТ обработки данных; ИТ управления; ИТ поддержки принятия решения.
Информационная технология обработки данных (ИТОД) Предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы их обработки. Применяется на уровне операционной деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации рутинных постоянно повторяющихся операций управленческого труда.
Особенности ИТОД n n n n решение только хорошо структурированных задач, для которых можно разработать алгоритм; выполнение стандартных процедур обработки; выполнение основного объема работ в автоматическом режиме с минимальным участием человека; использование детализированных (подробных) данных о деятельности фирмы; акцент на хронологию событий; требование минимальной помощи в решении проблем со стороны специалистов других уровней. Пример: Задача расчета заработной платы. Это структурированная задача, где полностью известен алгоритм решения, Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик, так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий работающих
Основные компоненты ИТ обработки данных База данных Обработка данных Сбор данных Внешние данные Группировка Сортировка Агре. Вычисгироваление Создание отчетов Период ических По запросу Информация для внутреннего и внешнего использования
Информационная технология управления (ИТУ) n n n Цель – удовлетворение информационных потребностей сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решений. Применяется на любом уровне управления. Ориентирована на работу при худшей структурированности решаемых задач, если их сравнивать с задачами, решаемыми с помощью информационной технологии обработки данных. Пример: Требуется принять решение по устранению ситуации, когда потребность в трудовых ресурсах для выполнения в срок одной из работ комплекса превышает их наличие. Пути решения этой задачи могут быть разными, например: выделение дополнительного финансирования на увеличение численности работающих; отнесение срока окончания работы на более позднюю дату и т. д.
Основные компоненты ИТ управления Информация из ИС оперативного уровня Базы данных Данные по проведенным операциям Нормативные документы Формирование управленческих отчетов Суммирующих Сравнительных Чрезвычайных Информация для менеджера, принимающего решения
ИТ поддержки принятия решений n n используются в основном на верхнем уровне управления (руководства фирм, предприятий, организаций), имеющего стратегическое долгосрочное значение в течение года или нескольких лет. К таким задачам относятся формирование стратегических целей, стратегическое планирование привлечения ресурсов, источников финансирования, выбор места размещения предприятий и т. д.
Особенности ИТППР n n n итерационный характер процесса выработки решения; ориентация на решение плохо формализованных задач; сочетание традиционных методов обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей; направленность на непрофессионального пользователя компьютера; высокая адаптивность к особенностям технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя.
Информационная технология поддержки принятия решения (ИТППР) Цель – поддержка принятия решения в результате итерационного процесса Решение выработано Вариант вычислений Человек, принимающий решения Система поддержки принятия решения Введение новых исходных данных
Скачать презентацию Компьютерные Информационные Технологии КИТ 2 Общая структура
Информационные технологии.ppt