Шпаргалка по "Информатике"

7.                   Информационные технологии в промышленности

Внедрение информационных технологий в сферу производства, торговли, банковского дела первоначально развивалось по пути создания доморощенных информационных систем. Термин АСУП (автоматизированная система управления производством), появившийся в 60-е годы был на слуху десятки лет. Однако главная проблема комплексной автоматизации не была решена, но при этом был накоплен опыт разработок подобных систем и подготовлены специалисты, способные решать задачи внедрения информационных технологий в сферу управления бизнесом на современном уровне.

При проектировании АСУП зачастую игнорировались вопросы совместимости, стандартизации, что затрудняло внедрение современных технологий и приводило к большим затратам на модернизацию. В настоящее время, не смотря на специфику предметных областей, широкое распространение получили корпоративные информационные системы (КИС), базирующиеся на принципах корпоративных информационных технологий и современных стандартов.

Выделяют три основных класса задач, решаемых с помощью КИС. Это задачи:

        формирования отчетных показателей (налоговые службы, статистика, инвесторы и т.д.), получаемых на основе стандартной бухгалтерской и статистической отчетности;

        выработки стратегических управленческих решений по развитию бизнеса на основе базы высокоагрегированных показателей;

        выработки тактических решений, направленных на оперативное управление и решаемых на основе базы частных, высокодетализированных показателей, отражающих различные стороны локальных характеристик функционирования структуры.

Основной трудностью при внедрении КИС является диагностика.

Здесь можно выделить три этапа:

1.       обследование, системный анализ и оценка существующей структуры и технологий управления;

2.       разработка новых вариантов организационных структур и технологий управления на основе информационных технологий;

3.       разработка положения по реорганизации управления, плана внедрения, регламента управленческого документооборота.

Условно выделяют тиражируемые, полузаказные и заказные КИС.

Тиражируемая КИС не требует доработки со стороны разработчика, существует сама по себе, не предоставляет возможности внесения изменений. Такие системы предназначены для малых предприятий.

Заказные системы при существующем уровне информационных технологий ушли в прошлое, они ненадежны, не соответствуют принятым стандартам и с трудом поддаются модернизации. Основная область их применения - производства с очень большой спецификой.

Полузаказные системы являются наиболее гибкими, в большей степени удовлетворяют требованиям заказчика, требуют меньших капитальных затрат. Основная область их применения - крупные предприятия (сотни документов в месяц и более пяти человек в цепочке бизнес-процессов).

В настоящее время на рынке корпоративных систем представлено большое число зарубежных разработок. Учитывая специфику принципов учета, управления, планирования, в российской экономике отечественные КИС занимают более прочные позиции.

8.                          Информационные технологии в образовании.

В каком-то смысле все педагогические технологии (способы) являются информационными, так как учебный процесс всегда сопровождается обменом информацией между педагогом и обучаемым. Но в современном понимании информационная технология обучения (ИТО) – это педагогическая технология, использующая специальные способы, программные и технические средства (кино, аудио- и видеосредства, компьютеры, телекоммуникационные сети) для работы с информацией. 

Для получения образования на базе компьютерных технологий – необходим три основных компонента: аппаратно-программный базис, подготовленный преподаватель и электронные учебные материалы – образовательные электронные издания и ресурсы.

Виды образовательных электронных изданий и ресурсов: 

        информационно-справочные (энциклопедии, справочники, словари, атласы);

        учебные (получение информации, практические занятия, аттестация) – представляют собой учебные пособия, содержащие систематизированный материал; 

        общекультурного характера (виртуальные экскурсии, путешествия по городам мира, знакомство с мировой художественной культурой). 

Электронные ресурсы и издания по исполнению разделяются на: электронные издания на оптических носителях, сетевые информационные ресурсы, комбинированные (диск и сеть). 

 При разработке электронных информационных ресурсов (ЭИР) необходимо опираться на две аксиомы, при их соблюдении многие недостатки использования ЭИР нивелируются: 

1.              Компьютер не заменяет педагога и в ближайшем будущем заменить не сможет. 

2.              Электронное издание не должно дублировать книгу, практическое пособие, рабочую тетрадь и т.п. для детей с отклонениями в развитии, а должно быть нацелено на задачи, которые полиграфические издания не решают.

Данные в ЭИР принято называть контентом. Контент подразделяется на символьную информацию (текст, числовые данные), звуковой и визуальный ряды, среди них выделяют реалистические (отражающие реальный мир) и синтезированные (созданные человеком). Примером реалистического визуального ряда может стать видеофильм, примером синтезированного – мультипликация. 

 Преимущества ИКТ в образовании.

Интерактивность – обмен пользователя с компьютером информации в символьном и звуковом представлении. Данный показатель и отличает мультимедийные технологии от технических средств обучения (ТСО). Уровень интерактивности – уровень активности пользователя (ребенка)  при работе с ЭИР. Уровень интерактивности ЭИР – показатель качества с методической точки зрения.

Основной способ организации интерактивности – использование экранного меню, с помощью которого пользователь выбирает объекты на экране, возможно расширение информации путем перехода к другому объекту. Другой способ организации интерактивности – ввод символьной строки с клавиатуры, голосовое управление, распознавание речи с целью оценки произношения. Третий способ – перемещение объектов на экране. Еще один способ – использование правой кнопки мыши для получения комментариев по объекту, таким образом, возможно получение «подсказки» педагога ребенку. Наиболее часто используемым способом установления обратной связи с пользователем достигается сопровождением действий в программе звуковым файлом. 

Существует международное определение уровней интерактивности  [Осин А.В. Мультимедиа в образовании: контекст информатизации. – М., «РИТМ», 2005. С. 36]: 

1.Простой (пассивный) уровень характеризуется минимум действий пользователя, небольшими функциональными возможностями интерактивности (запуск программы, остановка, возвращение к предыдущему объекту, переход по гиперссылкам).

2.Ограниченный уровень взаимодействия с учебным продуктом, в котором ребенок реагирует на отдельные запросы программы (тестирование, строгое следование инструкции героя программы). 

3. Полный уровень интерактивности. Многочисленные запросы и разнообразные варианты ответы ребенка на них (манипуляция объектов на экране, распознавание речи, имитационное моделирование, сложная навигация).

4. Уровень реального масштаба времени.

Моделинг – имитационное моделирование и функциональное представление объектов окружающего мира и способов взаимодействия с ними. 

Коммуникативность – возможность непосредственного общения, оперативность представления информации, контроль над состоянием процесса, позволяет дистанционно управлять образованием. 

Производительность – автоматизация нетворческих, рутинных операций, например, ведение документации. 

Мультимедиа – отражение объектов действительности во всех возможных формах. 

9.                          Информационные технологии автоматизированного проектирования.

Автоматизация проектирования традиционно является одной из эффективных задач в сфере любого производства. Так, например, в машиностроении производственный цикл предприятия, определяемый временем нахождения деталей, узлов и готовых изделий в цехах, составляет 1 % всего времени от начала проектирования до выпуска готовой продукции, остальные 99% приходятся на опытно-конструкторскую, конструкторскую и технологическую подготовку производства. С другой стороны сложность решения задачи автоматизированного проектирования связана с многообразием и спецификой конкретных предметных областей.

Создание САПР-продуктов происходит в следующих направлениях:

        универсальный графический пакет для плоского черчения, объемного моделирования и фотореалистической визуализации;

        открытая графическая среда для создания приложений (собственно САПР для решения разнообразных проектных и технических задач в различных областях);

        графический редактор и графическая среда приложений;

        открытая среда конструкторского проектирования;

        САПР для непрофессионалов (домашнего использования).

Наиболее полно возможности САПР-продукта на уровне универсального графического пакета можно проследить на примере AutoCAD 2000 - новой версии самого популярного в России чертежного пакета. Рассмотрим основные особенности новой разработки фирмы AutoDesk:

        возможность работы с несколькими файлами чертежей в одном сеансе без потери производительности;

        контекстное всплывающее меню, включающее группу операций буферного обмена, повтора последней операции, отмены действий и возврата отмененного действия, вызова динамических интерактивных операций панорамирования и зуммирования и др.;

        наличие средств моделирования, позволяющих редактировать твердотельные объекты на уровне ребер и граней;

        возможность обращения к свойствам объектов;

        возможность выбора, группировки и фильтрации объектов по типам и свойствам;

        наличие технологии создания и редактирования блоков;

        возможность вставки в чертеж гиперссылок;

        включение Design Center - нового интерфейса технологии drag-and-drop для работы с блоками, внешними ссылками, файлами изображений и чертежей;

        управление толщиной (весом) линий напрямую с воспроизводством на экране;

        возможность работы со слоями без вывода на печать;

        наглядная работа с размерами и размерными стилями;

        наличие средств управления видами и системами координат;

        наличие нескольких режимов визуализации от проволочного каркаса до закраски;

        наличие средств обеспечения точности ввода при создании и редактировании;

        возможность компоновки чертежей и вывода на печать;

        работа с внешними базами данных;

        наличие средств настройки с помощью редакторов Visual LISP и Visual Basic;

        совместимость версий (в форматах DWG AutoCAD R14, R13 И форматах DFX AutoCAD R14, R13, R12).

По оценкам специалистов AutoCAD 2000 является почти идеальным универсальным 2D/ЗD (двух- и трехмерной геометрии) графическим пакетом средней ценовой категории.

Создание приложений связано со спецификой конкретной предметной области и решается эта задача на различных инструментальных платформах. Рассмотрим эту проблему применительно к САПР в радиоэлектронике. Радиоэлектроника является очень широкой научно-технической областью, поэтому остановимся только на проблеме проектирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА).

Основные требования, предъявляемые к САПР в области проектирования РЭА:

        решение всего комплекса задач проектирования РЭА: ввод структурной, функциональной и принципиальной схем; проведение расчетов; моделирование; конструирование аппаратуры; технологическая подготовка производства и изготовление;

        наличие полной библиотеки элементов и узлов, источников (генераторов) сигналов и шумов, с большим набором параметров и возможностью их легкой модификации;

        наличие справочной базы данных и ГОСТов;

        проведение необходимых расчетов (надежности, мощности, рабочих режимов и других параметров);

        возможность импорта и экспорта информации из других информационных систем;

        поддержка разнообразной периферии.

Процесс проектирования РЭА принято разбивать на этапы (системный, схемный, конструкторский, технологический, производственный), а саму проектируемую РЭА на уровни (система, подсистема или аппаратура, прибор, блок, ячейка или узел).         Исходя из такого разбиения, представляется естественным требование, чтобы САПР поддерживали все этапы и уровни проектирования в полном объеме. К сожалению, на практике данный подход полностью не реализован.

В последние годы большой интерес вызывают САПР для непрофессионалов (домашнего использования). Области их использования: индивидуальное строительство, любительское моделирование и конструирование, планирование ландшафта, интерьера и др. Основные требования к системам подобного класса - приемлемая стоимость и невысокие требования к ресурсам компьютера.

Наиболее перспективным в области автоматизированного проектирования является использование открытых сред, основной особенностью которых является автоматизация процесса проектирования: выбор структуры объекта проектирования; необходимые Расчеты, включая геометрические и т.д. Примером реализации такого подхода является СПРУТ-технология, реализованная в виде графической оболочки со сменной проблемной ориентацией DiaCAD.

Однако DiaCAD является только составной частью СПРУТ-технологии и используется в тех случаях, когда удается формализовать процесс проектирования в данной предметной среде. Там, где это невозможно, используются средства интерактивно го черчения, так же как в известных средствах графического редактирования.

Возможности DiaCAD определяются перечнем решаемых задач:

        оперативная разработка чертежей с соблюдением требований ГОСТов;

        создание и использование иерархических графических баз данных;

        интерактивная параметризация чертежа и его типовых фрагментов;

        интеллектуальное редактирование  (редактирование чертежа путем изменения значений размеров);