какие технологии необходимы для включения человека в систему переработки и использования информации
Технологии обработки информации
Вы будете перенаправлены на Автор24
Технология обработки информации — это чётко заданная очерёдность определённых действий, осуществляемых для обработки исходной информации с момента её появления и до выработки итогового результата.
Классификация видов информации
При информационном процессе информация, которая циркулирует в организации, должна быть подвергнута определённому виду обработки, зависящем от вида их деятельности. Если классифицировать данные по местам появления, то можно выделить:
При выполнении работы с информацией, она может быть:
При этом информация, подлежащая обработке, подвергается преобразованию в разные форматы. При росте информационного сообщества наблюдается рост трудовых затрат на работу с данными и необходимо совершенствовать используемые технологии. Технология является совокупностью познаний о методах процессов производства, обеспечивающих требуемое изменение качеств объектов, подлежащих обработке. Информационные технологии являются процессами, которые используют набор методик нахождения, анализа и трансляции данных с целью получить информацию обновлённого качества о состоянии объектов, явлений или процессов.
Технологии обработки информации
Информационные технологии воспроизводят информацию, которую могут анализировать люди и по результатам анализа принимать решения по реализации необходимых действий. В узком смысле, информационные технологии являются набором ясно сформулированных операций людей по обработке информационных данных на электронных вычислительных машинах. Технологический процесс информационной обработки составлен из поэтапных шагов, операций и определённых действий специалиста, реализующего работу с данными. В наборе допустимых действий над данными, следует подчеркнуть такие:
Готовые работы на аналогичную тему
История развития технологии обработки информации
История прогресса информационных технологий состоит из ряда этапов, которые связаны с революционными переменами в области переработки информации. Первый этап сопряжён с появлением письменности. В качестве средств для сбора, сохранения и переработки информации выступали перо, чернила, бумага и книги. Производительность обработки информации на данном этапе была очень низка. В шестнадцатом веке люди изобрели печатание книг, что сильно увеличило эффективность работы с информацией. В конце девятнадцатого века появились телеграф, телефон и радио, то есть возникла новая «механическая» технология, которая дала возможность быстро обмениваться информацией.
Изобретение электрических пишущих машинок, телевизионных станций, магнитофонов, копировальных аппаратов в середине двадцатого века послужило началом появления «электрических» информационных технологий.
Во второй половине двадцатого века были созданы электронные вычислительные машины, а далее и персональные компьютеры, которые ознаменовали начало «электронного» этапа в информационных технологиях.
Способы обработки информации
Существую следующие методы информационной обработки:
Под документом понимается материальный носитель с нанесёнными на него в любом формате данными, которыми могут быть текст, звукозапись, видео или их комбинация. Документ обладает реквизитами для его идентификации, и он служит для хранения данных и их дальнейшего применения.
Электронный документ является информацией, которая представлена в формате, понятном электронному оборудованию для обработки, сохранения и трансляции данных. Электронные документы обладают нужными атрибутам, позволяющими их однозначно идентифицировать, и которые возможно преобразовать в формат, понятный людям. Электронный документ имеет в своём составе две составные части, а именно общая часть и особенная часть. Общая часть электронного документа включает данные, которые определяют его содержание, и в этой же части находится информация об адресате.
Особенная часть электронного документа может иметь одну или набор электронных цифровых подписей. Электронной подписью является некоторая очерёдность символов, которая имеет неизменную связь с каждым символом заданного объёма данных электронного документа. Она предназначена для гарантии цельности и неизменяемости этих информационных данных, а также для подтверждения соответствия содержания электронного документа воле гражданина, который его заверил.
Следует подчеркнуть следующие главные характеристики информационных технологий:
Система переработки информации человеком
Важным элементом информационных процессов в СЧМ является система переработки информации (СПИ) человеком. Согласно современным представлениям, переработка каждой порции информации осуществляется в мозгу человека в несколько этапов. Их количество, последовательность, длительность, а так-
же достигаемая в конечном счете полнота извлечения информации из сигнала определяется многими как объективными, так и субъективными личностными факторами. Осуществление каждого из этапов связывается с определенными гипотетическими блоками СПИ (рис. 2.1). Следует особо подчеркнуть, что показанные здесь блоки (структурные элементы СПИ) в большей своей части являются условными, им не обязательно соответствуют различные нервные структуры [128].
Согласно приведенной на рис. 2.1 модели сигналы внешней среды, например, средств отображения информации, поступают в рецепторы (от лат. receptor — принимающий), т. е. воспринимающие устройства человека. Человек привносит в каждый элементарный акт информационного взаимодействия со средой свои цели, стратегии, ожидания, которые проявляются в целом комплексе преднастроечных изменений в организме, упреждающих будущие события. В основе таких изменений лежат специфические информационные
Рис. 2.1. Функциональная модель системы переработки
информации, включенной в общую структуру
деятельности: СПП — сенсорно-перцептивные процессы;
АЦП — процессы антиципации; ППР — процессы принятия
решения; — основные информационные потоки; — сигналы
обратной связи (информация о результатах
предшествующих действий); — управляющие и
процессы, выделенные в модели в блок АЦП (антиципационные процессы). В зависимости от характера этих изменений часть внешних воздействий преобразуется в сенсорные (от лат sensus — чувство, ощущение) сигналы, которые подвергаются некоторому циклу преобразований, составляющих содержание сенсорно-перцептивных процессов (от лат. perseptio — восприятие). Часть выделенных при этом информативных признаков включается в процессы активного синтеза, в котором участвует также активированная в соответствии со смыслом и ценностью для субъекта часть тезауруса (от греч. thesaurus — запас). У человека в роли тезауруса выступает запас знаний, зафиксированных в его долговременной памяти.
В зависимости от характера ситуации и стоящих перед человеком целей, сигнал может потребовать от него на разных этапах переработки принятия определенных решений. Эти решения могут носить различный характер. Например, это может быть решение о возможности отнесения данного сигнала к тому или иному классу, т. е. его идентификация. Могут приниматься также решения о необходимости осуществления того или иного управляющего воздействия, коррекции целей, изменения стратегий или программ поведения и т. п. Последний случай предполагает также включение антиципационных процессов. Наконец, реализация управляющего воздействия в соответствии с принятым решением и постоянно корректируемыми программами сопровождается поступлением на сенсорный вход системы весьма важных с точки зрения организации адаптивного поведения сигналов обратной связи (пунктирные линии на рис. 2.1), информирующих оператора о ходе выполнения действия и о достигнутых при этом результатах. Таким образом формируется замкнутый контур циркуляции информации [128].
Процесс переработки информации человеком можно представить как некоторое множество, состоящее из частично перекрывающихся подмножеств. Поэтому показанные на рис. 2.1 функциональные блоки тесно взаимосвязаны. Общность некоторых аспектов принятия решения и антиципации была показана ранее. Соединяет в себе элементы этих блоков и такой важный процесс, как целеполагание. Процессы принятия решения и сенсорно-перцептивные процессы выступают в единстве на этапах обнаружения и опознания сигналов. Интеграция сенсорно-перцептивных процессов и антиципация проявляется в таких феноменах, как ожидание, бдительность и т. д.
В целом роль и место информационных процессов в структуре деятельности и поведения определяются тем, что они, с одной стороны, опосредуют объективные внешние условия, а с другой стороны, опосредуют потребности, мотивы, установки, трансформируют их на основе имеющихся знаний и навыков в цели, стратегии и программы поведения, обеспечивают возможность постепенного контроля за ходом их реализации и при необходимости их коррекцию в интересах достижения полезного результата [128].
Как следует из рис. 2.1, СПИ включает в себя информационные процессы, а также вспомогательные подсистемы, обеспечивающие их нормальное протекание. К числу основных информационных процессов относятся процессы принятия решения, антиципационные и сенсорно-перцептивные процессы. Процессы принятия решения достаточно подробно были рассмотрены раньше, поэтому на них больше пока останавливаться не будем. Антиципационные и сенсорно-перцептивные процессы рассмотрим более подробно.
Антиципация рассматривается как частный случай присущего всем живым организмам приспособительного механизма, названного П.К. Анохиным опережающим отражением действительности, как проявление действия этого механизма на уровне психики [6]. В структуру антиципации включают следующие процессы:
■ синтез субъективных моделей будущего — вероятностное прогнозирование;
■ сопоставление этих моделей по критерию предполагаемой вероятности реализации и выбор наиболее вероятной модели в качестве фактора регуляции поведения;
■ осуществление упреждающих изменений в организме,
направленных на достижение максимальной готовности к
будущим событиям (оперативная преднастройка);
■ программирование активного поведения в ближайшем и отдаленном будущем (целеполагание, выработка планов, стратегий и программы действий и т. п.).
Все эти процессы в большей или меньшей степени связаны с вероятностным прогнозированием. Под ним понимается предвосхищение будущего, основанное на вероятностной структуре прошлого опыта и информации о наличной ситуации. Вероятностное прогнозирование может быть ориентировано как на отдаленную, так и на ближайшую перспективу. Кроме того, оно может быть обусловлено преимущественно внешними (ситуационными) или внутренними (мотивационными) факторами. Соотношение этих двух факторов может широко варьировать, соответственно варьируют и функции, выполняемые синтезируемыми моделями в организации поведения. Крайними, полярными их проявлениями являются «ожидание» (когда ход событий рассматривается как не зависящий от субъекта) и «желание» (модель потребного будущего, являющаяся регулятором активного поведения человека). Однако в любом случае характер вероятного прогнозирования обусловлен субъективными вероятностями человека.
Субъективная вероятность представляет собой численное выражение уверенности конкретного лица в том, что данное событие в действительности произойдет. Именно в соответствии с этой уверенностью и предпочитает действовать человек. Таким образом, субъективная вероятность является не столько характеристикой самих событий, сколько характеристикой человека, производящего классификацию этих событий. Она отражает собственную информацию и мнение человека о возможном наступлении тех или иных событий. Формирование субъективных вероятностей может соответствовать различным подходам к формированию вероятности [42].
1. Прямое оценивание частоты наблюдаемых событий. Многочисленные эксперименты показывают, что люди в среднем хорошо определяют относительную частоту оцениваемых событий. Например, ошибки в определении постоянного процентного соотношения исходов бинарных событий не превышает 5%, при этом тренировка и опыт слабо влияют на результаты оценивания. Установлено, что возможные ошибки в оценивании частоты событий часто связаны с эмоциями. Люди охотно верят гипотезам о статистических свойствах совокупностей. Например, последовательности событий в азартных играх ошибочно приписывается причинная зависимость или определенная закономерность.
2. Использование данных, причинно связанных с рассматриваемым событием. В этом случае находится условная вероятность события при имеющихся данных. Примером может служить прогноз погоды как определение вероятности выпадения дождя. Субъективность оценок связана как с недостаточностью данных, так и с неадекватностью моделей. При обоих рассмотренных путях формирования субъективных вероятностей существует тенденция недооценивать малые вероятности и завышать большие значения.
3. Подсознательный учет множества хранящихся фактов и впечатлений. Обычно перед принятием конкретного решения приходится производить переоценку случайных вероятностей различных альтернатив при уточнении сведений о ситуации. Эксперименты показывают, что обычно субъективные оценки апостериорных вероятностей изменяются в том же направлении (уменьшаются или увеличиваются), что и при вычислении их по правилу Бейсса, но не достигают теоретических (вычисленных) значений. Это свидетельствует о том, что люди обычно не могут полностью извлечь всю информацию из полученных сведений и изменить апостериорные вероятности в соответствии с данными наблюдений. Существует определенный «консерватизм вывода», т. е. люди склонны не придавать фактам их полного значения [42].
Рассмотрим основные отличия между объективными и субъективными вероятностями. Первые признают существование вероятности в объективном мире и определяют ее как меру возможности тех или иных объективных событий. Второе понимание признает существование вероятности только в человеческом уме и определяет ее как меру человеческого знания. Математическая теория вероятности отвлечена от природы вероятности и поэтому может быть одинаково пригодна для вычислений обоих видов вероятности. Системный подход к природе вероятности состоит в признании существования как вероятности объективных событий, так и вероятности человеческих суждений. Причем во многих случаях субъективные вероятности достаточно близки к объективным, более точно описывают поведение человека.
Таким образом, изменение понимания исходных предпосылок теории информации приводит к изменению понимания ее математического аппарата (формализма). От понимания этого формализма как статического, многозначного и объективного приходим к прямо противоположному его пониманию как нестатического, однозначного и субъективного. Это открывает перед теорией информации дорогу к точным, наиболее совершенным и объективным областям знаний, поскольку возможность точных (а не вероятностных) предсказаний в практической деятельности человека ценится достаточно высоко [65].
К числу важнейших информационных процессов относятся также сенсорно-перцептивные процессы (СПП). Под ними понимают совокупность преобразований, которым подвергается сенсорная информация, поступающая на вход СПИ, прежде чем она превратится в «собственные» управляющие сигналы системы либо будет зафиксирована в памяти человека.
Из всего многообразия физических явлений, происходящих в окружающем мире, человеческому восприятию доступна лишь небольшая, но биологически важная их часть, а именно:
■ спектр магнитного излучения, связанный с возникновением температурного чувства;
■ инфракрасная часть спектра, которая может также косвенно стимулировать температурное чувство благодаря его нагревающему воздействию;
■ видимая часть спектра (380—760 нм), связанная с формированием зрительных впечатлений;
■ некоторые виды механических и гравитационных воздействий, включая и акустические, воспринимаемых благо 
даря наличию механических чувств: слуха, чувства равновесия, давления, боли и др.;
■ обоняние и вкус, выделяемые в сферу химических чувств и обеспечивающие чувствительность человека к вкусовым качествам и запахам.
Помимо перечисленных сигналов внешней среды на вход СПИ поступают сигналы обратной связи, а также сигналы, формируемые внутренней средой организма. Одним их примеров таких сигналов могут быть кинестезические (проприоцептивные) сигналы, несущие информацию о движении человека, положении частей его тела и прилагаемых им мышечных усилиях. Эти сигналы также включаются в процесс переработки информации.
Диапазон потенциально воспринимаемых человеком сигналов (область адекватного отражения) ограничен верхними и нижними абсолютными порогами. Причинами этих ограничений являются как биофизические, так и геометрические особенности периферических отделов сенсорной системы. Однако в каждый момент времени только лишь часть потенциально возможных сигналов может отображаться человеком в множестве впечатлений. Одной из причин этого является ограниченность ресурсов СПИ. Другая причина обусловлена тем, что разрешающая способность СПИ подвержена флюктуациям в связи с динамикой психических состояний субъекта, его индивидуальными особенностями, условиями решаемой им задачи, субъективным отношением к ней и т. п. Поэтому пороги ощущений являются случайными величинами, зависящими не столько от собственных свойств сенсорной системы, сколько от рабочих характеристик человека в целом, включающих в числе прочих и особенности процессов принятия решений в соответствии с избранной стратегией поведения. Следовательно и характеристики СПП могут широко варьировать в зависимости от особенностей стратегии субъекта.
Под воздействием поступающих на вход СПИ сигналов у человека формируется перцептивный (чувственный) образ. Под ним понимается субъективное отражение в сознании человека свойств действующей на него ситуации. Формирование перцептивного образа является фазным процессом и включает в себя ряд этапов: обнаружение, различие, опознание, интерпретация. Обнаружение — стадия восприятия, на которой субъект выделяет объект из фона, но еще не может судить о его свойствах. Различение — стадия, на которой наблюдатель способен раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта), выделить детали объектов. Опознание (идентификация) — стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу [93].
Все рассмотренные этапы могут входить в качестве составляющих элементов в развернутый процесс переработки качественных аспектов содержащейся в сигнале информации, обозначаемый как интерпретация. В ходе интерпретации формируется не только целостное представление об объекте, но и происходит дополнение, а при необходимости и коррекция сенсорных данных некоторой информацией, извлеченной из памяти. Интерпретация делает возможным выявление смысла сигнала, включение его в состав концептуальной модели ситуации, вероятностное прогнозирование дальнейшего хода событий, принятие соответствующих решений и т. п.
Важное значение в замкнутом контуре процесса переработки информации играет психомоторика человека. Под ней понимается объективизация всех форм психического отражения определяемыми ими движениями [132]. В более узком и конкретном плане психомоторика есть реализация психической деятельности посредством движений. Объективно психомоторика проявляется в психомоторных процессах, которые также можно отнести к числу информационных процессов. Основанием для этого является, во-первых, то, что включение их в состав СПИ позволяет образовать замкнутый контур переработки информации, т. е. придать информационным процессам управляемый характер (с точки зрения кибернетики управление может проходить только в замкнутом контуре), а во-вторых, тот факт, что выполнение любого, даже простейшего действия человеком сопровождается переработкой определенного количества информации. Отановимся лишь на важнейшем виде управляющих воздействий — исполнительных действиях. Под ними понимается приобретенное в результате обучения и повторения умение решать трудовую задачу, оперируя орудиями труда (ручной инструмент, органы управления и контроля и т. и.) с заданной скоростью и точностью. В зависимости от вида деятельности удельный вес исполнительных движений может быть различным. Эти действия могут совершаться либо эпизодически, либо занимать большую часть рабочего времени. Иными словами, в структуре деятельности они могут занимать место основной цели или выступать в качестве средства достижения цели. В первом случае деятельность будет по-преимуществу исполнительной (например, оператор-технолог). Условием успешного выполнения деятельности является формирование, нередко длительное, соответствующих навыков и умений работы с весьма разнообразными инструментами или сложными органами управления. Во втором случае основным содержанием выступают познавательные действия; исполнительные, моторные акты, как правило, просты и не требуют специального научения. Подобная характеристика справедлива и для исполнительных действий, совершаемых в быту, в игре, в спорте и т. п. [215].
Обработка и хранение информации
Сферы применения информационных технологий
Сферы применения информационных технологий в современном обществе чрезвычайно велики. В таблице 2.1 приведены основные и производные сферы использования ИТ.
В современном обществе основным технологическим средством накопления, переработки и защиты информации служит корпоративный и/или персональный компьютер и программная среда, которые существенно повлияли как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результата. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития ИТ и, как следствие, изменение названия технологии за счет присоединения одного из символов: «новая», «компьютерная» или «современная» (таблица 2.2).
| Экономика | Политика | Культура | Наука |
|---|---|---|---|
| Производственные отношения | Государство | Эпохи | Теория |
| Производство | Власть | Уклады | Методы |
| Финансы | Общество | Традиции | Средства |
| Бизнес-правила | Международные и региональные организации и отношения | Религия | Систематизация |
| Взаимодействие | Партии | Национальные ценности | Научно-технические революции |
| Продукт | Общественные организации | Этика | Применение |
| Услуга | Искусство | Результаты | |
| Система | Образование | Последствия | |
| Качество | Спорт | ||
| Потребитель |
Обработка информации
Понятие обработки информации является весьма широким. Ведя речь об обработке информации, следует дать понятие инварианта обработки. Обычно им является смысл сообщения (смысл информации, заключенной в сообщении). При автоматизированной обработке информации объектом обработки служит сообщение, и здесь важно провести обработку таким образом, чтобы инварианты преобразований сообщения соответствовали инвариантам преобразования информации.
Цель обработки информации в целом определяется целью функционирования некоторой системы, с которой связан рассматриваемый информационный процесс. Однако для достижения цели всегда приходится решать ряд взаимосвязанных задач.
Процесс рецепции начинается на границе, отделяющей информационную систему от внешнего мира. Здесь, на границе, сигнал внешнего мира преобразуется в форму, удобную для дальнейшей обработки. Для биологических систем и многих технических систем, например читающих автоматов, эта граница более или менее четко выражена. В остальных случаях она в значительной степени условна и даже расплывчата. Что касается внутренней границы процесса рецепции, то она практически всегда условна и выбирается в каждом конкретном случае исходя из удобства исследования информационного процесса.
Следует отметить, что, независимо от того, как «глубоко» будет отодвинута внутренняя граница, рецепцию всегда можно рассматривать как процесс классификации.
Формализованная модель обработки информации
Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как » технологический процесс «, «технологическая операция», » метрика «, «норматив» и т. п. могут применяться и в ИТ. Для этого нужно начинать с определения цели. Затем следует попытаться провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий ( рис. 2.1).
ИТ, как и другие технологии, должны отвечать следующим требованиям:
Если раньше обрабатывающей системой был человек или какие-то механические приспособления, то для проведения процесса обработки было достаточно сформулировать набор правил (инструкций). Давно подметили, что повторяющиеся операции целесообразно автоматизировать в первую очередь и желательно перепоручить машинам. При этом человек, задавая циклическое правило работы машине, колоссально выигрывает в трудозатратах.
Составителями программ являются программисты. Большая часть работы программиста связана с написанием и отладкой исходного кода на одном из языков программирования.
Типичный процесс разработки программ состоит, в общем, из семи этапов:
Эксплуатируемая программа имеет дело с данными различных типов, предназначенных для решения конкретных задач.