|
3-й этап продолжался до начала 90-х годов. В конце 70-х годов
был сконструирован персональный компьютер. Информация становится ресурсом
наравне с материалами, энергией и капиталом. Появилась новая экономическая
категория - национальные информационные ресурсы. Истощение природных
ресурсов привело к использованию воспроизводимых ресурсов, основанных
на применении научного знания. Профессиональные знания экспортируются
посредством продажи наукоемкой продукции. В производственную культуру
проник игровой компонент. Производство вновь становится мелкосерийным
с быстрым ростом производительности труда и увеличением номенклатуры
производимых изделий.
4-й этап - 90-е годы XX в. В этот период разрабатываются информационные
технологии для автоматизации знаний. Цель - информатизация общества.
Информатизация общества - совокупность взаимосвязанных политических,
социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный
доступ каждому члену общества к любым источникам информации, кроме законодательно
секретных.
Появились машины с параллельной обработкой данных - транспьютеры; портативные
ЭВМ, не уступающие по мощности большим; графические операционные системы;
новые технологии: системы мультимедиа, гипертекст, объектно-ориентированные
технологии. Телекоммуникации становятся средством общения между людьми.
Созданы предпосылки формирования общего рынка знаний посредством дистанционного
обучения, электронной памяти человечества по культуре, искусству, народонаселению,
науке и т. д. Внедряются дистанционное обучение, автоматизированные
офисы, всемирные каталоги изделий. Страны становятся зависимыми от источников
информации, от уровня развития и эффективности использования средств
передачи и переработки информации. Наступает этап информатизации общества.
5.2. Электронная почта 
Электронная почта - специальный пакет программ для хранения
и пересылки сообщений между пользователями ЭВМ.
Посредством электронной почты реализуется служба безбумажных почтовых
отношений. Она является системой сбора, регистрации, обработки и передачи
любой информации по сетям ЭВМ и выполняет такие функции, как редактирование,
пересылка корреспонденции, проверка и исправление ошибок, возникающих
при передаче, выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом,
получение и хранение информации в собственном "почтовом ящике",
просмотр полученной корреспонденции.
Почтовый ящик - специально организованный файл для хранения
корреспонденции. Каждый почтовый ящик имеет сетевой адрес и состоит
из двух корзин: отправления и получения.
Любой пользователь может обратиться к корзине получения другого пользователя
и сбросить туда информацию, но просмотреть ее не может. Из корзины отправлений
почтовый сервер забирает информацию для рассылки другим пользователям.
Для пересылки корреспонденции можно установить связь в режиме on-line.
Почтовый сервер - отдельный компьютер, выделенный в качестве
почтового отделения, который получает, хранит и пересылает сообщения
дальше по сети.
Все компьютеры получателей подключены к ближайшему почтовому серверу,
получающему, хранящему и пересылающему дальше по сети почтовые отправления,
пока они не дойдут до адресата. Отправка адресату осуществляется по
мере его выхода на связь с ближайшим почтовым сервером в режиме off-line.
Пользователь передает сообщение вместе с адресом на ближайший почтовый
сервер в режиме on-line. Сообщение регистрируется, ставится в очередь
и по первому свободному каналу передается на следующий почтовый сервер,
пока адресат не заберет его в свой почтовый ящик.
Пересылка сообщений пользователю может выполняться в индивидуальном
(адресатом является отдельный компьютер пользователя), групповом (корреспонденция
рассылается одновременно группе адресатов) и общем (корреспонденция
отправляется всем пользователям - владельцам почтовых ящиков) режимах.
Посредством двух последних режимов можно организовывать телеконференцию,
электронные доски объявлений. Во избежание перегрузки почтовых ящиков
в почтовых серверах хранятся справочники адресов, содержащих фильтры
для групповых и общих сообщений.
Электронная почта поддерживает текстовые редакторы для просмотра и
редактирования корреспонденции, информационно-поисковые системы для
определения адресата, средства поддержания списка рассылаемой информации,
средства предоставления расширенных видов услуг: факс, телекс и т. д.
Электронная почта может быть организована в локальной сети внутри предприятия
для обеспечения внутреннего обмена информацией.
5.3. Защита информации
Защита информации является одним из важнейших факторов государственной
деятельности и предпринимательства, связана с предотвращением несанкционированного
доступа посторонних лиц либо программ к защищаемой информации и программам.
Для обеспечения безопасности данных Международная организация стандартизации
разработала документ, который определяет методы безопасности в информационной
сети:
- предотвращение чтения сообщений;
- защита передаваемых данных от анализа посторонних;
- обнаружение изменений потоков сообщений;
- определение искажений, появившихся в блоках данных.
С безопасностью данных связано резервное копирование, которое защищает
данные и программы от появления ошибок и стирания во время отказов,
возникающих в информационной системе или сети. Для резервного копирования
необходимо часто снимать копии файлов.
Существуют три способа резервного копирования: случайный, систематический
(через определенные промежутки времени) и многоступенчатый (создается
до трех поколений копий).
Конфиденциальность определяет методы и средства обеспечения
секретности сведений государственной и предпринимательской деятельности.
Задачей конфиденциальности является такая организация работы систем
и сетей, при которой доступ к данным и программам разрешается только
тем пользователям и программам, которые имеют на это необходимые полномочия.
Дополнение данных - наращивание каждого элемента в начале, в
конце либо в других местах происходит за счет добавления случайных символов;
в результате данные могут быть понятны только ограниченному кругу пользователей.
Криптография - способ изменения кодов программ и данных с целью
сделать их непонятными для непосвященных.
Ключи кодирования - правила, определяющие соответствие между
кодами при шифровании. Ключи могут быть открытыми (ключ известен ограниченному
кругу лиц, не представляет собой большой тайны) и закрытыми (сверхсекретный
ключ). Существуют два способы шифрования:
- симметричный - кодирование и раскодирование осуществляются одним
и тем же закрытым ключом;
- асимметричный - кодирование осуществляется открытым ключом, раскодирование
- закрытым ключом.
Хеширование - символы текста подвергаются обработке по определенной
секретной формуле, называемой хеш-функцией.
Идентификация - отождествление анализируемого объекта с одним
из известных.
Виды идентификаторов:
- пароль;
- реквизиты магнитной или компьютерной карточки;
- специфические особенности голоса человека;
- отпечатки пальцев;
- радужная оболочка глаза;
- электронная подпись;
- цифровая подпись.
Аутентификация возникает в результате проведения идентификации,
представляет собой установление подлинности обращающегося к информационному
ресурсу пользователя либо программы. Выполняется два вида аутентификации
- источника и потребителя.
Верификация - процедура проведения анализа с целью определить
подлинность имени объекта.
Целостность - сохранение информации в том виде, в котором она была подготовлена
авторами.
Экранирование - преобразование данных, обеспечивающее защиту
целостности.
5.4. Геоинформационная система
Геоинформационная система представляет собой базу данных, организованную
в виде набора слоев информации. Основной слой содержит географическую
карту местности (топооснова), на него накладываются другие слои, несущие
информацию об объектах, находящихся на данной территории.
В процессе создания и наложения слоев друг на друга между ними устанавливаются
необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции
с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных.
Программное ядро геоинформационной системы содержит:
инструментальные геоинформационные системы, обеспечивающие ввод пространственных
данных, хранение информации в структурированных базах данных, реализацию
сложных запросов, пространственный анализ, вывод твердых копий;
- вьюверы, предназначенные для просмотра введенной ранее и структурированной
по правам доступа информации;
- векторизаторы картографических изображений, предназначенные для
ввода пространственной информации со сканера;
- средства пространственного моделирования, осуществляющие операции
с пространственной информацией, которая ориентирована на частные задачи;
- средства дистанционного зондирования, предназначенные для обработки
и дешифрования цифровых изображений земной поверхности, полученных
с борта самолета и искусственных спутников.
Основные сферы применения геоинформационных систем:
- геодезические, астрономо-геодезические и гравиметрические работы;
- топологические работы;
- картографические и картоиздательские работы;
- аэросъемочные работы;
- управление государством и его регионами.
5.5. Информационное хранилище
Информационное хранилище - это автоматизированная система, которая
собирает данные из существующих баз и внешних источников, формирует,
хранит и эксплуатирует информацию как единую.
Автоматизированная система обеспечивает инструментарий для преобразования
больших объемов детализированных данных в форму, которая удобна для
стратегического планирования и реорганизации бизнеса и необходима специалисту,
ответственному за принятие решений.
Для данных информационного хранилища характерны предметная ориентация,
интегрированность, упорядоченность во времени, неизменяемость и целостность.
Особенность информационных хранилищ в том, что они предлагают среду
накопления данных, которая не только надежна, но и оптимальна с точки
зрения доступа к данным и манипулирования ими.
Использование метабазы для описания и управления данными, операции
суммирования для уменьшения объема данных увеличивают скорость доступа
к данным, позволяя руководителю быстро получить обзор ситуации или в
деталях рассмотреть нужный предмет. При этом обеспечивается секретность
данных, предназначенных различным уровням руководителей.
Метабаза содержит метаданные, которые описывают, как устроены данные,
частоту изменения, откуда приходят существенные части данных, как они
могут быть использованы, кто может пользоваться данными.
В информационных хранилищах используются статистические технологии,
генерирующие "информацию об информации"; процедуры суммирования;
методы обработки электронных документов, аудио- и видеоинформации, графов
и географических карт.
Для хранения данных используют выделенные серверы, удовлетворяющие
следующим условиям:
- малая задержка;
- высокая пропускная способность;
- надежность;
- возможность работы на больших расстояниях.
Использование информационных хранилищ дает существенный выигрыш по
производительности в системах принятия решений, в системах обработки
большого числа обращений к серверу с большим объемом обновления данных.
5.6. Информационные технологии в образовании
Использование компьютерных технологий в образовании обеспечивает индивидуальность
процесса обучения, эффективность форм компьютерного образования обеспечивается
за счет диалоговой формы взаимодействия учащихся и систем обучения.
Основным объектом знаний являются книги. Их интеграция с информационными
системами привела к созданию электронных книг.
Преимущества электронных книг:
- анализ содержания книги при помощи компьютера;
- возможно наличие видеоматериалов и фрагментов звука;
- небольшие размеры;
- доступность через сеть из любой части планеты.
Электронные книги хранятся на серверах, выпускаются на оптических и
магнитных дисках. Существуют электронные копии печатных книг, не являющихся
электронными, но тоже доступных благодаря компьютеру.
Чаще всего в виде электронных книг издаются энциклопедии, словари,
альбомы, географические карты.
Электронные книги могут быть прочитаны на экранах мониторов ПК; проигрывателем
с небольшим экраном и мини-клавиатурой; могут читаться компьютером вслух.
Электронные журналы - комплекс научных и технических публикаций, предоставляемых
через глобальную сеть.
Возможности электронного журнала:
- показ страниц текста и сопровождающих его иллюстраций;
- поиск и показ отдельных элементов текста (уравнений, ссылок и т.
д.);
- обеспечение удаленного доступа, поиска и показа материалов, необходимых
пользователю;
- поиск и просмотр таблиц;
- простота пользования журналом;
- создание пользователями собственных архивов сведений;
- формирование и просмотр личного словаря ключевых слов пользователя.
Электронная библиотека - организация, использующая
компьютерные технологии сбора, хранения и распространения произведений
печати, письменности и искусства.
Существует два вида информации, собираемой электронной библиотекой:
электронные журналы, книги и другие документы; преобразованные в электронные
имеющиеся "бумажные фонды".
Доступ к хранимым произведениям науки, техники, технологии осуществляется
с помощью персональных компьютеров, подключенных в сеть.
Функции электронной библиотеки:
- сбор информации и подготовка ее в нужной для компьютеров форме;
- создание баз данных и баз знаний;
- создание презентаций и средств управления данными;
- наличие подсистемы каталогизации;
- обеспечение безопасности данных;
- хранение и поиск информации.
Электронная библиотека должна иметь единую архитектуру, объединяющую
множества технологий управления, распространения и поиска информации;
она является составной частью реально существующей библиотеки, в отличие
от виртуальной библиотеки.
Виртуальная библиотека - электронная библиотека, отделения и
филиалы которой находятся в различных местах, городах и связаны с помощью
информационной сети. Характеристики виртуальной библиотеки:
- ликвидация информационно-библиотечных посредников;
- электронная доставка документов;
- организация международного рынка информационным услуг;
- обеспечение удаленного доступа ко всем филиалам и отделениям;
- рассылка с помощью электронной почты журнальных статей и документов;
- поиск информации в режиме диалога;
- электронное издание книг и журналов.
Размещается виртуальная библиотека в группе серверов и доступна всем
абонентам глобальной сети.
Создание электронных и виртуальных библиотек, а также сетей библиотек
привело к возникновению компьютерных технологий, названных "обучающие
системы". Каждая из этих систем основывается на использовании
искусственного интеллекта и базы знаний. В ней широко применяются технологии
гиперсреды и гипертекста. Это позволяет выделять объекты знаний и ассоциативно
связывать их друг с другом. Система осуществляет навигацию пользователя
по базам знаний, переходя от одного объекта к другому.
Основной задачей обучающей системы является эффективная передача знаний
в зависимости от степени подготовленности учащихся и их способности
усваивать получаемую информацию. Системы могут быть автономными и сетевыми.
Появилось дистанционное обучение - обучение
группы учащихся посредством компьютеров, объединенных в сеть, при котором
учащимся предоставляются:
- базы данных, хранящие сведения, необходимые для обучения и описания
излагаемого материала;
- электронные словари и энциклопедии;
- справочная информация, помогающая освоению преподносимого материала;
- интерактивные формы взаимодействия, предоставляемые гипертекстами
и гиперсредами;
- возможность участвовать в дискуссиях и упражнениях;
- консультации экспертов и преподавателей, обеспечиваемые видеоконференциями
и электронной почтой;
- форум пользователей, определяемый виртуальной доской, электронной
почтой, включая речевую почту.
Виртуальная доска создается с помощью специальных программ,
обеспечивающих выполнение трех функций:
1) одно и то же изображение выдается на экраны всех персональных
компьютеров, пользователи которых заявили о своем участии в дискуссии;
2) изменения в это изображение можно вносить с клавиатуры или при
помощи мыши, подключенных к любому компьютеру;
3) обеспечение такой телефонии, при которой голос одного участника
слышат все остальные участники дискуссии.
Участники дискуссии видят на экранах своих компьютеров виртуальную
доску и изменения, вносимые любым из них. Телефония позволяет им комментировать
замечания, записываемые на доске. Виртуальная доска используется не
только для обучения, но и является удобным средством проведения видеоконференций.
Обучающая система может работать с одним или группой учащихся, эта
группа носит название виртуального класса (класс, учащиеся которого
со своими персональными компьютерами находятся в разных помещениях,
зданиях, городах, странах). Виртуальный класс создается в сети, охватывающей
все необходимые компьютеры.
Работа с компьютером виртуального класса развивает у учащегося более
сильное, чем в обычной аудитории, чувство кооперации и сотрудничества.
Находясь в виртуальном классе, учащийся может:
- получать и выполнять задания;
- общаться в форме диалога с преподавателями и прикладными программами;
- использовать средства для вычислений, обработки текстов, изображений
и создания мультипликации;
- передавать специальным программам выполненные задания для проверки
и, если нужно, получать замечания по выполненной работе;
- передавать друг другу сообщения по электронной почте;
- получать помощь от преподавателя.
Важную роль в обучении играет теория игр
- математическая дисциплина, исследующая процессы принятия решений в
условиях недостаточной информации. При этом учитываются условия риска,
изменений окружающей среды, поведения других людей либо заменяющих их
прикладных программ. Теория игр занимается математическими моделями
принятия оптимальных решений в условиях конфликтов. Под конфликтом понимается
столкновение противоположных интересов, взглядов, позиций лиц, а также
организаций и предприятий. Благодаря этому изучаются вопросы выбора
стратегии и вероятности успеха в конкурентной борьбе.
Игры способствуют обучению и выработке навыков реакции на проходящие
события. Они особенно важны по сравнению с обычными методами обучения,
так как снимают подсознательное сопротивление ученика "насильственному"
получению им новой информации.
Игра называется компьютерной, если одним из участников или организатором
игры является информационная система. Каждая компьютерная игра определяется
алгоритмом, описывающим процесс ее прохождения. Этот алгоритм должен
удовлетворять ряду требований:
- процесс должен быть таким, чтобы игрок получил навыки и во время
повторной игры мог использовать полученный опыт;
- игра должна быть привлекательной, заинтересовывая игрока в получении
наилучшего результата;
- в игре должны быть использованы различные формы представления данных.
Широкое использование компьютерных технологий приводит к снижению затрат
на обучение, более продуктивно используется время преподавателей и учащихся,
значительно повышается качество обучения.
Вопросы
1. Почему создание персонального компьютера произвело информационную
революцию?
2. Какие формы сообщений позволяет передавать электронная почта?
3. Как согласуются термины "защита информации" и "свобода
слова"? Какова роль в их обеспечении современных информационных
технологий?
4. Назовите основные преимущества информационных хранилищ перед бумажными
архивами.
5. Существует ли необходимость использования дистанционного обучения
в средней школе? Ответ обоснуйте.
Ключевые слова
информационные технологии, электронная
почта, почтовый ящик, защита информации, геоинформационные
системы, информационное хранилище, электронная
книга, электронная библиотека, дистанционное
обучение, компьютерные игры, теория игр.
|
