Понятие информационная технология (ИТ) возникло в последние десятилетия XX века. Особенностью информационной технологии является то, что в ней и предметом, и продуктом труда является информация, а орудиями труда — средства вычислительной техники и связи. Информационная технология как наука о производстве информации возникла именно потому, что информация стала рассматриваться как вполне реальный производственный ресурс наряду с другими материальными ресурсами. При этом производство информации и её верхнего уровня — знаний — оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий.
Под ИТ понимается вся совокупность форм, методов и средств автоматизации информационной деятельности в различных сферах.
Для начала приведём несколько понятий ИТ:
· ИТ — это совокупность научных методов и технических приёмов производства информационных продуктов и услуг с применением всего многообразия средств вычислительной техники и связи;
· ИТ — это пограничная область, которая охватывает как вычислительную технологию, так и конкретную социальную информационную практику, рационализирующую её за счёт широкого применения вычислительной техники;
· ИТ — это совокупность принципиально новых средств и методов, обеспечивающих создание, обработку, передачу, отображение и хранение информации.
Определение ИТ, принятое ЮНЕСКО, - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.
В последнее время широкое распространение получили термины безбумажная технология, интерактивная технология, технология программирования, технология проектирования баз данных, CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Suрроrt) - технология, сетевая технология, Internet-технология, технология анализа и реинжиниринга бизнес-процессов и др. Все они предполагают использование информации, т.е. любого вида сведений о предметах, фактах, понятиях предметной области.
В итоге остановимся на следующем определении ИТ.
Информационная технология - совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенная технологическим процессом и обеспечивающая сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.
Разберем подробнее составные части определения ИТ.
Совокупность методов и производственных процессов экономических ИС определяет принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.
Цель применения ИТ - снижение трудоемкости использования информационных ресурсов.
Под информационными ресурсами понимается совокупность данных, представляющих ценность для организации (предприятия) и выступающих в качестве материальных ресурсов. К ним относятся файлы и базы данных, документы, тексты, графики, знания, аудио- и видеоинформация.
Процесс обработки данных в ЭИС невозможен без использования технических средств, которые включают: компьютер, устройства ввода-вывода, оргтехнику, линии связи, оборудование сетей. Каждые восемнадцать месяцев мощность микропроцессора удваивалась. Из инструмента больших организаций компьютер стал орудием каждого. Компьютеры оснащаются встроенными коммуникационными средствами, скоростными модемами, большими объемами памяти, устройствами ввода-вывода изображений, позволяющими воспроизводить высококачественное видео, устройствами распознавания голоса и рукописного текста. Уже реализуется компьютерное телевидение, карманный офис на базе сотовых телефонов, предоставляющий широкий спектр услуг от видеоконференций до пересылки денежных сумм. Т.е. ключом технологических достижений является микропроцессор.
Заметим, что развитие компьютером на базе микроэлектроники приближается к своему пределу. Для повышения его мощности требуются новые подходы, принципы действия, новая элементная база. И такие разработки ведутся (например, проектирование квантовых компьютеров, молекулярных компьютеров, нейронных компьютеров).
Программные средства обеспечивают создание систем обработки и саму обработку данных в экономических ИС. Интерфейс компьютера с пользователем обеспечивает операционная система. Она же обеспечивает пакетный режим работы, диалоговую и сетевую технологии. Диалоговая технология означает обмен сообщениями между пользователем и приложением в режиме реального времени (интерактивном режиме, on-line) или режиме разделения времени.
Разнообразие технических и программных средств вынудило разработчиков ИТ ввести понятие платформы. Различают техническую и программную платформы.
Техническая платформа определяет тип оборудования, на котором можно установить информационную технологию. Она имеет сложную структуру. Главным компонентом технической платформы является тип компьютера, определяемый типом процессора: Macintosh, Atary, Sincler, Intel, J2EE т.д. Многие современные ИТ используют добавочное оборудование. Например, сетевые ИТ зависят от сетевого оборудования: модемов, адаптеров, каналов связи и т.д. В технологии мультимедиа используются приводы CD-ROM, видеокарты, звуковые карты. А так как технология мультимедиа может быть использована в сетях ЭВМ, она также зависит и от сетевого оборудования. Поэтому добавочное оборудование также входит в состав технической платформы.
Структурная схема персонального компьютера представлена на Рис.8.
Рис.8. Типовая структурная схема персонального компьютера
На заметку
Персональный компьютер (ПК) в своем составе содержит следующие основные элементы:
· микропроцессор;
· системную шину;
· основную память;
· внешнюю память;
· порты ввода-вывода внешних устройств;
· адаптеры устройств;
· внешние устройства.
Микропроцессор (МП) — центральный блок ПК, предназначенный для управления работой всех блоков машины и для выполнения арифметических и логических операций над информацией.
В состав микропроцессора входят следующие устройства.
Устройство управления (УУ), обеспечивающее выполнение следующих функций:
· формирует и подает во все блоки машины в нужные моменты времени определенные сигналы управления (управляющие импульсы), обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций;
· формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки ЭВМ;
· формирует опорную последовательность импульсов, получаемую от генератора тактовых импульсов.
Арифметико-логическое устройство (АЛУ) предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией.
Интерфейс — совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие.
Порт ввода-вывода (I/O port) — аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство. Обеспечивает синхронную и асинхронную передачу данных. Бывают последовательными и параллельными.
Последовательный порт (англ. Serial port), серийный порт или COM-порт — двунаправленный последовательный интерфейс, предназначенный для обмена байтовой информацией. Последовательным данный порт называется потому, что информация через него передаётся по одному биту, бит за битом (в отличие от параллельного порта).
Параллельный порт. В основном используется для подключения к компьютеру принтера, сканера и других внешних устройств (часто использовался для подключения внешних устройств хранения данных), однако может применяться и для других целей (организация связи между двумя компьютерами, подключение каких-либо механизмов телесигнализации и телеуправления).
USB — «универсальная последовательная шина» — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Для подключения внешних устройств к USB-концентратору в нем предусмотрены порты, заканчивающиеся разъёмами. К разъёмам с помощью кабельного хозяйства могут подключаться USB-устройства, либо USB-хабы нижних уровней, способные обслуживать несколько собственных USB-портов. С помощью USB-концентраторов допускается до пяти уровней каскадирования, не считая корневого. USB-интерфейс позволяет соединить между собой и два компьютера, но это требует наличия специальной электроники, эмулирующей Ethernet-адаптер с драйверной поддержкой с обеих сторон.
Слот расширения — разъём (обычно в компьютере), соединённый с системной шиной и предназначенный для установки дополнительных модулей (карт расширения), расширяющих конфигурацию устройства.
Генератор тактовых импульсов генерирует последовательность электрических импульсов; частота генерируемых импульсов определяет тактовую частоту машины.
Промежуток времени между соседними импульсами определяет время одного такта работы машины, или просто, такт работы машины.
Частота генератора тактовых импульсов является одной из основных характеристик персонального компьютера и во многом определяет скорость его работы, ибо каждая операция в машине выполняется за определенное количество тактов.
Системная шина — основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Системная шина включает в себя:
· шину данных, содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов числового кода (машинного слова) операнда;
· шину адреса, содержащую провода и схемы сопряжения для параллельной передачи всех разрядов кода адреса ячейки основной памяти или порта ввода-вывода внешнего устройства;
· шину команд, содержащую провода и схемы сопряжения для передачи инструкций (управляющих сигналов, импульсов) во все блоки машины;
· шину питания, содержащую провода и схемы сопряжения для подключения блоков ПК к системе энергопитания.
Все блоки, а точнее их порты ввода-вывода, через соответствующие унифицированные разъемы (слоты) подключаются к шине единообразно: непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Управление системной шиной осуществляется микропроцессором либо непосредственно, либо, что чаще, через дополнительную микросхему контроллер шины, формирующий основные сигналы управления. Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов.
Основная память (ОП) предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройств (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).
ПЗУ (ROM — Read Only Memory) предназначено для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации позволяет оперативно только считывать информацию, хранящуюся в нем (изменить информацию в ПЗУ нельзя).
ОЗУ (RAM — Random Access Memory) предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени.
Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). В качестве недостатка оперативной памяти следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость).
Кроме основной памяти на системной плате ПК имеется и энергонезависимая память CMOS RAM (Complementary Metall-Oxide Semiconductor RAM), постоянно питающаяся от своего аккумулятора; в ней хранится информация об аппаратной конфигурации ПК (обо всей аппаратуре, имеющейся в компьютере), которая проверяется при каждом включении системы.
Внешняя память относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. В частности, во внешней памяти хранится все программное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными из них, имеющимися практически на любом компьютере, являются показанные на структурной схеме (Рис. 8.) накопители на жестких (НЖМД) и гибких (НГМД) магнитных дисках.
В качестве устройств внешней памяти часто используются также накопители на лазерных оптических дисках (CD-ROM — Compact Disk Read Only Memory) и реже — запоминающие устройства на кассетной магнитной ленте (стримеры).
Источник питания — блок, содержащий системы автономного и сетевого энергопитания ПК.
Таймер — внутримашинные электронные часы реального времени, обеспечивающие, при необходимости, автоматический съем текущего момента времени (год, месяц, часы, минуты, секунды и доли секунд). Таймер подключается к автономному источнику питания — аккумулятору и при отключении машины от сети продолжает работать.
Внешние устройства ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой: пользователями, объектами управления и другими ЭВМ.
К внешним устройствам относятся:
· внешние запоминающие устройства (ВЗУ) или внешняя память ПК;
· диалоговые средства пользователя;
· устройства ввода информации;
· устройства вывода информации;
· средства связи и телекоммуникации.
Диалоговые средства пользователя включают в свой состав видеомониторы (дисплеи) и устройства речевого ввода-вывода информации.
Устройства речевого ввода-вывода относятся к быстро развивающимся средствам мультимедиа.
Видеомонитор (дисплей) — устройство для отображения вводимой и выводимой из ПК информации. Сегодня представлены два основных вида мониторов: это ЖК мониторы (или LCD мониторы в европейской транскрипции) и ЭЛТ (CRT - в европейской транскрипции). Принцип работы ЭЛТ мониторов основан на преобразовании электронного луча, который проходит через вакуумную трубку, выделяющую фосфор. Он и создает световое изображение, видимое на экране монитора. ЭЛТ мониторы уже долгое время служат многим поколениям пользователей ПК и характеризуются отличным качеством изображения, но имеют очень громоздкий корпус, поэтому занимают много места. В последнее время, пользователи все чаще отдают предпочтение более компактным, тонким и малогабаритным ЖК мониторам. Принцип работы ЖК мониторов основан на транзисторах, заряжающих жидкие кристаллы, расположенные между двумя пластинами стекла. Флуоресцентная трубка является источником света, который проходит через один слой жидких кристаллов. Обычно ЖК мониторы имеют большой срок службы, меньше подвержены перегреву, а также являются компактными и энергоемкими.
Главным компонентом программной платформы является операционная система, работающая на том или ином процессоре. Для обслуживания добавочного оборудования разработаны специальные программные средства (например, драйверы). Многие из них включаются в операционные системы (например, сетевые), и эта тенденция развивается.
Выделяют следующие виды платформ:
· Настольная платформа - однопользовательская или для небольшой группы, в которой не используется сервер базы данных;
· Корпоративная платформа - для рабочей группы или компании, в которой почти всегда оперируют с одним или несколькими серверами баз данных;
· Интернет платформа - для интернет- или интранет-приложений, которые используют web-сервер.
