Определение, виды и характерные свойства ИТ

Структура информационного процесса (операции ИТ)

При переносе информации в виде сигнала от источника к потребителю она проходит последовательно следующие фазы (говорят – фазы обращения), составляющие информационный процесс:

1. Сбор информации – отображение источника информации в сигнал. Здесь определяются качественные и количественные характеристики источника, существенные для решения задач потребителя информации, для чего и собирается информация. Совокупность этих характеристик создает образ источника, который фиксируется в виде сигнала на носителе той или иной природы (бумажном, электронном или любом другом).

2. Передача – перенос информации в виде сигнала в пространстве посредством физических сред любой природы. Включается в информационный процесс, если места сбора или восприятия информации территориально разобщены с местом обработки сигнала либо если место обработки сигнала отстоит от места представления или воздействия на потребителя информации.

3. Обработка – любое преобразование информации с целью решения определенных функциональных задач (они определяются потребителем информации). Данная фаза может включать накопление информации как перенос ее во времени.

4. Представление (если потребителем информации является человек) или воздействие (если потребителем является техническая система). В первом случае выполняется подготовка информации к виду, удобному для потребителя (графики, тексты, диаграммы, таблицы и т.д.). Во втором случае вырабатываются управляющие воздействия на технические средства.

Сбор информации

Сбор информации – это процесс целенаправленного извлечения и анализа информации о предметной области, в роли которой может выступать тот или иной процесс, объект и т.д. Данная операция включает два последовательных этапа: наблюдение за объектом и регистрация полученной информации.

При выполнении первого этапа выполняется преобразование информации, полученной в ходе наблюдения за реальным объектом или процессом, в формализованный вид путем выделения качественных и количественных характеристик источника информации, наиболее существенных для решения задач её потребителя. Совокупность этих характеристик создает образ источника, который находится, как правило, в голове наблюдателя, т.е. имеет биологический носитель. Помощь наблюдателю в корректном проведении первичного восприятия крайне ограниченна: единственное решение – в обучении, специализации и профориентации наблюдателей.

При регистрации собранная информация фиксируется на каком-либо материальном носителе. Это может быть бумага, машинный носитель (например, магнитный диск) и т.д. Только после регистрации информации образуется сигнал - данные. Таким образом, регистрация– это запись сформированного наблюдателем образа источника информации на носитель, отличный от биологического, в виде данных. Это позволяет долгое время сохранять информацию и обеспечивать ее коллективное использование.

В случае регистрации на бумажный носитель осуществляется визуальный контроль – это зрительный просмотр документа в целях проверки полноты, актуальности, наличия подписей ответственных лиц и т.д. Используются следующие виды бумажных носителей:

1) содержащие произвольный текст, т.е. текст или иллюстрации произвольного вида и содержания (примером такого носителя является конспект, который студент ведет на лекциях);

2) стилизованные, ориентированные на использование информации автоматом, например, индекс на почтовом конверте, налоговая декларация и т.п.

В случае электронного носителя при записи применяется некоторый машинный код (построенный, например, на базе ASCII-кода), который может выполнять дополнительные функции эффективного, криптографического или помехозащитного характера.

Часто бумажный носитель используют как промежуточное звено для последующего переноса данных на электронный носитель. В этом случае для уменьшения числа возможных ошибок при переносе данных применяют следующие приемы:

1) разрабатывают правила составления документа на бумажном носителе (это связано с унификацией и стандартизацией форм документов);

2) обеспечивают совместимость форматов исходного бумажного и электронного документов.

При регистрации данных на электронный носитель используется экран монитора, который позволяет применять следующие приемы, облегчающие оператору проводить регистрацию и обрабатывать ошибки ввода:

1) начало зоны ввода данных указывается курсором;

2) на экране содержится описание значения, которое должно быть помещено в рабочую зону (своеобразная подсказка оператору);

3) используются средства визуализации для показа ошибок;

4) используются редактирующие функции, такие как дублирование символов, пропуск нескольких позиций, стирание символов, вставка символов, дополнение нулями или удаление незначащих нулей, автозамена;

5) автоматически добавляются данные, например, дата, номера страниц, время и т.д.

После того, как данные записаны на электронный носитель, можно организовать дополнительный контроль правильности данных. Для этого используются следующие приемы:

1) контроль формата данного (типа и числа символов);

2) контроль идентичности: введенное данное сравнивается с имеющимся в системе;

3) проверка допустимости данного: может выполняться для всего набора записанных данных или для отдельного данного путем вычислительных операций и сравнения с некоторой суммой;

4) контроль по граничным значениям (диапазон);

5) контроль сопоставлением, когда дважды вводится одно и то же данное.

Передача информации

Схема передачи информации представлена на рисунке:

ИС КИ КК У М ЛС ДМ В ДК ДИ ПС

КС

Здесь сокращения означают следующее:

ИС – источник сообщения. Он регистрирует (фиксирует) информацию на каком-либо носителе, в результате чего образуется сигнал. Может выполнять в целом первую фазу обращения информации, а также криптографическое кодирование. В роли ИС могут выступать сканеры, факсимильные аппараты, клавиатуры, компьютеры и т.д.

КИ – кодер[2] источника. Выполняет эффективное кодирование информации в сигнале в случае необходимости. Данный элемент может отсутствовать в схеме.

КК – кодер канала. На него возложены функции помехозащитного кодирования, если передаваемый сигнал подвержен помехам.

У – уплотнитель сигнала. Способствует передаче нескольких сигналов по одной линии связи ЛС. Может отсутствовать в схеме.

М – модулятор сигнала. Изменяет информационные характеристики сигналов-носителей, накладывая на него дискретный сигнал.

ЛС – линия связи – физическая среда (например, воздух, электрическое или магнитное поле) и технические средства в ней, который используются для передачи сигнала на расстояние.

ДМ – демодулятор. Выполняет выделение дискретного сигнала из сигнала-носителя. Имеет место в схеме только при наличии модулятора М.

В – устройство выделения уплотненного сигнала. Имеет место в схеме только при наличии уплотнителя У.

ДК – декодер канала. Выявляет и/или исправляет ошибки, допущенные при передаче сигнала по линии связи ЛС. Присутствует в схеме только при наличии кодера канала КК.

ДИ – декодер источника. Декодирует эффективные коды. Присутствует в схеме только при наличии кодера источника КИ.

ПС – получатель сообщения. В его роли может выступать компьютер, принтер, дисплей и т.д.

КС – канал связи.

Технически блоки модулятор (М) и демодулятор (ДМ) реализованы в одном устройстве, которое называется модем (МО дулятор- ДЕМ одулятор).

Аналогично блоки кодеров (КИ и КК) и декодеров (ДИ и ДК) реализованы технически в одном устройстве, называемом кодек (КО дер- ДЕК одер).

Блоки уплотнитель У и блок выделения сигнала В образуют мультиплексор.

Компьютерные сети

Если источником и получателем сообщения являются компьютеры, то такая система передачи информации формирует компьютерную сеть.

Компьютерные сети обладают следующими возможностями, что делает их привлекательными для пользователей:

1) обеспечивают параллельную обработку данных несколькими ЭВМ;

2) поддерживают распределенные базы информации, когда данные, требуемые для решения прикладных задач, а также программы обработки этих данных распределяются по сети, разгружая ресурсы отдельных компьютеров и приближаясь к тем точкам сети, где они наиболее актуальны;

3) обеспечивают возможность специализации отдельных ЭВМ для решения определенных задач;

4) автоматизируют обмен информацией и программами между компьютерами сети;

5) вычислительные мощности и средства передачи информации резервируются на случай выхода из строя отдельных из них;

6) обеспечивают перераспределение вычислительных мощностей между пользователями сети в зависимости от изменения их потребностей и сложности решаемых задач;

7) повышают уровень загрузки отдельных компьютеров и дорогостоящего оборудования.

Выполним классификацию компьютерных сетей:

1) по функциональному назначению:

a. информационные сети - обеспечивают лишь обмен информацией любого рода;

b. вычислительные сети решают задачи обработки данных, сопровождаемые обменом данными и программами между компьютерами сети;

c. информационно-вычислительные совмещают обе функции.

2) по способам размещения информации в сети:

a. централизованноехранение данных и программ предполагает использование одного, наиболее мощного компьютера для хранения информации. Этот компьютер называется сервером – server (англ.) - в отличие от остальных ЭВМ сети, называемых рабочими станциями – workstations (англ.).

b. при распределенномхранении информация распределяется по компьютерам сети.

3) по степени территориальной рассредоточенности:

a. глобальные(WAN – W ide A rea N etwork) сети охватывают территорию одной или нескольких стран, а также континентов. Расстояние между узлами сети достигает тысяч километров.

b. региональные (MAN – M etropolian A rea N etwork) соответствуют городу, району. Узлы сети отдалены на десятки и сотни километров.

c. локальные(LAN – L ocal A rea N etwork) распространяются в рамках одного здания, их элементы удалены максимально на несколько километров.

4) по типу используемых ЭВМ:

a. в состав однородныхсетей входят компьютеры одного типа,

b. неоднородныесети такого ограничения не имеют.

5) по методам передачи данных:

a. с коммутацией каналов

b. с коммутацией сообщений,

c. с коммутацией пакетов.

6) по топологии:

a. радиальная

b. кольцевая

c. многосвязная

d. иерархическая

e. общая шина

Топология сетей

Этот классификационный признак определяет схемы соединения компьютеров в сети.

Радиальная топология представлена на рисунке (УК – устройство коммутации – техническое устройство, возможно, компьютер, для сопряжения каналов связи):

 

ЭВМ ЭВМ

 

ЭВМ ЭВМ

Используется в учрежденческих системах управления с централизованным хранением информации, которое выполняет УК (в этом случае в его роли выступает ЭВМ). Эта топология не надежна, так как выход из строя УК разрушает всю сеть. Кроме того, она характеризуется значительным потреблением кабеля, что повышает ее стоимость.

Кольцевая топология:

ЭВМ ЭВМ

 

 

ЭВМ ЭВМ

Обеспечивает передачу информации по кольцу только в одном направлении, что уменьшает надежность сети. Для повышения надежности при неисправности кабеля вводят дополнительное кольцо, что приводит к удорожанию сети.

Многосвязная топология:

ЭВМ ЭВМ

 

 

ЭВМ ЭВМ

Она наиболее сложная и дорогая, применяется очень редко для обеспечения высокой скорости и надежности.

Топология типа общая шина:

 

ЭВМ ЭВМ ЭВМ

 

Использует в качестве обслуживающего устройства одну из ЭВМ, которая обеспечивает централизованный доступ к общей информации и ресурсам. Эта топология характеризуется низкой стоимостью, высокой гибкостью и скоростью передачи данных.

Иерархическая топология:

ЭВМ

 

ЭВМ ЭВМ ЭВМ ЭВМ ЭВМ ЭВМ

Она образуется с помощью нескольких топологий типа «общая шина»: они объединяются в дерево с корнем в виде ЭВМ, где размещаются самые важные компоненты сети. Эта топология используется в сложных системах с десятками и сотнями пользователей.

Обработка информации

Выполняется компьютером в соответствии с программой, предварительно размещенной в памяти компьютера.

Устройство управления

Структура УУ определяется важнейшей характеристикой процессора – адресностью машинных команд. Рассмотрим структуру УУ для двухадресных команд и взаимодействие его элементов в процессе функционирования:

 

УВв, УВыв, внешняя память, АЛУ

 

 

 

Регистр кода операции	Регистр первого операнда	Регистр второго операнда
Регистр команды

 

Блок центрального управления генерирует сигнал о начале выполнения очередной команды (связь 1). Ее адрес А находится в счетчике адреса команд.

Блок выборки из памяти по сигналу считывает из ОЗУ по адресу А, который выбирается из счетчика адреса команд (связь 8), очередную команду (связь 2) и помещает ее на временное хранение в регистр команд (связь 3).

Дешифратор кода операции выбирает код (связь 4) и расшифровывает его. Затем передает информацию блоку формирования управляющих сигналов (связь 10):

· если операция арифметическая, от блока формирования управляющих сигналов поступает сигнал в блок выборки из памяти (связь 5) с командой считать из ОЗУ операнды, расположенные по адресам, указанным в регистрах первого и второго операндов (связь 6), и поместить их в соответствующие регистры АЛУ. Затем формируется сигнал в АЛУ на выполнение нужной операции (связь 7). Счетчик адреса команд увеличивается на объем команды (связь 9);

· если операция ввода-вывода, блок формирования управляющих сигналов формирует сигнал УВв и УВыв (связь 7). Счетчик адреса увеличивается на объем команды (по связи 9);

· если операция условного перехода, блок центрального управления анализирует результат предыдущей операции, находящийся в АЛУ. Если знак результата отрицателен, в счетчик адреса команд записывается адрес из регистра первого операнда. Если знак положителен, в счетчик адреса команд записывается адрес из регистра второго операнда. Если результат равен 0, в счетчик адреса команд добавляется 1 (эти связи не показаны). Так реализуется принцип условного перехода.

· если операция безусловного перехода, в счетчик адреса команд пересылается содержимое регистра первого операнда (связь не показана).

Пакеты прикладных программ

Это комплекс взаимосвязанных программ для решения задач определенного класса. Выделяются следующие виды ППП:

1) проблемно-ориентированные. Используются для тех проблемных областей, в которых возможна типизация функций управления, структур данных и алгоритмов обработки. Например, это ППП автоматизации бухучета, финансовой деятельности, управления персоналом и т.д.;

2) автоматизации проектирования (или САПР). Используются в работе конструкторов и технологов, связанных с разработкой чертежей, схем, диаграмм;

3) общего назначения. Поддерживают компьютерные технологии конечных пользователей и включают текстовые и табличные процессоры, графические редакторы, системы управления базами данных (СУБД);

4) офисные. Обеспечивают организационное управление деятельностью офиса. Включают органайзеры (записные и телефонные книжки, календари, презентации и т.д.), переводчики, средства распознавания текста;

5) настольные издательские системы – более функционально мощные текстовые процессоры;

6) системы искусственного интеллекта. Включают информационные системы, поддерживающие диалог на естественном языке; экспертные системы, позволяющие давать рекомендации пользователю в различных ситуациях; интеллектуальные пакеты прикладных программ, позволяющие решать прикладные задачи без программирования.

Представление информации

Часто в фазу обработки данных включают их представление для пользователя. Эта процедура связана с использованием различных периферийных устройств вывода компьютера, которые позволяют представить результаты обработки в форме, наиболее удобной для пользователя. Эти устройства в зависимости от вида сигнала-носителя информации делятся на устройства вывода на бумажный и электронный носитель.

Мониторы, использующие ЭЛТ

Часть со­временных настольных компьюте­ров использует мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). По принципу действия подобные мониторы мало чем отличаются от обычного телевизора: испускаемый электродом (электронной пушкой) пучок электронов, попадая на эк­ран, покрытый люминофором, вы­зывает его свечение. Заметим, что любое текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера (как, впрочем, и теле­визора) состоит из множества дис­кретных точек люминофора - пикселей. Поэтому такие дисплеи называют еще растровыми. В случае цветного монитора имеются три электронных пуш­ки с отдельными схемами управ­ления, а на поверхность экрана нанесен люминофор трех основ­ных цветов: R (Red, красный), G (Green, зеленый), В (Blue, си­ний):

1 – электронные пушки,

2 – отклоняющие пластины,

3 – решетка,

4 – экран

 

Каждый цвет представлен на поверхности экрана зерном, причем они расположены так, что образуют вершины равностороннего треугольника, как показано на рисунке:

	Воображаемый центр треугольника, являющийся позицией пикселя

R G B

B R G

Эти цвета называются обыч­но первичными, поскольку путем сложения соответствующего их ко­личества можно получить любой другой цвет. Такая модель цветообразования называется аддитивной (addition - сложение), или RGB. Яркость конкретного цвета определяется интенсивностью падающего на ту или иную точку луча. Для коррекции пучков электронов (чтобы они попадали на нужную каплю люминофора) используется теневая маска. Так как электронные пушки находятся на расстоянии друг от друга, углы падения пучков электронов немного различаются, что дало возможность создать теневую маску таким образом, что нужный луч попадает на нужную каплю люминофора, а два остальных луча закрыты маской, т.е. капля находится «в тени».

Каждый пиксель имеет координаты на плоскости экрана монитора, которые используются для генерации изображения в этой точке.

Плазменные мониторы

Схема плазменной панели представлена на рисунке:

		1 – стеклянные пластины; 2 – проводники.

 

 

 

 

Проводники нанесены на две стеклянные пластины (отдельно – горизонтальные и вертикальные проводники). Пространство между пластинами заполнено инертным газом, который начинает светиться, как только к проводникам прикладывается напряжение переменного тока, превышающее некоторое пороговое значение. Для локализации свечения между пластинами помещается третья с круглыми отверстиями.

Пиксель – это воображаемая точка, полученная на пересечении проводников на двух пластинах. Номера проводников есть координаты этой точки, которые используются для генерации в ней изображения.

Струйная технология

Струйная технология явля­ется на сегодняшний день самой распространенной для реализации цветных устройств вывода. Упрощенная схема струйного устройства вывода представлена на рисунке:

Блок управления

Ускоряющий блок

Эмиттер

Блок синхронизации

лист бумаги

 

В эмиттере под давлением из сопла поступают чернила. Ускоряющий блок электризует и ускоряет капельный поток, при этом каждой из капель сообщается определенный электрический заряд. В блоке управления изменяется траектория полета капель с помощью отклоняющих пластин, а также выполняется включение и отключение струи. Блок синхронизации синхронизует работу остальных устройств.

Струйные устройства вывода подразделяют­ся на устройства непрерывного и дискретного дей­ствия. Последние, в свою очередь, делят­ся на две категории: с нагревани­ем чернил («пузырьковая» техноло­гия) и основанные на действии пьезоэффекта.

В простейшем случае принцип действия устройства по технологии непрерывного действия основан на том, что струя чернил, постоянно испуска­емая из сопла печатающей голов­ки, направляется либо на бумагу (для нанесения изображения), либо в специальный приемник, откуда чернила снова попадают в общий резервуар. В рабочую камеру чер­нила подаются микронасосом, а элементом, задающим их движение, является, как правило, пьезодатчик. Данный принцип дейст­вия ис­пользует сегодня очень небольшое количество устройств вывода.

При реализации дискретного метода с нагреванием чернил в каждом сопле печатающей головки находится маленький нагреватель­ный элемент (например, тонкопленочный резистор). При пропуска­нии тока через тонкопленочный резистор последний за несколько микросекунд нагревается до темпе­ратуры около 500 градусов и отда­ет выделяемое тепло непосредствен­но окружающим его чернилам. При резком нагревании образуется чер­нильный паровой пузырь, который старается вытолкнуть через выход­ное отверстие сопла каплю жидких чернил. Поскольку при отключении тока тонкопленочный резистор так­же быстро остывает, паровой пу­зырь, уменьшаясь в размерах, «под­сасывает» через входное отверстие сопла новую порцию чернил, ко­торые занимают место «выстреленной» капли. Схема термоструйной головки показана на рисунке:

 

2 3 1 – сопловая пластина;

1 2 – тонкопленочная плата;

3 – корпус;

6 4 – резервуар для чернил;

5 – микрорезистор;

5 4 6 – сопловое отверстие.

 

Второй метод для управления соплом при дискретной технологии ос­нован на действии диафрагмы, со­единенной с пьезоэлектрическим элементом. Пьезоэффект заключается в дефор­мации пьезокристалла под воздей­ствием электрического поля. Изме­нение размеров пьезоэлемента, рас­положенного сбоку выходного от­верстия сопла и связанного с диа­фрагмой, приводит к выбрасыванию капли и приливу через входное от­верстие новой порции чернил.

Сопла (канальные отверстия) на печатающей головке струйных устройств вывода, через которые разбрызгиваются чернила, соответ­ствуют «ударным» иглам матричных принтеров. Поскольку размер каж­дого сопла существенно меньше диаметра иглы (тоньше человечес­кого волоса), а количество сопел может быть больше, то получаемое изображение теоретически должно быть в этом случае четче. К сожа­лению, на практике это достигается только применением специальных чернил.

Накопление данных

Включает процедуры хранения, актуализации и защиты данных.

Хранение данных

Это перенос данных во времени путем организации долговременного размещения данных в виде информационных массивов. В случае электронных носителей, если информационный процесс автоматизирован, в роли информационных массивов выступают файлы или базы данных (БД). При хранении данные организуются таким образом, чтобы достаточно просто и оперативно выполнить поиск нужной информации, который осуществляется по специальным ключевым реквизитам. Методика поиска определяется организацией информационных массивов. Для минимизации времени поиска часто при использовании электронных носителей вводятся дополнительные служебные массивы. При этом имеет значение экономический аспект хранения: стоимость хранения должна быть соизмерима с ценностью данных.

При хранении различают структурированные и неструктурированные данные. В структурированных данных отражаются отдельные факты предметной области. Эта форма наиболее распространена в современных БД. Неструктурированные данные произвольны по формату и содержат тексты, графику и другие форматы. Данная форма широко используется, например, в Интернет-технологиях, а сами данные предоставляются пользователю в виде отклика поисковыми системами Интернета.

Для структурированных данных файл - это совокупность однотипно построенных записей, где под записью понимают элемент линейного списка, в состав которого входит группа взаимосвязанных полей. Эта группа конструируется на основе какой-то реальной задачи и может повторяться как конструкция с изменением лишь значений отдельных полей записей.

Особенности файловой организации структурированных данных, связанные с ее недостатками:

1) по мере возникновения новых задач в предметной области создаются новые файлы;

2) организация файлов независима, поэтому нельзя представить информацию, отражающую взаимодействие файлов между собой;

3) использование файлов зачастую требует знания их принципа организации и языков программирования;

4) большое время затрачивается на получение ответа на запрос, качество решений бывает невысоким из-за отсутствия целостного представления данных;

5) имеет место дублирование данных;

6) усложнены процедуры модификации данных.

Для неструктурированных данных файл – это собственно информационный элемент, произвольный по структуре и содержанию, например, некоторый документ, подготовленный в Ms Word.

С увеличением сложности решаемых задач и расширением возможностей используемых средств вычислительной техники с начала 60-х г.г. 20-го века получает развитие концепция БД. Первоначально они были ориентированы на структурированные данные. Отличительные особенности БД:

1) взаимная связь данных, что упрощает их модификацию;

2) возможность разделения данных на данные общего пользования (формируют глобальные БД) и данные для конкретных прикладных задач (составляют локальные БД). Такая технология называется распределенной. Она может привести к некоторой избыточности в данных. Распределенная технология вызывает проблему защиты данных и управления правами доступа;

3) для поддержания глобальных БД и разработки общей структуры БД вводится должность администратора БД.

Для управления данными в БД разрабатывались специальные языковые средства: языки описания структур данных и языки манипулирования данными, которые составляли системы управления базами данных - СУБД. Современные СУБД, в основном, ориентированы на структурированные данные. Они характеризуются направленностью на распределенную обработку и имеют графический интерфейс для описания данных и манипулирования ими. Тем не менее, остаются встроенные языки программирования, которые позволяют решать задачи, не укладывающиеся в принятые интерфейсные средства.

В настоящее время разрабатываются СУБД и для неструктурированных данных.

Актуализация данных

Под актуализацией понимается поддержание хранимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач в системе, где организована информационная технология. Актуализация данных осуществляется с помощью следующих операций:

· добавление новых данных к уже хранимым данным,

· корректировка (изменения значений или элементов структур) данных,

· уничтожение данных, если они устарели и уже не могут быть использованы при решении функциональных задач системы.

Защита данных

Защита данных связана с обеспечением их безопасности при случайном или преднамеренном искажении, разрушении или утечки. Включает следующие аспекты:

1) идеологический - разъяснения, убеждения, приемы воспитания персонала, направленные на обеспечение безопасности данных;

2) управленческий – это различные организационные решения (распоряжения, приказы и т.д.), направленные на обеспечение безопасности данных;

3) организационный. Заключается в выполнении технических норм работы с носителями информации, например:

Ø носители должны храниться в местах, не доступных для посторонних лиц;

Ø важная информация должна иметь несколько копий на разных носителях;

Ø защиту данных на жестких дисках следует поддерживать периодическим копированием их на другие машинные носители. При этом частота копирования должна выбираться из соображений минимизации среднего времени на копирование и времени на восстановление информации после последнего копирования в случае возникновения дефектов в модифицированной версии;

Ø данные, относящиеся к различным задачам, целесообразно хранить отдельно;

Ø необходимо строго руководствоваться правилами обращения с носителями;

4) программно-технический. Включает процессы управления доступом и управления целостностью. Управление доступом - это защита данных от несанкционированного доступа путем использования замков и ключей; таблиц управления доступом; протоколирования и аудита; экранирования, криптографии данных. Управление целостностью - это защита от неверных изменений и разрушений; рассматривается в следующих аспектах: обеспечение достоверности данных, управление параллелизмом; восстановление данных; защита от вирусов.

Замки и ключи

Замóк – средство аутентификации[4] пользователя в системе. С помощью аутентификации вторая сторона убеждается, что пользователь – тот, за кого он себя выдает. Ключ – идентификатор пользователя, с помощью которого он получает доступ к информации. Ключ позволяет пользователю назвать себя, сообщив имя. Различают следующие способы идентификации:

1) пароль. Его применение при работе системы демонстрируется блок-схемой рисунка:

 

 

Аутентификация1

-

+

 

 

Аутентификация1 позволяет пользователю (в случае ввода верного пароля-ключа) работать с Данными1, аутентификация2 – с Данными2. В обоих случаях при вводе неверного пароля доступ к данным блокируется. Недостаток этого метода состоит в необходимости многократного ввода пароля пользователем по ходу решения задачи. Кроме того, парольная защита не очень надежна, т.к. пароль можно подобрать. Для повышения надежности поступают следующим образом:

Ø пароль должен быть не слишком коротким, использовать буквы, цифры, знаки пунктуации и т.д.;

Ø периодически пароль нужно менять;

Ø ограничить доступ к файлу паролей;

Ø ограничить число неудачных попыток входа в систему;

Ø обеспечить индивидуальность знания пароля;

Ø использовать программные генераторы паролей, которые порождают благозвучные запоминающиеся пароли;

2) личные карточки. Это предмет, владение которым подтверждает подлинность пользователя. Самые распространенные карточки имеют магнитную полосу. Для их использования необходимо специальное техническое устройство с клавиатурой и процессором. На клавиатуре пользователь набирает свой идентификационный номер, который проверяется процессором на совпадение с номером, записанным на карточке. Также проверяется подлинность самой карточки (подобные карточки используются при работе с банкоматами). Преимущества перед паролями заключаются в следующем: применяются два способа защиты, аутентификационная информация обрабатывается самим устройством чтения, что исключает электронный перехват при передаче в компьютер;

3) биометрические характеристики (отпечатки пальцев, голос, сетчатка глаза и т.д.). Устройства контроля сложны и дороги в этом случае, поэтому применяются в специфических организациях.

Таблицы управления доступом

Создаются и поддерживаются таблицы, в которых перечисляются все пользователи и все массивы данных, а также указывается, какой вид доступа связы