15.3. Базовые информационные процессы и информационные технологии

Широкое развитие и использование информационных технологий связано с эволюционированием их до уровня типовой унифицированной технологии создания и использования информационных ресурсов в решении научно-исследовательских и прикладных задач. Конкретная информационная технология в чистом виде не существует. Она сочетает в себе теорию и практический опыт использования технологий, получивших развитие и дающих стабильный прогнозируемый результат. Информационная технология включает совокупность базовых технологических операций, специализированных технологий и средств реализации[1]. Совокупность технологических операций составляют технологический информационный процесс, который может являться как базовым, так и адаптированным для решения конкретной задачи. Среди базовых информационных процессов необходимо выделить те, которые реализуются на основе использования стандартных аппаратных и программных средств и являются составной частью информационной технологии. Структура информационного процесса включает: взаимодействие субъекта и объекта познания; считывание информации путем ее непосредственного или опосредованного восприятия; фиксацию информации и ее сохранение; обработку информации; представление информации в виде, удобном для восприятия; использование информации. Методология любой технологии включает в себя: декомпозицию информационного процесса на отдельные взаимосвязанные и подчиненные составляющие (стадии, этапы, фазы, операции); реализацию определенной последовательности выполнения операций, фаз, этапов и стадий информационного процесса в соответствии с целью технологии; технологическую документацию, регламентирующую выполнение всех составляющих.

В качестве базовых информационных процессов выделяют: извлечение информации; транспортирование информации; обработку информации; хранение информации; представление и использование информации.

Извлечение информации связано с переходом от реального представления предметной области к ее описанию через совокупность формализованных данных. Собственно информационный процесс начинается с восприятия информации, содержащейся в источнике и отделяется от шумов. Полезная информация фиксируется и передается по каналам связи. Собирание информации производится при обмене информацией в процессе коммуникации.

Процесс формирования массива исходной несистематизированной информации называется накоплением. Среди записанных данных может содержаться как актуальная на данный момент информация, так и не представляющая ценности, необходимость в которой может возникнуть в дальнейшем.

Обмен информацией, транспортирование заключается в передаче информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования, кодирования, архивирования. Результатом обмена без потерь является равенство объемов отправленной и полученной информации. Полученная информация может использоваться неоднократно для чего производится фиксация ее на материальном носителе (магнитном, оптическом, электронном) в виде удобном для восприятия и обработки.

Хранение информации — это процесс поддержания актуальности, целостности, безопасности и доступности исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки. Процесс хранения информации связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных.

Обработка информации — это логический процесс преобразования информации на основе использования алгоритмов, приложенных к исходным данным с целью получения новой информации в виде знаний, аналитических отчетов и других. После обработки информации результат оформляется в удобной для восприятия форме (табличная, графическая, аналитическая зависимость) и выдается пользователю.

Перечисленные информационные операции являются составной частью базовых информационных технологий, к которым относятся: мультимедийные технологии; геоинформационные технологии; технологии защиты информации; CASE- технологии; телекоммуникационные технологии; технологии искусственного интеллекта.

Мультимедийные технологии – совокупность методов и средств работы с разнородной информацией в интерактивном режиме.

Технические средства мультимедийных технологий: фото- и видеоаппаратура, сканирующие устройства, мультимедийные проекторы, звуковое оборудование, электронные интерактивные доски, плазменные панели, системы видеоконференций. Основные направления использования мультимедиа-технологий в юриспруденции: электронные издания для целей подготовки специалистов; мультимедийные конференции с использованием видеоконференцсвязи; мультимедийные информационные системы, справочные материалы в помощь экспертам, позволяющие получать по запросу наглядную информацию.
Характерные особенности мультимедийных технологий:

– объединение многокомпонентной информационной среды (текст, аудиовизуальная информация, графика, иллюстративный и видеоматериал) в однородном цифровом формате;

– обеспечение надежного и длительного хранения больших объемов информации;

– простота переработки информации[2].

Многокомпонентная мультимедийная среда включает сигналы трех групп: аудиоряд, видеоряд, текстовая информация или данные. Аудиоряд может содержать речь, музыку, звуковые эффекты. Видеоряд характеризуется большим количеством элементов (статических, динамических). Статический видеоряд включает графику (рисунки, поверхности, символы в графическом режиме) и иллюстрации (фотографические, копированные). Динамический видеоряд представляет собой последовательность статических элементов (кадров). Текстовая информация и данные не вызывают сложностей при их хранении и обработке.

Геоинформационные технологии предназначены для работы с пространственно-временными данными, относящейся к территориально распределенным объектам. На их базе создаются системы управления, системы проектирования, системы военного и специального назначения. Информация обрабатывается в системах электронной картографии и предметно-ориентированных сред в решении различных прикладных.

Данные системы позволяют решать управленческие, тактические или стратегические задачи в пределах географического, экономического, социального объекта, имеющего пространственную принадлежность. Технология позволяет использовать информационные массивы, относящиеся к территориально распределенным объектам: их географическое положение, гидрографическая обстановка, наличие развитой инфраструктуры и коммуникаций.

Графическая форма представления объекта исследования предполагает отображение графических образов объектов на графической основе, например карте местности, схеме коммуникаций и других. Основной задачей в работе геоинформационных систем является задача формализации характеристик объекта и их отображение на электронной карте местности.

Основным классом данных геоинформационных систем являются координатные данные, содержащие геометрическую и пространственно-временную информацию. Геоинформационные системы позволяют устанавливать связи между объектами.

Визуальное представление данных в геоинформационных системах основано на использовании векторных и растровых моделей.

Современных ГИС осуществляет комплексную обработку информации: сбор, накопление и хранение информации; создание и использование в решении задач имитационных, геометрических, эвристических и других моделей; автоматизированное проектирование; документационное обеспечение.

Широкое применение геоинформационные системы нашли при решении следующих задач: создание электронных топографических карт, содержащих географические данные с отображением на картах различных объектов, например, при установлении местоположения транспортных средств в диспетчерских системах; многослойное отображение данных, относящихся к стационарным и мобильным объектам (предметам); изучение системы коммуникаций; моделирования пространственно-связанных объектов.

CASE– технологии (Computer Aided Software Engineering – компьютерное автоматизированное проектирование программного обеспечения) представляют собой технологию автоматического проектирования информационных технологий. Технология включает комплекс программно-технических средств для обеспечения полного цикла создания проектов. Технология разработки проектов основана на функционально-модульном (структурном) и объектно-ориентированном подходах. Системы позволяют создавать проекты путем сборки из готовых компонентов (модулей), и использовать данные модули в создании программ различного назначения.

Телекоммуникационные технологии представляют собой технологии создания транспортных сетей для коммуникации пользователей в едином информационном пространстве.

Среди обязательных компонентов телекоммуникационной системы должны присутствовать: интерфейс работы с системой; компонент, обеспечивающий выполнение прикладных функций; компонент доступа к информационным ресурсам, в том числе удаленного доступа. Данные компоненты распределены между рабочими станциями и сервером. Совместное использование компонентов позволяет реализовать следующие модели архитектуры «клиент—сервер»: модель доступа к удаленным данным; модель сервера управления данными; модель комплексного сервера; трехзвенная архитектура «клиент—сервер».

Технологии искусственного интеллекта реализованы в информационных системах, предназначенных для поддержания актуальности информации и получения новых знаний через моделирование мыслительных процессов. В структуру систем искусственного интеллекта входят: базы знаний, базы фактов (данных) и базы правил, база процедур, база закономерностей, база метазнаний (база знаний о себе), база целей. Управление всеми базами, входящими в базу знаний, и организацию их взаимодействия осуществляет система управления базами знаний. С ее же помощью реализуются связи баз знаний с внешней средой. Информационная система реализует ряд функций: накопление знаний; пополнение знаний; общение с оператором.

Набор компонентов определяет разновидность интеллектуальной системы: интеллектуальные информационно-поисковые системы; экспертные системы (ЭС); расчетно-логические системы; гибридные экспертные системы.

Интеллектуальные информационно-поисковые системы являются системами взаимодействия с проблемно-ориентированными (фактографическими) базами данных на естественном, точнее ограниченном как грамматически, так и лексически (профессиональной лексикой) естественном языке (языке деловой прозы). Для них характерно использование, помимо базы знаний, реализующей семантическую модель представления знаний о проблемной области, лингвистического процессора.

Экспертные системы получили развитие в слабоформализованных областях знания. Для них характерно накопление знаний и правил рассуждения опытных специалистов в данной предметной области, а также наличие специальной системы объяснений.

Расчетно-логические системы позволяют решать управленческие и проектные задачи по их постановкам (описаниям) и исходным данным вне зависимости от сложности математических моделей этих задач. При этом конечному пользователю предоставляется возможность контролировать в режиме диалога все стадии вычис­лительного процесса. В общем случае, по описанию проблемы на языке предметной области обеспечивается автоматическое построение математической модели и автоматический синтез рабочих программ при формулировке функциональных задач из данной предметной области. Эти свойства реализуются благодаря наличию базы знаний в виде функциональной семантической сети и компо­нентов дедуктивного вывода и планирования.

В последнее время в специальный класс выделяются гибридные экспертные системы. Указанные системы должны вобрать в себя лучшие черты как экспертных, так и расчетно-логических и ин­формационно-поисковых систем. Разработки в области гибридных экспертных систем находятся на начальном этапе.

_____________________

[1] Советов Б.Я. Информационные технологии: Учеб. для вузов/Б.Я. Советов, В.В. Цехановский. – 2-е изд., стер. – М.: Высш. шк., 2005. С. 46.

[2] Советов Б.Я. Информационные технологии: Учеб. для вузов / Б.Я. Советов, В.В. Цехановский. 2-е изд., стер. М.: Высш. Шк., 2005. С. 92.

Содержание

Просмотров: 546

No votes yet.
Please wait...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

*

code