Лекция №1. Информация и информационные процессы в строительстве
Курс лекций
По дисциплине
«Строительная информатика»
Для направления подготовки 270800 ‒ «Строительство»
ГЛАВА 1 ИНФОРМАЦИЯ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Лекция №1. Информация и информационные процессы в строительстве
ü Понятие информации, информационных процессов, информационного обмена.
ü Виды информации, представление информации в автоматизированных системах.
ü Особенности строительной информации.
ü Понятие информации, информационных процессов, информационного обмена.
Современный этап развития человечества характеризуется стремительным ростом значения информации во всех областях человеческой деятельности. Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio» - разъяснение, осведомление, изложение. Информацию передают устно и письменно, с помощью электрических сигналов и радиоволн; получают с помощью органов чувств, электрических датчиков фото и видеокамер.
В настоящее время можно выделить два основных показателя, каждый из которых убедительно свидетельствует о начале перехода промышленно развитых стран на качественно новый этап технологического развития, который принято называть веком информации:
- время удвоения объема накопленных научных знаний составляет уже 3-4 года;
- материальные затраты на хранение, передачу и переработку информации превышают аналогичные расходы на энергетику.
В широком смысле информация – общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами.
Информация - это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают имеющиеся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
С XX века взгляд на информацию распространился как на общественный ресурс, аналогичный материальным, трудовым и денежным ресурсам.
Информация – это новые сведения, позволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием вещества, энергии и самой информации.
Информация неотделима от процесса информирования, поэтому необходимо учитывать источник информации и ее потребителей, так как информация – это новые сведения, принятые, понятые и оцененные конечными потребителями как полезные. Информация, представленная на недоступном для понимания языке является бесполезной. Информацией являются сведения, расширяющие запас знаний конечного потребителя об окружающем мире. Часто информацию сравнивают со словом «данные», но это не одно и то же. Данные могут рассматриваться как признаки или записанные наблюдения, которые по каким-то причинам не используются, а только хранятся. Когда появляется возможность использовать данные, они превращаются в информацию.
Информационный процесс - это совокупность последовательных действий, производимых над информацией с целью получения результата. Среди всех информационных процессов можно выделить наиболее общие. К ним относятся передача, обработка и хранение информации.
Получаемая потребителем (приемник) информация всегда поступает из некоторого источника. В этом о передаче информации. В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи.
Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю.
Кодирующее устройство- устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи.
Обработка информации - процесс получения новой информации на базе уже имеющейся. Преобразование информации может быть связано с изменением ее содержания или формы представления.
Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.
Обработка информации - процесс получения новой информации на базе уже имеющейся. Преобразование информации может быть связано с изменением ее содержания или формы представления.
Обработка информации может производиться формально, руководствуясь правилами по заданному алгоритму. Либо применяется эвристический подход, при котором создаётся новая система действий или открываются неизвестные ранее закономерности изучаемой информации.
Хранение информации- это способ распространения информации в пространстве и времени. Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга - библиотека, картина - музей, фотография - альбом).
ЭВМ предназначен для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней.
Информационная система-это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур- главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов.
Основой любой человеческой деятельности является информационный обмен в той или иной форме с другими людьми и объединениями людей.
Информационный обмен – процесс взаимной передачи информации между различными системами, учреждениями, организациями, компаниями, отдельными Информационный обмен связан со специализацией информационных потоков, многообразием форм обменных процессов, совершенствованием их физических характеристик. Стихийно складывающийся в обществе процесс информационного обмена, являясь отражением материально–энергетических процессов, сказался естественным образом, специализированным в соответствии с разделением труда в сфере общественного производства. В нем сложились, все более наполняясь специфическим содержанием, каналы общения, охватывающие обособленные сферы человеческих знаний.
Подобная содержательная специализация информационного обмена привела к выделению научно–технической, экономической, социальной, политической информации и образованию организационной и материально–технической основы функционирования соответствующих каналов. Информация, циркулирующая по этим каналам, обладала рядом таких важных признаков как:
‒ однородность первичных источников;
‒ выраженность прагматического аспекта;
‒ взаимная сопоставимость передаваемых знаний.
Так, например, первичными источниками научно–технической информации (НТИ) являются ученые, инженеры, специалисты, т.е. тот социальный контингент, который осуществляет процесс творчества, создавая новые знания и делая открытия в мире науки и техники. Представления об особенностях творческого процесса, условиях интеллектуального труда, формах фиксации его результатов и путях их возможного использования позволяет рационально, научно–обоснованно подходить к организации самого информационного обмена в этой области. Выраженность прагматического аспекта проявляется в том, что наибольшая практическая применимость, полезность информации достигается, как правило, в той области деятельности на которую она ориентирована своей спецификой. Так, НТИ ориентирована на инженеров, изобретателей, ученых, организаторов производства. Это не означает, что ей не могут пользоваться экономисты и социологи. Но все же основной круг потребителя НТИ ‒ люди, чья деятельность посвящена строительству и эксплуатации моста наука–производство. Аналогично, в отношении экономической информации: ее основными получателями являются организаторы производства, экономисты, управленцы, работники плановых органов, статистических служб и т.д. Учет особенностей деятельности того или иного круга потребителей, стоящих перед ними задач, своеобразного ритма их работы позволяет ставить и решать задачу отыскания адекватных форм их информационного обслуживания.
ü Виды информации, представление информации в автоматизированных системах.
Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, что имеет наибольшее значение для информатики, это:
‒ графическая или изобразительная- сведения или данные, представленные в виде схем, эскизов, изображений, графиков, диаграмм, символов.;
‒ звуковая - устная или в виде записи и передачи выражение языка аудиальным путём;
‒ текстовая - способ кодирования речи человека специальными символами;
‒ числовая - способ кодирования в виде цифр и знаков, обозначающих математические действия;
‒ видеоинформация - способ сохранения «живых» картин окружающего мира.
В технике непрерывная информация называется аналоговой. Многие устройства, созданные человеком, работают с аналоговой информацией. Луч кинескопа телевизора перемещается по экрану, вызывая свечение точек. Чем сильнее луч, тем ярче свечение. Изменение свечения происходит плавно и непрерывно. Проигрыватель грампластинок, ртутный термометр, манометр - примеры аналоговых устройств. Некоторые бытовые приборы могут иметь как аналоговую, так и цифровую конструкцию. К примеру, тонометр - прибор для измерения кровяного давления. Существенным отличием является то, что аналоговый прибор может выдать абсолютно произвольную величину показаний (чуть больше или меньше деления), а набор показаний у цифрового прибора ограничен количеством цифр на индикаторе. Компьютер работает исключительно с дискретной (цифровой) информацией. Память компьютера состоит из отдельных битов, а значит, дискретна. Датчики, посредством которых воспринимается информация, измеряют в основном непрерывные характеристики - температуру, нагрузку, напряжение и т.д. Встает проблема преобразования аналоговой информации в дискретную форму.
Идея дискретизации непрерывного сигнала заключается в следующем. Пусть имеется некоторый непрерывный сигнал. Можно допустить, что на маленьких промежутках времени значение характеристик этого сигнала постоянно и меняется мгновенно в конце каждого промежутка. "Нарезав" весь временной интервал на эти маленькие кусочки и взяв на каждом из них значение характеристик, получим сигнал с конечным числом значений. Таким образом, он станет дискретным. Непрерывная величина часто ассоциируется с графиком функции, а дискретная - с таблицей ее значений.
Такой процесс называется оцифровкой аналогового сигнала, а преобразование информации - аналого-цифровым преобразованием. Точность преобразования зависит от величины дискретности - частоты дискретизации: чем выше частота дискретизации, тем ближе цифровая информация к качеству аналоговой. Но и тем больше вычислений приходится делать компьютеру и тем больше информации хранить и обрабатывать. Информация необходима человеку не вообще, а конкретно в нужное время для ориентирования в окружающем мире и принятия решений о дальнейших действиях. При качественной оценке получаемой информации говорят о следующих ее свойствах:
‒ полезность или релевантность (соответствие запросам потребителя);
‒ достоверность (истинность положения дел, отсутствие скрытых ошибок);
‒ полнота (достаточно для понимания и принятия решения);
‒ актуальность или своевременность (важность для настоящего времени);
‒ доступность (возможность ее получения данным потребителем);
‒ защищенность (невозможность несанкционированного использования или изменения);
‒ эргономичность (удобство формы или объема с точки зрения данного потребителя);
‒ объективность (не зависит от чьего-либо мнения);
‒ понятность (понятно выражена).
В настоящее время все средства массовой информации говорят об ускорении научно-технического процесса, который характеризуется постоянно растущим потоком информации. Для быстрого нахождения необходимой информации, экономии труда и времени человека создаются автоматизированные информационные системы (АИС) и банки информации на базе современных мощных ЭВМ. В промышленности получили широкое распространение автоматизированные системы управления производством (АСУП) и технологическими процессами (АСУ ТП). АИС, АСУП и АСУ ТП представляют собой человеко-машинные системы. В них за человеком оставлена высшая функция - принятия решения, а техника через средства отображения информации снабжает его необходимыми данными.
Перечисленные системы широко применяются вдля управления крупными производствами, технологическими процессами, для информационного обеспечения различных директивных органов, ученых и специалистов.
Информация человеку-оператору в АСУ ТП представляется в основном символами и зрительными образами, сформированными на тех или иных устройствах отображения информации (УОИ). УОИ обеспечивают связь человека с техническими средствами и переводят машинные языки в языки знаков, известных человеку (дисплеи, принтеры, большие экраны, графопостроители).
Автоматизация позволяет существенно сократить время создания новых образцов техники, продуктов и т.д., а также обслуживания пользователей, значительно повысить уровень их обслуживания, преобразует и видоизменяет отдельные технологические процессы, а порой – все основные традиционно используемые технологии. Хотя изначально автоматизированные системы предназначались для автоматизации сложных производственных технологических процессов, всё же их недаром назвали АСУ. Управление любыми процессами связано с выполнением собственно функций управления, т.е. взаимодействия людей в процессе выполнения каких-либо работ. В этом случае активизируется деятельность административно-управленческого аппарата и совершенствуется документооборот. Важное место в подобных процессах всегда отводилось циркулирующей в организации информации.
ü Особенности строительной информации.