Основная проблема информатики

Основная проблема информатики – отыскание, построение, исследование или применение функции (закона, правила) f, переводящей некоторый входной алфавит Х или совокупность слов S(X) (в которых формируются конкатенацией вопросы, ставятся условия задач) в выходной алфавит Y или совокупность слов S(Y) (в которых формируются ответы и решения).

Сообщение и информация – это некоторые слова (предложения) в различных алфавитах. Отношение между ними представимо следующим образом: сообщение - конкретная форма передачи информации, которая может быть и абстрактной. Это соответствие между сообщением и информацией не всегда взаимооднозначное: одна и та же информация может быть передана различными сообщениями.

Информация - содержание сообщения, сообщение - форма проявления или актуализации информации. Информация всегда имеет носитель, передача (актуализация) информации связана с изменением носителя, ресурсов.

Информация – абстрактный носитель, сообщение – конкретный носитель (или представитель) некоторых знаний, сведений. Сообщение – это внешнее проявление информации, ее внутренней сущности. Информация существует независимо от источника (приемника, преобразователя, интерпретатора информации), а сообщения всегда «привязаны» к тому или иному источнику (приемнику, преобразователю или интерпретатору). Изменение, например, приемника может искажать суть информации.

Пример. Сведения о сути товара могут быть изложены в рекламе, передаваемой различными сообщениями (по телевидению, по радио, в газете и т.д.). При этом соответствие этой рекламы действительности может быть независимо от типа сообщений, т.е. имеется третья сторона информации (кроме ее абстрактной сущности, ее представления сообщениями) - соответствие сведений заложенных в информации с проявлениями реальной системы.

 

Измерение сообщений. Бит, байт, слово

 

Если отвлечься от конкретного смыслового содержания информации и рассматривать сообщения информации как последовательности знаков, сигналов, то их можно представлять (кодировать) битами, а измерять в байтах, килобайтах, мегабайтах и гигабайтах.

Соотношения между ними таковы:

1 бит (от слова binary digit - двоичная единица) - это 0 или 1,

1 байт = 8 битов, например, байт вида 10001110,

1 килобайт (1К) = 1024 байтов, или 2¹⁰ байтов, или 2¹³ бит,

1 мегабайт (1М) = 1024 К, или 2¹⁰ К, или 2²⁰ байт, или 2²³ бит,

1 гигабайт (1Г) = 1024 М = 2¹⁰ М = 2²⁰ К = 2³⁰ байт = 2³³ бит.
Используют (редко) и более крупные единицы информации:

1 терабайт (1Т) = 1024 Г = 2²⁰ М = 2³⁰ К = 2⁴⁰ байт = 2⁴³ бит.

1 петабайт (1П) = 1024 Т = 2³⁰ М = 2⁴⁰ К = 2⁵⁰ байт = 2⁵³ бит.

В информатике «кило» принято считать равным 1024=2¹⁰.

Используются и такие единицы измерения (точнее, минимальные объекты данных), как полуслово, слово или двойное слово, но в основном тогда, когда информация представлена в ЭВМ. Слово обычно равно байту. Два подряд идущих слова называется двойным словом. Адрес слова, полуслова, двойного слова, при их размещении в какой-нибудь структуре памяти, например, в памяти компьютера, определяется по адресу самого левого байта, первого в записи данного слова. Слово, полуслово и двойное слово вводятся для удобства хранения данных в ЭВМ, так как они, например, позволяют экономить память, используемую под адресацию этих данных.

 

Контрольные вопросы:

1. Понятие информации, виды информации.

2. Охарактеризуйте методы получения информации.

3. Дайте определение алфавита.

4. Принципы кодирования и декодирования.

5. Измерение сообщений. Бит, байт, слово.

 

Общая характеристика процессов сбора, передачи, обработки и хранения информации

Восприятие информации

Восприятие информации — процесс преобразования сведений, поступающих в техническую систему или живой организм из внешнего мира, в форму, пригодную для дальнейшего использования. Благодаря восприятию информации обеспечивается связь системы с внешней средой (в качестве которой могут выступать человек, наблюдаемый объект, явление или процесс и т.д.). Восприятие информации необходимо для любой информационной системы, коль скоро она претендует на какую-либо полезность.

Современные информационные системы, создаваемые на базе ЭВМ, в качестве своей составной части имеют более или менее (в зависимости от цели системы) развитую систему восприятия. Система восприятия информации может представлять собой довольно сложный комплекс программных и технических средств. Для развитых систем восприятия можно выделить несколько этапов переработки поступающей информации: предварительная обработка для приведения входных данных к стандартному для данной системы виду, выделение в поступающей информации семантически и прагматически значимых информационных единиц, распознавание объектов и ситуаций, коррекция внутренней модели мира. В зависимости от анализаторов (входящих в комплекс технических средств системы восприятия) организуется восприятие зрительной, акустической и других видов информации. Кроме того, различают статическое и динамическое восприятие. В последнем случае особо выделяют системы восприятия, функционирующие в том же темпе, в каком происходят изменения в окружающей среде. Важнейшей проблемой восприятия информации является проблема интеграции информации, поступающей из различных источников и от анализаторов разного типа в пределах одной ситуации. Кратко рассмотрим процесс восприятия наиболее важного вида информации — зрительной.

Можно выделить несколько уровней зрительного восприятия:

1. Получение изображения, поступающего от рецепторов. Как правило, к ЭВМ подключают специальные устройства цифрового ввода изображения, в которых яркость каждой точки изображения кодируется одним или несколькими двоичными числами.

2. Построение образной модели. На этом уровне с помощью специально разработанных алгоритмов происходит обнаружение объектов в описании сцены и разбиение изображений на значимые сегменты. Эффективность алгоритмов анализа сцен определяет скорость работы системы восприятия.

 

 

Рис. 4.1. Работа системы зрительного восприятия текстовой информации

 

3. Построение образно-семантической модели. На этом уровне за счет информации, имеющейся во внутренней модели внешнего мира, и за счет знаний, хранящихся в ней, опознаются выделенные на предшествующем уровне объекты и между ними устанавливаются пространственные, временные и другие виды отношений. В технических системах на этом уровне восприятия используются методы распознавания образов. Полученные знания о текущей ситуации могут использоваться в дальнейшей работе. Иллюстрацией к описанию уровней восприятия может служить рис. 4.1, поясняющий в общих чертах работу системы зрительного восприятия текстовой информации.

С точки зрения информационной системы в целом, система восприятия осуществляет первичную обработку собираемой извне информации.

В свою очередь, для системы восприятия первичную обработку информации производит система сбора информации. Нередко на практике встречаются информационные системы, не обладающие развитой системой восприятия информации (из-за отсутствия необходимости в таковой). В последнем случае система восприятия представляет собой просто систему сбора информации. Вопросам сбора информации и посвящен следующий параграф.

 

Сбор информации

 

Из изложенного выше легко сделать вывод, что система сбора информации может представлять собой сложный программно-аппаратный комплекс. Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ее ввод в ЭВМ, но и выполняют предварительную (первичную) обработку этой информации. Сбор информации — это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы. Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов.

Сигнал можно определить как средство перенесения информации в пространстве и времени. В качестве носителя сигнала могут выступать звук, свет, электрический ток, магнитное поле и т.п. Подобно живым организмам, воспринимающим сигналы из внешней среды с помощью специальных органов (обоняния, осязания, слуха, зрения), технические системы для приема сигналов из окружающего мира оснащаются специальными устройствами.

Вне зависимости от носителя информации (сигнала) типичный процесс обработки сигнала может быть охарактеризован следующими шагами. На первом шаге исходный (первичный) сигнал с помощью специального устройства (датчика) преобразуется в эквивалентный ему электрический сигнал (электрический ток). На втором шаге вторичный (электрический) сигнал в некоторый выделенный момент времени оцифровывается специальным устройством — аналого-цифровым преобразователем (АЦП). АЦП значению электрического сигнала ставит в соответствие некоторое число из конечного множества таких чисел. Таким образом, датчик и АЦП, связанные вместе, составляют цифровой измерительный прибор. Если этот прибор оснастить некоторым устройством для хранения измеренной величины — регистром, то на следующем шаге по команде от ЭВМ можно ввести это число в машину и подвергать затем любой необходимой обработке.

Конечно, не все технические средства сбора информации работают по описанной схеме. Так, клавиатура, предназначенная для ввода алфавитно-цифровой информации от человека, не имеет в своем составе АЦП. Здесь первичный сигнал — нажатие клавиши — непосредственно преобразуется в соответствующий нажатой клавише цифровой код. Но в любом случае будь то цифровой измерительный прибор, клавиатура или иное устройство ввода информации в ЭВМ, в конечном счете поступающая в ЭВМ информация представлена в виде цифрового кода — двоичного числа. Современные системы сбора информации (например, в составе автоматизированных систем управления) могут включать в себя большое количество (тысячи) цифровых измерительных приборов и всевозможных устройств ввода информации (от человека в ЭВМ, от ЭВМ к ЭВМ и т.п.). Такое комплексирование средств приводит к необходимости управления процессом сбора информации и к разработке соответствующего программного (и аппаратного) обеспечения. Совокупность технических средств ввода информации в ЭВМ, программ, управляющих всем комплексом технических средств, и программ, обеспечивающих ввод информации с отдельных устройств ввода (драйверов устройств), — вот что представляет собой современная развитая система сбора информации.

Так как информация очень разнообразна по содержанию и виду обслуживаемой ею человеческой деятельности (научная, производственная, управленческая, медицинская, экономическая, экологическая, правовая и др.), то каждый вид информации имеет свои особенные технологии обработки, смысловую ценность, формы представления и отображения на физическом носителе, требования к точности, достоверности, оперативности отражения фактов, явлений, процессов. Технология обработки информации с применением комплекса технических средств вызывает необходимость манипулировать с отдельными информационными элементами, обеспечивать их изучение и формализованное описание, идентификацию для удобства обработки, хранения и передачи. Информация, представленная в формализованном виде, получила название данные.

Информация, являясь сложным по структуре образованием, размещается на физических носителях (бумажных или магнитных документах, в виде сигналов, передаваемых по каналам связи) и может находиться в статичном или динамичном состояниях. Статичное состояние информации связано с ее более или менее длительным организованным хранением, накоплением в информационных фондах и базах данных (БД). Под базой данных понимается вся необходимая для решения задач конкретной области совокупность данных, организованная по определенным правилам, позволяющим обеспечить независимость данных от прикладных программ, удобство хранения, поиска, манипулирования данными, которые записаны на машинных носителях. При этом каждый элемент строго идентифицируется для автоматизации процесса поиска, пополнения, обновления данных. Динамичное состояние — постоянное движение в виде потоков — присуще информации, реализующей в человеко-машинных, автоматизированных системах функцию обмена сведениями с помощью знаковых символов. Приведенные особенности информации тщательно изучаются при создании систем автоматизированной обработки в процессе ее синтаксического, семантического и прагматического анализа.

Синтаксический анализ устанавливает важнейшие параметры информационных потоков, включая необходимые количественные характеристики, для выбора комплекса технических средств сбора, регистрации, передачи, обработки, накопления и хранения информации.

Семантический анализ позволяет изучить информацию с точки зрения смыслового содержания ее отдельных элементов, находить способы языкового соответствия (язык человека, язык ЭВМ) при однозначном распознавании вводимых в систему сообщений.

Прагматический анализ проводится с целью определения полезности информации, используемой для управления, выявления практической значимости сообщений, применяемых для выработки управляющих воздействий. Учитывая, что полезность информации является функцией времени и что одна и та же информация в разное время может быть полезной либо бесполезной в зависимости от того, сколько новых сообщений об управляемом объекте она несет пользователю, принятые критерии оценки увязываются с достоверностью и своевременностью поступающих сообщений.

Информация, которая обслуживает процессы производства, распределения, обмена и потребления материальных благ и обеспечивает решение задач организационно-экономического управления народным хозяйством и его звеньями, называется управленческой. Это разнообразные сведения экономического, технологического, социального, юридического, демографического и другого содержания. В информационном процессе, каким является управленческая деятельность, информация выступает как один из возможных ресурсов наряду с энергетическими, материальными, трудовыми, финансовыми. В технологии обработки первичные сведения о производственных и хозяйственных операциях, людях, выпуске продукции, фактах приобретения и продажи товаров выполняют роль предметов труда, а получаемая результатная информация — продукта труда; она используется для анализа и принятия управленческих решений. Важнейшей составляющей управленческой информации является информация экономическая, которая отражает социально-экономические процессы как в сфере производства, так и в непроизводственной сфере, во всех органах и на всех уровнях отраслевого регионального управления. Рассмотрим особенности управленческой информации, в частности экономической, оказывающие влияние на организацию ее автоматизированной обработки.

Экономическая информация отражает акты производственно-хозяйственной деятельности с помощью системы натуральных и стоимостных показателей. Во всех случаях при этом используются количественные величины, цифровые значения. Эта особенность экономической информации предопределяет возможность широкого применения вычислительной техники в экономике. Следующей отличительной чертой экономической информации является ее цикличность. Для большинства производственных и хозяйственных процессов характерна повторяемость составляющих их стадий и информации, отражающей процессы. Цикличность экономической информации позволяет, однажды создав программу машинного счета, многократно использовать её. Это значительно упрощает проектирование автоматизированной обработки данных. Важное значение для обработки имеет форма представления информации. Экономическая информация непременно отражается в материальных носителях: в первичных и сводных документах, в машинных носителях (в магнитных лентах и дисках, в перфолентах), передается по каналам связи. Для повышения достоверности ведутся передача и обработка лишь юридически оформленной информации (при наличии подписи на документе или на электронном сообщении, указанного кода, передающего сообщения и т.п.). Отличительной чертой экономической информации является ее объемность. Качественное управление экономическими процессами невозможно без детальной информации о них. Совершенствование управления и возрастание объемов производства сопровождаются увеличением сопутствующих ему информационных потоков. Экономические показатели описывают разные сущности как простые, так и сложные. Каждая сущность (объект, явление, процесс) имеет определенные свойства. Например, материал обладает весом, габаритами, имеет цену, относится к конкретному виду материальных ресурсов и т.п. Совокупность сведений, отражающих какую-либо сущность, называют информационной совокупностью. В зависимости от степени общности рассматриваемого объекта информационные совокупности могут быть разного уровня, иметь иерархическую структуру. Данные о поставщике, например, включают его имя и адрес, номенклатуру поставляемой продукции, условия поставки, фактические сведения о произведенных поставках и т.д.

Степень детализации информационных совокупностей, однако, небеспредельна. Информационная совокупность, неделимая далее на более мелкие смысловые единицы, получила название реквизита по аналогии с реквизитом документа, как наиболее часто используемым в экономической работе носителем информации. Синонимами термина «реквизит» являются слово, элемент данных, атрибут, которыми пользуются при описании информационных систем и для определения объемов экономической информации в качестве единиц измерения.

Различают два вида реквизитов: реквизиты-признаки и реквизиты-основания. Первые характеризуют качественные свойства отражаемых сущностей. Вторые представляют собой количественные величины, характеризующие данную сущность.

Сочетание одного реквизита-основания с одним или несколькими соответствующими ему реквизитами-признаками образует показатель. Показатель — качественно определенная величина, дающая количественную характеристику отображаемому объекту (явлению, предмету, процессу). Показатель является информационной совокупностью наименьшего состава, достаточной для образования самостоятельного сообщения или формирования документа. Например, информационная совокупность «500 т стали» состоит из реквизита-основания «500» и реквизитов-признаков — «т» и «сталь», что вполне отражает экономический смысл сообщения и потому является показателем.

Не следует думать, однако, что реквизиты-основания обязательно представляют в числовой форме, а реквизиты-признаки — в текстовой. Важна не форма представления (цифровая или символьная), а то, какое свойство сущности (количественное или качественное) данный реквизит отражает. В любом документе каждый реквизит помимо его значения имеет определенное наименование.

Умение определить количество и состав реквизитов в документе позволяет оценить его уровень информативности, рассчитать при необходимости объемы информации. Зная максимальную разрядность каждого реквизита, легко определить объем информации в документе; зная число таких документов, можно рассчитать общий объем информации.

Информацию, циркулирующую в любом экономическом объекте, можно рассматривать с разных точек зрения в зависимости от целей анализа. Классификация экономической информации позволяет выделять определенные группы данных, применительно к которым производится изучение информационных потоков.

Наиболее общим направлением классификации экономической информации можно считать ее деление по таким признакам, как место возникновения, участие в процессах обработки и хранения, отношение к функциям управления, стабильность, способ отражения. Рассмотрим, как подразделяется экономическая информация по этим направлениям классификации.

Для управления любым экономическим объектом необходимо располагать и манипулировать определенными сведениями о его фактическом и желаемом состояниях. Совокупность информации конкретного экономического объекта образует информационную систему, в которой различают входящую, исходящую, внутреннюю и внешнюю информацию.

Информацию, поступающую в информационную систему, называют входящей. Информационная система, обрабатывая входящие данные, порождает новую — результатную информацию (сводную). Передаваемая за пределы данной информационной системы информация называется исходящей. Если сведения поступают в информационную систему от объектов управления, то такая информация будет входящей внутренней, если из внешнего мира (например, для предприятий из министерства, от других организаций), информация называется входящей внешней.

Аналогичным образом подразделяются и выходящие сведения. Входящую внутреннюю информацию в условиях предприятия называют первичной. Она возникает в процессе первичного учета хозяйственных операций — измерение и регистрация данных — в ходе производственной деятельности объекта управления.

По критерию соответствия отражаемым явлениям экономическая информация может быть отнесена к достоверной и недостоверной. К этому классификационному признаку примыкает оценка своевременности и несвоевременности информационного отображения производственных и хозяйственных операций, получения исходной и результатной информации в установленные сроки.

По отношению к процессам обработки и хранения различают следующие виды экономической информации: исходную, производственную, хранимую без обработки, результатную, промежуточную.

С точки зрения отражаемых функций управления экономическая формация подразделяется на: плановую, прогнозную, нормативную, конструкторско-технологическую, учетную, финансовую.

Важное значение, особенно при создании машинных информационных систем, имеет подразделение информации в зависимости от степени стабильности на постоянную (условно-постоянную) и переменную. Первая остается без изменений или же подвергается незначительным корректировкам в течение более или менее длительного периода времени. Это различные справочные сведения, нормативы и расценки и т.п. Переменная информация отражает результаты выполнения производственно-хозяйственных операций, соответствует их динамизму и, как правило, участвует в одном технологическом цикле машинной обработки.

Для оценки уровня стабильности информации используют коэффициент стабильности К_ст, рассчитываемый по формуле

 

,

 

где ИС_общ — общее число информационных совокупностей; ИС_изм — число информационных совокупностей, изменивших свои значения за рассматриваемый период (год).

Обычно, если значение коэффициента стабильности не ниже 0,85 (К_ст = 0,85), информационную совокупность принято считать условно-постоянной.

Большую часть условно-постоянной информации при использовании вычислительной техники рекомендуется хранить на машинных носителях. При этом отпадает необходимость включать эти реквизиты в состав показателей первичного документа, за счет чего можно значительно упростить их формы, сократить трудоемкость заполнения. Использование массивов условно-постоянной информации в технологии автоматизированной o6работки данных обеспечивает повышение достоверности результатной информации, позволяет дополнять ее необходимыми справочными сведениями и тем самым более углубленно и разносторонне охарактеризовать объект, процесс, явление.

Информационная технология решения задач включает следующие важнейшие процедуры, которые могут быть сгруппированы по функционально-временным стадиям: сбор и регистрация информации, передача ее к месту обработки, машинное кодирование данных, хранение и поиск, вычислительная обработка, тиражирование информации, использование информации, т.е. принятие решений и выработка управляющих воздействий.

Как правило, информация подвергается всем процедурам преобразования, но в ряде случаев некоторые процедуры могут отсутствовать. Последовательность их выполнения также бывает различной, но при этом некоторые процедуры могут повторяться. Состав процедур преобразования и особенности их выполнения во многом зависят от экономического объекта, ведущего автоматизированную обработку информации. Рассмотрим особенности выполнения основных процедур преобразования информации.

Сбор и регистрация информации происходят по-разному в различных экономических объектах. Наиболее сложна эта процедура в автоматизированных управленческих процессах промышленных предприятий, фирм и т.п., где производятся сбор и регистрация первичной учетной информации, отражающей производственно-хозяйственную деятельность объекта.

Особое значение при этом придается достоверности, полноте и своевременности первичной информации. На предприятии сбор и регистрация информации происходят при выполнении различных хозяйственных операций (прием готовой продукции, получение и отпуск материалов и т.п.). Сначала информацию собирают, затем ее фиксируют. Учетные данные могут возникать на рабочих местах в результате подсчета количества обработанных деталей, прошедших сборку узлов, изделий, выявление брака и т.д. Для сбора фактической информации производят измерение, подсчет, взвешивание материальных объектов, получение временных и количественных характеристик работы отдельных исполнителей. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, т.е. фиксацией информации на материальном носителе (документе или машинном носителе). Запись в первичные документы в основном, осуществляется вручную, поэтому процедуры сбора и регистрации остаются пока наиболее трудоемкими. В условиях автоматизации управления предприятием особое внимание придается использованию технических средств сбора и регистрации информации, совмещающих операции количественного измерения, регистрации, накоплению и передач информации по каналам связи в ЭВМ с целью формирования первичного документа.

 

Передача информации

 

Необходимость передачи информации для различных объектов обосновывается по-разному. Так, в автоматизированной системе управления предприятием она вызвана тем, что сбор и регистрация информации редко территориально отделены от ее обработки. Процедуры сбора и регистрации информации, как правило, осуществляются на рабочих местах, а обработка — в вычислительном центре. Передача информации осуществляется различными способами: с помощью курьера, пересылка по почте, доставка транспортными средствами, дистанционная передача по каналам связи. Дистанционная передача по каналам связи сокращает время передачи данных. Для ее осуществления необходимы специальные технические средства. Некоторые технические средства сбора и регистрации, собирая автоматически информацию с датчиков, установленных на рабочих местах, передают ее в ЭВМ.

Взаимодействие между территориально удаленными объектами осуществляется за счет обмена данными. Доставка данных по заданному адресу производится с использованием сетей передачи данных. В современных условиях большое распространение получила распределенная обработка информации, при этом сети передачи данных превращаются в информационно-вычислительные сети. Информационно-вычислительные сети (ИВС) представляют наиболее динамичную и эффективную отрасль автоматизированной технологии процессов ввода, передачи, обработки и выдачи информации. Важнейшим звеном ИВС является канал передачи данных, структурная схема которого представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Структурная схема канала передачи данных: УПД – устройство подготовки данных; НКС – непрерывный канал связи; ДКС – дискретный канал связи; УПДс – устройство повышения достоверности

 

Непрерывный канал связи (НКС) совместно с функционирующими на его концах модемами образует дискретный канал связи (ДКС). В свою очередь, ДКС и устройства повышения достоверности (УПДс) образуют канал передачи данных.

В НКС элементы данных передаются в виде физических сигналов, которые описываются непрерывными функциями времени. Большинство НКС оказываются непригодными для передачи сигналов, отображающих данные, без предварительного их согласования. Для такого преобразования предусматривают специальные устройства — модемы. Модем представляет собой совокупность модулятора и демодулятора. С помощью модулятора информационный сигнал воздействует на некоторый параметр сигнала-переносчика, благодаря чему спектр сигнала смещается в область частот, для которых наблюдается наименьшее затухание в выбранном НКС. Обратную операцию – переход от модулированного сигнала (сигнала-переносчика) к модулирующему (информационному сигналу) – осуществляет демодулятор. Понятие ДКС позволяет, отвлекаясь от физической природы процессов, происходящих в НКС, представлять совокупность НКС, и модемов на его концах как некоторый «черный ящик», на вход которого подается последовательность кодовых символов — входное сообщение. Это входное сообщение может представлять собой некоторый текст на русском языке, а может быть, и последовательность нулей и единиц. В первом случае говорят, что входной алфавит ДКС — это обычный алфавит русского языка, во втором — двоичный алфавит (или двоичный код). Аналогичным образом можно описать и примеры для выходного алфавита. В простейшем случае алфавиты на входе и выходе ДКС совпадают. На практике же могут использоваться и ДКС с несовпадающими входным и выходным алфавитами, да и сами алфавиты далеко не ограничены теми примерами, которые были приведены (русский и двоичный). Чаще всего, особенно в теоретических исследованиях и практике вычислительных сетей, рассматриваются ДКС с двоичным алфавитом, когда входное и выходное сообщения представляют собой двоичные кодовые последовательности.

Наконец, завершая общее описание канала связи, рассмотрим УПДс. УПДс может представлять собой специальную аппаратуру, предназначенную для повышения достоверности передачи данных, а может, особенно в современных информационно-вычислительных сетях, представлять собой специальную программу и ЭВМ, на которой она выполняется, может являться как элементом канала связи, так и элементом системы обработки информации. В качестве простейшего способа повышения достоверности передачи информации может использоваться контроль на четность. Суть этого способа заключается в следующем. На входе в канал связи УПД производит подсчет числа «1» в двоичной кодовой последовательности — входном сообщении. Если число «1» оказывается нечетным, в хвост передаваемого сообщения добавляется «1», а если нет, то «0». На принимающем конце канала связи УПД производят аналогичный подсчет, и, если контрольная сумма (число «1» в принятой кодовой последовательности) оказывается нечетной, делается вывод о том, что при передаче произошло искажение информации, в противном случае принятая информация признается правильной (неискаженной). В описанном способе используется один добавочный контрольный разряд. Это позволяет обнаруживать ошибку передачи в случае искажения одного-единственного разряда в сообщении. Этот очень простой способ применяют при передаче данных на большие расстояния. В тех случаях, когда вероятность искажения информации при передаче велика, требуются более изощренные методы, рассмотрение которых требует специальных знаний (прежде всего знания теории вероятности) и выходит за рамки нашего изложения. Но и в последних случаях, когда используется так называемое помехоустойчивое кодирование, очень часто можно выделить некоторую часть, содержащую символы исходной информационной последовательности, и контрольные разряды (их может быть несколько в отличие от нашего примера). Помехоустойчивые коды позволяют не только принимать решение о правильности передачи информации, но и в ряде случаев производить ее исправление. При контроле на четность единственный способ получить достоверную информацию — повторная передача сообщения. В случае корректирующих кодов, что очень важно при высокой стоимости передачи, имеется возможность исправлять ошибки на принимающем конце канала связи, избегая, таким образом, повторной передачи информации.

Дистанционно может передаваться как первичная информация с мест ее возникновения, так и результатная в обратном направлении. В этом случае результатная информация отражается на различных устройствах: дисплеях, табло, печатающих устройствах. Поступление информации по каналам связи в центр обработки в основном осуществляется двумя способами: на машинном носителе и непосредственно в ЭВМ при помощи специальных программных и аппаратных средств.

Дистанционная передача постоянно развивается и совершенствуется. Особое значение этот способ передачи информации имеет в многоуровневых межотраслевых системах, где применение дистанционной передачи значительно ускоряет прохождение информации с одного уровня управления на другой и сокращает общее время обработки данных.

Машинное кодирование — процедура машинного представления (записи) информации на машинных носителях в кодах, принятых в ЭВМ. Такое кодирование информации осуществляется путем переноса данных первичных документов на магнитные диски, информация с которых затем вводится в ЭВМ для обработки.

Запись информации на машинные носители — трудоемкая операция, в процессе которой возникает наибольшее количество ошибок. Поэтому обязательно выполняются операции контроля записи разными методами на специальных устройствах либо на ЭВМ. Подготовленные и проконтролированные машинные носители хранятся в соответствующем подразделении центра обработки, где ведутся их учет, комплектация, а также выдача для обработки и решения задач на ЭВМ.

 

Обработка информации

 

В современных развитых информационных системах машинная обработка информации предполагает последовательно-параллельное во времени решение вычислительных задач. Это возможно при наличии определенной организации вычислительного процесса. Вычислительная задача, формируемая источником вычислительных задач (ИВЗ), по мере необходимости решения обращается с запросами в вычислительную систему. Организация вычислительного процесса предполагает определение последовательности решения задач и реализацию вычислений. Последовательность решения задается, исходя из их информационной взаимосвязи, т.е. когда результаты решения одной задачи используются как исходные данные для решения другой. Процесс решения определяется принятым вычислительным алгоритмом. Вычислительные алгоритмы должны объединяться в соответствии с требуемой технологической последовательностью решения задач в вычислительный граф системы обработки информации. Поэтому в вычислительной системе можно выделить систему диспетчирования (СД), которая определяет организацию вычислительного процесса, и ЭВМ (возможно и не одну), обеспечивающую обработку информации.