Большая энциклопедия нефти и газа

НАРЫНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет Информационных технологий, экономики и управления

Кафедра «Информационные технологии»

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Конспект лекций

для студентов специальности «Автоматизированные системы обработки и управление»

Составитель Б.Ш. Асанкулов

Нарын 2007г.

ЛЕКЦИЯ №1. ВВЕДЕНИЕ

1 Информатика как единство науки и технологии

2 Определение информационной технологии

3 Инструментарий информационной технологии

4 Составляющие информационной технологии

ЛЕКЦИЯ №2. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1 Признак деления - вид задач и процессов обработки информации

2 Признак деления-проблемы, стоящие на пути информатизации общества

3 Признак деления - преимущество, которое приносит компьютерная технология

4 Признак деления - виды инструментария технологии

ЛЕКЦИЯ №3. ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1 Устаревание информационной технологии

2 Методология использования информационной технологии

3 Выбор вариантов внедрения информационной технологии в фирме

ЛЕКЦИЯ №4. ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1 Информационная технология обработки данных

2 Информационная технология управления

3 Информационная технология промышленности

4 Информационная технология в административном управлении

5 Информационная технология экспертных систем

6 Информационные технологии в образовании

ЛЕКЦИЯ №5. МОДЕЛИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ

2 Модели передачи, обработки, накопления данных

3 Понятие о функциональных задачах

ЛЕКЦИЯ №6. МОДЕЛИ, МЕТОДЫ И СРЕДСТВА РЕАЛИЗАЦИИ НИТ

Лекция №7. Функциональное и логическое программирование

7.1 Функциональное программирование на языке ЛИСП

2 Логическое программирование на языке ПРОЛОГ

Лекция №8. Технологии разработки программного обеспечения

8.1 Классификация методов проектирования программных продуктов

2 Этапы создания программных продуктов

3 Структура программных продуктов

4 Структурное проектирование и программирование

5 Объектно-ориентированное проектирование

ЛЕКЦИЯ №1. ВВЕДЕНИЕ

.1 Информатика как единство науки и технологии

Информатика - отнюдь не только «чистая наука». У нее, безусловно, имеется научное ядро, но важная особенность информатики - широчайшие приложения, охватывающие почти все виды человеческой деятельности: производство, управление, науку, образование, проектные разработки, торговлю, финансовую сферу, медицину, криминалистику, охрану окружающей среды и др. И, может быть, главное из них - совершенствование социального управления на основе новых информационных технологий.

Как наука, информатика изучает общие закономерности, свойственные информационным процессам (в самом широком смысле этого понятия). Когда разрабатываются новые носители информации, каналы связи, приемы кодирования, визуального отображения информации и многое другое, конкретная природа этой информации почти не имеет значения. Для разработчика системы управления базами данных (СУБД) важны общие принципы организации и эффективность поиска данных, а не то, какие конкретно данные будут затем заложены в базу многочисленными пользователями. Эти общие закономерности есть предмет информатики как науки.

Объектом приложений информатики являются самые различные науки и области практической деятельности, для которых она стала непрерывным источником самых современных технологий, называемых часто «новые информационные технологии» (НИТ). Многообразные информационные технологии, функциони. рующие в разных видах человеческой деятельности (управлении производственным процессом, проектировании, финансовых операциях, образовании и т.п.), имея общие черты, в то же время существенно различаются между собой.

Перечислим наиболее впечатляющие реализации информационных технологий, используя, ставшие традиционными, сокращения.

АСУ - автоматизированные системы управления - комплекс технических и программных средств, которые во взаимодействии с человеком организуют управление объектами в производстве или общественной сфере. Например, в образовании используются системы АСУ-ВУЗ.

АСУТП - автоматизированные системы управления технологическими процессами. Например, такая система управляет работой станка с числовым программным управлением (ЧПУ), процессом запуска космического аппарата и т.д.

АСНИ - автоматизированная система научных исследований - программно-аппаратный комплекс, в котором научные приборы сопряжены с компьютером, вводят в него данные измерений автоматически, а компьютер производит обработку этих данных и представление их в наиболее удобной для исследователя форме.

АОС - автоматизированная обучающая система. Есть системы, помогающие учащимся осваивать новый материал, производящие контроль знаний, помогающие преподавателям готовить учебные материалы и т.д.

САПР-система автоматизированного проектирования - программно-аппаратный комплекс, который во взаимодействии с человеком (конструктором, инженером-проектировщиком, архитектором и т.д.) позволяет максимально эффективно проектировать механизмы, здания, узлы сложных агрегатов и др.

Упомянем также диагностические системы в медицине, системы организации продажи билетов, системы ведения бухгалтерско-финансовой деятельности, системы обеспечения редакционно-издательской деятельности - спектр применения информационных технологий чрезвычайно широк.

1.2 Определение информационной технологии

Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а не что иное, как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение определенной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов.

Под технологией материального производства понимают 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 (рис. 1.1.).

Информация является одним из ценнейших ресурсов, как нефть, газ, полезные ископаемые и др., а значит, процесс ее переработки по аналогии с процессами переработки материальных ресурсов можно воспринимать как технологию. Тогда справедливо следующее определение.

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 технологии материального производства - выпуск продукции, удовлетворяющий потребности человека или системы.

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Известно, что, применяя разные технологии к одному и тому же материальному ресурсу, можно получить разные изделия, продукты. То же самое будет справедливо и для технологии переработки информации.

Пример 1.1. Для выполнения контрольной работы по математике каждый студент применяет свою технологию переработки первоначальной информации(исходных данных задач). Информационный продукт(результаты решения задач) будет зависеть от технологии решения, которую выберет студент. Если же воспользоваться компьютерной информационной технологией, способной решать подобные задачи, то информационный продукт будет иметь уже иное качество.

Для сравнения в табл.1.1 приведены основные компоненты обоих видов технологий.

Таблица 1.1. Сопоставление основных компонентов технологий

Компоненты технологий для производства продуктовматериальныхинформационныхПодготовка сырья и материалов Производство материального продукта Сбыт произведенных продуктов потребителямСбор данных или первичной информации Обработка данных и получение результатной информации Передача результатной информации пользователю для принятия на ее основе решений

Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов обществ. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: новая, компьютерная или современная.

Прилагательное новая подчеркивает новаторский, а не эволюционный характер этой технологии. Ее внедрение является новаторским актом в том смысле, что она существенно изменяет содержание различных видов деятельности в организациях. В понятие новой информационной технологии включены также коммуникационные технологии, которые обеспечивают передачу информации разными средствами, а именно- телефон, телеграф, телекоммуникации, факс и др. В табл.1.2 приведены основные характерные черты новой информационной технологии.

Таблица 1.2. Основные характеристики новой информационной технологии

МетодологияОсновной признакРезультатПринципиально новые средства обработки информации Целостные технологические системы Целенаправленные создание, передача, хранение и отображение информацииВстраивание в технологию управления Интеграции функций специалистов и менеджеров Учет закономерностей социальной средыНовая технология коммуникаций Новая технология обработки информации Новая технология принятия управленческих решенийНовая информационная технология - информационная технология с дружественным интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Прилагательное компьютерная подчеркивает,что основным техническим средством ее реализации является компьютер.

Три основных принципа новой(компьютерной) информационной технологии:

1. интерактивный(диалоговый) режим работы с компьютером;
2. интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;
3. гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.

1.3 Инструментарий информационной технологии

Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.п.

По аналогии и для информационной технологии должно быть нечто подобное. Такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Выделим отдельно из этих средств программные продукты и назовем их инструментарием, а для большей четкости можно конкретизировать, назвав программным инструментарием информационной технологии. Определим это понятие.

Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.

В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор(редактор),настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения(финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.),экспертные системы и т.д.

Как соотносятся информационная технология и информационная система

Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой. На первый взгляд может показаться, что введенные в учебнике определения информационной технологии и системы очень похожи между собой. Однако это не так.

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии- в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди,различного рода технические и программные средства связи и т. д. Основная цель информационной системы - организация хранения и передачи информации. Информационная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации.

Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.

Пример 1.2. Информационная технология работы в среде текстового процессора Winword, который не является информационной системой.

Информационная технология мультимедиа, где с помощью телекоммуникационной связи осуществляется передача и обработка на компьютере изображения и звука.

Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе. В умелом сочетании двух информационных технологий- управленческой и компьютерной - залог успешной работы информационной системы.

Обобщая все вышесказанное, предлагаем несколько более узкие, нежели введенные ранее, определения информационной системы и технологии, реализованных средствами компьютерной техники.

Информационная технология -совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по переработке информации на компьютере.

Информационная система - человеко - компьютерная система для поддержки принятия решений и производства продуктов, использующая компьютерную информационную технологию.

1.4 Составляющие информационной технологии

Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т. п., могут применяться и в информационной технологии. Прежде чем разрабатывать эти понятия в любой технологии, в том числе и информационной, всегда следует начинать с определения цели. Затем следует попытаться провести структурирование всех предлагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий.

На рис.1.1 технологический процесс переработки информации представлен в виде иерархической структуры по уровням:

Й уровень - этапы , где реализуются сравнительно длительные технологические процессы, состоящие из операций и действий последующих уровней.

Пример 1.3. Как следует понимать этап информационной технологии.

Технология создания шаблона формы документа в среде текстового процессора.0 состоит из следующих этапов:

1. этап 1-создание постоянной части формы в виде текстов и таблиц;
2. этап 2-создание постоянной части формы в виде кадра, куда затем помещается рисунок;
3. этап 3- создание переменной части формы;
4. этап 4 - защита и сохранение формы.

2-й уровень- операции , в результате выполнения которых будет создан конкретный объект в выбранной на 1-м уровне программной среде.

Пример 1.4. Как следует понимать операцию информационной технологии.

Рассмотрим этап2 (см. пример 1.3) технологии создания постоянной части формы документа в виде кадра в среде текстового процессора Word6.0, который состоит из следующих операций:

1. операция1 - создание кадра;
2. операция 2 - настройка кадра;
3. операция 3 - внедрение в кадр рисунка.

Й уровень- действия - совокупность стандартных для каждой программной Среды приемов работы, приводящих к выполнению поставленной в соответствии операции цели. Каждое действие изменяет содержание экрана.

Пример 1.5. Как следует понимать действие информационной технологии.

Рассмотрим операцию 3 (см. пример 1.4) - внедрение в кадр рисунка в среде текстового процессора Word, которая состоит из следующих действий:

1. действие1-установка курсора в кадре;
2. действие2-выполнение команды ВСТАВКА, Рисунок;

действие3-устанока значений параметров и диалоговом окне.

Й уровень - элементарные операции по управлению мышью и клавиатурой.

Пример 1.6. Как следует понимать элементарную операцию информационной технологии. Ею может быть: ввод команды, нажатие правой кнопки мыши, выбор пункта меню и т.п.

Необходимо понимать, что освоение информационной технологии и дальнейшее ее использование должны свестись к тому, что вы должны сначала хорошо овладеть набором элементарных операций, число которых ограничено. Из этого ограниченного числа элементарных операций в разных комбинациях составляется действие, а из действий, также в разных комбинациях, составляются операции, которые определяют тот или иной технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию).

Примечание . Технологический процесс необязательно должен состоять из всех уровней, представленных на рис.1.1. Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий. Для реализации этапов технологического процесса могут использоваться разные программные среды.

Информационная технология, как и любая другая, должна отвечать следующим требованиям:

1. обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), операции, действия;
2. включать весь набор элементов, необходимых для достижения поставленной цели;

иметь регулярный характер. Этапы, действия, операции технологического процесса могут быть стандартизированы, что позволит более эффективно осуществлять целенаправленное управление информационными процессами.

Контрольные вопросы:

1. Что общего и в чем различие информатики и кибернетики?

Какие определения информатики вы знаете?

Какова общая структура современной информатики?

Какие существуют наиболее известные информационные технологии?

Какое место занимает информатика в системе наук?

Что принято понимать под «информационным обществом»?

Каковы основные социальные последствия информатизации общества?

Какими нормативными актами регулируются отношения в сфере информатики?

В чем состоит имущественное право на программные средства и базы данных?

Охарактеризуйте виды компьютерных преступлений.

Дайте определение информационной технологии.

Дайте определение новой информационной технологии

Охарактеризуйте инструментарии информационной технологии

В чем различие информационной технологии от технологии материального производства.

Как соотносятся информационная технология и информационная система

Охарактеризуйте составляющие информационной технологии

ЛЕКЦИЯ №2. ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием компьютеров, которые определяются различными признаками деления.

Общим для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персонального компьютера начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных потребностей человека как для профессиональной сферы, так и для бытовой.

2.1 Признак деления - вид задач и процессов обработки информации

Й этап (60-70-е гг.)-обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация операционных рутинных действий человека.

Й этап (с 80-х гг.)-создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач.

.2 Признак деления-проблемы, стоящие на пути информатизации общества

Й этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

Й этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM/360. Проблема этого этапа - отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.

Й этап (с начала 80-х гг.)-компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные системы - средством поддержки принятия его решений. Проблемы - максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде.

Й этап (с начала 90-х гг.)-создание современной технологии межорганизационных связей и информационных систем. Проблемы этого этапа весьма многочисленны. Наиболее существенными из них являются:

1. выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи;
2. организация доступа к стратегической информации;
3. организация защиты и безопасности информации.

2.3 Признак деления - преимущество, которое приносит компьютерная технология

Й этап (с начала 60-х гг.) характеризуется довольно эффективной обработкой информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Основным критерием оценки эффективности создаваемых информационных систем была разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основной проблемой на этом этапе была психологическая - плохое взаимодействие пользователей, для которых создавались информационные системы, и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. Как следствие этой проблемы, создавались системы, которые пользователи плохо воспринимали и, достаточно большие возможности, не использовали в полной мере.

Й этап (с середины 70-х гг.) связан с появлением персональных компьютеров. Изменился подход к созданию информационных систем - ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.

Й этап (с начала 90-х гг.) связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные системы имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь управленцу. Соответствующие информационные технологии должны помочь, выстоять и конкурентной борьбе и получить преимущество.

2.4 Признак деления - виды инструментария технологии

Й этап (до второй половины XIX в.)-ручная информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии- представление информации в нужной форме.

Й этап (с конца XIX в.)-механическая технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.

Й этап (40-60-е гг. XIX в.) - электрическая технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны.

Изменяется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

Й этап (с начала 70-х гг.)- электронная технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы. Множество объективных и субъективных факторов не позволили решить стоящие перед новой концепцией информационной технологии поставленные задачи. Однако был приобретен опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и подготовлена профессиональная, психологическая и социальная база для перехода на новый этап развития технологии.

Й этап (с середины 80-х гг.)- компьютерная ( новая) технология, основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. На этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.

Контрольные вопросы:

1.Основные направления развития информационной технологии в 1 этапе

2.Основные направления развития информационной технологии в 2 этапе

.Основные направления развития информационной технологии в 3 этапе

ЛЕКЦИЯ №3. ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

.1 Устаревание информационной технологии

Для информационных технологий является вполне естественным то, что они устаревают и заменяются новыми.

Пример 3.1. На смену технологии пакетной обработки программ на большой ЭВМ в вычислительном центре пришла технология работы на персональном компьютере на рабочем месте пользователя.

Телеграф передал все свои функции телефону.

Телефон постепенно вытесняется службой экспресс - доставки.

Телекс передал большинство своих функций факсу и электронной почте и т. д.

При внедрении новой информационной технологии в организации необходимо оценить риск отставания от конкурентов в результате ее неизбежного устаревания со временем, так как информационные продукты, как никакие другие виды материальных товаров, имеют чрезвычайно высокую скорость сменяемости новыми видами или версиями. Периоды сменяемости колеблются от нескольких месяцев до одного года.

Если в процессе внедрения новой информационной технологии этому фактору не уделять должного внимания, возможно, что к моменту завершения перевода фирмы на новую информационную технологию она уже устареет и придется принимать меры к ее модернизации. Такие неудачи с внедрением информационной технологии обычно связывают с несовершенством технических средств, тогда как основной причиной неудач является отсутствие или слабая проработанность методологии использования информационной технологии.

3.2 Методология использования информационной технологии

Централизованная обработка информации на ЭВМ вычислительных центров была первой исторически сложившейся технологией. Создавались крупные вычислительные центры (ВЦ) коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ (в нашей стране - ЭВМ ЕС). Применение таких ЭВМ позволяло обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям. Такой технологический процесс был обусловлен недостаточным оснащением вычислительной техникой предприятий и организаций в 60-70-е гг.

Достоинства методологии централизованной технологии:

1. возможность обращения пользователя к большим массивам информации в виде баз данных и к информационной продукции широкой номенклатуры;
2. сравнительная легкость внедрения методологических решений по развитию и совершенствованию информационной технологии благодаря централизованному их принятию.

Недостатки такой методологии очевидны:

1. ограниченная ответственность низшего персонала, который не способствует оперативному получению информации пользователем, тем самым препятствуя правильности выработки управленческих решений;
2. ограничение возможностей пользователя в процессе получения и использования информации.

Децентрализованная обработка информации связана с появлением в 80-х гг. персональных компьютеров и развитием средств телекоммуникаций. Она весьма существенно потеснила предыдущую технологию, поскольку дает пользователю широкие возможности в работе с информацией и не ограничивает его инициатив.

Достоинствами такой методологии являются:

1. гибкость структуры, обеспечивающая простор инициативам пользователя:
2. усиление ответственности низшего звена сотрудников;
3. уменьшение потребности в пользовании центральным компьютером и соответственно контроле со стороны вычислительного центра;
4. более полная реализация творческого потенциала пользователя благодаря использованию средств компьютерной связи.

Однако эта методология имеет свои недостатки :

1. сложность стандартизации из-за большого числа уникальных разработок;
2. психологическое неприятия пользователями рекомендуемых вычислительным центром стандартов и готовых программных продуктов;
3. неравномерность развития уровня информационных технологии на локальных местах, что в первую очередь определяется уровнем квалификации конкретного работника.

Описанные достоинства и недостатки централизованной и децентрализованной информационной технологии привели к необходимости придерживаться линии разумного применения и того и другого подхода. Такой подход назовем рациональной методологией и покажем, как в этом случае будут распределяется обязанности:

1. вычислительный центр должен отвечать за выработку общей стратегии использования информационной технологии, помогать пользователям как в работе, так и в обучении, устанавливать стандарты и определять политику применения программных и технических средств;
2. персонал, использующий информационную технологию, должен придерживаться указании вычислительного центра, осуществлять разработку своих локальных систем и технологии в соответствии с общим планом организации.

Рациональная методология использование информационной технологии позволить постичь большей гибкости, поддерживать общие стандарты, осуществить совместимость информационных локальных продуктов, снизить дублирование деятельности и др.

3.3 Выбор вариантов внедрения информационной технологии в фирме

При внедрении информационной технологии в фирму необходимо выбрать одну из двух основных концепции, отражающих сложившиеся точки зрения на существующую структуру организации и роль в ней компьютерной обработки информации.

П е р в а я концепция ориентируется на существующую структуру фирмы. Информационная технология приспосабливается к организационной структуре, и происходит лишь модернизация методов работы. Коммуникации развиты слабо, рационализируются только рабочие места. Происходить распределения функции между техническими работниками и специалистами. Степень риска от внедрения новой информационной технологии минимальна, так как затраты незначительны и организационная структура фирмы не меняется.

Основной недостаток такой стратегии - непрерывных изменении формы представления информации, приспособленной к конкретным технологическим методам и техническим средствам. Любое оперативное решение «вязнет» на различных этапах информационной технологии.

К достоинствам стратегии можно отнести минимальные степень риска и затраты.

В т о р а я концепция ориентируется на будущую структуру фирмы. Существующая структура будет модернизироваться.

Данная стратегия предполагает максимальное развитие коммуникации и разработку новых организационных взаимосвязей. Продуктивность организационной структуры фирмы возрастает, так как рационально распределяются архивы данных, снижается объем циркулирующей по системным каналам информации и достигается сбалансированность между решаемыми задачами.

К основным ее недостаткам следует отнести:

1. существенные затраты на первом этапе, связанном с разработкой общей концепции и обследованием всех подразделении фирмы;
2. наличие психологической напряженности, вызванной предполагаемыми изменениями структуры фирмы и, как следствие, изменениями штатного расписания и должностных обязанностей.

Достоинствами данной стратегии являются:

1. рационализация организационной структуры фирмы;
2. максимальная занятость всех работников;
3. интеграция профессиональных функции за счет использования компьютерных сетей.

Новая информационная технология в фирме должна быть такой, чтобы уровни информации и подсистемы, ее обрабатывающие, связывались между собой единым массивом информации. При этом предъявляются два требования. Во - первых, структура системы переработки информации должна соответствовать распределению полномочии в фирме. Во - вторых, информация внутри системы должна функционировать так, чтобы достаточно полно отражать уровни управления.

Контрольные вопросы:

1. Перечислите проблемы использования информационной технологии и охарактеризуйте их.

ЛЕКЦИЯ №4. ОБЩАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

4.1 Информационная технология обработки данных

Характер и назначение

Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется на уровне операционной (исполнительной) деятельности (см. Рис. 3.3.) персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно операции управленческого труда. Поэтому внедрение информационных технологий и систем на этом уровне существенно повысить производительность труда персонала, освободит его от рутинных операции, возможно, даже приведет к необходимости сокращения численности работников.

На уровне операционной деятельности решаются следующие задачи:

1. обработка данных об операциях, производимых фирмой;
2. создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме;
3. получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.

Пример3.25. Примеры рутинных операции:

1. операция проверки на соответствии нормативу уровня запасов указанных товаров на складе. При уменьшении уровня запаса выдается заказ поставщику с указанием потребного количества товара и сроков поставки;
2. операция продажи товаров фирмой, в результате которой формируется выходной документ для покупателя в виде чека или квитанции.

Пример контрольного отчета: ежедневный отчет о поступлениях и выдачах наличных средств банком, формируемый в целях контроля баланса наличных средств. Пример запроса: запрос к базе данных по кадрам, который позволить получить данные о требованиях, предъявляемых к кандидатам на занятие определенной должности.

Существует несколько особенностей, связанных с обработкой данных, отличающих данную технологию от всех прочих:

1. выполнение необходимых фирме задач по обработке данных. Каждой фирме предписано законом иметь и хранить данные о своей деятельности, которые можно использовать как средство обеспечения и поддержания контроля на фирме. Поэтому в любой фирме обязательно должна быть информационная система обработки данных и разработана соответствующая информационная технология;
2. решение только хорошо структурированных задач, для которых можно разработать алгоритм;
3. выполнение стандартных процедур обработки. Существующие стандарты определяют типовые процедуры обработки данных и предписывают их соблюдение организациями всех видов;
4. выполнение основного объема работ в автоматическом режиме с минимальным участием человека;
5. использование детализированных данных. Записи о деятельности фирмы имеют детальный (подробный) характер, допускающий проведение ревизий. В процессе ревизии деятельность фирмы проверяется хронологически от начала периода к его концу и от конца к началу;
6. акцент на хронологию событий;
7. требование минимальной помощи в решении проблем со стороны специалистов других уровней.

Основные компоненты

Представим основные компоненты информационной технологии обработки данных и приведем их характеристики.

Сбор данных. По мере того как фирма производит продукцию или услуги, каждое ее действие сопровождается соответствующими записями данных. Обычно действия фирмы, затрагивающие внешнее окружение, выделяются особо как операции, производимые фирмой.

Обработка данных. Для создания из поступающих данных информации, отражающей деятельности фирмы, используется следующие типовые операции:

1. классификация или группировка. Первичные данные обычно имеют вид кодов, состоящих из одного или нескольких символов. Эти коды, выражающие определенные признаки объектов, используются для идентификации и группировки записей.

Пример 3.26. При расчете заработной платы каждая запись включает в себя код (табельный номер) работника, код подразделения, в котором он работает, занимаемую должность и т. п. В соответствии с этими кодами можно произвести разные группировки.

1. сортировка, с помощью которой упорядочивается последовательность записей;
2. вычисления, включающие арифметические и логические операции. Эти операции, выполняемые над данными, дают возможность получать новые данные;
3. укрупнение или агрегирование, служащее для уменьшение количества данных или реализуемых в форме расчетов итоговых или средних значений.

Хранение данных. Многие данные на уровне операционной деятельности необходимо сохранять для последующего использования либо здесь же, либо на другом уровне. Для их хранения создаются базы данных.

Создание отчетов (документы). В информационной технологии обработки данных необходимо создавать документы для руководства и работников фирмы, а также для внешних партнеров. При этом документы могут создаваться как по запросу или в связи с проведенной фирмой операцией, так и периодически в конце каждого месяца, квартала и года.

4.2 Информационная технология управления

Характеристика и назначение

Целью информационной технологии управления является удостоверение информационных потребностей всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решений. Она может быть полезна на любом уровне управления.

Эта технология ориентирована на работу в среде информационной системы управления и используется при худшей структурированности решаемых задач, если их сравнивать с задачами, решаемыми с помощью информационной технологии обработки данных.

ИС управления идеально подходят для удовлетворения сходных информационных потребностей работников различных функциональных подсистем (подразделений) или уровней управления фирмой. Поставляемая ими информация содержит сведения о прошлом, настоящем и вероятном будущем фирмы. Эта информация имеет вид регулярных или специальных управленческих отчетов.

Для принятия решении на уровне управленческого контроля информация должна быть представлена в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения. На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных:

1. оценка планируемого состояния объекта управления;
2. оценка отклонений от планируемого состояния;
3. выявления причин отклонений;
4. анализ возможных решений и действий.

Информационная технология управления направлена на создание видов отчетов.

Регулярные отчеты создаются в соответствии с установленным графиком, определяющим время их создания, например месячный анализ продаж компании.

Специальные отчеты создаются по запросам управленцев или когда в компании произошло что-то незапланированное.

И те другие виды отчетов могут иметь форму суммирующих, сравнительных чрезвычайных отчетов.

В суммирующих отчетах данные объединены в отдельные группы, отсортированы и представлены в виде промежуточных и окончательных итогов по отдельным полям.

Сравнительные отчеты содержат данные, полученные из различных источников или классифицированные по различным признакам и используемые для целей сравнения.

Чрезвычайные отчеты содержат данные исключительного (чрезвычайного) характера.

Использование отчетов для поддержки управления оказывается особенно эффективным при реализации так называемого управления по отклонениям. Управление по отклонениям предполагает, что главным содержанием получаемых менеджером данных должны являться отклонения состояния хозяйственной деятельности фирмы от некоторых установленных стандартов (например,от ее запланированного состояния) . При использовании на фирме принципов управления по отклонениям к создаваемым отчетам предъявляются следующие требования:

1. отчет должен создаваться только тогда, когда отклонение произошло;
2. сведения в отчете должны быть отсортированы по значению критического для данного отклонения показателя;
3. все отклонения желательно показать вместе, чтобы менеджер мог уловить существующую между ними связь;
4. в отчете необходимо показать количественное отклонение от нормы.

Основные компоненты

Входная информация поступает из систем операционного уровня. Выходная информация формируется в виде управленческих отчетов в в удобном для принятия решения виде.

Содержимое базы данных при помощи соответствующего программного обеспечения преобразуется в периодические и специальные отчеты, поступающие к специалистам, участвующим в принятии решений в организации. База данных, используемая для получения указанной информации, должна состоять из двух элементов:

1. данных, накапливаемых на основе оценки операций, проводимых фирмой;
2. планов, стандартов, бюджетов и других нормативных документов, определяющих планируемое состояние объекта управления (подразделения фирмы).

4.3 Информационная технология промышленности

Характеристика и назначение

Исторически автоматизация началась на производстве и затем распространилась на офис, имея вначале целью лишь автоматизацию рутинной секретарской работ.По мере развития средств коммуникаций автоматизация офисных технологий заинтересовала специалистов и управленцев, которые увидели в ней возможность повысить производительность своего труда.

Автоматизация офиса (рис.3.14) призвана не заменить существующую традиционную систему коммуникации персонала (с ее совещаниями, телефонными звонками и приказами), лишь дополнить ее. Используясь совместно, обе эти системы обеспечат рациональную автоматизацию управленческого труда и наилучшее обеспечение управленцев информацией.

Автоматизированный офис привлекателен для менеджеров всех уровней управления в фирме не только потому, что поддерживает внутрифирменную связь персонала, также потому, что представляет им новые средства коммуникации с внешним окружением.

Информационная технология автоматизированного офиса - организация и поддержка коммуникационных процессов как внутри организации, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией.

Офисные автоматизированные технологии используются управленцами, специалистами, секретарями и конторскими служащими, особенно они привлекательны для группового решения проблем. Они позволяют повысить производительность труда секретарей и конторских работников и дают им возможность справляться с возрастающим объемом работ. Однако это преимущество является второстепенным по сравнению с возможностью использования автоматизации офиса в качестве инструмента для решения проблем. Улучшение принимаемых менеджерами решений в результате их более совершенной коммуникации способно обеспечить экономический рост фирмы.

В настоящее время известно несколько десятков программных продуктов для компьютеров и некомпьютерных технических средств, обеспечивающих технологию автоматизации офиса; текстовый процессор, табличный процессор, электронная почта, электронный календарь, аудиопочта, компьютерные и телеконференции, видеотекст, хранение изображений, а также специализированные программы управленческой деятельности; ведения документов, контроля за исполнением приказов и т.д.

Также широко используются некомпьютерные средства: аудио- и видеоконференции, факсимильная связь, ксерокс и другие средства оргтехники.

Основные компоненты

База данных. Обязательным компонентом любой технологии является база данных. В автоматизированном офисе база данных концентрирует в себе данные о производственной системе фирмы также, как в технологии обработки данных на операционном уровне. Информация в базу данных может поступить из внешнего окружения фирмы. Специалисты должны владеть основными технологическими операциями по работе в среде баз данных.

Пример 3.27. В базе данных собираются сведения о ежедневных продажах, передаваемые торговыми агентами фирмы на главный компьютер, или сведения о еженедельных поставках сырья.

Могут ежедневно по электронной почте поступать с биржи сведения о курсе валют или котировках ценных бумаг, в том числе и акций этой фирмы, которые ежедневно корректируются в соответствующем массиве базы данных.

Информация из базы данных поступает на вход компьютерных приложений (программ), таких как текстовый процессор, электронная почта, компьютерные конференции и т. д. Любое компьютерное приложение автоматизированного офиса обеспечивает работникам связь друг с другом и с другими фирмами.

Получение из баз данных информация может быть использована и в некомпьютерных технических средствах для передачи, тиражирования, хранения.

Текстовый процессор. Этот вид прикладного программного обеспечения, предназначенный для создания и обработки текстовых документов. Он позволяет добавлять и удалять слова, перемещать предложения и абзацы, устанавливать формат, манипулировать элементами текста и режимами и т. д. Когда документ готов, работник переписывает его во внешнюю память, а затем распечатывает и при необходимости передает по компьютерной сети. Таким образом, в распоряжении менеджера имеется эффективный вид письменной коммуникации. Регулярное получение подготовленных с помощью текстового процессора писем и докладов дает возможность менеджеру постоянно оценивать ситуацию на фирме..

Электронная почта . Электронная почта (E-mail), основываясь на сеттером использовании компьютеров, дает возможность получать, хранить и отправлять сообщения своим партнерам по сети. Здесь имеет место только однонаправленная связь. Это ограничение, по мнению многих исследователей, не является слишком важным, поскольку в пятидесяти случаях из ста служебные переговоры по телефону имеют целью лишь получение информации. Для обеспечения двухсторонней связи придется многократно посылать и принимать сообщения по электронной почте или воспользоваться другим способом коммуникации.

Электронная почта может предоставлять пользователю различные возможности в зависимости от используемого программного обеспечения. Чтобы посылаемое сообщение стало доступно всем пользователям электронной почты, его следует поместить на компьютерную доску объявлений , при желании можно указать, что это частная корреспонденция. Вы также можете послать отправление с уведомлением о его получении адресатом.

Когда фирма решает внедрить у себя электронную почту, у нее имеются две возможности. Первая - купить собственное техническое и программное обеспечение и создать собственную локальную сеть компьютеров, реализующую функцию электронной почты. Вторая возможность связана с покупкой услуги использования электронной почты, которая предоставляется специализированными организациями связи за периодически вносимую плату.

Аудиопочта. Это почта для передачи сообщений голосом. Она напоминает электронную почту, за исключением того, что вместо набора сообщения на клавиатуре компьютера вы передаете его через телефон. Также по телефону вы получаете присланные сообщения. Система включает в себя специальное устройство для преобразования аудиосигналов в цифровой код и обратно, а также компьютер для хранения аудиосообщений в цифровой форме. Аудиопочта также реализуется в сети.

Почта для передачи аудиосообщений может успешно использоваться для группового решения проблем. Для этого посылающий сообщение должен дополнительно указать список лиц, которым данное сообщение предназначено. Система будет периодически обзванивать всех указанных сотрудников для передачи им сообщения.

Главным преимуществом аудиопочты по сравнению с электронной является то, что она проще - при ее использовании не нужно вводить данные с клавиатуры.

Табличный процессор. Он также, как и текстовый процессор, является базовой составляющей информационной культуры любого сотрудника и автоматизированной офисной технологии. Без знания основ технологии работы в нем невозможно полноценно использовать персональный компьютер в своей деятельности. Функции современных программных сред табличных процессоров позволяют выполнять многочисленные операции над данными, представленными в табличной форме. Объединяя эти операции по общим признакам, можно выделить наиболее многочисленные и применяемые группы технологических операций:

1. ввод данных с клавиатуры, так и из баз данных;
2. обработка данных (сортировка, автоматическое формирование итогов, копирование и перенос данных, различные группы операций по вычислениям, агрерирование данных и т.д.);
3. вывод информации в печатном виде, в виде импортируемых файлов в другие системы, непосредственно в базу данных;
4. качественное оформление табличных форм представления данных;
5. многоплановое и качественное оформление данных в виде диаграмм и графиков;
6. проведение инженерных, финансовых, статистических расчетов;
7. проведение математического моделирования и ряд других вспомогательных операций.

Любая современная среда табличного процессора имеет средства пересылки данных по сети.

Электронный календарь. Он представляет еще одну возможность использовать сетевой вариант компьютера для хранения и манипулирования рабочим расписанием управленцев и других работников организации. Менеджер (или его секретарь) устанавливает дату и время встречи или другого мероприятия, просматривает получившиеся расписание, вносит изменение при помощи клавиатуры. Техническое и программное обеспечение электронного календаря полностью соответствует аналогичным компонентам электронной почты. Более того, программное обеспечение календаря часто является составной частью программного обеспечения электронной почты.

Система дополнительно дает возможность получить доступ также и календарям других менеджеров. Она может автоматически согласовать время встречи с их собственными расписаниями.

Использование электронного календаря оказывается особенно эффективным для менеджеров высших уровней управления, рабочие дни которых расписаны надолго вперед.

Компьютерные конференции и телеконференции. Компьютерные конференции используют компьютерные сети для обмена информацией между участникам группы, решающей определенную проблему. Естественно, круг лиц, имеющих доступ к этой технологии, ограничен. Количество участников компьютерной конференции может быть во много раз больше, чем аудио- и видеоконференций.

В литературе часто можно встретить термин телеконференция. Телеконференция включает в себя три типа конференций: аудио, видео и компьютерную.

Видеотекст. Он основан на использовании компьютера для получения отображения текстовых и графических данных на экране монитора. Для лиц, принимающих решение, имеются три возможности получения информации в форме видеотекста:

1. создать файлы видеотекста на своих собственных компьютерах;
2. заключить договор со специализированной компанией на получение доступа к разработанным ею файлам видеотекста. Такие файлы, предназначенные для продажи, могут храниться на серверах компании, осуществляющей подобные услуги, или поставляться клиенту на магнитных или оптических дисках;
3. заключить договоры с другими компаниями на получение доступа к их файлам видеотекста.

Обмен каталогами и ценниками (прайс - листами) своей продукции между компаниями в форме видеотекста приобретает сейчас все большую популярность. Что же касается компаний, специализирующихся на продаже видеотекста, то их услуги начинают конкурировать с такой печатной продукцией, как газеты и журналы. Так, во многих странах сейчас можно заказать газету или журнал в форме видеотекста, не говоря уже о текущих сводках биржевой информации.

Хранение изображений. В любой фирме необходимо длительное время хранить большое количество документов. Их число может быть так велико, что хранение даже в форме файлов вызывает серьезные проблемы. Поэтому возникла идея хранить не сам документ, а его образ (изображение), причем хранить в цифровой форме).

Хранение изображений (imaging) является перспективной офисной технологией и основывается на использовании специального устройства - оптического распознавателя образов, позволяющего преобразовывать изображение документа или фильма в цифровой вид для дальнейшего хранения во внешней памяти компьютера. Сохраненное в цифровом формате изображение может быть в любой момент выведено в его реальном виде на экран или на принтер. Для хранения изображений используются оптические диски, обладающие огромными емкостями. Так, на пятидюймовый оптический диск можно записать около 200 тыс. страниц.

Следует напомнить, что идея хранения изображений не нова и реализовывалась раньше на основе микрофильмов и микрофиш. Созданию данной технологии способствовало появление нового технического решения - оптического диска в комбинации с цифровой записью изображения.

информационный технология программный проектирование

Аудиоконференции . Они используют аудиосвязь для поддержания коммуникаций между территориально удаленными работниками или подразделениями фирмы. Наиболее простым техническим средством реализации аудиоконференций является телефонная связь, оснащенная дополнительными устройствами, дающими возможность участия в разговоре более чем двум участникам. Создание аудиоконференций не требует наличия компьютера, а лишь предполагает использование двусторонней аудиосвязи между ее участниками.

Использование аудиоконференций облегчает принятие решений, оно дешево и удобно. Эффективность аудиоконференций повышается при выполнении следующих условий:

работник, организующий аудиоконференцию, должен предварительно обеспечить возможность участия в ней всех заинтересованных лиц;

количество участников конференции не должно быть слишком большим (обычно не более шести), чтобы удержать дискуссию в рамках обсуждаемой проблемы;

1. программа конференции должна быть сообщена ее участникам заблаговременно, например, с использованием факсимильной связи;
2. перед тем, как начать говорить, каждый участник должен представляться;
3. должны быть организованы запись конференции и ее хранение;
4. запись конференции должна быть распечатана и отправлена всем ее участникам.

Видеоконференции. Они предназначены для тех же целей, что и аудиоконференции, но с применением видеоаппаратуры. Их проведение также не требует компьютера. В процессе видеоконференции ее участники, удаленные друг от друга на значительное расстояния, могут видеть на телевизионном экране себя и других участников. Одновременно с телевизионным изображением передается звуковое сопровождение.

Хотя видеоконференции позволяют сократить транспортные и командировочные расходы, большинство фирм применяют их не только по этой причине. Эти фирмы видят в них возможность привлечь к решению проблем максимальное количество менеджеров и других работников, территориально удаленных от главного офиса.

Наиболее популярны три конфигурации построения видеоконференций:

односторонняя видео - и аудиосвязь. Здесь видео- и аудиосигналы идут только в одном направлении, например от руководителя проекта к исполнителям;

1. одностороння видео - и двухсторонняя аудиосвязь. Двухсторонняя аудиосвязь дает возможность участникам конференции, принимающим видеоизображение,

обмениваться аудиоинформацией с передающим видеосигнал участником;

1. Двухсторонняя видео- и аудиосвязь . В этой наиболее дорогой конфигурации используются двухсторонняя видео- и аудиосвязь между всеми участниками конференции, обычно имеющими один и тот же статус.

Факсимильная связь . Эта связь основана на использовании факс-аппарата, способного читать документ на одном конце коммуникационного канала и воспроизводить его изображение на другом.

Факсимильная связь вносит всей вклад в принятие решений за счет быстрой и легкой рассылки документов участникам группы, решающей определенную проблему, независимо от их географического положения.

В отличие от централизованной обработки данных, связанной с концентрацией основных вычислительных мощностей в ВЦ, есть возможность отказаться от этой в значительной мере " искусственной тенденции" и проводить обработку информации в местах ее непосредственного возникновения и использования. Это позволяет ликвидировать промежуточные звенья при общении человека с ЭВМ. В результате все технологические процедуры, начиная от ввода информации и кончая получением выходных данных, могут выполняться работниками управления непосредственно на своих рабочих местах.

Системы обработки данных (СОД) на базе концепции АРМ получили широкое развитие.

АРМ - автоматизированное рабочее место системы управления, оборудованное средствами, обеспечивающими участие человека в реализации автоматизированных функций АСУ.

АРМ присущи следующие признаки:

доступная пользователю совокупность технических, программных, информационных и др. средств;

размещение ВТ непосредственно (или вблизи) на рабочем месте пользователя;

возможность создания и совершенствования проектов автоматизированной обработки данных в конкретной сфере деятельности;

осуществление обработки данных самим пользователем;

диалоговый режим взаимодействия пользователя с ЭВМ как в процессе решения задач управления, так и в процессе их проектирования.

Таким образом АРМ в системе управления представляет собой проблемно-ориентированный комплекс технических, программных, лингвистических (языковых) и др. средств, установленный непосредственно на рабочем месте пользователя и предназначенный для автоматизации операций взаимодействия пользователя с ЭВМ в процессе проектирования и реализации задач.

Множество известных АРМ может быть классифицировано на основе следующих обобщенных признаков:

функциональная сфера использования (научная деятельность, проектирование, производственно-технологические процессы, организационное управление);

тип используемой ЭВМ (микро-, мини-, макро ЭВМ);

режим эксплуатации (индивидуальный, групповой, сетевой);

квалификация пользователей (профессиональные и непрофессиональные).

Внутри каждой из выделенных групп АРМ может быть проведена более детальная классификация.

Например , АРМы организационного управления могут быть разделены на АРМ руководителей организаций и подразделений, плановых работников, работников материально-технического снабжения, бухгалтеров и др. Условно все эти АРМ-ы можно назвать АРМ - экономиста.

Концептуальное отличие АРМ на базе ПЭВМ состоит в том, что АРМ открытая архитектура ПЭВМ функционально, физически и эргономически настраивается на конкретного пользователя (персональный АРМ) или группу пользователей (групповой АРМ).

Деловые АРМ сближают пользователя с возможностями современной информатики и ВТ и создают условия для работы без посредника - профессионального программиста. При этом обеспечивается как автономная работа, так и возможность связи с другими пользователями в пределах организационных структур (с учетом особенностей этих структур).

Параметрический ряд деловых АРМ позволяет создать единую техническую, организационную и методологическую базу компьютеризации управления. Первоначально информационная технология локализуется в пределах персонального или группового АРМ, а в последующем (при объединении АРМ средствами коммуникации) создаются АРМ сектора, отдела, учреждения и формируется коллективная технология. Тем самым достигается гибкость всей структуры и возможность наращивания информационной мощности.

Можно выделить три класса типовых АРМ:

АРМ руководителя;

АРМ специалиста;

АРМ технического и вспомогательного персонала.

Состав функциональных задач и видов работ (административно-организационный, профессионально-творческий, технический...) требует применения различных инструментальных средств при создании АРМ.

Например, административно-организационная работа - контроль исполнения, анализ текущего состояния дел и планирования работы...; профессионально-творческая - разработка документов, анализ информации, ...; техническая работа - получение, передача, хранение, печать док-тов, сводок, контроль за движением документов.

Для автоматизации каждой категории работ в настоящее время ПЭВМ оснащены различными ППП.

Программное обеспечение любого АРМ (рис.3.1) подразделяется на более функциональное:

Рис.3.1. Схема программного обеспечения АРМ

При проектировании ПО АРМ необходимо соблюдать принцип ориентации разрабатываемых программных средств на конкретного пользователя, что должно обеспечить реализацию функций, соответствующих профессиональной ориентации АРМ. В целом, разрабатываемое ПО АРМ должно обладать свойствами гибкости, адаптивности, модифицируемости и настраиваемости на конкретное применение.

АРМ должен быть укомплектован необходимыми программно-инструментальными средствами:

операционные системы ЭВМ;

трансляторы (интерпретаторы) с различных алгоязыков и языков пользователей;

средства проектирования и обработки данных (экранные редакторы текстовой, графической информации, СУБД, табличные процессоры, генераторы выходных форм);

собственно пользовательские программы (обрабатывающие, обучающие, СУБД знаний и др.).

Следует отметить, что АРМ включает в себя следующие основные элементы: ЭВМ; программно-инструментальные средства, БД и Баз знаний пользователя. Комплектация АРМ техническими и программными средствами, а также перечисленными выше элементами зависит от назначения и состава решаемых задач. Решение экономических задач на основе АРМ связано с поиском требуемой информации в информационной базе, последующей ее обработкой по расчетным алгоритмам и выдачей результатов на экран или печать. Эффективная эксплуатация АРМ требует использования языков общения пользователя с ЭВМ. Наиболее развитые средства общения пользователя с ЭВМ реализуются лингвистическими процессорами, способными осуществить различные виды анализа входного сообщения (синтаксический, морфологический, семантический), и ориентированными на работу с конкретной предметной областью. В АРМ-е часто общение основывается на макетировании изображений экрана в виде образцов-прототипов документов. Для этого используются разнообразные технические приемы обеспечения диалога пользователя и ЭВМ: управление положением курсора на экране с применением светового пера, мерцание и подсветка полей экрана, программирование функциональных клавиш.

Диалог реализуется на основе предварительно разработанного сценария, который представляется семантическими сетями, таблицами диалога, фреймами (структуры данных нового типа, на основе которых строятся интеллектуальные БД) и др. средствами, используемыми для задания моделей предметной области.

Описанные функциональные возможности АРМ реализуются совокупностью программных компонентов.

Каждый из программных компонентов выполняет широкий набор действий и в большинстве случаев может использоваться независимо от других. Центральным компонентом, без которого невозможна работа других средств является ОС. Она обеспечивает: создание и актуализацию каталога файлов различных типов, просмотр каталогов и распечатку файлов, переименование и редактирование файлов, защиту файлов, распределение внешней памяти и др.

Наиболее популярной пользовательской многозадачной ОС следует признать ОС UNIX. Достоинства: простая файловая структура, наличие иерархических справочников-файлов, большой выбор инструментальных средств для работы в многозадачном режиме. Функциональные возможности ОС UNIX позволяют эффективно использовать ее в локальных сетях ПЭВМ (например, для разделения файлов).

Специальные версии ОС (например, CP/NET), предоставляют средства, с помощью которых несколько ЭВМ, оснащенных ОС СР/М, можно объединить в локальную сеть для совместного использования ресурсов каждой системы. К таким ресурсам относятся диски, устройства печати, различные программы и БД.

В состав ПО АРМ-экономиста входят средства управления информационной базой, обеспечивающие:

создание и актуализацию информационной базы;

поиски требуемой информации по регламентируемым и нерегламентируемым запросам;

организацию форматного ввода-вывода информации;

вычислительную обработку и др.

Для представления данных в информационной базе часто используется реляционная модель. Наряду с реляционными СУБД применяются табличные процессоры. В этом случае входные и выходные данные и НСИ представляются в форме таблиц, алгоритмизация сводится к построению модели расчета показателей выходных документов (ППП Excel). К этой же группе относятся интегрированные СУИБ (Works), которые реализуют функции табличных процессоров, СУБД, редакторов текстов, генераторов выходных документов (ППП SIMPHJNY, LOTUS).

В АРМ-экономиста необходимо обеспечить выдачу информации в графической форме для всестороннего анализа экономических показателей. Графики могут иметь двумерное (плоское) и трехмерное (объемное) представление. С помощью графических средств осуществляется планирование (разметка) площади экрана, изображение на экране графических элементов в виде линии, точки, отрезка, прямоугольника, эллипса, штриховки графических элементов с использованием требуемых цветов, подбора шрифта и т.п.

Организация экранного диалога - одно из основных требований к технологии АРМ:

Технология ЭО текстов реализует четыре функции:

функции ввода - набора текста с заданием параметров для его верстки, просмотра;

обработки (смысловая сортировка текста, вычисления в табл.);

воспроизведение текста;

форматирование текста и получение документа.

Технология ЭО форм (электронные таблицы, шаблоны).

Система ЭО деловой графики (в виде графиков и диаграмм - столбиковых, линейных, круговых, секторных диаграмм, гистограмм и др.). Например, интегрированный ППП FRAMEWORK (РАДУГА) - работа с рамками, окнами, иерархическими фреймами.

4.4 Информационная технология в административном управлении

• Характеристика и назначение
• Системы поддержки принятия решений и соответствующая им информационная технология появились усилиями в основном американских ученых в конце 70-х - начала 80-х гг., чему способствовали широкое распространение персональных компьютеров, стандартных пакетов прикладных программ, а также успехи в создании систем искусственного интеллекта.
• Главной особенностью информационной технологии поддержки принятия решений является качественно новый метод организации взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения, что является основной целью этой технологии, происходит в результате итерационного процесса (рис. 3.15.), в котором участвуют:
• система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления;
• человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере.

Окончание итерационного процесса происходит по воле человека. В этом случае можно говорить о способности информационной системы совместно с пользователем создавать новую информацию для принятия решений.

• Дополнительно к этой особенности информационной технологии поддержки принятия решений можно указать еще ряд ее отличительных характеристик:
• ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач;
• сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе;
• направленность на непрофессионального пользователя компьютера;
• высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения. а также требованиям пользователя.

Информационная технология поддержки принятия решений может использоваться на любом уровне управления. Кроме того, решения, принимаемые на различных уровнях управления, часто должны координироваться. Поэтому важной функцией и систем, и технологий является координация лиц, принимающих решения как на разных уровнях управления так и на одном уровне.

Основные компоненты

Рассмотрим структуру системы поддержки принятия решений (рис. 3.16.), а также функции составляющих ее блоков, которые определяют основные технологические операции.

В состав системы поддержки принятия решений входят три главных компонента: база данных, база модулей и программная подсистема, которая состоит из системы управления базой данных (СУБД), систему управления базой моделей (СУБМ) и системы управления интерфейсом между пользователем и компьютером.

База данных . Она играет в информационной технологии поддержки принятия решений важную роль. Данные могут использоваться непосредственно пользователем для расчетов при помощи математических моделей. Рассмотрим источники данных и их особенности.

1. Часть данных поступает от информационной системы операционного уровня. Чтобы использовать их эффективно, эти данные должны быть предварительно обработаны. Для этого имеются две возможности:
2. использовать для обработки данных об операциях фирмы систему управления базой данных, входящую в состав системы поддержки принятия решений;
3. сделать обработку за пределами системы поддержки принятия решений, создав для этого специальную базу данных. Этот вариант более предпочтителен для фирм, производящих большое количество коммерческих операций. Обработанные данные об операциях фирмы образуют файлы, которые для повышения надежности и быстроты доступа хранятся за пределами системы поддержки принятия решений.
4. Помимо данных об операциях фирмы для функционирования системы поддержки принятия решений требуются и другие внутренние данные, например данные о движении персонала, инженерные данные и т. п., которые должны быть своевременно собраны, введены и поддержаны.

3.Важное значение, особенно для поддержки принятия решений на верхних уровнях управления, имеют данные из внешних источников. В числе необходимых внешних данных следует указать данные о конкурентах, национальной и мировой экономике. В отличие от внутренних данных внешние данные обычно приобретаются у специализирующихся на их сборе организаций.

В настоящее время широко исследуется вопрос о включении в базу данных еще одного источника данных- документов, включающих в себя записи, письма, контракты, приказы и т. п. Если содержание этих документов будет записано в памяти и затем обработано по некоторым ключевым характеристикам (поставщикам, потребителям, датам, видам услуг и др.),то система получит новый источник мощный источник информации.

Система управления данными должна обладать следующими возможностями:

составление комбинаций данных, получаемых из различных источников, посредством использования процедур агрегирования и фильтрации;

1. быстрое прибавление или исключение того или иного источника данных;
2. построение логической структуры данных в терминах пользователя;
3. использование и манипулирование неофициальными данными для

экспериментальной проверки рабочих альтернатив пользователя;

1. обеспечение полной логической независимости этой базы данных от других операционных баз данных, функционирующих в рамках фирмы.

База моделей. Создания моделей являются описание и оптимизация некоторого объекта или процесса. Использование моделей обеспечивает проведение анализа в системах поддержки принятия решений. Модели, базируясь на математической интерпретации проблемы, при помощи определенных алгоритмов способствуют нахождению информации, полезной для принятия правильных решений.

Пример 3.28. Модель линейного программирования дает возможность определить наиболее выгодную производственную программу выпуска нескольких видов продукта при заданных ограничениях на ресурсы.

Использование моделей в составе информационных систем началось с применением статистических методов и методов финансового анализа, которые реализовывались командами обычных алгоритмических языков. Позже были созданы специальные языки, позволяющие моделировать ситуацию типа что будет, если? или как сделать, чтобы?. Такие языки, созданные специально для построения моделей, дают возможность построения моделей определенного типа, обеспечивающих нахождение решения при гибком изменении переменных.

Существует множество типов моделей и способов их классификации, например по цели использования, области возможных приложений, способу оценки переменных и т.п.

По цели использования модели подразделяются на оптимизационные , связанные с нахождением точек минимума или максимума некоторых показателей (например, управляющие часто хотят знать, какие их действия ведут к максимизации прибыли или минимизации затрат),и описательные , описывающие поведение некоторой системы и не предназначенные для целей управления(оптимизации).

По способу оценки модели классифицируются на детерминистские , использующие оценку переменных одним числом при конкретных значениях исходных данных, и стохастические , оценивающие переменные несколькими параметрами, так как исходные данные заданы вероятностными характеристиками.

Детерминистские модели более популярны, чем стохастические, потому что они менее дорогие, их легче строить и использовать. К тому же часто с их помощью получается вполне достаточная информация для принятия решения.

По области возможных приложений модели разбиваются на специализированные , предназначенные для использования только одной системой, и универсальные - для использования несколькими системами.

Специализированные модели более дорогие, они обычно применяются для описания уникальных систем и обладают большой точностью.

В системах поддержки принятия решений база моделей состоит из стратегических, тактических и оперативных моделей, а также математических моделей в виде совокупности модельных блоков, модулей и процедур, используемых как элементы для их построения(см. рис.3.16.).

Стратегические модели используются на высших уровнях управления для установления целей организации, объемов ресурсов, необходимых для их достижения, а также политики приобретения и использования этих ресурсов. Они могут быть также полезными при выборе вариантов размещения предприятий, прогнозировании политики конкурентов и т. п. Для стратегических моделей характерны значительная широта охвата, множество переменных, представление данных в сжатой агрегированной форме. Часто эти данные базируются источниках и могут иметь субъективный характер. Горизонт планирования в стратегических моделях, как правило, измеряется в годах. Эти модели часто детерминистские, описательные, специализированные для использования на одной определенной фирме.

Тактические модели применяются управляющими среднего уровня для распределения и контроля использования имеющихся ресурсов. Среди возможных сфер их использования следует указать: финансовое планирование, планирование требований к работникам, планирование увеличения продаж, построение схем компоновки предприятий. Эти модели применимы обычно лишь к отдельным частям фирмы(например, к системе производства и сбыта) и могут также включать в себя агрегированные показатели. Временной горизонт, охватываемый тактическими моделями, -от одного месяца до двух лет. Здесь также могут потребоваться данные из внешних источников, но основное внимание при реализации данных моделей должно быть уделено внутренним данным фирмы. Обычно тактические модели реализуются как детерминистские, оптимизационные и универсальные.

Оперативные модели используются на низших уровнях управления для поддержки принятия оперативных решений с горизонтом, измеряемым днями и неделями. Возможные применения этих моделей включают в себя ведение дебиторских счетов и кредитных расчетов, календарное производственное планирование, управление запасами и т. д. Оперативные модели обычно используют для расчетов внутрифирменные данные. Они, как правило, детерминистские, оптимизационные и универсальные(т.е. могут быть использованы в различных организациях).

Математические модели состоят из совокупности модельных блоков, моделей и процедур, реализующих математические методы. Сюда могут входить процедуры линейного программирования, статистического анализа временных рядов, регрессивного анализа и т. п. -от простейших процедур до сложных ППП. Модельные блоки, модули и процедуры могут использоваться как поодиночке, так и комплексно для построения и поддержания моделей.

Система управления интерфейсом. Эффективность и гибкость информационной системы во многом зависит от характеристик интерфейса системы поддержки принятия решений. Интерфейс определяет: язык пользователя; язык сообщений компьютера, организующий диалог на экране дисплея; знания пользователя.

Язык пользователя - это те действия, которые пользователь производит в отношении системы путем использования возможностей клавиатуры; электронных карандашей,пишущих на экране; джойстика; мыши; команд, подаваемых голосом, и т. п. Наиболее простой формой языка пользователя является создание форм входных и выходных документов. Получив входную форму(документ),пользователь заполняет его необходимыми данными и вводит в компьютер. Система поддержки принятия решений производит необходимый анализ и выдает результаты в виде выходного документа установленной формы.

Значительно возросла за последнее время популярность визуального интерфейса. С помощью манипулятора мышь пользователь выбирает представленные ему на экране в форме картинок объекты и команды, реализуя таким образом свои действия.

Управление компьютером при помощи человеческого голоса - самая простая и поэтому самая желанная форма языка пользователя. Она еще недостаточно разработана и поэтому мало популярна. Существующие разработки требуют от пользователя серьезных ограничений; определенного набора слов и выражений; специальной надстройки, учитывающей особенности голоса пользователя; управление в виде дискретных команд, а не в виде обычной гладкой речи. Технология этого подхода интенсивно совершенствуется, и в ближайшем будущем можно ожидать появления систем поддержки принятия решений, использующих речевой ввод информации.

Язык сообщений- это то, что пользователь видит на экране дисплея(символы, графика, цвет), данные, полученные на принтере, звуковые выходные сигналы и т. п. Важным измерителем эффективности используемого интерфейса является выбранная форма диалога между пользователем и системой. В настоящее время наиболее распространены следующие формы диалога; запросно-ответный режим, командный режим, режим меню, режим заполнения пропусков в выражениях, предлагаемых компьютером.

Каждая форма в зависимости от типа задачи, особенностей пользователя и принимаемого решения может иметь свои достоинства и недостатки.

Долгое время единственной реализацией языка сообщений был отпечатанный или выведенный на экран дисплея отчет или сообщение. Теперь появилась новая возможность представления выходных данных - машинная графика. Она дает возможность создать на экране и бумаге цветные графические изображения в трехмерном виде. Использование машинной графики, значительно повышающее наглядность и интерпретируемость выходных данных, становится все более популярным в информационной технологии поддержки принятия решений.

За последние несколько лет наметилось новое направление, развивающее машинную графику, -мультипликация . Мультипликация оказывается особенно эффективной для интерпретации выходных данных систем поддержки принятия решений, связанных с моделированием физических систем и объектов.

Пример 3.29. Система поддержки принятия решений, предназначенная для обслуживания клиентов в банке, с помощью мультипликационных моделей может реально просмотреть различные варианты организации обслуживания в зависимости от потока посетителей, допустимой длины очереди, количества пунктов обслуживания и т.п.

В ближайшие годы следует ожидать использования в качестве языка сообщений человеческого голоса. Сейчас эта форма применяется в системе поддержки принятия решений сферы финансов, где в процессе генерации чрезвычайных отчетов голосом поясняются причины исключительности той или иной позиции.

Знания пользователя - это то, что пользователь должен знать, работая с системой. К ним относятся не только план действий, находящийся в голове у пользователя, но и учебники, инструкции, справочные данные, выдаваемые компьютером.

Совершенствование интерфейса системы поддержки принятия решений определяется успехами в развитии каждого из трех указанных компонентов. Интерфейс должен обладать следующими возможностями:

1. манипулировать различными формами диалога, изменяя их в процессе

принятия решения по выбору пользователя;

1. передавать данные системе различными способами;
2. получать данные от различных устройств системы в различном формате;

гибко поддерживать(оказывать помощь по запросу, подсказывать) знания пользователя.

4.5 Информационная технология экспертных систем

Характеристика и назначение

Наибольший прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.

Под искусственным интеллектом обычно способности компьютерных систем к таким действиям, которые бы назывались интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта не ограничиваются экспертными системами. Они также включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению.

Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла. Главная идея использования технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникает необходимость. Являясь одним из основных приложений искусственного интеллекта, экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-то области знаний в форму эвристических правил(эвристик).Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержания принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.

Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и система поддержки принятия решений. Однако имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Второе отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии - знаний.

Основные компоненты

Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе являются (рис. 3.17.): интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.

Интерфейс пользователя . Менеджер (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее. Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.

Менеджер может использовать четыре метода ввода информации: меню, команды, естественный язык и собственный интерфейс.

Технология экспертных систем предусматривает возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения. Различают два вида объяснений:

1. объяснения, выдаваемые по запросам. Пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий;
2. объяснения полученного решения проблемы. После получения решения пользователь может потребовать объяснения того, как оно было получено. Система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи.

Хотя технология работы с экспертной системой не является простой, пользовательский интерфейс этих систем является дружественным и обычно не вызывает трудностей при ведении диалога.

База знаний. Она содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.

Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил.

Все виды знаний в зависимости от специфики предметной области и квалификации проектировщика (инженера по знаниям) с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной, либо нескольких семантических моделей. К наиболее распространенным семантическим моделям относятся логические, продукционные, фреймовые и семантические сети.

Интерпретатор . Это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.

Кроме того, во многих экспертных системах вводятся дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода и корректировки данных. Блок расчета необходим в ситуациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет база данных, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели. Блок ввода и корректировки данных используется для оперативного и своевременного отражения текущих изменений в базе данных.

Модуль создания системы. Он служит для создания набора (иерархии) правил. Существуют два подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы: использование алгоритмических языков программирования и использование оболочек экспертных систем.

Для представления базы знаний специально разработаны языки Лисп и Пролог, хотя можно использовать и любой известный алгоритмический язык.

Оболочка экспертных систем представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.

4.6 Информационные технологии в образовании

Проникновение современных информационных технологий в сферу образования позволяет педагогам качественно изменить содержание, методы и организационные формы обучения. Целью этих технологий в образовании является усиление интеллектуальных возможностей учащихся в информационном обществе, а также гуманизация, индивидуализация, интенсификация процесса обучения и повышение качества обучения на всех ступенях образовательной системы. И.В.Роберт выделяет следующие основные педагогические цели использования средств современных информационных технологий:

) Интенсификация всех уровней учебно-воспитательного процесса за счет применения средств современных информационных технологий:

повышение эффективности и качества процесса обучения;

повышение активности познавательной деятельности;

углубление межпредметных связей;

увеличение объема и оптимизация поиска нужной информации.

) Развитие личности обучаемого, подготовка индивида к комфортной жизни в условиях информационного общества:

развитие различных видов мышления;

развитие коммуникативных способностей;

формирование умений принимать оптимальное решение или предлагать варианты решения в сложной ситуации;

эстетическое воспитание за счет использования компьютерной графики, технологии мультимедиа;

формирование информационной культуры, умений осуществлять обработку информации;

развитие умений моделировать задачу или ситуацию;

формирование умений осуществлять экспериментально-исследовательскую деятельность.

) Работа на выполнение социального заказа общества:

подготовка информационно грамотной личности;

подготовка пользователя компьютерными средствами;

осуществление профориентационной работы в области информатики.

Принимая во внимание огромное влияние современных информационных технологий на процесс образования, многие педагоги все с большей готовностью включают их в свою методическую систему. Однако, процесс информатизации школьного образования не может произойти мгновенно, согласно какой-либо реформе, он является постепенным и непрерывным. В концепции информатизации образования охарактеризованы несколько этапов этого процесса.

1 этап

начало массового внедрения средств новых информационных технологий и в первую очередь компьютеров;

проводится исследовательская работа по педагогическому освоению средств компьютерной техники и происходит поиск путей ее применения для интенсификации процесса обучения;

общество идет по пути осознания сути и необходимости процессов информатизации;

происходит базовая подготовка в области информатики на всех ступенях непрерывного образования;

2 этап характеризуется следующими признаками:

активное освоение и фрагментарное внедрение средств НИТ в традиционные учебные дисциплины;

освоение педагогами новых методов и организационных форм работы с использованием компьютерной техники;

активная разработка и начало освоения педагогами учебно-методического обеспечения;

постановка проблемы пересмотра содержания, традиционных форм и методов учебно-воспитательной работы;

3 этап характеризуется следующими признаками:

повсеместное использование средств современных ИТ в обучении;

перестройка содержания всех ступеней непрерывного образования на основе его информатизации;

смена методической основы обучения и освоение каждым педагогом широкого круга методов и организационных форм обучения, поддерживаемых соответствующими средствами современных информационных технологий.

Практическая реализация компьютерных технологий и переход на последующие этапы информатизации связана с отбором содержания отдельных предметов с целью создания компьютерных программ. Программное обеспечение должно отражать действующий учебный план и быть сопряженным во времени с учебным планом школы. Таким образом, одной из ведущих научно-методических проблем в данном случае становится создание методологии проектирования современных учебных (информационных) технологий применительно к школьному образованию.

Компьютерные учебные программы заявили о себе, как о средстве обучения, в начале 70-х годов в период появления персональных компьютеров, но до сих пор не имеют общепризнанного и «узаконенного» названия. Наиболее часто встречаются такие формулировки, как: программно-методический комплекс, обучающие программы, программные средства учебного назначения, контролирующе-обучающие программы и др. Наиболее широким из них является понятие - программное средство учебного назначения.

Программные средства учебного назначения

И.В. Роберт применительно к традиционному учебному процессу выделила следующие методические цели использования программных средство учебного назначения (ПСУН):

индивидуализировать и дифференцировать процесс обучения;

осуществлять контроль с диагностикой ошибок и с обратной связью;

осуществлять самоконтроль и самокоррекцию учебной деятельности;

высвободить учебное время за счет выполнения компьютером трудоемких рутинных вычислительных работ;

визуализировать учебную информацию;

моделировать и имитировать изучаемые процессы или явления;

проводить лабораторные работы в условиях имитации на компьютере реального опыта или эксперимента;

формировать умение принимать оптимальное решение в различных ситуациях;

развивать определенный вид мышления (например, наглядно-образного, теоретического);

усилить мотивацию обучения (например, за счет изобразительных средств программы или вкрапления игровых ситуаций);

формировать культуру познавательной деятельности и др.

Перечень ПСУН на современном этапе включает в себя электронные (компьютеризированные) учебники; электронные лекции, контролирующие компьютерные программы; справочники и базы данных учебного назначения; сборники задач и генераторы примеров (ситуаций); предметно-ориентированные среды; учебно-методические комплексы; программно-методические комплексы; компьютерные иллюстрации для поддержки различных видов занятий.

Рассмотрим более подробно программные средства учебного назначения, которые наиболее широко используются в системе образования.

Обучающие программы

Обучающая программа (ОП) -- это специфическое учебное пособие, предназначенное для самостоятельной работы учащихся. Оно должно способствовать максимальной активизации обучаемых, индивидуализируя их работу и предоставляя им возможность самим управлять своей познавательной деятельностью. ОП является лишь частью всей системы обучения, следовательно, должна быть увязана со всем учебным материалом, выполняя свои специфические функции и отвечая вытекающим из этого требованиям.

Программы называются обучающими, потому что принцип их составления носит обучающий характер (с пояснениями, правилами, образцами выполнения заданий и т.п.). Программами они называются потому, что составлены с учетом всех пяти принципов программированного обучения:

наличие цели учебной работы и алгоритма достижения этой цели;

расчлененность учебной работы на шаги, связанные с соответствующими дозами информации, которые обеспечивают осуществление шага;

завершение каждого шага самопроверкой и возможным корректирующим воздействием;

использование автоматического устройства;

индивидуализация обучения (в достаточных и доступных пределах).

При составлении ОП необходимо учитывать психофизиологические закономерности восприятия информации. Очень важно создать положительный эмоциональный фактор, вызвать интерес к работе и поддерживать его во время выполнения всей ОП - это необходимое условие успешности обучения. Хорошо построенная ОП позволяет:

избегать монотонности заданий, учитывать смену деятельности по ее уровням: узнавание, воспроизведение, применение;

предоставить возможность успешной работы с ОП и сильным, и средним, и слабым ученикам;

учитывать фактор памяти (оперативной, кратковременной и долговременной).

При работе с ОП большое значение имеет длительность паузы для выполнения задания. Чтобы не ставить учащихся в дискомфортные условия (при короткой или длительной паузе), следует помнить, что при обучении не рекомендуется ограничивать паузу для выполнения работы, а паузы для контроля выполнения задания можно и нужно ограничить, но это возможно лишь только после длительной опытной проверки ОП и умения учащихся свободно работать с компьютером.

Формирование конкретных навыков и умений осуществляется по принципу деятельности на основе отобранного материала. Причем необходимо учитывать психологические возрастные особенности учащихся, способность ориентироваться на мыслительные задачи, требующие конструирования ответа, а не просто механического запоминания.

Обучающие программы распространяются, как правило, на дискетах или СD, ВВS и FTP. Чаще всего такие программы применяют для демонстраций в ходе учебных занятий или самостоятельного изучения предмета. Наибольшую популярность среди такого рода учебных материалов получили различные курсы иностранных языков, гораздо реже попадаются обучающие программы по естественнонаучной тематике: например «Физика на компьютере». Особая разновидность учебных пособий -- разнообразные мультимедийные энциклопедии, такие, как Microsoft Encarta, «Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия» Не являясь чисто учебными материалами, они тем не менее могут оказаться весьма полезными в школах в качестве справочных пособий и средств расширения кругозора учащихся.

Список и аннотация наиболее популярных образовательных компьютерных программ постоянно публикуется в периодической печати (журналы «Информатика и образование», «Компьютер пресс», «Потребитель: компьютеры и программы»). Приведем примеры наиболее популярных программ и их разработчиков:

РесурсыИздатели/разработчики1С: Репетитор. Физика1С1С: Репетитор. Химия1С1С:Репетитор. Русский язык1С1С;Репетитор. Тесты по пунктуации1СEnglish Gold 2000Мультимедиа Технологии и ДОEnglish Reading ClubНовый дискOxford PlatinumМультимедиа Технологии и ДОTeachPro InternetМультимедиа Технологии и ДОTeachPro Office 2000Мультимедиа Технологии и ДОTeachPro PowerPoint 2000Мультимедиа Технологии и ДОTeachPro Windows 2000Мультимедиа Технологии и ДОTeachPro Word 2000Мультимедиа Технологии и ДОTeachPro МатематикаМультимедиа Технологии и ДОTeachPro Решебник по математикеМультимедиа Технологии и ДОTeachPro Решебник по физикеМультимедиа Технологии и ДОTeachPro Решебник по химииМультимедиа Технологии и ДОА.С. Пушкин. В зеркале двух столетии Алгебра. Электронный учебникРМЦ КУДИЦ/Кордис-МедиаАнглийский для общения Английский язык. Быстрый стартДиск-Т NMG МедиаХаузБиблиотека школьникаПротекеБиология человека Весь мир на ладониКвадрат+ РМЦГеография. 8 класс Грамотей. Школьный комплект Живая геометрияЭРИКОС ИНТИнтеллект-тренажер История Древнего мира. Загадки Сфинкса АДП.Ком МедиаХауз Кордис-Медиа МЦФИстория России. 1917 -- 1935 гг. История России: XX век. Как решить проблемуКлиоСофт Новый Диск F-BITКонструктивная геометрияМедиаХаузКурс математики 2000 для школьников и абитуриентов. МедиаХауз Кирилл и Мефодий FormozaМосквоведение Начальный курс географии. 6 класс Наш дом -- Земля. География. Кордис-Медиа РМЦ РМЦОт Кремля до рейхстага От плуга до лазераНовый ДискПрактический курс. Internet Explorer 5.0Кирилл и МефодийПрофессор Хиггинс. Версия 3.0ИстраСофтПсихологический практикумКУДИЦПушкин. СочиненияF-BITРепетитор диктантРепетитор МультимедиаРоссия на рубеже третьего тысячелетияРМЦРусская литература XIX векаF-BITСамоучитель Microsoft Windows 98Новый ДискСамоучитель Microsoft Word 2000Новый ДискСистема скорочтенияЗеленый островЛ.Н. Толстой. Полное собрание сочиненийМЦФФ.М. Достоевский. Полное собрание сочиненийМЦФ

В настоящее время прослеживаются четыре пути создания обучающих программ на основе:

прямого программирования на языках высокого уровня (в том числе на JAVA для сетевых вариантов ПСУН);

инструментальных систем, которые позволяют изготавливать ПСУН преподавателю-предметнику, незнакомому с программированием. Среди используемых отечественных инструментальных систем можно отметить АДОНИС, УРОК и системы, позволяющие создавать мультимедиа программные продукты, это: ДЕЛЬФИН-3 (разработка МЭИ), Statpro Multimedia (разработка МЭСИ) и др.

использования готовых обучающих программ по курсам, дисциплинам, разделам, которые собраны в фондах НИИ Высшего образования, Рос НИИ информационных систем, Института информатизации образования и других организаций;

заказа специализированным государственным или коммерческим организациям на изготовление ПСУН.

Выбор пути зависит от материально-технической базы образовательного учреждения, финансовых возможностей, уровня компьютерной подготовки преподавательского состава и его творческих возможностей и желания.

Эргономическая оценка программного продукта

Если изготовление учебного программного обеспечения это дело профессионалов, то оценкой качества программного продукта занимается каждый педагог, использующий компьютер в организации учебной деятельности. При оценке программного продукта необходимо принимать во внимание наряду с обучающим эффектом программы ее влияние на психическое и эмоциональное состояние обучаемых. Для этого необходим учет физиологических особенностей восприятия человеком различных эффектов оформления программы.

Восприятие предмета в совокупности его свойств формируется на основе совместной деятельности ряда анализаторов, объединенных в функциональную систему. Существует определенная последовательность различения разных признаков сигнала. Например, прежде всего различается положение и яркость сигнала (по отношению к фону), затем его цветовые характеристики и только после этого -- форма. С помощью зрительных ощущений человек может различать до 180 цветовых тонов. Ощущение различных цветов может вызывать у людей впечатление тепла или холода, хорошего или плохого настроения. Восприятие того или иного цвета может возбуждать или успокаивать.

Теплые цвета способствуют возбуждению и действуют как раздражители в порядке убывания интенсивности воздействия: красный, оранжевый, желтый. Холодные цвета успокаивают, вызывают сонное состояние. Нейтральными являются цвета - светло-розовый, серо-голубой, желто-зеленый, коричневый. Очень важно правильное сочетание цвета знака и цвета фона, так как они существенно влияют на зрительный комфорт, причем некоторые пары цветов могут привести к стрессу (например, зеленые буквы на красном фоне). Наиболее хорошо воспринимаемые сочетания цветов шрифта и фона: белый на темно-синем, лимонно-желтый на пурпурном, черный на белом, желтый на синем. Любой фоновый рисунок повышает утомляемость глаз обучаемого и снижает эффективность восприятия материала. Включение в качестве фонового сопровождения нерелевантных звуков (песен, мелодий) приводит к быстрой утомляемости обучаемых, рассеиванию внимания и снижению производительности обучения.

При исследовании формы символов было выявлено, что наиболее быстро и точно распознаются символы, контур которых имеет резкие перепады. Так, например, треугольник и прямоугольник опознать значительно легче, чем многоугольник или овальные фигуры По точности их опознания простейшие фигуры располагаются в следующем порядке: треугольник, ромб, прямоугольник, круг, квадрат. Прописные буквы воспринимаются тяжелее, чем строчные, лучше воспринимаются цифры, образованные прямыми линиями.

Большое влияние на подсознание человека оказывает мультипликация. Ее воздействие гораздо сильнее, чем действие обычного видео. Четкие, яркие, быстро сменяющиеся картинки легко вкладываются в подсознание. Причем было замечено, чем короче воздействие, тем оно сильнее. Любой нерелевантный движущийся (анимированный) объект понижает восприятие материала, оказывает сильное отвлекающее воздействие, нарушает динамику внимания.

Электронные учебники

Электронный учебник - это автоматизированная обучающая система, включающая в себя дидактические, методические и информационно-справочные материалы по учебной дисциплине, а также программное обеспечение, которое позволяет комплексно использовать их для самостоятельного получения и контроля знаний.

Электронные учебники были изначально разработаны для организации дистанционного образования. Однако, со временем, благодаря своим возможностям обучения они переросли эту сферу применения. Электронный учебник на лазерном диске теперь может использоваться совершенно самостоятельно и автономно как в целях самообразования, так и в качестве методического обеспечения какого либо курса, точно так же, как и обычный бумажный учебник.

Для того чтобы электронный учебник стал популярным, он должен быть универсальным, то есть одинаково пригодным как для самообразования, так и для стационарного обучения, полным по содержанию, высоко информативным, талантливо написанным и хорошо оформленным. Такой учебник можно предложить любому учащемуся и он может стать существенным подспорьем для преподавателя при организации им занятий по самоподготовке учащихся иди студентов, а также проведении зачетов и экзаменов по отдельным предметам.

Несмотря на то, что пользоваться бумажным учебником по сравнению с электронным более удобно, электронный учебник приобрел в последнее время большую популярность благодаря своим функциональным возможностям. Рассмотрим преимущества электронного учебника по сравнению с простым типографским.

Возможность быстрого поиска по тексту. Не всякая печатная книга обладает индексом, а если и обладает, то он ограничен. Отсутствие такого ограничения -- неоспоримое преимущество электронного учебника.

Организация учебной информации в виде гипертекста. Гипертекст -- возможность создания «живого», интерактивного учебного материала, снабженного взаимными ссылками на различные части материала. Термин «гипертекст» ввел в 1963 г. Т.Nelson для обозначения понятия -- комбинации текста на естественном языке со способностью компьютера осуществлять интерактивный выбор следующей порции информации или динамичного воспроизведения нелинейного текста, который не может быть напечатан обычным способом на листе бумаги. В.С.Токарева дает следующее определение: «гипертекст -- это способ хранения и манипулирования информацией, при котором она хранится в виде сети связанных между собой узлов» Гипертекст дает возможность разделить материал на большое число фрагментов, соединив их гиперссылками в логические цепочки. А затем на основе одного оформленного соответствующим образом материала моделирование «собственных» учебников для каждого учащегося, в зависимости от его уровня подготовки, быстроты усвоения и, интересов.

Наличие мультимедиа (multi -- много, media -- среда). -- богатейшего арсенала способов иллюстрации изучаемого явления. Продукты мультимедиа применяют многообразные разновидности информации: компьютерные данные, теле- и видеоинформацию, речь и музыку. Такое объединение ведет к использованию разнообразных технических устройств регистрации и воспроизведения информации, допускающих управление от компьютера телевизором, видеомагнитофоном, HiFi-аудиосистемой, проигрывателем компакт-дисков (СD), магнитофоном и электронными музыкальными инструментами. Мультимедиа-средства по своей природе интерактивны, то есть зритель и слушатель мультимедиа-продуктов не остается пассивным. Мультимедиа повышает качество обучения и позволяет удерживать внимание обучаемого. Если раньше изношенный черно-белый фильм «Действия населения в условиях химической тревоги», показываемый на занятиях по гражданской обороне, был пределом мечтаний, то современные технические средства позволяют создать куда более зрелищные учебные пособия в виде компьютерной анимации или даже игры.

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Актуальная для начального периода развития и использования ЭВМ проблема разработки программ, занимающих минимум основной памяти и выполняющихся за кратчайшее время, в последующем в связи резким падением стоимости аппаратной части ЭВМ, значительным возрастанием их быстродействия и объемов памяти сменилась необходимостью разработки и применения принципиально новых методов составления программ. Все это нашло свое воплощение в разработке принципа структурного программирования. Одной из целей структурного программирования было стремление облегчить разработку и отладку программных модулей, а главное - их последующее сопровождение и модификацию.

В настоящее время структурное программирование - это целая дисциплина, объединяющая несколько взаимосвязанных способов создания ясных, легких для понимания программ. Эффективность применения современных универсальных языков программирования во многом определяется удобством написания с их помощью структурных программ.

CASE-технологии

За последнее десятилетие в области средств автоматизации программирования сформировалось новое направление под общим названием CASE-технологии (Computer Aided Software Engineering).

CASE-технология представляет собой совокупность средств системного анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных программных систем, поддерживаемых комплексом взаимоувязанных инструментальных средств автоматизации всех этапов разработки программ. Благодаря структурным методам CASE-технология на стадиях анализа и проектирования обеспечивает разработчиков широкими возможностями для различного рода моделирования, а централизованное хранение всей необходимой для проектирования информации и контроль за целостностью данных гарантируют согласованность взаимодействия всех специалистов, занятых в разработке ПО.

Технологии RAD . В начале 80-х годов появилась методология, по которой разработка программы начиналась не после завершения процесса выработки окончательных требований к ней, а как только устанавливались требования на первый, “стартовый” (пилотный) вариант прикладной программы, позволяющий начать содержательную работу по ее реализации на компьютере.

Это дало пользователю возможность, получая уже с первых шагов конкретное представление о характере реализации задачи, уточнять ее постановку. Тем самым облегчался процесс экспериментального поиска нужного решения автоматизации задачи. Благодаря тесному взаимодействию разработчика с заказчиком (пользователем) на самом ответственном этапе создания прикладных программ между ними достигалось быстрое взаимопонимание цели поставленной задачи и возможности ее автоматизации в данных конкретных условиях. Это повышало скорость разработки программ и послужило основанием для названия такой технологии RAD (Rapid Application Development - быстрая разработка программ), которая получила широкое распространение.

Data Warehouse . Другое направление разработки прикладных программных средств, олицетворяющее собой современный подход к реализации широкого круга задач для принятия управленческих решений, базируется на концепции создания специального хранилища данных (Data Warehouse). Основное отличие концепции Data Warehouse от традиционного представления баз данных заключается в следующем:

Во-первых, в том, что актуализация данных в Data Warehouse означает не обновление элементов информации, а добавление новых элементов к уже имеющимся (что расширяет возможности проведения различного рода сравнительного анализа);

Во-вторых, в том, что наряду с информацией, непосредственно отражающей состояние системы управления, в Data Warehouse аккумулируются и метаданные.

Метаданные (данные о данных) облегчают возможность визуального представления содержимого Data Warehouse, позволяют, «перемещаясь» по хранилищу, быстро отбирать необходимые данные для последующей обработки.

Основные типы метаданных Data Warehouse отражают:

Структуру и содержимое хранилища;

Соответствие между исходными и выходными данными;

Объемные характеристики данных;

Критерии архивирования;

Отношения между данными;

Информацию по кодированию;

Интервал жизни данных и т.п.

Концепция Data Warehouse поддерживается RAD средствами разработки прикладного ПО.

Концепция Data Warehouse обеспечивает возможность разработки программных приложений для поддержки процессов принятия решений с использованием OLAP-систем.

Система OLAP (On-Line Analytical Process) предоставляет возможность разработки информационных систем, ориентированных на yна организацию многомерных баз данных и создание корпоративных сетей, а также обеспечивает поддержку Web-технологий в сетях Internet/Intranet

Успешное применение инструментальных средств OLAP-систем объясняется быстротой разработки приложений, гибкостью и широкими возможностями в области доступа к данным и их преобразования. В настоящее время на рынке ПО предлагается большое число OLAP-стем, разработчиками которых являются различные фирмы, например IBM, Informix, Microsoft, Oracle, Sybase и др.

14 . CASE-ТЕХНОЛОГИИ

CASE-технологии - относительно новое направление, формировавшееся на рубеже 80-х годов.

CASE-технологии делятся на две группы:

Встроенные в систему реализации, в которых все решения по проектированию и реализации привязаны к выбранной системе явления базами данных (СУБД);

Независимые от системы реализации, в которых все решения по проектированию ориентированы на унификацию начальных этапов жизненного цикла, средств их документирования и обеспечивают большую гибкость в выборе средств реализации.

Основное достоинство CASE-технологии - поддержка коллективной работы над проектом за счет возможности работы в локальной сети разработчиков, экспорта/импорта любых фрагментов проекта, организационного управления проектом.

Некоторые CASE-технологии ориентированы только на системных проектировщиков и предоставляют специальные графические средства для изображения различного вида моделей:

Диаграмм потоков данных (DFD - data flow diagrams) совместно со словарями данных и спецификациями процессов;

Диаграмм «сущность-связь» (ERD - entity relationship diagrams), являющихся информационной моделью предметной области;

Диаграмм переходов состояний (STD - state transition diagrams), учитывающих события и реакцию на них системы обработки данных.

Диаграммы DFD устанавливают связь источников информации с потребителями, выделяют логические функции (процессы) образования информации, определяют группы элементов данных и их хранилища (базы данных).

Описание структуры потоков данных, определение их компонентов хранятся в актуальном состоянии в словаре данных, который выступает как база данных проекта. Каждая логическая функция может детализироваться с помощью DFD нижнего уровня согласно методам исходящего проектирования.

Этими CASE-технологиями выполняются автоматизированное проектирование спецификаций программ (задание основных характеристик для разработки программ) и ведение словаря данных.

Другой класс CASE-технологий поддерживает только разработку программ, включая:

Автоматическую генерацию кодов программ на основании их спецификаций;

Проверку корректности описания моделей данных и схем потоков данных;

Документирование программ согласно принятым стандартам и актуальному состоянию проекта;

Тестирование и отладку программ.

Кодогенерация программ выполняется двумя способами: создание каркаса программ и создание полного продукта. Каркас программы служит для последующего ручного варианта редактирования исходных текстов, обеспечивая возможность вмешательства программиста; полный продукт не редактируется вручную.

В рамках CASE-технологий проект сопровождается целиком, а не только его программные коды. Проектные материалы, подготовленные в CASE-технологии, служат заданием программистам, а само программирование скорее сводится к кодированию - переводу на определенный язык структур данных и методов их обработки, если не предусмотрена автоматическая кодогенерация.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Роль структуры управления в информационной системе. Примеры информационных систем. Структура и классификация информационных систем. Информационные технологии. Этапы развития информационных технологий. Виды информационных технологий.

курсовая работа , добавлен 17.06.2003


Формирование и развитие системы непрерывного образования. Понятие информационной технологии. Роль средств новых информационных технологий в образовании. Направления внедрения средств новых информационных технологий в образование.

реферат , добавлен 21.11.2005


Понятие информационных технологий, этапы их развития, составляющие и основные виды. Особенности информационных технологий обработки данных и экспертных систем. Методология использования информационной технологии. Преимущества компьютерных технологий.

курсовая работа , добавлен 16.09.2011


Информационные технологии и системы. Связь организаций и информационных систем. Интегрированная система управления промышленными предприятиями. Возможности информационных технологий в бизнесе, их влияние на организацию и роль менеджеров в этом процессе.

курсовая работа , добавлен 07.05.2012


Классификация информационных систем и технологий в организационном управлении. Методы и организация создания ИС и ИТ. Состав, структура, внутримашинного информационного обеспечения. Информационные технологии и процедуры обработки экономической информации.

контрольная работа , добавлен 25.07.2012


Этапы и современное состояние развития информационных технологий управления, оценка их роли и значения в деятельности руководителя. Знания, умения руководителя, необходимые для использования информационных технологий в управлении. Требования к менеджеру.

контрольная работа , добавлен 10.02.2011


Понятие информационных технологий, история их становления. Цели развития и функционирования информационных технологий, характеристика применяемых средств и методов. Место информационного и программного продукта в системе информационного кругооборота.

реферат , добавлен 20.05.2014


Этапы развития информационной системы и происходящие в ней процессы. Виды, инструментарий, составляющие информационных технологий. Производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения как цель информационной технологии.

контрольная работа , добавлен 18.12.2009


Применение информационных технологий при анализе финансовых потоков организации. Сущность электронного документооборота и его возможности. Принципы работы со служебной корреспонденцией. Информационные технологии управления отношениями с контрагентами.

методичка , добавлен 17.03.2015


Информационные связи в корпоративных системах. Банк данных, его состав, модели баз данных. Системы классификации и кодирования. Интегрированные информационные технологии. Задачи управления и их реализация на базе информационной технологии фирмы.

Степень приближения ресурсов компьютерной системы к человеку можно сопоставить с трудоемкостью описания и решения задач из предметной области. С этой позиции можно выделить следующие уровни представления и обработки информации:

1) микропрограммный; 2) традиционный машинный; 3) операционной системы; 4) ассемблерный; 5) проблемно-ориентированных языков; 6) объектно-ориентированных языков.

Выделение этих уровней основано на представлении компьютерной системы как интегрированного набора алгоритмов и структур данных.

Качественно новым уровнем в компьютерных системах является уровень представления и обработки знаний.

Средства уровня представления знаний можно классифицировать, например, следующим образом: 1) процедурные языки программирования, ориентированные на обработку символьной информации (LISP, INTERLISP и др.); 2) языки инженерии знаний (например, языки PROLOG, OPS-5 и др.); 3) средства автоматизации процесса конструирования, использования и модификации экспертных систем (RLL, HEARSAY-III, TEIRESIAS и др.);

4) пустые (базовые) экспертные системы, т.е. системы, не содержащие знаний ни о какой предметной области (EMYCIN, KAS и др.).

Начиная с проблемно-ориентированных языков, инструментальные средства включают в себя модели представления и обработки нечеткой и лингвистической информации. Примерами могут служить универсальные программные системы FUZZY, LPL, ФАГОЛ, являющиеся расширением алгоритмических языков ПЛЭНЕР, ПЛ/1, ФОРТРАН соответственно. Для обработки нечеткой и лингвистической информации на уровне языков представления и обработки знаний используется расширение языка логического программирования PROLOG. Разрабатываются язык представления знаний для естественных языков ГТРУФ, средства логического вывода на основе приближенных рассуждений. К данному направлению относятся также разработки по универсальным системам оперирования интервальной информацией и проект расширения имеющихся программных систем.

Под традиционными информационными технологиями понимаются процессы подготовки, накопления, переработки и передачи различной информации, как правило, на бумаге. Первой серьезной информационной технологией стало книгопечатание.

В конце XX века впервые в человеческой истории одним из основных предметов труда становится информация. Возникает постоянная тенденция перекачивания трудовых ресурсов из сферы материального производства в информационную сферу, что в конечном итоге приводит к информационному кризису общества. Преодоление кризиса становится возможным с появлением новых информационных технологий, основанных на использовании ЭВМ.

В последнее время, чтобы подчеркнуть использование современных средств вычислительной техники, информатики и связи, вводят термин «новая информационная технология» (НИТ). Известно множество определений понятия «новая информационная технология», и количество их, по-видимому, будет постоянно возрастать. Круг определений достаточно широк: от «безбумажная информатика», «усилитель интеллекта» и т.п. до более широких определений, включающих самые различные аспекты. Как правило, под НИТ понимают любые современные виды информационного обслуживания, организованные на базе средств вычислительной техники и связи.

В настоящее время в нашей стране информационная технология определяется как совокупность систематических и массовых способов создания, накопления, обработки, хранения, передачи и распределения информации (данных, знаний) с помощью средств вычислительной техники и связи.

Г.С. Поспелов считает, что базу НИТ составляют логико-лингвистические модели, разработанные в теории искусственного интеллекта. Они отражают конкретность данной ситуации и позволяют оперировать знаниями. По мнению Г.С. Поспелова, новую информационную технологию отличают от существующей следующие принципиальные особенности:

С помощью специальных формализмов (логико-лингвистических моделей) декларативные и процедурные знания представляются в электронной форме, и решение задач с помощью ЭВМ протекает более эффективно;

Логико-лингвистическое моделирование резко расширяет применение ЭВМ за счет трудно или совсем неформализуемых ранее областей знаний и сфер деятельности (медицина, биология, геология, управление гибким робототизированньш производством, диспетчерское управление и т.п.);

Тем самым специалистам обеспечивается прямой (без посредников) доступ к ЭВМ в диалоговом режиме для решения своих задач за счет программно-аппаратных средств искусственного интеллекта и образования тем самым интеллектуального интерфейса ЭВМ; при этом взаимодействие с ЭВМ происходит на профессиональном языке пользователя.

Оснащенные упомянутыми средствами искусственного интеллекта и объединенные в сети ЭВМ обеспечивают не тяжеловесную бумажную, а новую технологию информационно-организационного процесса внутри общества, решающего крупномасштабные задачи и проблемы. В результате мы переходим к так называемой безбумажной информатике, о чем писал в своей последней книге академик В.М. Глушков.

Еще одна важная особенность НИТ - адаптация и гибкость их программных систем по отношению к задачам, относящимся к той или иной предметной области. Во всех этих случаях нельзя сказать априори, посредством какой модели, алгоритма и системы программ решается задача или распознается ситуация. Например, при использовании методов искусственного интеллекта (ИИ) для установления медицинского диагноза невозможно заранее сказать, по какому алгоритму будут использованы продукции интеллектуальной системы. То же самое типично и для интеллектуальных пакетов прикладных программ.

Если предъявить математические модели без комментариев, то будет невозможно сказать, какой конкретно объект и какие именно процессы описываются. Семантика известна только специалистам, формализовавшим процессы в том или ином объекте. Важно подчеркнуть, что комментарии, раскрывающие конкретные знания об объекте, а следовательно смысл (семантику) формально-математических моделей, находятся вне ЭВМ.

Компьютерные семантические системы ориентированы на знания, поэтому дальнейшее развитие таких систем и новой информационной технологии предопределяет развитие трех основных теоретических проблем: представление знаний - центральная проблема компьютерной семантики; компьютерной лингвистики, решение которой обеспечивает прогресс естественноязыкового общения с ЭВМ и прогресс автоматического перевода с иностранных языков; компьютерной семантики, имеющей особо важное значение для развития систем ИИ, поскольку ее цель - моделирование человеческих рассуждений и преобразование программирования из искусства в науку. Закономерен процесс перерастания логико-лингвистических моделей в логико-семантические.

Таким образом, с позиций компьютерной семантики можно определить новые информационные технологии как технологии, в которых используются современные вычислительные средства вычислительной техники, информатики и связи, а также математические методы, направленные на интеллектуализацию информационных систем.

Компьютер в таких технологиях рассматривается не только как мощный вычислительный инструмент, но и как средство, способное «понимать» происходящие в нем процессы обработки информации и «осмысленно» интерпретировать получаемые им результаты. Интерпретация результатов моделирования может осуществляться с помощью различных видов информации: числовой, текстовой, неподвижной и подвижной графической, видео- и аудиоинформации. Поэтому, принимая во внимание уровень развития средств вычислительной техники и программных средств в развитых зарубежных странах, у зарубежных ученых определение НИТ имеет более общий характер: это сбор, обработка, хранение и распространение речевой, зрительной, текстовой и числовой информации при сочетании вычислений и телесвязей на основе микроэлектроники.1

Различение условности принятия в процессе исследования экономического пространства определенного подхода к информационной обработке имеющихся данных об экономическом пространстве позволяет сделать ряд обобщений, характеризующих тенденции развития компьютерной техники и информационных технологий, способствующих развитию исследовательской базы.

В известной нам литературе до сих пор не рассматривались вопросы единой классификации информационных технологий. В зависимости от поставленных целей выбирают различные критерии классификации.

Так, например, в составе основньгх операций по обработке информации, таких, как создание, накопление, преобразование, передача, поиск, распределение, вывод и др., выделяется ряд автономных типовых функций обработки информации и информационные технологии классифицируются по следующим критериям: функционально-ориентированные технологии, предметно-ориентированныетехнологии, проблемно-ориентированные технологии.

В развитии информационных технологий можно выделить два направления развития, связанных с направлениями развития средств вычислительной техники и программного обеспечения.

Первое направление связано с улучшением параметров существующих средств, ориентированным на повышение эффективности выполнения ими своих функций. Его можно назвать развитием по горизонтали.

Второе направление определяет изменения, связанные с добавлением дополнительных технологических участков, приводящим к качественному улучшению использования ЭВМ. Развитие в этом направлении происходит скачкообразно и связано с появлением качественно новых аппаратно-программных средств, дополняющих существующие средства. Его можно назвать развитием по вертикали.

Так как через НИТ просматривается и общематериалистическое единство информации, то целесообразно ее рассмотреть через призму технологических процессов, выделенных фасетной классификацией по видам организации материи: генерация;коммуникация; восприятие; распознавание; понимание распознанных сигналов; представление знаний; хранение; поиск информации; логический вывод; прогнозирование; принятие решений; реализация действий; объяснение действий; обучение.

Генерация обеспечивает получение информации от датчиков, а также мониторинг абонентских пунктов с датчиками с целью своевременного получения информации.

Коммуникация охватывает телекоммуникации и вычислительные сети, а также обеспечивает интегрирование удаленных пользователей в единую систему с помощью сетей передачи данных. Массовое использование локальных и территориальных вычислительных сетей различных архитектур и с различными оконечными системами показало необходимость создания объединенных локально-территориальных гетерогенных вычислительных сетей.

Восприятие предназначено для представления в ЭВМ различных видов информации: звука (речи), зрительных образов, текста, тактильных и вкусовых ощущений, данных обоняния.

Распознавание предназначено для различения в ЭВМ разнородной информации: речи, текста, изображения, тактильных ощущений, вкусовых качеств, запахов.

Понимание распознанных сигналов предназначено для внутримашинной интерпретации принятой информации по уровням понимания в соответствии с определенными критериями понимаемое™.

Представление знаний предназначено для создания определенных структур данных, интерпретируемых как знания, с целью их последующей обработки и классификации.

Хранение предназначено для организации знаний по уровням представления: семантический уровень, логический уровень, физический уровень.

Поиск информации предназначен для поиска и сортировки необходимых для дальнейшей обработки данных и знаний на основе смысловой релевантности, формальной релевантности, физического доступа к данным.

Логический вывод предназначен для манипулирования знаниями в «думающих системах» с помощью правил логического вывода. Логический вывод связан с индуктивными, дедуктивными рассуждениями и взаимодействием индуктивного и дедуктивного механизмов логического вывода.

Прогнозирование предназначено для прогнозирования значения параметров исходя из их фактического состояния и состояния окружающей среды. Прогнозирование связано с учетом объективных закономерностей, учетом субъективных факторов и формированием цели.

Принятие решений предназначено для выбора целесообразных альтернатив из заданного набора и выработки команд управления.

Реализация действий предназначена для осуществления на практике действий, связанных с определенным набором альтернатив, выбранных на стадии принятия решений. Цель этих действий - это материально-энергетическое воздействие на объект управления и контроль исполнения команды.

Объяснение действий предназначено для разъяснения пользователю тех шагов, которые предпринимались системой для достижения поставленной цели. Процессы объяснения действий связаны с диалоговыми механизмами взаимодействия и механизмами взаимопонимания.

Обучение предназначено для обучения компьютера понятиям и суждениям о предметной области с целью их правильного использования для достижения поставленной цели. Обучение связано с остенсивньми, вербальными, контекстуальными определениями, определениями при систематическом обучении и на уровне научного познания, а также с обучением понятиям и действиям.

Мы не ставим перед собой цель подробного рассмотрения всех инструментальных средств, обеспечивающих новые информационные технологии.

С точки зрения задач этой главы можно составить представление о тенденциях развития компьютерной семантики путем рассмотрения подобных тенденций в части прикладных интеллектуальных систем и систем программирования.1

Анализ тенденций развития компьютерной техники и информационных технологий в отношении углубления различения причинно-следственных взаимосвязей в экономическом пространстве позволяет осуществить разработку предварительной исследовательской формы изучения экономического пространства в соответствии с имеющейся технологией информационной обработки данных.

Cтраница 1

Новые информационные технологии обеспечивают небывалый рост эффективности инженерного труда. Сейчас трудно представить себе выпускника вуза, не имеющего навыков работы с ЭВМ. Но специалистам в предметной области необходимо уметь пользоваться имеющимися автоматизированными системами, создавать и пополнять комиоиеяты-прикладного математического обеспечения и базы дащщх, а. Безусловно, для инженеров-электромехаников системы автоматизированного проектирования (САПР) электрических машин малой мощности (ЭМММ) представляют интерес, в первую очередь, как средство для решения проектных задач определенного класса. Однако, поскольку САПР являются объектно ориентированными системами, они не могут быть созданы и не могут развиваться без участия специалистов-прикладников.  

Новые информационные технологии создают необходимые предпосылки для формирования принципиально иных подходов к технологии статистического наблюдения в России, обработки и представления данных.  

Новые информационные технологии играют порождающую роль для социальных, культурных, политических форм. Они оказывают все возрастающее влияние на формирование личности, семьи, образа жизни. Они изменяют сферу образования и, в свою очередь, образование должно стать той структурой, в которой формируется сознание будущих поколений, живущих в И.  

Новая информационная технология, научной основой которой является теория ИИ, позволяет ЛПР - непрограммирующему конечному пользователю ЭВМ - непосредственно (без промежуточных помощников и без специальных знаний в области математики, программирования и вычислительной техники) обращаться с ЭВМ на ОЕЯ как при формулировании, так и при поиске решений НФЗ. Новая информационная технология, обеспечивающая переработку как разнообразных знаний ПО, выраженных на ОЕЯ, так и данных, превращает ЭВМ в удобного партнера для непрограммирующего конечного пользователя при поиске решений НФЗ, которые возникают в его профессиональной творческой деятельности.  

Новая информационная технология, научной основой которой является теория ИИ, превращает ЭВМ в удобного партнера для непрограммирующего конечного пользователя при поиске решений НФЗ, возникающих в его профессиональной творческой деятельности.  

Новые информационные технологии, в частности, внутренние сети и Интернет в настоящее время используются для увеличения гибкости организации, проведения аналитических исследований, оперативного контроля и продвижения обучения по географически отдаленным местам. Эти технологии изменяют традиционные связи и способствуют партнерству между организациями. Ясно, что активное использование информационных технологий важно для осуществления преобразований, ответственность за которые не должна быть возложена только на менеджеров, отвечающих за них.  

Новая информационная технология - это технология, которая основывается на применении компьютеров, активном участии пользователей (непрофессионалов в области программирования) в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком использовании пакетов прикладных программ общего и проблемного назначения, доступе пользователя к удаленным базам данных и программам благодаря вычислительным сетям ЭВМ.  

Новые информационные технологии представлены во всех промышленных секторах, хотя и в различной мере. В некоторых случаях затраты на компьютеризированные процессы производства могут создавать препятствия для нововведений, особенно в мелких и средних фирмах и в развивающихся странах.  

Новые информационные технологии практически применяются во всех сферах бизнеса и прежде всего в области финансов (в банках, страховых компаниях - 25 % инвестиций идет на создание и обработку информации), контроля и автоматизации производства, конструирования и прогнозирования, планирования ресурсов, маркетинга и торговли, транспорта и коммуникаций.  

Новая информационная технология (НИТ) - это, как правило, компьютеризованная информационная технология.  

Новые информационные технологии, опирающиеся на системы искусственного интеллекта, начинают доминировать над традиционным подходом и постепенно вытеснять его. Усложнение производственных процессов, применение интеллектуальных средств измерений и потребление усложняются, а обучаемость человека имеет свои пределы. Следовательно, необходима автоматизация работы со знаниями. Экспертные системы как раз и предназначены для компьютерного хранения, тиражирования и применения знаний.  

Новые информационные технологии, взятые на вооружение ведущими страховыми компаниями Запада, коренным образом изменили стереотип массового сознания относительно рутинной работы с бумагами в офисе страховщика. Компьютеризация сбора и обработки страховой информации резко повысила производительность труда, оперативность в принятии решений. Оказалось, что большая часть работы может выполняться меньшим количеством персонала. Все активнее привлекаются временные работники и консультанты, которые помогают справиться с пиковыми ситуациями.  

Новые информационные технологии, облегчающие доступ к информации, способствовали внедрению в страховое обслуживание кредитных карточек.  

Новые информационные технологии в области бухгалтерского учета открывают большие возможности для руководителей предприятий в процессе принятия решений. Программное обеспечение позволяет более оперативно получать информацию по всем вопросам, связанным с деятельностью предприятия, и своевременно принимать управленческие решения.  

Как уже неоднократно отмечалось, создание и совершенствование компьютеров привело и продолжает приводить к созданию новых технологий в различных сферах научной и практической деятельности. Одной из таких сфер стало образование - процесс передачи систематизированных знаний, навыков и умений от одного поколения к другому. Будучи само по себе мощной информационной сферой и владея опытом использования различных классических (не компьютерных) информационных систем, образование быстро откликнулось на возможности современной техники. На наших глазах возникают нетрадиционные информационные системы, связанные с обучением; такие системы естественно называть информационно-обучающими.

С началом промышленного изготовления компьютеров первых поколений и их появлением в образовательных учреждениях возникло новое направление в педагогике - компьютерные технологии обучения. Первая обучающая система Plato на основе мощной ЭВМ фирмы «Control Data Corporation» была разработана в США в конце 50-х годов и развивалась в течение 20 лет. По-настоящему массовыми создание и использование обучающих программ стали с начала 80-х годов, когда появились и получили широкое распространение персональные компьютеры. С тех пор образовательные применения ЭВМ выдвинулись в число их основных применений наряду с обработкой текстов и графики, оттеснив на второй план математические расчеты.

С появлением примеров компьютерного обучения к созданию компьютерных обучающих программ приобщились десятки тысяч педагогов - специалистов в различных областях знания, чаще всего в технических науках. В разрабатываемых ими программах, опираясь в основном на интуицию и практическийопыт, они воплощали свои представления о преподавании конкретных дисциплин с помощью компьютеров. Педагоги-теоретики долгое время оставались в стороне от этого нового направления в обучении. В результате до сих пор отсутствует общепризнанная психолого-педагогическая теория компьютерного обучения, компьютерные обучающие программы продолжают создаваться и применяться без необходимого учета принципов и закономерностей обучения.

Благодаря своим конструктивным и функциональным особенностям современный персональный компьютер является уникальной по своим возможностям обучающей машиной. Он находит применение в обучении самым разнообразным дисциплинам и служит базой для создания большого числа новых информационных технологий обучения. Какие же особенности персонального компьютера так выгодно отличают его от прежде известных обучающих машин и технических средств обучения?

Это не столько какая-то одна возможность персонального компьютера, сколько сочетание

Интерактивного (диалогового) режима работы (действие человека - реакция компьютера - ... - действие человека - реакция компьютера и т.д.);

«персональности» (небольшие размеры и стоимость, позволяющие обеспечить компьютерами целый класс);

Хороших графических, иллюстративных возможностей (экраны распространенных модификаций имеют разрешающую способность 640х480 точек при 16 млн цветовых оттенков - это качество хорошего цветного телевизора или журнальной иллюстрации);

Простоты управления, наличия гибких языков программирования человеко-машинного диалога и компьютерной графики;

Легкости регистрации и хранения информации о процессе обучения и работе учащегося, а также возможности копирования и размножения обучающих программ.

Технические возможности персонального компьютера, если компьютер используется как обучаюшее средство, позволяют

Активизировать учебный процесс;

Индивидуализировать обучение;

Повысить наглядность в предъявлении материала;

Сместить акценты от теоретических знаний к практическим;

Повысить интерес учеников к обучению.

Активизация обучения связана с диалоговым характеромработы компьютера и с тем, что каждый ученик работает за своим компьютером. При традиционном классном обучении основное - это восприятие учащимися информации в устной форме, при этом ученику не часто приходится проявлять активность на уроке и учитель не в состоянии организовать и контролировать активную работу каждого ученика на его рабочем месте. Поэтому традиционное обучение, в основном, является пассивным - многие педагоги сетуют, что на уроке активно работают 20 -30% учащихся. Если же обучение ведется в компьютерном классе, компьютер диалоговым характером своей работы стимулирует ученика к деятельности и контролирует ее результаты.

Индивидуализация обучения при использовании компьютера также связана с интерактивным характером работы с компьютером и наличием компьютеров на рабочих местах: каждый ученик теперь может сам выбирать темп обучения, делать в работе паузы. Более глубокий и тонкий учет индивидуальных особенностей учащихся может осуществлять компьютерная программа, с помощью которой ведется обучение (педагогическое программное средство, сокращенно ППС). С помощью начального теста программа может определить уровень обученности ученика, и в соответствии с этим уровнем предъявлять теоретический материал, вопросы и задачи, а также подсказки и помощь. Обучение слабых учеников программа ведет на самом легком (базовом) уровне, изложение теоретических сведений максимально упрощено, вопросы и задачи облегчены, помощь имеет характер прямой подсказки. Обучение сильных учеников ведется на наиболее сложном уровне, теория излагается углубленно, предлагаются творческие задачи, требующие изобретательности и интуиции, а помощь имеет косвенный характер - намека или наводящего на правильный путь соображения. Между этими крайними случаями обучающая программа может учитывать более тонкую градацию подготовленности учащихся.

Каждый ученик в процессе обучения сталкивается с трудностями индивидуального характера, связанными с наличием пробелов в знаниях или особенностями мышления. При обучении с помощью компьютера обучающая программа может диагностировать пробелы в знаниях ученика, его индивидуальные особенности и строить обучение в соответствии с ними.

Графические возможности дисплеев персональных компьютеров и гибкие языки программирования позволяют сделать компьютерное обучение очень наглядным. В самом деле, теперь на каждом рабочем месте ученика имеется телевизор - дисплей, на экране которого с помощью языка программирования можно без всякой кино- и видеосъемки показывать геометрические фигуры и построения, стилизованные изображения реальных объектов и т.п. - и все это как статически (т.е. неподвижно), так и динамически, в движении. С помощью компьютерной графики можно сделать зримыми или, как еще говорят, визуализировать такие явления и процессы, которые не могут быть увидены в действительности (тем более в условиях школьного класса), можно создать наглядный образ того, что на самом деле никакой наглядности не имеет (например, эффектов теории относительности, закономерностей числовых рядов и т.п.). На этой возможности компьютеров основывается, так называемая, когнитивная компьютерная графика - особое направление применения компьютеров в научных исследованиях, когда-иллюстративные возможности компьютера используются для изучения различных закономерностей.

Всегда остро стоитвопрос о соотношении теории и практики применительно к научному знанию, обучению и т.д. (на это обращал внимание еще гетевский Мефистофель: «Суха теория, мой друг, но древо жизни вечно зеленеет»). Традиционное обучение является преимущественно теоретическим. Классно-урочная форма обучения исподволь, незаметно подталкивает каждого педагога в отдельности и всю систему образования в целом к усилению теоретической стороны обучения в ущерб практической. В самом деле, любому педагогу излагать теоретические знания у доски и требовать от учеников воспроизведения этого изложения значительно легче, чем организовывать ориентированную на практику работу учащихся. Если же вести обучение с помощью компьютера, оно приобретает практический уклон: диалоговый характер работы с компьютером, его вычислительные моделирующие возможности предрасполагают к обучению в форме решения задач(и к тому жезадач практической направленности).

Важным условием успешного обучения является интерес учеников и изучаемому предмету, ходу обучения и его результату. Этот интерес связан со множеством факторов: содержанием изучаемого предмета, уровнем его сложности, организацией процесса обучения, системой поощрений и наказаний, применяемой учителем, личностными качествами самого учителя (его мастерством и интересом к предмету), системой ценностей ученика, его ближайшего окружения, родителей, взаимоотношениями в классном коллективе, социальным заказом в подготовке по направлению науки, представляемому данным предметом. В последнее десятилетие действует очень настоятельный социальный заказ в отношении всего, что связано с компьютерами (в подготовке специалистов по компьютерам и их применению, в развитии компьютерных технологий, в распространении компьютерной грамотности -умению использовать компьютер для решения разнообразных прикладных задач в различных сферах профессиональной деятельности).

Действию скрытого социального заказа мы обязаны появлением большого числа «компьютерных» талантов и дарований. Сфера деятельности, связанная с компьютером, непосредственная работа на компьютере сама по себе обладает привлекательнымичертами, втягивает в себя людей. Существует даже особая категория людей («хакеров»), увлекшихся сложными и тонкими вопросами управления компьютерами, программированием различных компьютерных эффектов. В некоторых случаях можно говорить даже о возникновении психологической зависимости человека от компьютера - настолько велико мотивирующее влияние компьютера.

Компьютерная технология повышает интерес к обучению предметам, не связанным с информатикой. Новое в организации учебного процесса с участием компьютера., само изменение характера работы ученика на уроке способствуют повышению интереса к учебе. В то же время, более тонкое использование возможностей компьютера позволяет управлять мотивацией учеников во время компьютерного обучения. Здесь имеются в виду. в первую очередь, мотивирующие реплики обучающих программ, т.е. фразы, в которых обучающая программа оценивает работу ученика и стимулирует дальнейшее обучение. Эти фразы могут иметь неформальный характер с оттенком юмора и создавать теплую партнерскую эмоциональную атмосферу при работе с компьютером. Важное значение имеют элементы игры, состязательности в компьютерном обучении (например, подсчет очков и сравнение достижений различных учеников) или звуковые и зрительные эффекты (звучание музыкальных мелодий, мигание и цвета на экране дисплея).

Вот далеко неполный арсенал возможностей компьютера, делающихего оченьперспективным для использования в учебном процессе обучающим средством.

Итак, компьютеры - эти уникальные по своим возможностям обучающие машины - установлены в классе... И тут выясняется, что не понятно, как к этим компьютерам подступиться, т.е. говорить о компьютерном обучении еще рано. Как быть, с чего начать переход к компьютерному обучению?

Ответ таков: «с подбора обучающих программ и продумывания организационных форм их применения, с разработки методик, использующих возможности компьютера в обучении». Нельзя рассматривать компьютер в обучении (да и в других сферах тоже) отдельно, сам по себе, в отрыве от

а) программного обеспечения - педагогических программных средств;

б) организационных форм использования компьютеров.

В настоящее время существует огромное множество обучающих программ по самым разным предметам, ориентированных на самые различные категории учащихся, начиная контингентом детских садов и кончая персоналом атомных электростанций. Кроме того, каждая из программ предназначена только для одного типа компьютеров - а ведь этих типов великое множество - и не годится для других! Далее будем иметь в виду лишь обучающие программы по общеобразовательным предметам средней школы. Их очень много, и четкая классификация разновидностей этих программ еще не установилась.

ТИПЫ ОБУЧАЮЩИХ ПРОГРАММ

Основанием для классификации служат обычно особенности учебной деятельности обучаемых при работе с программами. Многие авторы выделяют четыре типа обучающих программ:

Тренировочные и контролирующие;

Наставнические;

Имитационныеи моделирующие;

Развивающие игры.

Программы 1-го типа (тренировочные) предназначены для закрепления умений и навыков. Предполагается, что теоретический материал уже изучен. Эти программы в случайной последовательности предлагают учащемуся вопросы и задачи и подсчитывают количество правильно и неправильно решенных задач (в случае правильного ответа может выдаваться поощряющая ученика реплика). При неправильном ответе ученик может получить помощь в виде подсказки.

Программы 2-го типа (наставнические) предлагают ученикам теоретический материал для изучения. Задачи и вопросы служат в этих программах для организации человеко-машинного диалога, для управления ходом обучения. Так если ответы, даваемые учеником, неверны, программа может «откатиться назад» для повторного изучения теоретического материала.

Программы наставнического типа являются прямыми наследниками средств программированного обучения 60-х годов в том смысле, что основным теоретическим источником современного компьютерного или автоматизированного обучения следует считать программированное обучение. В публикациях зарубежных специалистов и сегодня под термином «программированное обучение» понимают современные компьютерные технологии. Одним из основоположников концепции программированного обучения является американский психолог Б.Ф.Скиннер.

Главным элементом программированного обучения является программа, понимаемая как упорядоченная последовательность рекомендаций (задач), которые передаются с помощью дидактической машины или программированного учебника и выполняются обучаемыми. Существует несколько известных разновидностей программированного обучения.

1.Линейное программированное обучение. Основатель - Б.Ф.Скиннер, профессор психологии Гарвардского университета, США. Впервые выступил со своей концепцией в 1954 г. При ее создании Скиннер опирался на бихевиористскую психологию, в соответствии с которой обучение основано на принципе S - R, т.е. на появлении некоторых факторов (S - stimulus) и реакции на них (R - reaction). По этой концепции для любой реакции, соответственно усиленной, характерна склонность к повторению и закреплению. Поощрением для обучаемого является подтверждение программой каждого удачного шага, причем, учитывая простоту реакции, возможность совершения ошибки сводится к минимуму.

Линейная программа в понимании Скиннера характеризуется следующими особенностями:

Дидактический материал делится на незначительные дозы, называемые шагами, которые обучаемые преодолевают относительно легко, шаг за шагом;

Вопросы, содержащиеся в отдельных рамках программы, не должны быть очень трудными, чтобы обучаемые не потеряли интереса к работе;

Обучаемые сами дают ответы на вопросы, привлекая для этогонеобходимуюинформацию;

В ходе обучения учащихся сразу же информируют о том, правильны или ошибочны их ответы;

Все обучаемые проходят по очереди все рамки программы, но каждый делает это в удобном ему темпе;

Во избежание механического запоминания информации однаи та же мысль повторяется в различных вариантах и нескольких рамках программы.

2. Разветвленная программа. Автор концепции разветвленного программирования - Норман А.Кроудер. Разветвленная программа основана на выборе одного правильного ответа из нескольких данных, она ориентирует на текст многократного выбора. По мнению автора, выбор правильных ответов требует от обучаемых больших умственных способностей, нежели припоминание какой-то информации. Непосредственное подтверждение правильности ответа он считает своеобразным типом обратной связи.

Вопросы, в понимании Кроудера, имеют целью

Проверить, знает ли ученик материал;

В случае отрицательного ответа отсылать обучаемого к координирующим и соответственно обосновывающим ответ порциям информации;

Возможность закрепления основной информации с помощьюрациональныхупражнений;

Увеличение усилий обучаемого и одновременную ликвидациюмеханическогообучения через многократное повторение информации;

Формирование требуемой мотивации обучаемого.

Если основой линейной программы является стремление избежать ошибок, то разветвленная программа не направлена на ликвидацию ошибок в процессе обучения; ошибки Кроудер трактует как возможность обнаружить недостатки в знаниях обучаемых, а также выяснить, какие проблемы обучаемые уяснили недостаточно; благодаря этому о его программе можно было бы сказать, что она сводится к «управлению процессом мышления», в то время как линейная программа основана на «управлении ответами».

Постепенно оба классических типа - линейное и разветвленное программированное обучение-уступили место смешанным формам.

По своей методической структуре педагогическое программное средство (ППС), реализующие программированный подход, характеризуются наличием следующих блоков:

Блока ориентировочной основы действий (ООД), содержащего текстово-графическое изложение теоретических основ некоторого раздела автоматизированного курса;

Контрольно-диагностического блока, контролирующего усвоение ООД и управляющего обучением;

Блока автоматизированного контроля знаний, формирующего итоговую оценку знаний учащегося.

Известно несколько видов организации программ наставнического типа, называемых также алгоритмами программированного обучения.

1. Последовательно-подготовительный алгоритм. Начальный элемент задания относительно прост, он подготавливает выполнение второго, более сложного, а тот, в свою очередь, третьего и т.д. Заключительные элементы имеют достаточно высокий уровень сложности.

2. Параллельно-подготовительный алгоритм. Начальные элементы заданий независимо один от другого подготавливают выполнение следующего за ним комплексного элемента высокого уровня.

3. Последовательно-корректирующий алгоритм. Начальные элементы задания имеют высокий уровень сложности, а каждый последующий элемент корректирует выполнение предыдущего, указывая, например, на противоречия, к которым приводят неправильные ответы.

4. Параллельно-корректирующий алгоритм. Обучаемому предлагается комплексный элемент высокого уровня, последующие элементы играют роль наводящих (подсказывающих), причем с разных позиций, независимо один от другого.

5. Алгоритм переноса. Приводятся два массива элементов A(N) и B(N).Ими могут быть понятия, отношения, действия, характеристики и т.д. Требуется установить логическое соответствие между ними.

6. Аналитический алгоритм. Предлагаются элементы A(N). Необходимо установить принадлежность каждого из них к одному из классов В(К).

7. Синтезирующий алгоритм. Элементы массива A(N) уже разбиты на подгруппы. Задача обучаемого - установить критерий, по которому осуществлялась классификация.

8. Алгоритм упорядочения. Элементы массива A(N) необходимо упорядочить по некоторому указанному критерию В(К). Этот алгоритм требует для своего выполнения комплексной умственной деятельности.

Большинство инструментальных систем предоставляют преподавателю возможность составлять обучающие и контролирующие задания с различными типами ответов

1. С выборочным ответом. Обучаемому предлагается задание (вопрос) и набор (меню) готовых ответов, из которых он может сделать выбор правильного, по его мнению, ответа (утверждения).

Такой вариант задания наиболее удобен для машинной реализации, так как ЭВМ анализирует лишь номер, по которому легко определяет правильность ответа. На первый взгляд задания с выборочным ответом имеют ряд недостатков, а именно: обязательное предъявление верного ответа, возможность его угадывания, а значит, ограничение мыслительной деятельности обучаемого. Эти недостатки существенно снижаются путем правильного, творческого и остроумного применения различных принципов составления таких заданий.

Вероятность угадывания правильного ответа сводится к минимуму следующими простыми приемами:

Повторением аналогичного по смыслу вопроса в нескольких различных формах;

Увеличением числа элементов для выбора (при выборе из пяти ответов вероятность угадывания равна 0,2):

Увеличение числа верных ответов до двух или до нескольких пар. Подбирать ответы в заданиях необходимо таким образом, чтобы они были правдоподобными и равнопривлекательными.

2. С частично-конструируемьш ответом. Задания этого типа являются промежуточным и связующим звеном между заданиями с выборочным ответом и свободно-конструируемым. Частично-конструируемый ответ составляетсяиз частей, предложенных преподавателем.

Эта форма используется для заданий по составлению определений законов, теорем, стандартных формулировок и т.д. В верный ответ входят, как правило, не все элементы задания, и порядок их выбора не является жестким.

3. Со свободно-конструируемым ответом. Задания такого типа являются наиболее предпочтительными для автоматизированного обучения и контроля. Они позволяют слушателю общаться с компьютером на естественном языке, имитируя диалог обучаемого и преподавателя. Задания со свободно-конструируемым ответом наиболее сложны для обучаемого, так как полностью исключают возможность угадывания и требуют значительной умственной работы перед вводом в компьютер ответа, набираемого на клавиатуре в свободной форме. В то же время резко возрастает сложность деятельности преподавателя - автора курса по формированию автономных ответов для анализатора инструментальной системы.

Эталон может содержать, как правило, не более 80 символов, включая пробелы. Ответ обучаемого на заданный вопрос сравнивается с текстом эталона и вырабатывается соответствующий признак ответа: «верный», «неверный», «предполагаемый» и т.д. Далее программа переходит к тому кадру сценария, который соответствует полученному признаку.

Таким образом, автор курса формирует кадры, предъявляемые обучаемому в зависимости от признака ответа, что создает иллюзию «понимания» системой смысла введенной фразы, так как при разных ответахна один и тот же вопрос обучаемый получает и различную реакцию компьютера.

В современных инструментальных системах реализованы следующие методы сравнения эталонного ответа с ответом обучаемого.

1. Анализ по ключевым словам. Этот метод анализа достаточно прост и универсален. Эталонный ответ, заранее введенный преподавателем, используется в качестве ключа, который сравнивается с ответом обучаемого на протяжении всей строки. Ключом может быть один символ, слово или группа слов.

При использовании ключевых слов можно достичь достаточно хороших результатов. Но применять метод надо достаточно осторожно, так как возможности распознавания смысла с его помощью ограничены. Недостаток ключевого поиска выражается в том, что ответ не распознается при перестановках внутри ключа.

2. Синтаксический анализ с использованием символов частичной обработки ответа обучаемого. Этот метод анализа целесообразно использовать в том случае, когда требуется выполнить сравнение не по ключу, а по жесткому эталону. Лишний символ должен считаться ошибкой, пробелы не игнорируются. Выполняется как бы прямое (посимвольное) сравнение посимвольного ответа с эталоном. При совпадении всех символов ответа с символами эталона вырабатывается признак «верно».

Однако при работе обучаемых с курсом могут возникнуть ситуации, когда необходимо, с целью более корректного толкования смысла ответа, сделать некоторые отступления от правил прямого сравнения. В подобных ситуациях метод синтаксического анализа предусматривает средства частичной обработки ответов обучаемого.

Символы частичной обработки ответа (спецсимволы), включенные в эталон ответа, позволяют исключить, игнорировать в ответе обучаемого один или несколько символов (слов) при сравнении с эталоном. Все остальные символы, отличные от символов частичной обработки, в тексте обучаемого должны следовать в томжепорядке, что и в эталоне ответа.

3. Логический анализ. Логический метод анализа дает возможность формирования ответа в свободно-конструируемой форме. В данном случае ответ может представлять собой фразу или предложение, в котором порядок слов строго не определен. В словах могут игнорироваться окончание или другие части.

Основным отличием данного метода анализа от анализа по ключевым словам является то, что исключается необходимость перечисления всех возможных последовательностей ключевых слов при рассмотрении многословных ответов, так как логический метод позволяет с помощью одного эталона проанализировать насколько вариантов ответов. Цель этой деятельности - преодоление чрезмерной заданностн ответов обучаемого, что является общим недостатком многих ППС.

Недостатками такого рода программ являются

Снижение мотивации в ходе работы с программой;

Возникновение «провалов» (пробелов) в знаниях, связанных с непроизвольным рассеянием внимания в процессе работы с программой, а также ослаблением системного связывания знаний при отсутствии их интонационного выделения;

Сложность и высокая трудоемкость организации учебного диалога, а также диагностирующей и управляющей обучением части программы.

Ввиду чрезвычайно высокой трудоемкости написания программ такого рода на языках программирования и высоких требований к программистской квалификации разработчиков, они часто разрабатываются с использованием программных оболочек автоматизированных учебных курсов, имеющих свой язык программирования, интерфейс, рассчитанный на разработчика-непрограммиста.

Существует и продолжает разрабатываться большое количество инструментальных программ такого вида. Общим их недостатком является высокая трудоемкость разработки, затруднения организационного и методического характера при использовании в реальном учебном процессе школы. Организационные трудности связаны с тем, что такие программы невозможно использовать в структуре урока из-за больших различий в темпе обучения разных учащихся. Методические трудности проявляются в том, что многие педагоги нередко склонны не соглашаться с методическими решениями и ходами при изложении теоретического материала, предложенными разработчиками инструментальной программы. В работе хорошего учителя много творческих, авторских моментов, в важности которых часто не отдают себе отчета создатели программ.

Программы 3-го типа (моделирующие)основаны на графически-иллюстративных возможностях компьютера, с одной стороны, и вычислительных, с другой, и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент. Такие программы предоставляют ученику возможность наблюдать на экране дисплея некоторый процесс, влияя на его ход подачей команды с клавиатуры, меняющей значения параметров.

Программы 4-го типа (игры) предоставляют в распоряжение ученика некоторую воображаемую среду, существующий только в компьютере мир, набор каких-то возможностей и средств их реализации. Использование предоставляемых программой средств для реализации возможностей, связанных с изучением мира игры и деятельностью в этом мире. приводит к развитию обучаемого, формированию у него познавательных навыков, самостоятельному открытию им закономерностей, отношений объектов действительности, имеющих всеобщее значение.

Наибольшее распространение получили обучающие программы первых двух типов в связи с их относительно невысокой сложностью, возможностью унификации при разработке млогих блоков программ. Если программы 3-го и 4-го типов требуют.большой работы программистов, психологов, специалистов в области изучаемого предмета, педагогов-методистов, то технология создания программ 1-го и 2-го типов ныне сильно опростилась с появлением инструментальных средств или наполняемых автоматизированных обучающих систем (АОС).

Основные действия, выполняемые программами первых двухтипов:

Предъявление кадра с текстом и графическим изображением;

Предъявление вопроса и меню вариантов ответа (или ожидание ввода открытого ответа);

Анализ и оценка ответа;

Предоставление кадра помощи при нажатии специальной клавиши. Они могут быть легко и унифицированно запрограммированы, так что разработчику обучающей программы остается ввести в компьютер только соответствующий текст, варианты ответов, нарисовать на экране с помощью манипулятора «мышь» картинки. Создание обучающей программы в этом случае выполняется совершенно без программирования, не требует серьезных компьютерных познаний и по силам любому педагогу-предметнику средней школы. Названия наиболее известных отечественных АОС: «Урок», «Адонис», «Магистр», «Stratum». Используются в России и зарубежные системы: «Linkway», «TeachCad» и др. Многие из этих систем имеют хорошие графические подсистемы и позволяют создавать не только статические картинки, но и динамические графические фрагменты в духе «мультимедиа» (речь об этом пойдет ниже).

Создание обучающей системы с использованием инструментальных программ обычно проходит четыре стадии.

1. Разработка сценария обучающей программы: на этой стадии педагог должен принять решение о том, какой раздел какого учебного курса он будет переводить в обучающую программу, продумать материал информационных кадров, такие вопросы и варианты ответов к ним, чтобы они диагностировали трудности, с которыми будут сталкиваться ученики при освоении материала, разработать схему прохождения программы, систему взаимосвязей между ее отдельными кадрами и фрагментами.

2. Ввод в компьютер текстов отдельных кадров будущей программы, рисование картинок, формирование контролирующих фрагментов: вопросов, вариантов ответов к ним и способов анализа правильности ответов. На этой стадии педагогу потребуется минимальное владение функциями компьютера и возможностями ввода и редактирования, встроенными в инструментальную программу.

3. Связывание отдельных элементов обучающей программы в целостную диалоговую систему, установление взаимосвязей между кадрами, вопросами и помощью, окончательная доводка программы.

4. Сопровождение программы во время ее эксплуатации, внесение в нее исправлений и дополнений, необходимость которых обнаруживается при ее использовании в реальном процессе обучения.

Очевидно, что создание обучающих программ средствами инструментальных систем поможет снять остроту главной проблемы компьютерного обучения -отсутствия в достаточном количестве и разнообразии качественных обучающих программ, так чтобы компьютерное обучение могло превратиться из жанра «показательных выступлений» на открытых уроках в действительно систематическое обучение учебным дисциплинам или их большим разделам.

В качестве первого шага к компьютерным технологиям обучения нужно рассматривать тренирующие и контролирующие программы. Нет ничего проще (с этой задачей могут справиться даже учащиеся старших классов, изучающие информатику), чем подготовить контролирующую программу по любому разделу любого учебного курса на языке программирования BASIC или с использованием инструментальных программ. Использовать такие контролирующие программы можно систематически. Это не потребует кардинальных изменений в существующем учебном процессе и избавит учителя от непроизводительных, рутинных операций по проверке письменных работ, контролю знаний учащихся, решит проблему накопляемости оценок.Из-за тотальности контроля учащиеся получат мощный стимул к обучению.

Следующая проблема компьютерного обучения связана с тем, что использование компьютера не вписывается в стандартную классно-урочную систему. Компьютер - это средство индивидуального обучения в условиях нелимитированного времени, и именно в этом качестве он должен использоваться. Соответствующие организационные формы учебного процесса и труда учителей еще предстоит найти и внедрить в практику. Важно, чтобы ученик при компьютерном обучении не был ограничен жесткими временными рамками, чтобы педагогу не надо было работать «на класс» в целом, а чтобы он мог пообщаться с каждым учеником, дать индивидуальную консультацию по работе с обучающей программой и по материалу, в ней содержащемуся, помочь преодолеть индивидуальные затруднения.

При проведении урока с использованием компьютеров работа педагога проходит фазы

Планирования урока (определяется место урока в системе занятий по данной дисциплине, время проведения в кабинете электронно-вычислительной техники, тип урока и его примерная структура, необходимые для его проведения программные средства);

Подготовки программных средств (наполнение оболочек контролирующих программ и обучающих систем соответствующими дидактическими материалами, подбор моделирующих программ, размещение программных средств на соответствующем магнитном диске, проверка запускаемости программ);

Проведения самого урока;

Подведения итогов (внесение исправлений в обучающие программы, архивирование их для будущего использования, обработка результатов компьютерного тестирования, удаление лишних временных файлов с магнитных дисков).

Отдельное направление использования компьютера в обучении - интегрирование предметных учебных курсов и информатики. При этом компьютер используется уже не как средство обучения, а как средство обработки информации, получаемой при изучении традиционных дисциплин - математики, физики, химии, экологии, биологии, географии. С помощью инструментальных программ на компьютере можно решать математические задачи в аналитическом виде, строить диаграммы и графики, проводить вычисления в табличном виде, готовить текст, схемы и т.д. Компьютер выступает при этом в качестве средства предметной деятельности, приближая стиль учебной деятельности на уроках к стандартам современной научной, технологической и управленческой деятельности.

Особые ожидания при таком использовании компьютера связываются с компьютерными телекоммуникациями, с возможностями локальных и глобальных компьютерных сетей. Весьма перспективной технологией обучения является метод групповых исследовательских проектов, моделирующий деятельность реального научного сообщества. Такая технология включает следующие моменты:

Первоначальную мотивацию исследования; обнаружение какого-либо парадокса, постановку проблемной задачи;

Поиск объяснения парадокса, построение гипотез;

Проведение исследований, экспериментов, наблюдений и измерений,литературных изысканий с целью доказать или отвергнуть гипотезы, объяснения;

Групповое обсуждение результатов, составление отчета, проведение научной конференции;

Решение вопроса о практическом применении результатов исследований; разработку и защиту итогового проекта по теме.

Работа над проектом продолжается от двух недель до двух месяцев. На заключительных стадиях работы над проектом обычно возникают новые проблемные задачи, обнаруживаются новые парадоксы, т.е. создается мотивация для осуществления новых проектов.