Информационная технология обработки данных

Возможность технической  совместимости устройств, их агрегативность

Обеспечение высокой надежности

Минимальные затраты на приобретение

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускается широкая  номенклатура технических средств  обработки информации, различающихся  элементной базой, конструктивным исполнением, использованием различных носителей  информации, эксплуатационными характеристиками и др.  

2.4 Классификация технических средств обработки информации

Технические средства обработки  информации делятся на две большие  группы. Это основные и вспомогательные  средства обработки.

Вспомогательные средства – это оборудование, обеспечивающее работоспособность основных средств, а также оборудование, облегчающее и делающее управленческий труд комфортнее. К вспомогательным средствам обработки информации относятся средства оргтехники и ремонтно-профилактические средства. Оргтехника представлена весьма широкой номенклатурой средств, от канцелярских  товаров, до средств доставления, размножения, хранения, поиска и уничтожения основных данных, средств административно производственной связи и так далее, что делает работу управленца удобной и комфортной.

Основные средства – это  орудия труда по автоматизированной обработке информации. Известно, что  для управления теми или иными  процессами необходима определенная управленческая информация, характеризующая состояния  и параметры технологических  процессов, количественные, стоимостные  и трудовые показатели производства, снабжения, сбыта, финансовой деятельности и т.п. К основным средствам технической  обработки относятся: средства регистрации  и сбора информации, средства приема и передачи данных, средства подготовки данных, средства ввода, средства обработки  информации и средства отображения  информации. Ниже, все эти средства рассмотрены подробно.   

Получение первичной информации и регистрация является одним  из трудоемких процессов. Поэтому широко применяются устройства для механизированного  и автоматизированного измерения, сбора и регистрации данных. Номенклатура этих средств весьма обширна. К ним  относят: электронные весы, разнообразные  счетчики, табло, расходомеры, кассовые аппараты, машинки для счета банкнот,  банкоматы и многое другое. Сюда же относят различные регистраторы производства, предназначенные для оформления и фиксации сведений о хозяйственных операциях на машинных носителях.

Средства приема и передачи информации. Под передачей информации понимается процесс пересылки данных (сообщений) от одного устройства к  другому. Взаимодействующая совокупность объектов, образуемые устройства передачи и обработки данных, называется сетью. Объединяют устройства, предназначенные  для передачи и приема информации. Они обеспечивают обмен информацией  между местом её возникновения и  местом её обработки. Структура средств  и методов передачи данных определяется расположением источников информации и средств обработки данных, объемами и временем на передачу данных, типами линий связи и другими факторами. Средства передачи данных представлены абонентскими пунктами (АП), аппаратурой  передачи, модемами, мультиплексорами.

Средства подготовки данных представлены устройствами подготовки информации на машинных носителях, устройства для передачи информации с документов на носители, включающие устройства ЭВМ. Эти устройства могут осуществлять сортировку и  корректирование.

Средства ввода служат для восприятия данных с машинных носителей и ввода информации в компьютерные системы

Средства обработки информации играют важнейшую роль в комплексе  технических средств обработки  информации. К средствам обработки  можно отнести компьютеры, которые  в свою очередь разделим на четыре класса: микро, малые (мини); большие и суперЭВМ. Микро ЭВМ бывают двух видов: универсальные и специализированные.

И универсальные и специализированные могут быть как     многопользовательскими - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени (серверы), так и однопользовательскими (рабочие станции), которые специализируются на выполнении одного вида работ. 

Малые ЭВМ – работают в режиме разделения времени и в многозадачном режиме. Их положительной стороной является надежность и простота в эксплуатации.

Большие ЭВМ – (мейнфермы) характеризуются большим объемом   памяти, высокой отказоустойчивостью и производительностью. Также характеризуется высокой надежностью и защитой данных; возможностью подключения большого числа пользователей.

Супер-ЭВМ – это мощные многопроцессорные ЭВМ с быстродействием  40 млрд. операций в секунду.

Сервер - компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций  сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и  распределяющий эти ресурсы. Универсальный  сервер называется - сервер-приложение. Мощные серверы можно отнести  к малым и большим ЭВМ. Сейчас лидером являются серверы Маршалл, а также существуют серверы Cray (64 процессора).

Средства отображения  информации используют для вывода результатов  вычисления, справочных данных и программ на машинные носители, печать, экран  и так далее. К устройствам  вывода можно отнести мониторы, принтеры и плоттеры.

Монитор – это устройство, предназначенное для отображения  информации, вводимой пользователем  с клавиатуры или выводимой компьютером.

Принтер – это устройство вывода на бумажный носитель текстовой и графической информации.

Плоттер – это устройство вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

 

3. Обработка аналоговой и цифровой информации 
        Для информатики основным вопросом является то, каким образом используются средства вычислительной техники для создания, хранения, обработки и передачи информации. В связи с этим информацию классифицируют на аналоговую (непрерывную) и цифровую (дискретную). Человек благодаря своим органам чувств привык иметь дело с аналоговой информацией, а вычислительная техника, наоборот, в основном работает с цифровой информацией. Человек так устроен, что воспринимает информацию с помощью органов чувств. Свет, звук и тепло - это результат воздействия химических соединений, в основе которого тоже энергетическая природа. Человек испытывает энергетические воздействия непрерывно и может накогда не встретиться с одной и той же их комбинацией дважды. Мы не найдем двух одинаковых зеленых листьев на одном дереве и не услышим двух абсолютно одинаковых звуков - это информация аналоговая. Если же разным цветам дать номера, а разным звукам - ноты, то аналоговую информацию можно превратить в цифровую. Музыка, когда мы ее слышим, несет аналоговую информацию, но стоит только записать ее нотами, как она становится цифровой. Разница между аналоговой информацией и цифровой прежде всего в том, что аналоговая информация непрерывна, а цифровая - дискретна. Преобразование информации из аналоговой формы в цифровую называют аналогово-цифровым преобразованием. Такое преобразование происходит, например, при переходе от графической формы представления зависимости к табличной.  
Устройства обработки данных и их характеристики.  
       В современных ЭВМ основные устройства, участвующие в обработке информации, для достижения высокого быстродействия строятся как параллельные, хотя они и требуют большего объема аппаратуры. Для экономии оборудования в некоторых устройствах применяют последовательно-параллельный код, при котором слова разбиваются на части (слоги) и передача, а иногда и обработка производятся последовательно слог за слогом, при этом каждый слог представляется параллельным кодом. Устройство, преобразующее дискретную информацию, в общем случае имеет п входов для входных сигналов и т выходов, с которых снимаются выходные сигналы. Преобразование информации в ЭВМ производится электронными устройствами (логическими схемами) двух классов: комбинационными схемами и цифровыми автоматами. Одновременность появления новых значений входных сигналов на всех входах устройств достигается с помощью тактирующих сигналов, называемых также синхросигналами и обеспечивающих передачу информации с ЗЭ на входы комбинационной схемы одновременно с сигналами, поступающими на ее входы с других устройств. В устройствах ЭВМ широко применяются и так называемые автоматы Мура. Чтобы устройство управления могло воспринять команды, они должны быть закодированы в цифровой форме. Особенности построения цифровых устройств связаны со способом передачи информации между логическими элементами. Системой (комплексом или серией) логических элементов ЭВМ называется предназначенный для построения цифровых устройств функционально полный набор логических элементов, Поэтому они находят широкое применение, особенно в цифровых устройствах, не требующих очень высокого быстродействия, или в устройствах, для которых важна очень высокая степень интеграции, в таких, как, например, устройства памяти (см. Для удобства использования в схемах вычислительных устройств триггеры обычно имеют два выхода: прямой Q (называется также «выход 1») и инверсный Q («выход О»). Затем при помощи устройства ввода программа и исходные данные считываются с перфокарт, перфоленты или магнитной ленты и переносятся в ОП. Современные компьютеры могут использовать разные типы внешней памяти, каждый из которых имеет свои особенности. Общим для всех типов внешней памяти является их основная характеристика - объем или емкость, измеряемая в байтах. Основным типом внешней памяти являются жесткие магнитные диски ( Hard Disk, HD, винчестер ). Их основные особенности: большой объем хранимой информации ( 2 - 4 Гб, т.е. около тысячи книг среднего объема); двустороннее использование, т.е. возможность как чтения, так и записи информации; высокая скорость чтения и записи; в основном жесткие диски постоянно находятся в компьютере и снимаются только в крайнем случае. Вторым по распространенности типом внешней памяти являются дискеты или гибкие магнитные диски ( Floppy Disk, FD ). Их особенности: небольшой объем ( стандартно - 1.44 Мб )возможность чтения и записи невысокая скорость работы, съемность, т.е. возможность переноса информации между компьютерами. В последнее время все большую популярность приобретают компакт-диски ( CD,Compact Disk ). Массовые компакт-диски имеют следующие особенности: высокая емкость, сопоставимая с жесткими дисками (до 1 Гбайта)одностороннее использование только для чтения ( ROM - Read Only Memory)высокая скорость работы, возможность переноса неизменяемой информации между компьютерами (большие программы, энциклопедии, путеводители, учебники)Надо отметить, что устройства работы с жесткими и гибкими дисками(называемые дисковыми накопителями) обычно являются стандартными, тогда как устройства для работы с компакт-дисками (привод CD-ROM) имеют далеко не всеПК. Дальнейшее развитие компакт-дисков идет по двум направлениям: повышение емкости дисков; в частности, технология цифровых видеодисков(DVD) позволяет хранить на одном диске до 17 Гбайт информации предоставление пользователям возможности записи информации на компакт-диски(перезаписываемые диски - CD RW)Более редкими являются устройства резервного копирования, которые позволяют сохранять информацию с жестких дисков либо на магнитной ленте (стримеры),либо на специальных магнитооптических дисках. Процессор. Процессор компьютера - это устройство, которое выполняет обработку данных, хранящихся в основной памяти, в соответствии с программой, также находящейся в основной памяти. Любые действия, выполняемые компьютером, определяются соответствующими программами. Любая программа состоит из отдельных команд ( инструкций ), реализующих набор основных элементарных операций, таких как сложение двух чисел, выбор необходимого числа из памяти, запись числа в память, сравнение двух чисел и т.д. Все команды закодированы и понятны процессору. Процессор выполняет одну команду за одной и тем самым реализует необходимую обработку данных. Основной характеристикой процессора является его быстродействие, т.е.количество выполняемых в секунду операций. Процессоры, используемые в ПК семейства IBM, обеспечивают выполнение нескольких миллионов операций в секунду, причем этот показатель постоянно растет. Довольно часто быстродействие оценивается с помощью косвенного показателя - так называемой тактовой частоты процессора. Она измеряется в мегагерцах и в настоящее время имеет для массовых ПК значение в диапазоне 200 - 300 Мгерц. Значение процессора как важнейшего компонента компьютера привело к тому, что тип компьютера определяется типом лежащего в его основе процессора. В частности, IBM-совместимые ПК используют процессоры фирмы Intel, которая является крупнейшим производителем процессоров в мире. Эти процессоры образуют целое семейство со все большей производительностью. Последними типами процессоров в этом семействе являются Intel Pentium (с модификациями Pentium MMX, Pentium II и Pentium III).

 

4. Технологические операции сбора, передачи, хранения, контроля и обработки данных

В зависимости от используемых технических средств и требований к технологии обработки информации изменяется и состав операций технологического процесса. Например: информация на ВУ может  поступать на МН, подготовленных для  ввода в ЭВМ или передаваться по каналам связи с места ее возникновения.

Операции сбора и регистрации  данных осуществляются с помощью  различных средств. Различают следующие  способы сбора и регистрации  данных:

•             механизированный;

•             автоматизированный;

•             автоматический.

1. Механизированный —  сбор и регистрация информации  осуществляется непосредственно  человеком с использованием простейших  приборов (весы, счетчики, мерная тара, приборы учета времени и т.  д.).

2. Автоматизированный —  использование машиночитаемых документов, регистрирующих автоматов, универсальных  систем сбора и регистрации,  обеспечивающих совмещение операций  формирования первичных документов  и получения машинных носителей.

3. Автоматический — используется  в основном при обработке данных  в режиме реального времени.  Информация с датчиков, учитывающих  ход производства — выпуск  продукции, затраты сырья, простои  оборудования и т. д. — поступает  непосредственно в ЭВМ.

Технические средства передачи данных включают:

•             аппаратуру передачи данных (АПД), которая соединяет средства обработки и подготовки данных с телеграфными, телефонными и широкополосными каналами связи;

•             устройства сопряжения ЭВМ с АПД, которые управляют обменом информации — мультиплексоры передачи данных.

Запись и передача информации по каналам связи в ЭВМ имеет  следующие преимущества:

•             упрощает процесс формирования и контроля информации;

•             соблюдается принцип однократной регистрации информации в первичном документе и машинном носителе;

•             обеспечивается высокая достоверность информации, поступающей в ЭВМ.

Дистанционная передача данных, основанная на использовании каналов  связи, представляет собой передачу данных в виде электрических сигналов, которые могут быть непрерывными во времени и дискретными, т. е. носить прерывный во времени характер. Наиболее широко используются телеграфные и  телефонные каналы связи. Электрические сигналы, передаваемые по телеграфному каналу связи, являются дискретными, а по телефонному — непрерывными.

При выборе наилучшего способа  передачи информации учитываются объемные и временные параметры доставки, требования к качеству передаваемой информации, трудовые и стоимостные  затраты на передачу информации.

Говоря о технологических  операциях сбора, регистрации, передачи информации с помощью различных  технических средств, несколько  слов необходимо сказать и о сканирующих  устройствах.

Ввод информации, особенно графической, с помощью клавиатуры в ЭВМ очень трудоемок. В последнее  время наметились тенденции применения деловой графики — одного из основных видов информации, что требует  оперативности ввода в ЭВМ  и предоставления пользователям  возможности формирования гибридных  документов и БД, объединяющих графику  с текстом. Все эти функции  в ПЭВМ выполняют сканирующие  устройства. Они реализуют оптический ввод информации и преобразование ее в цифровую форму с последующей  обработкой.

Для ПЭВМ IBM PC разработана  система PC Image/Graphix, предназначенная  для сканирования различных документов и их передачи по коммуникациям. В  числе документальных носителей, которые  могут сканироваться камерой  системы, являются: текст, штриховые  чертежи, фотографии, микрофильмы. Сканирующие  устройства на базе ПЭВМ применяются  не только для ввода текстовой  и графической информации, но и  в системах контроля, обработки писем, выполнения различных учетных функций.

Для указанных задач наибольшее применение нашли способы кодирования  информации штриховыми кодами. Сканирование штриховых кодов для ввода  информации в ПЭВМ производится с  помощью миниатюрных сканеров, напоминающих карандаш. Сканер перемещается пользователем  перпендикулярно группе штрихов, внутренний источник света освещает область  этого набора непосредственно около  наконечника сканера. Штриховые  коды нашли широкое применение и  в сфере торговли, и на предприятиях (в системе табельного учета: при  считывании с карточки работника  фактически отработанное время, регистрирует время, дату и т. д.).

В последнее время все  большее внимание уделяется устройствам  тактильного ввода — сенсорному экрану («сенсорный» — чувствительный). Устройства тактильного ввода широко применяются как информационно-справочные системы общего пользования и  системы автоматизированного обучения. Одна из американских фирм разработала  сенсорный монитор Point-1 с разрешением 1024 х 1024 точек для ПЭВМ IBM PC и др. ПЭВМ. Сенсорный экран широко применяется  для фондовых бирж (например, по нему передаются сведения о последних  продажных ценах на акции).

На практике существует множество  вариантов (организационных форм) технологических  процессов обработки данных. Это  зависит от использования различных  средств вычислительной и организационной  техники на отдельных операциях  технологического процесса.

Построение технологического процесса зависит от характера решаемых задач, круга пользователей, от используемых технических средств, от систем контроля данных и т. д.

Технологический процесс  обработки информации с использованием ЭВМ включает в себя следующие  операции:

1.            Прием и комплектовка первичных документов — проверка полноты и качества их заполнения, комплектовки и т. д.

2.            Подготовка МН и контроль.

3.            Ввод данных в ЭВМ.

4.            Контроль, результаты которого выдаются на ПУ, терминал. Различают визуальный и программный контроль, позволяющий отслеживать информацию на полноту ввода, нарушение структуры исходных данных, ошибки кодирования. При обнаружении ошибки производится исправление вводимых данных, корректировка и их повторный ввод;

5.            Запись входной информации в исходные массивы.

6.            Сортировка (если в этом есть необходимость).

7.            Обработка данных.

8.            Контроль и выдача результатной информации.

Перечисляя операции технологического процесса, хотелось бы несколько слов сказать об операции хранения информации. Еще совсем недавно информация хранилась  на таких машинных носителях, как  перфокарты, перфоленты, магнитные  ленты, магнитные диски. С развитием  ВТ изменились и носители информации. Дискета (гибкий магнитный диск), которая  подвергалась постоянно изменениям как внешне, так и объемом записываемой информации, на сегодняшний день уже  не может отвечать требованиям пользователей. Это касается не только технической  надежности носителей информации, но и объема хранимой информации. Современные  экономические информационные системы  с мощными процессорами, оснащенными  съемными винчестерами, CD-ROM’ами с лазерными  дисками, обеспечивают более высокую  скорость обработки информации и  предоставляют пользователю работать с большими объемами данных, обеспечивая  удобство в работе и надежность в  сохранности информации. 

 

Список используемой литературы

1. Багриновский К. А., Хрусталев Е. Ю. Новые информационные    технологии. М.: “ЭКО”. 1996.
2. Гончаров Р.В., Любимов М.Ф., Савельева Н.Г. Информатика. Компьютерные системы и сети: учебное пособие/ РГЭА, - Ростов  н\Д,  1998, - 255с.
3. Компьютерные технологии обработки информации. // Под ред. Назарова С. И. — М.: Финансы и статистика, 1996.
4. Майоров С. И. Информационный бизнес: коммерческое распостронение и маркетинг. М.: «Финансы и статистика» 1993г.
5. Макарова Н. В., Матвеева Л. А., Бройдо В. Л. Информатика. Учебное пособие. М.: «Финансы и статистика» 1997.
6. Фридланд А. Информатика — толковый словарь основных терминов. — М.: Приор, 1998
7. Хольденберг В.А. Введение в программирование. Учебное пособие. Мн.: ООО «Харвест», 1997. – 528с.
8. Шафрин Ю. Информационные технологии. — М., 1998.