Введение

1.3. Возникновение информационных технологий

Понятие информационная технология возникло в последние десятилетия XX века в процессе становления информатики. 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 ее верхнего уровня — знаний — оказывает решающее влияние на модификацию и создание новых промышленных технологий [81].

Информационная технология — совокупность методов и способов получения, обработки, представления информации, направленных на изменение ее состояния, свойств, формы, содержания и осуществляемых в интересах пользователей.

Выделяют три уровня рассмотрения информационных технологий [85]:

• первый уровень — теоретический. Основная задача — создание комплекса взаимосвязанных моделей информационных процессов, совместимых параметрически и критериально;
• второй уровень — исследовательский. Основная задача — разработка методов, позволяющих автоматизированно конструировать оптимальные конкретные информационные технологии ;
• третий уровень — прикладной, который подразделяют на две страты: инструментальную и предметную.

Инструментальная страта (аналог — оборудование, станки, инструмент) определяет пути и средства реализации информационных технологий, которые можно разделить на:

• методические;
• информационные;
• математические;
• алгоритмические;
• технические;
• программные.

Предметная страта связана со спецификой конкретной предметной области и находит отражение в специализированных формационных технологиях, например организационное управление, управление технологическими процессами, автоматизированное проектирование, обучение и другие.

Потребность в передаче и обмене информацией человечество испытывало уже на ранних стадиях своего развития. Если сначала для ускорения передачи информации использовались костры, курьеры, потом почта, семафорный телеграф, то с изобретением электрического телеграфа и телефона принципиально изменились возможности передачи информации. Было изобретено радио и телевидение, а затем компьютер, цифровые системы связи и вычислительные сети; создание в 1978 году первого персонального компьютера явилось причиной быстрого его распространения и развития в качестве инструментального средства накопления, преобразования и передачи информации и позволило новым, автоматизированным информационным технологиям внедриться практически во все области человеческой деятельности. Интеграция достижений человечества в области средств связи, обработки, накопления и отображения информации способствовала формированию автоматизированных информационных технологий (АИТ).

Основу автоматизированных информационных технологий составляют следующие технические достижения:

• создание средств накопления больших объемов информации на машинных носителях, таких как магнитные и оптические диски;
• создание различных средств связи, таких как радио- и телевизионная связь, телекс, телефакс, цифровые системы связи, компьютерные сети, космическая связь, позволяющих воспринимать, использовать и передавать информацию практически в любой точке земного шара;
• создание компьютера, особенно персонального, позволяющего по определенным алгоритмам обрабатывать и отображать информацию, накапливать и генерировать знания.

Автоматизированные информационные технологии ориентированы на увеличение степени автоматизации всех информационных операций и, следовательно, на ускорение научно-технического прогресса общества.

1.4. Информационные системы

Одновременно с широким использованием новых информационных технологий появилось понятие " информационная система " (ИС). Информационная система осуществляет сбор, передачу и переработку информации об объекте, снабжает работников различного уровня информацией для реализации функции управления [85].

Успешное внедрение информационных технологий связано с возможностью их типизации. Конкретная информационная технология обладает комплексным составом компонентов, поэтому целесообразно определить ее структуру и состав.

Конкретная информационная технология определяется в результате компиляции и синтеза базовых технологических операций, специализированных технологий и средств реализации.

Технологический процесс — часть информационного процесса, содержащая действия (физические, механические и т. д.) по изменению состояния информации.

Информационная технология базируется на реализации информационных процессов, разнообразие которых требует выделения базовых, характерных для любой информационной технологии.

Базовый технологический процесс основан на применении стандартных моделей и инструментальных средств. Он может быть использован в качестве составной части информационной технологии. К их числу можно отнести: операции извлечения, транспортировки, хранения, обработки и представления информации.

Среди базовых технологических процессов выделяют [85]:

• извлечение информации ;
• транспортирование информации ;
• обработку информации ;
• хранение информации ;
• представление и использование информации.

Процесс извлечения информации связан с переходом от реального представления предметной области к его описанию в формальном виде и в виде данных, которые отражают это представление.

В процессе транспортирования осуществляют передачу информации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования.

Процесс обработки информации состоит в получении одних "информационных объектов" из других "информационных объектов" путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной из основных операций, выполняемых над информацией, и главным образом путем увеличения ее объема и разнообразия.

Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долговременного хранения данных, обеспечением их актуальности, ценности, безопасности, доступности.

Процесс представления и использования информации направлен на решение задачи доступа к информации в удобной для пользователя форме.

Базовые информационные технологии строятся на основе базовых технологических операций, но кроме этого включают в себя ряд специфических моделей и инструментальных средств. Этот вид технологий ориентирован на решение определенного класса задач и используется в конкретных технологиях в виде отдельной компоненты. Среди них выделяют [7]:

• мультимедиа - технологии ;
• геоинформационные технологии ;
• технологии защиты информации ;
• CASE- технологии ;
• телекоммуникационные технологии ;
• CALS- технологии ;
• технологии искусственного интеллекта.

Специфика конкретной предметной области находит отражение в специализированных информационных технологиях, например, организационное управление, управление технологическими процессами, автоматизированное проектирование, обучение и другие. Среди них наиболее прогрессивными являются следующие информационные технологии:

• организационного управления (корпоративные информационные технологии );
• в промышленности и экономике;
• в образовании;
• автоматизированного проектирования.

Аналогом инструментальной базы (оборудование, станки, инструмент) являются средства реализации информационных технологий. Последние можно разделить на методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные.

CASE- технология (Computer Aided Software Engineering — Компьютерное Автоматизированное Проектирование Программного обеспечения) является своеобразной "технологической оснасткой", позволяющей осуществить автоматизированное проектирование информационных технологий.

Методические средства определяют требования при разработке, внедрении и эксплуатации информационных технологий, обеспечивая информационную, программную и техническую совместимость. Наиболее важными из них являются требования по стандартизации.

Информационные средства обеспечивают эффективное представление предметной области; к их числу относятся информационные модели, системы классификации и кодирования информации (общероссийские, отраслевые) и т. д.

Математические средства включают в себя модели решения функциональных задач и модели организации информационных процессов, обеспечивающие эффективное принятие решения. Математические средства автоматически переходят в алгоритмические, обеспечивающие их реализацию.

Технические и программные средства задают уровень реализации информационных технологий как при их создании, так и при реализации.

CALS- технология предназначена для унификации и стандартизации спецификаций промышленной продукции на всех этапах ее жизненного цикла [58].

Таким образом, конкретная информационная технология определяется в результате компиляции и синтеза базовых технологических операций, "отраслевых технологий " и средств реализации.

Внедрение информационных систем повышает эффективность производственно-хозяйственной деятельности предприятия за счет не только обработки и хранения информации, автоматизации рутинных работ, но и принципиально новых методов управления. Последние основаны на моделировании действий специалистов при принятии решений (методы искусственного интеллекта, экспертные системы и т. п.), использовании современных средств телекоммуникации (электронная почта, телеконференции), глобальных и локальных вычислительных сетей и т. д. [29].

По сфере применения информационные системы классифицируются следующим образом:

• ИС для научных исследований;
• ИС автоматизированного проектирования;
• ИС организационного управления.

Научные ИС используются для автоматизации научной деятельности, анализа статистической информации, управления экспериментом.

ИС автоматизированного проектирования применяют для:

• разработки новых изделий и технологий их производства;
• различных инженерных расчетов;
• создания графической документации (чертежей, схем, графиков и т. д.);
• моделирования проектируемых объектов.

ИС организационного управления предназначены для автоматизации функций административного аппарата. К ним относятся ИС управления как промышленными предприятиями, так и непромышленными объектами (банками, биржами, страховыми компаниями, гостиницами и т. д.) и отдельными офисами (офисные системы).

ИС управления технологическими процессами создают для автоматизации различных технологических процессов.

1.5. Информационные технологии проектирования РЭС

Исключительно важную роль ИТ оказывают на развитие радиоэлектронных средств (РЭС), которые обеспечивают все виды связи, вычислительные средства, продукцию оборонных промышленных комплексов и других отраслей промышленности. В настоящее время практически нет продукции либо услуги, которая бы не содержала или не использовала электроники. ИТ и электроника вместе с вычислительной техникой являются основой создания высоких технологий.

Необходимость внедрения ИТ для развития РЭС объясняется требованиями к сокращению сроков проектирования и подготовки производства для выпуска новых и модернизируемых изделий, затрат на проектирование и производство, стоимости долговременного послепродажного обслуживания [7]. Кроме того, ИТ необходимы для перестройки (реинжиниринга) предприятий в соответствии с современными требованиями повышения качества и конкурентоспособности изделий, восстановления старых рынков сбыта и выхода на новые рынки.

Обновление или реинжиниринг (Reengineering) бизнес-процессов с позиций менеджмента определяется как "фундаментальное переосмысление и радикальная перестройка бизнес-процессов компаний с целью достижения коренных улучшений актуальных показателей их деятельности: стоимости, качества, услуг и темпов" [85].

На этапах жизненного цикла электронных средств широко применяются следующие ИТ [37]:

• "электронные" САПР, обеспечивающие моделирование аналоговых (в том числе СВЧ) и цифровых устройств, разработку программируемых логических интегральных схем, автотрассировку печатных плат, комплексное описание компонентов проектируемых устройств, моделирование электромагнитных полей трехмерных структур и т. д. Здесь выделяют "легкие" (с меньшим числом функций и более дешевые), "средние" и "тяжелые" САПР (с расширенными возможностями и более дорогие).
• специализированные информационные технологии и системы, например, CASE (Computer-Aided Software / System Еngineering)- технологии, SCADA (Supervisor Control And Date Acquisition) cистемы, системы моделирования и анализа электронных схем и т.д.
• технологии класса MRPII (Manufacturing Resource Planning) и ERP (Enterprise Resource Planning), обеспечивающие решение широкого спектра задач планирования ресурсов и управления деятельностью предприятий. В последние годы, характеризующиеся ожесточением конкуренции, интенсивно развиваются CRM (Customer Relationship Management) cистемы как набор приложений или в виде надстройки над ERP. В CRM-системах акцент делается на взаимоотношения "компания—клиент" и, прежде всего, удержание старых клиентов за счет учета их индивидуальных потребностей и особенностей. Основными разработчиками ERP-систем являются фирмы Oracle, Microsoft, SAP, BAAN, People Soft и многие другие. К ведущим отечественным компаниям на рынке EPR-систем относятся "Парус", "Галактика", "АйТи", "Цефей" [66].

Расширяется применение технологии XML (eХtensible Markup Language), которая охватывает важнейшие задачи бизнес-приложений: обмен данными между системами разных производителей, обмен документами между предприятиями (В2В — Business-to-Business), сбор отчетности государственными организациями, поставка данных Интернет-клиентами и другие.

Без использования ИТ невозможно функционирование многих современных систем, например САПР, АСУ, CALS (Continuous Acquisition and Lifecycle Support), логистики и т. д. [95, 89].

Грамотное использование ИТ и ИС позволяет извлекать максимум пользы из всей имеющейся на предприятии информации и благодаря этому делать более точные прогнозы, избегать возможных ошибок при принятии управленческих и проектных решений в условиях неопределенности и риска. Жесткая конкурентная борьба делает предприятия крайне чувствительными к малейшим просчетам в управлении, преимущества имеют предприятия, использующие современные информационные технологии.

Наряду с очевидными благами неквалифицированный подход к использованию ИТ таит в себе определенные опасности. К ним можно отнести следующие:

• меньше времени уделяется изучению непосредственно применяемых математических методов, физическому смыслу моделируемых явлений и другим теоретическим аспектам;
• повышается опасность разглашения конфиденциальной информации, появляются новые виды преступлений;
• облегчается реклама некачественной продукции;
• возможны значительные материальные издержки при неудачном ИТ-проекте и др.

Например, в 2001 году ошибки в программном обеспечении принесли убыток мировой экономике на сумму 175 млрд долларов. Риски внедрения крупных программных систем в настоящее время достигают 70% [68].

Контрольные вопросы и упражнения

1. Что характеризует эру информатизации?
2. Дайте определение понятия "информация". В чем состоят ее особенности?
3. Раскройте понятие "технология" и ее аспекты.
4. Что явилось причиной возникновения понятия "информационные технологии"?
5. Какие достижения человечества обусловили появление автоматизированных информационных технологий?
6. Что такое информационная система?
7. Каковы цель, методы и средства автоматизированной информационной технологии?
8. Что дает внедрение ИТ для предприятий электронного профиля?