Основные стадии обработки информации кратко

Обновлено: 02.07.2024

Так как на отдельных операциях технологического процесса обработки информации могут быть использованы различные технические средства и в различных сочетаниях, на практике существует множество вариантов организации технологического процесса. Для повышения эффективности технологии обработки данных необходимо провести ее стандартизацию.

Ориентация на стандартные технологические процессы приводит к улучшению качества обработки информации.

Основными документами, регламентирующими технологический процесс обработки информации, являются технологические и инструкционные карты.

Технологическая карта представляет собой набор последовательно выполняемых операций технологического процесса по каждой обрабатываемой задаче.

На каждую операцию технологического процесса разрабатывается инструкционная карта, в которой указываются сведения об исходной информации, о конечных результатах и о порядке выполнения конкретной работы.

Организация технологического процесса должна обеспечивать максимальную автоматизацию процессов обработки информации при использовании различных технических средств и высокую достоверность получения результатных данных при минимальных трудовых и стоимостных затратах.

Состав операций и последовательность их выполнения зависят от характера решаемых задач и имеющихся технических средств. Характер задач, в основном, определяется объемами обрабатываемой информации, периодичностью решения, а также сложностью алгоритмов ее преобразования. При определении состава операций технологического процесса создается возможность выбора наиболее рационального способа обработки информации.

В ряде случаев организация технологического процесса обработки информации базируется на единстве методологии обработки данных, что позволяет рассмотреть обобщенную схему технологического процесса при решении основных функциональных и управленческих задач в процессе функционирования предприятия или учреждения. Такой технологический процесс можно условно разделить на три укрупненных этапа (см. рис. 3.10), операции и содержание которых зависят от типа предприятия или учреждения, характера и объема решаемых задач, сроков и периодичности обработки информации, уровня программного обеспечения и т. д.

К основным этапам технологического процесса обработки информации относятся следующие этапы, представленные на рис. 3.10.

Состав операций и процедур технологического процесса может быть различным в зависимости от требований к технологии обработки данных. Например, применение на промышленных предприятиях технических средств сбора данных позволяет организовать непосредственный ввод исходной информации в средства вычислительной техники для обработки и т. д. Тем не менее, общее деление технологического процесса на этапы и основные виды операций и процедур является достаточно стабильным для различных типов технологических процессов на экономических объектах.

1. На подготовительном этапе осуществляется:

сбор исходных данных (например, сбор информации в технологическом процессе промышленных предприятий);
регистрация информации, т. е. нанесение данных на носитель информации;
контроль правильности исходных данных;
ввод информации в персональный компьютер или передача данных в центр обработки.

Информация собирается как внутри экономического объекта, так и поступает из других организаций и учреждений. В зависимости от этого строится система сбора данных, в разрезе которой должно быть соблюдено требование достоверности первичной информации, ее полноты и своевременности получения.

Операции регистрации могут выполняться как ручным способом, так и автоматически. При ручном формировании документов, включая заполнение электронных форм, операции регистрации весьма трудоемки и дают наибольший процент ошибок в получаемых данных. Если же сбор и регистрация первичной информации выполняются автоматически, с помощью соответствующих технических средств (станки с числовым программным управлением, кассовые терминалы и пр.), то трудоемкость начального этапа резко понижается. Однако, несмотря на промышленный выпуск разнообразных средств сбора и регистрации информации, эти операции на предприятиях и в организациях наименее автоматизированы.

Контрольные операции имеют своей целью обнаружение и недопущение ошибок в исходных данных. Контроль первичной информации может выполняться путем сопоставления проверяемых реквизитов с диапазоном заданных значений, на соответствие заданной разрядности реквизитов и т. д.

Передача информации обусловлена многоадресной потребностью в ней. Данные приходится передавать и в связи с тем, что источники информации удалены от средств их обработки. Информация передается путем перемещения документов, носителей или посредством передачи сигналов по каналам связи.

Ввод информации в средства вычислительной техники может выполняться различными способами в зависимости от используемых технических средств. В случае сбора информации непосредственно в технологическом потоке промышленного предприятия данные автоматически по каналам связи вводятся в электронно-вычислительную машину для последующей обработки.

В случае работы с документальной информацией ввод информации совмещается с операцией регистрации данных на электронную форму документа и выполняется непосредственно с клавиатуры персонального компьютера.

2. Основной этап обеспечивает непосредственную обработку информации в средствах вычислительной техники, а также при необходимости хранение и поиск первичных и результатных данных. Основной этап занимает ведущее место среди остальных информационных этапов технологического процесса как по значимости, так и по объему.

Обработка данных выполняется в электронно-вычислительных машинах различных типов и классов, включая персональные компьютеры, серверы, мэйнфреймы и т. д. , по специальной соответствующей программе и включает арифметические и логические действия над данными, а также автоматическое управление выполнением этих действий.

Хранение информации вызвано следующими факторами:

многократным использованием условно-постоянной справочной информации;
необходимостью накопления первичных данных;
разрывом во времени между возникновением информации и ее обработкой;
потребностью в накоплении данных для их последующей обработки и т. д.

Хранение информации осуществляется в форме документов, на машинных носителях, путем организации автоматизированных банков данных в виде файлов или баз данных. Файлы организуются в информационные массивы, в которых данные располагаются в соответствии с группировочными признаками.

Хранение информации может быть кратковременным и длительным, организованным в центре обработки или на автоматизированных рабочих местах специалистов. Кратковременному хранению подлежат переменные данные за текущий период, а также в отдельных случаях результатные данные. Условно-постоянная информация (например, нормативы, справочные данные, финансовая информация и т. д.) хранится длительное время и по мере необходимости корректируется. Для каждого вида информации устанавливается срок хранения, используются специальные картотеки и организуются специализированные архивы.

Поиск информации - это выборка данных из отдельных массивов или баз данных, включая поиск , подлежащей корректировке или замене информации. Операция поиска выполняется на основе поискового предписания, составленного на требуемые данные с использованием информационно-поисковых языков.

3. На заключительном этапе осуществляется контроль правильности результатных данных, их вывод и передача потребителю для их использования.

Использование информации завершает технологический процесс обработки информации. Результатная информация необходима для разных потребителей. В случае, когда она используется руководителями организации, то на ее основе разрабатывается и принимается оптимальное управленческое решение, которое реализуется работниками управления без использования технических средств, на основе результатных данных, полученных в процессе функционирования информационной технологии.

Обработанная информация может и непосредственно поступать на технические устройства. Последнее направление характерно для автоматизированных систем управления технологическими процессами промышленных предприятий.

Взаимосвязь операций технологического этапа на разных этапах представлена на рис. 3.11.

3.5. Графическое изображение технологического процесса

Технологический процесс может оформляться в виде графической схемы, на которой наглядно представляется последовательность операций. При проектировании схемы технологического процесса необходимо графически выделить эти последовательно выполняемые операции , которые изображаются на основном (осевом) направлении схемы. На этом же направлении размещаются логические блоки, указывающие на разветвление процесса.

Кроме технологических операций, на схеме справа или слева от них отображаются носители информации:

первичные документы,
машинные носители (магнитные ленты, магнитные диски, оптические диски и т. д.)
машинограммы, полученные в результате обработки.

Для оформления технологического процесса используется три вида документов:

схема данных;
схема работы системы;
схема взаимодействия программ.

Схема данных предназначена для отображения этапов технологического процесса обработки данных, включая операции , выполняемые неавтоматизированным способом. Она состоит из следующих компонентов:

символов данных;
символов процесса, который следует выполнить над данными;
линий и специальных символов.

Схема данных начинается и заканчивается символами данных, которые предшествуют и следуют за символами процесса.

Схема работы системы предназначена для отображения управления операциями и потоком данных в системе. Она состоит из следующих компонентов:

символов данных;
символов процесса, указывающих на операции, которые следует выполнить над данными;
линий, указывающих потоки данных между процессами и (или) носителями данных и специальных символов.

Схема взаимодействия программ отображает путь активации программ и взаимодействие с соответствующими данными. Каждая программа в схеме показывается только один раз. Схема взаимодействия программ состоит из:

символов данных, указывающих на наличие данных;
символов процесса, указывающих на операции, которые следует выполнить над данными;
линий, отображающих поток между процессами и данными, и специальных символов.

Описание основных символов, используемых для изображения технологического процесса обработки информации, приведено в табл. 3.3.

Все символы схемы технологического процесса обработки информации должны иметь лаконичные и ясные пояснения:

в символах операций проставляются их названия;
в символах машинных носителей - сокращенные наименования и идентификаторы соответствующих массивов или файлов;
в символах информации, выводимой на печать или экран, - наименования ведомостей, машинограмм или их идентификаторы.

В технологических процессах с использованием ЭВМ подготовительный этап в большинстве случаев заканчивается операциями ввода данных и их контроля на ЭВМ, которые отождествляются с одной операцией и изображаются одним символом. В результате выполнения этой операции массив , созданный на машинном носителе, оказывается подготовленным для дальнейшего использования в решении задачи.

Основной этап обработки информации в режиме пакетной обработки на схеме технологического процесса следует, как правило, ограничивать двумя операциями:

обработкой на ЭВМ по алгоритму;
печатью выходных документов или отображением на экране.

При этом указанные операции рекомендуется изображать символами с полосой и идентификатором, отсылающим к схеме внутримашинной обработки данных. Это обусловлено тем, что подробно технология внутримашинной обработки на ЭВМ представляется схемой взаимосвязи программных модулей и информационных массивов.

Выделение операции " Печать выходных документов" объясняется тем, что в технологии необходимо предусмотреть возможность повторной распечатки документов в случаях наличия ошибки печати в выходном документе.

На заключительном этапе в условиях может осуществляться визуальный контроль выходного документа, его оформление и копирование . Под визуальным контролем понимается проверка четкости печати, проверка отсутствия печатной строки на сгибах бумаги и др. Оформление сводится к визированию выходного документа (проставлению даты, подписей и т. д.). В случае необходимости получения выходных документов в нескольких экземплярах предусматривается операция копирования.

При решении многих экономических задач (бухгалтерского учета, статистической отчетности и др.) оперативная информация подготавливается на машинных носителях в течение всего отчетного периода по мере ее сбора и поступления, а задача решается только по окончании отчетного периода.

Поэтому в отчетном периоде подготовительный этап повторяется многократно, а основной и заключительный - один раз после полного накопления информации. В связи с этим в схеме технологического процесса рекомендуется использовать символ "граница цикла " перед началом и по окончании подготовительного этапа.

Пример схемы технологического процесса обработки учетных данных представлен на рис. 3.12.

Сбор информации для публикации или телевизионного материала часто занимает в разы больше времени, нежели ознакомление с ним зрителя или читателя. Современному журналисту приходиться работать в состоянии вечного поиска информации и быстро переходить от обработки одних данных к другим. Психологи разработали этапы обработки информации, оптимизирующие процесс создания актуальных материалов.

И если вам по званию души приходиться работать с большими объемами новых данных, самое время научиться оптимизировать рабочий процесс, чтобы достигать максимальных результатов в кратчайшие сроки! В этом вам помогут следующие этапы обработки информации.

Этапы обработки информации:

Первый этап: первоначальный сбор из внешних источников (чаще всего это просто Интернет) .

Второй этап: отчистка, первичная обработка и приведение к унифицированному виду. Что это означает? Из-за того, что в источники поступления информации - это самые различные сайты, имеющие собственные форматы отображения, приходится приводить ее к единому виду. Это упрошает ее последующую обработку.

Третий этап: систематизация и организация хранения накопленных данных, для последующего использования, а также осуществлению внутреннего поиска и быстро извлечения нужных документов.

Четвертый этап: глубокий анализ информации, систематизация и получение знаний.

Теоретический материал для самостоятельного изучения:

В основе любой информационной деятельности лежат так называемые информационные процессы — совокупность последовательных действий (операций), производимых над информацией для получения какого-либо результата (достижения цели). Информационные процессы могут быть различными, но все их можно свести к трем основным: обработка информации, передача информации и хранение информации.

Обработка информации

Обработка информации — это целенаправленный процесс изменения формы ее представления или содержания.

Из курса информатики основной школы вам известно, что существует два различных типа обработки информации:

обработка, связанная с получением новой информации (например, нахождение ответа при решении математической задачи; логические рассуждения и др.);
обработка, связанная с изменением формы представления информации, не изменяющая ее содержания. К этому типу относятся:

— кодирование — переход от одной формы представления информации к другой, более удобной для восприятия, хранения, передачи или последующей обработки; один из вариантов кодирования — шифрование, цель которого — скрыть смысл информации от посторонних;

— структурирование — организация информации по некоторому правилу, связывающему ее в единое целое (например, сортировка);

— поиск и отбор информации, требуемой для решения некоторой задачи, из информационного массива (например, поиск в словаре).

Общая схема обработки информации может быть представлена следующим образом:

Исходные данные — это информация, которая подвергается обработке.

Правила — это информация процедурного типа. Они содержат сведения для исполнителя о том, какие действия требуется выполнить, чтобы решить задачу.

Исполнитель — тот объект, который осуществляет обработку. Это может быть человек или компьютер. При этом человек, как правило, является неформальным, творчески действующим исполнителем. Компьютер же способен работать только в строгом соответствии с правилами, т.е. является формальным исполнителем обработки информации.

Рассмотрим отдельные процессы обработки информации более подробно.

Кодирование информации

Кодирование информации — это обработка информации, заключающаяся в ее преобразовании в некоторую форму, удобную для хранения, передачи, обработки информации в дальнейшем.

Код — это система условных обозначений (кодовых слов), используемых для представления информации.

Кодовая таблица — это совокупность используемых кодовых слов и их значений.

Нам уже знакомы примеры равномерных двоичных кодов — пятиразрядный код Бодо и восьмиразрядный код ASCII.

Самый известный пример неравномерного кода — код Морзе. В этом коде все буквы и цифры кодируются в виде различных последовательностей точек и тире.

При использовании неравномерных кодов важно понимать, сколько различных кодовых слов они позволяют построить.

Пример 1. Имеющаяся информация должна быть закодирована в четырехбуквенном алфавите . Выясним, сколько существует различных последовательностей из 7 символов этого алфавита, которые содержат ровно пять букв А.

Нас интересует семибуквенная последовательность, т. е.

Если бы у нас не было условия, что в ней должны содержаться ровно пять букв А, то для первого символа было бы 4 варианта, для второго — тоже 4, и т. д.

Тогда мы получили бы: 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 · 4 = 16384 варианта.

Теперь вернемся к имеющемуся условию и заполним пять первых мест буквой А. Получим:

Так как на 6-м и 7-м местах могут стоять любые из трех оставшихся букв B, C, D, то всего существует 9 (3 · 3) вариантов последовательностей.

Но ведь буквы А могут находиться на любых пяти из семи имеющихся позиций. А сколько таких вариантов всего?

Префиксный код — код со словом переменной длины, обладающий тем свойством, что никакое его кодовое слово не может быть началом другого (более длинного) кодового слова.

Код, состоящий из слов 0, 10 и 11, является префиксным.
Код, состоящий из слов 0, 10, 11 и 100, не является префиксным.

Также достаточным условием однозначного декодирования неравномерного код является обратное условие Фано. В нем требуется, чтобы никакой код не был окончанием другого (более длинного) кода.

Пример 2. Двоичные коды для 5 букв латинского алфавита представлены в таблице:

Можно заметить, что для заданных кодов не выполняется прямое условие Фано:

B=01, E=011, и D=10, C=100.

А вот обратное условие Фано выполняется: никакое кодовое слово не является окончанием другого. Следовательно, имеющуюся строку нужно декодировать справа налево (с конца). Получим

01 10 100 011 000 = BDCEA

Для построения префиксных кодов удобно использовать бинарные деревья, в которых от каждого узла отходят только два ребра, помеченные цифрами 0 и 1.

Пример 3. Для кодирования некоторой последовательности, состоящей из букв А, Б, В и Г, решили использовать неравномерный двоичный код, позволяющий однозначно декодировать полученную двоичную последовательность. При этом используются такие кодовые слова: А — 0, Б — 10, В — 110. Каким кодовым словом может быть закодирована буква Г? Если таких слов несколько, укажите кратчайшее из них.

Построим бинарное дерево:

Чтобы найти код символа, нужно пройти по стрелкам от корня дерева к нужному листу, выписывая метки стрелок, по которым мы переходим.

Определим положение букв А, Б и В на этом дереве, зная их коды. Получим:

Чтобы код был префиксным, ни один символ не должен лежать на пути от корня к другому символу. Уберем лишние стрелки:

На получившемся дереве можно определить подходящее расположение буквы Г и его код.

Поиск информации

Задача поиска обычно формулируется следующим образом. Имеется некоторое хранилище информации — информационный массив (телефонный справочник, словарь, расписание поездов, диск с файлами и др.). Требуется найти в нем информацию, удовлетворяющую определенным условиям поиска (телефон какой-то организации, перевод слова, время отправления поезда, нужную фотографию и т. д.). При этом, как правило, необходимо сократить время поиска, которое зависит от способа организации данных и используемого алгоритма поиска.

Алгоритм поиска, в свою очередь, также зависит от способа организации данных.

Если данные никак не упорядочены, то мы имеем дело с неструктурированным набором данных. Для осуществления поиска в таком наборе применяется метод последовательного перебора.

При последовательном переборе просматриваются все элементы подряд, начиная с первого. Поиск при этом завершается в двух случаях:

— искомый элемент найден;

— просмотрен весь набор данных, но искомого элемента среди них не нашлось.

— искомый элемент оказался первым среди просматриваемых. Тогда просмотр всего один;

Если же информация упорядочена, то мы имеем дело со структурой данных, в которой поиск осуществляется быстрее, можно построить оптимальный алгоритм.

Одним из оптимальных алгоритмов поиска в структурированном наборе данных может быть метод половинного деления.

Напомним, что при этом методе искомый элемент сначала сравнивается с центральным элементом последовательности. Если искомый элемент меньше центрального, то поиск продолжается аналогичным образом в левой части последовательности. Если больше, то — в правой. Если же значения искомого и центрального элемента совпадают, то поиск завершается.

Пример 4. В последовательности чисел 61 87 180 201 208 230 290 345 367 389 456 478 523 567 590 требуется найти число 180.

Процесс поиска представлен на схеме:

Передача информации

Передача информации — это процесс распространения информации от источника к приемнику через определенный канал связи.

На рисунке представлена схема модели процесса передачи информации по техническим каналам связи, предложенная Клодом Шенноном.

Работу такой схемы можно пояснить на примере записи речи человека с помощью микрофона на компьютер.

Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством — микрофон, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Канал связи — провода, соединяющие микрофон и компьютер. Декодирующее устройство — звуковая плата компьютера. Приемник информации — жесткий диск компьютера.

В современных технических системах связи борьба с шумом (защита от шума) осуществляется по следующим двум направлениям:

Но чрезмерная избыточность приводит к задержкам и удорожанию связи. Поэтому очень важно иметь алгоритмы получения оптимального кода, одновременно обеспечивающего минимальную избыточность передаваемой информации и максимальную достоверность принятой информации.

Важной характеристикой современных технических каналов передачи информации является их пропускная способность — максимально возможная скорость передачи информации, измеряемая в битах в секунду (бит/с). Пропускная способность канала связи зависит от свойств используемых носителей (электрический ток, радиоволны, свет). Так, каналы связи, использующие оптоволоконные кабели и радиосвязь, обладают пропускной способностью, в тысячи раз превышающей пропускную способность телефонных линий.

Современные технические каналы связи обладают, перед ранее известными, целым рядом достоинств:

— высокая пропускная способность, обеспечиваемая свойствами используемых носителей;

— надёжность, связанная с использованием параллельных каналов связи;

— помехозащищённость, основанная на автоматических системах проверки целостности переданной информации;

— универсальность используемого двоичного кода, позволяющего передавать любую информацию — текст, изображение, звук.

Объём переданной информации I вычисляется по формуле:

где v — пропускная способность канала (в битах в секунду), а t — время передачи.

Рассмотрим пример решения задачи, имеющей отношение к процессу передачи информации.

Пример 5. Документ объемом 10 Мбайт можно передать с одного компьютера на другой двумя способами.

А. Передать по каналу связи без использования архиватора.

Б. Сжать архиватором, передать архив по каналу связи, распаковать.

Какой способ быстрее и насколько, если:

— средняя скорость передачи данных по каналу связи составляет 2 18 бит/с;

— объем сжатого архиватором документа равен 25% от исходного объема;

— время, требуемое на сжатие документа — 5 секунд, на распаковку — 3 секунды?

Для решения данной задачи диаграмма Гантта не нужна; достаточно выполнить расчёты для каждого из имеющихся вариантов передачи информации.

Рассмотрим вариант А. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Рассмотрим вариант Б. Длительность передачи информации в этом случае составит:

Итак, вариант Б быстрее на 232 с.

Хранение информации

Сохранить информацию — значит тем или иным способом зафиксировать её на некотором носителе.

Носитель информации — это материальная среда, используемая для записи и хранения информации.

Основным носителем информации для человека является его собственная память. По отношению к человеку все прочие виды носителей информации можно назвать внешними.

Основное свойство человеческой памяти — быстрота, оперативность воспроизведения хранящейся в ней информации. Но наша память не надёжна: человеку свойственно забывать информацию. Именно для более надёжного хранения информации человек использует внешние носители, организует внешние хранилища информации.

Виды внешних носителей менялись со временем: в древности это были камень, дерево, папирус, кожа и др. Долгие годы основным носителем информации была бумага. Развитие компьютерной техники привело к созданию магнитных (магнитная лента, гибкий магнитный диск, жёсткий магнитный диск), оптических (CD, DVD, BD) и других современных носителей информации.

В последние годы появились и получили широкое распространение всевозможные мобильные электронные (цифровые) устройства: планшетные компьютеры, смартфоны, устройства для чтения электронных книг, GPS-навигаторы и др. Появление таких устройств стало возможно, в том числе, благодаря разработке принципиально новых носителей информации, которые:

Обладают большой информационной ёмкостью при небольших физических размерах.
Характеризуются низким энергопотреблением при работе, обеспечивая наряду с этим высокие скорости записи и чтения данных.
Энергонезависимы при хранении.
Имеют долгий срок службы.

Читайте также: