Файл: Информационные технологии и экологическая безопасность Содержание.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 18
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Информационные технологии и экологическая безопасность
Содержание
Введение 3
Экологический мониторинг 4
Охрана окружающей среды 8
Охрана здоровья человека при взаимодействии с ИТ. 10
Выводы 13
Список литературы 15
Введение
Компьютерная техника развивается сегодня особенно стремительно, с необычайной быстротой появляются, и также быстро устаревают и отмирают различные технические решения и стандарты. По прогнозам различных экономико-социологических организаций компьютерная техника и телекоммуникации будут оставаться одной из наиболее развивающихся отраслей мировой индустрии еще, по крайней мере, в течение 10 - 20 лет. Повальная компьютеризация, уже давно охватившая бизнес-сектор, сегодня все больше захватывает массового потребителя. Следовательно, именно в настоящее время стало необходимо формирование экологической культуры с использованием информационных технологий в сфере безопасности. Как всякий новый этап в развитии общества, компьютеризация несет с собой новые проблемы и возможности.
Много слов в СМИ сказано о важности экологической информации, многолетних наблюдений, исследований, новейших разработок для решения задач экологического мониторинга за использованием природных ресурсов, рациональным ведением хозяйственной деятельности, охраной природы и здоровья человека, принятием важных практических решений, связанных с окружающей средой. Всё перечисленное невозможно без прочного информационного обеспечения, так как большие объемы данных разбросаны по различным информационным базам или даже находятся на бумажных носителях в архивах, что не только затрудняет их поиск и использование, но и приводит к сомнению в их достоверности.
Экологический мониторинг
Без преувеличения можно утверждать, что наличие достоверной информации будет содействовать повышению научной обоснованности прогнозов и комплексной оценки состояния окружающей среды, рациональному использованию природных ресурсов.
Для полноценного выбора программного инструментария и использования технологий проектирования базы данных, адекватных потребностям конкретной разработки, необходимы глубокий анализ и классификация имеющихся средств проектирования.
Первым этапом проектирования базы данных любого типа является анализ предметной области, который заканчивается построением информационной структуры (концептуальной схемы). На данном этапе анализируются запросы пользователей, выбираются информационные объекты и их характеристики, и на основе проведенного анализа структурируется предметная область. Анализ предметной области является общезначимым этапом, не зависящим от программной и технической сред, в которых будет реализовываться база данных. Интерес представляют три информационных объекта:
-
Точка отбора – координаты, природная среда. -
Количественное содержание в точке отбора токсичных элементов, например: точка отбора, дата отбора, кем осуществлен отбор проб, наименование исследуемого элемента, результаты испытаний. -
Нормативно установленные эталонные содержания токсичных элементов - наименование элемента, нормативно – установленный количественный показатель, единица измерений, нормативный документ.
Между разными информационными объектами, а также между информационным объектом и его характеристиками возникают определенные ассоциации, называемые связями. При этом связи могут быть различных свойств, характера избирательности. При проектировании базы данных принято рассматривать взаимосвязи между информационными объектами трех типов (рис. 1).
Рис. 1. Взаимосвязи между информационными объектами.
Заключительная фаза анализа предметной области состоит в проектировании ее информационной структуры (или концептуальной схемы). Описывать предметную область или проектировать концептуальную схему можно средствами достаточно большого количества моделей, созданных специально для этих целей. В простых случаях для построения концептуальной схемы используют традиционные методы агрегации и обобщений. При агрегации информационные объекты (элементы данных) объединяются в один в соответствии с семантическими связями между объектами. Например, при проведении экологического мониторинга создаем информационный объект (сущность) – объект контроля со следующими атрибутами: место и среда отбора (воздух, подземные воды, поверхностные воды, почва и др.), норма (ПДК, ПДС и др.), показанные на рис. 2.
Рис. 2. Схема контроля среды
Концептуальная модель применяется для структурирования предметной области с учетом не только информационных интересов пользователей системы, но и информационных потребностей самой предметной области.
В рамках каждой базы данных концептуальные требования обобщаются в концептуальную модель, выраженную абстрактными средствами, позволяющими увидеть всё информационное содержание предметной области. Одной из наиболее информационно – насыщенных моделей является окружающая среда. Она многокомпонентная по своей сути и испытывает постоянное воздействие хозяйственной деятельности человека. Появление серьезных глобальных экологических изменений вызвало необходимость анализа, оценки и прогнозирования их динамики с целью принятия возможных решений для выработки стратегии дальнейшего развития общества. В свою очередь эти обстоятельства вызвали необходимость создания новой научной дисциплины – экоинформатики, изучающей закономерности получения, передачи, преобразования и применения, отбора, хранения информации при изучении процессов, протекающих в окружающей среде. Поэтому создание географических информационных систем (ГИС) – одна из актуальных задач, решением которой в настоящее время занимаются многие научные и производственные организации.
Охрана окружающей среды
Современные информационные технологии широко внедрились в различные области человеческой деятельности, и в частности в охране окружающей среды. В настоящее время исследования по охране окружающей среды ведутся во всех областях науки и техники различными организациями и на различных уровнях.
Проблема взаимоотношения человеческого общества с окружающей средой приобрела острый характер. За последние десятилетия возрос риск возникновения крупных экологических катастроф, вызываемых человеком и возникающих вследствие защитной реакции природы.
Деятельность человека постоянно связана с накоплением информации об окружающей среде, ее отбором и хранением. Информационные системы, основное назначение которых — информационное обеспечение пользователя, то есть предоставление ему необходимых сведений по конкретной проблеме или вопросу, помогают человеку решать задачи быстрее и качественнее. При этом одни и те же данные могут использоваться при решении разных задач и наоборот. Любая информационная система предназначена для решения некоторого класса задач и включает в себя как хранилище данных, так и средства для реализации различных процедур. В настоящее время научно-технический прогресс в этой области связан с перевооружением производства на основе наукоемких технологий.
Проект «Синтетическое дерево». Ученые из США разрабатывают необычный проект «синтетического дерева», способного поглощать в 1000 раз больше углекислого газа, чем обычные деревья. Дерево обладает пластиковыми «листьями», которые захватывают молекулы СО2 в моменты дуновения ветра. В дальнейшем поглощенный СО2 сжимается, охлаждается и хранится в сжиженном виде. В основе работы «синтетического дерева» находятся методы улавливания газов, аналогичные тем, что сейчас применяются на некоторых химических производствах, а также на станциях по сжиганию угля.
Экологические технологии Hyundai. Вопрос выпуска «зеленых» автомобилей становится актуальней с каждым годом. В планах Hyundai стать главным игроком на мировом рынке по производству таких автомобилей. Компания Hyundai вкладывает большие средства в разработку экологичного и экономичного автомобиля. Более чем десятилетний опыт разработок компании свидетельствует об этом. Это подтверждают и последние премьеры концепт-каров Hyundai на различных международных автосалонах. Разработка экологически безопасных автомобилей, с низким выбросом токсичных выхлопных газов позволит: уменьшить объем используемых нефтепродуктов и снизить выбросы CO2. Hyundai Getz является одним из первых таких автомобилей.
Дорожное покрытие. Голландские исследователи из университета в г. Твенте разработали материал для дорожного покрытия, способный очищать воздух от автомобильных выхлопов, сообщает The Engineer. В скором времени этим материалом будет покрыта мостовая в одном из городов Голландии для проведения сравнительных испытаний. Новый материал представляет собой бетон с добавками диоксида титана, являющимся фотокатализатором, который способен превращать токсичные оксиды азота из автомобильных выхлопов в безвредные нитраты. Оксиды азота являются основным компонентом городского смога, они в конечном итоге превращаются в азотную кислоту.
Необходимо также учитывать, что влияние информационных технологий на человека и окружающую среду носит двунаправленный характер. С одной стороны, информационные технологии — это один из наиболее перспективных инструментов сбора данных и научного познания, в том числе в медицине и экологии. С другой — это важный фактор, влияющий на здоровье человека и окружающую среду.
Охрана здоровья человека при взаимодействии с ИТ.
У данной проблемы компьютеризации две составляющие. Первая определяется физиологическими особенностями работы человека за компьютером. Вторая – техническим параметрам средств компьютеризации. Эти составляющие – «человеческая» и «техническая» - тесно переплетены и взаимозависимы.
По данным исследований, труд операторов, работающих с компьютерами, следует отнести к психическим формам труда с высокой нагрузкой. Деятельность оператора связана с восприятием изображения на экране, постоянным слежением за динамикой изображения, различением картин, схем, чтение текста рукописных и печатных материалов.
Особенностью труда операторов является повышенное зрительное напряжение, связанное со слежением за информацией, а также рядом других неблагоприятно влияющих на зрение факторов. Оператор утомляется из-за эффекта мелькания, неустойчивости и нечеткости изображения, необходимости частой адаптации глаз к освещенности экрана дисплея и общей освещенности помещения. На орган зрения воздействуют появление ярких пятен за счет отражения светового потока на клавиатуре и экране, различие в освещенности рабочей поверхности и ее окружения.
Наряду с перечисленными факторами на операторов оказывают влияние и другие физические явления в процессе труда: шум машин, тепловыделения, вредные вещества, ионизирующие и неионизирующие излучения, особенности технологического оборудования и организации рабочего места.
Эргономическую проблему представляет гипокинезия и гиподинамия операторов. Отсутствие физической нагрузки и неподвижность - явления не соответствующие естественному, физиологическому состоянию человека.
Исследования показывают, что труд программистов и операторов, сопровождающийся высокими уровнями психического напряжения, ведет к тяжелым формам утомления, развитию у операторов после многолетней работы неврозов в 30-40%.
Дети являются наиболее ранимыми при различных видах неблагоприятных воздействий, даже видеоигровая деятельность с компьютерами при перегрузках отрицательно сказывается на их здоровье: каждый второй обнаруживает психические расстройства в виде рассеянности, раздражительности, ухудшение памяти. Японские и английские специалисты наблюдали у детей и подростков появление расстройств в виде синдрома видеоигровой эпилепсии. Имеются данные о провоцировании работой с видеотерминалами приступов эпилептического расстройства сознания (припадок). А также в виде характерологических изменений у детей по типу повышенной раздражительности и вялости (апатии).