Способы обработки информации

Способы обработки, в принципе, представляют собой правила и методики работы с материалом при помощи инструментов.

Технология– способ обработки конкретных материалов конкретными инструментами с целью получения конкретного продукта.

Информационная технология – методика целенаправленной обработки информации с помощью ЭВМ.

Любая информационная технология базируется на классических методах анализа и синтеза (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Основные способы обработки

Анализ– представление объекта исследования совокупностью составляющих элементов.

Известны различные методы анализа.

Наиболее эффективным является системный анализ. Он позволяет проводить расчленение (структурирование) объекта исследования по следующим правилам:

выбрать конкретный критерий анализа из возможных;

задать степень детализации объекта (явления);

представить объект (явление) совокупностью составляющих в соответствии с выбранными критерием и степенью детализации.

Системный анализ позволяет проводить многогранное исследование объектов в соответствии с требованиями критериев оценки, то есть заменить исследуемый объект конкретными наборами характеристик.

Анализ даёт возможность представить любую сложную систему совокупностью простых, каждая из которых, в свою очередь, может быть детализирована ещё более простыми. Используя полученную систему в качестве исходной, процесс можно повторять требуемое количество раз. Количество ступеней анализа определяется целесообразностью. Следовательно, анализ, облегчая задачу исследователя, позволяет оперировать в конечном счёте с достаточно элементарными объектами.

Существенным является выбор начального понятия анализируемого объекта (системы). Так, под реальным миром можно понимать вселенную, или планету, или среду обитания (сушу), и т.д. Следовательно, начиная анализ, необходимо чётко сформулировать характеристики исходного объекта.

Соотношение понятий «реальный мир» при разной степени детализации элементов представлено схемой рис. 1.11.

Если в качестве исходного объекта принять планету «Земля», точка отсчёта смещается, и диапазон исследования существенно снижается.

Синтез– объединение некоторой совокупности объектов исследования в единое целое.

Рис. 1.11. Вариант детализации реального мира

Синтез позволяет проводить работы по созданию сложных систем из совокупности простых. При этом, как правило, задаются критерии (цель) синтеза.

Цель синтеза – новые (улучшенные или кардинально изменённые) характеристики создаваемого целого. В универсальном варианте возможен многоуровневый синтез (рис. 1.12). Продукт синтеза – новое (целевое) изделие.

Типичное физическое воплощение идеи синтеза – детский конструктор, позволяющий из стандартного набора деталей (простейших объектов) в соответствии с выбранным критерием

Рис. 1.12. Модель синтеза объектов

(целью) создавать различные изделия (продукты), обладающие разными характеристиками.

Информатика, как и любая другая наука (система, явление), предполагает использование и анализа, и синтеза.

Так, технология получения (сбора) информации, используя метод анализа, детально предписывает действия по работе с техническими средствами измерения параметров (температуры, давления и т.п.), преобразования полученных значений в цифровые и запись в элементы технических средств для хранения.

Технология обработки информации, в свою очередь, базируется на методах синтеза, что позволяет получать обобщённые результаты исходя из известного множества исходных.

В информатике анализ и синтез используют для создания специфического – программного продукта.

Программный продукт– жёстко зафиксированная технология обработки данных.

При этом под технологией понимается совокупность правил и предписаний, обеспечивающих эффективное функционирование технических средств в процессе решения информационных задач.

Технология может быть представлена в виде алгоритма или программы.

Алгоритм оформляет совокупность правил и предписаний в виде, удобном для человека. Программа – ту же совокупность в виде, доступном ЭВМ.

Программный продукт – обобщённое название конечного результата деятельности программиста.

Особенность программного продукта – двойственность принадлежности (назначения). Программный продукт образуется как результат специальной обработки некоторой информации и используется как инструмент для получения новой, т.е. является как материалом, так и средством обработки.

Создание программного продукта – одна из основных задач информационных технологий. На этом этапе программный продукт выступает в роли обрабатываемой информации.

Следовательно, программные продукты, наряду с данными, относятся к информационным ресурсам.

Готовый программный продукт используется как средство обработки информации, для которой он предназначался.

Технологии создания и использования программных продуктов – один из базовых компонентов информатики.

Исходя из изложенного, представим классификацию способов обработки по критерию обрабатываемый материал двухуровневой схемой (рис. 1.13).

Рис. 1.13. Классификация способов обработки по используемым материалам

Программные продукты имеют широкий диапазон применения. В частности, используются при создании программного обеспечения.

Программное обеспечение– совокупность программных продуктов, определяющих технологию в конкретной области информатики.

Программное обеспечение (ПО) – нематериальные средства обработки информации с использованием материальных (технических) средств.

Английское обозначение ПО – Software (мягкий продукт).

Анализ этой ветви информатики по критерию назначение элементов определяет структуру программного обеспечения многоуровневой схемой (рис. 1.14).

Рис. 1.14. Структура программного обеспечения

Каждый уровень определяется конкретной степенью детализации: верхний – минимальной, нижний – максимальной.

Определим полученные компоненты схемы.

Системное программное обеспечение (СПО)– полный набор программных средств для эффективного функционирования вычислительной системы.

СПО координирует работу технических средств и организует обработку информации пользователя.

Основная часть (ядро) системного программного обеспечения – операционная система.

Операционная система (ОС)– совокупность программ, обеспечивающих работоспособность технических средств на внутреннем уровне, т.е. собственно функционирование ЭВМ в процессе вычислений.

Сервисные средства– программные модули, организующие дружественность (удобство) взаимодействия ОС с пользователем в процессе обработки информации.

Оболочки, редакторы – программы эффективного выполнения типовых действий над информацией.

Оболочки – средства предоставления дополнительных возможностей обработки информации и организации дружественного интерфейса.

Редакторы (текстовые процессоры) – средства обработки символьной информации на элементарном уровне с различной степенью детализации (блочно или посимвольно).

Интегрированная среда разработки приложений (ИСРП) – совокупность программных модулей, обеспечивающих в комплексе с операционной системой, полную автоматическую (полуавтоматическую) машинную обработку программ пользователя.

Прикладное программное обеспечение (ППО) – совокупность программ для непосредственного решения информационных задач пользователя.

Программы пользователя – программные модули, составляемые пользователем для решения собственных нестандартных задач.

Специализированные пакеты – совокупность программных модулей для решения стандартных задач в определённой области знаний (математические методы, статистическая обработка, экономические расчеты, системы автоматизированного проектирования).

Системы управления базами данных (СУБД) – средства управления обработкой совокупности информационных массивов, предназначенных для хранения значительных объёмов данных.

Следовательно, программное обеспечение определяет диапазон используемых информационных технологий.