itasistenta blog

Cuprins:

1. Componentele unui sistem de prelucrare automată a datelor (SPAD)
2. Ierarhia DIKW
3. Informaţii. Coduri alfanumerice
4. Fluxul prelucrării automate a datelor
5. Clasificarea informaţiilor

TEHNOLOGIA INFORMAŢIEI = Tehnologia informatică (din punct de vedere hardware şi software) + Tehnologia telecomunicaţiilor (reţele, transmisii date, telefonie mobilă etc.)

Activitatea desfăşurată într-un sistem organizat în vederea realizării unui obiectiv poate fi definită ca rezultatul acţiunii conjugate a 3 subsisteme ce acţionează într-o strânsă interdependenţă şi care la rândul lor pot fi considerate sisteme:

Sistem de prelucrare automată a datelor

Sistemul de conducere sau SISTEMUL DECIZIONAL (S.D.)
- dispune, îndrumă şi coordonează activitatea în vederea realizării obiectivelor fixate, cu eficienţă maximă.

Sistemul condus, de execuţie sau SISTEMUL OPERAŢIONAL (S.O.)
- execută deciziile luate şi furnizează date privind acţiunile realizate sau în curs de execuţie, folosind pentru aceasta resursele materiale, financiare, ştiinţifice şi umane existente, repartizate pe obiective dinainte stabilite.

Sistemul de legătură sau SISTEMUL INFORMAŢIONAL (S.I.)
- este un instrument indispensabil conducerii, având ca părţi componente mijloacele şi procedeele care asigură legăturile între elementele de execuţie şi elementele decizionale pentru conducere şi organizare.

Pentru executarea activităţilor de bază ale sistemului decizional: planificare, urmărire, control şi decizie, sistemului de conducere îi sunt necesare permanent informaţii despre starea şi evoluţia sistemului de execuţie, despre legăturile acestuia cu exteriorul. De la sistemul de conducere spre sistemul condus vor circula decizii. Acest circuit de informaţii şi decizii reprezintă un proces permanent care se realizează prin intermediul Sistemului Informaţional.

Sistemul informatic

Este o componentă a sistemului informaţional, fiind partea care realizează automatizarea culegerii, prelucrării, transmiterii şi stocării datelor. Prin intermediul calculatorului se realizează procesul de prelucrare automată a datelor în scopul obţinerii de informaţii. Componentele sistemului informatic sunt:

1. Componenta fizică (hard) – ansamblul echipamentelor de calcul.
2. Componenta logică (soft) – sistemul de operare şi programele de aplicaţii.
3. Baza de date – ansamblu de colecţii de date şi descrierea legăturile dintre acestea.
4. Resursele umane – personalul de specialitate (operatori, programatori, analişti, ingineri de sistem).
5. Cadrul organizatoric – cadrul legal necesar funcţionării sistemului informatic (staţii de calcul, oficiu de calcul, centru de calcul).

Dezvoltarea explozivă a sistemelor de calcul şi a telecomunicaţiilor au dus la o amploare fără precedent a producerii, prelucrării, distribuţiei şi stocării informaţiei. Una dintre personalităţile domeniului, Gordon Moore (co-fondator al companiei Intel), a enunţat în 1965 legea care-i poartă numele în care afirma că numărul tranzistoarelor pe un circuit integrat se va dubla la fiecare 2 ani, iar puterea sistemelor la fiecare 18 luni. Legea s-a dovedit a fi valabilă, deşi era bazată doar pe observaţii practice, fără vreo fundamentare teoretică.

Legea Moore

În funcţie de nivelul de complexitate semantică, cunoaşterea poate fi structurată pe mai multe niveluri, sub forma unei piramide (Russell Ackoff, 1989) sau sub forma unui grafic liniar:

Ierarhia DIKW - piramidă

Ierarhia DIKW - liniară

1) Zgomote (Noise)

Semnalele (zgomotele) nu au nicio semnificaţie simbolică.

Exemplu: dfjkbwilqwqlifh

2) Date (Data)

Datele reprezintă o înşiruire de caractere numerice sau alfanumerice, care au o anumită semnificaţie. Sunt fapte simple, la cel mai de jos nivel al înţelegerii, şi privesc evenimente primare colectate de la diverse surse. Datele prelucrate sunt considerate mutual independente în spaţiul lor. Spaţiul datelor este cel mai mare spaţiu al obiectelor prelucrate cu sistemul de calcul, incluzând caractere, simboluri şi/sau reprezentări multidimensionale ale acestora, numere în diverse formate.

Exemplu: Plouă.

3) Informaţii (Information)

Spaţiul informaţiilor se prezintă ca un subspaţiu al spaţiului de date şi reprezintă o colecţie de date legate între ele printr-o anumită relaţie (exemplu tip cauză – efect) sau structură sintactică. Prin sintaxă se înţelege un set de reguli care guvernează alcătuirea propoziţiilor dintr-un limbaj.

Informaţia este un mesaj despre evenimentele care au avut loc, au loc sau vor avea loc. Un mesaj este informaţie numai dacă înlătură o nedeterminare. Informaţia este un mesaj, un semnal ce reflectă starea unui sistem sau a mediului în care acesta funcţionează şi care aduce receptorului un spor de cunoaştere. Informaţiile sunt date prelucrate care stau la baza luării unor decizii fundamentate; pentru a fi utilizate, informaţiile trebuie să aibă acurateţe, concizie, să fie complete şi actuale, uşor de înţeles pentru utilizatori; Informaţiile se obţin în general din prelucrarea datelor.

Informaţia este creată prin analizarea relaţiilor şi conexiunilor dintre Date. Informaţia poate răspunde la întrebări simple gen cine / ce / unde /  când / de ce.

Datele şi informaţiile reprezintă componentele primare ale sistemului informaţional.

Exemplu: Temperatura a scăzut cu 10 grade şi atunci a început să plouă.

4) Cunoştinţe (Knowledge)

Formează un subspaţiu în cadrul spaţiului informaţiilor. Informaţiile sunt legate între ele printr-o structură semantică. Semantica reprezintă un set de reguli care extrag înţelesul propoziţiilor dintr-un limbaj. Subspaţiul cunoştinţelor răspunde la întrebarea: “cum”.

Exemplu: Dacă umiditatea este foarte ridicată şi temperatura scade mult, atmosfera nu mai poate reţine vaporii de apă, deci plouă.

5) Înţelepciune (Wisdom)

Este creată prin interconectarea cunoştinţelor şi a gândirii. Cunoştinţele, la care se adaugă judecăţi şi valori, precum şi experienţă şi învăţare, se transformă în înţelepciune.

La nivelul unui sistem de calcul, spaţiul Înţelepciunii lucrează cu baze de cunoştinţe, reguli de raţionament sau cu alte mijloace specifice domeniului inteligenţei artificiale. Calculatoarele de astăzi au devenit suficient de rapide; cu toate acestea, nici un calculator actual nu este un sistem inteligent care gândeşte independent.

Exemplu: Plouă. Şi aceasta include înţelegerea tuturor fenomenelor şi interacţiunilor ce au loc atunci când plouă (vapori de apă, curenţi de aer, evaporare, diferenţe de temperatură, tunete, fulgere etc.).

Informaţia = mesaj ce aduce o precizare într-o problemă ce comportă un anumit grad de incertitudine.

Se consideră un experiment X în cadrul căruia se pot realiza un număr finit de n evenimente elementare: x₁, x₂, x₃, .., x_n. Probabilităţile de apariţie ale acestor evenimente le vom nota cu p₁, p₂, p₃, .., p_n (p_i = numărul cazurilor favorabile evenimentului x_i / numărul cazurilor egal posibile ale experimentului).

Deoarece nu se cunoaşte apriori rezultatul experimentului X, înseamnă că acesta conţine un anumit grad de nedeterminare. Se poate afirma că în urma realizării unui experiment se obţine informaţie dacă şi numai dacă rezultatul experimentului înlătură o anumită nedeterminare.

Nedeterminarea unui experiment depinde de probabilităţile de realizare a evenimentelor. Dacă se notează cu H măsura gradului de nedeterminare, pentru experimentul X, aceasta va fi o funcţie H de probabilităţile evenimentelor:

H(X)=H(p₁, p₂, p₃, .., p_n)

(Claude E. Shannon, 1948)

Măsura nedeterminării, dată de această formulă, se numeşte, conform lui Claude Shannon, entropia experimentului X sau entropia informaţională.

Schema generală a unui sistem de transmisiune a informaţiei, fără codificare:

Sistem de transmisiune a informaţiei

Fie:

• X mulţimea mesajelor emise de o sursă de informaţie (intrarea sistemului);
• Y mulţimea mesajelor care se recepţionează (ieşirea sistemului);
• p(y/x) probabilitatea de a recepţiona mesajul y din Y când s-a emis x din X.

Sistemul de transmisiune a informaţiei este format din două mulţimi finite X şi Y şi o probabilitate condiţionată p(y/x), definită pe Y pentru orice x din X şi se notează cu [X, p(y/x), Y].

Mediul prin care se propagă semnalele purtătoare de informaţie, de la sursă la recepţie, se numeşte canalul sistemului de transmisia informaţiei.

vor fi entropiile câmpului de evenimente de la intrare, respectiv ieşire.

Echivocaţia – entropia H(X/Y) – este măsura echivocului care există în câmpul de la intrare când se cunoaşte câmpul de la ieşire.

Eroarea medie – entropia H(Y/X) – este măsura incertitudinii câmpului de la ieşire când se cunoaşte câmpul de la intrare.

CODURI ALFANUMERICE

Deoarece informaţia este codificată cel mai frecvent cu ajutorul literelor alfabetului, cifrelor zecimale şi a altor caractere speciale, pentru a putea fi prelucrată cu ajutorul unui sistem de calcul (care recunoaşte doar cifrele binare 0 şi 1), este nevoie de codificarea binară a informaţiei. Codificarea reprezintă schimbarea formei de prezentare a informaţiei (o funcţie f: X→C), unde C – mulţimea cuvintelor de cod. Este necesară şi funcţia inversă, f ^-1: C→X, operaţie denumită decodificare.

Codurile în care sunt reprezentate numai numere se numesc coduri numerice, iar cele care cuprind numerele, literele şi semnele speciale se numesc coduri alfanumerice. Printre codurile alfanumerice se numără:

Codul BCD (Binary Coded Decimal)
Reprezintă unul din primele coduri utilizate în tehnica de calcul (anii ’50). O secvenţă de cod are lungimea de 6 biţi/caracter şi se puteau reprezenta cifre, litere (majuscule) şi caractere speciale.

Codul EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code)
Secvenţele de cod au o lungime de 8 biţi/caracter. Standardul impus de IBM în 1964 permite construirea a 2⁸ = 256 cuvinte de cod diferite.

Standardul ASCII (American Standard Code for Information Interchange)
Secvenţele de cod au o lungime de 8 biţi/caracter, însă cel mai semnificativ bit are valoarea 0 (se permit astfel 2⁷ = 128 coduri). Prima ediţie a standardului a fost publicată în 1963, iar ultima actualizare a fost făcută în 1986. Codul ASCII conţine:
- setul caracterelor ASCII neimprimabile de control: codurile 0-31
- setul de caractere imprimabile: numerele 32 – 126; 127 – comanda DEL (Delete)

Din necesitatea reprezentării mai multor caractere internaţionale specifice unor limbi a apărut Standardul ASCII extins (Extended ASCII). Acest set include codurile de la standardul ASCII, plus 128 numere prin care se adaugă simboluri suplimentare (codurile 128 – 255).

Standardul Unicode
Publicat în 1991, a fost conceput să înlocuiască standardul ASCII din necesitatea reprezentării unui număr tot mai mare de simboluri din diverse limbi ale lumii. Caracterele de bază din toate limbile scrise existente pot fi reprezentate prin standardul Unicode.

Unicode defineşte două metode de mapare a codurilor: Unicode Transformation Format (UTF) şi Universal Character Set (UCS). UTF include codări pe diverse lungimi: 7, 8, 16 sau 32 biţi; versiunea pe 8 biţi maximizează compatibilitatea cu standardul ASCII (extins).

Obiectivul prelucrării datelor constă în transformarea datelor în informaţii care să constituie baza luării deciziilor.

Prelucrarea datelor

Pentru a deveni informaţii, datele trebuie trecute prin următoarele etape:
- introducere (culegere)
- prelucrare (manipulare)
- extragere (distribuire)

în vederea îndeplinirii anumitor cerinţe.

Prelucrarea datelor se poate realiza:
- manual;
- automat, prin intermediul unui SISTEM DE PRELUCRARE AUTOMATĂ A DATELOR (SPAD) – prelucrarea automată a datelor presupune resurse materiale (echipamente electronice de calcul) şi resurse umane (operatori, programatori, analişti) – organizate într-o formă care să le permită funcţionarea într-un ansamblu.

Fluxul prelucrării automate a datelor

INTRODUCEREA DATELOR

Este procesul de culegere a acestora şi scrierea lor într-o formă accesibilă echipamentelor electronice de calcul, care vor efectua prelucrarea.

ETAPE:

Culegerea datelor de la diverse surse şi reunirea lor într-un singur loc unde vor fi transmise pentru a fi prelucrate (datele de intrare se fac compatibile cu prelucrările din interiorul sistemului informatic).

- prin introducere manuală a datelor (text sau date numerice);
- înregistrare cu echipamente adecvate a sunetului si imaginii (înregistrare audio/video, scanare) – conversii ale informaţiilor din formă analogică în formă digitală efectuate la introducerea datelor în sistemul informatic (conversii de intrare);
- preluare din fişiere deja create, dintr-o reţea locală de date sau din reţele de comunicaţii (naţionale sau internaţionale, publice sau private) – cu respectarea drepturilor de autor.

Verificarea dacă datele culese sunt corecte şi complete; aceasta este o etapă deosebit de importantă deoarece în cele mai multe cazuri, erorile rezultate dintr-un SPAD au la bază erorile generate de introducerea eronată a datelor.

Codificarea datelor într-o formă accesibilă pentru a fi interpretate de către echipamentele electronice de calcul, în vederea prelucrării.

PRELUCRAREA DATELOR

După introducerea datelor, acestea sunt memorate şi supuse diverselor operaţii de prelucrări:

Clasificarea datelor care îndeplinesc anumite criterii (răspund unor cerinţe)

Sortarea datelor în ordine crescătoare sau descrescătoare, numerică sau alfabetică
Aceste prelucrări sunt utile în optimizarea funcţiei de căutare (este important ca răspunsul la o interogare să fie obţinut într-un timp cât mai scurt, ideal în timp real).

Operaţii de prelucrare propriu-zisă
- calcule aritmetice sau logice;
- operaţii asupra datelor referitoare la forma lor (operaţii specifice pentru texte, documente, imagini).

Memorarea datelor pe diverse suporturi de date, în vederea regăsirii şi/sau prelucrării ulterioare a acestora.
Funcţia de memorare şi regăsire a informaţiei – stocarea informaţiei în cadrul sistemului şi posibilitatea de a o accesa ulterior pentru diverse prelucrări sau doar ca răspuns la interogări efectuate asupra colecţiei de date din sistem (găsirea unor informaţii care răspund la anumite cerinţe).

Foarte importante sunt operaţiile de backup (realizarea unor copii de siguranţă, atât pentru stocarea în siguranţă a datelor, cât şi pentru asigurarea unei securităţi şi confidenţialităţi a datelor).

EXTRAGEREA REZULTATELOR PRELUCRĂRII

În urma prelucrării datelor, acestea devin informaţii care pot fi distribuite utilizatorilor, într-o formă accesibilă acestora. Extragerea rezultatelor prelucrării presupune:

Regăsirea datelor din memorie în vederea utilizării acestora ca informaţii pentru luarea deciziilor.

Conversia (decodificarea) datelor din forma sub care au fost prelucrate, într-un alt format, accesibil utilizatorului (tipărire pe hârtie sau alte suporturi, ieşire audio-video). Conversia din forma digitală în forma analogică se face în vederea realizării unei compatibilităţi cu echipamentele analogice de redare sau transmitere a informaţiei audio-vizuală (conversii de ieşire).

Transmiterea informaţiilor la locul solicitat de utilizator. Rezultatele pot fi accesate:
- din interiorul sistemului informatic (prin intermediul reţelei locale);
- transmise analog (sistemul clasic de curierat) sau digital printr-o reţea de telecomunicaţii, publică/privată, naţională/internaţională, pe cablu sau unde radio.

Rezumarea datelor ce constă în prezentarea sub o formă concisă a anumitor rezultate ale prelucrării – generarea de situaţii sau rapoarte; În cel mai simplu caz, rezultatele unei consultări (interogări – query) se vor afişa pe ecran sau tipări la imprimantă. Este necesar ca forma rezultatelor să fie sugestivă si convenabilă pentru utilizatorii sistemului informatic; în acest sens, se folosesc frecvent imagini si reprezentări grafice ale datelor. Operaţiile de consultare nu afectează conţinutul bazei de informaţii.

REACŢIE (FEEDBACK)

Informaţiile obţinute în urma prelucrării pot răspunde cerinţelor pentru care au fost prelucrate datele sau pot fi afectate de erori provenite din diverse etape ale prelucrării.

Feedback – mecanism de reglare ce constă în evaluarea rezultatelor prelucrării şi efectuarea de modificări corespunzătoare în faza de introducere şi/sau prelucrare a datelor în vederea asigurării de informaţii corecte rezultate în urma reluării prelucrării datelor.

Clasificarea informaţiilor se poate face în funcţie de forma, natura şli suportul de stocare a acestora.

Formă

- analogice, reprezentate prin mărimi fizice, sunete sau imagini în forma fizică specifică dispozitivelor tehnice care le prelucrează (dispozitive de înregistrare-redare), fără a se utiliza codificări numerice. Exemple: mesaje înregistrate pe benzi sau casete magnetice audio cu ajutorul echipamentelor electronice analogice uzuale (magnetofon, casetofon), imagini filmate şi redate cu dispozitive analogice de tip camere de luat vederi, respectiv videoplayere.

- digitale, reprezentate folosind codificări numerice ale unui fenomen real sau unei forme analogice. Pe suport, informaţia va apărea ca o succesiune de valori binare (0,1) corespunzătoare acelor coduri. Exemple: informaţia introdusă de la tastatura unui calculator în memoria internă a acestuia, informaţii înregistrate digital pe suporturi magnetice/optice specifice calculatoarelor, informaţiile aflate în memoria internă a calculatorului şi prelucrate de procesor.

Pentru transformarea informaţiei dintr-o formă în alta se folosesc dispozitive de conversie. Codificarea trebuie să fie fidelă astfel încât să nu existe pierderi sau alterări de informaţie.

Natură

- date numerice, alfabetice sau alfanumerice (numerice şi/sau alfabetice). Informaţia preponderent numerică intervine în calcule matematice şi logice necesare în diverse domenii.

• fişiere de date – se manipulează prin operaţii elementare (copiere, mutare, ştergere) sau pot fi accesate şi modificate componente ale lor prin intermediul unor programe scrise în limbaje de programare (PASCAL, C, FORTRAN, BASIC, etc.)
• baze de date – volume mari de date se prelucrează cu produse specifice denumite sisteme de gestiune a bazelor de date (SGBD): ACCESS, DBASE, FOXPRO, PARADOX
• foi de calcul electronic (spreadsheets) – datele sunt prelucrate de procesoarele de tabele: EXCEL, LOTUS, QUATTRO PRO.

- documente conţinând cuvinte organizate în paragrafe, fraze, pagini, prelucrate de programe speciale – editoare de documente – cu facilităţi de tehnoredactare, aranjare în pagină, corector ortografic şi sintactic. Majoritatea editoarelor de documente permit şi introducerea unor obiecte precum tabele, imagini, schiţe, reprezentări grafice.

• Procesarea textului – textul, structurat în pagini, paragrafe, fraze şi cuvinte, este supus unor operaţii vizând pagina (dimensiune, orientare), fonturile (forma caracterelor, mărimea acestora), modul de aşezare a textului în pagină. Procesarea textelor se realizează fie cu programe incluse în sistemul Windows (Write, Wordpad), fie cu procesoarele specializate de texte (Wordstar, Word, Word Perfect).
• Procesarea documentelor – pe lângă editarea textelor, apar facilităţi speciale de prelucrare a acestora: formatare (structurare pe pagini, paragrafe, coloane), operaţii lingvistice (despărţiri în silabe, verificarea ortografiei şi sintaxei), prelucrare de tabele, formule, imagini, reprezentări grafice realizate cu procesorul de documente sau importate din alte aplicaţii. Exemple: Microsoft WORD (din pachetul de programe Office al mediului Windows), Corel VENTURA, Adobe PAGE MAKER, Quark XPRESS (programe de tehnoredactare specializate).

- fişiere imagine – imaginile statice pot fi create şi prelucrate cu diverse programe dedicate. Există diverse formate de fişiere grafice (BMP – bitmap, “hartă de biţi”, GIF, JPEG, etc) ce pot fi utilizate separat sau inserate chiar în documente. Programe pentru editarea imaginilor: PAINT (din sistemul Windows), Adobe PHOTOSHOP, Corel DRAW, etc.

- secvenţe audio generate de vocea umană, fenomene reale, instrumente muzicale sau sintetizatoare electronice. Informaţiile sonore sunt convertite din formă analogică în formă digitală şi sunt prelucrate de către echipamente şi programe specializate în tratarea informaţiei sonore. Pentru înregistrarea şi redarea sunetelor, calculatorul trebuie echipat cu placă de sunet.

- secvenţe video de tipul imaginilor animate sau filmelor pot fi gestionate de camere video sau programe de grafică bidimensională (2D) şi tridimensională (3D).

Suport

- digital:

• magnetic: banda magnetică, caseta magnetică, unităţi magnetice (hard-disk, dischetă, zip drive);
• optic: CD, DVD

- analogic:

• opac: hârtie, folosită în imprimante, plottere, scannere, dispozitive de fotocopiere;
• transparent: peliculă de film, folii transparente.