Файл: Реферат по теме Принципы работы современных информационных технологий.docx

Геоинформационная система 

Геоинформационная система представляет собой базу данных, организованную в виде набора слоев информации. Основной слой содержит географическую карту местности (топооснова), на него накладываются другие слои, несущие информацию об объектах, находящихся на данной территории.

В процессе создания и наложения слоев друг на друга между ними устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнять пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных.

Программное ядро геоинформационной системы содержит:

инструментальные геоинформационные системы, обеспечивающие ввод пространственных данных, хранение информации в структурированных базах данных, реализацию сложных запросов, пространственный анализ, вывод твердых копий;

• 
  вьюверы, предназначенные для просмотра введенной ранее и структурированной по правам доступа информации;
  
• 
  векторизаторы картографических изображений, предназначенные для ввода пространственной информации со сканера;
  
• 
  средства пространственного моделирования, осуществляющие операции с пространственной информацией, которая ориентирована на частные задачи;
  
• 
  средства дистанционного зондирования, предназначенные для обработки и дешифрования цифровых изображений земной поверхности, полученных с борта самолета и искусственных спутников.
  

Основные сферы применения геоинформационных систем:

• 
  геодезические, астрономо-геодезические и гравиметрические работы;
  
• 
  топологические работы;
  
• 
  картографические и картоиздательские работы;
  
• 
  аэросъемочные работы;
  
• 
  управление государством и его регионами.
  

Информационное хранилище 

Информационное хранилище - это автоматизированная система, которая собирает данные из существующих баз и внешних источников, формирует, хранит и эксплуатирует информацию как единую.

Автоматизированная система обеспечивает инструментарий для преобразования больших объемов детализированных данных в форму, которая удобна для стратегического планирования и реорганизации бизнеса и необходима специалисту, ответственному за принятие решений.

Для данных информационного хранилища характерны предметная ориентация, интегрированность, упорядоченность во времени, неизменяемость и целостность.

---

Особенность информационных хранилищ в том, что они предлагают среду накопления данных, которая не только надежна, но и оптимальна с точки зрения доступа к данным и манипулирования ими.

Использование метабазы для описания и управления данными, операции суммирования для уменьшения объема данных увеличивают скорость доступа к данным, позволяя руководителю быстро получить обзор ситуации или в деталях рассмотреть нужный предмет. При этом обеспечивается секретность данных, предназначенных различным уровням руководителей.

Метабаза содержит метаданные, которые описывают, как устроены данные, частоту изменения, откуда приходят существенные части данных, как они могут быть использованы, кто может пользоваться данными.

В информационных хранилищах используются статистические технологии, генерирующие "информацию об информации"; процедуры суммирования; методы обработки электронных документов, аудио- и видеоинформации, графов и географических карт.

Для хранения данных используют выделенные серверы, удовлетворяющие следующим условиям:

• 
  малая задержка;
  
• 
  высокая пропускная способность;
  
• 
  надежность;
  
• 
  возможность работы на больших расстояниях.
  

Использование информационных хранилищ дает существенный выигрыш по производительности в системах принятия решений, в системах обработки большого числа обращений к серверу с большим объемом обновления данных.

Информационные технологии в образовании

Использование компьютерных технологий в образовании обеспечивает индивидуальность процесса обучения, эффективность форм компьютерного образования обеспечивается за счет диалоговой формы взаимодействия учащихся и систем обучения.

Основным объектом знаний являются книги. Их интеграция с информационными системами привела к созданию электронных книг.

Преимущества электронных книг:

• 
  анализ содержания книги при помощи компьютера;
  
• 
  возможно наличие видеоматериалов и фрагментов звука;
  
• 
  небольшие размеры;
  
• 
  доступность через сеть из любой части планеты.
  

Электронные книги хранятся на серверах, выпускаются на оптических и магнитных дисках. Существуют электронные копии печатных книг, не являющихся электронными, но тоже доступных благодаря компьютеру.

Чаще всего в виде электронных книг издаются энциклопедии, словари, альбомы, географические карты.

---

Электронные книги могут быть прочитаны на экранах мониторов ПК; проигрывателем с небольшим экраном и мини-клавиатурой; могут читаться компьютером вслух.

Электронные журналы - комплекс научных и технических публикаций, предоставляемых через глобальную сеть.

Возможности электронного журнала:

• 
  показ страниц текста и сопровождающих его иллюстраций;
  
• 
  поиск и показ отдельных элементов текста (уравнений, ссылок и т. д.);
  
• 
  обеспечение удаленного доступа, поиска и показа материалов, необходимых пользователю;
  
• 
  поиск и просмотр таблиц;
  
• 
  простота пользования журналом;
  
• 
  создание пользователями собственных архивов сведений;
  
• 
  формирование и просмотр личного словаря ключевых слов пользователя.
  

Электронная библиотека - организация, использующая компьютерные технологии сбора, хранения и распространения произведений печати, письменности и искусства.

Существует два вида информации, собираемой электронной библиотекой: электронные журналы, книги и другие документы; преобразованные в электронные имеющиеся "бумажные фонды".

Доступ к хранимым произведениям науки, техники, технологии осуществляется с помощью персональных компьютеров, подключенных в сеть.

Функции электронной библиотеки:

• 
  сбор информации и подготовка ее в нужной для компьютеров форме;
  
• 
  создание баз данных и баз знаний;
  
• 
  создание презентаций и средств управления данными;
  
• 
  наличие подсистемы каталогизации;
  
• 
  обеспечение безопасности данных;
  
• 
  хранение и поиск информации.
  

Электронная библиотека должна иметь единую архитектуру, объединяющую множества технологий управления, распространения и поиска информации; она является составной частью реально существующей библиотеки, в отличие от виртуальной библиотеки.

Виртуальная библиотека - электронная библиотека, отделения и филиалы которой находятся в различных местах, городах и связаны с помощью информационной сети. Характеристики виртуальной библиотеки:

• 
  ликвидация информационно-библиотечных посредников;
  
• 
  электронная доставка документов;
  
• 
  организация международного рынка информационным услуг;
  
• 
  обеспечение удаленного доступа ко всем филиалам и отделениям;
  
• 
  рассылка с помощью электронной почты журнальных статей и документов;
  
• 
  поиск информации в режиме диалога;
  
• 
  электронное издание книг и журналов.
  

---

Размещается виртуальная библиотека в группе серверов и доступна всем абонентам глобальной сети.

Создание электронных и виртуальных библиотек, а также сетей библиотек привело к возникновению компьютерных технологий, названных "обучающие системы". Каждая из этих систем основывается на использовании искусственного интеллекта и базы знаний. В ней широко применяются технологии гиперсреды и гипертекста. Это позволяет выделять объекты знаний и ассоциативно связывать их друг с другом. Система осуществляет навигацию пользователя по базам знаний, переходя от одного объекта к другому.

Основной задачей обучающей системы является эффективная передача знаний в зависимости от степени подготовленности учащихся и их способности усваивать получаемую информацию. Системы могут быть автономными и сетевыми.

Появилось дистанционное обучение - обучение группы учащихся посредством компьютеров, объединенных в сеть, при котором учащимся предоставляются:

• 
  базы данных, хранящие сведения, необходимые для обучения и описания излагаемого материала;
  
• 
  электронные словари и энциклопедии;
  
• 
  справочная информация, помогающая освоению преподносимого материала;
  
• 
  интерактивные формы взаимодействия, предоставляемые гипертекстами и гиперсредами;
  
• 
  возможность участвовать в дискуссиях и упражнениях;
  
• 
  консультации экспертов и преподавателей, обеспечиваемые видеоконференциями и электронной почтой;
  
• 
  форум пользователей, определяемый виртуальной доской, электронной почтой, включая речевую почту.
  

Виртуальная доска создается с помощью специальных программ, обеспечивающих выполнение трех функций:

1) одно и то же изображение выдается на экраны всех персональных компьютеров, пользователи которых заявили о своем участии в дискуссии;

2) изменения в это изображение можно вносить с клавиатуры или при помощи мыши, подключенных к любому компьютеру;

3) обеспечение такой телефонии, при которой голос одного участника слышат все остальные участники дискуссии.

Участники дискуссии видят на экранах своих компьютеров виртуальную доску и изменения, вносимые любым из них. Телефония позволяет им комментировать замечания, записываемые на доске. Виртуальная доска используется не только для обучения, но и является удобным средством проведения видеоконференций.

---

Обучающая система может работать с одним или группой учащихся, эта группа носит название виртуального класса (класс, учащиеся которого со своими персональными компьютерами находятся в разных помещениях, зданиях, городах, странах). Виртуальный класс создается в сети, охватывающей все необходимые компьютеры.

Работа с компьютером виртуального класса развивает у учащегося более сильное, чем в обычной аудитории, чувство кооперации и сотрудничества. Находясь в виртуальном классе, учащийся может:

• 
  получать и выполнять задания;
  
• 
  общаться в форме диалога с преподавателями и прикладными программами;
  
• 
  использовать средства для вычислений, обработки текстов, изображений и создания мультипликации;
  
• 
  передавать специальным программам выполненные задания для проверки и, если нужно, получать замечания по выполненной работе;
  
• 
  передавать друг другу сообщения по электронной почте;
  
• 
  получать помощь от преподавателя.
  

Важную роль в обучении играет теория игр - математическая дисциплина, исследующая процессы принятия решений в условиях недостаточной информации. При этом учитываются условия риска, изменений окружающей среды, поведения других людей либо заменяющих их прикладных программ. Теория игр занимается математическими моделями принятия оптимальных решений в условиях конфликтов. Под конфликтом понимается столкновение противоположных интересов, взглядов, позиций лиц, а также организаций и предприятий. Благодаря этому изучаются вопросы выбора стратегии и вероятности успеха в конкурентной борьбе.

Игры способствуют обучению и выработке навыков реакции на проходящие события. Они особенно важны по сравнению с обычными методами обучения, так как снимают подсознательное сопротивление ученика "насильственному" получению им новой информации.

Игра называется компьютерной, если одним из участников или организатором игры является информационная система. Каждая компьютерная игра определяется алгоритмом, описывающим процесс ее прохождения. Этот алгоритм должен удовлетворять ряду требований:

• 
  процесс должен быть таким, чтобы игрок получил навыки и во время повторной игры мог использовать полученный опыт;
  
• 
  игра должна быть привлекательной, заинтересовывая игрока в получении наилучшего результата;
  
• 
  в игре должны быть использованы различные формы представления данных.
  

---