Информационные технологии

УДК 004(075.32)
ББК 32.973я723

Г12

Рецензент:

доктор технических наук, профессор Национального исследовательского

университета (Высшая школа экономики) Б.В. Черников;

доктор технических наук, профессор кафедры Информатики и программного

обеспечения НИУ МИЭТ О.И. Лисов

Гагарина Л.Г.

Г12
Информационные технологии : учебное пособие / Л.Г. Гагарина,

Я.О. Теплова, Е.Л. Румянцева, А.М. Баин ; под ред. Л.Г. Гагариной. —
М. : ИД «ФОРУМ» : ИНФРАМ, 2019. — 320 с. — (Профессиональное
образование).

ISBN 9785819906088 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 9785160101118 (ИНФРАМ)

Приведен систематизированный курс одной из основных дисциплин образовательной программы среднего профессионального образования по
специальности «Программирование в компьютерных системах».

Рассмотрены фундаментальные понятия в области информации, информационных технологий и систем, назначение, свойства, структура,
компоненты, типы и классы.

В качестве основополагающих признаков классификации технологий и

систем использованы сферы применения и виды обрабатываемой информации. Подробно изложены вопросы, связанные с применением информационных технологий, развитием интегрированных корпоративных информационных систем. Строгий стиль изложения сопровождается доступными
для понимания пояснениями и многочисленными примерами, а также
контрольными вопросами к каждой главе, необходимыми для глубокого усвоения материала.

Книга адресована студентам технических колледжей, а также студентам

экономических колледжей и вузов, обучающимся по специальностям
«Прикладная информатика» (по областям), соискателям степени магистра
по направлениям «Информатика и вычислительная техника», «Программная инженерия», аспирантам, научным сотрудникам, преподавателям
учебных заведений, слушателям институтов повышения квалификации;
может быть использована для самообразования.

УДК 004(075.32)
ББК 32.973я723

ISBN 9785819906088 (ИД «ФОРУМ»)
ISBN 9785160101118 (ИНФРАМ)

© Гагарина Л.Г., Теплова Я.О.,

Румянцева Е.Л., Баин А.М., 2017

© ИД «ФОРУМ», 2017

ФЗ

№ 436ФЗ

Издание не подлежит маркировке
в соответствии с п. 1 ч. 4 ст. 11

Предисловие

В современных условиях все более важную роль во всех сферах
деятельности играет уровень развития информационных продуктов и
услуг. Возникновение и совершенствование достижений в этой области связано с научнотехническим прогрессом, появлением электронновычислительных машин (ЭВМ), развитием нанотехнологий и
созданием персональных компьютеров (ПК), а также развитием
средств телекоммуникации, сетей и новых методов передачи информации. Все это постепенно привело к созданию глобального информационного пространства, эффективное использование которого в
любой деятельности возможно только с помощью современных методов и способов сбора, обработки и передачи информации. В этих условиях начинает развиваться новое научное направление — информациология, объединяющая компьютеризацию и информатизацию
для решения конкретных прикладных задач. Информация приобретает новое значение и становится одним из важнейших и наиболее дорогостоящих ресурсов общественного производства, усиливая приток
кадров в сферу ее создания и распределения. Тем не менее попрежнему широкое распространение имеют трудоемкие ручные или слабо
автоматизированные способы обработки информации, что существенно усложняет управленческие и другие процессы в любой предметной области.
Постоянный рост интенсивности информационных потоков и
объемов обрабатываемой информации требует непрерывного обновления знаний и повышения квалификации специалистов, работающих в сфере информационных технологий (ИТ) и информационных
систем (ИС). Для этого, в частности, требуется совершенствование
учебнометодического наполнения информационных дисциплин,
изучаемых студентами различных специальностей.
Настоящее учебное пособие призвано помочь в освоении дисциплины «Информационные технологии» и может послужить основой

учебных курсов «Автоматизированные информационные системы» и
«Информационные системы». Знания в этой области позволяют студентам различных экономических и технических специальностей решать прикладные задачи практически в любой предметной сфере.
Пособие разделено на десять глав, содержание которых выдержано в полном соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта по специальности 230115 «Программирование в компьютерных системах».
В главе 1 приводятся основополагающие определения и ключевые аспекты информационных технологий, на основе которых строится дальнейшее изложение материала. Рассмотрены качественные и
количественные показатели, характеризующие информацию. Приведена классификация информационных технологий, перечислены их
основные компоненты, состав, структура и свойства.
Глава 2 посвящена обзору технологий сбора, хранения, обработки, передачи и представления информации. Рассмотрены основные
режимы обработки информации, понятия входных, промежуточных и
выходных данных. Детально проанализирован технологический процесс обработки информации, кратко охарактеризованы методы передачи и представления информации.
В главе 3 рассматриваются понятия системы управления, информационной системы управления, автоматизированной информационной системы. Описаны этапы автоматизации управления, структура и функции информационной системы.
Глава 4 посвящена описанию жизненного цикла автоматизированных информационных систем. Приведен обзор моделей жизненного цикла, основных стадий проектирования, а также принципы построения и выбора автоматизированных информационных систем.
В главе 5 приведена классификация информационных технологий в области управления предприятиями и организациями различной направленности.
Глава 6 содержит материал, относящийся к применению информационных технологий обработки текстовой, числовой и статистической информации. Приведены отличительные особенности текстовых
редакторов и текстовых процессоров, анализируются функциональные возможности табличных процессоров. Изложены предпосылки
применения ИТ в статистике, функции распространенных статистических информационных систем.
Глава 7 посвящена вопросам обработки экономической информации. Приведены классификация экономических информационных

4
Предисловие

систем в зависимости от сферы применения; основные аспекты использования бухгалтерских, инвестиционных, банковских информационных технологий, технологий автоматизации малого бизнеса,
корпоративных информационных систем.
В главе 8 проведен обзор интегрированных корпоративных информационных систем (ИКИС) в части состава, структуры и задач.
Приведены западная и российская классификации уровней управления в организации. Рассмотрены классы информационных систем,
входящих в ИКИС и реализующих функции управления на каждом
из уровней.
Глава 9 содержит краткий обзор гипертекстовых способов хранения и представления информации, рассмотрены понятие и суть гипертекстовой технологии, ее основные элементы, а также группы
приложений. Приведены компоненты мультимедиатехнологии, основные понятия в этой области, характеристики средств мультимедиа, кратко описаны технологии записи, хранения, воспроизведения
и передачи мультимедийной информации, даны примеры популярных информационных систем для работы с изображением, звуком и
видеоинформацией.
Глава 10 раскрывает вопросы технологий поддержки принятия
решений; экономические аспекты применения ИТ. Рассмотрены
структура, разновидности, характеристики экспертных систем, систем поддержки принятия решений и близких к ним. Приведены модели оценки совокупной стоимости владения информационной системой, показатели экономического эффекта от ее использования, а
также ценовые и качественные характеристики разработки и применения ИС. Изложен порядок расчета показателей экономической эффективности ИТ, рассмотрены основные виды рисков и способы
снижения возможных потерь.
Теоретический материал, приведенный в пособии, дополнен примерами и иллюстрациями, в конце каждой главы даны контрольные
вопросы, позволяющие определить качество усвоения материала.
В конце книги читатель найдет глоссарий, содержащий термины, необходимые для понимания и грамотного применения изложенных в
пособии сведений.
При изучении дисциплины «Информационные технологии» авторы рекомендуют обращаться к приведенной в конце книги библиографии — в перечисленных изданиях подробно освещены вопросы
применения информационных технологий в экономике, проблемы

Предисловие
5

проектирования и эксплуатации информационных систем и программного обеспечения, разработки webсайтов и т. д.
Материал пособия апробирован в процессе изучения курса «Информационные технологии управления» студентами факультета «Институт экономики, управления и права» и вечернего отделения факультета «Микроприборы и техническая кибернетика», а также использовался в рамках преподавания информационных дисциплин в
Национальном исследовательском университете «МИЭТ».
Авторы надеются, что пособие окажется полезным для студентов,
преподавателей и специалистов в области информационных технологий, и будут признательны за замечания по содержанию и порядку
изложения материала.

6
Предисловие

Глава 1
ПОНЯТИЙНЫЙ АППАРАТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

1.1. Понятие, классификация и свойства информации

В настоящее время человечество переживает постиндустриальный этап своего развития, который все чаще называют информационным этапом или информационным обществом. В таком обществе
информация становится важнейшим ресурсом, возможно, даже более
важным, чем, например, природные ресурсы.
Термин «информация» не имеет строгого определения, несмотря
на то, что слово «информация» интуитивно понятно каждому человеку и часто встречается не только в научной литературе, но и в жизненных ситуациях.
В зависимости от области, в которой ведется исследование, и от
класса задач понятие «информация» определяется поразному. Среди
самых общих определений можно выделить следующие.
Информация есть обозначение некоторой формы связей или зависимостей объектов, явлений, процессов, относящихся к определенному классу закономерностей материального мира, и его отражения в
человеческом сознании.
Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей
среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают
имеющуюся степень неопределенности, неполноты знаний о них.
В законодательстве РФ дано следующее определение:
Информация — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях,
явлениях и процессах независимо от формы их представления.
В практическом смысле под информацией обычно понимают совокупность сведений об окружающем мире, подлежащих хранению,
передаче и преобразованию.

В кибернетике информация или информационные процессы
присутствуют во всех самоуправляемых системах, и в ней сложились
два определения информации.
Информация есть содержание сигнала, сообщения, полученного
кибернетической системой из внешнего мира. Здесь сигнал отождествляется с информацией, они рассматриваются как синонимы.
Информация — это мера сложности, организации структур [6].
Один из основоположников кибернетики — американский ученый Норберт Винер — определил информацию как «обозначение содержания, полученного из внешнего мира».
Информация характеризуется определенными свойствами, зависящими как от данных (содержательной части информации), так и от методов работы с ними. Перечислим наиболее важные из этих свойств:
• информация предоставляет новые сведения об окружающем
мире, отсутствовавшие до ее получения;
• информация нематериальна, несмотря на то, что она проявляется в форме знаков и сигналов на материальных носителях;
• знаки и сигналы могут предоставить информацию только для
получателя, способного их воспринять и распознать;
• информация неотрывна от физического носителя, но в то же
время не связана ни с конкретным носителем, ни с конкретным
языком;
• информация дискретна — она состоит из отдельных фактических данных, передающихся в виде отдельных сообщений;
• в то же время информация непрерывна — она накапливается и
развивается поступательно.
Такие понятия, как «качество» и «ценность», применительно к
информации определить достаточно сложно в силу их субъективности. Наиболее часто под качеством информации понимают совокупность свойств, отражающих степень пригодности конкретной информации об объектах и их взаимосвязях для достижения целей, стоящих
перед пользователем.
Среди основных потребительских показателей качества информации, определяющих возможность и эффективность ее использования, можно назвать следующие [12]:
• репрезентативность — правильность отбора и формирования информации для адекватного отражения передаваемого явления;
• содержательность — семантическая емкость информации, равная отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных;

8
Глава 1. Понятийный аппарат информационных технологий

• достаточность — содержательная полнота сообщаемого набора
показателей для принятия решения;
• доступность — удобство формы представления информации для
восприятия потребителем;
• актуальность — степень ценности информации на момент ее
использования в зависимости от срока возникновения и динамики изменения информации;
• своевременность — степень соответствия момента поступления
информации назначенному моменту времени;
• точность и достоверность — близость информации к реальному
состоянию описываемого объекта или явления;
• ценность — важность информации для решения конкретных
задач;
• понятность — соответствие содержания информации уровню
знаний потребителя;
• краткость — степень сжатости изложения сообщаемых сведений;
• устойчивость — способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.
В теории информации также существует понятие «количество информации».
Количество информации — мера снятия неопределенности одной
случайной величины в результате наблюдения за другой. Количественно выраженная неопределенность состояния получила название
энтропии (по аналогии с подобным понятием в физике). При получении информации уменьшается неопределенность, т. е. энтропия системы. Самым простым случаем является выбор из двух равновероятных событий.
Автор теории информации К. Шеннон создал базовую единицу
измерения информации — бит. Каждому сигналу присваивалась определенная вероятность его появления. Чем меньше вероятность появления того или иного сигнала, тем больше он несет информации.
Шеннон вывел формулу измерения количества информации:

I
p
p
i
i
i

n
= −

=∑
log

1
,
(1.1)

где I — количество информации;
pi — вероятность появления iго сигнала;
n — количество возможных сигналов.

1.1. Понятие, классификация и свойства информации
9

Количество информации здесь представляется как результат выбора из набора возможных вариантов. Однако такая математическая
теория не отвечает насущным потребностям — необходима некая
мера ценности, полезности информации. Реально оценка значимости информации осуществляется самим человеком интуитивно на основе использования интеллекта и опыта. Информация будет полезной, если она уменьшает неопределенность использующего ее алгоритма [20].
Н. Винер попытался создать семантическую теорию информации, но наибольшее признание для измерения смыслового (семантического) содержания информации получила тезаурусная мера, предложенная Ю.И. Шнейдером. Суть этой теории состоит в том, что количество семантической информации, извлекаемой потребителем из
поступающих сообщений, зависит от степени подготовленности его к
восприятию такой информации. Для понимания и использования
информации ее получатель должен обладать определенным запасом
знаний. По мере роста знаний в той или иной области увеличивается
и количество информации, извлекаемой из сообщений, относящейся
к этой области. В случае если пользователь не обладает вообще никакими знаниями, то он не сможет извлечь из принятого сообщения
никакой информации.
Информация как объект исследования очень разнообразна и насчитывает много разновидностей, которые выделяются на основе соответствующих классификационных признаков, связанных с технологией обработки, смысловой ценностью, формой представления
и т. д. Рассмотрим некоторые из них [12].
По принадлежности к системе управления может быть выделена
информация:
• о внешней среде;
• управляющей подсистемы;
• управляемой подсистемы;
• о целевой подсистеме.
По форме передачи:
• вербальная (к этому классу относится, например, словесная информация);
• невербальная (например, графическая).
По стадии возникновения:
• исходная (первичная, возникающая в источниках информации);
• производная (сводная, формируемая из исходной по заданному
алгоритму);

10
Глава 1. Понятийный аппарат информационных технологий