Обзор современных информационных систем и технологий кратко

Обновлено: 04.07.2024

Информационная система – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации для достижения цели управления. В современных условиях основным техническим средством обработки информации является персональный компьютер. Большинство современных информационных систем преобразуют не информацию, а данными, поэтому их называют системами обработки данных. По степени механизации процедур преобразования информации системы делятся на системы ручной обработки, механизированные и системы автоматической обработки данных.

Важнейшими принципами построения эффективных информационных систем являются

· Принцип интеграции , заключающийся в том, что обрабатываемые данные, однажды введенные в систему, многократно используются для решения большого числа задач;

· Принцип системности , заключающийся в обработке данных в различных аспектах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях управления;

· Принцип комплексности , заключающийся в механизации и автоматизации процедур преобразования данных на всех этапах функционирования информационной системы;

Информационные системы также классифицируются:

· По функциональному назначению : производственные, коммерческие, финансовые, маркетинговые и др.;

· По объектам управления : информационные системы автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами, управления предприятием (офисом, фирмой, корпорацией, организацией) и т. п.;

· По характеру использования результатной информации : информационно-поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи информации по запросу пользователя; информационно-советующие, предлагающие пользователю определенные рекомендации для принятия решений (системы поддержки принятия решений); информационно-управляющие, результатная информация которых непосредственно участвует в формировании управляющих взаимодействий.

Структуру информационных систем составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта управления.

В состав обеспечивающих подсистем входят:

1. информационное обеспечение – методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных.

2. техническое обеспечение – комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных;

3. программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;

4. математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе;

5. лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.

Организационные подсистемы по существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно.

К ним относятся

1. кадровое обеспечение – состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанности;

2. эргономическое обеспечение – совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы;

3. правовое обеспечение – совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения преобразования и использования информации;

4. организационное обеспечение – комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.

Понятие информационных технологий. Виды информационных технологий

Информационная технология (ИТ)– это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления. Цель ИТ – производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

1. Интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером.

2. Интегрированность с другими программными продуктами.

3. Гибкость процесса изменения данных и постановок задач.

В качестве инструментария информационной технологии используются распространенные виды программных продуктов: текстовые процессоры, издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные календари, информационные системы функционального назначения.

К компонентам информационных технологий относятся:

Сбор данных или первичной информации;

Обработка данных и получение результатной информации;

Передача результатной информации пользователю для принятия на ее основе решений.

К основным видам ИТ относятся следующие:

1. Информационная технология обработки данных – предназначена для решения хорошо структурированных задач, алгоритмы решения которых хорошо известны и для решения которых имеются все необходимые входные данные. Эта технология применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных, постоянно повторяющихся операций управленческого труда.

2. Информационная технология управления предназначена для информационного обслуживания всех работников предприятий, связанных с принятием управленческих решений. Здесь информация обычно представлена в виде регулярных или специальных управленческих отчетов и содержит сведения о прошлом, настоящем и возможном будущем предприятия.

3. Информационная технология автоматизированного офиса призвана дополнить существующую систему связи персонала предприятия. Автоматизация офиса предполагает организацию и поддержку коммуникационных процессов как внутри фирмы, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией.

4. Информационная технология поддержки принятия решений предназначена для выработки управленческого решения, происходящей в результате итерационного процесса, в котором участвуют система поддержки принятия решений (вычислительное звено и объект управления) и человек (управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат).

5. Информационная технология экспертных систем основана на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджерам получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых в этих системах накоплены знания.

Этапы развития информационных технологий

Информационная технология–совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, накопление, хранение, актуализацию, поиск и распространение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.

Информационная технология в своем развитии прошла несколько этапов. До второй половины XIX века основу информационной технологии составляли перо, чернильница и бухгалтерская книга (“ручная” информационная технология). Связь осуществлялась путем направления депеш. Продуктивность информационной обработки была крайне низкой. В конце XIX века внедряется “механическая” информационная технология (пишущие машинки, телефоны, диктофоны, модернизация общественной почты), что привело к принципиальным изменениям в технологии обработки информации, повысило продуктивность работы. В середине XX века появляются электрические пишущие машинки, копировальные машины, портативные диктофоны (“электрическая” информационная технология). Повышается качество, количество и скорость обработки информации. Многие современные учреждения базируются на “электрической” технологии.

В 60-х годах в учрежденческой деятельности начинается внедрение электронно-вычислительных машин и на их базе - компьютерных технологий. Первоначальные концепции построения АСУ на базе создания вычислительных центров (при непрерывном наращивании вычислительной мощности систем АСУ) не привели к ожидаемым результатам. Применявшиеся экономико-математические модели имели ограниченные возможности практического использования: аналитическая работа и процесс принятия решений происходили в отрыве от реальной ситуации и не подкреплялись коммуникационным процессом формирования, терялся творческий вклад самого пользователя и т.д. Результаты автоматизации слабо воздействовали на эффективность управления.

Появление персональных компьютеров привело к принципиальной модернизации идеи АСУ: от вычислительных центров и централизации управления к распределенному вычислительному потенциалу, повышению однородности технологии обработки информации и децентрализации управления. Происходит аккумулирование знаний и умений конкретного человека (пользователя) с интегрированными знаниями и умениями, заложенными в ПК (экспертные системы, системы поддержки принятия решений, системы обеспечивающей технологии и др.).

Современное состояние и тенденции развития информационных технологий:

наличие большого количества промышленно функционирующих БД большого объема, содержащих информацию практически по всем видам деятельности общества;

создание технологий, обеспечивающих интерактивный доступ массового пользователя к этим информационным ресурсам через системы связи и передачи данных, объединенных в национальные, региональные и глобальные информационные сети;

расширение функциональных возможностей информационных систем, реализация технологий создания и ведения гипертекстовых БД, включение в информационные системы экспертных систем, систем поддержки принятия решений и других технологических средств.

В современных условиях динамичного развития общества и усложнения технической и социальной инфраструктуры информация становится таким же стратегическим ресурсом, как и традиционные материальные и энергетические ресурсы. Современные информационные технологии, позволяющие создавать, хранить, перерабатывать и обеспечивать эффективные способы представления информационных ресурсов потребителю, стали важным фактором жизни общества и средством повышения эффективности управления всеми сферами общественной деятельности. Уровень использования информации становится одним из существенных факторов успешного экономического развития и конкурентоспособности как на внутреннем, так и на внешнем рынках.

Осознание мировым сообществом роли информации как стратегического ресурса стимулировало разработку новых информационных технологий для получения и переработки больших объемов информации, ее хранения и предоставления пользователям. Одно из ведущих мест среди новых информационных технологий занимают сетевые информационные технологии.

В настоящее время наиболее развитые страны мира-США, Канада, Япония, Германия, Франция, Англия, Италия - рассматривают проблему создания единого информационного пространства как одну из приоритетных. Поэтому именно эти страны совместно приступили к решению задачи создания глобальной информационной инфраструктуры, договорившись о сотрудничестве на базе следующих принципов:

поддержка динамичной конкуренции;

стимулирование частных инвестиций;

установление гибких условий регулирования;

обеспечение открытого доступа к сетям и универсального доступа к услугам;

равенство возможностей для всех граждан;

признание и учет различий, включая культурное и лингвистическое разнообразие;

признание необходимости международного сотрудничества, особенно с менее развитыми странами.

Наиболее развитые страны мира находятся на завершающей стадии индустриального этапа развития общества и перехода к следующему, информационному этапу развития и построения “информационного общества”. Широкое использование информационных технологий и современных средств доступа к информации открыло принципиально иные возможности построения более сбалансированного общества с существенно большей реализацией индивидуальных возможностей его членов. “Информационное общество” несет в себе огромный потенциал для улучшения жизни граждан и повышения эффективности социального и экономического устройств государства, его управляемости.

В России этот процесс перехода от индустриального общества к информационному получил название “информатизация”. Информатизация общества предполагает:

создание правовых, экономических, технологических, социальных и профессионально-образовательных условий для того, чтобы необходимая для решения социальных и личных проблем информация была доступна бесплатно (или за плату) в любое время, в любой точке, любому потенциальному пользователю;

внедрение программных и аппаратных средств, телекоммуникационных систем, обеспечивающих формирование информационных ресурсов и доступ к ним, включая хранение, переработку, преобразование и передачу информации и знаний;

обеспечение индустриально-технологической базы для производства в рамках межрегионального и международного распределения труда конкурентоспособных национальных технических средств, информационных технологий и ресурсов;

гарантирование первоочередного развития структур, институтов и механизмов, прежде всего в науке и образовании, способствующих опережающему (по сравнению с другими сферами политической, экономической и социальной деятельности) производству информации и знаний;

разработка и реализация организационно-методологических основ и программ последовательного, целенаправленного и эффективного внедрения информационных технологий в сферу управления, материального производства, образования, науки, культуры, социального обеспечения и обслуживания населения;

сопровождение процесса информатизации общества исследованиями социологических, психологических, медико-биологических, педагогических и других социальных аспектов информатизации и компьютеризации.

Информатизация территориального управления занимает в настоящее время одно из ведущих направлений региональной политики. Отдавая предпочтение важным и первостепенным задачам разграничения полномочий федерального, регионального управления и местного самоуправления, эффективным экономическим механизмам их конкретной реализации, следует отметить, что своевременная и качественная информационная поддержка этих процессов - залог успешного решения проблемы в целом при рациональном их использовании.

Рассматривая информационную систему и информацию как основу для выработки управленческих решений, следует подчеркнуть необходимость и важность поддержания этих элементов системы управления в постоянном рабочем состоянии. В условиях рыночной экономики степень неопределенности экономического поведения субъектов рынка достаточно высока. В связи с этим большое практическое значение приобретают методы перспективного анализа, когда нужно принимать управленческие решения, оценивая возможные ситуации и делая выбор из нескольких альтернативных вариантов.

Информатизация не может действовать только для себя, развиваясь, как самостоятельная система. Являясь подсистемой государственного управления, она должна обслуживать его потребности, быть доступной для оперативного воспроизводства средствами компьютерной обработки информации, т. к. это важнейший фактор социального развития общества.

Наибольший экономический и социальный успех сегодня сопутствует тем странам, которые активно используют современные средства коммуникаций, информационные технологии и их сетевые приложения: электронную почту, дистанционное обучение, мультимедиа, телевидение, телеконференции, визуализацию, моделирование, компьютерную графику и многое другое. Доступная для оперативного воспроизводства средствами компьютерной обработки информация превращается в важнейший фактор социального развития общества.

Информационные системы – формальные социотехнические организационные системы, предназначенные для сбора, обработки, хранения и распределения информации. В социотехническом аспекте они содержат четыре основных компонента: технологии, процессы, людей и организационную структуру.

Структура информационной системы на базе компьютеров

Компьютерная информационная система – это система, в которой компьютер играет основную роль. Такая система содержит следующие элементы:

Аппаратные средства – в первую очередь, сам компьютер, содержащий центральный процессор, устройства ввода, устройства вывода, память, устройства связи.
Программное обеспечение информационных систем – компьютерные программы и руководства к ним. Компьютерные программы – машинно-читаемые инструкции, управляющие аппаратными средствами для создания полезной информации из данных. Программы обычно хранятся на компьютерных дисках.
Данные – сведения, используемые программой для создания полезной информации. Как и программы, данные хранятся в машинно-читаемом виде на дисках.
Процедуры – политики, управляющие функционированием компьютерной системы.
Люди – основной компонент, влияющий на успех или неудачу всей информационной системы. Каждая компьютерная информационная система, чтобы быть полезной, должна иметь в своем составе людей.

Программное обеспечение систем обработки информации

Системы ПО – программы для обработки информации в соответствии с некоторыми правилами. Они являются важнейшей составной частью современных систем передачи информации. Существует большое количество самых разных компьютерных программ, предназначенных для решения практически любых задач.

По назначению системы программного обеспечения делятся на:

системные (операционные системы и различные служебные программы);
прикладные (программы для выполнения узкоспециализированных задач);
инструментальные – специальные программы, предназначенные для разработки и сопровождения других программ.

Структурная схема информационной системы

Информационную систему можно представить в виде структуры, содержащей входную информацию, выходную информацию и информационную среду. Для преобразования информации с входной в выходную применяются средства обработки информации. Выходная информация направляется непосредственно получателю или другой системе обработки информации.

Информационные потоки и каналы

Канал – совокупность звеньев системы, предназначенных для передачи информации.

Виды компьютерных систем

Классификация компьютерных информационных систем может осуществляться:

настольные;
локальные;
распределенные:
файл-серверные;
клиент-серверные.

По способу обработки данных:

По области использования:

экономические;
медицинские;
географические.

По степени охвата задач:

индивидуальные;
групповые;
корпоративные.

Виды компьютерных информационных систем по типу решаемых задач

Классификация компьютерных информационных систем по уровню решения задач в бизнес-среде следующая:

1. Системы обработки транзакций – наиболее фундаментальные компьютерные системы, предназначенные для захвата, определения вида, хранения, обслуживания, обновления и извлечения данных транзакций. Эти данные могут использоваться для ввода в другие информационные системы. Основная цель любой системы обработки транзакций – оптимизация ежедневных операций в любой организации. Транзакция – любое событие, влияющее на деятельность организации. Одними из самых распространенных транзакций являются: издание приказов, выписка счетов, заключение контрактов с работниками. Для нормального функционирования организации работу по обработке транзакций необходимо выполнять систематично.

2. Системы обработки информации управления. Обработка данных с помощью компьютеров имеет чрезвычайную эффективность по нескольких причинам. Во-первых, существует огромное количество данных, которые должны обрабатываться с большой скоростью.

Прежде всего это касается компьютерных приложений, занятых в процессе автоматизации ежедневных канцелярских задач. Однако в последние годы основное внимание начинает уделяться приложениям, предоставляющим информацию с целью управления, планирования и определения политик.

Требования, предъявляемые к информации в системах обработки информации управления

релевантность;
своевременность;
точность;
полнота;
краткость.

Системы поддержки решений помогают менеджерам принимать решения, которые не являются высоко структурированными. Решение считается неструктурированным, если не существует четких процедур для его принятия.

4. Системы автоматизации офиса – современные информационные системы, быстро развивающиеся в последнее время. Предназначены для увеличения эффективности и производительности офисных работников: машинисток, секретарей, работников отдела кадров, менеджеров. Многие организации в первую очередь автоматизируют работу своих офисов.

Системы обработки информации используются для облегчения набора, хранения, проверки и печати текстовых материалов. Другая область применения этих систем – организация электронной почты, позволяющая людям обмениваться информацией в электронном виде через компьютерные терминалы.

Таким образом, современные информационные системы организационного управления выполняют самые важные функции и поддерживают наиболее существенные бизнес-процессы организаций.

Требования к информационным системам

обработка информации в реальном масштабе времени с целью своевременного прогнозирования ситуации;
универсальность – возможность работы с разнородной информацией, поступающей из разных источников;
наличие современных средств анализа и графического отображения информации;
возможность оперативного отображения бизнес-процессов в динамике их возникновения;
возможность всестороннего анализа бизнес-процессов: количественного, качественного, временного.

Развитие информационных систем

Отделы информационных технологий в организациях предназначены для управления развитием и применением информационных технологий. Для развития современных информационных систем могут использоваться различные методики. Многие разработчики используют подход системного проектирования для систематического развития информационной системы по этапам.

Информационная система может развиваться непосредственно в организации или за ее пределами. При этом на аутсорсинг может быть передана вся система или только какая-то ее часть.

Сфера информационных технологий развивается в двух преимущественно независимых циклах: продуктовом и финансовом. В последнее время не утихают споры о том, на каком этапе финансового цикла мы находимся; очень много внимания уделяется финансовым рынкам, которые подчас ведут себя непредсказуемо и сильно колеблются. С другой стороны, продуктовым циклам достается относительно мало внимания, хотя именно они двигают информационные технологии вперед. Но, анализируя опыт прошлого, можно попытаться понять текущий продуктовый цикл и предугадать дальнейшее развитие технологий.

Развитие продуктовых циклов в сфере высоких технологий происходит за счет взаимодействия платформ и приложений: новые платформы позволяют создавать новые приложения, которые, в свою очередь, повышают ценность этих платформ, замыкая таким образом цепь положительной обратной связи.

Малые продуктовые циклы повторяются постоянно, но исторически сложилось так, что раз в 10–15 лет начинается очередной большой цикл – эпоха, полностью меняющая облик IT.

Финансовые и продуктовые циклы развиваются в основном независимо друг от друга

Когда-то возникновение компьютеров побудило предпринимателей создать первые текстовые редакторы, таблицы и много других приложений для ПК. С появлением интернета мир увидел поисковые механизмы, онлайн-коммерцию, электронную почту, социальные сети, бизнес-приложения модели SaaS и много других сервисов. Смартфоны дали толчок развитию мобильных социальных сетей и мессенджеров, а также появлению новых видов услуг вроде карпулинга. Мы живем в разгар мобильной эпохи, и, судя по всему, нас ожидает еще много любопытных инноваций.

Каждую эпоху можно условно разделить на 2 фазы: 1) фазу формирования – когда платформа впервые появляется на рынке, но является дорогостоящей, сырой и/или сложной в обращении; 2) активную фазу – когда новый продукт решает упомянутые недостатки платформы, тем самым начиная период ее стремительного развития.

Компьютер Apple II был выпущен в 1977 году, а Альтаир 8800 – в 1975 году, но активная фаза эпохи ПК началась с релиза IBM PC в 1981 году.

Продажи ПК в год (тыс.)

Фаза формирования интернета началась в 80-х и ранних 90-х годах, когда он, по сути, представлял собой инструмент обмена текстовыми данными, используемый учеными и правительством. Выход первого браузера, NCSA Mosaic, в 1993 году ознаменовал начало фазы интенсивного развития интернета, которая не закончилась и по сей день.

Количество пользователей интернета по всему миру

В 90-х годах уже существовали мобильные телефоны, а первые смартфоны появились на заре нулевых, но повсеместное производство смартфонов началось в 2007–2008 годах с выходом первого iPhone, а затем – с появлением платформы Android. С тех пор количество пользователей смартфонов взлетело до небес, и сейчас их число достигло уже порядка двух миллиардов. А к 2020 году смартфоны будут у 80 % населения планеты.

Продажи смартфонов по всему миру (млн.)

Если длительность каждого цикла действительно составляет 10–15 лет, всего через несколько лет начнется активная фаза новой компьютерной эпохи. Выходит, новая технология уже находится в фазе формирования. На сегодняшний день можно выделить несколько главных трендов в сферах аппаратного и программного обеспечения, позволяющих нам частично пролить свет на следующую эпоху. В данной статье я хочу обсудить эти тренды и выдвинуть несколько предположений о том, как может выглядеть наше будущее.

Аппаратное обеспечение: компактное, дешевое и универсальное

В мейнфрейм-эпоху только крупные организации могли позволить себе компьютер. Мини-компьютеры были доступны для организаций поменьше, а компьютеры – для домов и офисов.

Размер компьютеров уменьшается с постоянной скоростью

Сейчас мы на пороге новой эпохи, в которой процессоры и сенсоры становятся настолько дешевыми и компактными, что компьютеров скоро будет больше, чем людей.

Но в современную эпоху полупроводников всё внимание перешло от отдельных процессоров к целым узлам специальных микросхем, известным как однокристальные системы.

Цены на компьютеры стабильно снижаются

Обыкновенная однокристальная система сочетает в себе энергоэффективный ARM-процессор и специальный графический процессор, а также устройства обмена информацией, управления питанием, обработки видеосигнала и так далее.

Raspberry Pi Zero: 5-долларовый Компьютер на Linux с процессором 1 GHz

Эта инновационная архитектура позволила сбросить минимальную стоимость базовых вычислительных систем со 100 до 10 долларов за единицу. Отличным примером послужит Raspberry Pi Zero – первый 5-долларовый компьютер на Linux с частотой 1 GHz. За те же деньги можно приобрести микроконтроллер Wi-Fi, поддерживающий одну из версий Python. Совсем скоро эти микропроцессоры будут стоить меньше доллара, и мы без труда сможем встраивать их практически всюду.

Но более серьезные достижения происходят сегодня в мире высококачественных микропроцессоров. Отдельного внимания заслуживают графические процессоры, лучшие из которых производит компания NVIDIA. Графические процессоры полезны не только для обработки графики, но и при работе с алгоритмами машинного обучения, а также с устройствами виртуальной и дополненной реальности. Однако представители компании NVIDIA обещают более существенные улучшения производительности графических процессоров в ближайшем будущем.

Козырем всей сферы информационных технологий по-прежнему остаются квантовые компьютеры, которые пока существуют преимущественно в лабораториях. Но стоит сделать их коммерчески привлекательными, и это приведет к грандиозному росту производительности, прежде всего, в сфере биологии и искусственного интеллекта.

Программное обеспечение: золотой век искусственного интеллекта

Сегодня в мире программного обеспечения происходит много любопытных вещей. Хороший пример – распределенные системы. Их появление обусловлено многократным увеличением количества устройств за последние годы, что вызвало необходимость распараллеливать задания на нескольких машинах, налаживать обмен данными между устройствами и координировать их работу. Отдельного внимания заслуживают такие технологии распределенных систем, как Hadoop или Spark, предназначенные для работы с большими массивами данных. Стоит также упомянуть технологию блокчейн, обеспечивающую безопасность данных и ресурсов и впервые реализованную в криптовалюте Bitcoin.

Но, пожалуй, самые захватывающие открытия совершаются сегодня в области искусственного интеллекта (ИИ), имеющего длинную историю взлетов и падений. Еще сам Алан Тьюринг предсказывал, что к 2000 году машины будут способны имитировать людей. И хотя это предсказание пока не осуществилось, есть веские причины полагать, что ИИ наконец вступает в золотой век своего развития.

Наибольший ажиотаж в области ИИ сосредоточен вокруг так называемого глубинного обучения – метода, который был широко освещен в рамках одного известного проекта компании Google, запущенного в 2012 году. В этом проекте была задействована высокопроизводительная сеть компьютеров, целью которой было научиться распознавать котиков на видеороликах с YouTube. Метод глубинного обучения основывается на искусственных нейронных сетях – технологии, зародившейся еще в 40-х годах прошлого века. Недавно эта технология снова стала актуальной из-за многих факторов: появления новых алгоритмов, снижения стоимости параллельных вычислений и широкого распространения больших наборов данных.

Процент ошибок в конкурсе ImageNet (красная линия соответствует показателям человека)

Остается надеяться, что глубинное обучение не станет просто очередным модным термином Силиконовой долины. Впрочем, интерес к этому методу обучения подкрепляется впечатляющими теоретическими и практическими результатами. К примеру, до введения глубинного обучения допустимый процент ошибок победителей ImageNet, известного конкурса по машинному видению, составлял 20–30 %. Но после его применения правильность алгоритмов неуклонно росла, и уже в 2015 году показатели машин превзошли показатели человека.

Многие документы, пакеты данных и инструменты программного обеспечения, связанные с глубинным обучением, находятся в открытом доступе, что позволило отдельным лицам и небольшим организациям создавать собственные высокоэффективные приложения. Компании WhatsApp Inc. потребовалось всего 50 разработчиков, чтобы создать популярный мессенджер для 900 миллионов пользователей. Для сравнения, создание мессенджеров предыдущих поколений требовало привлечения свыше тысячи (а иногда и нескольких тысяч) разработчиков. Нечто подобное теперь происходит и в области ИИ: программные средства вроде Theano и TensorFlow в сочетании с облачными дата-центрами для обучения и недорогими видеокартами для вычислений позволяют небольшим командам разработчиков создавать новаторские системы ИИ.

К примеру, ниже представлен небольшой проект одного программиста с использованием TensorFlow для преобразования черно-белых фото в цветные:

Слева направо: черно-белое фото, преобразованное фото, цветной оригинал фото. (Источник)

А вот небольшое стартап-приложение для классификации предметов в реальном времени:

Приложение Teradeep идентифицирует предметы в реальном времени

Хм, а ведь где-то я уже это видел:

Фрагмент из фильма Терминатор 2: Судный день (1991 г.)

Одним из первых приложений с методом глубинного обучения, выпущенных крупной компанией, было удивительно умное приложение для поиска изображений Google Photos:

В скором времени нас ожидает значительное повышение производительности ИИ во всех сферах программного и аппаратного обеспечения: голосовые помощники, поисковые механизмы, чат-боты, 3D сканеры, языковые переводчики, автомобили, дроны, системы диагностической визуализации и многое-многое другое.

Стартапы, создающие продукцию с упором на ИИ, должны оставаться предельно сфокусированными на определенных приложениях, чтобы поддерживать конкуренцию с крупными компаниями, для которых ИИ является высшим приоритетом. Системы ИИ становятся эффективнее по мере того, как увеличивается объем собранных для них данных. Получается нечто вроде маховика, постоянно вращающегося за счет так называемого эффекта сети данных (больше пользователей → больше данных → лучше продукция → больше пользователей). К примеру, команда картографического сервиса Wase использовала эффект сети данных, чтобы сделать качество предоставляемых карт лучше, чем у их более маститых конкурентов. Всем, кто намерен использовать ИИ для своего стартапа, стоит придерживаться аналогичной стратегии.

Программное + аппаратное обеспечение: новые компьютеры

Сейчас на стадии формирования находится целый ряд перспективных платформ, которые скоро вполне могут перейти на стадию развития, так как они сочетают в себе самые последние разработки из сфер программного и аппаратного обеспечения. И хотя эти платформы могут выглядеть по-разному либо иметь разную комплектацию, у них есть одна общая черта: использование последних расширенных возможностей умной виртуализации. Рассмотрим некоторые из этих платформ:

Автомобили. Крупные информационно-технологические компании вроде Google, Apple, Uber и Tesla немало инвестируют в разработку автономных или беспилотных автомобилей. На рынке уже представлены полуавтономные автомобили Tesla Model S и вскоре ожидается выход обновленных и более совершенных моделей. Создание полностью автономного автомобиля потребует некоторого времени, однако есть основания полагать, что ждать осталось не более пяти лет. На самом деле, уже существуют разработки полностью автономных автомобилей, которые ездят не хуже, чем под управлением человека. Тем не менее, в силу многих аспектов культурного и регулятивного характера такие автомобили должны ездить намного лучше, чем управляемые человеком, чтобы быть допущенными к широкой эксплуатации.

Беспилотный автомобиль составляет схему своего окружения

Несомненно, объем инвестиций в беспилотные автомобили будет только расти. В дополнение к информационно-технологическим компаниям, крупные производители автомобилей тоже начали задумываться над автономностью. Нас ждет еще много интересных стартап-продуктов. Программные средства глубинного обучения стали настолько эффективными, что сегодня одному-единственному разработчику под силу сделать полуавтономный автомобиль.

Самодельный беспилотный автомобиль

Дроны. Современные дроны укомплектованы по последнему слову техники (в основном компонентами смартфонов и механическими деталями), но имеют относительно простое ПО. В скором времени появятся усовершенствованные модели, оснащенные компьютерным зрением и другими видами ИИ, что сделает их более безопасными, удобными в управлении и полезными. Фото- и видеосъемка с дронов будет популярной не только среди аматоров, но, что важнее, найдет и коммерческое применение. К тому же, существует немало опасных видов работ, в том числе высотных, для выполнения которых было бы гораздо безопаснее использовать дроны.

Полностью автономный полет дрона

Интернет вещей. Самые основные преимущества устройств интернета вещей – это их энергоэффективность, безопасность и удобство. Хорошими примерами первых двух характеристик могут послужить продукты Nest и Dropcam. Что касается удобства, стоит обратить внимание на устройство Echo от Amazon.

Большинство людей полагают, что Echo – это очередная маркетинговая уловка, но, воспользовавшись хотя бы раз, они удивляются, насколько удобным оказывается это устройство. Оно блестяще демонстрирует эффективность голосового управления как основы пользовательского интерфейса. Конечно, мы еще не скоро увидим роботов с универсальным интеллектом, способных поддерживать полноценный разговор. Но, как показывает Echo, компьютеры уже способны справляться с более-менее сложными голосовыми командами. По мере того как метод глубинного обучения будет совершенствоваться, компьютеры научатся лучше понимать язык.

3 основных преимущества: энергоэффективность, безопасность, удобство

Устройства интернета вещей также найдут применение в бизнес-сегменте. К примеру, устройства с сенсорами и возможностью сетевого подключения широко используются для оперативного контроля промышленного оборудования.

Носимая техника. Сегодня функциональность носимых компьютеров варьируется в зависимости от ряда факторов: емкости батареи, средств коммуникации и обработки данных. Наиболее успешные устройства обычно имеют весьма узкую сферу применения: к примеру, фитнес-трекинг. По мере улучшения компонентов аппаратного обеспечения носимые устройства будут, как и смартфоны, расширять свою функциональность, открывая тем самым возможности для новых приложений. Как и в случае с интернетом вещей, предполагается, что голос станет основным пользовательским интерфейсом управления носимыми устройствами.

Демонстрация Oculus Rift Toybox

Несомненно, очки VR продолжат развиваться и со временем будут становиться всё доступнее. Разработчикам еще предстоит немало поработать над такими аспектами, как новые инструменты представления генерируемого и/или отснятого контента VR, усовершенствование машинного зрения для отслеживания положения пользователя и получения данных о нем прямо с телефона или очков виртуальной реальности, а также распределенные серверные системы для размещения масштабных виртуальных окружений.

Создание виртуального мира в 3D формате с помощью очков VR

Дополненная реальность. Скорее всего, AR получит развитие только после VR, потому что для полноценного использования дополненной реальности потребуются все возможности виртуальной вместе с дополнительными новыми технологиями. К примеру, для полноценного объединения в одной интерактивной сцене реальных и виртуальных объектов средствам AR потребуются продвинутые технологии машинного зрения с малой задержкой.

Но, скорее всего, эпоха дополненной реальности наступит быстрее, чем вам кажется. Этот деморолик был отснят непосредственно через устройство AR Magic Leap:

Демонстрация Magic Leap: виртуальный персонаж в реальной среде

Этот деморолик был снят непосредственно через устройство Magic Leap 14 октября 2015 года. При его создании не применялись ни спецэффекты, ни композитинг.

Что дальше?

Возможно, циклы в 10–15 лет больше не повторятся, и мобильная эпоха будет последним из них. А может быть, следующая эпоха будет короче, или лишь какой-то один подвид из рассмотренных выше технологий станет впоследствии действительно важным.

Без сомнения, информационные технологии на сегодняшний день играют важнейшую роль в современном мире. Они занимают уникальное положение в нашем обществе и не просто оказывают влияние на его экономические и социальные институты, но и является двигателем глобального экономического роста, проникая во все сферы производственной деятельности и позволяя строить эффективные системы управления. Тем самым происходит увеличение объемов выполняемых работ, сокращение сроков проектирования и повышение качества проектных работ.

Данная тема сейчас как никогда актуальна, так как информационное общество предполагает широкое применение различных информационных технологий во всех сферах нашей деятельности. Например, на данный момент в нашем обществе огромную роль играют системы распространения, хранения и обработки информации, которые основываются на работе компьютеров. Все больше образуется межрегиональных и международных связей, позволяющее обмениваться информацией на больших расстояниях за кратчайшие сроки. Помимо этого, количество людей, профессионально занятых сбором, хранением и обработкой информации, растет с каждым днем.

Этапы развития информационных технологий

Для того, чтобы заглянуть в будущее и установить тенденции развития информационных технологий, нам необходимо для начала выявить, какого же современное состояние информационных технологий, и какие этапы этому предшествовали.

Нам известно, что информационные технологии являются неотъемлемой составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему моменту они прошли несколько эволюционных этапов, смена которых определяется, как и развитием научно-технического процесса, так и появлением новых технических средств переработки информации. Как и любые другие технологии, информационные технологии развиваются неравномерно, то есть какие-либо новые решения появляются непостоянно, а периодически. На сегодняшний день существует несколько возможностей классификации этапов развития информационных технологий. Ниже будет представлен один из вариантов классификации:

1-й этап (до конца 60-х гг. ХХ века) характеризуется, как начало развитие информационных технологий, который связан с появлением первых информационных систем 1 . На данном этапе основным направлением развития явилась автоматизация операционных рутинных действий человека и разработка автоматизированных систем управления производством и управления технологическими процессами. Однако, существовали проблемы обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей программно-аппаратных средств. Кроме того, на данном этапе присутствовала и психологическая проблема, которая выражалась в трудном взаимодействии пользователей, для которых создавались эти информационные системы, и разработчиков вследствие различия их взглядов, и понимания решаемых проблем. Именно поэтому создавались системы, которые пользователи плохо воспринимали и, не использовали в полной мере, не смотря на их большие возможности. Стоит отметить, что на этом этапе появляются так называемые "электрические" технологии, которые включают в себя большие ЭВМ, электрические пишущие машинки, телетайпы (телексы), ксероксы, портативные диктофоны. В связи с этим акцент в информационных технологиях начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

2-й этап (до конца 70-х гг.) связан с распространением ЭВМ серии IBM/360 и созданием автоматизированных систем управления и информационно-поисковых систем, которые были оснащены широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Акцент технологий еще больше смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, в особенности на организацию аналитической работы. Характерной проблемой этого этапа являлась возможность использования больших универсальных ЭВМ (Mainframe) только мощными корпорациями ввиду их дороговизны и сложности эксплуатации.

3-й этап (с середины 80-х гг.) - компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, так как появляются первые персональные компьютеры, меняется и подход к созданию информационных систем. Поскольку, ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя, ИС становятся средством поддержки принятия решений. Благодаря этому, информационные технологии могли быть доступными для конечного пользователя. Теперь он заинтересован в проводимой разработке, поэтому налаживается контакт с разработчиком и возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. Проблемы этого этапа связаны с необходимостью максимального удовлетворения потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде, а также разработка приложений для корпоративного и индивидуального пользования.

4-й этап (с начала 90-х гг.) основан на достижениях телекоммуникационных технологий и распределенной обработке информации, то есть это развитие современных технологий создания больших информационных систем, локальных, региональных и глобальных сетей. Данный этап дал нам возможность реализовывать непрерывный обмен информацией через глобальные сети. Теперь целью информационных систем является не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь пользователю, а создание высокоэффективного производства. Универсальный доступ к информации, хранимой в электронной форме, кардинально изменил методы работы, образования, управления и характер использования свободного времени.

Современное состояние ИТ

На данный момент информационные технологии широко применяются для повышения качества образования и медицинского обслуживания, а также для развития информационной и телекоммуникационной структуры. Уже сейчас западные компании умеют объединять все отрасли производства в одну систему, и управлять ею при помощи современных информационных технологий. Многие западные специалисты считают, что тот, кто владеет информацией, владеет и всем миром. Именно поэтому они акцентируют свое внимание на управлении информацией. По мнению некоторых отечественных специалистов, в России информационная структура также совершенствуется быстрыми темпами, хотя и существенно отстает в развитии по сравнению с западными странами. Так, в 2015 году Россия на 9 позиций улучшила свой показатель индекса развитости информационно-коммуникационных технологий и заняла 41-е место из 143 стран. На данный момент существует несколько тенденций, характеризующих состояние информационных технологий:

наличие большого количества баз данных, содержащих информацию практически по всем видам деятельности общества;

создание технологий, которые обеспечивают интерактивный доступ обычного пользователя к этим информационным ресурсам;

увеличение функциональных возможностей и создание локальных, многофункциональных проблемно-ориентированных информационных систем различного назначения на основе мощных персональных компьютеров и локальных вычислительных сетей;

включение в информационные системы различных технологических средств и специализированных интерфейсов пользователя для взаимодействия с экспертными системами.

Тенденции развития ИТ

На данный момент выделяют 5 основных тенденций в развитии информационных технологий:

усложнение информационных продуктов и услуг. Информационный продукт в виде программно-аппаратных средств, баз и хранилищ данных постоянно развивается и усложняется. Еще вчера невозможно было представить большинство предлагаемых сегодня услуг для персональных компьютеров, телевидения и систем защиты. Наряду с этим интерфейс информационных технологий при всей сложности решаемых задач постоянно упрощается, тем самым делая интерактивное взаимодействие пользователя и системы все более комфортным;

способность к взаимодействию. С ростом значимости информационного продукта возможность провести оптимальный обмен этим продуктом между компьютером и человеком или между информационными системами приобретает статус ведущей технологической проблемы. Также эта проблема касается совместимости технических и программных средств, обработки, передачи и формирования требуемой информации. Современные программно-аппаратные средства и протоколы обмена данными позволяют решать их в нарастающем объеме;

ликвидация промежуточных звеньев. Развитие способности к взаимодействию однозначно ведет к упрощению доставки информационного продукта до потребителя. Посредники становятся не нужны, если есть возможность размещать заказы и получать необходимое непосредственно с помощью информационных технологий;

глобализация. Различные компании сейчас могут с помощью информационных технологий вести дела на мировом рынке, то есть где угодно, немедленно получая исчерпывающую и всю необходимую информацию. Поэтому возможности информационного рынка становятся беспредельными. Происходит интернационализация программных средств и рынка информационного продукта. Глобализация рынка информационного продукта нацелена на получение как можно больше выгоды за счет распределения постоянных и полупостоянных информационных расходов на более широкий географический регион. Это становится необходимым элементом стратегии для большинства компаний;

Заключение

Таким образом, мы видим, что информационные технологии непрерывно развиваются, открывая для нас принципиально новые возможности в различных сферах деятельности (будь то управление предприятием, поддержка принятия управленческих решений, медицина или образование). Главными стимулами их развития являются социально-экономические потребности общества. Сейчас активно развиваются межрегиональные и международные системы связи, начинает формироваться глобальное сетевое сообщество, и при этом формируется рынок информационных услуг. От того, насколько активно мы будем использовать информационные технологии, зависит и качество нашей жизни.

Список используемой литературы

Информационные системы в экономике: Под ред. Дика. — М.: Финансы и статистика, 2006 г.

1 Информационная система - система сбора, хранения, обработки, преобразования, передачи и обновления информации с использованием компьютерной и другой техники.

2 Конвергенция ИТ – стремление и процесс сближения разнородных электронных технологий в результате их быстрого развития и взаимодействия.

Структура информационной системы на базе компьютеров

Аппаратные средства – в первую очередь, сам компьютер, содержащий центральный процессор, устройства ввода, устройства вывода, память, устройства связи.
Программное обеспечение информационных систем – компьютерные программы и руководства к ним. Компьютерные программы – машинно-читаемые инструкции, управляющие аппаратными средствами для создания полезной информации из данных. Программы обычно хранятся на компьютерных дисках.
Данные – сведения, используемые программой для создания полезной информации. Как и программы, данные хранятся в машинно-читаемом виде на дисках.
Процедуры – политики, управляющие функционированием компьютерной системы.
Люди – основной компонент, влияющий на успех или неудачу всей информационной системы. Каждая компьютерная информационная система, чтобы быть полезной, должна иметь в своем составе людей.

Программное обеспечение систем обработки информации

По назначению системы программного обеспечения делятся на:

системные (операционные системы и различные служебные программы);
прикладные (программы для выполнения узкоспециализированных задач);
инструментальные – специальные программы, предназначенные для разработки и сопровождения других программ.

Структурная схема информационной системы

Информационные потоки и каналы

Канал – совокупность звеньев системы, предназначенных для передачи информации.

Виды компьютерных систем

Классификация компьютерных информационных систем может осуществляться:

настольные;
локальные;
распределенные:
файл-серверные;
клиент-серверные.

По способу обработки данных:

По области использования:

экономические;
медицинские;
географические.

По степени охвата задач:

индивидуальные;
групповые;
корпоративные.

Виды компьютерных информационных систем по типу решаемых задач

Классификация компьютерных информационных систем по уровню решения задач в бизнес-среде следующая:

Требования, предъявляемые к информации в системах обработки информации управления

релевантность;
своевременность;
точность;
полнота;
краткость.

Требования к информационным системам

обработка информации в реальном масштабе времени с целью своевременного прогнозирования ситуации;
универсальность – возможность работы с разнородной информацией, поступающей из разных источников;
наличие современных средств анализа и графического отображения информации;
возможность оперативного отображения бизнес-процессов в динамике их возникновения;
возможность всестороннего анализа бизнес-процессов: количественного, качественного, временного.

Развитие информационных систем

Факторы, влияющие на развитие современной системы:

совершенствование методики управления организацией;
повышение эффективности компьютерных систем;
развитие методики программной реализации информационных систем.

Этапы жизненного цикла информационной системы:

планирование;
анализ системы и формирование требований к ней;
проектирование;
развитие;
объединение и тестирование;
реализация;
обслуживание.

Обеспечение информационных систем

Выделяют следующие его виды:

техническое – технические средства (компьютеры, различные периферийные устройства) для сбора, обработки и представления информации;
информационное – способы преобразования данных в машинную форму;
лингвистическое – языки программирования и языки систем поиска информации;
правовое – нормы и правила, содержащиеся в нормативных документах;
математическое – способы и средства построения алгоритмов и математических моделей;
организационно-методическое;
программное.

Тенденции развития информационных систем

формирование баз данных практически по всем областям деятельности общества;
совершенствование технологий доступа рядового члена общества к этим базам;
использование мощных компьютеров и разветвленных сетей для увеличения функциональности информационных систем;
повышение сложности информационных продуктов и применение при этом интерфейсов, облегчающих взаимодействие с ними обычных людей;
устранение промежуточных звеньев при доставке информации конечному пользователю;
глобализация, заключающаяся в расширении географических границ рынка информационных услуг даже для небольших компаний.

Сегодня существуют самые разнообразные информационные системы. Примеры их можно встретить даже в быту, но не все знают о том, какими они бывают и что собой представляют.

Использование информационных систем различных типов распространено в самых разных сферах деятельности общества, государственного управления и экономики. Ключевой фактор, предопределивший данную тенденцию - компьютеризация, которая проникла в .

Использование информационных технологий в современном мире происходит во всех сферах человеческой деятельности. "Умные" системы и программы приходят на помощь в бухгалтерии и финансах, медицине и педагогике, рекламе и кино, кулинарии и .

Что такое автоматизированные информационные системы. Какие функции они выполняют и для чего они предназначены. Из чего состоит АИС.

Сложно представить 21 век без техники. Это время настоящего расцвета самых смелых задумок от электроавтомобилей до полетов на Марс, производство и осуществление которых стало возможно только за счет использования современных компьютерных технологий.

Распространение информации, ее дальнейший сбор и переработка внутри современного общества происходит благодаря специальным ресурсам: человеческим, финансовым, техническим и другим. В определенный момент эти данные собираются в одном месте, структурируются по заранее определенным критериям, объединяются в удобные для использования специальные базы.

Информационные системы в экономике представлены в виде организационно-технических систем, предназначенных для выполнения некоторых вычислительных работ или услуг, которые удовлетворяют потребностям управленческой системы и ее пользователей (например, управленческий персонал, внешние пользователи).

Кем устраиваться на работу после окончания специализации "Информационные технологии в дизайне". Главные плюсы обучения на информационные системы и технологии. Подбор учебного заведения и особенности поступления.

В современном обществе информационных технологий и хранения на электронных носителях огромных баз данных вопросы обеспечения безопасности информации и видов информационных угроз очень важны. Случайные и преднамеренные действия естественного или искусственного происхождения, которые могут нанести ущерб владельцу или пользователю, – тема данной статьи.

Читайте также: