Информационные технологии

Информационные технологии различным образом влияют на повышение производительности. Во-первых, сама по себе технология позволяет быстрее и эффективнее выполнить необходимую работу. Во-вторых, она преобразует сам процесс производства продукции. Многие компании, вкладывающие деньги в крупные инвестиционные ИТ-проекты, значительно улучшают свои позиции на рынке. Центром изучения проблем электронного бизнеса (Center for e-Business), который возглавляет профессор Бринджолфссон, было разработано семь основных критериев, позволяющих оценить результат сделанных в ИТ-проект инвестиций (г-н Бринджолфссон называет этот результат "цифровой организацией" компании):

1. Преобразование бумажного документооборота в электронный документооборот.
2. Использование распределенной системы принятия решений в организации. Система принятия решений должна быть регламентирована и централизована посредством системы электронного документооборота. Отдельно должны рассматриваться ситуации, требующие вмешательства человека, касающиеся различных мнений, исключительные процессы и творчество.
3. Разработка системы поощрений за различные достижения в области повышения производительности работы компании.
4. Создание более открытого доступа к информации и средствам связи. В организации должны быть четко налажены как горизонтальные, так и вертикальные связи в системе управления. Для этого необходимо широкое использование электронной почты, внутренней сети предприятия и т. д. Подобная техническая поддержка должна являться частью системы принятия решений на предприятии и способствовать организации поощрительных мероприятий.
5. Сосредоточение на более доходных сферах деятельности предприятия. Руководству необходимо сократить финансирование малорентабельных отраслей, при этом должным образом инвестировать средства в построение корпоративной культуры. Должны быть четко сформулированы цели предприятия.
6. Инвестирование средств в кадровую политику. Предприятие должно уделять достаточно средств и времени менеджеров высшего и среднего звена процессу подбора персонала.
7. Активное инвестирование денежных средств в систему обучения сотрудников с целью повышения их квалификации.

"По моим расчетам, девять десятых совокупных затрат и девять десятых прибыли от крупного ИТ-проекта приходятся не на оборудование и даже не на программное обеспечение, - отметил профессор. - Эти деньги тратятся на формирование новой структуры бизнес-процессов предприятия и на обучение персонала".

2.1. Основные понятия, терминология и классификация

2.1.1. Истоки и этапы развития информационных технологий

Информационные технологии можно представить совокупностью трех основных способов преобразования информации: хранение, обработка и передача.

Предварительные этапы развития ИТ

На раннем этапе развития общества профессиональные навыки передавались в основном личным примером по принципу "делай как я". В качестве способа передачи информации использовались ритуальные танцы, обрядовые песни, устные предания и т. д., которые реализовывались человеком.

Первый этап развития информационной технологии связан с открытием способов длительного хранения информации на материальном носителе. Это и пещерная живопись, сохраняющая наиболее характерные зрительные образы, связанные с охотой и ремеслами (примерно 25-30 тыс. лет назад, рис. 2.1-1); и гравировка по кости, обозначающая лунный календарь, а также числовые нарезки для измерения (выполненные примерно 20-25 тыс. лет назад). Способы хранения информации подверглись совершенствованию, а период до появления инструментов для обработки материальных объектов и регистрации информационных образов на материальном носителе составил около миллиона лет, или 1% времени существования цивилизации. Становится понятно, почему при решении абстрактных информационных задач эффективность человека резко возрастает в случае представления информации в виде изображений материальных объектов (использование графических интерфейсов). В этом случае включаются в работу те области человеческой интуиции, которые развивались в первые 99% времени существования цивилизации.

Рис. 2.1-1. Фрагменты росписи на камне

Второй этап развития информационной технологии начал свой отсчет около 6 тыс. лет назад и связан с появлением письменности. Эра письменности характеризуется появлением новых способов регистрации на материальном носителе символьной информации. Применение этих технологий позволяет осуществлять накопление и длительное хранение знаний. В качестве носителей информации на втором этапе развития ИТ выступали и до сих пор выступают: камень, кость, дерево, глина, папирус, шелк, бумага. Сейчас этот ряд можно продолжить: магнитные покрытия (лента, диски, цилиндры и т. д.), жидкие кристаллы, оптические носители, полупроводники и т. д. В этот период накопление знаний происходит достаточно медленно и обусловлено трудностями, связанными с доступом к информации (недостаток второго этапа развития ИТ). Знания представленные в виде рукописных изданий, хранятся в единичных экземплярах. Причем доступ к ним существенно затруднен, так как они охранялись специальной кастой - жрецами, которые наделялись исключительным правом монопольного доступа к фонду человеческого опыта и являлись посредниками между накопленными знаниями и заинтересованными людьми. Этот барьер был разрушен на следующем этапе.

Первая информационная революция

Начало третьего этапа датируется 1445 годом, когда Иоганн Гуттенберг изобрел печатный станок (рис. 2.1-2), подводит итог становлению способов регистрации информации. Появление книг открыло доступ к информации широкому кругу людей и резко ускорило темпы накопления систематизированных по отраслям знаний. "За три столетия после изобретения печатного станка оказалось возможным накопить ту "критическую массу" социально доступных знаний, при которой начался лавинообразный процесс развития промышленной революции. Печатный станок сыграл роль информационного ключа, резко повысив пропускную способность социального канала обмена знаниями".

Рис. 2.1-2. Печатный станок И. Гуттенберга

Характерным признаком первой информационной революции является то, что с этого момента началось необратимое поступательное движение технологической цивилизации. Книгопечатание - это первая информационная революция.

Вторая информационная революция

Четвертый этап развития информационной технологии начинается в 1946 г. с появлением электронной вычислительной машины (ЭВМ) для обработки информации. Этой машиной является первая ЭВМ (типа ENIAC), запущенная в эксплуатацию в Пенсильванском университете (рис. 2.1-3). Эта машина не имела хранимой программы, которая задавалась путем шнуровой коммутации (аналог табуляторов - счетно-решающих машин). Электронно-вычислительная машина UNIVAC (1949 г.) уже использовала общую память и для программ, и для данных, что обеспечивало сохранение программ на носителе (магнитных лентах, магнитных барабанах).

Рис. 2.1-3. Первая ЭВМ - ENIAC

К этому времени уже значительная часть населения была занята в информационной сфере.

Характерным признаком второй информационной революции является появление впервые за всю историю развития человечества усилителя интеллекта - ЭВМ.

Третья информационная революция

Дальнейшее развитие вычислительной техники, совершенствование способов обработки информации вызвало развитие способов передачи информации - появление информационно-вычислительных (компьютерных) сетей. В 1983 г. Международной организацией по стандартизации (International Standard Organization - ISO) разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection - OSI/ISO), или эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМ ВОС). Модель OSI представляет самые общие рекомендации для построения стандартных совместимых сетевых прогрммных продуктов, служит базой для разработки сетевого оборудования. Появление этого стандарта сыграло важную роль при формировании различных компьютерных сетей, в том числе и Internet. Некоторые авторы, анализируя информационные технологии, которые используются в Internet, сравнивают его с нейронной сетью и обсуждают вопрос о возникновении и развитии нейронной сети планеты и становлении планетарного разума.

2.1.2. Информатика и информационные технологии

Информационные технологии имеют определенные цели, методы и средства реализации, которые наполнены следующим содержанием. Целью информационной технологии является создание из информационного ресурса качественного информационного продукта, удовлетворяющего требованиям пользователя. Методами информационных технологий являются методы и приемы моделирования, разработки и реализации процедур обработки данных. В качестве средств информационных технологий применяются математические методы и модели решения задач, алгоритмы обработки данных, инструментальные средства моделирования бизнес-процессов, данных проектирования информационных систем, разработки программ, собственно программные продукты, разнообразные информационные ресурсы, технические средства обработки данных.

Различают глобальную, базовые и специальные (конкретные) информационные технологии.

Глобальная информационная технология включает в себя модели, методы и средства, формирующие информационные ресурсы общества. Базовые информационные технологии предназначены для определенной области применения - производства, научных исследований, обучения и др.

Специальные (конкретные) информационные технологии реализуют обработку данных при решении функциональных задач пользователей, например учета, планирования, анализа.

При моделировании информационного процесса и его фаз выделяют три уровня: концептуальный, на котором описываются содержание и структура предметной области; логический, на котором проводится формализация модели; физический, определяющий способ реализации информационной модели в техническом устройстве.

Информатика как научная и прикладная дисциплина тесно связана с информационными технологиями. Место и состав информационных технологий в структуре дисциплины "Информатика" можно увидеть в табл. 2.1-1.

Информатика включает в себя четыре основных раздела: "Теоретическая информатика", "Средства информатизации", "Информационные технологии" и "Социальная информатика". Каждый раздел имеет модульную структуру и включает в себя несколько проблемных модулей, названия которых приведены в табл. 2.1-1.

В разделе "Теоретическая информатика" содержится шесть проблемных модулей: "Философские основы информатики", "Начала общей теории информации", "Начала компьютерной семантики", "Основы информационного моделирования", "Интеллектуальные информационные системы" и "Информация и познание".

Данный раздел имеет своей главной целью формирование современного научного мировоззрения, при котором информация рассматривается как фундаментальное семантическое свойство природы, а информационные процессы - как важнейшие интеллектуальные компоненты процессов функционирования любых технических, социальных и природных систем, включая и процессы познания человеком окружающего мира. Данный раздел содержит также и вопросы, связанные с изучением современной научной методологии в информатике, и в первую очередь - теоретических основ информационного моделирования, статистических методов, методов проведения "вычислительного эксперимента", а также методов решения плохо формализуемых задач с неполными и нечеткими исходными данными.

Второй и третий разделы "Средства информатизации" и "Информационные технологии" объединены общим названием "Техническая информатика". Здесь подробно рассматриваются аппаратные и программные средства информатизации, их информационное обеспечение, а также базовые и прикладные информационные технологии. Базовые ИТ включают процессы ввода/вывода, сбора, хранения, передачи и обработки данных; подготовки текстовых и графических документов, технической документации; интеграции и коллективного использования разнородных информационных ресурсов. Прикладные ИТ состоят из процессов - защиты информации; программирования, проектирования, моделирования, обучения, диагностики, управления (объектами, процессами, системами).

Последний раздел "Социальная информатика" содержит четыре проблемных модуля: "Информационные ресурсы", "Информационный потенциал общества", "Информационное общество" и "Человек в информационном обществе". Основная задача этого раздела - дать достаточно полное системное представление об информационном характере процесса развития современного общества, а также о возникающих при этом проблемах и методах их решения на основе использования информационного подхода и возможностей перспективных информационных технологий.

Описание информационных технологий удобно проводить с помощью классификатора, представленного на рис. 2.1-4, и позволяющего описывать ИТ на четырех уровнях: технологии, процессы, процедуры, операции.

Рис. 2.1-4. Классификация информационных технологий

Например, в качестве составляющих базовой информационной технологии, описанной на концептуальном уровне, можно назвать такие процессы, как получение, отображение информации и накопление, обработка, передача данных, и соответствующие им процедуры: сбор, подготовка, ввод; перевод в алфавитно-цифровую форму, построение графиков, синтез речи; архивирование, обновление, поиск; преобразование, логический вывод, генерация знаний; коммутация, маршрутизация, обмен.

2.2.1. Основные классы технологий

Дадим еще одно определение технологии как представленное в проектной форме, концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, позволяющее рациональным образом организовать любой процесс с целью экономии затрат труда, энергии материальных ресурсов или же социального времени, необходимых для реализации этого процесса.

Представляется целесообразным выделить три основных класса технологий:

• производственные технологии, предназначенные для оптимизации процессов в сфере материального производства товаров и услуг и их общественного распределения;
• информационные технологии, предназначенные для рациональной организации процессов, протекающих в информационной сфере общества, включая науку, культуру, образование, средства массовой информации и информационные коммуникации;
• социальные технологии, ориентированные на рациональную организацию социальных процессов.

П.Г. Кузнецов предложил в качестве универсальной меры затрат общественного труда использовать понятие "социальное время", введенное академиком В.Г. Афанасьевым. Опираясь на их идеи, можно предложить использование понятия социального времени и в качестве общего показателя для количественной оценки характеристик любых видов технологий. Действительно, технология имеет целью рациональную организацию некоторого производственного, социального или информационного процесса. При этом может достигаться экономия не только необходимого для реализации этого процесса астрономического времени, но также и экономия материальных ресурсов, энергии или оборудования, обеспечивающих данный процесс. Учитывая тот факт, что затраты общественного труда на производство и доставку указанных обеспечивающих средств к месту реализации рассматриваемого нами технологического процесса, в свою очередь, также могут быть выражены некоторым количеством затрат социального времени, можно сделать вполне обоснованный вывод о том, что социальное время является универсальным общим показателем любых технологических процессов.

В соответствии с приведенным выше определением информационная технология - это представленное в проектной форме концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, позволяющее рациональным образом организовать тот или иной информационный процесс с целью экономии затрат труда, энергии или материальных ресурсов, необходимых для реализации этого процесса.

Информационные процессы широко используются в различных сферах деятельности современного общества. Они часто являются компонентами других, более сложных процессов - управления, производства, социальных процессов. Естественно, что при этом для организации этих процессов используются и соответствующие им технологии - производственные или социальные. Поэтому и информационные технологии могут являться компонентами этих более сложных технологий.

Главная отличительная особенность информационных технологий заключается в их целевой направленности на оптимизацию информационных процессов, т. е. процессов, выходным результатом которых является информация. В качестве общего критерия эффективности информационных технологий будем использовать экономию социального времени, необходимого для реализации информационного процесса, организованного в соответствии с требованиями и рекомендациями этой технологии.

Критерий экономии социального времени требует, в первую очередь, совершенствования наиболее массовых информационных процессов, оптимизация которых и должна дать наибольший выигрыш по этому критерию именно благодаря их широкому и многократному использованию.