Министерство транспорта Российской  Федерации

   Федеральное агентство железнодорожного транспорта

   Государственное образовательное учреждение  высшего  профессионального образования

   «Дальневосточный  государственный университет путей  сообщения»

   Институт  управления, автоматизации и телекоммуникаций 
 

   Кафедра «ИТиС» 
 
 

   Реферат

   по  дисциплине «Информационные технологии в управлении качеством и защита информации»

   на  тему: «Инструментальные» методы» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: ст.   гр. 33А Милосердова Екатерина Петровна

Проверил: Березюк Людмила Петровна                                          
 
 
 

   Хабаровск

   2011

 

      Содержание

 

Введение

 

     На  современном этапе человечество осознало информацию как ресурс развития общества, а информатику – как науку, развитие которой позволит обеспечить полное использование этого ресурса. С информатикой связывают решение принципиально новых проблем человечества: создание информационной модели мира, расширение творческого аспекта деятельности человека, переход к безбумажной информатике, доступность информационного ресурса каждому члену общества. В настоящее время информатика приобрела многоаспектный характер. В ней соединены глобальность и конкретность применения, методы формализации и физической реализации.

     В качестве основы и базисного введения в вопрос в работе рассматриваются  основные категории и виды информационных технологий. Особое внимание уделено классификации, наиболее часто приводимой в учебной литературе и используемой на практике.  Отдельно наиболее углубленно изучена категория «инструментальных» технологий проектирования и разработки баз данных, прикладного программного обеспечения.

     В процессе работы над рефератом были поставлены следующие задачи - изучение представленной в учебных, а также популярных изданиях информации, ее  глубокий анализ и систематизация.

     Актуальность  вопроса обусловлена большой  практической направленностью выбранной темы, ее прикладными аспектами.

 

Содержание информационных технологий

 

     Для определения сущности информационных технологий необходимо привести следующие определения:

• технология - это представленное в инструктивной форме выражение знаний и опыта, позволяющее рационально организовать получение проектного результата путем выполнения некоторого процесса с использованием тех или иных средств, реализующих соответствующий метод;
• технологический процесс - последовательность действий (согласованных, в том числе с условиями выполнения, технологических операций, использующих соответствующие средства), направленных на создание заданного (проектного) объекта;
• технологическая операция представляет собой одно или несколько действий, направленных в рамках технологии на изменение состояния объекта или его взаимосвязи с окружением.

     Технологическая операция характеризуется наличием:

• одного или нескольких входных объектов;
• выходного объекта - результата обработки;
• управления (субъекта и средств) обработкой.

     Практически любой конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и совокупность менее сложных (в пределе - элементарных) технологических процессов.

     Информационные технологии могут быть определены, как технологии, полностью или частично состоящие из элементарных процессов, в которых рабочий контур образуют информационные потоки (массивы, данные, файлы).

       Комплексы информационных технологий  представляют собой процессы  обработки, поиска, представления  данных, результаты шагов которых  (элементов технологии) определяются как запланированными типами обработки, выполняемой как на предшествующих/последующих шагах (рабочие контуры m-у и характер операции Р, так и фактически осуществившимися событиями (информация g).

     Очевидно, не все из реальных элементов технологий предполагают обязательное наличие всех входов (выходов).

     Автоматизированные информационные технологии могут представлять собой как развитие неавтоматизированных (предметных) технологий (если прототипы известны и существовали достаточно давно), так и новые способы и процессы обработки информации, ранее недоступные. Автоматизированные информационные технологии являются композициями четырех взаимосвязанных и взаимозаменяемых факторов (компонент): интеллектуальных усилий и навыков пользователя; технических средств обработки данных; программного обеспечения; информационных ресурсов.

     Таким образом, информационные технологии можно  подразделить на три основных класса:

• технологии собственно обработки информации (ввода, обработки, хранения, поиска и передачи данных);
• технологии человеко-машинного взаимодействия, реализуемые в интерфейсах;
• инструментальные и другие вспомогательные технологии, позволяющие эффективно создавать и развивать информационные технологии предшествующих классов.

     Отметим, что такое разделение, отражающее специализированность используемых методов и средств, соответствует и «специализации» пользователей соответствующих технологий, где давно сложилось разделение на «разработчиков», «конечных пользователей» и «администраторов». С точки зрения этой «специализации» представляется целесообразным подразделять технологии на базовые, обеспечивающие и инструментальные.

     Базовыми информационными технологиями (то есть используемыми практически в любом процессе) являются те, которые в значительной степени определяются требованиями «архитектурного» уровня - принципами фон Неймана. Обработка разнородной по форме информации, представляемой разнотипными данными, предопределяет соответствующий ряд средств и технологий, ориентированных на форму представления информации и виды операций.

• системы числовой обработки;
• системы и технологии обработки текстов (текстовые процессоры, системы распознавания текстов);
• средства обработки мультимедийной информации (например, растровой или векторной графики, звука, видео).

     Базовые информационные технологии обычно реализуются в виде прикладных функционально-ориентированных продуктов, которые ассоциируются с понятием «технологии конечного пользователя».

     «Обеспечивающие» информационные технологии - средства, непосредственно позволяющие эффективно достигать целевого, функционально значимого результата, включает:

• технологии и системы управления данными и, в том числе - информационные системы;
• средства и технологии распределенной обработки (сетевые технологии);
• средства удаленного доступа (телекоммуникационные технологии);
• средства и технологии человеко-машинного взаимодействия и интерфейсы конечного пользователя;
• средства и технологии защиты информации.

     Отметим, что перечисленные технологии являются, безусловно, важнейшими, но они относятся к «обеспечивающим», поскольку необходимость или необязательность их использования обусловлены характером задач пользователя или средой Функционирования. Эти технологии, имеющие инженерный, «системный» характер, ориентированы на администраторов.

      «Инструментальные» технологии, обеспечивающие жизненный цикл самих информационных технологий, составляют третью группу, как, например:

• технологии проектирования и инструментальные средства разработки программного обеспечения;
• технологии проектирования баз данных;
• технологии реинжиниринга информационных систем.

     Такая схема разделения информационных технологий на «базовые», «обеспечивающие» и «инструментальные» в целом не противоречит и другой классификации информационных технологий - с точки зрения объектов и методов. Здесь можно выделить следующие «страты»:

• процессов обработки, передачи и управления данными (ввод, хранение, поиск, манипулирование), происходящих в основном без учета семантики и прагматики;
• управления информацией - представление, извлечение, поиск, преобразование данных (ее представляющих) в контексте семантики и прагматики (в том числе для субъекта обработки - это получение, передача и использование знаний);
• управления взаимодействием с человеком (представление информации предметной области и результатов обработки, человеко-машинный диалог). Для случая инструментальных технологий (создания и использования целесообразных средств решения прикладных задач) - это методы и средства связывания технологий обработки данных и технологий обработки информации.

     Среди «инструментальных» технологий выделяют объектно-ориентированные, средо-ориентированные  и CASE-технологии.  Далее каждая группа рассмотрена более подробно.

 

Объектно-ориентированные  технологии

 
 

     Объектно-ориентированные  технологии, технологии объектно-ориентированного анализа - технологии представления и актуализации информации, информационных процессов, систем как совокупностей объектов и классов с использованием следующих понятий: объект, экземпляр класса - все то, что может быть полно описано некоторыми атрибутами состояния; класс - совокупность объектов с одинаковыми атрибутами; инкапсуляция - скрытие внутренней информации, возможность отделения объектов и классов от внешнего мира; наследование - возможность создавать из классов-родителей новые классы-потомки, сохраняющие атрибуты и свойства родителей; полиморфизм - способность объектов выбирать метод представления на основе типов данных, актуализируемых сообщений.

     Инструменты объектно-ориентированного анализа: атрибуты (описания объектов, классов); операции (процессы, применяемые к классам объектов); потоки данных (группы элементов данных, реализующие связи между объектами); наследование (агрегирование и обобщение).

     Пример: Объектно-ориентированные среды  программирования, например, С++, Smalltalk; объектно-ориентированный инжиниринг или набор приемов и методов проектирования бизнеса, наиболее эффективно обеспечивающих заданные цели и прибыль; объектно-ориентированный пользовательский интерфейс, использующий, например, понятия "класс описаний", "класс языков", "класс операционных сред" и др. При объектно-ориентированном программировании в среде языка АPL, например, процедуры исполняются в соответствии с логикой и инструкциями некоторой программы, которая определяет последовательность и содержание действий; выполнение этой программы инициируется с помощью сообщения, посылаемого заданному объекту пользователем, другой программой или объектом. Получатель сообщения решает, какая программа будет выполнена.

     Объектно-ориентированный  подход к проектированию программных продуктов основан на:

• выделении классов объектов;
• установлении характерных свойств объектов и методов их обработки;
• создании иерархии классов, наследовании свойств объектов и методов их обработки.

     Каждый  объект объединяет как данные, так и программу обработки этих данных и относится к определенному классу. С помощью класса один и тот же программный код можно использовать для относящихся к нему различных объектов.

     Объектный подход при разработке алгоритмов и  программ предполагает:

• объектно-ориентированный анализ предметной области;
• объектно-ориентированное проектирование;

     Объектно-ориентированный  анализ – анализ предметной области  и выделение объектов, определение  свойств и методов обработки  объектов, установление их взаимосвязей.

     Объектно-ориентированное проектирование соединяет процесс объектной декомпозиции и представления с использованием моделей данных проектируемой системы на логическом и физическом уровнях, в статике и динамике.

     Для проектирования программных продуктов  разработаны объектно-ориентированные технологии, которые включают в себя специализированные языки программирования и инструментальные средства разработки пользовательского интерфейса.