что такое техническое обеспечение в информатике
Программное и техническое обеспечение
Структура программного обеспечения достаточно сложна и неоднозначна (в том смысле, что все программы не могут быть отнесены к тому или иному классу этой структуры однозначно, односложно). Эта структура несколько условная и производит классификацию программного обеспечения нестрого и только по назначению программ, хотя есть и другие критерии эффективности программного обеспечения (дружественность пользователю, тип использования и т.д.).
Базовое программное обеспечение (ПО).
Инструментальное ПО (программы для массовой разработки других программ).
Структура технического обеспечения приведена ниже и также является условной и классифицирует техническое обеспечение только по назначению.
Приведем эту структуру (некоторые блоки могут интегрироваться в другие, например, видеопамять – в блок микропроцессора).
Периферийное ТО (программы обеспечения решения прикладных задач пользователя).
Охарактеризуем программное обеспечение (ПО) компьютера (компьютерной системы, сети).
ОС – совокупность программ, которые обеспечивают нормальную работу всех основных устройств компьютера, всех программ и данных, используемых на компьютере при решении задач.
ОС состоит из двух основных частей – управляющие программы и обрабатывающие программы и включает в себя следующие основные программы:
Основными функциями ОС являются:
ОС бывают различного типа:
Программное базовое обеспечение системы Linux:
Пример. Программы обеспечения связей процессора с устройствами бывают различного типа и назначения – драйверы дисплея, клавиатуры, мыши, принтера и т.д. Еще больше различных программ для тестирования (диагностики неисправностей) устройств компьютера – программы тестирования памяти, принтера, дисплея и т.д.
Что такое техническое обеспечение в информатике
8Техническое обеспечение компьютера Техническое обеспечение персонального компьютера — это совокупность технических устройств, из которых состоит компьютер и которые обеспечивают его функционирование. Большинство компонентов компьютера расположено на одной печатной плате, называемой системной платой или материнской платой. Обычно на системной плате располагаются ЦП и его вспомогательные схемы, основная память, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и шина (которая позволяет ЦП взаимодействовать с другими компонентами на материнской плате). ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ (аппаратное обеспечение; англ. hardware), совокупность электрических, электронных и механических компонентов компьютеров (см. КОМПЬЮТЕР) и автоматизированных систем в отличие от программного обеспечения (см. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ) (software) автоматизированных систем и данных. Некоторые функции аппаратных средств могут быть реализованы программно и наоборот.
Аппаратное обеспечение компьютера с архитектурой фон Неймана делится на устройства ввода (клавиатуры (см. КЛАВИАТУРА (компьютерная)), манипуляторы (см. МАНИПУЛЯТОР (в компьютере)), сканеры (см. СКАНЕР), графические планшеты (см. ДИГИТАЙЗЕР)), устройства вывода (мониторы (см. МОНИТОР компьютерный), принтеры (см. ПРИНТЕР), видеопроекторы, акустические системы) и запоминающие устройства (оперативная память, магнитные и оптические диски, карты памяти). В современных компьютерах есть устройства, обеспечивающие работу этой архитектуры (микропроцессоры (см. МИКРОПРОЦЕССОР), шины, порты, контроллеры, чипсеты (см. ЧИПСЕТ), блок питания, система охлаждения). По способу подключения к ПК различают внутренние и внешние устройства. Сетевое аппаратное обеспечение включает абонентские машины, среду передачи данных (коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель) и дополнительные устройства, необходимые в работе сети (мосты, шлюзы, повторители, брутеры, коммутаторы, концентраторы).
Программное обеспечение. Техническое обеспечение
Техническое обеспечение
Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Комплекс технических средств составляют:
? устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
? оргтехника и устройства автоматического съема информации;
? эксплуатационные материалы и др.
Предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение оформляются документацией.
Документацию можно условно разделить на три группы:
? общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
? специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
? нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
Технические средства для информационных технологий ИС делятся на классы:
1. Средства сбора и регистрации информации:
? Персональные компьютеры для ввода информации документов и записи на машинный носитель. При вводе информации применяются аппаратные и программные методы контроля достоверности, в том числе контроль диапазона значений, контроль формата значений и др.;
? Сканеры для автоматического считывания информации документов в виде графических символов; распознавания графических образов и преобразования в текст;
? Автоматические датчики информации для формирования сигналов наступления контролируемых событий и их преобразования в цифровое представление.
2. Комплекс средств передачи информации (технические и программные средства компьютерных сетей):
? Локальные вычислительные сети (ЛВС) ограниченного масштаба. С большими скоростями передачи данных, ограничением количества и местоположения пользователей;
? Региональные вычислительные сети (РВС) расширенного масштаба, специализированного назначения, с относительно высокими скоростями передачи данных, расширением количества пользователей сети;
? Глобальные вычислительные сети (ГВС), в том числе сеть Интернет, для всемирных коммуникаций и создания информационных сообществ (например пользователей информационных ресурсов Web, участников электронной коммерции, пользователей электронной почты, IP-телефонии и др.), с неограниченным кругом пользователей;
? Intranet (интранет) – сети корпораций, предназначенные для использования в масштабе предприятий эффективных ИТ Интернета.
3. Средства хранения данных. БД ИС хранятся на серверах БД, файловых серверах, локальных компьютерах. В качестве носителей информации используются магнитные диски (съемные, стационарные, переносные диски большой емкости), оптические диски (лазерные), магнитооптические диски, диски DVD (цифровые видеодиски).
4. Средства обработки данных. Обработка информации в ИС выполняется с помощью компьютеров, которые делятся на классы:
? Микрокомпьютеры – используются автономно в виде персональных компьютеров в сети в качестве рабочих станций, оснащены современными микропроцессорами (Intel, AMD, Cyrix и др.). В эту же группу входят портативные компьютеры, которые приближаются по своим техническим характеристикам к «настольным» персональным компьютерам;
? Мини-компьютеры – машины среднего уровня по производительности и серверным возможностям (ряд машин PDP и др.);
? Большие сверхбольшие компьютеры – машины специального применения в крупномасштабных ИС (ряд SUN и др.).
5. Средства вывода информации. Используются видеомониторы, принтеры, графопостроители (плоттеры).
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход – организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Программное обеспечение – совокупность программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
В состав программного обеспечения входят общесистемные, специальные программные продукты и техническая документация, такие как операционная система, системы программирования, инструментальные средства программиста, тестовые и диагностические программы, программные средства телекоммуникации, защиты информации, функциональное программное обеспечение (автоматизированные рабочие места, системы управления базами данных и т.п.).
В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, можно выделить общесистемное (базовое) программное обеспечение и прикладное (специальное) программное обеспечение.
К общесистемному (базовому) программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированные на пользователей и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Прикладное (специальное) программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Техническое обеспечение
23. Техническое обеспечение
Большинство компонентов компьютера расположено на одной печатной плате, называемой системной платой или материнской платой. Обычно на системной плате располагаются ЦП и его вспомогательные схемы, основная память, интерфейс ввода-вывода (последовательный порт, параллельный порт, интерфейс клавиатуры, дисковый интерфейс и шина (которая позволяет ЦП взаимодействовать с другими компонентами на материнской плате).
Основные блоки ПК и их назначение:
Центральный процессор, оперативное запоминающее устройство, накопители на жестких магнитных дисках, накопители на гибких магнитных дисках, блок питания, внутренний канал обмена данных, электронные схемы (контроллеры), монитор, клавиатура, мышь, принтер, сканер, джойстик, графопостроитель (плоттер), дигитайзер, сетевой адаптер, модемы, музыкальная приставка.
Основные характеристики ПК
1. быстродействие, производительность, тактовая частота;
2. разрядность машины и кодовых шин интерфейса;
3. типы системного и локальных интерфейсов;
4. емкость оперативной памяти;
5. емкость накопителя на винте;
6. тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках;
7. виды и емкость кэш-памяти (буферная, недоступная для пользователя, быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией)
8. тип дисплея и видеоадаптера;
10. наличие математического сопроцессора, который позволяет в десятки раз ускорить выполнение операций над двоичными числами с плавающей запятой;
11. аппаратная и программная совместимость с другими типами ЭВМ;
12. возможность работы в вычислительной сети;
13. возможность работы в многозадачном режиме;
16. габариты и масса.
24. Интеллектуальное обеспечение
Существенным элементом интеллектуального обеспечения является формализация и наличие интеллектуальных интерфейсов на всех этапах решения задачи.
25. ИС. Этапы развития ИС
Эволюцию информационных систем связывают, прежде всего, с изменением подхода к использованию информационных систем
1-й этап: Период(1950-1960)- Бумажный поток расчетных документов. Концепция «необходимого зла». Вид ИС: Информационные системы обработки расчетных документов на электромеханических бухгалтерских машинах. Цель использования: Увеличение скорости обработки документов; упрощение процедуры расчета зарплаты и обработки счетов. Характеризуют проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.
Для 2-го этапа: Период(1960-1970)- Поддержка основной цели. Вид ИС: Управленческие информационные системы (годовой баланс). Цель использования: Ускорение процесса подготовки отчетных документов. характерны проблемы отставания программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств. Первые два этапа характеризуются довольно эффективной обработкой информации при выполнении операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Большой проблемой на этих этапах было плохое взаимодействие пользователей и разработчиков.
3-й этап: Период(1970-1980)- Управленческий контроль. Вид ИС: Системы поддержки принятия решений, управленческие системы для высшего звена. Цель использования: Выработка наиболее рациональных решений. Информационные системы становятся системами поддержки принятия решений, ориентированными на непрофессионального пользователя и поэтому направленные на максимальное удовлетворение его потребностей и создание соответствующего интерфейса. Используется как централизованная обработка данных, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.
1. информационная система может быть проанализирована, построена и управляема на основе общих принципов построения системы;
2. информационная система является динамической и развивающейся;
3. при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;
4. информационную систему следует воспринимать как человеко-машинную (средства, обеспечивающие взаимодействие с компьютером).
Внедрение информационной системы способствует:
1) получению более рациональных вариантов решения задач, за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем (создание роботов);
2) освобождению пользователей от рутинной работы за счет ее автоматизации;
3) замене бумажных носителей данных на электронные;
4) обеспечению достоверной информации;
5) уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;
6) отысканию новых рыночных ниш;
7) привязке к фирме покупателей и поставщиков за счет предоставления им разных скидок и услуг.
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем:
1. информационное обеспечение;
2. техническое обеспечение;
3. организационное обеспечение;
4. математическое обеспечение;
5. программное обеспечение;
6. правовое обеспечение.
28. Классификация ИС по сфере применения
За последние десятилетия радикально изменились принципы, методы построения и архитектура такой системы. Так, если в 60-х годах считалось, что никакой процесс не должен автоматизироваться до тех пор, пока он функционирует эффективно, то сегодня господствующим является прямо противоположный подход. Считается, что любой процесс должен автоматизироваться только после того, как он эффективно организован.
Эти изменения явились результатом обобщения опыта построения множества информационных систем, в которых автоматизация отдельных операций или сложившихся «ручных» процедур приносила локальные временные улучшения, не затрагивающие общую эффективность работы.
Главными особенностями современного подхода к построению корпоративной информационной системы предприятия являются: 1) всесторонний анализ бизнес-процессов, на основе которого производится разработка проекта информационной системы и обоснование заложенных в нем решений; 2) использование широкой палитры современных методологий и инструментальных средств моделирования и проектирования систем; 3) детальная проработка и согласование с заказчиком всех этапов разработки проекта, контрольных точек, требуемых ресурсов.
Такой подход обеспечивает разработку интегрированных решений, построенных на объективных данных о работе предприятия, своевременное согласование всех принципиальных вопросов между Заказчиком, Генеральным Подрядчиком и другими участниками работ и направлен на сохранение сделанных в систему инвестиций.
29. Классификация ИС по функциональному признаку и уровням управления
Функциональный признак определяет назначение системы, ее основные цели, задачи и функции. В хозяйственной деятельности типовыми видами работ, определяющими функциональный признак классификации информационных систем, являются: производственная, маркетинговая, финансовая, кадровая.
Производственная деятельность связана с непосредственным выпуском продукции и направлена на создание и внедрение в производство научно-технических новшеств.
Маркетинговая деятельность включает в себя:
1. анализ рынка производителей и потребителей выпускаемой продукции, анализ продаж;
2. организацию рекламной кампании по продвижению продукции;
3. рациональную организацию материально-технического снабжения.
Финансовая деятельность связана с организацией контроля и анализа финансовых ресурсов фирмы на основе бухгалтерской, статистической, оперативной информации.
Кадровая деятельность направлена на подбор и расстановку необходимых фирме специалистов, а также ведение служебной документации по различным аспектам.
Указанные направления деятельности определили типовой набор информационных систем:
На рисунке показан один из возможных вариантов классификации информационных систем по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней квалификации персонала. Видно, что чем по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемый информационной системой (уровень автоматизации) и тем выше роль менеджера при принятии решений.
Информационные системы оперативного уровня отвечают на запросы о текущем состоянии, отслеживают поток сделок в фирме, что соответствует оперативному управлению. Задачи, цели и источники информации на этом уровне заранее определены и высоко структурированы. Примеры: ИС выплаты зарплаты, регистрации авиабилетов, заказа гостиничных номеров и т.п.
30. Классификация ИС по степени автоматизации
31. Классификация ИС по характеру использования информации
1. информационно-поисковые системы ® ввод, систематизация и хранение информации по запросу пользователя (справочные);
2. Информационно-решающие системы ® операции по переработки информации по определенному алгоритму:
3. управляющие, в которых человек принимает решение;
5. ситуационные центр, информационно-аналитические комплексы, помогающие руководителям (например, компании) осуществлять оперативное и стратегическое управление.
Эффективность СЦ выражается в том, что он позволяют подключить к активной работе по принятию решения резервы образного, ассоциативного мышления. Представление ситуации в виде образов как бы «сжимает» информацию, обеспечивая обобщенное восприятие происходящих событий.
С помощью ситуационного центра руководитель может смоделировать решение на компьютере и через несколько минут увидеть, к какому результату может привести то или иное решение. На экране персонального компьютера руководителя находятся ряд рычагов, управляя которыми можно задавать конкретную ситуацию. Далее проводится расчет на основе заданных моделей данных и отображается результат. Это верхний уровень автоматизации, который опирается на данные, полученные автоматизированными системами сбора данных и учета.
Используя ситуационный анализ, можно решать задачи в различных отраслях и сферах государственного, регионального и муниципального управления, а также в рамках отдельного предприятия, где они помогают осуществлять управление персоналом, финансами, ресурсами, привлечение инвестиций, моделирование ситуаций, управление рисками, оптимизация запасами.
Информатика: техническое обеспечение
Таблица 1. Поколения ЭВМ
цифровая печать, телетайп
Библиотеки стандартных программ и ассемблеры
графопостроитель, магнитный диск
Операционные системы, языки программирования высокого уровня и трансляторы, СУБД
Дисплеи, гибкие диски, матричные принтеры
системы коллективного пользования
Диалоговые системы, машинная графика, системы обработки текстов, промышленное производство программного обеспечения
Лазерный принтер, винчестер, оптический диск
ПЭВМ, многопроцессорные системы, локальные сети
Базы знаний, экспертные системы, сборочное программирование, пакеты прикладных программ общего назначения.
Современные ЭВМ относятся также к четвёртому поколению.
Любая классификация ЭВМ условна в силу их чрезвычайного разнообразия. Назначение и функциональные возможности ЭВМ – это две взаимосвязанные стороны, по которым можно определять место ЭВМ.
СуперЭВМ [ super computer ] – сверхпроизводительная система, предназначенная для решения задач, требующих больших объёмов вычислений. К таким задачам относятся задачи аэродинамики, ядерной физики и физики плазмы, сейсмологии, метеорологии, обработки изображений и др. СуперЭВМ всегда выполняются на пределе технических возможностей. Это системы общего назначения.
Сервер [ server ] – ЭВМ, предоставляющая свои ресурсы другим пользователям. Различаются файл-серверы, серверы печати, серверы баз данных и др. Наличие сервера всегда предполагает наличие других ЭВМ, которые связаны в сеть. Сети и серверы – это неразделимые понятия. ЭВМ, которую обслуживает сервер, называется клиентной рабочей станцией или просто клиентом.
Рабочая станция [ workstation ] – специализированная высокопроизводительная ЭВМ, ориентированная на профессиональную деятельность в определённой области (обычно САПР, графика), имеющая поэтому дополнительное оборудование и специализированное программное обеспечение.
Терминал [ terminal ] – устройство, подключенное к более мощной ЭВМ, не предназначенное для работы в автономном режиме и обеспечивающее ввод-вывод информации и команд пользователя.
Архитектура ЭВМ – это способ обработки данных (способ организации вычислительного процесса), который реализуется аппаратурой ЭВМ.
Простейшая архитектура была определена Дж. фон Нейманом в середине 40-х годов. В качестве основных устройств универсальной ЭВМ были выделены: центральный процессор (ЦПУ) [ processor ( CPU )] (арифметико-логическое устройство + устройство управления), память для хранения данных и команд и устройства ввода-вывода.
Вычислительный процесс выполняется строго последовательно: команда за командой. Также последовательно обрабатываются данные.
Такой способ организации вычислительного процесса позже получил название архитектуры фон Неймана.
Каждая машинная команда выполняется в 5 этапов: считывание команды из памяти, дешифрация команды, считывание данных, выполнение команды, запись результатов в память.
Рассмотрим простую программу:
ЭВМ, построенная согласно архитектуре фон Неймана, последовательно выполнит эти две команды. Причём после выполнения каждой команды процессор будет простаивать, ожидая, пока результат запишется в память, и затем придут новые данные для следующей команды.
Однако эти команды являются несвязанными, так как для них нужны разные данные. Поэтому их можно было бы выполнять параллельно.