Интегрированные ИТ общего назначения
1. Электронный офис.
Информационные технологии общего назначения обеспечивают выполнение
многих расчётов и рутинных функций самого широкого спектра и поэтому в
той или иной степени нужны каждому пользователю компьютера независимо
от его профессии. Большинство из них объединено в электронный офис и на-
зываются офисными приложениями. На рынке конкурируют электронные
офисы фирм Lotus, Sun, Microsoft .
Рассмотрим состав пакета на примере расширенного выпуска наиболее попу-
лярного MS Office 2003. Он содержит: Word (текстовый процессор), Excel
(табличный процессор), Access (система управления базой данных),
PowerPoint (подготовка презентаций), Outlook Express (электронная почта и
персональный диспетчер), FrontPage (средство создания Web-узлов),
Publisher (настольная издательская система) , PhotoDraw (редактор деловой
графики и изображений). Во всех этих приложениях доминирующей является
первичная технология.
Word – текстовый процессор – исторически самое первое и наиболее широ-
ко используемое приложение, так как писать и оформлять тексты нужно
всем. Раньше подобные программы назывались редакторами, но сегодня этот
термин не отражает их возросших возможностей.
Помимо работы собственно с текстом (набор, редактирование, форматирова-
ние, автоматическая проверка правописания, составление автореферата и
т.д.) Word позволяет создавать в тексте разнообразные таблицы, графики, ил-
люстрации и пр. с их автоматической нумерацией и формированием перекрё-
стных ссылок. В результате можно подготовить документ любой сложности
и объёма. То есть Word представляет собой интеграцию текстового и графи-
ческого редакторов, элементов электронных таблиц, гипертекстовой техно-
логии.
Excel – табличный процессор - средство обработки любой экономической
информации, если её можно представить в табличном виде. Позволяет со-
ставлять отчёты самых разнообразных форм, наглядно представлять таблич-
ные данные в виде графиков, диаграмм. Позволяет вычислять аналитические
данные, обрабатывать статистическую информацию. Он также представляет
собой интеграцию элементов текстового и графического редакторов, гипер-
текстовой технологии.
Access –система управления базами данных –реализует реляционный под-
ход к структурированию информации с ограниченным объёмом, задаваемым
ёмкостью оперативной памяти компьютера и двумерным представлением
данных в виде строк и столбцов.
Access работает с теми же таблицами что и Excel, но при этом данные хранят-
ся на внешних носителях информации и таблицы связаны между собой пере-
крёстными гипертекстовыми ссылками. Здесь также наблюдается интеграция
электронных таблиц, систем управления базами данных, графических редак-
торов и гипертекстовой технологии. Access может использоваться для созда-
ния локальных баз данных, ведения личных каталогов по различным темати-
кам и т.д.
PowerPoint – подготовка презентаций, лекций, докладов, иллюстративного
материала, для визуального отображения основных тезисов текстового док-
лада. Подобные программы появились недавно и основаны на синтезе тек-
стовых и графических редакторов с гипертекстовой и мультимедийной тех-
нологиями. С помощью Power Point можно подготовить слайды для выступ-
ления, графические заставки для видеофильмов и т.д.
Outlook Express – почтовая система и персональный диспетчер включает
адресную книгу, дневник текущих записей, еженедельник для планирования
деятельности, электронную почту и другие полезные функции. Здесь наблю-
дается объединение текстового процессора, электронной почты, систем ин-
дивидуального планирования заданий. Outlook можно использовать не только
для планирования личной, но и для групповой деятельности. При работе в
одной локальной сети с его помощью можно просмотреть расписание меро-
приятий сотрудников и автоматически выбрать наиболее удобное для всех
время для проведения совместных мероприятий. При этом в каждом индиви-
дуальном плане тут же появится уведомление об этом.
FrontPage – средство создания и поддержки Web-узлов. Web-узел –это на-
бор специально оформленных Web-страниц, связанных между собой пере-
крестными гипертекстовыми ссылками. FrontPage позволяет приобрести на-
выки в освоение первых шагов Web-дизайна, создать как личный Web-узел,
так и Web-узел для Интернета.
Publisher – настольная издательская система выполняет многие функции
Word (формирование содержания документа), но результатом её работы яв-
ляется документ в виде высококачественного полиграфического издания:
красочные буклеты, каталоги, пригласительные билеты, меню для званных
приёмов, поздравительные адреса и т.д.
PhotoDraw – редактор деловой графики и изображений позволяет созда-
вать и редактировать качественные изображения: фото, презентации, дизайн
Web-узла, печатных изделий и т .д.
В электронном офисе используется технология OLE, которая позволяет свя-
зывать объекты (программы, тексты, документы, рисунки, таблицы и т.д.),
созданные разными приложениями в единый документ. Корпорация Microsoft
создала протокол OLE (Object Linking and Embedding – привязка и встраива-
ние объектов), позволяющий объединять документы (фрагменты), созданные
в разных приложениях. Протокол предлагает большое число возможностей,
которые реализуются быстро и максимально дружественно, так как они дос-
тупны и операционной системе и приложениям в любой момент времени.
Протокол OLE обеспечивает:
• Концепцию составных документов. Например, в документ редактора Word
можно выставить диаграмму Excel, схему Visio и т.д. Возможны две состав-
ляющие этой технологии: привязка и встраивание. Если один объект привя-
зан к другому, то изменение оригинала (откуда взят) приводит к изменению
привязанного объекта. Если объект привязан к нескольким документам, то
изменение оригинала вносятся во все привязанные объекты. Если объект
встроен в документ, то изменения оригинала не приводит u1082 к изменению
встроенного объекта.
• Редактирование «на месте». В этом случае привязанные и встроенные объ-
екты можно редактировать в объединённом документе, а не в оригинале.
• Перемещение объекта. Примером перемещения может служить перемеще-
ние пиктограммы (значка) файла в другое место.
Примерами применения технологии OLE может служить включение в элек-
тронный офис предметных приложений типа «Поставщики и покупатели»,
«Складской учет» из системы «1С: Предприятие», что ускоряет работу. Тех-
нологию OLE можно использовать для объединения объектов в сети Интер-
нет.
2. Технологии обработки графических образов
Потребность использования графиков, диаграмм, схем, рисунков, этикеток в
документах вызвала необходимость создания графических процессоров. Гра-
фические процессоры представляют собой инструментальные средства, по-
зволяющие создавать и модифицировать графические образы с использова-
нием следующих типов информационных технологий:
• коммерческой графики;
• иллюстративной графики;
• научной графики;
• когнитивной графики.
Информационные технологии коммерческой, или деловой, графики обеспе-
чивают отображение информации, хранящейся в табличных процессорах, ба-
зах данных и отдельных локальных файлах в виде двух- или трёхмерных гра-
фиков, круговой диаграммы, столбиковой гистограммы, линейных графиков
и др. Они включаются в состав офисных приложений, многих интегрирован-
ных технологий и систем.
Информационные технологии иллюстративной графики позволяют созда-
вать иллюстрации (деловые схемы, эскизы, географические карты и т.д.) для
различных текстовых документов в виде регулярных структур – различные
геометрические фигуры (векторная графика) и нерегулярных структур –
рисунки пользователя (растровая графика). Процессоры, реализующие иллю-
стративную растровую графику, дают возможность пользователю выбрать
толщину и цвет линий, палитру заливки, шрифт для записи и наложения тек-
ста, включить созданные ранее графические образы. Кроме этого, пользова-
тель может стереть, разрезать рисунок и перемещать его части, создавать и
просматривать изображения в режиме слайдов, спецэффектов, оживлять их.
Эти средства включены в офисные приложения PowerPoint, FrontPage и
обеспечиваются графическими процессорами Visio, Corel Draw, Adobe Poto-
Shop , 3D Studio и др.
ИТ научной графики предназначены для оформления научных расчётов, со-
держащих химические, математические и прочие формулы, а также могут
быть использованы в картографии и других сферах. Для их реализации ис-
пользуются средства векторной и когнитивной графики.
Когнитивная графика – совокупность приёмов и методов образного пред-
ставления условий задачи, которая позволяет сразу увидеть решение либо
получить подсказку для его нахождения. Она позволяет образно представить
различные математические формулы и закономерности для доказательства
сложных теорем.
Когнитивная графика используется в информационном моделировании, ин-
теллектуальных информационных технологиях, системах поддержки приня-
тия управленческих решений и т.д.
3. Гипертекстовая технология
Способ хранения информации в виде отчётов, докладов, планов и т.д. не удо-
бен, так как приводит к значительным потерям времени при поиске связан-
ных единой тематикой или смыслом данных. Поэтому был предложен способ
размещения информации по принципу ассоциативного мышления. Он за-
ключается в построении смысловых (ассоциативных) связей между сходны-
ми, близкими понятиями, темами, идеями. Этот метод был реализован в шес-
тидесятых годах прошлого столетия Теодором Нельсоном на больших ком-
пьютерах и назван гипертекстовой технологией. Текст, представленный по-
средством гипертекстовой технологии, называют гипертекстом.
Обычно любой текст представляется как одна длинная строка символов, ко-
торая читается в одном направлении. Гипертекстовая технология заключает-
ся в том, что текст представляется как многомерный, т. е. с иерархической
структурой типа графа или сети.
Материал текста делится на фрагменты (страницы, статьи, файлы). Каждый
видимый на экране дисплея фрагмент, дополненный многочисленными свя-
зями с другими фрагментами, позволяет уточнить информацию об изучаемом
предмете и двигаться в одном или нескольких направлениях по выбранной
связи.
Гипертекст обладает нелинейной сетевой формой организации материала,
разделённого на фрагменты, для каждого из которых указан переход к дру-
гим фрагментам по определённым типам связей. При установлении связей
можно опираться на разные основания (ключи), но в любом случае речь идёт
о смысловой, семантической близости связываемых фрагментов. Следуя
указанным связям, можно читать или осваивать материал u1074 в любом порядке.
Текст теряет свою замкнутость, становится принципиально открытым, в него
можно вставлять новые фрагменты, указывая для них связи с имеющимися
фрагментами. Структура текста (базы данных, любого другого материала) не
разрушается, и вообще у гипертекста нет априорно заданной структуры.
Таким образом, гипертекстовая технология – это технология представле-
ния неструктурированной свободно наращиваемой информации. Этим она
отличается от других технологий, где создаются модели структурирования
информации.
Обработка гипертекста открыла новые возможности освоения информацион-
ного материала, отличающиеся от традиционных. Вместо поиска информа-
ции по соответствующему поисковому ключу (например, в базах данных) ги-
пертекстовая технология предлагает перемещение от одних объектов инфор-
мации к другим с учетом их смысловой, семантической связанности.
Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса
гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.
Информационный материал подразделяется на информационные статьи
(файлы, страницы), состоящие из заголовка статьи и текста. Заголовок (имя
файла) – это название темы или наименование описываемого в информаци-
онной статье понятия. Текст статьи содержит традиционные определения и
понятия, то есть содержит описание темы. Он должен занимать одну страни-
цу экрана и быть легко обозримым, чтобы пользователь мог понять, стоит ли
его внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям.
Текст, включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояс-
нениями, числовыми и табличными примерами, документами, рисунками,
диаграммами, объектами реального времени (звук и видео).
В тексте статьи выделяются ключевые слова (гиперссылки), являющиеся на-
именованиями понятий, названиями тем, которые разъяснены или обобщены
в информационных статьях с этими наименованиями. Ключевые слова долж-
ны визуально отличаться (подсветка, выделение, другой шрифт и т.д.) от ос-
тального текста. Они служат для связи с другими информационными статья-
ми и являются их заголовками. Ключом (гиперссылкой) может служить сло-
во или предложение, являющееся заголовком другой информационной ста-
тьи, поясняющей, обобщающей или детализирующей ключевые слова. Тем
самым реализуется ассоциативная, семантическая, смысловая связь или от-
ношение между фрагментами (файлами, страницами) информационного ма-
териала.
Тезаурус гипертекста– это автоматизированный u1089 словарь, отображающий
семантические отношения между информационными статьями и предназна-
ченный для поиска слов по их смысловому содержанию.
Он состоит из тезаурусных статей. Тезаурусная статья имеет заголовок и спи-
сок заголовков родственных тезаурусных статей, где указаны тип родства и
заголовки информационных статей. Заголовок тезаурусной статьи совпадает
с заголовком информационной статьи. Тип родства или отношений опреде-
ляет наличие или отсутствие смысловой связи. Существуют референтные и
организационные типы родства, или отношений.
Референтные отношения указывают на смысловую, семантическую, ассо-
циативную связь двух информационных статей. В информационной статье,
на которую сделана ссылка, может быть дано определение, разъяснение, по-
нятие, обобщение, детализация ключевого слова. Референтные отношения
реализуют семантическую связь типа: род – вид, вид – род, целое – часть,
часть – целое. Пользователь получает более общую информацию по родово-
му типу связи, а по видовому – более детальную информацию без повторения
общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина индексирования текста
зависит от родо – видовых отношений.
Рассмотрим пример референтных связей. Excel предоставляет пользователю
несколько типов функций. По ключевому слову ФУНКЦИЯ на экране появ-
ляется список типов функций. Выбрав тип функции, например ФИНАНСО-
ВЫЕ ФУНКЦИИ, пользователь видит список финансовых функций. Выбрав
НАИМЕНОВАНИЕ финансовой функции, пользователь получает информа-
цию о том, что является результатом функции и какие параметры надо задать
для получения результата.
К организационным отношениям относятся те, для которых нет ссылок с от-
ношениями род – вид, целое – часть, то есть между статьями нет смысловых
связей. Они позволяют создать список главных тем, оглавление, меню, алфа-
витный словарь.
Референтные и организационные отношения позволяют построить гипертек-
стовую модель. Гипертекстовая модель изображается в виде сети или гра-
фа. Модель референтных отношений обычно изображается сетью. Модель
организационных отношений изображается в виде графа или сети. В верши-
нах сети или графа (узлах) находятся заголовки информационных статей
(имена файлов, страниц, закладок). Ребро указывает ключевое слово связи
(гиперссылку) с другой информационной статьей, то есть ключевое слово
служит указателем заголовка в списке заголовков тезаурусной статьи. Тем
самым тезаурус гипертекста реализует поисковый аппарат по смысловым и
организационным связям.
Разработка модели позволяет структурировать материал. Выделить основные
и частные пути создания и просмотра материала, чтобы пользователь не про-
пустил главного, не «утонул» в деталях, понял смысл написанного. Умение
построить гипертекстовую модель облегчает создание Web-страниц, гипер-
текстовых документов и баз гипертекстовых документов. Пользователю ги-
пертекстовая модель обеспечивает комфорт при работе с гипертекстом.
Тезаурус гипертекста может содержать не только простые, но и составные
ссылки. Они образуют неявные ссылки. Примером их использования служат
тематические каталоги для поиска в сети Интернет.
Формирование тезаурусных статей в соответствии с моделью гипертекста оз-
начает индексирование текста. Полнота связей, отражаемых в модели, и точ-
ность установления этих связей в тезаурусных статьях, в конечном итоге, оп-
ределяют полноту и точность поиска информационной статьи гипертекста.
Список главных тем содержит заголовки информационных статей с органи-
зационными отношениями. Обычно он представляет собой оглавление, со-
держание книги, отчёта или информационного материала.
Алфавитный словарь содержит перечень наименований всех информацион-
ных статей в алфавитном порядке. Он реализует организационные отноше-
ния.
Гипертексты, составленные вручную, используются давно. К ним относятся
справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой систе-
мой ссылок.
Область применения гипертекстовых технологий очень широка. Первыми
распространенными системами стали Hypercard, QuickTime фирмы APPLE
для персональных компьютеров Мacintosh, Linkway – фирмы IBM. В боль-
шинстве современных приложений гипертекстовая технология используется
для построения перекрестных ссылок, например во всех офисных приложе-
ниях. Вся помощь (help) в приложениях составляется с использованием ги-
пертекстовой технологии. Гипертекстовая технология встроена во многие
интегрированные технологии и системы. Умение построить гипертекстовую
модель облегчает их изучение и использование, позволяет создавать собст-
венные Web-страницы, работать с гипертекстовыми документами и базами
гипертекстовых документов.
4. Мультимедиа технология.
Мультимедиа– это интерактивная технология, обеспечивающая работу с
неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и
звуковым рядом. Мультимедийные данные называют объектами реального
времени.
Появлению систем мультимедиа способствовал технический прогресс: воз-
росла оперативная и внешняя память компьютера, появились графические
дисплеи с высокой степенью разрешения, увеличилось качество аудио-
видеотехники, появились лазерные компакт-диски и др. Однако объединение
разнородной аппаратуры с компьютером для реализации технологии муль-
тимедиа требовало решения многих сложных проблем. Теле-, видео- и боль-
шинство аудиоаппаратуры в отличие от компьютеров имели дело с аналого-
вым сигналом. Поэтому возникли проблемы стыковки разнородной аппара-
туры с компьютером и управления ими. Решением стала разработка звуковых
плат (Sound Blaster), плат мультимедиа, которые аппаратно реализуют алго-
ритм перевода аналогового сигнала в дискретный (цифровой). Следующая
проблема связана с тем, что для хранения изображения неподвижной картин-
ки на экране с разрешением 512.482 пикселей требуется 250 Кбайт. При
этом качество изображения – низкое. Потребовалась разработка программ-
ных и аппаратных методов сжатия и развёртки данных. Такие методы были
разработаны с коэффициентом сжатия 100:1 и 160:1. Это позволило на одном
компакт-диске разместить около часа полноценного озвученного видео. Наи-
более прогрессивными методами сжатия и развёртки считаются JPEG и
MPEG.
Сегодня все операционные системы поддерживают технологию мультиме-
диа: Windows, DOS 7.0, OS/2, Linux и др. Они включают аппаратные средства
поддержки мультимедиа, что позволяет пользователям воспроизводить
оцифрованное видео, аудио, анимационную графику, подключать различные
музыкальные синтезаторы и инструменты. Разработаны специальные версии
файловых систем для поддержки высококачественного воспроизведения зву-
ка, видео и анимации. Файлы с мультимедийной информацией хранятся на
CD-ROM, жёстком диске или на сетевом сервере.
Мультимедиа-акселератор– программно-аппаратные средства, которые
объединяют базовые возможности графических акселераторов с одной или
несколькими мультимедийными функциями, требующими подключения к
компьютеру дополнительных устройств.
К мультимедийным функциям относятся цифровая фильтрация и масштаби-
рование видео, аппаратная цифровая сжатие-развёртка видео, ускорение гра-
фических операций, связанных с трёхмерной графикой (3D), поддержка «жи-
вого» видео на мониторе, наличие композитного видеовыхода, вывод TV-
сигнала на дисплей.
Графический акселератортакже представляет собой программно-
аппаратные средства ускорения графических операций: перенос блока дан-
ных, закраска объекта, поддержка аппаратного курсора.
Microsoft и IBM одновременно предложили два стандарта мультимедиа. IBM
предложила стандарт Ultimedia, а Microsoft – МРС. Остальные фирмы-
производители стали разрабатывать пакеты программ на основе этих стан-
дартов.
В настоящее время используется стандарт MPC3, кроме того, разработаны
стандарты на приводы CD-ROM, Sound Blaster – звуковые карты, MIDI-
интерфейс – стандарт для подключения различных музыкальных синтезато-
ров, DCI – интерфейс с дисплейными драйверами, позволяющими воспроиз-
водить полноэкранную видеоинформацию, MCI – интерфейс для управления
различными мультимедийными устройствами, стандарты на графические
адаптеры. Windows от версии 2000 включает файловую систему для под-
держки файлов с оцифрованным видео (AVI), с аудио-информацией (WAV),
поддерживает интерфейс MIDI.
Появление систем мультимедиа произвело революцию в таких областях, как
образование, компьютерный тренинг, бизнес, менеджмент, наука и в других
сферах профессиональной деятельности. С использованием технологии
мультимедиа созданы видео энциклопедии по многим школьным и вузов-
ским предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Созданы игро-
вые ситуационные тренажёры, что сокращает время обучения. Для бизнеса,
менеджмента и других сфер профессиональной деятельности создаются ги-
пертекстовые мультимедийные базы. Помимо стандартных данных они мо-
гут содержать видео изображения, речевой комментарий, мультипликацию,
что экономит время при поиске и ознакомлении с данными. Если речь идёт о
товаре, то его можно рассмотреть со всех сторон. К бизнес-применению мож-
но отнести мультимедийные киоски. Например, киоски туристических фирм,
содержащих видео клипы туристических маршрутов, зон отдыха и т.д.
Виды информации, обрабатываемые мультимедиа системой.
1. Графическая информация – информация в виде картин, фотографий,
схем, чертежей, рисунков. Цвет в мультимедиа – основа отображения ин-
формации, на экране является характеристикой каждого пикселя и кодирует-
ся числом.
2. Звуковая – музыкальная информация – для этого вида был изобретён
способ кодирования с использованием специальных символов, что делает
возможным хранение её аналогично графической информации; речь и другие
звуки.
3. Числовая – количественная мера объектов и их свойств; аналогично
текстовой информации для её отображения используется метод кодирования
специальными символами – цифрами, причём системы кодирования (счисле-
ния) могут быть разными.
4. Видеоинформация – фильмы, анимация.
5. Символьная – информация, представленная символами – знаками,
цифрами, спецсимволами и пробелами между словами.
6. Логическая информация – информация, описывающая логические за-
ключения типа «да-нет», «больше-меньше» и др.
7. Семантическая информация – информация, содержащаяся в высказы-
вании и передаваемая через значения единиц речи.
Общие проблемы обработки всех этих аналоговых видов u1080 информации в
мультимедиа системах: необходимость преобразования их в цифровую фор-
му, при котором неизбежно теряется часть информации; сложность хранения
больших объёмов информации.
Устройства ввода, вывода, ввода-вывода мультимедийной информации.
Основными признаками классификации этих устройств являются: тип ин-
формации (текстовый или графический), функциональное назначение уст-
ройства (ввода или вывода), степень автоматизации процесса ввода-вывода и
тип носителя информации.
Устройства ввода: сканеры – устройства для передачи картинки с твёрдого
носителя (бумаги, плёнки) в цифровой вид, который может обрабатываться
компьютером; планшет – устройство ввода, по которому пользователь водит
стилом (пером), а изображение передается компьютеру; цифровые камеры и
цифровые видеокамеры, позволяют получить статические и динамические
изображения и передать в электронном виде на обработку компьютером; вы-
сококачественные видео- (video-) и звуковые (sound-) платы, платы видео-
захвата (videograbber), снимающие изображение с видеомагнитофона или
видеокамеры и вводящие его в ПК; устройство чтения компакт- и DVD-
дисков CD-ROM и DVD-ROM.
Устройства вывода: мониторы, реже проекторы, принтеры или плоттеры,
акустические колонки, наушники, внешние CD-плейеры, системы синтеза
человеческого голоса способные произносить содержимое экрана, преобра-
зуя текстовую информацию в человеческую речь – синтезаторы звука, вы-
полняющие преобразование цифровых кодов в буквы и слова, воспроизводи-
мые через динамики или звуковые колонки, подсоединённые к компьютеру.