На современном этапе развития общества информационные системы и технологии становятся теми средствами, которые человек может использовать как для расширения, так и для развития своих собственных способностей. Термин «технология», обозначающий существо основного предмета данного пособия, в современных публикациях является настолько часто употребляемым и расхожим, что практически стал исполнять роль прилагательного, отражающего в большей степени специфику какого-либо средства.
Согласно словарю Ожегова, технология — это:
1) совокупность методов и приемов воздействия на какие-либо предметы, объекты или процессы (труда);
2) наука, посвященная изучению или разработке этих методов (приемов).
Следует заключить, что информационные технологии должны относиться к совокупности методов воздействия на информационные объекты (информация, данные, знания, системы, ресурсы, программы и пр.) или процессы (обработка, поиск, хранение, представление, передача информации), а также с теоретическими знаниями о таких методах. При этом сами эти методы могут носить ярко выраженный информационный (нематериальный) характер.
В большинстве случаев термин «информационные технологии» ассоциируется с системой методов, способов и средств сбора, регистрации, хранения, поиска, обработки и передачи информации на основе применения средств вычислительной техники и телекоммуникаций.
Сбор данных (информации) представляет собой процесс регистрации, фиксации, записи данных о событиях, объектах (реальных и абстрактных), связях, признаках и соответствующих действиях. Более сложным является понятие «сбор информации» — процесс отбора из различных источников данных, необходимых для решения целевой задачи основной деятельности, их идентификации и представления в форме, необходимой для ввода в ЭВМ, последующего поиска и функциональной обработки.
Обработка данных включает в себя ряд взаимосвязанных операций, таких, как поиск, выборка, сортировка, слияние, проведение расчетов и т. д. Обработка данных представляет собой процесс управления данными, по возможности, без учета смысла, заложенного в данные.
Обработка информации представляет собой переработку данных, реализующую содержательное (функциональное) преобразование информации какого-либо определенного типа (текстовой, цифровой, графической и др.). Причем, зачастую тип данных (как форма существования информации) определяется характером содержания, т. е. обработка информации — это преобразование данных с учетом их содержания.
Особенностью информационных технологий является то, что они не могут рассматриваться изолированно, вне материальной сферы. Информация является неотъемлемой и, часто, определяющей компонентой практически всех материальных процессов, которые инициирует (или в которых участвует) человек. Такое соотношение материальной и информационной составляющих определяет, что эффективность использования информационных технологий (в том числе вычислительной техники, программного и информационного обеспечения) проявляется и может быть оценена только в сфере материального производства.
Другая важная особенность ИТ предопределена естественным для больших систем требованием надежности и устойчивости функционирования и развития, а также возможности интеллектуального (человеческого) контроля в условиях большой сложности. Это означает, что сфера информационных технологий должна быть распространена практически на все этапы жизненного цикла продукта, в том числе обеспечивающие и инструментальные средства.
Третья особенность — это непосредственное или опосредованное участие человека в технологических процессах. Любой автоматизированный и даже автоматический процесс на том или ином этапе связан с необходимостью представления (или получения) информации в форме удобной (иногда единственно возможной) для человека. Это породило отдельное направление — технологии человеко-машинного взаимодействия и интерфейсы информационных систем.
Данный учебник написан в предположении, что читатели владеют основами информатики и вычислительной техники, а также знакомы с языками программирования.
Книга должна рассматриваться скорее как введение в проблематику автоматизированной обработки информации, в силу ограниченности объема, не претендующее на полномасштабное изложение материала разделов, каждый из которых представляет отдельную дисциплину и зачастую представлен полноценным пособием. Для заинтересованного читателя материал книги может стать отправной точкой и путеводителем в многообразии методов, средств и технологий обработки информации с использованием средств вычислительной техники.
В главе 1 представлены общие вопросы терминологии, понятий и классов объектов и процессов, связанных с проблематикой информационных технологий: информатика — состав и структура; соотношение понятий «информация», «данные», «знания»; структуризация взаимосвязи информатики с предметной областью применения; рассмотрены уровни информационных процессов.
В главе 2 представлены основные (базовые) типы технологий пользователя: обработка текстовой и табличной информации. Рассмотрены определения моделей документа, языки разметки документов, технологии XML, функции текстового редактора Word; работа с электронными таблицами на примере MS Excel.
Глава 3 посвящена описанию основных принципов мультимедийных технологий: обработка аудиоинформации; форматы сжатия аудиосигнала (МРЗ и др.); технологии статических изображений; программные средства обработки изображений; принципы цифрового видео, элементы технологий алгоритмов MPEG.
Глава 4 содержит описание смешанных (кросс-) информационных технологий, в том числе — оптическое распознавание символов (OCR); системы распознавания речи; системы генерации речи; средства автоматизированного и автоматического перевода текстов.
В главе 5 рассматриваются технологии доступа к данным: файловые системы, базы данных и СУБД; физическая организация данных в системах управления данными, а также хранилища Данных и их использование для анализа информации (OLAP).
Глава 6 содержит описание сетевых информационных технологий и технологий Internet. Рассмотрены структуры сетей, модель взаимодействия открытых систем, технологии Internet, прикладные протоколы коммуникации Internet, распределенные файловые системы Internet, распределенные информационные системы Internet.
В главе 7 рассматриваются технологии распределенной обработки информации: распределенные информационные ресурсы; клиент-серверные архитектуры распределенной обработки данных; архитектуры сервера баз данных; схемы размещения и доступа к данным в распределенных БД; объектно-ориентированные технологии распределенной обработки (DCOM, CORBA); электронные библиотеки.
В главе 8 рассмотрены защищенные информационные технологии (ЗИТ), в том числе — проблемы информационной безопасности и защиты информации; особенности некоторых криптографических методов защиты данных; характеристики компьютерных вирусов и средств борьбы с ним; системы защиты данных в СУБД и информационных сетях.
В приложении приводится глоссарий терминов и список сокращений.
Учебник базируется на материалах, накопленных авторами в процессе практической и исследовательской деятельности, а также преподавания в МИФИ, МИСИ, МЭСИ, РГГУ. Авторы выражают благодарность коллегам, принявшим участие в обсуждении материала, а также студентам РГГУ и РЭА им. Г. В. Плеханова за предоставленные иллюстративные материалы.