Аппаратное обеспечение информационных технологий
Аппаратное обеспечение информационных технологий. Классификация ЭВМ
Техническая основа обеспечения информационных технологий
n средства компьютерной техники - составляют базис всего комплекса технических средств информационных технологий и предназначены прежде всего для обработки и преобразования различных видов информации, используемой в управленческой деятельности,
n средства коммуникационной техники - обеспечивают одну из основных функций управленческой деятельности - передачу информации в рамках системы управления и обмен данными с внешней средой, и предполагают использование разнообразных методов и технологий, в том числе с применением компьютерной техники,
n средства организационной техники предназначены для механизации и автоматизации управленческой деятельности во всех ее проявлениях.
Виды классификации компьютеров
n по назначению;
n по спецификации PC99;
n по уровню специализации;
n по размеру
Классификация по назначению
n Мэйнфреймы (большие ЭВМ);
n Мини ЭВМ;
n Настольные персональные компьютеры;
n Рабочие станции;
n Серверы начального и высокого уровня;
n Суперкомпьютеры.
Классификация по спецификации PC99
n Consumer PC (массовый ПК);
n Office PC (офисный ПК);
n Mobile PC (мобильный, переносной);
n Workstation PC (рабочая станция);
n Entertainment PC (развлекательный ПК).
Аппаратное обеспечение информационных технологий
Техническая основа обеспечения информационных технологий
n средства компьютерной техники - составляют базис всего комплекса технических средств информационных технологий и предназначены прежде всего для обработки и преобразования различных видов информации, используемой в управленческой деятельности,
n средства коммуникационной техники - обеспечивают одну из основных функций управленческой деятельности - передачу информации в рамках системы управления и обмен данными с внешней средой, и предполагают использование разнообразных методов и технологий, в том числе с применением компьютерной техники,
n средства организационной техники предназначены для механизации и автоматизации управленческой деятельности во всех ее проявлениях.
Виды классификации компьютеров
n по назначению;
n по спецификации PC99;
n по уровню специализации;
n по размеру
8.
Програ́ммное обеспе́чение[1][2] (допустимо также произношение обеспече́ние[3][4][5]) (ПО) — совокупность программ, системы обработки информации и программных документов[6], необходимых для эксплуатации этих программ (ГОСТ 19781-90[7]).
Также — совокупность программ, процедур и правил, а также документации, относящихся к функционированию системы обработки данных (СТ ИСО 2382/1-84)[7].
Программное обеспечение является одним из видов обеспечения вычислительной системы, наряду с техническим (аппаратным), математическим, информационным, лингвистическим, организационным и методическим обеспечением[8].
| Прикладное программное обеспечение |
| Прикладное (специальное) программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. Предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса информационной системы в целом. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта. |
| 3.3.3. Пакеты прикладных программ |
| Пакеты прикладных программ(ППП) являются мощным инструментом автоматизации решаемых пользователем задач, практически полностью освобождая его от необходимости знать, как выполняет компьютер те или иные функции и процедуры по обработке информации. В настоящее время имеется широкий спектр ППП, различающихся по своим функциональным возможностям и способам реализации. Пакет прикладных программ – это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса (функциональная подсистема, бизнес-приложение). Различают следующие типы ППП: · общего назначения (универсальные); · метод-ориентированные; · проблемно-ориентированные; · глобальных сетей; · организации (администрирования) вычислительного процесса. ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя иинформационных систем в целом. К этому классу ППП относятся: · редакторы текстовые (текстовые процессоры) и графические; · электронные таблицы; · системы управления базами данных (СУБД); · интегрированные пакеты; · Case-технологии; · оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта. ППП, предназначенный для создания и изменения текстов, документов, графических данных и иллюстраций, называется редактором. В основном он необходим для автоматизации документооборота в фирме. Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на текстовые, графические и издательские системы. Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и выполняют, в основном, следующие функции: · запись текста в файл; · вставка, удаление, замена символов, строк, фрагментов текста; · проверка орфографии; · оформление текста различными шрифтами; · выравнивание текста; · подготовка оглавлений, разбиение текста на страницы; · поиск и замена слов и выражений; · включение в текст несложных иллюстраций; · печать текста. |
Электронные таблицы.Электронной таблицей называется ППП, предназначенный для обработки таблиц.
Данные в таблице хранятся в ячейках, находящихся на пересечении столбцов и строк. В ячейках могут храниться числа, символьные данные и формулы. Формулы задают зависимость значения одних ячеек от содержимого других ячеек. Изменение содержимого ячейки приводит к изменению значений в зависящих от нее ячейках.
К наиболее популярным ППП этого класса относятся такие продукты, как Microsoft Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.
Системы управления базами данных. Для создания БД внутри машинного информационного обеспечения используются специальные ППП – системы управления базами данных.
База данных – это совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске.
Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, то есть добавление, удаление, извлечение, обновление и т.д. Развитые СУБД обеспечивают независимость прикладных программ, работающих с ними, от конкретной организации информации в базах данных. В зависимости от способа организации данных различают: сетевые, иерархические, распределенные, реляционные СУБД.
Из имеющихся СУБД наибольшее распространение получили Microsoft Access, Microsoft FoxPro, Paradox (корпорации Borland), а также СУБД компаний Oracle, Informix, Sybase и др.
Интегрированные пакеты. Интегрированными пакетами называются ППП, объединяющие в себе функционально различные программные компоненты ППП общего назначения.
Современные интегрированные ППП могут включать в себя:
· текстовый редактор;
· электронную таблицу;
· графический редактор;
· СУБД;
· коммуникационный модуль.
В качестве дополнительных модулей в интегрированный пакет могут включаться такие компоненты, как система экспорта-импорта файлов, калькулятор, календарь, система программирования.
Информационная связь между компонентами обеспечивается путем унификации форматов представления различных данных. Интеграция различных компонентов в единую систему предоставляет пользователю неоспоримые преимущества в интерфейсе, но неизбежно проигрывает в части повышенных требований к оперативной памяти.
Экспертные системы (ЭС). Постоянно возрастающие требования к средствам обработки информации в экономике и социальной сфере стимулировали компьютеризацию процессов решения эвристических (неформализованных) задач типа «что будет, если», основанных на логике и опыте специалистов. Основная идея при этом заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знаний, накопленных специалистами предметных областей.
Основу экспертных систем составляет база знаний, в которую закладывается информация о данной предметной области. Имеются две основные формы представления знаний в ЭС: факты и правила. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов. Правила описывают соотношения между фактами обычно в виде логических условий, связывающих причины и следствия.
9.
Систе́ма управле́ния ба́зами да́нных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных[1].
§ управление данными во внешней памяти (на дисках);
§ управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;
§ журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;
§ поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).
Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:
§ ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти, и журнализацию,
§ процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,
§ подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД
§ а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.
Классификации СУБД
[править]По модели данных
Примеры:
§ Иерархические
§ Сетевые
§ Реляционные
§ Объектно-ориентированные
§ Объектно-реляционные
[править]По степени распределённости
§ Локальные СУБД (все части локальной СУБД размещаются на одном компьютере)
§ Распределённые СУБД (части СУБД могут размещаться на двух и более компьютерах).
[править]По способу доступа к БД
§ Файл-серверные
В файл-серверных СУБД файлы данных располагаются централизованно на файл-сервере. СУБД располагается на каждом клиентском компьютере (рабочей станции). Доступ СУБД к данным осуществляется через локальную сеть. Синхронизация чтений и обновлений осуществляется посредством файловых блокировок. Преимуществом этой архитектуры является низкая нагрузка на процессор файлового сервера. Недостатки: потенциально высокая загрузка локальной сети; затруднённость или невозможность централизованного управления; затруднённость или невозможность обеспечения таких важных характеристик как высокаянадёжность, высокая доступность и высокая безопасность. Применяются чаще всего в локальных приложениях, которые используют функции управления БД; в системах с низкой интенсивностью обработки данных и низкими пиковыми нагрузками на БД.
На данный момент файл-серверная технология считается устаревшей.
Примеры: Microsoft Access, Paradox, dBase, FoxPro, Visual FoxPro.
§ Клиент-серверные
Клиент-серверная СУБД располагается на сервере вместе с БД и осуществляет доступ к БД непосредственно, в монопольном режиме. Все клиентские запросы на обработку данных обрабатываются клиент-серверной СУБД централизованно. Недостаток клиент-серверных СУБД состоит в повышенных требованиях к серверу. Достоинства: потенциально более низкая загрузка локальной сети; удобство централизованного управления; удобство обеспечения таких важных характеристик как высокая надёжность, высокая доступность и высокая безопасность.
Примеры: Oracle, Firebird, Interbase, IBM DB2, Informix, MS SQL Server, Sybase Adaptive Server Enterprise, PostgreSQL, MySQL, Caché, ЛИНТЕР.
§ Встраиваемые
Встраиваемая СУБД — СУБД, которая может поставляться как составная часть некоторого программного продукта, не требуя процедуры самостоятельной установки. Встраиваемая СУБД предназначена для локального хранения данных своего приложения и не рассчитана на коллективное использование в сети. Физически встраиваемая СУБД чаще всего реализована в виде подключаемой библиотеки. Доступ к данным со стороны приложения может происходить через SQL либо через специальные программные интерфейсы.
Ядром БД является модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки. Различают иерархическую, сетевую и реляционную модели.
Иерархическая модельпозволяет строить БД с древовидной структурой. В них каждый узел содержит свой тип данных (сущность). На верхнем уровне дерева имеется один узел – корень, на следующем уровне располагаются узлы, связанные с этим корнем, затем узлы, связанные с узлами предыдущего уровня, и т. д. Каждый узел может иметь только одного предка (рис. 11).
Рис. 11. Иерархическая древовидная структура модели БД
Поиск данных всегда начинается с корня. Затем производится спуск с одного уровня на другой пока не будет достигнут искомый уровень. Перемещения от одной записи к другой осуществляются с помощью ссылок.
Достоинствами иерархической модели являются простота описания иерархических структур реального мира, а также быстрое выполнение запросов, соответствующих структуре данных. Недостатки иерархической модели в том, что они часто содержат избыточные данные и не всегда удобно каждый раз начинать поиск нужных данных с корня.
В сетевой модели возможны связи всех информационных объектов со всеми. Например, каждый преподаватель может обучать много студентов и каждый студент может обучаться у многих преподавателей (рис. 12).
Рис. 12. Сетевая структура модели БД
Использование иерархической и сетевой моделей ускоряет доступ к информации, но требует значительных ресурсов памяти, так как каждый элемент данных содержит ссылки на другие элементы. Характерна сложность реализации СУБД.
Реляционная модель(РМД) была разработана в начале 1970-х годов Эдгаром Ф. Коддом. В ней информация представляется в виде двумерных таблиц, а операции сводятся к манипуляциям с таблицами. В 1980-х годах она получила широкое распространение, а реляционные СУБД стали промышленным стандартом. Причины доминирования РМД обусловлены тем, что имеются:
· развитая теория (реляционная алгебра);
· аппарат сведения других моделей данных к РМД;
·специальные средства ускоренного доступа к информации;
· стандартизированный высокоуровневый язык запросов к БД, позволяющий манипулировать данными без знания физической организации БД.
Объектно-ориентированная модель начала разрабатываться в 1990-е годы с появлением объектно-ориентированных языков. Такие БД хранят методы классов, что позволяет интегрировать данные и их обработку в приложениях.
14.