Эффективность использования информации для принятия решений определяется показателями ее качества. Рассмотрим основные показатели качества информации, и чем они определяются.
Репрезентативность (объективность) определяется правильностью отбора и формирования информации в целях адекватного отражения свойств объекта.
Содержательность зависит от семантической емкости, равной отношению количества семантической информации в сообщении к объему сообщения.
Достаточность (полнота) — это минимальный, но достаточный для принятия правильного решения набор показателей. Как неполная, т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений. Однако избыточная информация позволяет восстановить частично утраченную информацию. Например, в слове «дост*пнос*ь» потеряно 18 % букв, однако можно понять по оставшимся буквам, что это слово «доступность». Русский язык, как и другие естественные языки, обладает большой избыточностью.
Доступность определяется степенью легкости восприятия и получения информации пользователем.
Актуальность определяется степенью соответствия информации моменту ее использования.
Своевременность определяется поступлением информации не позже заранее назначенного момента времени, зависящего от времени решения поставленной задачи.
Точность — это степень близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т. п.
Достоверность — это вероятность того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.
Устойчивость — это свойство информации реагировать на изменение исходных данных, сохраняя при этом необходимую точность. Устойчивость и репрезентативность обусловлены правильностью выбора метода отбора и формирования информации.
Ценность определяется эффективностью принятых на основе полученной информации решений.
Информационные процессы
Операции над информацией называются информационными процессами. Люди обмениваются устными сообщениями, записками, посланиями. Они передают друг другу просьбы, приказы, отчеты о проделанной работе, описи имущества, публикуют рекламные объявления и научные статьи, хранят старые письма и документы или долго размышляют над полученными известиями. Все это примеры информационных процессов.
Все информационные процессы можно отнести к одному из следующих классов.
Сбор данных — это деятельность по накоплению данных с целью обеспечения достаточной полноты. В сочетании с методами анализа данных они порождают информацию, способную помочь в принятии решений. Например, на основе цены товара и его аналогов, их потребительских качеств мы принимаем решение: покупать или не покупать этот товар.
Передача данных — это процесс обмена данными. Предполагается, что существует источник информации, канал связи и потребитель информации. Между ними устанавливаются соглашения о порядке обмена данными. Такие соглашения называются протоколами передачи данных. Например, в обычной беседе между двумя людьми негласно принимается соглашение: не перебивать друг друга во время разговора.
Хранение данных — это поддержание данных в форме, постоянно готовой к выдаче их потребителю. Одни и те же данные могут потребоваться потребителю многократно, поэтому существуют способы их хранения на носителях, например на бумаге или запоминающих устройствах, и методы их выдачи по запросу потребителя.
Обработка данных — это процесс преобразования информации из исходной формы до получения определенного результата. Сбор, накопление, хранение информации зачастую не являются конечной целью информационного процесса. Нередко первичные данн пользуются для решения какой-либо проблемы. Данные преобразуются шаг за шагом в соответствии с алгоритмом обработки до получения выходных данных, которые после анализа пользователем предоставляют необходимую информацию.
Информационные системы
Информационные процессы могут осуществляться в рамках информационных систем.
Информационные системы — это организованные человеком системы сбора, хранения, обработки и выдачи информации, необходимой для принятия эффективных решений. Задачей информационных систем является удовлетворение потребностей потребителя в информации. Потребитель должен своевременно получать информацию в требуемой форме после ее систематизации и необходимой обработки.
Информационная система включает в себя следующие составные части:
• информация, хранящаяся в информационной системе;
• технические средства хранения и обработки данных;
• методы и процедуры сбора и обработки информации.
Для обеспечения функционирования информационной системы требуется квалифицированный персонал.
Информационные системы характеризуются не только структурой, но и выполняемыми функциями. Функции информационных систем можно подразделить на два вида:
• функции физической обработки;
• функции содержательной обработки.
Функции физической обработки заключаются в фиксации, сборе, кодировании и записи данных на внешних запоминающих устройствах (ВЗУ). Для обеспечения функций этого вида необходимо проведение следующих мероприятий:
• исследование способов представления и хранения информации, создание специальных языков для формального описания информации различной природы, разработка специальных приемов сжатия и кодирования информации;
• создание сетей хранения, обработки и передачи информации, в состав которых входят информационные банки данных, терминалы, обрабатывающие центры и средства связи.
Функции содержательной обработки сводятся к поиску информации, документальному оформлению и размножению результатов поиска и обработки, передаче выходной информации потребителям. Примерами таких функций являются анализ и прогнозирование потоков разнообразной информации, перемещающихся в обществе, аннотирование объемных документов и реферирование их.
Обеспечение функций этого вида требует осуществления следующих действий:
• построение различных процедур и технических средств для их реализации, с помощью которых можно автоматизировать процесс извлечения информации из документов, не предназначенных для вычислительных машин, а ориентированных на восприятие их человеком;
• создание информационно-поисковых систем, способных воспринимать запросы к информационным хранилищам, сформулированные на естественном языке, а также специальных языках запросов для систем такого типа.
По типу выполняемых задач информационные системы можно разбить на три класса:
• учетные системы, предназначенные для контроля и выдачи справочной информации;
• аналитические системы, предназначенные для прогнозирования, диагностики, поддержки принятия решений; ^
• решающие системы, предназначенные для управления и планирования.
Классы информационных систем взаимосвязаны между собой. Каждый предыдущий класс является исходной базой для последующего, а каждый последующий предполагает возможность решения задач предыдущего класса. Например, аналитические системы помимо собственных задач выполняют справочные функции, а решающие системы решают задачи прогноза и контроля.
Приведенная классификация позволяет разделить информационные системы на следующие уровни:
• системы, не производящие качественного изменения информации;
• системы, анализирующие информацию;
• системы, вырабатывающие решения.
Другим критерием, который может быть положен в основу классификации информационных систем, является тип обработки информации, осуществляемой в информационной системе. По этому признаку информационные системы можно разделить на три группы:
• расчетные;
• аналитико-статистические;
• информационно-поисковые.
Автоматизированные расчетные информационные системы характеризуются небольшими объемами входной и выходной информации и значительным количеством вычислительных операций.
Автоматизированные аналитико-статистические информационные системы предназначены для сбора и обработки статистической информации. Они характеризуются большим объемом входной и выходной информации, а также большим количеством арифметических и логических операций.
Автоматизированные информационно-поисковые системы используются для ввода, хранения и постоянного обновления информации о некоторых объектах, например документах, людях, транспортных средствах. Эти объекты непрерывно находятся в динамике, что требует постоянного обновления информации о них.
В процессе развития автоматизированных информационнопоисковых систем сформировались три вида информационного обслуживания:
1) документальное;
2) фактографическое;
3) концептографическое.
Каждому из этих видов соответствует своя информационная система, представляющая собой подсистему общей информационной системы общества.
Система документального обслуживания в течение долгого времени обеспечивала информационное обслуживание общества в целом и различных его институтов, в том числе науки и техники.
Документальное обслуживание заключается в предоставлении потребителям первичных документов. Потребители самостоятельно извлекают необходимые сведения, удовлетворяя свои информационные потребности.
Документальное обслуживание потребителя осуществляется в два этапа.
На первом этапе потребителю предоставляется перечень релевантных (соответствующих) его запросу первичных документов, т.е. документов, содержание которых имеет смысловое соответствие информационному запросу или другому тексту. Этот этап называется библиографическим, и он аналогичен поиску книги в библиотечном каталоге.
На втором этапе после отбора потребителем из этого перечня некоторых пертинентных документов ему предоставляют эти документы. Пертинентность — это соответствие содержания документа информационной потребности конкретного специалиста. Этот этап называется библиотечным обслуживанием. Он аналогичен получению книг, выбранных ранее из библиотечного каталога.
Таким образом, документальное обслуживание удовлетворяет потребность в информации опосредованно, через первичные документы.
Фактографическое обслуживание в отличие от документального удовлетворяет информационные потребности членов общества непосредственно, т.е. представляя им необходимые сведения: отдельные данные и факты. Запрашиваемые потребителем сведения извлекаются из первичных документов после определенной обработки: поиска, анализа и сравнения.
Под термином «фактографическая информация» следует понимать сведения не только фактического характера, но и теоретического, предположительного, оценочного характера, т.е. факты, концепции и все то, что может быть объектом извлечения из текста, описания на определенном информационном языке, хранения и поиска в той или иной информационной системе.
Если в случае документального и фактографического обслуживания потребителю информации предоставляются документы или сведения, извлеченные из информационного потока в «натуральном» виде, то при концептографическом обслуживании все эти документы и сведения подвергаются интерпретации, оценке, обобщению со стороны информационной системы. В результате такой интерпретации формулируется так называемая ситуативная информация, содержащая в себе оценку рассматриваемых сведений, тенденции и перспективы развития отдельных научных и технических направлении, рекомендации. По этой причине под концептографическим обслуживанием можно также понимать формулирование и доведение до потребителей ситуативной информации, в явном виде не содержащейся в анализируемых источниках и полученной в результате информационно-логического и концептографического анализа некоторой совокупности документов. Другими словами, в случае концептографического обслуживания потребителю предоставляются не только сведения о документе или сами сведения из документа, но и некоторая дополнительная информация, привнесенная информационной системой в процессе их интерпретации.
Для каждого из видов информационного обслуживания существует свой собственный специфичный ряд вторичных документов, на основе которого производится обслуживание. Поэтому каждый вид обслуживания сводится к созданию ряда вторичных документов и предоставления их потребителю.
Разработка информационных систем на основе высокопроизводительных технических устройств и современных средств создания программного обеспечения значительно повысила эффективность их работы и сделала информационные системы неотъемлемой частью жизни общества.
Информационные технологии
Информация является таким же важнейшим ресурсом современного общества, как уголь, нефть, металлы, а значит, процесс ее переработки, как и процессы переработки материальных ресурсов, можно назвать технологией.
Информационная технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных о состоянии объекта, процесса или явления для получения новой информации об их состоянии. Таким образом, информационная технология — это процесс переработки первичной информации в информационный продукт.
Целью информационной технологии является производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения о выполнении соответствующих действий.
К техническим средствам производства информации относится его аппаратное, программное и математическое обеспечение. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества.
Программное обеспечение является инструментарием информационных технологий, которое позволяет достичь поставленную пользователем цель. В качестве инструментария можно использовать следующие виды программных продуктов:
• текстовые процессоры и графические редакторы;
• настольные издательские системы;
• электронные таблицы;
• системы управления базами данных (СУБД);
• информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.).
Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой.
Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии — в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.
Информационная система является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных (БД), обслуживающий персонал, различного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель информационной системы — организация хранения и передачи информации. Информационная система и обслуживающий ее персонал представляют собой человекокомпьютерную систему обработки информации.
Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.
Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отражающим современное представление о процессах преобразования информации в информационном обществе. Умелое сочетание двух информационных технологий (управленческой и компьютерной) является залогом успешной работы информационной системы.
Рассмотрим некоторые виды информационных технологий.
Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, для которых определены все необходимые входные данные и известны алгоритмы и другие стандартные процедуры их обработки. Эта технология применяется для автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся несложных операций управленческого труда. Поэтому внедрение информационных технологий и систем позволяет существенно повысить производительность труда персонала, освободить его от рутинных операций и, возможно, привести к необходимости сокращения численности работников.
Информационная технология обработки данных решает следующие задачи:
• обработка данных об операциях, производимых фирмой;
• создание периодических контрольных отчетов о состоянии дел в фирме;
• получение ответов на всевозможные текущие запросы и оформление их в виде бумажных документов или отчетов.
Целью информационной технологии управления является удовлетворение информационных потребностей всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решений.
Эта технология ориентирована на работу в среде информационной системы управления и используется при худшей структурированности решаемых задач, если их сравнивать с задачами, решаемыми с помощью информационной технологии обработки данных.
Информационная технология управления идеально подходят для удовлетворения сходных информационных потребностей работников различных функциональных подсистем (подразделений). Поставляемая ими информация содержит сведения о прошлом, настоящем и вероятном будущем фирмы. Эта информация имеет вид регулярных или специальных управленческих отчетов.
Для принятия решений информация должна быть представлена в агрегированном виде так, чтобы просматривались тенденции изменения данных, причины возникших отклонений и возможные решения. На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных:
• оценка планируемого состояния объекта управления;
• оценка отклонений от планируемого состояния;
• выявление причин отклонений;
• анализ возможных решений и действий.
Главной особенностью информационной технологии поддержки принятия решений является качественно новый метод организации взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения, что является основной целью этой технологии, происходит в результате итерационного процесса, в котором участвуют:
• система поддержки принятия решений в роли вычислительного звена и объекта управления;
• человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере.
Окончание итерационного процесса происходит по воле человека. В этом случае можно говорить о способности информационной системы совместно с пользователем создавать новую информацию для принятия решений.
Дополнительно к этой особенности информационной технологии поддержки принятия решений можно указать еще ряд ее отличительных характеристик:
• ориентация на решение плохо структурированных (формализованных) задач;
• сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе:
• направленность на непрофессионального пользователя компьютера;
• высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя.
Системы счисления
Система счисления — это соглашение о представлении чисел посредством конечной совокупности символов (цифр) A = {а0, аь …, }, называемой алфавитом. Каждой цифре ставится в соответствие определенный количественный эквивалент.
Системы счисления разделяют на позиционные и непозиционные. Рассмотрим эти системы счисления.
Непозиционная система счисления — это система, в которой цифры не меняют своего количественного эквивалента в зависимости от местоположения (позиции) в записи числа.
К непозиционным системам счисления относится система римских цифр, основанная на употреблении латинских букв для десятичных разрядов I = 1, X = 10, С = 100, М = 1 ООО и их половин V = 5, L = 50, D = 500.
Рассмотрим запись единиц. Числа 1 и 5 представляются соответственно цифрами I и V. Чтобы представить числа 2 или 3 необходимо записать соответствующее число единиц: II или III. Для представления чисел 4 или 9 к цифре V (пять) или X (десять) слева дописывается единица I: IV или IX. Для представления чисел 6, 7, 8 к цифре V справа подписываются соответствующее число единиц: VI, VII, VIII. Аналогично записываются десятки, сотни и тысячи. Число в системе римских чисел записывается по схеме «тысячи —сотни—десятки —единицы».
Пример 4.1.Записать число 1974 в системе римских цифр.
Решение. Выпишем тысячи, сотни, десятки и единицы:
1 000 — М;
900 — СМ;
70-LXX;
4- IV.
Тогда число 1974 будет записано как MCMLXXIV. Здесь цифра М сохраняет свой количественный эквивалент 1 000 в обоих вхождениях.
Непозиционные системы счисления обладают следующими недостатками:
• сложность представления больших чисел (больше 10 000);
• сложность выполнения арифметических операций над числами, записанными с помощью этих систем счисления.
Из-за перечисленных недостатков числа принято записывать с помощью позиционных систем счисления.
Позиционная система счисления — это система, в которой количественный эквивалент цифры зависит от ее положения в числе. Примером позиционной системы счисления является используемая нами десятичная система счисления.
Основание позиционной системы счисления — это количество символов в ее алфавите.
Например, в десятичной системе счисления десять цифр, поэтому она имеет основание п = 10. Позиционная система счисления с основанием п называется я-ичной.
Далее рассматриваются только позиционные системы счисления, поэтому слово «позиционная» опускается.
Двоичная, десятичная и шестнадцатеричная системы счисления. Перевод чисел в десятичную систему счисления
Значение числа, представленного конечной дробью, в n-ичной системе счисления:
ат ••• , …
где «,» — разделитель целой и дробной частей; ai (i = -к, т)\ или с явным указанием основания системы счисления (ат ••• , … )n
определяется по формуле
атпт +ат-1 + … + n1 +а0n° + + + … + = .
В информатике и вычислительной технике широко используются следующие системы счисления:
• двоичная п = 2; используемый алфавит: А = {0, 1}; например, 01110002;
• десятичная п = 10; используемый алфавит: Л = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; например, 10210. В дальнейшем числа без указания основания системы счисления будем считать десятичными;
• шестнадцатеричная п = 16; используемый алфавит: А = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, В, С, D, Е, F}; цифры А, В, С, D, Е, F имеют десятичные количественные эквиваленты 10, 11, 12, 13, 14, 15 соответственно; например, AB034D16.
Представление цифр в двоичной, десятичной и шестнадцатеричной системах счисления приведено
Таблица Соответствие между цифрами двоичной, десятичной и шестнадцатеричной систем счисления
| Десятичная система счисления | Двоичная система счисления | Шестнадцатеричная система счисления |
| А | ||
| И | В | |
| С | ||
| D | ||
| Е | ||
| F |
Рассмотрим ряд примеров. Итак система счисления это совокупность приемов и правил для изображения чисел с помощью символов (цифр), имеющих определенные количественные значения.
Позиционная запись числа
Пример 1.
Перевод чисел в десятичную систему счисления
Пример 2.
При переводе из 16-ой в 10-ую с.с. используется следующее соответствие
A – 10, B – 11, C – 12, D – 13, E – 14, F – 15.
Перевод чисел из десятичной системы счисления в систему счисления с основанием d.
Правило 1: Чтобы перевести целое десятичное число в систему счисления с основанием d необходимо последовательно делить это число и получаемые частные на основание d новой системы до тех пор, пока не получится частное меньше основания d. Последнее частное — старшая цифра числа в новой системе счисления с основанием d, а следующие за ней цифры — это остатки от деления, записываемые в последовательности, обратной их получению.
Пример 3.
1) 
Проверка:
2) (25)10 = (31)8
3) (25)10 = (19)16
Правило 2: Чтобы перевести правильную дробь из десятичной системы счисления в систему с основанием d,, необходимо последовательно умножать исходную дробь и дробные части получающихся произведений на основание d новой системы счисления. Правильная дробь числа в новой системе счисления с основанием d формируется в виде целых частей получающихся произведений, начиная с первого.
Пример 4.
1) (0.3126)10 = (0.0101)2 — с точностью 2-4
2) (0.6)10 = (0.46314)8 с точностью8-5
Перевод между системами с основаниями, составляющими степень двойки
Для перевода необходимо использовать следующие таблицы:
| 8-ная с.с. | Двоичная с.с. | ||
| 16-ная с.с. | Двоичная с.с. | |||
| A (10) | ||||
| B (11) | ||||
| C (12) | ||||
| D (13) | ||||
| E (14) | ||||
| F (15) |
Правило 3:Для перевода числа из восьмеричной системы счисления в двоичную необходимо каждую цифру этого числа записать трехразрядным двоичным кодом (триадой).
Пример 5.
(236.174)8 = (10011110.0011111)2
Правило 4:Для перевода числа из двоичной системы счисления в восьмеричнуюнеобходимо разбить это число вправо и влево от запятой на группы по три разряда — триады и представить каждую группу цифрой в восьмеричной системе счисления. Неполные крайние триады (слева для целой части и справа для дробной) дополняют нулями.
Пример 6.
(10111001011011 .0110100101)2 =
(010 111 001 011 011 .011 010 010 100)2-8 =(27133,3224)8
Правило 5:Для перевода числа из шестнадцатеричной системы счисления в двоичную необходимо каждую цифру этого числа заменить тетрадой.
Пример 7.
(C876.F3)16 = (1100100001110110.1111001101)2
Правило 6:Для перевода числа из двоичной системы счисления в шестнадцатеричную необходимо разбить это число вправо и влево от запятой на тетрады и представить каждую тетраду цифрой в шестнадцатеричной системе счисления.
Пример 8.
(1011101101.101101101)2 = (0010 1110 1101 . 1011 0110 1000)16-2 = (2ED.B68)16
Арифметические операции
Арифметические операции производятся по тем же правилам, что и в десятичной системе.
В каждой системе счисления «десятка» своя и она равна основанию конкретной системы:
в двоичной: d = (2)10 = (10)2 ;
в восьмеричной: d = (8)10 = (10)8 ;
в шестнадцатеричной: d = (16)10 = (10)16 .
Пример 9.
| 2 | ||||
| + | 2 | |||
| 2 |
| 8 | |||||
| + | 8 | ||||
| 8 |
| 2 | |||||
| — | 2 | ||||
| 2 |
| А | 16 | ||||
| — | F | 16 | |||
| F | 16 | ||||
