Основные процессы преобразования информации (часть 2)

Информационные системы в банкосвком деле

Контрольные вопросы по предмету

0


Подпишитесь на бесплатную рассылку видео-курсов:

Текст видеолекции

Итак, следующий вопрос, который мы с вами рассмотрим - это хранение информации. Хранение информации - процесс, характерный не только для банковских информационных систем. Он характерен для любых автоматизированных процессов, любых автоматизированных информационных систем.

В банковских информационных системах операции, связанные м хранением информации чаще всего выполняются с использованием форм документов. Итак, информация о банковских системах, предназначенная для хранения и передачи, как правило, представлена в форме документа. Итак, что же мы подразумеваем под документом? Как я уже говорил ранее - это объект на любом материальном носителе информации. Предназначен для распространения в пространстве и во времени. Основное назначение документа заключается в использовании его в качестве источника информации при решении различных проблем обучения, управления, науки и техники. Одной из процедур хранения информации является ее накопление. Накопление может быть пассивным и активным. При пассивном накоплении поступающая информация просто "складируется", при этом принимаются меры для обеспечения ее сохранности и повторного обращения к ней (т.е. считывания). Например, запись информации на внешний носитель информации; размещение документов в архиве. Все это примеры пассивного накопления.

При активном накоплении происходит определенная обработка поступающей информации, имеющая много градаций, но в целом направленная на обогащение знания получателя информации. Например, систематизация и обобщение документов, поступивших на хранение, перевод содержания документов в другую форму, перенесение документов на другие носители совместно с процедурами сжатия данных, обеспечения защитными кодами и т.д. Важно помнить, что хранение очень больших объемов информации оправдано только при условии, что поиск нужной информации можно осуществить достаточно быстро, а сведения получить в доступной форме. Иными словами, информация хранится только для того, чтобы впоследствии ее можно было легко отыскать, а возможность поиска закладывается при определении способа хранения информации и доступа к ней. Таким образом, первый вопрос, на который необходимо ответить при организации любого хранилища информации - как ее потом там искать.

В банковских системах  часто используют информационно-поисковые подсистемы. Что понимают под такой подсистемой. Это своеобразное хранилище информации, снабженные процедурами ввода, поиска, размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - это главная особенность информационных систем, отличающая их от простых скоплений информационных  материалов. Все хранимые в информационно-поисковой подсистеме документы индексируются каким-либо образом. К чему сводится процесс индексирования? При этом каждому документу присваивается индивидуальный код, составляющий поисковый образ документа. Поиск в хранилищах информации идет не по самим документам, а по их поисковым образам, которые могут включать в себя: во-первых (перечислим реквизиты, по которым может осуществляться поиск документов)итак, поисковый образ включает в себя название документа; во-вторых, время и место создания; в-третьих, фамилии авторов или название организации, создавшей документ; в-четвертых,  тематические разделы, к которым можно отнести документ по его содержанию; и наконец, информацию о местонахождении документа в хранилище и многое другое. Если мы возьмем с вами файловую систему компьютера - это ведь тоже информационно-поисковая система. В этом случае поисковый образ файла включает в себя полное имя файла, размер файла, его атрибуты.

Передача информации - следующий вопрос, который мы с вами рассмотрим. Итак, пятый вопрос "Передача информации". Хранение информации необходимо для распространения ее во времени. А вот распространение в пространстве информации происходит во время ее передачи. В процессе передачи информации обязательно участвует источник и получатель информации. Первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи. Передача информации возможна с помощью любого языка кодирования информации, понятного как источнику, так и получателю. Передача информации - это реальный физический процесс, протекающий в среде, разделяющей источник и получателя. Передаваемая информация обладает определенным строением, которое чаще всего выглядит как последовательность сигналов каждый из которых переносит элементарную порцию информации. В теории связи эта последовательность сигналов называется сообщением, в процессе передачи информации  может  теряться и искажаться. Ну, например, искажение звуков, ошибки в передачи по каналам связи. Эти помехи или как их называют специалисты "шумы"  изменяют сообщение, поэтому при организации автоматической передачи сообщений, необходимо особо заботиться об обеспечении защиты от помех, о проверке соответствия полученных сообщений переданному.

В теории информации установлена связь между способом кодирования передаваемых сообщений, скоростью их передачи по каналам связи и вероятностью искажения передаваемой информации. Еще в сороковых годах ХХ в.  Шеннон доказал, что при любых помехах и шумах можно обеспечить передачу информации без потерь. Рассмотрим основные теоретические результаты изысканий Шеннона. Им были сформулированы теоремы, касающиеся передачи информации. Итак, рассмотрим первую теорему Шеннона. Она говорит о том, что для передачи любого сообщения с помощью канала без помех, существует код минимальной длины, такой, что сообщение кодируется с минимальной избыточностью. Вторая теорема Шеннона о кодировании при наличии шумов гласит,  что всегда существует способ кодирования, при котором сообщения будут передаваться с какой угодно высокой достоверностью (т.е. со сколь угодно малой вероятностью ошибок), если только скорость передачи не превышает

пропускной способности канала связи. В процессе передачи сигналов важная роль принадлежит каналам связи и их свойствам. Физическая природа каналов передачи информации может быть самая разнообразная: начиная от радиоволн, токопроводящих сред, заканчивая оптоволоконными средами.  В свою очередь каналы связи делятся на симплексные (с передачей информации только в одну сторону и дуплексные, по которым возможно передавать информацию в оба направления. По каналу могут одновременно передаваться несколько сообщений. Каждое из этих сообщений выделяется (или отделяется от других) с помощью специальных фильтров. Например, возможна фильтрация по частоте передаваемых сообщений, так чаще всего делается в радиоканалах. Каналы связи характеризуются двумя параметрами. Во-первых, пропускной способностью, а во-вторых,  помехозащищенностью. Пропускная способность канала определяется максимальным количеством символов, передаваемых по нему в отсутствие помех. Эта характеристика зависит от физических свойств канала, в частности, его разрядности.  Для повышения помехозащищенности канала используются, т.е. его способности противодействовать помехам, используются специальные методы передачи сообщений, уменьшающие влияние шумов. Например, вводят лишние (избыточные) символы. Эти символы не несут действительного содержания, но используются для контроля правильности сообщения при получении.  Так, например, задачу обнаружения ошибки можно решить довольно просто. Достаточно, например, передавать каждую букву сообщения дважды и затем по принятии этих символов сравнить их между собой. Но, к сожалению, этот способ обладает и недостатком. При таком способе кодирования нет возможности исправлять ошибки в нем лишь только фиксируется факт искажения и запрашивается повторная передача части сообщения. Другим недостатком обеспечения надежности этим способом является избыточность кода в этом случае является очень большой. Другой способ - это использование специальных контрольных битов информации, например, битов четности, которые позволяют не только распознать ошибку в принятом сообщении, но и локализовать место ее расположения. Вот один такой способ использования битов четности был предложен в 1948 году Хеммингом. Этот способ позволяет не только обнаружить  существование ошибки, но и локализовать эти ошибки (т.е. определить, в каком бите передаваемой информации она находится) и, естественно, ее устранить. Подобные коды, исправляющие одиночные ошибки, впоследствии  стали называться кодами Хемминга. Основная идея принципа Хемминга состоит в добавлении к информационным битам не одного, а нескольких битов четности, каждый из которых контролирует определенные информационные биты.  Т.е. алгоритм Хемминга позволяет  легко реализовать алгоритм проверки и исправления передаваемой последовательности бит информации.

Как же выглядит алгоритм проверки исправления передаваемых сообщений методом Хемминга? В алгоритме пять шагов. Первый шаг.  Произвести проверку всех битов четности. Если все биты четности верны, то перейти к пятому шагу. Итак, на втором шаге проверяются все биты четности. Если они верные, то перейти к пятому шагу алгоритма. На третьем шаге необходимо вычислить сумму номеров всех неправильных битов четности; четвертый шаг - инвертировать содержимое бита, номер которого равен сумме, найденной на третьем шаге, и наконец, пятый шаг - исключить биты четности, передать правильный информационный код. В качестве вывода следует заметить, что способ кодирования, предложенный Хеммингом требует увеличения объема памяти компьютера приблизительно на одну треть при 16-битной длине машинного слова, однако, он позволяет автоматически исправлять одиночные ошибки. Сделаем небольшой перерыв.

Продолжим. Следующий процесс, который мы рассмотрим сегодня, называется обработка информации. Итак, обработка или преобразование информации - это процесс изменения формы представления информации или ее содержания.  Обработка информации - это закономерный целенаправленный планомерный процесс. Всегда существует цель обработки. Процессы изменения формы представления информации часто сводятся к процессам ее кодирования и декодирования и проходят одновременно с процессами сбора и передачи информации. Процесс изменения представления форм информации часто сводится к процессам ее кодирования и декодирования, и происходят одновременно с процессами сбора и передачи информации. Примеры изменения формы информации в процессе обработки (т.е. данные из документов на бумажном носителе информации переносятся в компьютер или при сканировании форма документа переносится в последовательность двоичных чисел). Процесс изменения содержания информации включает в себя такие процедуры как, например, численные расчеты, редактирование, упорядочивание, обобщение или систематизация.

Примеры изменения содержания информации в результате обработки: представьте себе отсканированный текст  первоначально представляется в виде рисунка в соответствующем двоичном представлении. После его обработки программой оптического распознавания символов он преобразуется в "текстовые" коды. Обработка информации всегда происходит в некоторой внешней среде, являющейся источником входной информации и потребителем выходной информации. Непосредственная переработка входной информации в выходную осуществляется  аппаратурой компьютера, в частности, процессором. При этом предполагается, что процессор располагает памятью. Процесс обработки информации в рамках данной схемы чаще всего сводится к следующим процедурам: во-первых, вычисление процессором значений выходных параметров как некоторой функции входных; во-вторых (вторая процедура), накопление информации, т.е. изменение состояния памяти под воздействием входной информации; третья процедура - реализация причинной связи между входом и выходом процессора; четвертое - взаимодействие процессора со средой, реакция на изменения обстановки; и последняя пятая процедура - это управление поведением всей системы в целом.

Обработка информации - это процесс, происходящий во времени. В ряде случаев он должен подчиняться заданному темпу поступления входной информации и допустимому пределу задержки в выработке информации на выходе. В этом случае говорят об обработке информации в реальном масштабе времени. Итак, что же называют обработкой информации в реальном масштабе времени. Это такой вид обработки, когда он подчиняется заданному темпу поступления входной информации  и допустимому пределу задержки в выработке информации на выходе. Есть еще и другие случаи, варианты обработки информации. В том случае, если время рассматривается как дискретная цепочка мгновенно происходящих событий. Например, в том случае,  если важна лишь только их последовательность, а не значение разделяющих события временных промежутков. То в таком случае говорят, что используется дискретная обработка информации. Такой способ об работки информации применяется в моделировании. Наиболее простой формой обработки информации является последовательная обработка, при которой в любой момент времени происходит не более одного события. Если в информационной системе используются сразу одновременно несколько процессоров,  работающих одновременно, то говорят о параллельной обработке информации.

Обработка информации является центральной процедурой в управлении любой системой. Трактовка управления системой как процесса обработки информации является одним из основных принципов кибернетики. Вычислительная техника в основном предназначении необходима для автоматизированной обработки информации различного вида. Всевозможные виды обработки информации предусмотрены в современных информационных системах, в банковском деле, в частности: начиная от обработки запросов к базам данных и заканчивая восприятием речевой информации при ее вводе в компьютер. Так, и седьмым информационным процессом, который мы с вами рассмотрим, будет называться "процесс защиты информации". Итак, защита информации - наш седьмой вопрос. Что же является наиболее распространенными причинами потери искажения информации при работе информационных систем? Первое. Это сбой в работе программного обеспечения компьютера,  второй причиной являются помехи или потери на линиях связи;  третьей причиной являются нарушения энергоснабжения компьютера;  и наконец, четвертая причина - физическая порча носителей внешней памяти; и ряд субъективных причин, ну например, ошибочные действия пользователя; или же преднамеренное желание причинить вред другому (типичное проявление этого мы с вами наблюдаем в виде вирусов и спама).  Основные виды и методы защиты информации можно четко соотнести с причинами потерь и искажения информации. Приведем их соответствие. Итак, от сбоев оборудования применяются следующие методы защиты - это архивирование файлов (со сжатием или без информации); или резервирование файлов; От случайной потери или изменения информации, применяются следующие методы защиты - это    требование подтверждения перед выполнением команд, изменяющих файлы; вторым методом является установка специальных атрибутов документов и программ; третье, разграничение доступа пользователей к ресурсам системы;  и четвертым методом - возможность отмены неверного действия. От преднамеренного искажения, вандализма применяются следующие методы  - это общие методы защиты информации;  как профилактика, так и использование специальных антивирусных программ; и наконец, от несанкционированного (нелегального) доступа к информации, ее использования, изменения, распространения         применяют методы      паролирования; шифрования; используют "электронные ключи";  и совокупность административных и правоохранительных мер. Всевозможные меры административно-правового характера. Так,  на этом будем считать, что материал нашей темы на сегодня исчерпан. Спасибо за внимание. До свидания.