Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

MODUŁY INFORMATYKI DLA BIZNESU Prof. zw. dr hab. Witold Chmielarz Wydział Zarządzania UW.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "MODUŁY INFORMATYKI DLA BIZNESU Prof. zw. dr hab. Witold Chmielarz Wydział Zarządzania UW."— Zapis prezentacji:

1 MODUŁY INFORMATYKI DLA BIZNESU Prof. zw. dr hab. Witold Chmielarz Wydział Zarządzania UW

2 Cele wykładu  Cel główny: prezentacja podstawowych zastosowań technologii informatycznych we współczesnych organizacjach  Cel pomocniczy: przedstawienie prognoz dotyczących roli informatyki w niedalekiej przyszłości

3 Zakres tematyczny wykładu  Podstawowe pojęcia informatyki  Gospodarcze systemy informacyjne  Sprzęt komputerowy  Reprezentacja danych i algorytmizacja  Oprogramowanie komputerowe  Technologie gromadzenia i prezentowania danych  Technologie przechowywania i przetwarzania danych

4 Literatura  Korczak J., Dyczkowski M. (pod red), Informatyka ekonomiczna część I. Propedeutyka informatyki, technologie informacyjne, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej we Wrocławiu, 2008

5 „Nie wystarczy dużo wiedzieć, żeby być mądrym” Heraklit

6 Informatyka ekonomiczna  precyzuje podstawowe zasady metodyki i pragmatyki zastosowania w różnych obiektach gospodarki, szeroko pojmowanych środków techniki komputerowej  dziedzina, która zespala ogół celów, metod i środków służących do wieloszczeblowego przetwarzania rozmaitych danych ekonomicznych dla zaspokojenia informacyjnych potrzeb różnych obiektów gospodarczych

7 Zakres przedmiotowy informatyki ekonomicznej Typologia zagadnień informatyki ekonomicznej Cele informatyki ekonomicznejMetody informatyki ekonomicznej Ogólne Pragmatyczne Własne Obce Środki informatyki ekonomicznej Sprzętowe Programowe

8 SYSTEM OBIEGU INFORMACYJNEGO  Odzwierciedla wszystkie procesy materialne (dostarczenie materiałów, surowców, półproduktów, ich przepływ do produkcji, magazynowanie gotowych produktów, przekazanie ich odbiorcy itp.) i finansowe (obsługa zakupu, sprzedaż rozliczenia finansowe, analizy finansowe) zachodzące w danej organizacji

9 SFERY SYSTEMU OBIEGU INFORMACYJNEGO  Skodyfikowana (system norm, reguł, normatywów, praw, zarządzeń, standardów itp.),  Nieskodyfikowana (system nieformalnych uzależnień, szantaż, oszustwo, plotki, łapówki, “dostępy” itp.)

10 SFERY SYSTEMU OBIEGU INFORMACYJNEGO  W systemie obiegu informacyjnego istnieją punkty decyzyjne, gdzie następuje transformacja informacji wejściowej na wyjściową, na podstawie określonych algorytmów.  Algorytm występuje tutaj jako sformalizowany lub niesformalizowany opis czynności prowadzących do powyższego przekształcenia. Na wyższym poziomie abstrakcji algorytmem nazywa się też złożenie wszystkich algorytmów cząstkowych obrazujących ciąg decyzyjny odzwierciedlający przepływy informacyjne w systemie obiegu informacyjnego.  Algorytmy obrazują system wielopłaszczyznowych, wzajemnych relacji pomiędzy punktami decyzyjnymi, sieć powiązań obrazuje strukturę przepływów informacyjnych w organizacji (strukturę systemu informacyjnego).  Tworzony w organizacji system informatyczny powinien być nadbudową nad istniejącym systemem informacyjnym. Z tego punktu widzenia system informatyczny jest tą częścią systemu informacyjnego organizacji, która zostaje przystosowana do wspomagania zarządzania przy pomocy sprzętu komputerowego i telekomunikacyjnego oraz ludzi posiadających odpowiednie kwalifikacje, wyszkolonych dla jej obsługi.

11 MIEJSCE SYSTEMU INFORMATYCZNEGO W ORGANIZACJI  ORGANIZACJA  OTOCZENIE  Sfera niesformalizowana  Sfera sformalizowana  System informatyczny  System informacyjny ??

12 PODSTAWOWE PROBLEMY  Co stanie się gdy system informacyjny będzie zdegenerowany?  Czy można informatyzować stadium zwyrodnienia systemu informacyjnego?  Czy można informatyzować li tylko sferę skodyfikowaną?  Czy etyczne jest informatyzowanie sfery nieskodyfikowanej?  Czy możliwe jest wymuszenie powstania systemu informacyjnego na podstawie systemu informatycznego?

13 PROBLEMY POCHODNE  Czy skodyfikowano źródła wszystkich potrzebnych informacji?  Czy obieg informacji skodyfikowanej dostosowany jest do potrzeb?  Czy algorytmy (mentalne) i problemy decyzyjne są dobrze zdefiniowane?  Czy mogą istnieć lepsze algorytmy?  Czy istnieją algorytmy formalne rozwiązywania problemów decyzyjnych?  Czy punkty decyzyjne są rozmieszczone w sferze skodyfikowanej?

14 PRZEKROJE ANALIZY  informacja potrzebna - informacja dostępna - decydentom dostarczana jest nadmiarowa ilość informacji tzn. informacje które nie są oni zdolni przetworzyć w czasie przed podjęciem decyzji, informacje w innym przekroju niż jest potrzebny do podjęcia decyzji, informacje wstępnie nieprzetworzone, informacje niepotrzebne, informacje niezrozumiałe lub błędne,  algorytmy możliwe - algorytmy wykorzystywane - może się okazać, że istnieją szybsze algorytmy przetwarzania zadań decyzyjnych niż wykorzystywane, jeśli - z organizacyjnego może się okazać, że z całej gamy dostępnych algorytmów decyzyjnych dla prawidłowego działania organizacji wystarczy wykorzystywać tylko niektóre z nich,  statyka - dynamika organizacji - problem nie sprowadza się do identyfikacji stanu bieżącego (wyodrębnienia obiektów, przepływów i relacji), a również identyfikacji sekwencji stanów w określonym czasie i powiązań pomiędzy obiektami dokonujących się w procesie dynamicznego rozwoju organizacji,  integracja - dezorganizacja procesów informacyjnych w organizacji - każdemu wprowadzaniu innowacji do organizacji, towarzyszy ryzyko doprowadzenia organizacji do niezamierzonego chaosu. Stąd między innymi popularność systemów "całościowych", "zintegrowanych", "globalnych" itp.

15 CECHY SYSTEMU INFORMACYJNEGO  adekwatność treści i zakresu informacji do potrzeb danego szczebla zarządzania (w tym kodyfikacja części sfery nieskodyfikowanej na drodze szeroko pojętej restrukturyzacji lub reinżynierii)  dostosowanie szybkości, częstości (dynamiki) i objętości informacji do cykli decyzyjnych  dostosowanie kanałów przepływu informacji systemu informatycznego do struktury informacyjnej systemu informacyjnego  komunikatywność form prezentacji informacji, nawet wbrew uprzednim wzorcom systemu informacyjnego  aktualność informacji - opracowanie takich mechanizmów, które zapewnią dostarczanie informacji we właściwym czasie  minimalizacja kosztu uzyskania i przechowywania informacji

16 CECHY INFORMACJI  dyspozycyjność - dostarczenie odpowiedniej ilości informacji w odpowiednim czasie  porównywalność - odnosząca się do miar informacji oraz czasu jej dostarczenia  wiarygodność - określenie źródeł, nadawców, kodów, translatorów itp.  przetwarzalność - brak tolerancji dla danych przybliżonych  częstotliwość - spływ odpowiedniego kwantum informacji w jednostce czasu

17 FUNKCJE SYSTEMU INFORMACYJNEGO  rozpoznawcze: ewidencja, identyfikacja i dystrybucja informacji  modelowo-algorytmiczne: diagnoza, prognoza, symulacja, generowanie norm funkcjonowania organizacji  regulacyjne: agregacja, dezagregacja, konfrontowanie, kontrola informacji

18 PŁASZCZYZNY TRANSFORMACJI SYSTEMU INFORMACYJNEGO NA SYSTEM INFORMATYCZNY Identyfikacji powtarzalnych, masowych, rutynowych czynności przetwarzania informacji Identyfikacji powtarzalnych, masowych, rutynowych czynności przetwarzania informacji Identyfikacji szczególnie złożonych informacyjnie i algorytmicznie kluczowych problemów decyzyjnych Identyfikacji szczególnie złożonych informacyjnie i algorytmicznie kluczowych problemów decyzyjnych

19  Stawką w grze - transformacji systemu informacyjnego w informatyczny - jest rzeczywiste włączenie systemu informatycznego w istotne problemy zarządzania organizacji i określenie jego miejsca w systemie zarządzania przeciwko automatycznemu kopiowaniu czynności przetwarzania tradycyjnego.  Sukces tego przedsięwzięcia zabezpiecza przed fasadowością, pozoranctwem, skostnieniem i dezaktualizacją informacji używanej w procesie podejmowania decyzji.  WNIOSEK:

20 Relacje pomiędzy danymi, informacją i wiedzą DANE („surowe” fakty zapisane na określonym medium) WIEDZA INFORMACJE Przetwarzanie i analiza danych Wnioskowanie i uczenie się

21 Luka informacyjna  Główne zadanie informacji w każdym obiekcie gospodarczym jest zmniejszanie niepewności w procesie decydowania  Luka informacyjna - różnica między zbiorem informacji pożądanych a zbiorem informacji posiadanych przez decydenta

22 Informacja ekonomiczna a funkcje zarządzania I  Planowanie, czyli ustalanie celów, które dany obiekt gospodarczy zamierza osiągnąć w danym czasie oraz ustalanie zadań, realizacja których zapewnia wykonanie tych celów. Ustalanie celów i zadań obejmuje różne obszary działalności obiektu gospodarczego i dotyczy okresów czasu o zróżnicowanej długości.  Organizowanie, czyli pozyskiwanie i alokacja zasobów. Zasoby - to środki niezbędne do realizacji celów i zadań. Obejmują one zasoby ludzkie, materiałowe, finansowe oraz informacyjne. Pierwsze trzy wymienione rodzaje zasobów mają charakter rynkowy, natomiast zasoby informacyjne są jedynym zasobem własnym danego obiektu gospodarczego tzn. decyduje wyłącznie on o ich zakresie i jakości. Zasoby te muszą być zarówno pozyskane, jak i właściwie rozdzielone (alokacja) wewnątrz organizacji gospodarczej.  Motywowanie - czyli tworzenie warunków do sprawnej i efektywnej pracy osób, zatrudnionych w obiekcie gospodarczym, przy uwzględnieniu celów zadań stojących do realizacji oraz posiadanych środków. Do tego celu służy głównie polityka kadrowa i płacowa realizowana w danej organizacji.

23 Informacja ekonomiczna a funkcje zarządzania II  Kontrolowanie, czyli porównywanie osiąganych efektów z zakładanymi celami i zadaniami, planami, normami itp., w celu orientacji w sposobie funkcjonowania obiektu gospodarczego (bazując na meldunkach zwrotnych i analizach).  Koordynowanie, polegające na zapewnieniu zharmonizowanego współdziałania wzajemnego omawianych funkcji. W wielu sytuacjach praktycznych zachodzi konieczność równoczesnego włączenia się wielu działań, należących do wielu funkcji.  Decydowanie, polegające na dokonywaniu nielosowego wyboru działania, ze zbioru działań dopuszczalnych i racjonalnych. Jest to funkcja o charakterze „przekrojowym”, tzn. stanowi cechę wspólną wszystkich poprzednio wymienionych funkcji.

24 Informacja wg kryterium zakresu występowania  informacja makroekonomiczna, z którą mamy do czynienia, gdy obiektem, którego dotyczy informacja, jest cała gospodarka narodowa lub gospodarka kilku państw, można podzielić na dwa rodzaje:  uniwersalną (powszechną) - przeznaczoną dla szerokiego kręgu odbiorców, traktowana jako element tzw. obsługi informacyjnej, gdzie informacja ta jest gromadzona, przechowywana, przetwarzana i przesyłana przez specjalistyczne ośrodki informacyjne  wyspecjalizowaną (branżową) - wykorzystywaną do planowania makroekonomicznego i perspektywicznego, nadzoru, kontroli itp.; informacja ta występuje w resortach branżowych; służy ona stworzeniu podstaw do opracowania branżowych planów gospodarczych oraz wykonywaniu kontroli i nadzoru w zakresie działalności przedsiębiorstwa

25 Informacja wg kryterium zakresu występowania cd  informacja mikroekonomiczna, która funkcjonuje w ramach danego przedsiębiorstwa i odnosi się ona do konkretnych wyrobów wytwarzanych przez danego producenta oraz do usług świadczonych przez konkretny podmiot gospodarczy; można podzielić na dwie grupy:  zewnętrzną - obejmuje ona dane pochodzące z zewnątrz przedsiębiorstwa, a więc ich pierwotnymi nośnikami są dokumenty wystawiane poza przedsiębiorstwem macierzystym,  wewnętrzną - tworzona w poszczególnych komórkach przedsiębiorstwa, gdzie informacja ta odgrywa decydującą rolę w systemie informacji ekonomicznej przedsiębiorstwa.

26 Informacja wg kryterium czasu  informacja retrospektywna (opisującą przeszłość) - odwzorowuje przeszłe wartości cech obiektów, zdarzeń i procesów względem chwili, w której informacja jest wykorzystywana przez użytkownika (np. koszty produkcji w ubiegłym roku), są to informacje statystyczne (stanowiące ilościowe charakterystyki danego zbioru jednostek, nieidentycznych pod względem wartości rozpatrywanych cech) oraz informacje sprawozdawcze i ewidencyjne (niezbędne do bieżącej kontroli i analizy ekonomicznej)  informacja bieżąca (opisującą teraźniejszość) - jest to taka informacja, która w chwili jej wykorzystywania jest informacją pokrywającą potrzeby informacyjne użytkownika oraz nie istnieje inna informacja dotycząca tej samej cechy obiektu, zdarzenia lub procesu, a więc innymi słowy nie istnieje informacja „bardziej aktualna”, np. obecna cena netto produktu X

27 Informacja wg kryterium czasu cd  informacja prospektywna (opisującą przyszłość), dotyczy przyszłych wartości cech obiektów, zdarzeń i procesów, np. wyróżniamy tutaj:  informacje prognostyczne (dotyczy przyszłych stanów rzeczywistości, na których kształtowanie nie można wywierać znaczącego wpływu np. prognozy inflacji),  informacje planistyczne (wyrażają akt woli np. planowanie kosztów produkcji w następnym roku).

28 Informacja wg kryterium celu objaśniania zjawisk Ze względu na sposób (cel) objaśniania zjawisk i procesów zachodzących w gospodarczej działalności obiektu gospodarczego wyróżnia się informację:  faktograficzną opisującą zdarzenia, procesy lub obiekty zidentyfikowane wewnątrz przedsiębiorstwa lub w jego otoczeniu  normatywną opisującą obowiązujące w przedsiębiorstwie lub w jego otoczeniu normy (regulaminy, kodeksy, zasady i procedury)  strukturalną opisującą i charakteryzująca struktury (relacje pomiędzy obiektami) zjawisk, procesów i obiektów,  taksonomiczną opisująca sposoby porządkowania, klasyfikowania, rozróżniania czy oceniania  proceduralną zawarta w instrukcjach obsługi, modelach ekonomicznych, wzorach matematycznych i wyrażeniach statystycznych  semantyczną zawierającą definicje lub interpretacje pojęć wykorzystywanych w działalności gospodarczej i w zarządzaniu

29 Informacja wg kryterium wpływu na procesy decyzyjne  informacja monitorująca - odnoszącą się do bieżącej sytuacji obiektu gospodarczego w celu sprawdzania, czy procesy gospodarcze przebiegają zgodnie z założeniami  informacja rozwojowa - wskazującą szansę rozwoju obiektu gospodarczego  informacja ostrzegawcza - sygnalizującą wystąpienie lub możliwość wystąpienia określonych zagrożeń w funkcjonowaniu obiektu gospodarczego  informacja planistyczna - odnoszącą się do ustalenia rozwoju obiektu gospodarczego  informacja opiniodawcza - informującą o najbliższym oraz dalszym otoczeniu obiektu gospodarczego

30 Właściwości informacji ekonomicznej  Informację można przetwarzać w celu uzyskania nowych informacji  Informacja łatwo może być przekazywana za pomocą technik informacyjno-telekomunikacyjnych  Specyficzną cechą informacji jest konieczność jej aktualizacji  Cechą informacji jest jej różnorodność, wynikająca z odmienności rozpatrywanych obiektów, ich zróżnicowania, rozmaitości źródeł informacji oraz subiektywnego ich rozpatrywania przez użytkowników  Cechą informacji jest nieliniowość. Nawet niewielka ilość informacji może spowodować istotne konsekwencje, a ogromna ilość może się okazać bezużyteczna  Informację traktujemy jako jedną z podstawowych kategorii ekonomicznych

31 Cechy dotyczące jakości informacji ekonomicznej  Jednoznaczność - informacja jest rzeczowa i podmiotowa, dotyczy konkretnego przedmiotu oraz wiadomo kto jest jej autorem  Istotność - otrzymywana jest tylko informacja potrzebna w danej sytuacji. Cecha ta eliminuje nadmiar informacji  Kompletność - jest to zestaw informacji niezbędny oraz odpowiedni dla danej sytuacji gospodarczej. Cecha ta eliminuje niedomiar informacji  Wiarygodność (rzetelność)- dotyczy prawidłowego sposobu tworzenia informacji lub uzyskiwania jej ze źródeł dokonujących ocen metodami obiektywnymi. Wiarygodność informacji nie jest jednak wartością absolutną, stąd rozróżnia się informacje pewne (przy założeniu określonych kryteriów ocen), prawdopodobne (w znaczeniu teorii prawdopodobieństwa) oraz przewidywane (oparte na intuicji)  Aktualność - wszelka niezbędna informacja jest otrzymywana na czas. Istotne znaczenie ma określenie zakresu przewidywanego, czy ustalonego okresu aktualności, a wiec stopnia „trwałości” informacji. Cecha ta eliminuje sytuację, gdy informacja jest otrzymywana za późno lub za wcześnie  Zwięzłość (treściwość) - wszelka niezbędna informacja jest otrzymywana w zrozumiałej i możliwej do natychmiastowego użycia postaci  Użyteczność - informacja jest niezbędna i przydatna do podejmowania decyzji  Zgodność - z prawem lub ze standardami krajowymi czy międzynarodowymi

32 Funkcje informacji ekonomicznej  informacyjna  decyzyjna  sterująca

33 Funkcja informacyjna  funkcja informacyjna polega na tworzeniu zasobów wiedzy  jest to najczęściej postrzegana funkcja informacji, zwłaszcza w kontekście poznawania nowej rzeczywistości, zdobywania wiedzy, dokonywania wyborów itp.  jest ona realizowana przez dostarczenie wszystkim obiektom informacji niezbędnych do posiadania przez te obiekty wiedzy, a więc zasobów informacji niezbędnych do ich istnienia i funkcjonowania  wiadomość odebrana przez system, która nie zmienia zasobu wiedzy, nie spełnia funkcji informacyjnej

34 Funkcja decyzyjna  funkcja decyzyjna polega na dostarczeniu decydentowi informacji niezbędnych do podjęcia przez niego decyzji  ma znaczenie, jeżeli zmniejsza niepewność co do skutków podejmowanych działań, jeżeli redukuje liczbę wariantów, jakie należy rozpatrzyć, zwiększa prawdopodobieństwo zaistnienia pożądanych zdarzeń (np. gospodarczych)  informacja powinna dotyczyć zarówno samego problemu decyzyjnego, jak i procedur, możliwych do wykorzystania przy podejmowaniu decyzji

35 Funkcja sterująca  informacja przekazana odbiorcy wywołuje określone jego zachowanie się, inaczej mówiąc nadawca informacji stara się (z różną siłą i często z różnym skutkiem) wpłynąć na stanowisko (poglądy, działania) innej osoby lub osób. Nadawca informacji określa odbiorców i kanał informacyjny, poprzez który przekazuje wiadomość.  w funkcji sterującej użytkownikiem informacji jest zarówno jej nadawca, jak i odbiorca. Dla nadawcy informacja jest instrumentem sterowania odbiorca, dla odbiorcy informacja może być postrzegana w różny sposób: jako narzędzie sterowania, jako poszerzenie zasobów wiedzy, jako informacja wspomagająca podjęcie decyzji.  w zależności od celu nadawcy, informacje są przekazywane do konkretnych użytkowników albo do pewnej zbiorowości użytkowników nie identyfikowanych indywidualnie.

36

37 Przesłanki stosowania zarządzania informacją I  rosnąca rola informacji w sprawnej realizacji coraz bardziej złożonych procesów gospodarczych. Informacje są zasobem, bądź również towarem - w firmach świadczących usługi informacyjne, traktowanym jako majątek organizacji o znaczeniu nie tylko operacyjnym czy taktycznym, umożliwiającym sprawną obsługę jej bieżącej działalności, ale coraz częściej zasobem o znaczeniu, strategicznym, umożliwiającym rozwój i sprostanie wciąż rosnącej konkurencji na rynku. Informacja staje się istotniejszym czynnikiem działania niż tradycyjnie przyjmowane w ekonomii: ziemia, kapitał i praca  ogólnej tendencji wzrostu informacyjnej złożoności odwzorowania otaczającej nas rzeczywistości i „świata”. Współczesne organizacje (przedsiębiorstwa, instytucje itp.) funkcjonują w coraz bardziej złożonym środowisku informacyjnym, w którym występuje dynamiczny rozwój sektora usług informacyjnych: wzrasta liczba źródeł pozyskiwania informacji użytecznych m. in. w procesach efektywnego zarządzania, systematycznie rośnie różnorodność dostępnych informacji (często o cechach innowacyjnych), wzrasta intensywność strumieni informacyjnych, przy jednocześnie bardzo dynamicznym rozwoju różnorodności procesów informacyjnych

38 Przesłanki stosowania zarządzania informacją II  szczególnego charakteru informacji jako czynnika produkcji. Informacje stanowią zasób szczególny, ze względu na ich specyficzne własności ogólne, tj. niematerialny charakter, podatność na zniekształcenia itd., zróżnicowanie funkcji i ogromną różnorodność  dynamicznego rozwoju technologii informatycznych i ich zastosowań w praktycznej realizacji procesów informacyjnych. Zastosowanie nowoczesnych technologii informatycznych w realizacji procesów informacyjnych rodzi specyficzne, dla określonych technologii i przyjętych szczegółowych rozwiązań informatycznych, obszary i problemy zarządzania informacją

39 Zarządzanie wiedzą  ogół zasad, technik, systemów oraz urządzeń, które określają informacyjno-komunikacyjną strukturę obiektu gospodarczego  instrument wspomagający budowanie strategii danej organizacji, jak również element zintegrowany z tą strategią i jej podporządkowany

40 Proces zarządzania informacją  kompleksowy pod względem zakresu i skoordynowany czasowo ciąg czynności obsługi wszystkich funkcji przetwarzania danych (surowych, pierwotnych) w celu uzyskania - po ich odpowiedniej obróbce oraz interpretacji - użytecznych informacji ekonomicznych.  podstawowych funkcje przetwarzania danych:  generowanie  gromadzenie,  przechowywanie,  ochrona,  przekazywanie (przesyłanie)  udostępnianie danych lub informacji

41 Rodzaje wiedzy w organizacji  wiedza ukryta (nazywaną również cichą - tacit knowledge), związana jest z osobą (pracownikiem); trudno jest ją zidentyfikować, przekazać i kodyfikować, a zatem i wykorzystać  wiedza jawna (określana także mianem dostępnej lub formalnej - explicit knowledge); można ją wyrazić za pomocą różnych znaczeń, zapisywać, przechowywać, przetwarzać oraz udostępniać  wyróżnia się również dwa podejścia do tworzenia zasobów wiedzy:  zachodnie (tradycyjne); preferowana jest wiedza jawna, którą utożsamia się z zapisem w bazie danych  wschodnie (japońskie); wiedza jest spostrzegana przede wszystkim jako wiedza ukryta, która jest indywidualna dla danego obiektu gospodarczego oraz trudna do sformalizowania i do przekazania, ale mająca wpływ na wartość tej organizacji

42 Zarządzanie wiedzą  efektywne wykorzystanie wszelkich zasobów niematerialnych, które jest możliwe tylko poprzez realizację określonych procesów z wykorzystaniem odpowiednich narzędzi, gdzie o stanie tych zasobów wiedzy w organizacji gospodarczej decydują również dostępne dane i informacje  jednym z celów zarządzania zasobami wiedzy jest dostarczanie kadrze kierowniczej w odpowiednim momencie potrzebną informację, która zostanie wykorzystana w procesie podejmowania decyzji

43 Procesy zarządzania wiedzą I  lokalizowanie wiedzy - sposoby wyszukiwania informacji i zdobywania wiedzy zarówno w obrębie organizacji, jak i z otoczenia, gdzie dostępne narzędzia pozwalają identyfikować wewnętrzne i zewnętrzne źródła informacji oraz źródła informacji pierwotnej i wtórnej  pozyskiwanie wiedzy - powinno być prowadzone bazując na przeprowadzonej analizie potrzeb informacyjnych organizacji gospodarczej  zachowanie wiedzy - na które składają się procesy związane z selekcją, przechowywaniem i aktualizacją danych, które mogą być przydatne w przyszłości, działania te pozwalają zapobiegać powstawaniu luk wiedzy w organizacji gospodarczej; dla informacji ustrukturalizowanych wykorzystuje się bazy i hurtownie danych

44 Procesy zarządzania wiedzą II  wykorzystanie wiedzy - jest to proces efektywnego wykorzystania posiadanej wiedzy w realizacji celów organizacji gospodarczej, przynoszących efekty ekonomiczne  dzielenie się i rozpowszechnianie wiedzy - są to procesy, dzięki którym pojedyncze, wyizolowane informacje i umiejętności przekształcone zostają w zasoby wiedzy służące całej organizacji (m.in. metody tworzenia i nadzorowania sieci informacyjnych bazujących na nowoczesnej technologii), wśród zadań tego procesu można wyróżnić trzy kategorie: powielanie wiedzy (czyli przekazywanie tej samej informacji dużej grupie pracowników), dzielenie się doświadczeniami z wcześniej realizowanych projektów i ich dokumentowanie oraz wymiana bieżących doświadczeń, prowadząca do rozwijania nowej wiedzy  rozwijanie wiedzy - obejmuje wszelkie świadome działania zmierzające do pozyskania brakujących kompetencji lub całkiem nowych, nieistniejących w organizacji, ani poza nią

45 Gospodarcze systemy informacyjne

46 Definicja systemu  system - skoordynowany układ elementów, zbiór tworzący pewną całość uwarunkowaną stałym, logicznym uporządkowaniem jego części składowych (Słownik języka polskiego WNT 2004)

47 Definicja systemu cd  system wg T. Tomaszewskiego to zbiór elementów, powiązanych ze sobą relacjami w taki sposób, że stanowią one całość zdolną do funkcjonowania w określony sposób  cechy systemu wg M. Macutkiewicza:  elementy systemu oddziałują na siebie  system realizuje określone funkcje  w systemie można wyróżniać mniejsze elementy spełniające założenia systemu - podsystemy

48 Cechy systemów I  niezawodność systemu jest to najogólniej biorąc prawdopodobieństwo, z którym system wykazuje w pewnym procesie pożądane i uprzednio określone zachowanie  adaptacyjność systemu właściwość systemu, umożliwiająca mu reagowanie na zmiany stanów systemu i zmiany stanów otoczenia w sposób korzystny dla jego dalszego istnienia. Adaptacyjnosć może być pierwotna lub wtórna; system stara się również dostosować i swoje otoczenie. System jest adaptacyjny wtedy i tylko wtedy, jeśli dzięki swemu zachowaniu może utrzymać dane istotne zmienne w zakresie ustalonego przedziału. Zmienne istotne są to te zmienne, od których zależy przeżycie systemu  inteligencja systemu to właściwości systemu, umożliwiające zrozumienie przyczyn powstawania pewnego stanu i konsekwencji zmiany sprzężenia lub wielkości jednostki przekazywanej przez to sprzężenie oraz wykorzystanie tych spostrzeżeń do uczenia się systemu (Kisielnicki J., Sroka H., 2005, Systemy informacyjne biznesu, Warszawa, Placet)

49 Cechy systemów II  uczenie się systemu - proces zmiany struktury, organizacji lub właściwości systemu adaptacyjnego, wywołany z reguły powtarzającymi się bodźcami w celu osiągnięcia skuteczniejszego zachowania się systemu.  współzależność - właściwość systemu zależna od ilości oraz znaczenia sprzężeń między jego elementami i polegająca na tym, że w systemie istnieją elementy, których bodziec wywoła reakcję większości innych elementów systemu.  ekwifinalność systemu - właściwość umożliwiająca systemowi osiągnięcie danego celu z różnych stanów wyjściowych,  samoorganizacja systemu - umożliwia systemowi doskonalenie własnej struktury w celu osiągnięcia wyższej stabilności lub adaptacyjności. (Kisielnicki J., Sroka H., 2005, Systemy informacyjne biznesu, Warszawa, Placet)

50 Cechy systemów III  integracja systemu - proces zmniejszania różnic między elementami (podsystemami) danego systemu, podczas którego niektóre elementy (podsystemy) łączą się w jeden element (podsystem).  dyferencjacja systemu - jest procesem zwiększenia różnic między elementami (podsystemami) danego systemu, podczas którego niektóre elementy (podsystemu) dzielą się na kilka elementów (podsystemów).  centralizacja systemu - proces, podczas którego jeden element systemu staje się stopniowo elementem kierującym. Proces, podczas którego znaczenie jednego elementu w systemie jako elementu kierującego stopniowo się zmniejsza, nazywamy decentralizacją systemu. (Kisielnicki J., Sroka H., 2005, Systemy informacyjne biznesu, Warszawa, Placet)

51 Cechy systemów IV  upadek systemu - to głównie proces osłabienia sprzężeń między elementami systemu i pogarszanie transformacyjnych właściwości elementów, prowadzące do pogorszenia funkcjonowania systemu  rozpad systemu - to taki system upadku systemu, przy którym stopień na stałe traci zdolność pełnienia swojej funkcji  naprawa systemu - zastąpienie części struktury systemu jej dokładną kopią lub ekwiwalentem funkcyjnym (Kisielnicki J., Sroka H., 2005, Systemy informacyjne biznesu, Warszawa, Placet)

52 Cechy systemów V  reprodukcja systemu - zastąpienie pierwotnego systemu nowym systemem, mającym taki sam lub podobny charakter. System, który sam ma zdolność zastępowania niektórych swoich już nieodpowiednich elementów elementami systemów rezerwowych lub elementami reprodukowanymi w materii wziętej z otoczenia systemu, nazywamy systemem samonaprawiającym się.  samoreprodukcja systemu - oznacza zdolność systemu do stworzenia siebie samego z materiału i energii otoczenia.  organizacja systemu - to sposób rozmieszczenia struktury systemu w zależności od miejsca, czasu oraz funkcji. Celem organizacji systemu jest stworzenie mu możliwości wykazania pożądanego (niekiedy z góry określonego) zachowania. (Kisielnicki J., Sroka H., 2005, Systemy informacyjne biznesu, Warszawa, Placet)

53 System informacyjny  uporządkowany układ odpowiednich elementów, charakteryzujących się pewnymi właściwościami, połączonych wzajemnie określonymi relacjami  elementami tymi są: nadawcy informacji, odbiorcy informacji, zbiory informacji, kanały informacyjne oraz metody, techniki i technologie przetwarzania informacji  właściwości wyróżnionych elementów i wiążące je relacje ujawniają się w pełni w uporządkowanym przestrzennie i czasowo przebiegu procesów ciągłej wymiany informacji, dokonującej się zarówno wewnątrz obiektu, w którym dany system funkcjonuje, jak i w jego otoczeniu  system, którego obszarem działania jest szeroko rozumiany obiekt gospodarczy oraz jego otoczenie określamy mianem gospodarczego systemu informacyjnego ( Business Information System, Wirtschaftinformationssystem )

54 Podstawowe aspekty systemu informacyjnego  wewnętrzny, zakładający jego dezagregację strukturalną, czyli widzący go jako zbiór elementów składowych (ujęcie statyczne, ponieważ jest opisem stanów (struktury) systemu)  zewnętrzny, traktujący go jako jedną całość, czyli stosujący celową agregację jego architektury (ujęcie dynamiczne, gdyż uwypukla funkcje systemowe)

55 Elementy systemu informacyjnego nadawcy informacji odbiorcy informacji zbiory informacji kanały informacyjne metody, techniki i technologie przetwarzania informacji Struktura systemu informacyjnego

56 Nadawcami i odbiorcami informacji I  fizyczne, organizacyjne i prawne podmioty informacyjne, uczestniczące w przekazie i wymianie informacji  fizycznymi podmiotami informacyjnymi są ludzie, czyli pracownicy zatrudnieni w danym obiekcie gospodarczym lub - ostatnio coraz częściej - automatyczne urządzenia nadawczo- odbiorcze, zwłaszcza systemy komputerowe wyposażone w odpowiednie moduły komunikacyjne  podmioty organizacyjne to różne komórki obiektu gospodarczego (poszczególne stanowiska pracy, sekcje, działy, wydziały, zakłady itp.), podmioty prawne zaś to obiekty jako jednostki w rozumieniu formalnym, traktowane przy tym jako wyodrębnione całości

57 Nadawcami i odbiorcami informacji  w ramach poszczególnych obiektów, jak i w ramach zewnętrznej wymiany informacyjnej istnieje ciągła zmienność wskazanych ról systemowych - nadawca informacji, jest jednocześnie ich odbiorcą, przy czym często mamy do czynienia z informacyjnym sprzężeniem zwrotnym  nasilające się zjawisko globalizacji wewnątrz- i międzyobiektowych relacji gospodarczych, a także przekształcenia środowiska biznesowego, powodujące zmiany form prowadzenia działalności gospodarczej, także przyczyniają się do wskazanej wymienności ról, czego dobitnym przykładem mogą być zmieniające się relacje informacyjne między sprzedającym i kupującym czy też dostawcą i odbiorcą w ramach takich systemów, jak sklepy internetowe, aukcje i giełdy elektroniczne czy sieci logistyczne i dystrybucyjne

58 Zbiory informacji  zestawy wiadomości o charakterze ekonomicznym - w formie liczbowej (numerycznej), tekstowej (alfabetycznej lub alfanumerycznej), graficznej lub dźwiękowej (szerzej multimedialnej) - generowane przez nadawców informacji w określonym porządku przestrzennym i czasowym  w miarę poszerzania się zakresu informatyzacji obiektów gospodarczych oraz wprowadzania coraz bardziej zaawansowanych technologii komputerowych, zbiory informacji ekonomicznych (wewnątrzobiektowych i zewnętrznych) mają w coraz większym stopniu charakter zestandaryzowanych zestawów danych czy komunikatów, o ściśle zdefiniowanej strukturze, zawartości, postaci i formatach  są generowane lub aktualizowane po wystąpieniu określonych przyczyn (np. zaszłości gospodarczych czy też zdarzeń inicjujących określone procesy biznesowe) czy też w zadanych terminach (np. na koniec miesiąca czy roku)

59 Podstawowe rodzaje zbiorów informacji systemów informacyjnych obiektów gospodarczych Kryterium grupowaniaWyodrębnione grupy zbiorów informacji Miejsce w procesie przetwarzaniawejściowe wewnętrzne (wewnątrzsystemowe) wyjściowe Stopień przetworzeniaźródłowe (pierwotne) pośrednie (przejściowe) wynikowe Typ (forma)liczbowe (numeryczne) tekstowe (alfabetyczne i alfanumeryczne) multimedialne Sposób opisu zjawiska ekonomicznegoidentyfikujące kwantyfikujące Poziom zmiennościstałe względnie stałe zmienne (transakcyjne)

60 Kanały informacyjne  sformalizowane i niesformalizowane drogi (trasy) przepływów informacyjnych, stanowiących ewidencyjne lub informacyjne odwzorowanie przepływów zasileniowych (rzeczowych i finansowych), zarówno w obrębie obiektu gospodarczego, jak i w relacjach obiektu z jego otoczeniem  sformalizowane kanały informacyjne to takie drogi obiegu dokumentów i takie procedury wykonywania zadań, które przybierają postać obowiązujących regulaminów lub instrukcji, precyzujących nadawców i odbiorców poszczególnych informacji, miejsca wykonywania konkretnych operacji przetwarzania, odpowiedzialnych za nie oraz ramy czasowe (terminy, okresy) ich wykonywania  w każdym systemie informacyjnym oprócz sformalizowanych kanałów informacyjnych istnieją drogi nieformalnego ich obiegu, które trzeba zidentyfikować i uwzględnić informatyzując obiekty gospodarcze, co niejednokrotnie znacznie utrudnia procesy komputeryzacji

61 System komunikacyjny organizacji W skład systemu komunikacyjnego wchodzą 4 elementy:  nadawcy informacji  odbiorcy informacji  zbiory informacji  kanały informacyjne

62 Metody, techniki i technologie przetwarzania informacji  zalgorytmizowane procedury oraz niesformalizowane reguły automatycznej i nieautomatycznej (tradycyjnej) obróbki zbiorów informacji, które - w drodze od nadawcy do odbiorcy (czyli od postaci źródłowej do wynikowej) - są w całości lub częściowo poddawane koniecznym transformacjom czynnościowym (ewidencji, przechowywaniu, kontroli, przesyłaniu, prezentacji itp. oraz operacjom arytmetycznym i logicznym)  dzielą się na dwie podstawowe grupy:  tradycyjne (nieinformatyczne), w których procesy informacyjne i komunikacyjne są realizowane technikami i technologiami manualnymi  informatyczne (komputerowe), w których te procesy są wykonywane technikami i technologiami komputerowymi

63 System informacyjny - ujęcie dynamiczne Funkcje systemu informacyjnego gromadzenie informacji przetwarzanie informacji przechowywanie informacji przesyłanie informacji prezentowanie informacji

64 Gromadzenie informacji I  istotą jej jest zbieranie, rejestrowanie i ewidencjonowanie danych i komunikatów gospodarczych, czyli informacyjne zasilanie obiektu oraz jego poszczególnych komórek organizacyjnych (wejście / zasilenie systemu informacyjnego)  dane identyfikujące i opisujące ilościowo, wartościowo i jakościowo operacje gospodarcze są zbierane zgodnie z obowiązującymi przepisami regulującymi ewidencję zdarzeń gospodarczych (ustawa o rachunkowości, przepisy prawa podatkowego, gospodarczego, celnego itd.), rejestrowane na przeznaczonych do tego urządzeniach ewidencyjnych (formularzach dokumentów, kartotekach „ręcznych”, różnych komputerowych nośnikach danych itp.) i porządkowane w postaci zbiorów danych o strukturze i zawartości unormowanej przez wskazane wcześniej ustawy i przepisy oraz wewnętrzne regulaminy i akty, z których najważniejszym jest zakładowy plan kont

65 Gromadzenie informacji II  w trakcie gromadzenia dane i ich zbiory podlegają operacjom pomocniczym, takim jak: kontrola merytoryczna i formalna (np. typu, długości i struktury wewnętrznej danych, ich unikatowych wartości lub dopuszczalnych wartości granicznych, a także spójności, kompletności czy też niesprzeczności). Niejednokrotnie niezbędne jest dokonywanie konwersji danych (zmiany ich postaci lub nośnika) oraz ich kodowanie (zastępowanie nazw i wartości zwyczajowych unikatowymi kodami - symbolami - w celu zapewnienia ich jednoznaczności czy też zapisu ich w bardziej zwartej formie)  w większości gospodarczych systemów informacyjnych wejście i realizowane w jego ramach operacje przetwarzania są ich najbardziej pracochłonnym ogniwem. Duża część tych czynności jest wykonywana „ręcznie” (klasycznym przykładem jest wprowadzanie transakcji gospodarczych za pomocą urządzeń klawiaturowych)  operacje wejściowe są przyczyną około 80% błędów danych wprowadzanych do systemów informacyjnych (błędy transkrypcji, transpozycji, zniekształcenia, pominięcia, dodania itp. oraz błędy związane z pewną zawodnością urządzeń automatycznej identyfikacji i odczytu, zwłaszcza gdy zapis danych na nośnikach nie spełnia wymagań określonej technologii)

66 Przetwarzanie informacji  wykonywanie typowych operacji arytmetycznych (dodawanie, odejmowanie, mnożenie, dzielenie itd.) i logicznych (ustalanie relacji równości, większości czy mniejszości, porządkowanie zbiorów danych na podstawie ustalonych relacji itd.)  Przetworzone informacje służą zasilaniu zbiorów informacji (ich aktualizacji i modyfikacji), a także umożliwiają użycie przefiltrowanych, odpowiednio uporządkowanych czy zagregowanych zestawień w procesach informacyjno- decyzyjnych

67 Przechowywanie informacji I  zapisanie danych na trwałych nośnikach (papierowych, magnetycznych, optycznych) w postaci i formie umożliwiających ich łatwe wykorzystanie w kolejnych procesach przetwarzania, bez konieczności ponownego realizowania operacji wejściowych (np. dzięki umieszczeniu tych zapisów w urządzeniach pamięci komputera)  przedmiotem przechowywania krótko- i średniookresowego są stałe lub względnie stałe zbiory danych, zbiory transakcji (opisów operacji gospodarczych), zbiory algorytmów przetwarzania (programów), a także różnego rodzaju parametrów przetwarzania (np. słowników czy tablic zakresów wartości)

68 Przechowywanie informacji II  przechowywanie długookresowe, zwane archiwowaniem, ma na celu zabezpieczenie zbiorów danych przed ich przypadkową utratą (przez sporządzanie i utrzymywanie ich kopii) oraz zapisanie na bardzo trwałych nośnikach takich informacji, które ze względów formalnoprawnych podlegają przechowywaniu np. przez kilkanaście lat. Przechowywane, a zwłaszcza archiwowane informacje podlegają często dodatkowym operacjom pomocniczym, takim jak kompresja (zmniejszenie ich objętości w celu ograniczenia zapotrzebowania na nośniki danych) czy szyfrowanie (takie ich przekształcenie, aby nie były jawne)

69 Prezentowanie informacji  dostarczenie odbiorcom niezbędnych informacji wynikowych w wymaganych przez nich terminach, miejscu, zakresie, postaci, przekrojach czy stopniu szczegółowości (agregacji), dlatego też często bywa nazywane wyjściem systemu informacyjnego  zakres i jakość emitowanych przez system informacji wynikowych stanowią jedne z najważniejszych kryteriów jego oceny zarówno przy pozyskiwaniu systemu, jak i w trakcie jego eksploatacji. Współczesne systemy tworzy się bowiem nie po to, aby zarejestrować z ich pomocą wszystkie dane o zaszłościach gospodarczych. Ich podstawowym celem jest informowanie, tak aby we właściwym czasie można było podejmować prawidłowe decyzje gospodarcze  prawidłowo skonstruowane wyjście ma umożliwiać swobodną ekstrakcję danych na żądanie (np. przez języki zapytań czy generatory raportów) oraz transfer pobranych danych do innych programów w celu ich dalszego przetwarzania (np. ich wieloprzekrojowej analizy czy wizualizacji)

70 Przesyłanie informacji  Przesyłanie informacji można podzielić na dwie grupy:  przemieszczanie zasobów informacyjnych pomiędzy komórkami organizacyjnymi obiektu wykonującymi kolejne operacje przetwarzania ( wewnątrzobiektowe procesy informacyjno-komunikacyjnych )  wymianie informacji między obiektem a jego otoczeniem ( zewnętrzne procesy informacyjno-komunikacyjnych )  Przesyłane informacje bardzo często podlegają takim operacjom pomocniczym, jak: ich dodatkowe porządkowanie i kompletowanie (np. w paczki związane z określonym rodzajem zaszłości gospodarczej, odbiorcą czy nadawcą), konwersja do postaci i/lub nośnika związanego z danym kanałem informacyjnym (np. dostosowanie do wymagań transmisji w sieci komputerowej określonego standardu) czy też kompresja i szyfrowanie (w celach podobnych do tych, które osiąga się przy przechowywaniu)

71 Cechy jakościowe informacji wynikowych Rzetelnośćinformacje wynikowe muszą wiernie (zgodnie ze stanem faktycznym) opisywać operacje (zaszłości) gospodarcze i stany będące ich wynikiem Selektywnośćinformacje wynikowe powinny być dobrane pod kątem charakterystyk opisywanego problemu czy stosowanej metody zarządzania (zjawiskiem negatywnym jest przy tym zarówno ich niedobór, jak i nadmiar) Adresowalnośćzakres przedmiotowy, dokładność i aktualność informacji muszą być dostosowane do indywidualnych potrzeb określonego odbiorcy, wyznaczanych przez charakter wykonywanych przez niego zadań Odpowiedniośćzgodność z konkretnym zapotrzebowaniem na informacje (możliwa do uzyskania przez dostarczenie odbiorcom narzędzi do ich swobodnego wyszukiwania, filtrowania, ekstrakcji i prezentacji) Terminowośćdostarczanie informacji na żądanie (w trybie ad hoc), we właściwym czasie (w trakcie trwania sytuacji decyzyjnej) lub w ściśle wyznaczonych terminach (dotyczy danych i informacji okresowych) Wymagana postać sposób prezentacji (alfanumerycznie - tekstowo lub tabelarycznie, graficznie, statycznie i/lub dynamicznie), szczegółowość (dane elementarne lub zagregowane, poziomy podsumowań), rodzaj nośnika (ekran, wydruk, nośnik magnetyczny lub optyczny) zgodny z wymaganiami konkretnego odbiorcy

72 Sposoby badania gospodarczych systemów informacyjnych  Strukturalizacji systemu informacyjnego  Podejście procesowe w systemach informacyjnych

73 Strukturalizacji systemu informacyjnego  przekrojowe (warstwowe) identyfikowanie, analizowanie i/lub modelowanie najważniejszych elementów składowych systemu informacyjnego i realizowanych przez nie procesów  opierając się na metodyce SADT (Structural Analysis and Design Technology) można wyróżnić 4 przekroje (struktury):  funkcjonalny  informacyjny  techniczno-technologiczny  przestrzenny

74 Struktura funkcjonalna  zbiór celów i zadań systemu oraz ich wzajemnych współzależności (funkcja nadrzędna w stosunku do pozostałych struktur)  wiąże bezpośrednio system informacyjny z wytwórczymi i zarządczymi funkcjami przedsiębiorstwa w układzie misja obiektu -> cele obiektu -> cele systemu wytwarzania i zarządzania -> cele systemu informacyjnego -> zadania systemu informacyjnego  strukturę funkcjonalną można rozpatrywać wg kryteriów takich jak:  przekrój struktury organizacyjnej (wg schematu organizacyjnego obiektu)  przekrój struktury procesów gospodarczych (obejmujący procesy finansowe, logistyczne, produkcyjne, dystrybucyjne itd. a także ujmujący działania zgodnie z ich następstwem w ramach łańcuchów wartości)

75 Struktura funkcjonalna - kryteria analizy  przekrój struktury organizacyjnej (wg schematu organizacyjnego obiektu), umożliwia  odniesienie celów i zadań systemu informacyjnego do elementów struktury organizacyjnej obiektu, pozwalając sporządzić ich „mapę” na tle tej struktury  sporządzenie szczegółowych analiz oraz wyciągnięcie wniosków dotyczących restrukturyzacji (reorganizacji) przedsiębiorstwa w celu usprawnienia procesów informacyjnych i komunikacyjnych  przekrój struktury procesów gospodarczych (obejmujący procesy finansowe, logistyczne, produkcyjne, dystrybucyjne itd. a także ujmujący działania zgodnie z ich następstwem w ramach łańcuchów wartości);  pozwala zdefiniować cele i zadania informacyjne i komunikacyjne w poszczególnych wyodrębnionych sferach działalności obiektu

76 Przekrój struktury procesów gospodarczych - przykład  Osiągnięcie celu w postaci zwiększenia terminowości dostaw o 90% można zdekomponować na następujące zadania: a)definiowanie struktur wyrobów i transakcji materiałowych, b)zarządzanie bazą danych produkcyjnych, c)planowanie sprzedaży i produkcji w różnych horyzontach czasowych, z planowaniem kroczącym włącznie, d)planowanie zdolności produkcyjnych, e)harmonogramowanie produkcji i sterowanie nią, f)zarządzanie popytem i planowanie dystrybucji, g)planowanie potrzeb materiałowych i prowadzenie kontroli zasileń materiałowo- technicznych, w tym przyjmowanie dostaw wraz z elementami kontroli jakości, h)zarządzanie zapasami i produkcją w toku itd.

77 Struktura informacyjna W skład struktury informacyjnej wchodzą:  zasoby informacyjne  w klasycznym ujęciu strukturalnym są to zbiory danych wejściowych, zbiory podstawowe (systemowe, wewnętrzne), zbiory informacji wynikowych, a także procedury ich transformacji (algorytmy) w układzie: wejście -> zbiory -> wyjście  wszystkie wskazane elementy mogą być prezentowane na różnych poziomach szczegółowości. Ich identyfikacja powinna zawsze zawierać takie elementy jak: nazwa, zawartość, odniesienie do elementów struktury funkcjonalnej, które je tworzą, aktualizują, przetwarzają, emitują itd.  warstwa metainformacyjna, będąca zbiorem informacji o zasobach informacyjnych systemu (katalogu zasobów wchodzących w skład systemu)

78 Struktura informacyjna a struktura funkcjonalna  struktura informacyjna systemu jest ściśle powiązana z jego strukturą funkcjonalną  realizacja każdej funkcji i zadania systemu angażuje w procesie przetwarzania określone elementy struktury informacyjnej  ustalenie struktury funkcjonalnej umożliwia odwzorowanie struktury informacyjnej systemu  dokładny opis struktury informacyjnej systemu pozwala weryfikować funkcje i zadania z punktu widzenia kompletności, zupełności oraz dostępności wymaganych przez nie zasobów informacyjnych

79 Struktura techniczno-technologiczna  jest utworzona z zastosowanych w przetwarzaniu środków technicznych wraz z oprogramowaniem oraz używanymi technologiami informatycznymi  powinna być zgodna ze strukturami funkcjonalną i informacyjną, tzn. zapewniać swobodną realizację funkcji i zadań przetwarzania określonych w strukturze funkcjonalnej, a jednocześnie obsługiwać ( przechowywać i przetwarzać ) zasoby informacyjne określone w strukturze informacyjnej.  podstawową przesłanką wyboru środków technicznych, programowych oraz związanych z nimi technologii informacyjnych powinna być konieczność doboru sprzętu, oprogramowania i technologii ich użytkowania do wymagań funkcjonalnych i informacyjnych gospodarczego systemu informacyjnego, a nie dopasowywanie systemu do możliwości i/lub ograniczeń sprzętowych, programowych czy technologicznych

80 Struktura przestrzenna  zbiór miejsc środowiska (najczęściej geograficznego), w których rozmieszczone są obiekty systemu zdefiniowane w trzech poprzednich strukturach, tj. funkcjonalnej, informacyjnej i techniczno-technologicznej.  zalicza się do nich:  podmioty wytwarzania i zarządzania  miejsca tworzenia, zbierania, gromadzenia, przetwarzania, przechowywania, przesyłania oraz emisji danych i informacji  lokalizację procedur przetwarzania  rozmieszczenie stosowanych środków technicznych, programowych i technologii informacyjnych  struktura przestrzenna określa rozmieszczenie zasobów i elementów systemu w środowisku oraz zasady i sposoby ich wzajemnego powiązania

81 Podejście procesowe  źródłami wzorców procesowych stosowanych we współczesnych gospodarczych systemach informacyjnych oraz we wspomagających je systemach aplikacjach są:  operacyjne modele referencyjne  najlepsze praktyki biznesowe (best practice)

82 Schemat procesu realizacji wyrobu na zamówienie

83 Model rozszerzonego łańcucha dostaw SCOR (Supply Chain Organization Reference Model)  działalność gospodarcza postrzegana jest jako ciągów powiązanych wzajemnie procesów tworzących łańcuchy wartości i/lub łańcuchy logistyczne wiążące dostawców, wytwórców, spedytorów i odbiorców współpracujących w celu osiągnięcia przez wszystkich uczestników takich łańcuchów maksymalnych korzyści  w wąskim rozumieniu dotyczy to działań wewnątrz obiektu gospodarczego, w ramach którego - w pierwszej kolejności - przestają być istotne podziały na piony działalności techniczno-ekonomicznej i tworzące je elementy struktury organizacyjnej, a celem staje się sprawny przepływ zasobów i informacji wzdłuż łańcucha wytwórczego czy usługowego, a następnie kooperacja rozszerza się poza obiekt, integrując jego bezpośrednie otoczenie gospodarcze (zwłaszcza dostawców i odbiorców)  w szerszym ujęciu mówi się o tzw. rozszerzonym przedsiębiorstwie, obejmującym całą sieć kooperujących obiektów gospodarczych

84 Zastosowanie podejścia procesowego  Zastosowanie w przedsiębiorstwie podejścia procesowego wymaga:  dostosowania uogólnionych modeli procesów gospodarczych do wymagań i ograniczeń konkretnych obiektów gospodarczych  wykorzystania dobrych praktyk w systemy informacyjne, w celu zapewnienia optymalnego współdziałania stanowisk pracy zaangażowanych w obsłudze procesu  Uszczegóławianie / konkretyzacja przebiega według przedstawionego schematu (podejście góra-dół) uogólniony model procesów gospodarczych → jest przekształcany w → model procesowy obiektu gospodarczego → jest odwzorowywany w postaci → modułów (lub innych elementów strukturalnych) obiektowego systemu informacyjnego → są odwzorowywane w postaci → komponentów (lub innych składników architektury biznesowej) systemu informatycznego

85 Idea podejścia procesowego w gospodarczych systemach informacyjnych model procesowy obiektu gospodarczego moduły systemu informacyjnego komponenty systemu informatycznego uogólniony model procesów gospodarczych najlepsze praktyki zarządzania łańcuchem dostaw oraz branżowy model typu SCOR obiektowy model SCOR obiektowe procedury logistyczne EDI/EWD e-EDI B2B SCM e-SCM SRM e-SRM planowanie zakupów rejestracja zamówień konsolidacja zamówień kontrola jakości dostaw przyjęcia magazynowe śledzenie dostaw analiza i wybór dostawców obsługa kartoteki dostawców

86 Typologia systemów informacyjnych  Różnorodność systemów informacyjnych występujących w praktyce oraz realizowanych przez nie funkcji wymusza konieczność stosowania odpowiednich typologii dla tych systemów

87 Kryteria podziału systemów informacyjnych  skala funkcjonowania systemu  obszar merytoryczny systemu  generacja systemu  poziom wspomagania (inteligencji rozwiązań)  zakres tematyczny (poziom kompleksowości)  stopień integracji  stopień uniwersalności  związek z gospodarką elektroniczną

88 Systemy informacyjne wg skali funkcjonowania  systemy makroekonomiczne  ponadobiektowe  międzyobiektowe  systemy mikroekonomiczne (obiektowe)

89 Informacyjne systemy makroekonomiczne  obejmują obszar całego kraju czy regionu lub wspomagają informacyjnie poszczególne sektory czy branże (np. administracji publiczna, ewidencja statystyczna)  wyróżnia je skala funkcjonowania oraz konieczność uwzględnienia niejednorodności obsługiwanych obiektów (np. konieczność standaryzacji procedur, struktur danych, transakcji i komunikatów gospodarczych)  znaczna część systemów makroekonomicznych zaczyna mieć zasięg międzynarodowy (np. systemy statystyczne działające w Unii Europejskiej lub bankowe związane z obsługą Europejskiej Unii Monetarnej i wspólnej waluty euro) czy wręcz światowy (np. systemy lokalizowania i identyfikowania obiektów uczestniczących w rozszerzonych łańcuchach logistycznych i dystrybucyjnych)  systemy te coraz częściej stosują otwarte standardy informacyjne i komunikacyjne

90 Informacyjne systemy mikroekonomiczne (obiektowe)  związane są z funkcjonowaniem wyodrębnionych jednostek gospodarczych czy administracyjnych  stanowią znaczną większość gospodarczych systemów informacyjnych  ich zróżnicowanie merytoryczne, przedmiotowe czy też technologiczne jest największe, wynika m.in. z:  różnorodności form własności (jednostki państwowe, prywatne, spółdzielcze, samorządowe itd.)  zakresów działania (produkcja, obrót towarowy, bankowość i finanse, ubezpieczenia, administracja rządowa i samorządowa, usługi, instytucje informacyjne itd.)  wielkości (od jednoosobowych po korporacje międzynarodowe)  rozproszenia (od skupionych terytorialnie po działające na znacznym obszarze)

91 Systemy informacyjne wg obszaru merytorycznego Można wyróżnić systemy wspomagające:  sferę wytwarzania (produkcji)  logistykę i dystrybucję (zaopatrzenie, zarządzanie relacjami z dostawcami, spedycję i transport, gospodarkę materiałową, sprzedaż)  gospodarkę zasobami finansowymi firmy (księgowość, rachunek kosztów, budżetowanie, controlling, analizy finansowe, sprawozdawczość)  zarządzanie i administrowanie (na szczeblach strategicznym, taktycznym i operacyjnym)  obrót towarowy (handel detaliczny, hurtowy i giełdowy, aukcje, marketing, zarządzanie relacjami z klientami)  bankowość (rachunki bieżące, lokaty, kredyty, operacje międzybankowe)  administrację publiczną (ewidencja gospodarcza, ludności, pojazdów, podatki, rejestry gruntów i nieruchomości)

92 Systemy informacyjne wg generacji  transakcyjne (zajmują się gromadzeniem, przetwarzaniem, przechowywaniem, aktualizowaniem oraz udostępnianiem danych związanych z wszelkimi zdarzeniami (transakcjami) występującymi w organizacji gospodarczej)  informacyjno-analityczne (celem jest dostarczanie informacji z baz danych systemów transakcyjnych w postaci pozwalającej na efektywne wspieranie podejmowania decyzji)  doradcze (wspomagają bezpośrednio proces podejmowania decyzji)

93 Systemy informacyjne wg poziomu wspomagania użytkownika  ewidencyjno-sprawozdawcze, działające przede wszystkim na poziomie transakcyjnym (rejestrują wszystkie wymagane dane o transakcjach gospodarczych i emitują standardowe, głównie okresowe, raporty); wyodrębnia się systemy jednodziedzinowe i wielodziedzinowe  informacyjno-decyzyjne, osadzone „ponad” systemami transakcyjnymi i korzystające z ich zasobów danych na poziomie informacyjno- analitycznym (wspomagające decydentów zwłaszcza na operacyjnym i taktycznym szczeblu zarządzania); dzieli się na systemy informowania i wspomagania decyzyjnego  Business Intelligence, które stanowią nową klasę systemów informacyjnych, stosujących odmienne, inteligentne technologie przechowywania, przetwarzania i prezentowania danych oraz informacji ekonomicznych, zorientowane na integrację wiedzy korporacyjnej

94 Systemy informacyjne wg zakresu tematycznego (poziomu kompleksowości)  monotematyczne (nie kompleksowe, proste); nie obsługują pełnego zakresu tematycznego (funkcji, zadań i zasobów informacyjnych) ze wspomaganej dziedziny; poza ich zasięgiem pozostają określone obszary tematyczne. Wynika to m.in. z trudności algorytmizacji pewnych procedur ze względu na ich zmienność, nieprecyzyjność czy niejednoznaczność, lub ze względów ekonomicznych (zastosowanie w określonych obszarach nowoczesnych technologii informacyjnych jest nadal zbyt kosztowne, zwłaszcza w odniesieniu rzeczywistych potrzeb informacyjnych menedżerów oraz możliwych do uzyskania korzyści)  kompleksowe ; sposób zupełny (lub prawie zupełny) wyczerpują swym zasięgiem tematycznym cały wspomagany obszar, zarówno w ujęciu funkcjonalnym, jak i informacyjnym. Sytuacja taka jest typowa dla systemów wspomagających na przykład wybrane produkty i procesy bankowe czy też dobrze ustrukturalizowane procesy gospodarcze w przedsiębiorstwach, np. gospodarkę magazynową oraz dla wielu rozwiązań zintegrowanych opartych na aplikacjach klasy MRPII/ERP

95 Kompleksowość systemów informacyjnych na tle łańcucha wartości logistyka wejścia zarządzanie zasobami ludzkimi technologia i jej rozwój zaopatrzenie produkcja logistyka wyjścia marketing i sprzedaż serwis i usługi infrastruktura organizacji wartość dodana (wynik finansowy) funkcje podstawowe funkcje pomocnicze systemy biurowe systemy HR systemy CAE, CAD i CAM systemy zakupów on-line systemy obsługi posprzedażne j systemy sprzedaży on-line i CRM systemy zamówień on-line systemy MRPII, PLM, FMS systemy magazynowe

96 Systemy informacyjne wg stopnia integracji  zintegrowane, czyli spełniające warunki integracji funkcjonalnej, informacyjnej i technologicznej  nie zintegrowane, w których brakuje silnych związków funkcjonalnych, informacyjnych czy technologicznych (systemy autonomiczne)

97 Trzy aspekty integracji  integracja funkcjonalna - jej miarą jest spójność procedur systemowych i ich wzajemne powiązanie między poszczególnymi obszarami systemowymi, przy czym najbardziej efektywna jest integracja w ramach łańcuchów procesów gospodarczych i/lub łańcuchów wartości  integracja informacyjna - polega na występowaniu ścisłych powiązań informacyjnych pomiędzy współzależnymi funkcjami, tak by zminimalizować redundancję danych, doprowadzić do ich jednokrotnego wprowadzania, a także do wewnętrznej integralności zasobów informacyjnych (rozumianej z jednej strony na poziomie infologicznym jako współużytkowanie określonych zasobów informacyjnych przez wszystkie upoważnione do tego funkcje systemowe i/lub użytkowników, z drugiej zaś na poziomie datalogicznym zgodnie z klasycznym rozumieniem tego pojęcia w technologiach bazodanowych  integracja technologiczna - wiąże się z zastosowaniem w ramach całego systemu jednolitego środowiska sprzętowo-programowo-technologicznego, pozwalającego m.in. używać takiego samego interfejsu użytkownika we wszystkich aplikacjach, a także swobodnie wymieniać obiekty między nimi

98 Kierunki integracji  integracja pozioma (horyzontalna) - powiązanie funkcjonalne, informacyjne i technologiczne współzależnych obszarów funkcjonalnych (np. kadry i płace lub zakupy) czy procesów biznesowych; charakterystyczna dla systemów transakcyjnych, np. opartych na aplikacjach klasy MRPII/ERP  integracja pionowa (wertykalna) - polega na związaniu ze sobą danych transakcyjnych (operacyjnych) z potrzebami informacyjnymi i decyzyjnymi wyższych szczebli zarządzania; charakterystyczna dla współczesnych systemów informacyjnych, analitycznych i doradczych

99 Kierunki integracji - rys integracja pozioma (horyzontalna) integracja pionowa (wertykalna) wspomagane poziomy zarządzania głębokość przetwarzania (wspomagania) operacyjny taktyczny strategiczny dane  informacje  decyzje  wiedza transakcje procesy łańcuchy procesów biznes dziedziny działalności techniczno-ekonomicznej, obszary funkcjonalne i/lub procesy gospodarcze integracja wewnątrz i między poziomami zarządzania integracja wewnątrz obiektu oraz z jego otoczeniem

100 Systemy informacyjne wg stopnia uniwersalności  systemy indywidualne, tworzone dla określonego użytkownika i uwzględniające zgłoszone przez niego wymagania, potrzeby i ograniczenia  systemy powielarne (powtarzalne, typowe, standardowe), mają charakter rozwiązań uniwersalnych w ramach danej klasy zastosowań

101 Systemy indywidualne  tworzone są najczęściej, gdy użytkownik nie jest w stanie znaleźć na rynku rozwiązań w pełni go satysfakcjonujących  ich realizacja obejmuje pełny cykl tworzenia systemu informacyjnego, są one dostosowane do specyfiki konkretnego obiektu gospodarczego i obowiązujących w nim procedur przetwarzania, uwzględniają występujące w nim ograniczenia organizacyjne, kadrowe, sprzętowe czy przestrzenne  ich eksploatacja w innych obiektach gospodarczych wymaga z reguły znacznych zmian systemu, jak i przeprowadzenia szerokich prac przystosowawczych w samym obiekcie  wady:  zazwyczaj wyższy koszt, gdyż za wszystkie prace projektowe i programowe musi zapłacić zamawiający  błędy ukryte, np. nie sprawdzona technologia, błędy w czasie analizy etc, które nie mogą być skorygowane przez wcześniejsze doświadczenia

102 Systemy powielarne  ze względu na przyjęcie przy ich tworzeniu założenia, że będą eksploatowane przez wielu różniących się użytkowników, w odmiennych warunkach, projektuje się je uwzględniając wymogi powielarności i nadając im elastyczny charakter  powielarność systemów informacyjnych uzyskuje się na dwa podstawowe sposoby:  tworzy się - szczególnie wtedy, gdy są to systemy proste - na bazie biurowych pakietów narzędziowych, takich na przykład jak arkusze kalkulacyjne czy proste systemy zarządzania bazami danych  realizuje się je jako systemy elastyczne, silnie sparametryzowane i przez to możliwe do zaimplementowania w zróżnicowanych obiektach gospodarczych

103 Systemy powielarne - aspekty elastyczności  konstrukcyjna - odnosząca się do swobody kształtowania (podczas instalacji) i modyfikowania (w czasie eksploatacji) struktury i zakresu funkcjonalnego systemu  informacyjna - związana z możliwościami definiowania i redefiniowania struktur przetwarzanych i przechowywanych w systemie danych, a więc jego struktury informacyjnej  proceduralna (algorytmiczna) - dotycząca możliwości zmian procedur przetwarzania, ich modyfikowania i rozbudowy

104 Systemy informacyjne wg związku z gospodarką elektroniczną  nie związane z gospodarką elektroniczną (web autonomic), czyli funkcjonujące wyłącznie w tzw. poza sieciowym środowisku gospodarczym (najczęściej związanym z tradycyjnymi przemysłami i usługami albo z wydzielonymi z różnych względów w dowolnych przedsiębiorstwach i/lub instytucjach specyficznymi obszarami działania ), przy czym należy podkreślić, że takich systemów w niedalekiej przyszłości będzie coraz mniej  współpracujące z gospodarką elektroniczną (web enabled), stanowiące z reguły rozszerzenia dotychczasowych rozwiązań o odpowiednie interfejsy i/lub inne rozwiązania dostępowe, umożliwiające wykorzystanie sieci do prowadzenia wybranych form działalności gospodarczej - jest to w chwili obecnej i najprawdopodobniej jeszcze dość długo będzie podstawowa grupa systemów  w pełni osadzone w obszarze gospodarki elektronicznej (web based), działające wyłącznie w środowisku sieciowo-internetowym i skonstruowane w warstwach funkcjonalnej, informacyjnej oraz techniczno-technologicznej zgodnie ze strategią i metodykami tworzenia systemów e-biznesowych; znaczenie tej grupy gospodarczych systemów informacyjnych systematycznie rośnie, zarówno w ujęciu ilościowym, jak i w odniesieniu do roli w uzyskiwaniu tzw. przewagi konkurencyjnej oraz wdrażaniu nowych modeli rozszerzonej integracji i kooperacji gospodarczej

105 Sprzęt komputerowy

106 Komputer  Komputer jest maszyną ( urządzeniem ) elektroniczną, służącą do zautomatyzowanego przetwarzania wszelkich danych, które można zapisać w postaci cyfrowej.  Istotną cechą odróżniającą komputer od innych podobnych urządzeń (np. prostych kalkulatorów) jest jego programowalność, co oznacza, że realizacja określonych zadań (np. obliczeń) jest związana z wykonywaniem zapisanych w pamięci komputera programów

107 Sprzęt i system komputerowy  Sprzętem komputerowym (hardware) - komputer oraz współpracujące z nim urządzenia zewnętrzne (np. monitor, drukarka, skaner)  System komputerowy - połączenie sprzętu komputerowego, oprogramowania, danych, algorytmów oraz ludzi operujących w tym środowisku

108 Sposób wykonywania obliczeń przez komputer  Komputery budowane są za pomocą elementów elektronicznych, w których można wyróżnić dwa podstawowe stany: przepływ prądu lub jego brak  Taki stan rzeczy zdecydował o wyborze przedstawiania danych w komputerze za pomocą dwóch wyróżnionych stanów: zera i jedynki (określanych umownie jako bity ). W związku z tym obliczenia wykonywane przez komputer realizowane są z wykorzystaniem binarnej reprezentacji liczb, czyli systemu dwójkowego

109 Bit oraz Bajt  Bit (skrót od bi nary digi t ) - jednostka logiczna; najmniejsza ilość informacji potrzebna do określenia, który z dwóch równie prawdopodobnych stanów przyjął układ  Bajt - najmniejsza adresowalna jednostka informacji pamięci komputerowej, składająca się z bitów (w praktyce przyjmuje się, że jeden bajt to 8 bitów ) Wielokrotności bitów NazwaSymbolMnożnik kilobitkb10 3 megabitMb10 6 gigabitGb10 9 terabitTb10 12 petabitPb10 15 Wielokrotności bajtów NazwaSymbolMnożnik kilobajtkB/KB10 3 megabajtMB10 6 gigabajtGB10 9 terabajtTB10 12 petabajtPB10 15

110 Ogólny schemat budowy komputera Jednostka centralna to zespół urządzeń wykonujących główne czynności obliczeniowe oraz sterujących pracą całego komputera

111 Pamięć wewnętrzna  Jednostka centralna to zespół urządzeń wykonujących główne czynności obliczeniowe oraz sterujących pracą całego komputera. W skład jednostki centralnej wchodzi pamięć wewnętrzna, procesor i układ wejścia-wyjścia  Pamięć wewnętrzna służy do przechowywania danych w postaci ciągów cyfr zerojedynkowych i programów wykonywanych przez komputer. W skład pamięci wewnętrznej komputera wchodzi pamięć typu  RAM (Random Access Memory) - pamięć operacyjna lub inaczej pamięć główna komputera; służy do tymczasowego przechowywania instrukcji oraz argumentów niezbędnych do pracy procesora, szczególnie zaś do przechowywania oprogramowania, instrukcji i danych niezbędnych do poprawnego działania wykonywanego w danej chwili programu, a także do tymczasowego przechowywania danych napływających oraz danych wygenerowanych przez procesor  ROM (Read Only Memory) - przechowuje zapisane na stałe wszystkie instrukcje i komendy potrzebne do poprawnego uruchomienia komputera. Pamięć ta nie traci zapisanych w niej informacji w razie zaniku napięcia. Służy do uruchomienia komputera oraz przechowuje instrukcje umożliwiające poprawną współpracę z urządzeniami wejścia-wyjścia, czyli BIOS (Basic Input/Output System) - podstawowy system wejścia-wyjścia

112 Procesor - CPU (Central Procesor Unit)  Procesor decyduje o większości zdarzeń zachodzących podczas pracy komputera i nimi zarządza; składa się z logicznych bloków: układu arytmometru, układu sterowania oraz zespołu rejestrów  Układ arytmometru (inaczej jednostka arytmetyczno-logiczna) służy do wykonywania prostych operacji arytmetycznych i logicznych. Wyniki tych operacji są przechowywane w pamięci operacyjnej  Zespół rejestrów służy do przejściowego zapamiętania operatorów na czas wykonywania działań arytmetycznych lub logicznych. Dzięki temu rozwiązaniu zmniejsza się liczbę odczytów i zapisów z pamięci zewnętrznej, co w efekcie przyspiesza pracę komputera  Układ sterowania zapewnia współdziałanie pozostałych bloków funkcjonalnych komputera w celu zrealizowania programu znajdującego się w pamięci operacyjnej. Najpierw pobierane są kolejne rozkazy z pamięci, następnie się je dekoduje, oblicza adresy komórek (w pamięci) zawierających argumenty operacji i przekazuje je do arytmometru w celu wykonania obliczeń. Taki ciąg operacji zwany jest cyklem procesora i stanowi jeden z parametrów określających wydajność jego pracy. Liczba cykli wykonywanych w ciągu sekundy jest zależna od prędkości zegara wewnętrznego jednostki centralnej. Im większa częstotliwość taktowania zegara, tym większa liczba cykli zostanie wykonana, a tym samym prędkość pracy komputera będzie większa. Częstotliwość pracy zegara mierzy się w MHz (1 MHz = 1 milion cykli pracy procesora na sekundę).

113 Układ wejścia-wyjścia  służy do komunikacji komputera z jego otoczeniem. Wykorzystywany jest do wprowadzania programów i danych, wyprowadzania wyników i porozumiewania się z operatorem  Procesor i pamięć wewnętrzna są połączone za pomocą tzw. magistrali systemowej (Front Side Bus - FSB), czyli struktury połączeń umożliwiających wymianę informacji miedzy tymi dwoma składnikami komputera. Szybkość działania magistrali określa częstotliwość pracy zegara systemowego, która jest wyrażona w GHz

114 Podstawy teoretyczne budowy komputera  Alan Turing „O liczbach obliczalnych” - pierwszy teoretyczny model komputera, czyli abstrakcyjna maszyna, która była w stanie wykonywać zaprogramowaną matematyczną operację. W zależności od instrukcji zapisanej na taśmie, mogła wykonywać dowolną operację (tzw. maszyna Turinga ). W tej samej pracy przedstawił schemat pierwszego komputera bazujący na ideach opracowanych przez Charlesa Babbage'a (maszyna różnicowa i maszyna analityczna)  John von Neumann, stworzył koncepcję opierającą się na następujących założeniach:  skończonej i funkcjonalnie pełnej liście rozkazów  możliwości wprowadzenia programu do systemu komputerowego poprzez urządzenia zewnętrzne i jego przechowywaniu w pamięci w sposób identyczny jak dane  dane i instrukcje powinny być jednakowo dostępne dla procesora  informacja jest przetwarzana dzięki sekwencyjnemu odczytywaniu instrukcji z pamięci komputera i wykonywaniu tych instrukcji w procesorze

115 Najważniejsze wydarzenia w historii rozwoju sprzętu komputerowego  W Filadelfii powstaje ENIAC (Electronic Numerical Interpreter And Calculator), pierwszy na świecie komputer, konstruowany przez J.P. Eckerta i J.W. Mauchly'ego na Uniwersytecie Pensylwanii, dla potrzeb obliczeń balistycznych Marynarki Wojennej USA  Pracownicy firmy Bell Telephone Laboratories, William Bradford Shockley, J. Bardeenem i W.H. Brattainem wynajdują tranzystor, za co otrzymują Nagrodę Nobla w 1956 r  Komputer IBM 650 zostaje wprowadzony do sprzedaży masowej  Powstaje pierwsza drukarka, Uniprinter  Gordon Moore sugeruje, że poziom integracji systemów komputerowych (wydajności procesorów) podwaja się corocznie (tzw. prawo Moore’a)  Firma IBM konstruuje pierwszą dyskietkę  Ted Hoff, S. Mazor i F. Fagin opracowują 4-bitowy, pierwszy mikroprocesor Intel 4004 pracujący z częstotliwością 108 kHz  Firma Commodore Business Machines prezentuje komputer PET 2001 z procesorem 6502, 4KB pamięci RAM, 14KB pamięci ROM, klawiaturą, monitorem i magnetofonem  Powstaje pierwszy komputer osobisty firmy IBM sprzedawany na całym świecie z dużym sukcesem  Pojawia się pierwszy mikroprocesor firmy Intel z serii Pentium 4. Następuje gwałtowny przyrost produkcji mikroprocesorów przeznaczonych dla komputerów przenośnych  Znaczny spadek cen monitorów komputerowych LCD, które wypierają z rynku tradycyjne monitory CRT  Coraz tańsze i bardziej popularne stają się zintegrowane urządzenia mobilne (takie jak smartphone, palmtop z GPS)  Przedstawienie podstaw teoretycznych produkcji netbooków

116 Kolejne kroki??  Masowe wykorzystanie ekranów dotykowych  Sterowanie ruchem  Sterowanie myślą  …..

117 Generacje komputerów  Generacja 0. Komputery zerowej generacji to maszyny skonstruowane w połowie lat trzydziestych XX wieku o możliwościach dzisiejszych prostych kalkulatorów programowanych. Podstawową ich cechą był brak elementów elektronicznych, ponieważ budowane były przy użyciu części mechanicznych (np. komputer Z1) lub elektromagnetycznych (np. przekaźnikowy komputer Z3).  Generacja 1. Komputery pierwszej generacji wykorzystywały lampy elektronowe, czyli pierwsze elektroniczne elementy aktywne służące do wzmacniania, generowania lub przekształcania sygnałów elektrycznych. Najbardziej znanym komputerem tej generacji był, zbudowany w latach , amerykański Electronic Numerical Integrator and Computer (ENIAC).  Generacja 2. Komputery drugiej generacji to komputery zbudowane w latach pięćdziesiątych XX wieku na tranzystorach, czyli półprzewodnikowych elementach elektronicznych posiadających zdolność wzmacniania sygnału elektrycznego. Przykładem takiego komputera jest polski ZAM 41  Generacja 3. Komputery trzeciej generacji zostały zbudowane przy użyciu układów scalonych małej i średniej skali integracji, czyli kości (chipów) zawierających w swym wnętrzu od kilku do kilkuset podstawowych elementów elektronicznych takich, jak tranzystory, rezystory, diody i kondensatory. Komputery takie powstawały w latach sześćdziesiątych ubiegłego wieku, także w Polsce (np. Odra 1305).  Generacja 4. Komputer czwartej generacji to komputer zbudowany na układach scalonych wielkiej i bardzo wielkiej skali integracji, czyli takich, które zawierają od kilku tysięcy do kilku milionów podstawowych elementów elektronicznych (w praktyce tranzystorów). Generalnie przyjmuje się, że ta generacja trwa do dnia obecnego, jednak niektórzy autorzy mówią także o piątej generacji komputerów, w których stosowane są niekonwencjonalne i eksperymentalne rozwiązania technologiczne, służące np. budowie komputerów optycznych, kwantowych lub opartych na strukturach białkowych

118 Trzy podstawowe klasy komputerów  Podział wg ceny oraz mocy obliczeniowej komputerów (liczba operacji obliczeniowych wykonywanych w jednostce czasu, mierzona za pomocą jednostki nazwanej flops - FLoating Operations Per Second ):  superkomputery (moc co najmniej kilkudziesiąt teraflopsów)  komputery centralne (mainframes; wspierają pracę grup o liczebności od kilkudziesięciu do kilku tysięcy stanowisk)  Mikrokomputery (stacje robocze, mikrokomputery osobiste, notebooki, netbooki, PDA)

119 TOP500.org - segmenty rynku super komputerów SegmentIlośćUdział %Rmax SUM (GF)Rpeak Sum (GF)Processor Sum Academic7915,80% Classified51,00% Government91,80% Industry31262,40% Research9118,20% Vendor40,80% SUMA500100% Rmax - maksymalna wydajność osiągnięta w teście LINPACK (teraFLOPS) Rpeak - teoretyczna wydajność szczytowa (teraFLOPS)

120 Podział podstawowych urządzeń komputerowych Urządzenia komputerowe wprowadzania danych klawiatury czytniki skanery urządzenia sterujące wskaźnikami cyfrowe kamery i aparaty fotograficzne przetwarzania danych procesor pamięć wewnętrzna układ (kanał) wejścia-wyjścia przechowywania danych (pamięci zewnętrzne) na taśmach na dyskietkach na dyskach twardych na dyskach optycznych na kartach (flash) transmisji danych modemy karty sieciowe koncentratory (hub) przełączniki (switch) routery wyprowadzania danych urządzenia generujące obraz i dźwięk monitory drukarki plotery

121 Reprezentacja danych i algorytmizacja

122 Typy danych  Typ danej dokładnie charakteryzuje zbiór wartości (jakie mogą być przyjmowane przez wskazaną stałą, zmienną czy wyrażenie) oraz zbiór operacji (jakie można wykonać na tej stałej, zmiennej lub wyrażeniu)  Wyróżnia się: typy proste, struktury, typ data oraz obiekt

123 Typ prosty (skalarny) Typ prosty danych zawiera pojedynczą wartość, w ramach niego wyróżnia się:  Typ porządkowy, gdzie mamy:  typ całkowity - reprezentuje zbiór liczb całkowitych, można wykonywać na niej operacje arytmetyczne,  typ logiczny - oznacza zbiór dwóch wartości logicznych (tzw. boolean), czyli wartości prawda i fałsz; na danej tego typu nie wykonuje się działań arytmetycznych, natomiast są realizowane operacje logiczne (np. alternatywa, koniunkcja, negacja)  typ znakowy - reprezentuje zestawy znaków z określonych wartości, np. zbiór znaków ASCII, gdzie znakiem jest każdy symbol możliwy do wpisania za pomocą klawiatury  typ wyliczeniowy - oznacza zbiór zdefiniowany z niewielkiej liczby elementów, które są identyfikowane przez unikalne nazwy nie mające poza tym żadnego innego znaczenia merytorycznego  typ okrojony - stanowi określone przedziały innych typów porządkowych, tzn. z góry ograniczony zakres dopuszczalnych wartości w ramach typów, całkowitego lub znakowego  Typ rzeczywisty (zwany również zmiennoprzecinkowym) - reprezentuje podzbiory liczb rzeczywistych (czyli mogą mieć część całkowitą i ułamkową) ze zróżnicowaną dokładnością  Łańcuchowy (zwany również tekstowym) - zawiera ciąg dowolnych znaków, który jest traktowany jako tablica znaków

124 Struktura danych  Struktura danych (data structure) jest typem złożonym o dowolnym stopniu zagnieżdżenia danych, oznaczającą ich konstrukcję, budowę, wewnętrzne powiązania, zależności itp. Wyróżnia się następujące podstawowe struktury danych:  Tablica (array) - jest to struktura danych, grupująca elementy składowe tego samego typu (czyli jest strukturą jednorodną), gdzie rozmiar typu tablicowego jest określony w jego definicji przez zakresy indeksów. Wszystkim danym w tablicy jest nadawana ta sama nazwa, zaś rozróżnienie ich pomiędzy sobą dokonywane jest za pomocą indeksów. Jest najstarszym historycznie typem strukturalnym. Wyróżnia się tablice:  jednowymiarowe (zwane również wektorami) czyli z pojedynczym indeksem  wielowymiarowe (zwane również macierzami), gdzie do wybrania konkretnej wartości z tablicy trzeba użyć kilku indeksów; najczęściej jest używana tablica dwuwymiarowa  Rekord (rekord) - jest to struktura danych, grupująca dowolne elementy składowe (noszące nazwę pól), które mogą być różnego typu (tworząc strukturę niejednorodną). Jest to struktura grupująca w jedną całość różne typy danych  Zbiór (set structure) - jest to struktura danych, składająca się z wybranych o ustalonych warunkach przynależności (w tym także wszystkich lub żadnego) elementów typu porządkowego  Plik (file) - jest to struktura danych tego samego typu, gdzie liczba jego składowych jest zmienna, uzależniona od przebiegu wykonywania programu. Pliki identyfikowane są poprzez swoje - nazwy

125 Algorytm  algorytm (ogólnie) jest to uporządkowany zbiór dokładnych, jednoznacznych i wykonywalnych poleceń w celu otrzymania poprawnego - jeśli istnieje - rozwiązania w skończonym czasie ( Muhammeda Alchwarizmi - osoba, której przypisuje się opracowanie algorytmu dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia na liczbach całkowitych )  algorytm (w informatyce) to skończony i uporządkowany ciąg czynności przetwarzania (instrukcji, operacji, rozkazów), służący do przekształcenia zbioru (zbiorów) danych wejściowych w zbiór (zbiory) danych wyjściowych (wynikowych)

126 Schemat algorytmu przetwarzania Zbiór(y) danych wejściowych Zbiór(y) danych wyjściowych ALGORYTM Część deklaratywna (definicje nazw, formatów i wartości danych) Część proceduralna (definicja sekwencji przetwarzania)

127 Reguły algorytmów  skuteczności - gwarantuje znalezienie rozwiązania, jeżeli warunki początkowe nie są wzajemnie sprzeczne i przynajmniej teoretycznie pozwalają na jego odkrycie  skończoności (zwaną również regułą stopu) - oznacza, że algorytm składa się ze skończonego ciągu liczby operacji elementarnych (takich jak operacje arytmetyczne, logiczne, porównania itd.)  uniwersalności (zwaną również regułą masowości) - algorytm jest maksymalnie uogólniony, aby umożliwiać rozwiązywanie wszystkich wariantów danego zadania, a nie tylko szczególnego przypadku  powtarzalności - prowadzi do identycznych wyników bez względu na osobę realizującą dany algorytm  jednoznaczności (zwaną również regułą określoności) - dokładnie określa rodzaj i kolejność operacji, jakie mają być realizowane  sekwencyjności (zwaną również regułą poprawności) - występuje właściwa kolejność operacji i jest jednoznacznie określony ich porządek  racjonalności (zwaną również regułą efektywności) - realizacja zadania następuje jak najkrótszą drogą i najmniejszym kosztem, aby uzyskać rozwiązanie przy wyznaczeniu jak najmniejszej liczby operacji  szczegółowości - zawiera taki opis obiektów i czynności, który jest czytelny i wykonalny przez każdego potencjalnego wykonawcę

128 Rodzaje algorytmów wg kryterium kolejności realizacji operacji  liniowe (inaczej zwane prostymi lub sekwencyjnymi), gdzie mamy do czynienia z bezwarunkowym wykonywaniem kolejnych czynności (np. algorytm na dodanie dwóch liczb)  rozgałęzione (inaczej zwane algorytmem z rozwidleniem), gdzie występuje przynajmniej jedno wyrażenie warunkowe (np. algorytm na dzielenie dwóch liczb, gdzie trzeba sprawdzić, czy dzielnik - mianownik - nie jest równy zero, jeśli tak to należy podać komunikat: brak rozwiązań, jeśli nie - wykonać operację dzielenia i podać jej wynik)  z powtórzeniami (zwanej również z pętlą), gdzie mamy powtarzające się wykonanie tych samych instrukcji wynikające z zastosowania przynajmniej jednego warunku, przy czym wyróżnia się tutaj:  cykl, tzn. z góry określona jest powtarzalność danego ciągu czynności - przed rozpoczęciem pętli, np. algorytm obliczający sumę n wartości (n jest liczbą wprowadzaną na początku wykonywania tego algorytmu)  iteracje, tzn. dany ciąg czynności jest wykonywany tak długo, aż nie nastąpi prawdziwość postawionego warunku, np. algorytm średniej arytmetycznej z n liczb dodatnich (wartości są dodawane tak długo, aż będzie n liczb dodatnich, wprowadzane są zarówno liczby dodatnie, jak i ujemne)

129 Metody zapisu i prezentacji algorytmu  metody graficzne oparte na językach symboli graficznych  metody opisowe (słowne) oparte na języku etnicznym lub tzw. językach branżowych (np. używanych w przepisach finansowo-księgowych czy aktach prawnych) oraz językach formalnych (np. języku analizy matematycznej czy językach programowania)

130 Metody graficzne  schematy blokowe (nazywane również sieciami działań lub schematami działań)  schematy przetwarzania (inaczej także określane jako schematy systemów lub schematy przebiegów)  tablice decyzyjne (logiczne tablice decyzji)  drzewa decyzji  tablice krzyżowe techniki podejmowania decyzji

131 Zastosowania metody graficznych  schemat blokowy - wykorzystywany jest do przedstawienia rodzaju i kolejności wykonywanych czynności  schemat przetwarzania - przydatny przy opisie i uzgadnianiu realizacji zadań z przyszłymi użytkownikami programu (sekwencja operacji realizowanych przez system)  tablica decyzyjna - przydatna w trakcie uzgadniania wymagań oraz zadań z użytkownikami tworzonego programu (przedstawienie wyboru jednego działania spośród dużej ich liczby lub przy podejmowaniu czynności zależnych od wielu warunków)  drzewo decyzyjne - wykorzystywane w trakcie uzgadniania wymagań oraz zadań z użytkownikami tworzonego programu (dla rozbudowanych problemów decyzyjnych oraz podejmowania decyzji w warunkach ryzyka pozwala uzyskać decyzje oraz stworzyć plan działań)  tablica krzyżowa - przydatna do przedstawienia wszelkich zależności mogących wystąpić między zdarzeniami i skonsultowania ich z użytkownikami

132 Schemat blokowy  graficzne przedstawienie rodzaju i kolejności wykonywania czynności (operacji) wynikających z przyjętego algorytmu rozwiązania zadania  tworzy się go przy użyciu znormalizowanych symboli graficznych (bloków) których kształt określa rodzaj czynności (operacji), a tekst wewnątrz symbolu precyzuje tę czynność oraz definiuje jej parametry  bloki tworzące schemat łączy się strzałkami wskazującymi kolejność wykonywania czynności składających się na dany algorytm. Blok decyzyjny może być budowany również w formie umożliwiającej sprawdzanie warunku wielostanowego, tj. o więcej niż dwóch możliwych wyjściach (np. o trzech: >0, =0, <0). Jednak każdy taki zapis można zastąpić ciągiem warunków prostych (dwustanowych). Większość symboli może mieć jedno lub więcej wejść i tylko jedno wyjście. Wyjątkami są:  symbole początku, które nie mają wejścia, a tylko jedno wyjście  symbole końca, które mogą mieć wiele wejść, ale nie mają wyjścia  bloki decyzyjne, które mogą mieć wiele wejść i dwa wyjścia (tak, czyli prawda i nie, czyli fałsz)

133 Schemat blokowy - reguły łączenia bloków  każdy schemat blokowy zaczyna element graficzny z napisem Start, który występuje tylko raz (wymaga tego reguła jednoznaczności algorytmu), z którego wychodzi jedna strzałka prowadząca do następnego elementu nakazującego pierwszą czynność algorytmu, natomiast do niego nie dochodzi żadna linia  zakończenie schematu ma miejsce w elemencie graficznym z napisem Stop, których może być więcej, gdyż w algorytmie może być kilka „ścieżek”, a każda z nich musi kończyć się tym blokiem (reguła efektywności); do tego elementu graficznego może dochodzić kilka linii, natomiast nie odchodzi żadna  do każdego bloku może dochodzić dowolna liczba strzałek, każda z nich oznacza, że na opisanej przez strzałkę "drodze wykonania schematu" będzie zrealizowana czynność (operacja) opisana wewnątrz danego bloku  z każdego bloku, z wyjątkiem bloku decyzyjnego, może wychodzić tylko jedna strzałka, z bloku decyzyjnego muszą wychodzić dwie strzałki, oznaczone odpowiednio "Tak" oraz "Nie" (poza sytuacjami, gdy występują wielostanowe bloki decyzyjne)  blok graniczny i łącznik są pozbawione jednej ze strzałek: dochodzącej lub wychodzącej, wszystkie pozostałe bloki muszą mieć strzałki: dochodzącą i wychodzącą  bloki powinny być dołączane do schematu w "naturalnej" kolejności, tj. od góry do dołu i od lewej do prawej (inne przebiegi połączeń powinny występować incydentalnie)

134 Symbole graficzne w schemacie blokowym Nazwa blokuSymbol graficznyWyjaśnieniePrzykład Blok granicznyOznacza początek lub koniec algorytmu (czasami także przerwanie lub wstrzymanie działań, ewentualnie początek lub koniec podprogramu). Blok wejścia/ Wyjścia Oznacza czynność (operację) wprowadzania danych i przyporządkowania im zmiennych używanych w dalszej części algorytmu albo czynność wyprowadzania wyników przetwarzania. Napis wewnątrz bloku określa rodzaj czynności oraz nazwy danych wejściowych lub wyjściowych. Blok podstawienia zwany czasami operatorem Oznacza wykonanie operacji podstawienia lub obliczeniowych, w wyniku których ulegają zmianie wartość, postać lub miejsce zapisu danych. Wewnątrz bloku określa się rodzaj czynności obliczeniowych (lub podstawienia) i nazwy zmiennych uczestniczących w tej operacji. Blok decyzyjny zwany też predykatem Oznacza wybór jednego z dwóch wariantów wykonywania algorytmu, dokonywany na podstawie sprawdzenia warunku wpisanego wewnątrz bloku. Strzałki wychodzące z bloku powinny być opatrzone napisami Tak (T) oraz Nie (N) wskazującymi, który z wariantów dalszego przebiegu schematu zostanie wybrany przy spełnionym, a który przy niespełnionym warunku. Blok komentarzaSłuży do umieszczania ewentualnych wyjaśnień dla użytkownika schematu, ułatwiających zrozumienie poszczególnych jego części. Łączniki: wewnątrz- stronicowy i między-stronicowy Służą do łączenia odrębnych części schematu blokowego znajdujących się na tej samej (łącznik wewnątrzstronicowy) lub odrębnych stronach (łącznik międzystronicowy). Komplementarne łączniki oznaczane są tym samym napisem wewnętrznym (zwykle jest to liczba naturalna). STOP POCZĄTEK KONIEC START CZYTAJ X DRUKUJ Y Y = X TN Obliczanie średniej arytmetycznej Koniec zbioru TakNie T N Y>

135 Schemat blokowy - spis nazw  Rozbudowane algorytmy wymagają stosowania spisu nazw (legendy), który zawiera nazwy wszystkich zmiennych i stałych użytych w schemacie (a więc danych wejściowych, pomocniczych i wyjściowych) wraz z wyjaśnieniem spełnianej funkcji

136 Schemat przetwarzania  schemat przetwarzania (zwany również schematem systemu lub schematem przebiegu) służy przede wszystkim do opisu technologicznego poszczególnych procesów przetwarzania danych w systemie  prezentuj rzeczywistą sekwencję operacji realizowanych przez system  składa się z trzech części, przeważnie umieszczanych w tabeli  w części pierwszej (graficznej) za pomocą odpowiedniej kombinacji symboli (każde urządzenie i funkcja przetwarzania posiada swój znak graficzny) oraz linii oznaczających powiązania między nimi przedstawiany jest algorytm procesu przetwarzania danych w systemie  w części drugiej (opisowej), umieszczany jest komentarz przyporządkowany do poszczególnych elementów schematu  w części trzeciej (występuje opcjonalnie), umieszczona jest legenda, zawierająca wyjaśnienie znaczenia zastosowanych symboli (znormalizowanych) Schemat graficznyKomentarz słowny Legenda:

137 Symbole graficzne w schemacie przetwarzania SymbolObjaśnienie Monitor z klawiaturą Zbiór dyskowy, dysk lub baza danych Sortowanie Aktualizacja Operacja wejścia/wyjścia Procedura, operacja w pamięci komputera Operacja logiczna, blok decyzyjny (predykat) Dokumentacja źródłowa Tabulogram, wyjście na drukarkę Emisja tabulogramów

138 Tablice decyzyjne  tablica decyzyjna pozwala określić w odpowiedniej formie tabelarycznej, jakie czynności (działania) należy podjąć przy spełnieniu pewnych z góry określonych warunków, przedstawiając w bardzo poglądowy sposób złożone zależności i związki  podstawą budowy tablicy decyzyjnej są związki przyczynowo-skutkowe (jeżeli…. to…)  tablica decyzyjna zawiera cztery zasadnicze bloki:  wszystkie warunki są wpisywane w polu opis warunków (pole warunków)  wszystkie czynności (działania, operacje) są wpisywane do pola opis czynności (pole czynności)  wszystkie możliwe kombinacje warunków są umieszczane w polu zapisu warunków (pole wyboru lub reguł), gdzie stosuje się z reguły symbole T (Tak), N (Nie), będące odpowiednikami stałych boolowskich oraz symbol (pusty)  wszystkie wskazania czynności, które zostaną wykonane w ramach danych reguł decyzyjnych są zapisywane w polu wskazanie czynności (pole decyzji)

139 Rodzaje tablic decyzyjnych  pełne (kompletne, proste), zawierają wszystkie możliwe reguły decyzyjne; w polu zapisu warunków występują tylko stałe boolowskich oraz znaku pusty  zredukowane (uproszczone), zawierają jedynie tzw. reguły istotne  pośrednie, będące fazą przejściową pomiędzy tablicą pełną a zredukowaną  rozszerzone, w polu zapisu warunków występują dodatkowe symbole charakterystyczne dla warunków, które wiążą się z opisywanym algorytmem

140 Reguły redukcji tablic decyzyjnych  eliminacja logiczna - polega na usuwaniu z tablicy tzw. reguł wewnętrznie sprzecznych  łączenie reguł podobnych - pomijanie warunków nie istotnych, polegające na scalaniu w jedną regułę dwóch, które są jednakowe, z wyjątkiem jednego rzędu w polu zapisu warunków, natomiast wynikiem ich jest ta sama czynność (wtedy można warunek, którym się różnią uznać za nieistotny, wprowadzając w tym miejscu symbol znaku pustego ‘-‘ i takie dwie reguły zastąpić jedną)  grupowe łączenie reguł - przez użycie reguły ELSE (inaczej), która polega na zastąpieniu wszystkich reguł decyzyjnych, poza opisanymi w tablicy jawnie (tj. przez wyszczególnienie stanów wszystkich warunków), jedną wspólną regułą, oznaczającą "we wszystkich pozostałych przypadkach"

141 Drzewo decyzji  drzewo decyzji jest metodą pozwalającą m.in. na przedstawienie procesu realizacji decyzji, dlatego jest szczególnie przydatna przy wyborze jednego działania spośród dużej ich liczby (analogicznie jak metoda tablicy decyzyjnej)  w technice tej warunki umieszczane są seriami testów z góry na dół lub od lewej do prawej, tworząc strukturę drzewa, gdzie węzły są pytaniami (lub czynnościami spełniającymi warunki), a łuki (tzw. gałęzie) działaniami. Ostateczna decyzja (wniosek) jest osiągalny w końcowym węźle drzewa

142 Tablica krzyżowa  tablica krzyżowa - to tablica dwuwymiarowa, w której w nagłówkach poszczególnych kolumn i wierszy są wpisywane odpowiednie elementy, np. stanowiska, funkcje, czynności. Pokazanie odpowiednich związków odbywa się przez wstawienie - w określonym wierszu i kolumnie - właściwego znaku lub liczby  tablicę krzyżową tworzy się w dwóch krokach:  w pierwszym, ustala się elementy i funkcje, które znajdą się w nagłówkach kolumn i wierszy  w drugim zaś, następuje wskazanie zachodzących związków między nimi

143 Tablice krzyżowe - podział  znakowe (do oznaczenia związku najczęściej stosuje się znak X),  liczbowe (związek jest wyrażany liczbowo, co wskazuje równocześnie na moc zależności między wyróżnionymi w tabeli elementami); w tych tablicach wskazane jest umieszczanie legendy wyjaśniającej znaczenie poszczególnych wielkości

144 Metody opisowe (słowne)  zapis słowny  zapis matematyczny  opis kolejnych kroków  język strukturalny  pseudokody

145 Zapis słowny  opiera się na języku naturalnym - jest to swobodne, nie ujęte konwencjami określenie procedur postępowania formalnego  stosuje się go jako pierwszy, mało ścisły opis dający rozwiązanie, jak można rozwiązać dane zadanie oraz pozwalający na dobór właściwych szczegółowych metod opisu. Z tego zapisu korzysta się również w przypadku trudności lub nieopłacalności użycia innych form prezentacji

146 Zapis matematyczny  jest opisem formalnym, a używa się go przede wszystkim do przedstawiania sposobu rozwiązania zadań matematycznych.  za pomocą odpowiednich wzorów i oznaczeń (należących do języka matematycznego) następuje - krok po kroku - prezentacja całego algorytmu danego zadania  taki zapis algorytmu służy przede wszystkim do wyjaśnienia rozwiązywania problemów matematycznych i traktuje się tę metodę jako pomocną opisującą daną procedurę liczenia. Rzadko korzysta się z niej do prezentowania algorytmu rozwiązania całego zadania

147 Opis kolejnych kroków  opis kolejnych kroków zawiera operacje lub zbiory operacji. Numeruje się je kolejno i wskazuje, do którego kroku należy przejść po wykonaniu bieżącego. Jeżeli takiej wskazówki nie ma, to przyjmuje się, że należy przejść do kroku o numerze następnym  dodatkowo, w nawiasach klamrowych można umieścić uwagi nie będące częścią algorytmu, ale komentujące jego przebieg i pozwalające na zrozumienie przez innych wykonywanych poleceń  zapis ten jest jednym z najczęściej oraz z dokładniejszych sposobów opisywania obliczeń (w tym również matematycznych) oraz ich kolejności. Można go w stosunkowo łatwy sposób - w porównaniu z innymi metodami - przekształcić w program źródłowy. Nadaje się zwłaszcza do prezentacji rozbudowanych rozwiązań algorytmicznych

148 Język strukturalny  technika zwana czasami językiem opisu programu lub językiem specyfikacji programu, nadaje słownemu zapisowi formę, która usuwa dwuznaczności bez utraty zalet języka naturalnego.  tworzone opisy są bardzo podobne do programów napisanych w językach o strukturze blokowej (np. w języku Pascal)  technikę tę stosuje się głównie przy analizie systemów informacyjnych, w której zapis powinien pozostać na jak najwyższym poziomie, możliwie niezależnym od realizacji

149 Pseudokody  zapis w pseudokodzie - w odróżnieniu od techniki języka strukturalnego - jest opisem fizycznym, który przy pewnej jego formalizacji jest możliwy do automatycznego tłumaczenia na program komputerowy. Jest systemem notacyjnym, w którym nieformalnie wyraża się koncepcje związane z opracowywanym algorytmem  stosuje się je gdy szczegóły dotyczące realizacji są istotne dla powodzenia projektu  technika ta zewnętrznie bardzo przypomina języki programowania, ale ze względu na użycie słów kluczowych w języku etnicznym (polskim) jest prostsza w użyciu  zaletą tej metody jest to iż, po „przetłumaczeniu” słów kluczowych na polecenia w danym języku programowania otrzymujemy praktycznie gotowy program. Stosuje się najczęściej przy przedstawianiu mniejszych elementów proceduralnych tworzonych systemów informatycznych, przy bardziej złożonych zadaniach zapis ten staje się mało czytelny

150 Algorytmizacja procesów biznesowych  Business Process Reenginering (reinżyniering) - usprawnienie procesów biznesowych (grup działań koniecznych do wykonania, aby można było uzyskać określone cele), które przeważnie stanowi przygotowanie do komputeryzacji danej organizacji  proces biznesowy jest odwzorowywany za pośrednictwem schematów przepływu, na których wyróżnione są działania (operacje) i ich wzajemne powiązania  mapa procesu - schemat sporządzony dla wybranego, spójnego fragmentu działalności organizacji. Stanowi podstawę do tworzenia bardziej szczegółowych opisów zasad przetwarzania, parametrów realizacyjnych i uzyskiwanych w procesie efektów  mapa procesów najwyższego poziomu (top level map) - ogólny schemat, prezentujący procesy biznesowe i ich wzajemne powiązania nazywany, jest podstawą analizy procesów w dowolnej organizacji

151 Przykłady zarządzania procesami wspomagane przez oprogramowanie   

152 Mapy procesów - standardowe symbole Operacja: reprezentuje każdy rodzaj działania lub zadania wykonywanego w procesie Operacja złożona (uogólniona): reprezentuje grupę działań lub zadań Opóźnienie: zdarzenie związane z oczekiwaniem lub powstawaniem kolejki Działanie decyzyjne: zadanie polegające na podjęciu w określonej sprawie jednej z dwu decyzji (pozytywnej lub negatywnej) Dokumenty źródłowe (paczka dokumentów, zazwyczaj papierowych) Dokument wynikowy (zazwyczaj papierowy), wydruk, raport Operacja wejścia lub wyjścia Baza danych, plik dyskowy Łącznik w obrębie strony, wewnątrz symbolu umieszcza się liczbę lub literę Łącznik pomiędzy stronami, wewnątrz symbolu umieszcza się liczbę lub literę

153 Wsparcie programowe analizy procesów  poziomy zaawansowania aplikacji wykorzystywanych do analizy procesów:  prostych funkcji graficzne wbudowane w edytory tekstu, arkusze kalkulacyjne lub edytory prezentacji  dedykowane narzędzia do tworzenia schematów (np. FlowCharter, Visio, SmartDraw)  narzędzia umożliwiające przeprowadzenie analizy kompletności, jednoznaczności, następstwa działań, czasów realizacji i obciążenia wykonawców, a następnie przeprowadza symulację działań zmierzających do doskonalenia procesów (np. IGrafx, ARIS)  zaawansowane narzędzia pozwalają na generowania specyfikacji i struktur programowych do aplikacji użytkowych  do analizy procesów wykorzystywany jest często standard UML (Unified Modeling Language, czyli Zunifikowany Język Modelowania) język formalny służący do opisu świata obiektów w analizie obiektowej oraz w programowaniu obiektowym

154 UML - symbole graficzne Przypadek użycia: stosowany w diagramach przypadków użycia Aktor: stosowany min. w diagramach przypadków użycia i w diagramach przebiegu Stan początkowy: stosowany w diagramach czynności i stanów Stan końcowy: stosowany w diagramach czynności i stanów Stan akcji: stosowany w diagramach czynności Rozgałęzienie sekwencyjne: stosowany w diagramach czynności i stanów Stan: stosowany w diagramach stanów Obiekt: stosowany w diagramach interakcji Komunikat: stosowany w diagramach interakcji Komunikat powodujący przekazanie wartości obiektowi wywołującemu akcję Klasa: stosowany w diagramach klas

155 UML - 12 typów diagramów w projektowaniu systemów informatycznych 1.Diagram przypadków użycia (use case diagram) 2.Diagram czynności (activity diagram) 3.Diagram stanów (statechart diagram) 4.Diagram przebiegu (sequence diagram) 5.Diagram kooperacji (collaboration diagram) 6.Diagram klas (class diagram) 7.Diagram obiektów (object diagram) 8.Diagram komponentów (component diagram) 9.Diagram strukturalny (composite structure diagram) 10.Diagram przeglądu interakcji (interaction overview diagram) 11.Diagram przebiegów czasowych (timing diagram) 12.Diagram wdrożenia (deployment diagram) modelowanie dynamiki systemu

156 Diagram przypadków użycia  diagram przypadków użycia - opisuje przypadki użycia systemu (aplikacji), aktorów oraz związki między nimi. Jest wykorzystywany szczególnie przy wyznaczaniu i modelowaniu działań systemu  przypadki użycia służą do określania zbiorów ciągów akcji. Każdy z takich zbiorów reprezentuje interakcje aktorów z systemem  pojęcie „aktor” ma znaczenie umowne i określa dowolnego uczestnika procesu. Aktorzy wykonują określone działania, związane z realizacją usługi wypożyczania sprzętu  przypadki użycia są wykorzystywane na etapie identyfikacji wymagań i analizy do obrazowania, specyfikowania, tworzenia i dokumentowania spodziewanego zachowania systemu

157 Diagram czynności  diagram czynności jest diagramem, na którym wyróżnia się przede wszystkim czynności wykonywane wraz z upływem czasu  w najprostszym diagramie czynności występują: stan początkowy i, jeśli występuje, stan końcowy, a także stany akcji oraz przepływy  diagram czynności jest modelem obrazującym sekwencję (następstwo) czynności  przepływy czynności są na diagramie wykorzystywane do obrazowania, specyfikowania, tworzenia i dokumentowania procesów zachodzących w przedsiębiorstwie

158 Diagram stanów  diagram stanów - obrazuje dynamiczne aspekty systemu, takie jak wpływ kolejności zdarzeń na zachowania różnych obiektów  jest istotny dla analizy następstwa i uwarunkowania poszczególnych działań. Przedstawienie ich w sekwencji, w jakiej się odbywają pozwala obserwować „co po czym” się dzieje. Zarazem widzimy na nim w jakim „stanie” znajdują się poszczególne wyróżnione przez nas obiekty  to jakie obiekty wyróżnimy i jakie stany tych obiektów chcemy rejestrować, wynika ze szczegółowości obserwacji problemu

159 Diagram przebiegu  diagram przebiegu przedstawia kolejność występowania komunikatów w czasie  na diagramach przebiegu umieszcza się przede wszystkim obiekty i komunikaty  pozwala obserwować w jakiej kolejności odbywają się poszczególne akcje na obiektach. Jednocześnie ten typ schematu pozwala na przedstawienie obiektów biorących udział w procesie  obiekt jest pewną domyślną kategorią informacyjną opisującą osobę, rzecz, zdarzenie, ideę; jest „konkretnym urzeczywistnieniem abstrakcji” jaką jest klasa  na diagramie przebiegu podkreśla się kolejność komunikatów w czasie (czas biegnie w dół diagramu) - im niżej na diagramie umieszczony komunikat, tym później występuje on w działaniach. Przekazanie komunikatu powoduje wywołanie akcji na obiekcie, do którego dochodzi strzałka

160 Diagram kooperacji  diagram kooperacji - przedstawia zbiór obiektów, połączenia między nimi, a także przesyłane komunikaty. Zawiera więc te same elementy co diagram przebiegu, różni się od niego tym, że podkreśla „organizację obiektów uczestniczących w interakcji”. Na diagramie kooperacji występują ścieżki, uwzględnia się także następstwo komunikatów  umożliwia zaprezentowanie funkcjonalności systemu informatycznego, który będzie tworzony dla firmy  widzimy na nim obiekty oraz powiązania między nimi wynikające z przesyłanych komunikatów (linie/strzałki komunikacji)

161 Diagram klas  diagramy klas - używane są do modelowania zależności między klasami, mogą być także stosowane do modelowania schematu logicznej bazy danych  w przypadku klasycznych metod projektowania baz danych kładzie się nacisk jedynie na dane, natomiast w przypadku diagramów klas można także modelować działania, co jest przydatne podczas modelowania procesów

162 Oprogramowanie komputerowe

163 Program - definicja  program - zbiór instrukcji sterujących działaniem komputera, zbudowany w celu zrealizowania przez komputer określonego zadania.  oprogramowanie komputerowe (software) tworzą, na podstawie specyfikacji, programiści w procesie programowania. Programy jako przejaw twórczości są chronione prawem autorskim, natomiast ich twórcy zezwalają na korzystanie z niego na warunkach określanych w licencji.  oprogramowanie występuje w dwóch postaciach:  źródłowej, która powstaje w trakcie programowania, umożliwia modyfikację i rozbudowę programu,  wykonywalnej (tzw. kod maszynowy), która przeznaczona jest do wykonywania przez komputery, a efekty tego działania obserwuje użytkownik w postaci wydruków, obrazów na monitorze, zmian w danych itp.

164 Kod źródłowy vs kod maszynowy  kod źródłowy (source code) - to treść programu komputerowego zapisana w języku programowania, zazwyczaj jako tekst, w postaci czytelnej dla człowieka używającego odpowiedniego środowiska programistycznego. W takiej postaci program jest zrozumiały dla człowieka (programisty znającego dany język programowania) jednakże bezpośrednio nie może być użyty i wykonany przez komputer  języki programowani są językami sztucznymi, powstałymi po to, by w zrozumiały i nie budzący wątpliwości sposób przekazywać polecenia komputerowi  kod źródłowy jest przetwarzany na kod maszynowy zrozumiały dla (procesora) komputera przez translator (kompilator) lub jest analizowany i wykonywany przez specjalny program zwany interpreterem  kod maszynowy, który jest przeznaczony dla określonego typu procesora nie może być wykonywany przez procesory innego rodzaju

165 Proces tworzenia oprogramowania - podsumowanie  definiowanie problemu (zadania)  projektowanie struktury oprogramowania i specyfikacja  kodowanie modułów programowych  weryfikacja i walidacja oprogramowania

166 Definiowanie problemu  definiowanie problemu - polega w większości przypadków na szczegółowym określeniu wymagań jakie stawiane są przed finalnym programem komputerowym przez jego przyszłych użytkowników  w tej fazie należy doprowadzić do powstania, w miarę możliwości, kompletnej specyfikacji oczekiwań użytkowników co do funkcjonowania programu, czy też całego systemu komputerowego  identyfikacja wymagań może odbywać się z użyciem różnych metod i technik, do najpopularniejszych należą wywiady, ankiety, obserwacje i analiza dokumentacji  opracowanie zebranego materiału i jego zaprezentowanie w formie specyfikacji zrozumiałej dla użytkowników, a także projektantów i programistów jest najczęściej zadaniem analityków systemowych, którzy muszą sformalizować opis analizowanej rzeczywistości za pomocą odpowiednich algorytmów

167 Projektowanie struktury oprogramowania i specyfikacja  Projektowanie struktury oprogramowania i specyfikacja - to odwzorowanie elementów funkcjonalnych, obecnych w specyfikacji wymagań, na elementy programowe dostosowane do możliwości realizacyjnych zespołu programistów  Projektowanie obejmuje takie zagadnienia jak wprowadzenie i wyprowadzenie danych, utworzenie struktur danych, a przede wszystkim powinno doprowadzić do rozbicia zadania programistycznego na mniejsze fragmenty (tzw. dekompozycja funkcjonalna ), dające się wyrazić za pomocą prostych algorytmów, uzupełnionych opisem operacji pomocniczych  Projektowanie struktury oprogramowania można przeprowadzić za pomocą podejścia strukturalnego lub obiektowego  Podejście strukturalne wyróżnia dwie metody:  projektowanie wstępujące ( bottom-up design) - jest realizacją zasady "od szczegółu do ogółu": na samym początku określamy zestaw elementarnych zadań, koniecznych do realizacji głównego problemu (np. wprowadzanie danych), z których budujemy większe struktury, zajmujące się przetwarzaniem odpowiednio rozbudowanych fragmentów zadania, z tych - struktury jeszcze bardziej ogólne, aż w końcu dochodzimy do głównego schematu działania, który zarządza poszczególnymi modułami  projektowanie zstępujące ( top-down design ) - początkiem procesu jest ogólne sformułowanie zadania, które następnie poddaje się analizie i rozbiciu na współdziałające ze sobą części, te zaś dzieli się dalej aż do uzyskania elementarnych fragmentów, których zaprogramowanie jest stosunkowo łatwe  podejście obiektowe - polega na podziale odpowiedzialności za wykonanie określonego zadania miedzy obiekty - struktury posiadające tożsamość, stan (pola) i zachowanie (metody) - które są reprezentacją obiektów pochodzącego ze świata rzeczywistego

168 Kodowanie modułów programowych  kodowanie modułów programowych - pisanie programów realizujących poszczególne moduły określone w projekcie struktury oprogramowania  jeżeli dysponujemy odpowiednio szczegółowo napisanym projektem, to czynność kodowania jest w zasadzie czynnością mechaniczną, ponieważ praktycznie całość pracy umysłowej poświęcanej na rozwiązanie danego zadania skupia się w poprzednich etapach  programowanie (kodowanie) jest jedynie czynnością polegającą na zapisie specyfikacji w odpowiednim języku programowania

169 Weryfikacja i walidacja oprogramowania  weryfikacja oprogramowania - sprawdzian czy oprogramowanie jest tworzone w odpowiedni sposób, czyli czy oprogramowanie poprawnie realizuje określone funkcje i czy jest ono zgodne ze specyfikacją  walidacji oprogramowania - sprawdzian czy tworzony program jest zgodny z oczekiwaniami klienta  testowanie oprogramowania - jedna z podstawowych procedur wykorzystywanych podczas weryfikacji i walidacji, jej celem jest wykrycie i usunięcie błędów oraz ocena niezawodności programu  w procesie testowania tworzy się plan ( scenariusz testów ), w którym powinny być zachowane odpowiednie zasady, m.in. takie, że osoba (lub osoby) opracowująca i przeprowadzająca testy powinna być niezależna od projektantów i programistów, większy nacisk należy położyć na przetestowanie sytuacji typowych (normalnych) niż wyjątkowych, w przypadku złożonych systemów powinno się przeprowadzić testy współdziałania programów, natomiast ocena niezawodności programu powinna być przeprowadzana zarówno na danych testowych, jak i rzeczywistych

170 Zintegrowane środowisko programistyczne  zintegrowane środowisko programistyczne (Integrated Development Environment - IDE) - zespół powiązanych ze sobą aplikacji służących do tworzenia, modyfikowania, testowania i konserwacji oprogramowania, które umożliwiają:  edycję kodu źródłowego  kompilowanie kodu źródłowego  tworzenie zasobów programu (formatek, ekranów, okien dialogowych, menu, raportów, elementów graficznych)  tworzenie baz danych  tworzenie komponentów, etc  szybkie tworzenie aplikacji (Rapid Application Development - RAD) - rozwiązanie technologiczne, które w ramach IDE udostępnienia programiście jak największe możliwości prototypowania (tworzenia wczesnych wersji programu, który zawiera tylko najważniejsze elementy) oraz korzystania z dużego zestawu gotowych komponentów (predefiniowanych elementów zapewniających np. dostęp do bazy danych, których nie trzeba od podstaw tworzyć); przykładowe środowiska RAD to Delphi i Visual Basic

171 Zarządzanie wersjami  oprogramowanie do zarządzania wersjami (system kontroli wersji) - wspomaga zapamiętywanie i przechowywanie kodów źródłowych danego projektu programistycznego wraz z ich historią zmian  repozytorium - miejsce umożliwiające umieszczanie plików źródłowych programu, które są dostępne i modyfikowane przez wielu programistów; często jest umieszczane na zdalnym serwerze; w repozytorium powinny znajdować się najbardziej aktualne wersje źródeł; dzięki temu programiści mają dostęp do ostatniej wersji i mogą na niej pracować, a wszystkie zmiany przez nich nanoszone są umieszczane w automatycznie aktualizowanym repozytorium

172 Inżynieria oprogramowania  inżynieria oprogramowania - (lata 60-te XX wieku) zajmuje się kompleksowo aspektami produkcji oprogramowania: od analizy i określenia wymagań, przez projektowanie i wdrożenie, aż do ewolucji gotowego oprogramowania  wg tego podejścia oprogramowanie należy traktować jako produkt, który ma spełniać specyficzne potrzeby techniczne, ekonomiczne oraz społeczne użytkowników komputerów

173 Oprogramowanie komputerowe - najważniejsze wydarzenia 1931Kurt Gödel, publikuje twierdzenie o niezupełności teorii matematycznych, nazywane czasem zasadniczym twierdzeniem informatyki teoretycznej 1937Alan Turing definiuje maszynę algorytmiczną 1945John von Neumann opisuje architekturę maszyny z oddzielnie zapisywanym programem. Rok później John von Neumann konstruuje EDVAC (Electronic Discrete Variable Computer) 1954John Backus wraz z zespołem z firmy IBM wprowadzają do użycia FORTRAN - pierwszy język programowania wysokiego poziomu zyskujący dużą popularność 1958Powstają kolejne popularne języki programowania: ALGOL i COBOL 1964John Kemeny i Thomas Kurtz prezentują jęz programowania BASIC (Beginner’s All-Purpose Symbolic Instruction Code) 1970Dennis Ritchie i Kenneth Thomson opracowują system operacyjny Unix w firmie Bell Labs 1971Powstaje relacyjny model bazy danych, opracowany przez Edgara Codda, pracownika firmy IBM 1974Powstaje język programowania C 1975Bill Gates i Paul Allen zakładają w stanie Nowy Meksyk (USA) firmę Micro- Soft, przemianowaną później na Microsoft 1979Powstaje pierwszy arkusz kalkulacyjny VisiCalc opracowany dla mikrokomputerów firmy Apple 1981Firma IBM rozpoczyna sprzedaż pierwszych komputerów osobistych wyposażonych w system operacyjny MS-DOS Powstaje Windows 1.0, opracowana przez firmę Microsoft nakładka na system operacyjny DOS, która korzysta z graficznego interfejsu użytkownika (GUI) 1987Firma Microsoft wprowadza na rynek arkusz kalkulacyjny Excel 1995Firma Sun opracowuje język programowania Java ….

174 Interfejs użytkownika  interfejs użytkownika - część programu, która odpowiada za komunikację z użytkownikiem, przyjmując jego polecenia i odpowiadając na nie wyświetlaniem odpowiednich ekranów; może występować w formie tekstowej lub graficznej  tekstowy interfejs użytkownika - ekran zbudowany ze znaków alfanumerycznych i ograniczonego zbioru symboli semigraficznych; przykładem użycia tego rodzaju interfejsu jest tzw. wiersz poleceń (command line interface), który bazuje na wpisywanych przez użytkownika wiersz po wierszu specjalnych poleceniach  graficzny interfejs użytkownika (Graphical User's Interface - GUI) - umożliwia użytkownikowi wybór odpowiednich przycisków na ekranie za pomocą myszy; dzięki takie podejściu znacznie wzrasta ergonomia użytkowania oprogramowania. Praca z interfejsem graficznym jest zwykle szybsza, a z pewnością dużo łatwiejsza dla mniej doświadczonych użytkowników, niż praca z interfejsem tekstowym

175 Charakterystyka oprogramowania komputerowego  z perspektywy klasycznej systematyki podziału oprogramowania, uwzględniającej funkcje programu oraz zastosowania ekonomiczne można wyróżnić dwie główne grupy:  oprogramowanie systemowe  oprogramowanie użytkowe

176 Podział rodzajowy oprogramowania komputerowego Oprogramowanie Oprogramowanie systemowe Systemy operacyjne Programy pomocnicze Systemy programowania Oprogramowanie użytkowe Programy narzędziowe Edytory tekstu Programy analityczno- statystyczne Arkusze kalkulacyjne Programy wspomagające pracę biurową Systemy zarządzania bazami danych Programy komunikacyjne Programy graficzne Programy do pracy grupowej Systemy użytkowe Systemy powielarne Systemy indywidualne

177 Oprogramowanie systemowe  oprogramowanie systemowe - grupa programów, które bezpośrednio nie wspomagają użytkownika w realizowaniu jego zadań, ale umożliwiają, ułatwiają bądź organizują pracę systemu komputerowego. Do oprogramowania systemowego zaliczamy:  systemy operacyjne - niezbędne do uruchomienia i prawidłowego działania systemu komputerowego; pełnią nadzór nad pracą wszystkich uruchomionych programów oraz urządzeń komputerowych  oprogramowanie pomocnicze - rozszerzają i usprawniają funkcje udostępniane przez system operacyjny  systemy programowania

178 System operacyjny  podstawowe zadania:  zarządzanie zasobami sprzętowymi komputera (optymalizacja wykorzystania urządzeń wchodzących w skład systemu komputerowego oraz sterowanie nimi),  zarządzanie zasobami plikowymi (obsługa system plików, czyli logicznie uporządkowanych struktur danych umieszczonych w pamięci zewnętrznej, np. na dysku twardym),  uruchamianie i udostępnianie użytkownikom aplikacji (przydzielanie programom użytkowym mocy obliczeniowej procesora, pamięci operacyjnej itp.)  elementy systemu operacyjnego:  interpreter poleceń (powłoka systemu operacyjnego (shell)) - jego zadaniem jest umożliwienie komunikacji między użytkownikiem a maszyną; nowoczesne interpretery realizują to zadanie za pomocą graficznego interfejsu użytkownika  jądro (kernel) - wewnętrzna część systemu operacyjnego, która zawiera podstawową funkcjonalność wymaganą w konkretnej instalacji. W skład jądra wchodzą zarządca plików (file manager), programy obsługi (sterowniki) urządzeń (device driver) i zarządca pamięci (memory manager)

179 System operacyjny - główne cechy  wielozadaniowość - możliwość wykonywania naraz więcej niż jednego programu; umożliwia to jednoczesną pracę z różnymi aplikacjami, np. z edytorem tekstu i arkuszem kalkulacyjnym; użytkownik może także zadać komputerowi niektóre bardziej czasochłonne zadania do wykonania „w tle"  wielodostęp (wielostanowiskowość) - możliwość jednoczesnej pracy wielu użytkowników z jednym systemem komputerowym. Wymaga istnienia sieci komputerowej, w której komputer centralny (serwer) jest połączony z końcówkami sieci (terminalami) lub z komputerami typu PC  ochrona danych - zespół takich właściwości systemu operacyjnego, które zapewniają jego stabilność (odporność na awarie sprzętu i błędy w oprogramowaniu) oraz autoryzowanie dostępu do danych (ograniczanie praw użytkowników do zasobów systemu komputerowego według zasad przyjętych w danej organizacji)

180 Programy pomocnicze  rozszerzają i usprawniają funkcje udostępniane przez system operacyjny; nie służą bezpośrednio do realizacji zadań użytkownika, ale wspierają pracę innych programów  programy pomocnicze dzielą się na 5 grup:  nakładki na systemy operacyjne - niewielkie programy, które znacznie ułatwiają korzystanie z podstawowych funkcji systemu operacyjnego  programy diagnostyczne, testowe i naprawcze - służą do badania składników systemu komputerowego w celu określenia ich wydajności lub wykrycia ewentualnych usterek w konfiguracji lub wadliwego działania  programy antywirusowe oraz typu firewall - służą do wykrywania i niszczenia wirusów i trojanów komputerowych oraz zapobiegania atakom zewnętrznym dokonywanym na komputer podłączony do sieci  archiwizery - kompresują pliki i ich łączą je w większe zbiory, zwane archiwami; stosuje się je przede wszystkim do przechowywania zapasowych kopii danych i programów  przeglądarki internetowe - programy umożliwiające oglądanie stron internetowych

181 Systemy programowania  służą do tworzenia oprogramowania komputerowego  składają się zwykle z dwóch elementów:  języka programowania, będącego mocno zredukowanym językiem naturalnym, o rygorystycznej składni  kompilatora tego języka - programu, który tłumaczy kod zrozumiały dla programisty na kod maszynowy, zrozumiały dla mikroprocesora komputera  język niskiego poziomu - typ języka programowania, który w małym stopniu abstrahuje od konstrukcji jednostki centralnej komputera (wykazuje duże podobieństwo do kodu maszynowego)  język wysokiego poziomu (autokod) - typ języka programowania, którego składnia i słowa kluczowe mają maksymalnie ułatwić rozumienie kodu programu dla człowieka, tym samym zwiększając poziom abstrakcji i dystansując się od sprzętowych niuansów

182 Generacja języków programowania  I generacja - kod maszynowy, czyli ciąg zer i jedynek stanowiący binarny zapis funkcji mikroprocesora wraz z ich parametrami. Kod maszynowy charakteryzuje się tym, że może być „zrozumiany" i wykonany przez mikroprocesor komputera, jest natomiast zupełnie nieprzejrzysty dla programisty  II generacja - języki zwane asemblerami, w których funkcje mikroprocesora są kodyfikowane za pomocą tzw. mnemoników. Są to krótkie i proste polecenia, będące dokładnymi odpowiednikami procedur, które może wykonać procesor; stosuje się je głównie do tworzenia elementów oprogramowania systemowego, w których najważniejsza jest szybkość działania i optymalne wykorzystanie funkcjonalności sprzętu komputerowego  III generacja - najliczniejsza i najbardziej popularna grupa języków; oferują one dla programistów takie udogodnienia, jak proceduralność, czyli możliwość jednokrotnego zaprogramowania rozbudowanych procedur, a następnie - wielokrotnego odwoływania się do nich w programie  IV generacja (Fourth Generation Language - 4GL) - języki najwyższego poziomu; umożliwiają mu skoncentrowanie się na aspektach merytorycznych. Nad technologicznymi aspektami działania aplikacji pieczę sprawuje sam system programowania, stosując standardowe, sprawdzone rozwiązania. Oferują możliwość szybkiego tworzenia oprogramowania za cenę małej elastyczności języka programowania, a tym samym ograniczenia obszaru zastosowań. Są powszechnie stosowane do tworzenia systemów użytkowych, które charakteryzują się dużym podobieństwem zastosowanych rozwiązań

183 Oprogramowanie użytkowe  realizuje określone zadania użytkownika ; wspomaga użytkowników zarówno w prostych pracach, takich jak pisanie tekstów czy prowadzenie notatek, jak i w skomplikowanych procesach zarządzania przedsiębiorstwami lub w rozwiązywaniu złożonych problemów numerycznych  oprogramowanie użytkowe dzieli się na dwie grupy:  programy narzędziowe (służą one do operowania na zbiorach danych określonego formatu)  systemy użytkowe (programowa realizacja systemów informacyjnych zarządzania przedsiębiorstwem)

184 Programy narzędziowe  w skład rodziny programów narzędziowych wchodzą:  edytory (procesory) tekstu (służą do tworzenia i edycji dokumentów tekstowych)  arkusze kalkulacyjne (wspomagają przetwarzanie dużych zestawów danych zorganizowanych w formie tabeli)  systemy zarządzania bazą danych (umożliwiają tworzenie i wykonywanie operacji na uporządkowanych zbiorach danych)  pakiety graficzne (służą do tworzenia, obróbki i prezentowania grafiki); dzielą się na pakiety do graficznej prezentacji danych numerycznych, pakiety graficzne wspomagające tworzenie diagramów i schematów, pakiety do dynamicznej prezentacji  programy analityczno-statystyczne (wspomagają analityków, m.in. w sferze finansowej)  programy wspomagania pracy biurowej (ułatwiają organizację typowych zajęć; programy typu PIM)  programy komunikacyjne (umożliwiają komunikację w formie tekstowej, głosowej i video)  programy do pracy grupowej (groupware) (wspomaganie pracy zespołów pracowników, zorientowanych na osiągnięcie określonego celu)  współczesne programy narzędziowe działają w trybie WYSIWYG (What You See Is What You Get) - użytkownik widzi na ekranie treść odwzorowaną w taki sposób, w jaki uzyska ją w postaci finalnej (wydruk, strona HTML)

185 Systemy użytkowe  do grupy systemów użytkowych zalicza się systemy: finansowo-księgowe, dystrybucji, obsługi sprzedaży, gospodarki magazynowej, sterowania produkcją, kadrowo-płacowe, zarządzania przedsięwzięciami, zarządzania relacjami z klientami etc.  obecnie mamy do czynienia ze zintegrowanymi systemami wspomagającymi zarządzanie, które pozwalają zaspokoić potrzeby informacyjne większości przedsiębiorstw  ze względu na kryterium możliwości zastosowania systemu w wielu przedsiębiorstwach można wyróżnić dwie grupy:  systemy powielarne  systemy indywidualne

186 Systemy powielarne vs systemy indywidualne  Systemy powielarne (typowe) - mogą być zastosowane w różnych obiektach gospodarczych, często bardzo różniących się wymaganiami funkcjonalnymi; warunkiem powielarności jest duża elastyczność i możliwość szerokiej parametryzacji systemu  większość spotykanych na rynku systemów użytkowych stanowią systemy powielarne, żargonowo określane czasem jako systemy „z półki”, zwłaszcza w przypadku oprogramowania przeznaczonego dla mniejszych przedsiębiorstw (np. systemy do fakturowania). Rozwiązania takie charakteryzuje prosty i szybki proces wdrożenia do eksploatacji i stosunkowo niewysoka cena, jednak należy pamiętać, że systemy te posiadają szereg ograniczeń, które często powodują konieczność wprowadzania modyfikacji i rozbudowy, co wiąże się oczywiście z dodatkowymi kosztami  Systemy indywidualne (dedykowane) - są tworzone w celu spełnienia wymagań konkretnego obiektu gospodarczego w jak największym zakresie. Ze względu na swoje wyspecjalizowanie i wyjątkowe rozwiązania zwykle nie mogą być zastosowane w innych obiektach gospodarczych  systemy te są tworzone na zamówienie (najczęściej średnich i dużych przedsiębiorstw czy instytucji) w sytuacji braku na rynku odpowiedniego rozwiązania. Wiąże się to z koniecznością przeprowadzenia całej procedury tworzenia oprogramowania, najczęściej jest to bardziej kosztowne niż zakup systemu powielarnego

187 Zasady ergonomii oprogramowania wg J. Nielsena i R.Molicha  Pokazuj status systemu. System powinien zawsze informować użytkownika co się dzieje przez odpowiednie potwierdzenia i komunikaty  Zachowaj zgodność pomiędzy systemem a rzeczywistością. System powinien mówić językiem użytkownika i posługiwać się zrozumiałymi analogiami zaczerpniętymi z rzeczywistości  Daj użytkownikowi pełną kontrolę. Użytkownicy często wybierają błędne opcje i dlatego powinni mieć zapewnione “wyjście awaryjne,” najlepiej za pomocą funkcji “cofnij” i “powtórz”  Trzymaj się standardów i zachowaj spójność. Te same słowa, symbole, sytuacje i działania powinny być stosowane w jednakowy sposób w całym produkcie, w zgodzie z zasadami przyjętymi dla danego środowiska, platformy czy systemu operacyjnego  Zapobiegaj błędom. Zapobieganie błędom przez dopracowany dialog z użytkownikiem jest mniej pracochłonne niż projektowanie wyrafinowanego systemu obsługi błędów  Pozwalaj wybierać zamiast zmuszać do pamiętania. Działania użytkownika powinny być wynikiem wyboru z listy, a nie przywoływania z pamięci; wszystkie potrzebne w danej sytuacji informacje i instrukcje powinny być cały czas widoczne na ekranie, aby nie obciążać pamięci użytkownika  Zapewnij elastyczność i efektywność. Użytkownicy powinni mieć możliwość dopasowywania sposobu wykonywania typowych zadań oraz dostępu “na skróty” do potrzebnych funkcji  Dbaj o estetykę i umiar. Oszczędny układ graficzny polepsza czytelność, zmniejsza obciążenie wzroku i skraca czas odszukania informacji  Zapewnij skuteczną obsługę błędów. Komunikaty o błędach powinny być sformułowane prostym, życzliwym językiem oraz powinny wskazywać typ problemu i sposób jego rozwiązania  Zadbaj o pomoc i dokumentację. Jeśli system jest zaopatrzony w dokumentację, powinna ona umożliwiać szybkiego odnalezienie żądanej informacji, a instrukcje rozwiązywania problemów powinny być zwięzłe i dotyczyć zadań użytkownika

188 Technologie gromadzenia i prezentowania danych

189 Technologie wejściowe i wyjściowe  technologie wejściowe - ich zadaniem jest gromadzenie danych w pamięci operacyjnej lub pamięciach zewnętrznych komputera w postaci cyfrowej, umożliwiającej przetwarzanie.  technologie wyjściowe - emitują wyniki przetwarzania w formie i postaci wymaganej przez użytkownika systemu  obydwie technologie korzystają z dwóch podstawowych metod wprowadzania i wyprowadzania danych :  pośredniej  bezpośredniej

190 Metody wprowadzania danych  Metoda pośrednia wprowadzania danych - wiąże się z zastosowaniem wtórnych nośników informacji takich, jak taśmy magnetyczne, dyskietki, płyty CD, pamięci typu pendrive, które nie są bezpośrednio czytelne dla człowieka.  dane zapisane na tradycyjnym nośniku (dokumencie źródłowym) przenoszone są na jeden z wymienionych nośników za pomocą urządzeń rejestrujących dane (lub komputera w przypadku nośników pamięci), następnie z nośnika dane te są odczytywane przez odpowiednie urządzenia i wprowadzane do pamięci komputera  Metoda bezpośrednia wprowadzania danych - polega na rejestrowaniu danych źródłowych na dokumentach czytelnych zarówno dla człowieka, jak i dla wyspecjalizowanych urządzeń komputerowych, umożliwiających automatyczny odczyt danych  specjalnie przygotowane i wypełnione dokumenty pełnią zarówno rolę dokumentu źródłowego, jak i maszynowego nośnika informacji. W przypadku tej metody powszechnie używane są klawiatury połączone z jednostką centralną komputera, skanery pisma, ekrany dotykowe lub też różnego rodzaju automatyczne rejestratory danych (wagi cyfrowe/elektroniczne, rejestratory głosu itp.)

191 Metody wyprowadzania danych  Metoda pośrednia wyprowadzania danych umożliwia otrzymywanie wyników przetwarzania na nośnikach informacji nieczytelnych bezpośrednio dla użytkownika. Dane wynikowe zapisywane są na tych nośnikach przez odpowiednie urządzenia (dotyczy to np. zdjęć lub filmów cyfrowych, muzyki).  metodę tę stosuje się, wówczas gdy wyniki przetwarzania są danymi wejściowymi w następnym cyklu przetwarzania lub w celu zaoszczędzenia czasu pracy systemu komputerowego np. wtedy, gdy drukowanie wyników zrealizowane będzie poza systemem  Metoda bezpośrednia wyprowadzania danych polega na wyprowadzaniu danych na czytelny dla użytkownika nośnik informacji, na którym można prezentować wyniki w postaci znaków (alfabetycznych, cyfr i znaków specjalnych) lub rysunków (schematów, wykresów, zdjęć)  nośnikami najczęściej są papier, folia, ekran monitora. Dane wynikowe na papierze są utrwalane przez urządzenia drukujące (drukarki) lub rysujące (plotery)

192 Realizacja zadania w systemie informatycznym REALIZACJA ZADANIA Dokument źródłowy Informacja niesformalizowana Kartoteka /baza danych Import danych w postaci elektronicznej Wydruk Obraz na ekranie Kartoteka /baza danych Eksport danych w postaci elektronicznej WEJŚCIE WYJŚCIE

193 Dane wprowadzane oraz wyprowadzane  Dane wprowadzane (najczęściej spotykaną postacią są dokumenty źródłowe) posiadają ustalone wartości takie jak:  zakres danych  postać (sformalizowany układ danych)  sposób wypełniania (jakie dane można/ trzeba wpisać w odpowiednie rubryki)  warunki formalne potwierdzające prawdziwość danych  procedurę obiegu w firmie (podmiocie gospodarczym)  Dane wyjściowe (najczęściej przyjmują postać wydruków lub zestawień tekstowych i /lub tabelarycznych) muszą posiadać:  ustalony zakres danych (wybranych wg jakiegoś kryterium, np. jakie dane, za jaki okres, z jakim stopniem szczegółowości)  postać (sformalizowany układ danych)  sposób uporządkowania (kolejność ułożenia danych na wydruku)  dane podsumowujące (sumy pośrednie i ogólne)  przeznaczenie (procedurę wykorzystania w firmie /podmiocie gospodarczym)

194 Postać danych wejściowych i wyjściowych  formatki ekranowe i zestawienia tworzone na drukarkach i ploterach, zapisywane w pamięciach masowych lub też wyświetlane na monitorach

195 Formatka wejściowa  dokument, który zawiera pewne dane już wstępnie zdefiniowane (niezmienne), a także puste pola, które użytkownik wypełnia danymi (zgodnie z formatami danych zaprojektowanymi dla systemu i przyjętymi procedurami)  najczęściej mamy do czynienia z wpisywaniem danych za pomocą klawiatury komputera lub skanowaniem dokumentów przy wykorzystaniu odpowiedniego sprzętu i oprogramowania. Innymi metodami wprowadzania danych są technologie używające np. czytniki kart magnetycznych i kodów kreskowych, a także kart chipowych.  projektowanie formatek wejściowych obejmuje następujące czynności:  wybór metody wprowadzania danych  zaplanowanie wyglądu i układu danych na ekranach (oknach)  wytypowanie danych podlegających kontroli oraz zaprojektowanie procedur kontrolnych

196 Projektowanie formatek wejściowych I  wprowadzania danych - odbywa się poprzez metody dialogowe lub język poleceń (linię komend):  najczęściej stosowaną metodą dialogową jest wypełnianie formularzy. Metoda ta polega na wprowadzaniu danych w wyróżnione i opisane miejsca na formularzu, którego wzór pojawia się na ekranie. Wzór formularza na ekranie powinien zostać zaprojektowany z uwzględnieniem zasad projektowania dokumentów, mających na celu ułatwienie jego wypełniania. Inną metodą dialogową jest wprowadzanie interaktywne polegające na wprowadzaniu przez użytkownika konkretnych danych po otrzymaniu od komputera pytania o ich wartości (bądź polecenia wprowadzania określonej informacji). Po akceptacji przez komputer określonej informacji następuje kolejne pytanie (polecenie itd.)  w przypadku systemów wyposażonych w linię komend (DOS, Unix, Linux, konsole tekstowe systemów graficznych) użytkownik może wprowadzać dane jako parametry wykonania programu. Jest to szybki sposób wprowadzania danych z pominięciem formatek.  rozplanowanie ekranów, polega na projektowaniu kolejnych pól na każdym ekranie oraz ich wzajemnego układu. Projektowanie pól opiera się przede wszystkim na określonych w projekcie strukturach danych (np. typ pola i jego właściwości), ale powinno obejmować także czynności takie, jak:  umiejscowienie poszczególnych pól na ekranie  ustalenie odstępów między polami i znaków rozdzielających wewnątrz pól  określenie sposobu wyróżniania pól (kolory, jaskrawość, migotanie, podświetlenie)  ustalenie podziału na pola chronione (tylko do odczytu) i niechronione (wypełniane przez użytkownika)  wyświetlane lub niewyświetlane (np. hasła dostępu maskowane gwiazdkami)

197 Projektowanie formatek wejściowych II  projektowanie procesów kontroli danych wejściowych - sprawdzenie informacji dotyczy zarówno dokumentów źródłowych (kontrola zewnętrzna), jak i procesów przenoszenia danych z dokumentów na maszynowe nośniki informacji, bądź też wprowadzania danych bezpośrednio z klawiatury. W procesie wprowadzania danych bezpośrednio z klawiatury (bądź w zanikającym procesie przenoszenia danych z dokumentów źródłowych na maszynowe nośniki informacji) istnieje największe niebezpieczeństwo popełnienia błędów  organizacja kontroli poprawności danych polega na wytypowaniu pól przenoszonych z dokumentu, w stosunku do których będą sprawdzane:  typ pola oraz liczba znaków,  zakres wartości (mniejsze od, równe, większe od wartości pamiętanych lub mieszczących się w zadanym przedziale),  lista wartości (wartość pola musi odpowiadać wartościom jednej z pozycji zapamiętanej listy),  cyfry kontrolne  w odniesieniu do danych powiązanych ze sobą logicznie należy dodatkowo przeprowadzić kontrolę tych powiązań

198 Formatka wyjściowa  formatka wyjściowa (zestawienie, raport) - dokument pasywny, który zawiera dane wcześniej zdefiniowane, generowane samoistnie przez system zgodnie z algorytmem  system informatyczny oceniany jest przez użytkownika na podstawie otrzymywanych wyników przetwarzania. Podstawowymi kryteriami oceny systemu są zakres, układ, czytelność oraz przydatność w procesie zarządzania; powinny być wzięte pod uwagę przy projektowaniu formatek wyjściowych  projektowanie wyjścia systemu obejmuje (w przypadku wyprowadzania wyników na ekran monitora):  projektowanie formatek wyjściowych  projektowanie procesów kontroli danych wyjściowych

199 Projektowanie formatek wyjściowych I  projektując układ danych na zestawieniu wynikowym, należy przestrzegać następujących zasad:  zestawienie wynikowe powinno zawierać kompletny zestaw danych dotyczących danego zagadnienia w odpowiednim przekroju i stopniu szczegółowości  układ danych powinien być przejrzysty i łatwy do zrozumienia (logiczna kolejność danych, objaśnienia użytych symboli i skrótów)  każde zestawienie powinno być zaopatrzone w nagłówek (o jednolitej strukturze dla danego systemu), zawierający nazwę i symbol zestawienia, ewentualnie także nazwę użytkownika, datę wykonania i numer strony  w stosunku do zestawień drukowanych na papierze należy dodatkowo określić m.in.:  adresata zestawienia  częstotliwość emisji  liczbę egzemplarzy

200 Projektowanie formatek wyjściowych II  kontrola danych wyjściowych obejmuje sprawdzenie:  zgodności rozmieszczenia danych z rozplanowaniem na siatkach projektowych oraz ich kompletności  czytelności zestawień (przejrzystości, zrozumiałości)  prawidłowości wyników (ich zgodności z wynikami uzyskiwanymi metodami tradycyjnymi, wielkościami historycznymi, sumami kontrolnymi itp.)  informacje wyjściowe mogą mieć różne formy i mogą być prezentowane na różnorodnych nośnikach. Formatami wyjścia mogą być:  tabele - prezentacja informacji alfanumerycznej w postaci kolumn i wierszy  układ strefowy - umieszczanie danych w różnych miejscach wydruku lub formatki ekranowej  wykresy i inne prezentacje graficzne lub multimedialne  standardowe opisy tekstowe (forma narracyjna)

201 Przekształcanie papierowych dokumentów źródłowych w dokumenty elektroniczne  skanowanie dokumentów - proces, w którym dokumenty za pomocą skanera są przekształcane do postaci elektronicznej  optyczne rozpoznawanie znaków (Optical Character Recognition - OCR) - proces, w którym zeskanowane dokumenty (mapy bitowe) są analizowane i konwertowane do postaci tekstowej, umożliwiając dalsze przetwarzanie  inteligentne rozpoznawanie znaków (Intelligent Character Recognition - ICR) odmiana OCR, która używa wyrafinowanych narzędzi leksykalnych. Technologia ICR jest zwykle używana przy konwersji ręcznie pisanych materiałów do postaci tekstowej

202 Elektroniczna wymiana danych (Electronic Data Interchange - EDI)  EDI - wymiana danych w formatach opisanych międzynarodowymi standardami, między systemami informatycznymi partnerów handlowych, która odbywa się bez lub przy minimalnej interwencji człowieka  główne cechy EDI:  umożliwia eliminację lub znaczną redukcję dokumentów papierowych, a co za tym idzie eliminuje żmudną pracy przy ich tworzeniu, kopiowaniu i przesyłaniu  umożliwia natychmiastowe przekazywanie informacji, które są zawarte w typowych dokumentach handlowych  funkcjonuje niezależnie od rodzaju stosowanego w przedsiębiorstwach oprogramowania  najpopularniejszymi obecnie standardami EDI są ANSI X12 oraz UN/EDIFACT (Electronic Data Interchange For Administration, Commerce, and Transport); aktualnie wszystkie organizacje odpowiadające za standaryzację EDI, podjęły decyzję o migracji do standardu EDIFACT  obecnie format dokumentów EDI opisywany jest za pomocą języka XML

203 EDIFACT - komunikaty i dokumenty Komunikaty EDIFACT można podzielić na trzy grupy:  komunikaty handlowe (katalog cenowy, zamówienie, faktura), które umożliwiają wymianę informacji pomiędzy sprzedającym i kupującym  komunikaty transportowe (zlecenie transportowe, awizo dostawy) używane w celu organizacji dostawy towaru  komunikaty finansowe (przelew, informacja o ruchu na koncie) używane do realizowania płatności i informowania o ruchach pieniężnych Dokumenty EDIFACT dzielą się na:  dane podstawowe zawierające informacje o firmach i produktach - są wymieniane pomiędzy partnerami handlowymi, odwołują się do nich inne komunikaty przesyłane pomiędzy nimi  transakcje opisujące procesy handlowe pomiędzy współpracującymi firmami - rozpoczynają się od zamówienia towaru lub usługi, zawierają komunikaty niezbędne dla transportu towarów i kończą transakcję fakturą oraz zleceniem płatniczym za towary lub usługi  raporty i planowanie - dokumenty używane dla informowania partnerów handlowych o aktualnej sytuacji w zakresie posiadanych towarów i planach na przyszłość umożliwiających efektywne planowanie i zarządzanie łańcuchem dostaw

204 Identyfikacji obiektu w łańcuchu dostaw  identyfikacja - jednoznaczne rozpoznanie danego obiektu (przedmiotu)  przez człowieka ( rozpoznanie ręczne )  przez odpowiednie urządzenie elektroniczne, nie wymaga udziału człowieka ( identyfikacja automatyczna )  w wyniku połączenia powyższych technik, czyli zmysłów ludzkich oraz sensorów automatów ( identyfikacja półautomatyczna ); najczęściej spotykane rozwiązanie  w skład systemu identyfikującego wchodzą:  urządzenie zdolne rozpoznać dany obiekt, posiadające odpowiedni sensor oraz układ elektroniczny, pozwalające na odczyt informacji z obiektu  obiekt posiadający zestaw cech umożliwiających jego rozpoznanie - obiekt przechowuje w sobie zakodowaną, identyfikującą go informację oraz ewentualnie dodatkowe informacje o nim samym

205 Klasyfikacja systemów identyfikacyjnych Dotykowe Bezdotykowe Systemy identyfikacyjne Pó ł -automatyczne Automatyczne Mechaniczne Karty magnetyczne: - bankowe - telefoniczne Elektroniczne Karty chipowe: - bankowe - telefoniczne Radiowe i Magnetyczne Transpondery: - GSM i GPS - RFID Optyczne Kody paskowe: - jednowymiarowe - dwuwymiarowe - z ł o ż one

206 Pół-automatyczne systemy identyfikacyjne  człowiek w systemach pół-automatycznych umożliwienia odczyt informacji z obiektu identyfikowanego przez urządzenie identyfikujące np. poprzez włożenie karty do czytnika czy takie ułożenie produktu aby możliwe było odczytanie informacji zawartej na kodzie paskowym przez odpowiedni skaner  dotykowe systemy pół-automatyczne - musi dojść do fizycznego kontaktu między obiektem identyfikowanym a sensorem urządzenia identyfikowanego; wadą jest długi czas odczytu; wykorzystywane są gdy istotne jest bezpieczeństwo przekazywanych informacji  bezdotykowe systemy pół-automatyczne - znacznie szybsze i wygodniejsze w działaniu od dotykowych systemów pół- automatycznych

207 Kody kreskowe  kody kreskowe - najbardziej popularny system identyfikacji wykorzystujący układy optyczne  na początku lat 70-tych XX wieku w USA został opracowany pierwszy standard kodów kreskowych o nazwie UPC (Universal Product Code) - Standardowy Kod Produktu  od 2005 roku powszechnie stosuje się Globalny System Identyfikacji GS1  zalety kodów kreskowych:  niska cena nadrukowania etykiety z kodem kreskowych, szczególnie gdy pasek z kodem jest drukowany na opakowaniu razem z całą szatą graficzną opakowania  szybki czas odczytu etykiety przez skaner, oraz przesłanie tej informacji do komputera - znacząco szybszy niż ręczne wpisanie przez operatora numeru produktu  wysoka skuteczność odczytu paska oraz możliwość zgłoszenia poprawności odczytu przez czytnik (wzrokowo, czy też najczęściej głosowo)

208 Kody kreskowe - kryteria podziału Wymiarowość kodu  jednowymiarowe (liniowe, 1D) - informacje zapisane są w jednej linii  dwuwymiarowe piętrowe - polegające na istnieniu kilku linii kodu  dwuwymiarowe matrycowe - do zapisu nie wykorzystuje się kresek, lecz inne oznaczenia  kody złożone - składają się z kodów jedno i dwuwymiarowych  kody trójwymiarowe Rodzaj kodowanych symboli  numeryczne - kodowane są jedynie cyfry w systemie dziesiętnym  alfanumeryczne - kodowane są cyfry i pozostałe znaki kodu ASCII, czasem również znaki występujące w niektórych alfabetach Ilość kodowanych znaków  kody o ściśle określonej ilości kodowanych znaków (o stałej długości)  kody o różnej ilości kodowanych znaków (o zmiennej długości) Metoda weryfikacji odczytanych danych  kody samosprawdzalne - gdzie pewne procedury sprawdzania błędów są zaimplementowane w budowie kodu  kody ze znakiem kontrolnym (np. z cyfrą lub sumą kontrolną)  kody samosprawdzalne z dodatkowym znakiem kontrolnym

209 Automatyczne systemy identyfikacyjne  nie wymagają udziału człowieka w trakcie identyfikacji umożliwiając zupełne zautomatyzowanie tego procesu  opierają się na transmisji fali radiowej, dzięki czemu obiekty nie muszą się wzajemnie „widzieć” w sensie optycznym  pierwszym popularnym systemem umożliwiającym automatyczną lokalizację obiektów był amerykański system GPS  systemy automatycznej identyfikacji są powszechnie wykorzystywane przez firmy transportowo-spedycyjne do lokalizacji obiektów (np. ciężarówek)

210 RFID (Radio Frequency Identification)  przedmioty wyposażone w specjalne tagi (transpondery) identyfikują się z ich pomocą, gdy znajdą się w pobliżu odpowiedniego skanera  transponder (mikro nadajnik radiowy) składa się z anteny i miniaturowego układu scalonego, w którym można zapisać informacje; tagi RFID dzielą się na:  aktywne (posiadające własne źródło zasilania)  pasywne (nie posiadające własnego zasilania), są zasilane przez indukcję energii pochodzącej z fali radiowej nadajnika

211 RFID - model działania

212 Model referencyjny RFID [rys]

213 Standardy identyfikacji GS1 i EPC System GS1  zawiera standardy identyfikacji materiałów w obiegu detalicznym i hurtowym, jednostek logicznych, fizycznych miejsc lokalizacji, zasobów i usług  to międzybranżowy i międzynarodowy system jednoznacznej i automatycznej identyfikacji oraz elektronicznej wymiany danych wykorzystywany w przemyśle, handlu, usługach i administracji  jest wspólny dla Europy, Kanady i USA i wielu innych krajów Standard EPC (Electronic Product Code – Elektroniczny Kod Produktu)  odpowiednik standardu GS1 dla technologii RFID  zakłada przechowywanie w tagu RFID informacji identyfikującej produkt, którego pełny opis dostępny jest w dedykowanych bazach danych dostępnych przez sieć Internet Kompatybilność GS1 i EPC  informacje o produktach przechowywane są we wspólnych bazach danych, dzięki czemu oba standardy umożliwiają identyfikację tego samego produktu  mogą być używane zamiennie lub jednocześnie dając tą samą funkcjonalność

214 Wizualizacja informacji ekonomicznej  prezentacja graficzna złożonych struktur danych w celu wspomagania pozyskiwania informacji potrzebnych odbiorcy komunikatów do dokonywania wyborów i/lub podejmowania decyzji  projektowanie wizualizacji informacji powinno uwzględniać:  zadanie (jakie ma ona wspomóc)  odbiorcę (zaspokojenie jego potrzeb informacyjnych, jego wiedzę i doświadczenie w odbiorze konkretnego obrazu graficznego)  typ danych (dane dyskretne czy ciągłe, dane ilościowe czy jakościowe, dane nominalne czy porządkowe itd., jakie wielkości będą prezentowane, tzn. jakie wartości będą minimalne i maksymalne oraz jaka będzie dynamika ich zmian, znajomość przedziału danych, jak również czy istnieją dane, które należy wyróżnić)  właściwości poszczególnych metod graficznych  czas (na zaznajomienie się z informacją przez odbiorcę)

215 Kategorie obrazów graficznych 1  Tabele zawierają uporządkowany układ słów, liczb, znaków lub ich kombinację; przedstawiają zestaw faktów lub związków w zwartym formacie  należy je stosować gdy występuje bardzo dużo danych, dla których inna forma graficzna mogłaby być nieczytelna, trudna do zrozumienia lub posiadałaby nieporęczny rozmiar  rodzaje tabel: numeryczne, graficzne  numeryczne - zawierają tylko dane liczbowe; przydatne gdy wymagane jest wyszukiwanie i analizowanie dokładnych wartości liczbowych  graficzne - zawierają elementy graficzne, co nie wyklucza jednak wartości numerycznych  Wykresy służą do prezentowania danych liczbowych za pomocą elementów graficznych  stosuje się je do prezentowania trendów lub porównań  rodzaje wykresów: powierzchniowe, pierścieniowe, liniowe, słupkowe, punktowe

216 Kategorie obrazów graficznych 2 - rodzaje wykresów  wykresy powierzchniowe (inaczej wykresy strukturalne) przedstawiają szeregi liczbowe w postaci figur geometrycznych, a miarą wartości jest ich powierzchnia. Składniki całości są prezentowane w postaci wycinków figury. Stosuje się je do rozpatrywania jednej serii danych, w celu zaprezentowania jej struktury oraz pokazania relacji między poszczególnymi jego elementami. W zależności od kształtu figury, wyróżnia się m.in. wykresy: kołowe, kolumnowe i kwadratowe  wykresy pierścieniowe stosuje się, podobnie jak wykresy powierzchniowe, do pokazania relacji między poszczególnymi wielkościami, z tą różnicą iż można przedstawić więcej niż jeden ciąg danych. Pozwala to na porównywanie wartości określonej danej w kolejnych seriach. Każdy pierścień reprezentuje jeden ciąg danych traktowany jako całość (czyli 100%), przy czym okręgi te nie oznaczają, że poszczególne serie są sobie równe wartościowo  wykresy liniowe pozwalają na przedstawienie – za pomocą linii – szeregów liczbowych w układzie współrzędnych XY. Używane są do podkreślania ciągłości danych (lub wartości danej) w czasie. Ze względu na liczbę ciągów umieszczonych na wykresie oraz ich wzajemne zależności, wyróżnia się wykresy liniowe: proste (prezentujące jeden ciąg) i złożone (zawierające co najmniej dwa ciągi liczbowe w jednym układzie współrzędnych). Służą one do ilustrowania trendów w czasie, jak i – w przypadku wykresów złożonych – nakreślania wzajemnych związków i porównań przynajmniej między dwoma seriami danych. Umożliwiają również prezentacje ujemnych wartości danych (np. aby zilustrować straty). Pokazując trendy, najlepsze rozwiązania uzyskuje się wtedy, gdy pionowa oś ilustruje znaczenie liczb, a pozioma oś przedstawia jednakowe jednostki czasu. Szczególnym rozwiązaniem wykresów liniowych jest wykres HLCO (określany często mianem wykresu giełdowego). Nadaje się on najlepiej do ilustrowania danych dotyczących np. rynku akcji na giełdzie, cen towarów, kursu walutowego. Umożliwia umieszczenie na wykresie danych związanych z najwyższą (H od ang. high) i najniższą (L od ang. low) wartością oraz z wartością początkową (O od ang. open) i końcową (C od ang. close) określonej serii danych w badanym czasie  wykresy słupkowe, najlepiej spośród wszystkich rodzajów wykresów, prezentują porównania między seriami danych, które są zobrazowane za pomocą słupków o jednakowej lub różnej podstawie; miarą wartości jest długość lub część słupka. Umożliwiają prezentację wartości zarówno dodatnich, jak i ujemnych. O ile wykresy liniowe należy stosować do przedstawiania danych ciągłych, o tyle słupkowe warto użyć do zobrazowania danych dyskretnych. Wyróżniamy wykresy słupkowe pionowe i poziome, które analogicznie jak wykresy liniowe można podzielić na wykresy proste i złożone  wykresy punktowe służą do prezentowania danych w postaci punktów rozmieszczonych w układzie współrzędnych, którego osie odzwierciedlają przedziały wartości dwóch serii danych. Wykresy te ułatwiają wyciąganie wniosków na temat zależności zachodzących między tymi danymi

217 Kategorie obrazów graficznych 3 - rodzaje schematów  Schematy - (utożsamiane często z diagramami) odzwierciedlające zależności czasowe i/lub przestrzenne między różnymi działaniami; służą do pokazania fizycznych lub konceptualnych zależności, nie zaś wielkości numerycznych; wyróżniamy takie schematy jak:  organizacyjny - służy do dokumentowania lub planowania powiązań strukturalnych oraz funkcjonalnych komórek organizacyjnych w ramach przedsiębiorstwa  kolisty - umożliwia pokazanie obiektów i związków istniejących pomiędzy nimi za pomocą kół i linii  typu piramida - stosowany do ilustrowania hierarchicznego wykazu, przy czym najwyższy punkt w piramidzie przedstawia zazwyczaj najważniejszy lub najwyższy poziom danego zagadnienia  sieciowy - służy do wskazania związków za pomocą linii między wszystkimi elementami umieszczonymi na schemacie; dodatkowe zastosowanie różnej kolorystyki lub rodzaju linii umożliwia również zasygnalizowanie, jakiego rodzaju zależności występują między nimi  przepływu - przedstawia, jak działa w danym czasie określony proces czy też procedura  czasowy - wykorzystywany do ilustrowania rozpoczęcia, zakończenia i czasu trwania poszczególnych zadań  kaskadowy - za pomocą sekwencji odpowiednich symboli graficznych ilustruje kolejne kroki procesu

218 Kategorie obrazów graficznych 4  Mapy - służą do opisu lokalizacji podstawowych nierówności terenu przez zastosowanie symboli lub przez umieszczenie pojedynczych liter (np. mapy marynarskie, drogowe, topograficzne), jak i do przedstawiania powiązań między wielkością a stopniem rozproszenia zjawiska na terenie czy też natężeniem jego faktycznego występowania; mapy ukazują statystykę zjawisk na obszarze geograficznym oraz umożliwiają pokazanie lokalnych zależności, takich możliwości prezentacji informacji nie dają ani formy tabelaryczne, ani też inne formy wizualizacyjne  Ikony - przedstawiają miniaturowe wyobrażenia obiektów, czynności lub znaczeń, łatwe do zrozumienia przez odbiorcę. Mogą mieć również postać symbolu o całkowicie dowolnym wyglądzie, jednak odbiorca musi umieć "odczytać" jego znaczenie. Stosuje się je gdy:  odbiorca musi działać szybko i niezawodnie (dobrze zaprojektowaną ikonę można szybciej „przyswoić”, niż analogiczną informację przekazywaną za pomocą etykiety słownej)  należy pokonać barierę językową  trzeba szybciej przypomnieć i skojarzyć określone informacje (wiele osób lepiej pamięta to, co zobaczyło – np. twarze, niż to, co usłyszało – np. nazwisko)  występuje konieczność bezpośredniego rozpoznawania i identyfikowania w dużym zbiorze, np. podstawowych pojęć, znaczeń czy produktów (łatwiej jest odszukać w danym zbiorze wyróżniający się obraz graficzny niż w ciągu jednakowych znaków znaleźć określone słowo)  dysponuje się ograniczonym miejscem (treściwa ikona może przekazać więcej niż etykieta słowna)  Rysunki - używane do przedstawiania rzeczywistego obrazu danego produktu lub do prezentacji możliwości zastosowania danego urządzenia lub narzędzia.  Zdjęcia - stosuje się do tych samych celów, co rysunki, jednak fotografie lepiej oddają realizm i precyzję, ponieważ same w sobie są "aktualnymi" obrazami; są rzeczywistymi wyobrażeniami obiektu lub miejsca

219 Oprogramowanie do prezentacji graficznych  typowe programy graficzne  do tworzenia schematów i diagramów  do obróbki zdjęć  do wspomagania projektowania  do zaawansowanej edycji obrazów i animacji trójwymiarowej  pakiety narzędziowe posiadające funkcje graficzne  arkusze kalkulacyjne  programy analityczno-statystyczne  systemy informatyczne zawierające rozbudowane moduły do wizualizacji danych  systemy informacji przestrzennej (np.  systemy decyzyjne  systemy automatyzacji procesów produkcyjnych

220 Technologia multimedialna  multimedia komputerowe - za integrację i kontrolę realizacji poszczególnych elementów składowych odpowiada komputer  multimedia w znaczeniu informatycznym - zintegrowane środowisko sprzętowe i programowe umożliwiające równoczesne wprowadzanie, przetwarzanie i prezentowanie różnych form danych (tekstu, dźwięku, obrazu itd.)  cechami charakterystycznymi multimediów są:  bogactwo informacji i możliwości jej równoległej prezentacji (równoległe występowanie różnych mediów)  interakcyjność - cecha występująca w systemach zawierających rozwiązania multimedialne  technologia multimedialna - układ zespalający środowisko sprzętowe i programowe, pozwalający użytkownikowi na wprowadzanie, przetwarzanie i prezentowanie różnych form danych, do przyjęcia których konieczne jest współbieżne korzystanie z co najmniej dwu różnych kanałów percepcji człowieka

221 Elementy technologii multimedialnej  sprzęt informatyczny - stanowi podstawę każdego systemu multimedialnego oraz określa o jego możliwości; pozwala na zbieranie, przetwarzanie, przechowywanie i udostępnianie danych multimedialnych  oprogramowanie - określa zawartość, którą odbiorca otrzymuje za pomocą sprzętu; dany program jest programem multimedialnym jeśli umożliwia użytkownikowi równoległe postrzeganie różnych mediów (aplikacja przedstawiają media sekwencyjnie nie jest aplikacją multimedialną); wyróżniamy następujące kategorie oprogramowania :  multimedialny system operacyjny – stanowi rozszerzenie klasycznego systemu operacyjnego o funkcje zarządzania urządzeniami i plikami typowymi dla danych multimedialnych  multimedialne oprogramowanie narzędziowe – służy do tworzenia i użytkowania zastosowań multimedialnych, są to m.in. narzędzia hipertekstowe, generatory aplikacji multimedialnych, multimedialne bazy danych, języki programowania  aplikacje multimedialne – są to programy multimedialne tworzone dla określonej dziedziny  każda aplikacja multimedialna może mieć charakter:  pasywny (występuje różnorodność przechowywanych form danych oraz możliwość ich równoległej prezentacji)  interaktywny (aplikacja jest dodatkowo wzbogacona o funkcje dynamicznego sterowania mechanizmami przeszukiwania baz zawierających różne typy danych oraz mechanizmami jednoczesnej ich prezentacji, w wyniku czego użytkownik może sam dostosować prezentacje multimedialne do własnych potrzeb)

222 Poziomy logiczne multimediów Model logiczny Poziom sprzętu Poziom reprezentacji danychPoziom komunikatów Komunikaty tekstowe Komunikaty dźwiękowe Komunikaty graficzne Media reprezentacji tekstu Media reprezentacji dźwięku Media reprezentacji obrazu nieruchomego Media reprezentacji obrazu ruchomego Urządzenia wejścia Urządzenia przetwarzania danych Urządzenia przechowywania danych Urządzenia wyjścia

223 Multimedia - poziom sprzętu  urządzenia techniczne umożliwiające wprowadzanie, przetwarzanie, przechowywanie i wyprowadzanie danych w postaci tekstu, dźwięku, obrazu nieruchomego i ruchomego  wyróżnia się następujące urządzenia:  wejścia  przetwarzania danych  przechowywania danych  wyjścia  charakterystyczne dla technologii multimedialnej dwie klasy mediów prezentacji:  media wejścia: mikrofon, skaner, digitizer, ekran dotykowy, magnetowid, aparat cyfrowy, kamera wideo, klawiatura, pióro świetlne, mysz, joystick oraz urządzenia śledzące mające za zadanie rejestrację ruchów głowy, rąk lub całego ciała  media wyjścia: oddziałują na zmysły człowieka, czyli zmysł wzroku (stereoskopowe okulary, monitor, ekran telewizyjny, ekran dotykowy, drukarka), zmysłu dotyku (multimedialne rękawiczki i kombinezony) oraz zmysł słuchu (słuchawki, głośniki)

224 Multimedia - poziom reprezentacji danych  poziom reprezentacji danych określa metody i standardy kodowania danych  wyróżnia się media reprezentacji:  tekstu  dźwięku  obrazu nieruchomego  obrazu ruchomego  w zależności od typu danych multimedialnych stosowana jest kompresja danych (pozwalająca zmniejszyć rozmiar pliku); metody kompresji dzielą się na stratne i bezstratne  w przypadku przesyłania drogą elektroniczną plików multimedialnych wykorzystuje się media strumieniowe, których przesyłanie odbywa się nie postaci pliku, lecz strumienia danych (dźwięk/obraz mogą być odtwarzane w czasie, gdy dalsze fragmenty są nadal przesyłane)

225 Multimedia - poziom komunikatów  poziom komunikatów (percepcji danych) - odzwierciedla formy danych postrzegane przez użytkownika, a generowane przez urządzenia wyjścia systemu multimedialnego  komunikaty (obiekty) multimedialne dzielą się na:  tekstowe - występujące wtedy, gdy użytkownik multimediów może je przeczytać jako ciąg znaków, które mogą wchodzić w skład węzłów połączonych między sobą, tworząc w ten sposób strukturę pozwalającą w formie tekstowej zarówno na gromadzenie, jak i wyszukiwanie potrzebnych informacji  dźwiękowe - odbierane przez użytkownika m.in. jako mowa, muzyka czyli wszystko to co człowiek może usłyszeć, tego typu komunikaty często łączą wszystkie elementy prezentacji, niezależnie od tego, czy dźwięk stanowi tylko tło, jest narracją czy też ilustracją muzyczną  graficzne - mogące mieć postać obrazu nieruchomego (przedstawiające m.in. figury geometryczne, linie, modele trójwymiarowe, które się nie poruszają) lub ruchomego (są to wszelkiego rodzaju animacje i filmy)

226 Technologie przechowywania i przetwarzania danych

227 Zarządzanie dokumentami elektronicznymi  technologie zarządzania dokumentami - technologie służące automatyzacji cyklu życia dokumentu wewnątrz przedsiębiorstwa, obejmujące opracowanie dokumentu, jego przesyłanie, przetwarzanie i przechowywanie (realizacja za pomocą SZDE)  systemy zarządzania dokumentami elektronicznymi (SZDE) – zestaw środków programowo-sprzętowych automatyzujących (całościowo lub częściowo) cykl życia dokumentów w organizacji (SZDE jest elementem ECMS)  systemy zarządzania treścią w przedsiębiorstwie (Enterprise Content Management Systems – ECMS) - ich zadaniem jest pozyskiwanie, zarządzanie, przechowywanie, archiwizowanie i przesyłanie informacji i dokumentów, udostępnianych za pomocą portalu korporacyjnego

228 Cykl życia dokumentu

229 SZDE – stosowane technologie  Sterowanie obiegiem dokumentów - technologia pozwalająca zdefiniowanie, uruchomienie i śledzenie marszruty dokumentu wewnątrz danej organizacji; zadania szczegółowe:  definiowanie punktów kluczowych obiegu dokumentu  określanie autora dokumentu  wersjonowanie  dystrybuowanie  komentowanie  recenzowanie  zatwierdzanie i/lub odrzucanie dokumentu  Archiwizowanie (składowanie) dokumentów - pozwala na zapisywanie ich treści i atrybutów na trwałych nośnikach danych (technologie taśmowe, macierze dyskowe, technologie optyczne)

230 Standard formatu dokumentów elektronicznych  dokument XML (eXtensible Markup Language) - najczęściej stosowany obecnie standard formatujący i opisujący dokument elektroniczny  język XML  uniwersalny język formalny przeznaczony do reprezentowania różnych danych w ustrukturalizowany sposób  niezależny od platformy sprzętowo-programowej, co umożliwia łatwą wymianę dokumentów pomiędzy różnymi systemami  opisuje dane (metajęzyk) - nie ma ograniczenia liczby znaczników, pozwala przechowywać dowolne dane w sposób najbardziej wygodny dla użytkownika (użytkownicy mogą określać strukturę danych, która może być tabelaryczna lub może tworzyć drzewo)

231 Funkcje SZDE  główne (podstawowe) funkcje SZDE  wydzielanie obszaru przechowywania dokumentów (centralne repozytorium dokumentów)  dodawanie dokumentów do obszaru przechowywania i ich identyfikowanie  wyszukiwanie dokumentów w obszarze przechowywania  pomocnicze (dodatkowe) funkcje SZDE  blokowanie i odblokowywanie dostępu do dokumentów (check-in, check-out), co zapewnia, że tylko jeden użytkownik może w danym momencie modyfikować dokument  zarządzanie wersjami (wersjonowanie) dokumentów, czyli monitorowanie zmian w dokumencie  tworzenie struktury organizacyjnej dokumentów, czyli grupowanie i kategoryzowanie dokumentacji  definiowanie marszruty i przesyłanie dokumentów do poszczególnych użytkowników  konwertowanie dokumentów papierowych w dokumenty elektroniczne (imaging)  archiwizowanie dokumentów na różnych nośnikach  zabezpieczanie dostępu do dokumentów

232 Korzyści automatyzacji procesu wprowadzania i przetwarzania dokumentów  przyspieszenie dostępu do dokumentu,  uwzględnianie uprawnień użytkowników do umieszczania i przeglądania dokumentów w systemie,  podgląd wszystkich zdarzeń związanych z dokumentem,  uniknięcie konieczności ręcznego opisywania dokumentów,  łatwe wyszukiwanie dokumentów wg różnych kryteriów,  jednoczesny dostęp do dokumentów dla wielu użytkowników i różnych lokalizacji

233 Bazy danych w systemach transakcyjnych  Baza danych - zbiór powiązanych ze sobą danych, zapisanych w ściśle określony sposób w strukturach odpowiadających założonemu modelowi danych  Model danych - zbiór ogólnych zasad opisu i posługiwania się danymi w bazie danych  System zarządzania bazą danych (SZBD) (database management system DBMS) - uniwersalne oprogramowanie, które ułatwia definiowanie, konstruowanie, manipulowanie i udostępnianie baz danych dla aplikacji i użytkowników  Funkcje bazy danych:  gromadzenie danych  aktualizacja danych  udostępnianie danych  zapewnienie bezpieczeństwa i praw dostępu do danych  zarządzanie przywilejami informacyjnymi użytkowników

234 Bazy danych w podziale wg modelu danych  hierarchiczne (hierarchical)  sieciowe (network)  relacyjne (relational)  obiektowe (object oriented)  obiektowo-relacyjne (object-relational)  strumieniowe (stream)  temporalne (temporal)

235 Model danych hierarchiczny  struktura drzewiasta, w której przyjęto grupowanie danych w formie następujących po sobie poziomów  jest to model rodzic-potomek, w którym wyróżnia się tabele nadrzędne oraz podrzędne.  każda tabela podrzędna (potomek) może być powiązana tylko z jedną tabelą nadrzędną (rodzic).  każda tabela nadrzędna może posiadać wiele tabel podrzędnych – podstawową relacją w tym modelu jest związek jeden-do-wielu (1:n)  aktualnie model hierarchiczny wykorzystywany jest do przechowywania danych geograficznych oraz do obsługi systemu plików

236 Model danych sieciowy  Jest rozwinięciem modelu hierarchicznego w taki sposób, iż tabele podrzędne mogą być związane więcej niż z jedna tabelą nadrzędną.  Model korzysta z relacji wiele-do-wielu (m:n), wprowadzając dodatkowo typ kolekcji (set).  Określenie typu kolekcji polega na podaniu typu rekordu właściciela (owner) i elementów kolekcji (members) oraz ewentualnie także klucza porządkowania elementów.  Model ten rozwiązał problem redundancji danych poprzez reprezentowanie związków w kategoriach zbiorów niż hierarchii

237 Model danych relacyjny  Model relacyjny przedstawia bazę danych w postaci zbioru relacji, został zdefiniowany w latach 70- tych przez E. F. Codda  Działania na bazie danych wykonywane są przez operatory algebry relacyjnej, umożliwiające tworzenie, przeszukiwanie, i modyfikowanie danych przy zachowaniu ograniczeń integralnościowych, jawnie lub niejawnie definiującymi dopuszczalne wartości danych  Zasadniczą strukturą danych jest relacja, będąca podzbiorem iloczynu kartezjańskiego wybranych dziedzin. Na relację składa się skończony zbiór krotek lub wierszy, o identycznej strukturze jednak posiadających różne wartości.  Każda relacja może posiadać jawnie określone ograniczenia integralnościowe, które jako reguły gwarantują, iż dane znajdujące się w relacji spełniają tę regułę. Można je zdefiniować dla pojedynczego atrybutu lub dla całej relacji w postaci:  klucza głównego (primary key),  klucza obcego (foreign key)  unikalności (unique),  wartości pustej/niepustej (null, not null),  zawężenia domeny/dziedziny (check).

238 Model danych obiektowy  oparty o obiektowe języki programowania, wykorzystuje hierarchicznie określone obiekty, które mogą być powiązane w sieć poprzez związki semantyczne pomiędzy obiektami  relacyjne modele danych wykazują pewne ograniczenia przy projektowaniu i tworzeniu złożonych aplikacji na potrzeby inżynierii oprogramowania, projektowania wspomaganego komputerowo (Computer-Aided Design, CAD), wytwarzania wspomaganego komputerowo (Computer-Aided Manufacturing, CAM) i wytwarzania komputerowego (Computer-Integrated Manufacturing, CIM).  w tych dziedzinach, jak również w telekomunikacji, systemach informacji geograficznej czy multimediów, bazy obiektowe są w stanie efektywnie przetwarzać struktury danych o dużym stopniu złożoności. Obiektowo zorientowane podejście do tych zastosowań, umożliwia określenie zarówno struktury złożonych obiektów, jak i operacji, które na tych obiektach można wykonywać

239 Model danych obiektowo-relacyjny  Model obiektowo-relacyjny został stworzony w odpowiedzi na przeciwstawne ze sobą możliwości relacyjnego i obiektowego modelu bazy danych.  Możliwości obiektowego schematu są zawarte w relacyjnych bazach danych, ale nie odwrotnie. Jedną z istotniejszych różnic w projektowaniu obiektowych i relacyjnych baz danych jest odmienne traktowanie związków  W obiektowym modelu związki są z reguły reprezentowane przez relacje semantyczne oraz identyfikatory obiektów OID (object identifiers). Identyfikatory OID mogą być deklarowane w jednym lub w obu kierunkach, w zależności od przewidywanego sposobu dostępu do obiektów.  W relacyjnej bazie danych związki między krotkami określone są przez pola (tzw. klucze główne i obce) identyfikujące powiązane ze sobą krotki. Ograniczenie pól do pojedynczych wartości wynika z faktu, iż w modelach relacyjnych pole krotki nie może przechowywać wielu wartości.  Istotną cechą różniącą obiektowe bazy danych od relacyjnych jest właściwość dziedziczenia. W obiektowych bazach danych dziedzicznie jest określone relacją zwaną class-of, natomiast w modelach obiektowo- relacyjnych dodatkowo poprzez funkcje pozwalające na bezpośrednie powiązanie tych struktur oraz poprzez operacje abstrakcyjnych typów danych.  Współczesne obiektowo-relacyjne systemy zarządzania bazami danych (object relational database management system, ORDBMS) umożliwiają opis danych w wielu formatach, m.in.:  tekst sformatowany lub niesformatowany, aby umożliwić analizę składniową dokumentów,  grafika - rysunki i ilustracje w standardzie cgm, pict i postscript,  obrazy zapisane w formacie bmp, jpeg,  wideo zapisane w standardzie mpeg kodowania informacji audio-wizualnych,  dźwięk strukturalny (nuty, tony) oraz próbki danych zapisane w formacie wav, mp3.

240 Model danych strumieniowy  Bazy danych czasu rzeczywistego operują na ogromnych potokach danych i są z reguły powiązane z eksperckimi systemami giełdowymi.  W dziedzinie baz danych określane są mianem baz strumieniowych (streaming database), ze względu na źródło i sposób otrzymywania danych.  Istnieje wiele aplikacji bazodanowych gdzie dane są dostępne w postaci strumienia, przy czym dostęp do przeszłych danych może powodować duże opóźnienia i znaczne obciążenie pamięci komputera. Z tego względu, pojawiała się potrzeba implementacji algorytmów w modelu bazy danych, które nie zajmowałyby znacznych zasobów komputera tj. czasu procesora oraz pamięci operacyjnej i które wymagałyby tylko jednego przejścia przez dane.  Przydatność uzyskanych w ten sposób informacji, ma ogromne znaczenie w aplikacjach internetowych jak: analiza strumieni pakietów, koszyk zakupów w sklepach internetowych, silniki pozycjonowania w wyszukiwarkach

241 Model danych temporalny  Bazy danych zbudowane w oparciu o dwa aspekty czasu: a) czas ważności określonych danych, b) czas wprowadzenia, istnienia oraz pojawienia się informacji w bazie danych  Powyższe dwa atrybuty formują bitemporalne dane, reprezentowane przez cztery dodatkowe kolumny tablicy: startVT i endVT oraz startTT i endTT. Czas ważności prezentuje okres, w jakim dane są prawdziwe w stosunku do świata rzeczywistego. Z kolei czas transakcji jest to okres, w którym dane są przechowywane w bazie danych. Warte uwagi jest fakt, iż te dwa okresy nie zawsze są identyczne.  Dobrym przykładem tego typu zastosowań są miedzy innymi:  aplikacje finansowe: zarządzanie portfelem, rachunkowe i bankowe,  aplikacje oparte na repozytorium: medyczne, zarządzania zasobami ludzkimi, zarządzania zapasami,  aplikacje komercyjne: przemysł lotniczy, kolejowy, turystyczny, zarządzanie projektami,  zastosowania naukowe.

242 Właściwości bazy danych 1. Niezależność aplikacji i danych: dane mogą być zapisywane do bazy danych bez konieczności modyfikowania korzystających z nich aplikacji oraz aplikacje mogą być modyfikowane niezależnie od stanu bazy danych. 2. Abstrakcyjna reprezentacja danych: systemy zarządzania bazami danych udostępniają użytkownikom reprezentację danych, które nie zawierają zbyt wielu szczegółów związanych z wykorzystywanymi technikami przechowywania danych i implementacji operacji. 3. Różnorodność sposobów widzenia danych: typowa baza danych posiada wielu użytkowników, z których każdy może potrzebować dostępu do danych w inny sposób, uzyskuje się to poprzez filtry, nazywane perspektywami. 4. Fizyczna i logiczna niezależność danych: fizyczna niezależność oznacza możliwość rozszerzenia lub wymianę sprzętu komputerowego bez wpływu na dane zarządzane przez SZBD, zaś logiczna niezależność separuje nowo wprowadzane dane w taki sposób, aby nie dezaktualizowały istniejących danych oraz nie usuwały wzajemnie niepowiązanych danych.

243 Transmisja danych Dane – informacje, które można przetwarzać za pomocą komputera W czasie transmisji mogą mieć postać:  dynamiczną – impulsy elektryczne na wyjściu komputera,  statyczną – jako utrwalone na maszynowym nośniku informacji – taśma, dysk itp. Do przesyłania danych używa się łącza. Dysk Taśma Nadajnik U kł a d y st y k o w e U kł a d pr ot e k cj i ModemModem Odbiornik ModemModem U kł a d p r o te k cj i U kł a d y st y k o w e  Komputer Schemat łącza telekomunikacyjnego Modem – (modulator-demodulator) – przekształca elektryczne impulsy stałoprądowe w zmiennoprądowe pozwalające na korzystanie z łącza telekomunikacyjnego Układ protekcji – (nadawczej, odbiorczej) – zabezpiecza użytkowników przed błędami podczas przesyłu informacji. Układy detekcyjne – wykrywanie błędów. Układy korekcyjne – poprawianie błędów. Układy stykowe – (nadawcze, odbiorcze) – dopasowują postać dynamiczną sygnału do możliwości łączy np. przez zmianę kodu ze statycznej na dynamiczną.

244 Transmisja danych Jednostka przesyłu – bod Bod = bit/sek Rodzaje wymiany sygnałów: Simpleks – jednokierunkowa Half-dupleks – dwukierunkowa naprzemienna Dupleks – dwukierunkowa jednoczesna Sieci komputerowe – to sieci telekomunikacyjne służące do połączenia różnorodnych urządzeń wymieniających dane cyfrowe. Na sieć komputerową składaja się systemy komputerowe oraz elementy je łączące

245 Transmisja danych  Zadania sieci:  Polepszenie jakości usług informatycznych i zwiększenie ich atrakcyjności dla uzytkownika  Umożliwienie wykonania zadań informatycznych, których realizacja w systemie tradycyjnym jest nieosiagalna lub nieopłacalna  Pełniejsze wykorzystanie zasobów fizycznych i logicznych, oraz zasobów obcych  Zwiększenie konkurencyjności systemu  Dekompozycję dużych, szybko starzejących się moralnie systemów komputerowych, na wiele mniejszych, autonomicznych komponentów podlegajacych niezależnej ewolucji.

246 Transmisja danych Cele sieci:  Podział obciążeń – nadmiary przekazywane do następnych  Współużytkowanie programów  Dynamiczny dostęp do kartotek  Niezawodność  Dostępność (+konieczne zabezpieczenia)  Współpraca między użytkownikami Architektura sieci:  Wsadowe versus konwersacyjne (kryterium dostęp)  Jednorodne versus niejednorodne (kryterium rodzaj sprzętu)  Scentralizowane versus zdecentralizowane (kryterium rodzaj sieci)

247 Transmisja danych Parametry sieci:  Średni czas opóźnień – od momentu udostępnienia danej sieci do momentu jej przetworzenia (sieci lokalne i globalne)  Pojemność informacyjna kanałów  Niezawodność i dostępność  Nakłady inwestycyjne, koszty początkowe i eksploatacyjne  “Przezroczystość” – możliwość transmisji w dowolnej konfiguracji bitów  Bezpieczeństwo informacji Standardowe cechy sieci teletransmisyjnych:  topologia – konfiguracja logiczna połączeń  rodzaje mediów transmisyjnych  model komunikacji użytkowników

248 Transmisja danych Topologia sieci – opis wzajemnych połączeń pomiędzy sprzętem użytkowników nazywanych stacjami sieci:  Wielobok zupełny (mesh) – każda para stacji dysponuje bezpośrednim łączem, na stałe jej przydzielonym. Prosta, niezawodna, o dużej nadmiarowości.  Gwiazda – (star) – połączenie każdej stacji do wspólnego centralnego komutatora, za pomocą indywidualnego łącza. Komunikacja każdej pary stacji odbywa się za jego pośrednictwem.  Pierścień – (ring) – zbiór węzłów, połączonych w zamknięty łańcuch. Poprzez pierścień wiadomość dociera do dowolnej stacji.  Magistrala – (bus) – stacje dołączone są równolegle do łącza transmisyjnego. Jest to rodzaj łącza wielopunktowego, w którym sygnał nadawany przez stację dociera do wszystkich innych stacji.  Drzewo – (tree) – połączenie wielu magistral

249 Transmisja danych

250 Topologia sieci teledacyjnych Wielobok zupełny Gwiazda Pierścień Magistrala Drzewo

251 Transmisja danych Media transmisyjne Medium transmisyjne – fizyczny ośrodek rozchodzenia się sygnałów z nadajnika do odbiornika. Są to: kable zbudowane z przewodów metalowych lub włókien światłowodowych przestrzeń elektromagnetyczna – podczas wykorzystania fal radiowych lub podczerwieni. Typy kabli sieciowych: nieekranowana para skrętna UTP (Unshielded Twisted Pair), ekranowana para skrętna STP (Shielded Twisted Pair), koncentryczne kable miedziane, zwane Ethernet (Coax), światłowody (Fibre Optic).

252 Transmisja danych Cecha UTPSTPKoncentrykŚwiatłowód KosztniskiśredniwyższyDuży Łatwość instalacjiDuża MniejszaMała Pasmo przenoszeniaWąskie SzerszeB.szerokie Podatność na zakłóceniaDużaNiższa Brak Długość segmentu100 m150 m300 m km Szybkość transmisjido 100 Mb/s do 400 Mb/sdo 16 Gb/s Uwaga:  W światłowodach sygnały rozchodzą się tylko w jednym kierunku.  Bardzo trudne jest r ó wnoległe dołączanie się do światłowodu.  W zestawieniu brak połączeń elektrokomunikacyjnych Charakterystyka medi ó w transmisyjnych

253 Transmisja danych Zwielokrotnianie szybkości transmisji (multipleksacja): Zwielokrotnienie częstotliwościowe (FDM – Frequency-Division Multiplexing) - każdy z sygnałów użytkowych służy do zmodulowania innej częstotliwości nośnej Czasowe (TDM – Time-Division Multiplexing) – wykorzystywane jest przy transmisji sygnałów cyfrowych nadawanych z szybkością mniejszą niż dopuszczalna dla danego medium. Podział czsu pomiędzy użytkowników (przeplot) dzieli się na: Synchroniczny – w regularnych przedziałach czasowych Asynchroniczny – bazujący na dynamicznym przydziale luk czasowych w miarę napływu danych od użytkowników. Kodowe (Code-Division Multiplexing) – podział pomiędzy użytkownikami przestrzeni kodowej transmitowanych sygnałów. Transfer pakietowy – korzystamy z niego, gdy przepustowość łącza jest większa niż ilość przesyłanych danych. Informacje są wówczas przekazywane w postaci pakietów ostrukturze i długości zależnej od użytej technologii. Każdy pakiet jest indywidualnie adresowany z czego wynika możliwośc przyłączenia dowolnej ilości użytkowników.

254 Transmisja danych Model systemu otwartego (Międzynarodowa Organizacja Standaryzacyjna _ OSI – podstawowy istniejący standard systemu sieciowego)  Jest to abstrakcyjna architektura systemu sieciowego, składająca się z siedmiu warstw funkcjonalnych, z których każda zawiera odpowiedni podzbiór funkcji służących komunikacji. Każda z nich świadczy usługi dla warstwy wyższej, korzystając z usług warstwy niższej. Komunikacja między warstwami odbywa się poprzez interfejs funkcjonalny. Wyróżniono następujące warstwy:  Fizyczna – służy do ukrycia fizycznego styku z medium transmisyjnym. Następuje w niej przekształcenie poszczególnych bitów w sygnały medium transmisyjnego oraz operacja odwrotna  Łącza danych – ma za zadanie wykryć i skorygować błędy powstałe w czasie transmisji. Rozróżniamy tutaj transmisję synchroniczna oraz asynchroniczną. Zabezpieczenie przed błędami polega zazwyczaj na organizowaniu danych w numerowane bloki oraz przekazywaniu potwierdzeń poprawnego odbioru bloków.  Sieciowa – zapewnia transmisję bloków danych przez sieć komunikacyjną, po odpowiednio dobranych trasach i dostarczanie ich wskazanym klientom  Transportowa – dokonuje podziału wiadomości na bloki oraz zapewnia bezbłędne ich przekazywanie pomiędzy punktami końcowymi bez ich utraty, duplikacji, bądź zmiany kolejności. Kontroluje opóźnienia, priorytety i tajność.  Sesji – odpowiada za przebieg dialogu pomiędzy użytkownikami: określa jego tryb (dwukierunkowy jednoczesny, naprzemienny lub jednokierunkowy), momenty przekazywania danych, punkty i sposób restartu  Prezentacji – dokonuje transformacji kodów i formatów danych, stosowanych przez użytkownika, na kody i formaty stosowane w sieci, w tym np. kompresję oraz szyfrowanie  Zastosowań – świadczy usługi dla użytkowników środowiska modelu systemu otwartego. Może to być transfer zbiorów, poczta elektroniczna lub inne. Ostatecznym efektem realizacji protokułu warstwy zastosowań jest przesłanie danych.

255 Transmisja danych Typy sieci informatycznych  Systemy wieloprocesorowe - MPS (Multi-Processor Systems)  Lokalne – LAN – (Local Area Network)  Miejskie – MAN (Metropolitan Area Network)  Rozległe – WAN – (Wide Area Network)  Cyfrowe abonenckie centrale komutacyjne – CBX/PBX (Computerized/Private Branch Exchange)

256 Transmisja danych Systemy wieloprocesorowe MPS Funkcje systemów wieloprocesorowych Zapewnienie łączności pomiędzy szeregiem wydzielonych funkcyjnie CPU: jednostki centralnie łączone w ramach jednego komputera kilka kompletnych komputerów połączonych razem w jedną logiczną i funkcjonalną całość Procesory mogą korzystać ze specjalnej, wewnętrznej architektury sieci i przy komunikacji zewnętrznej używać odmiennych systemów np. terminalowych czy lokalnych a cały system może też bazować na jednolitym systemie sieciowym. Element centralny dokonujący obliczeń w takim systemie jest nazywany hostem.

257  Może być jeden lub więcej procesorów pracujących równolegle. Zestaw ten współpracuje z szeregiem dedykowanych procesorów obsługi urządzeń zewnętrznych np.:  jednostki organizujące sesje transmisji danych, zwane procesorami czołowymi (front-end processor). Wszystkie dane transmitowane z wydzielonych sesji do hosta oraz w przeciwnym kierunku są sterowane przez to urządzenie,  jednostki zapewniające współpracę z urządzeniami zaplecza, głównie pamięci masowej, zwane procesorami zaplecza (back-end processor),  jednostki sterujące zdalnym dostępem grupy końcówek, zwane koncentratorami (multiplexer). Grupują one dane celem szybszego ich przesyłania i zwiększenia przepustowości łącz,  jednostki sterujące komutacją oraz transmisją danych, tzw. jednostki komunikacyjne (down-line processor). Współpracują one ściśle z procesorem czołowym,  procesory rozproszone (distributed processor). Są to wydzielone funkcjonalnie jednostki komputerowe współpracujące ściśle z jednostką centralną Jest to rodzaj rozszerzenia hostów  procesory urządzeń (device processor). Praktycznie jest to każde urządzenie wyposażone w mikroprocesor, np. terminal, drukarka, stacja dysków. Takie struktury zapewniają szybkie wykonywanie działań i właściwe rozłożenie obciążeń z nimi związanych na szereg układów przetwarzających. Systemami takimi s najczęściej wieloprocesorowe systemy UNIX oraz duże typu mainframe. Rodzaj medium, topologia czy model odniesienia nie są przy tym podejściu do sieci predefiniowane.

258 Transmisja danych Sieci lokalne Sieć lokalna LAN łączy urządzenia cyfrowe zlokalizowane na niewielkim stosunkowo obszarze. Zadanie – przesłanie danych wszelkiego typu pomiędzy różnego rodzaju użytkowników. Założenie – krótkie okresy nadawania ograniczonej porcji informacji (jednego lub kilku pakietów) przedzielone długimi okresami ciszy. Z założenia wynika zastosowanie na ogół jednego połączenia fizycznego, do którego dołączeni są wszyscy użytkownicy. Każde połączenie pomiędzy dwoma użytkownikami biegnie tą jedyną drogą i całkowicie zajmuje medium na czas nadawania. Uniemożliwia to na krótką chwilę nadawanie innym użytkownikom. Użytkownik nadający pakiet transmituje go z maksymalną dopuszczoną dla danego medium szybkością. Decyzja o tym, kto ma w danej chwili nadawać, podejmowana jest kolektywnie przez wszystkie stacje, w wyniku wykonania rozproszonego algorytmu dostępu.

259 Transmisja danych Rodzaje rozproszonych algorytmów dostępu :  Dostęp równoczesny z detekcją kolizji – (CSMA/CD) Każdy węzeł sieci nasłuchuje przed rozpoczęciem transmisji i rozpoczyna nadawanie w chwili gdy nie ma komunikacji. W wypadku kolizji, czyli równoczesnego rozpoczęcia nadawania, jest ona rozpoznawana przez nadający węzeł, który ponawia transmisję po upływie losowo wybranego czasu.  Przesuwania żetonów (Token Passing) – Dostęp do medium jest kontrolowany przez specjalną „ramkę” która jest przekazywana od węzła do węzła przez całą sieć. Węzeł może nadawać dane tylko gdy jest w posiadaniu ramki, dystrybuowanej zgodnie z priorytetami sieciowymi.  Krążących pakietów (Slotted Ring) – Każdy węzeł ma przydzieloną szczelinę czasową, w ramach której może dokonywać transmisji. Śledzi się pakiety będące w ruchu w sieci, z uwzględnieniem ich priorytetów. Przy żądaniu przesłania danych, urządzenie umieszcza wolny „token” i umiejscawia na nim paczkę informacji. Protokoły dostępu (oparte na algorytmach dostępu)  Standardy IEEE (Institute of Electrical & Electronic Engineers):  – Ethernet - z użyciem CSMA/CD.  – Token Bus – z użyciem Token Passing  – Token Ring – z użyciem Token Passing  Standard ANSI (American National Standards Institute):  X3T9.5 – z użyciem wielokrotnego Token Passing – FDDI (Fibre Distributed Data Interface) Każdemu standardowi przyporządkowano określone typy topologii sieciowych, media i sposób odniesienia do standardu modelu otwartego.

260 Transmisja danych Cecha EthernetToken RingFDDI Szybkość transmisji10 MB/s, 100 Mb/s4/16 Mb/s100 Mb/s Medium Światłowód, koncentryk, UTP, STP UTP, STP Światłowód, UTP, STP ZasięgDo 2,5 kmDo 400 m Do 100 km TopologiaMagistrala, gwiazdaPierścień, gwiazdaPodwójny pierścień, gwiazda Por ó wnanie protok o ł ó w sieciowych

261 Transmisja danych Standardy protokołów odpowiadają standardom modelu otwartego:  Warstwa sterowania łączem logicznym – LLC (Logical Link Control),  Warstwa sterowania dostępem do medium transmisyjnego – MAC – (Medium Access Control)  Warstwa fizyczna – PHY (Physical Signalling). Cechy charakterystyczne sieci LAN:  najpopularniejsze i najczęściej używane na świecie,  efektywne i ekonomiczne,  łatwe w montażu i użyciu,  tanie,  otwarte i łatwo modyfikowalne,  elastyczne.

262 Transmisja danych Sieci miejskie  Sieci miejskie MAN (Metropolitan Area Network) umożliwiają przekazywanie danych na duże odległości z równoczesnym zapewnieniem wysokiej szybkości transmisji.  Definiuje je standard IEEE określający je jako sieci pakietowe typu DQDBN Slots – (Distributed Queue Double Bus) z ukierunkowaniem ich rozwoju na systemy o szybkości przesyłu do 140 Mb/s na obszarze do 50 km. Forma własności – sieci publiczne i prywatne  Elementy konstrukcyjne sieci – węzły brzegowe (Edge gateway) i węzły klienta (Customer gateway) Węzły brzegowe działają na terenie operatora sieci wraz z jego łącznikami DQDB do szkieletu sieci MAN. U poszczególnych uczestników sieci znajdują się węzły klienta. Użytkownikowi udostępniają interfejs do sieci. Szkielet sieci może być zrealizowany w konfiguracji „z punktu do punktu” (point-to-point) albo jako „szyna otwarta” (open bus) albo jako szyna w postaci pętli (looped bus).

263 Transmisja danych Bezpieczeństwo danych:  Zabezpieczenie przed nieuprawnionym dostępem,  Zabezpieczenie przeciw skutkom awarii zasilania  Zabezpieczenie przeciw awariom sprzętowym (redundancja węzłów).  Zakres usług sieci MAN :  Usługi w sieci bez nawiązywania stałych połączeń – użytkownicy LAN mają bezpośredni dostęp do DQDB. Dzięki temu kilka sieci LAN odległych od siebie geograficznie i połączonych przy pomocy MAN widziane jest przez użytkowników jako jedna całość, którą w razie potrzeby można administrować centralnie. Dodatkowo do sieci można podłączyć szereg innych urządzeń telekomunikacyjnych.  Izochroniczne usługi z szybkością transmisji 2 Mb/s. Czasami MAN spełnia rolę hybrydowego łącza pośredniczącego, będącego w stanie wspomagać w tym samym środowisku fizycznym zarówno usługi izochroniczne, jak i te, które nie wymagają ustalonych połączeń. Dane synchroniczne mogą być przesyłane za pośrednictwem czasowych kanałów o paśmie przenoszenia od 64 kb/s do 2 Mb/s.  Komutacja dużych masywów danych - SMDS (Switched Multi-Megabit Data Service) – jest to pierwszy światowy standard szerokopasmowej transmisji danych w sieciach typu bezpołączeniowego (w odróżnieniu od sieci typu połączeniowego, w których na czas trwania transmisji zestawiane jest połączenie między nadawcą a odbiorcą) bazującym na szczelinach (slots) i umożliwiającym osiąganie niezwykle wysokiej szybkości transmisji danych. SMDS został wyspecyfikowany głównie w odniesieniu do DQDB. Użytkownik chcąc używać MAN ma do dyspozycji interfejs o przepustowości 2 Mb/s, pozwalający na przyłączenie urządzeń komunikacyjnych przystosowanych do współpracy z SMDS, a także innego rodzaju urządzeń końcowych takich jak: router, repeater czy stacja robocza. Łącza 32 Mb/s mogą być bezpośrednio podłączane do węzła MAN.  Transmisja danych

264 Transmisja danych Jeżeli urządzenie końcowe jest kompatybilne z SMDS, to może korzystać z istniejącej już infrastruktury. W Europie przyjęto następujące znormalizowane szybkości transmisji:  E1 – 2,048 Mb/s  E3 – 34, 368 Mb/s  Amerykańskie normy mówią o:  DS1 – 1,544 Mb/s  DS2 – 44, 736 Mb/s Usługi typu Frame Relay  Frame Relay jest to protokół przekazywania pakietów zorientowanym na stałe połączenia. Przenosi on ramki (frame) o zmiennej długości, pomiędzy użytkownikami dysponującymi stałym połączeniem PVC (Permanent Virtual Circuits). Szybkość połączenia waha się w granicach 64 kb/s do 2 Mb/s.

265 Transmisja danych Sieci rozległe  Sieci rozległe WAN to globalne struktury telekomunikacyjne służące do przesyłania pakietów danych na duże odległości.  Składają się: z węzłów komutacji pakietów połączonych oddzielnymi łączami telekomunikacyjnymi.  Forma własności – istnieją sieci prywatne i publiczne. Sieci publiczne są obsługiwane przez wielkie firmy telefoniczne lub telewizyjne, prywatne przez uczelnie i mniejsze firmy telekomunikacyjne.  Sieciami tymi są przekazywane w jednej wspólnej formie zarówno dane komputerowe jak i dźwięk i obraz.  WAN budowane są przy użyciu najszybszych, dostępnych mediów z użyciem metod multipleksowania ze względu na przeznaczenie tych sieci do przekazywania ogromnych ilości danych w najbardziej ekonomiczny sposób.  Technologią tworzenia publicznych sieci komunikacyjnych jest tzw. ATM – metoda asynchronicznego trybu przesyłania. Dopuszcza ona jako media kable UTP i STP oraz światłowody jednomodowe. Prędkość transmisji wynosi ponad 155 Mb/s.

266 Transmisja danych ATM posiada własną implementację trzech najniższych poziomów modelu otwartego sieci:  warstwę fizyczną,  warstwę ATM  warstwę adaptacji Inne protokoły stosowane w sieciach WAN to : X.25, X.28, X.32 i Frame Relay. Najczęściej spotykanym protokołem jest X.25. Jest to protokół synchroniczny, bazujący na przesyłaniu pakietów pomiędzy użytkownikami połączonymi kanałem logicznym. Sieci WAN, które operowały w Polsce to np.:  POLPAK  EXATEL (TELBANK+TEL-ENERGO)  KOLPAK  NASK  CUPAK  Sieci operatorów komórkowych

267 Transmisja danych EXATEL SA – polski operator telekomunikacyjny. Zarządza światłowodową siecią transmisji danych o długości ok km. Oferuje usługi transmisji danych, dzierżawy łączy, głosowe, internetowe, a także hosting i kolokację. Spółka powstała z połączenia Tel-Energo i Telbanku (fuzja w 2004), operatorów specjalizujących się w obsłudze branż: operatorskiej, bankowo-finansowej i energetycznej.  Podstawowym obszarem kompetencji Spółki jest zapewnienie transmisji danych, w tym szczególnie usług VPN (ang. Virtual Private Network) w oparciu o nowoczesną technologię MPLS (ang. MultiProtocol Label Switching).  Właścicielem 99,938% akcji spółki EXATEL SA jest Polska Grupa Energetyczna S.A., największy podmiot energetyczny w kraju. Pozostała część akcji należy do Związku Banków Polskich i Polskiego Towarzystwa Przesyłu i Rozdziału Energii Elektrycznej. W skład Grupy Kapitałowej EXATEL wchodzą: Niezależny Operator Międzystrefowy Sp. z o.o. (NOM), e-Telbank Sp. z o.o. oraz Energo-Tel SA.  EXATEL zarządza siecią transmisyjną o łącznej długości ok. 20 tys. km i przepustowości w szkielecie DWDM do 9 Tb/s, a w szkielecie IP/ MPLS - 40 Gb/s. Spółka posiada bezpośrednie połączenia z ponad 80 największymi operatorami krajowymi i blisko 70 operatorami zagranicznymi umożliwiającymi transfer danych, tranzyt i terminowanie ruchu głosowego przechodzącego przez Europę Centralną. Spółka posiada ponad 500 węzłów sieci w większych miastach Polski, co odpowiada kluczowym obszarom z punktu widzenia potrzeb biznesu.

268 EXATEL SA – polski operator telekomunikacyjny. Zarządza światłowodową siecią transmisji danych o długości km. Oferuje usługi takie jak głosowe, internetowe i transmisji danych. Spółka powstała z połączenia Tel- Energo i Telbanku, operatorów specjalizujących się w obsłudze branż: operatorskiej, bankowo-finansowej i energetycznej.  Podstawowym obszarem kompetencji Spółki jest zapewnienie transmisji danych, w tym szczególnie usług VPN (ang. Virtual Private Network) w oparciu o nowoczesną technologię MPLS (ang. MultiProtocol Label Switching).  Właścicielem 95% akcji spółki EXATEL SA jest Polska Grupa Energetyczna S.A., największy podmiot energetyczny w kraju. W skład Grupy Kapitałowej EXATEL wchodzą: Niezależny Operator Międzystrefowy Sp. z o.o. (NOM), e-Telbank Sp. z o.o. oraz Energo-Tel SA.  EXATEL zarządza siecią transmisyjną o łącznej długości ok. 20 tys. km i przepustowości w szkielecie DWDM do 9 Tb/s, a w szkielecie IP/ MPLS - 40 Gb/s. Spółka posiada bezpośrednie połączenia z 80 największymi operatorami krajowymi i 60 operatorami zagranicznymi umożliwiającymi transfer danych, tranzyt i terminowanie ruchu głosowego przechodzącego przez Europę Centralną. Ponad 500 węzłów sieci w większych miastach Polski kraju odpowiadające kluczowym obszarom z punktu widzenia potrzeb biznesu.

269

270  POLPAK ( POL ish PA c K et) – sieć pakietowa, zbudowana przez Telekomunikację Polską S.A., udostępniona użytkownikom w 1992 roku. POLPAK, w odróżnieniu od usługi POLPAK-T, działał na bazie protokołu X.25 i wykorzystywany był przede wszystkim do połączeń terminalowych, transmisji danych telemetrycznych i poczty elektronicznej w standardzie X.400. Łącza udostępniane w ramach sieci POLPAK miały przepływności od 64 kbit/s (najczęściej) do 2 Mbit/s (rzadko). Sieć w dalszym ciągu działa, jednak informacje o usłudze zostały usunięte ze strony domowej TP SA.  Użytkownik sieci POLPAK jest połączony z siecią jednotorową linią telekomunikacyjną. Może ona być zestawiona na stałe – dla tzw. abonentów bezpośrednich. Ewentualnie linia jest zestawiana jedynie na czas transmisji danych – za pośrednictwem centrali telefonicznej. Wówczas mamy do czynienia z tzw. abonentem pośrednim, czyli z dostępem poprzez komutowaną sieć telefoniczną. Linia telekomunikacyjna łącząca lokalizację abonenta z danym węzłem sieci POLPAK jest na obu końcach wyposażona w modemy (lub konwertery). Obydwa modemy (lub konwertery) muszą mieć jednakowo ustawiony tryb i prędkość transmisji.  Komputer abonenta powinien umożliwiać jeden z dwóch trybów transmisji – synchroniczny lub asynchroniczny. Dla transmisji synchronicznej niezbędne jest wyposażenie komputerów w sprzęt komunikacyjny (sprzęt i oprogramowanie) pracujący według protokołu X.25 w przypadku abonenta bezpośredniego, a protokołu X.32 w przypadku abonenta korzystającego z komutowanej sieci telefonicznej. Dla transmisji asynchronicznej komputery należy wyposażyć w sprzęt komunikacyjny pracujący według protokołu X.28. Dla komputera typu PC jest to najczęściej program komunikacyjny, wykorzystujący jeden ze standardowych portów komunikacyjnych V.24 (COM1 lub COM2).

271 Sieć składa się z 53 węzłów i swoim zasięgiem obejmuje praktycznie cały kraj. Umożliwia również połączenie z około 140 państwami. Duża dostępność sieci POLPAK pozwala korzystać z niej każdemu użytkownikowi, który wymaga przesyłania danych bez konieczności utrzymywania stałego połączenia z siecią. Pozwala ona, gdy wystąpi taka potrzeba, wysyłać pliki np. z oddziałów do centrali firmy lub do klienta. Sieć POLPAK charakteryzuje się:  jednoczesną transmisją (nadawanie i odbieranie) danych pomiędzy różnymi abonentami pracującymi z różnymi prędkościami oraz według różnych protokołów  zabezpieczeniem gwarantującym wierne przesyłanie informacji  automatycznym dzieleniem na pakiety danych przeznaczonych do przesłania  przesyłaniem od nadawcy do adresata poszczególnych pakietów oddzielnie, z zachowaniem ich kolejności  zestawianiem połączeń w trybie kanałów komutowanych (SVC) lub w trybie kanałów stałych (PVC)  możliwością modyfikacji parametrów transmisyjnych oddzielnie dla każdej "rozmowy" protokołu X.25  pracą abonenta z prędkością od 9,6 kb/s do 2 Mb/s (w większości przypadków do 64 kb/s)  automatycznym przełączaniem łączy wirtualnych  możliwością pracy w zamkniętych grupach użytkowników (CUG)  możliwością utworzenia prywatnych sieci wirtualnych (VPN)

272  Sieć POLPAK zbudowana została na bazie urządzeń systemu ALCATEL 1100 francuskiej firmy ALCATEL CIT. Jest w pełni kompatybilna z międzynarodowymi standardami CCITT: X.25, X.28, X.29, X.32, X.75, Frame Relay. Sieć dzieli dane (strumień informacji) na pakiety i przesyła je z maksymalną szybkością na porcie abonenckim do 2 Mb/s (zwykle od 9,6 kb/s do 64 kb/s). Funkcje sieciowe zapewniają przesyłanie danych drogami zastępczymi (w przypadku awarii drogi podstawowej). Zapewniają tym samym dużą bezawaryjność usługi. Jest to proces automatyczny, niezauważalny dla abonenta. Ponadto, wszystkie duże węzły sieci to węzły klasy Fault Tolerant, składające się z dwóch "połówek", które mogą zastępować się nawzajem, co zapewnia wysoką niezawodność sieci POLPAK. Dzięki niej można z każdego punktu, do którego dochodzi łącze telekomunikacyjne, wysyłać informacje do innego abonenta sieci POLPAK oraz do innych abonentów krajowych i zagranicznych sieci pakietowych X.25. Sieć POLPAK jest bardzo odporna na gorszej jakości łącza dostępowe, co jest niebagatelną zaletą w polskich warunkach  Opłaty za usługę transmisji danych zależy od ilości przesłanej informacji i czasu transmisji, nie zależą natomiast od odległości. Inna taryfa stosowana jest jedynie dla połączeń za granicę. Sieć zapewnia wysoką jakość i dużą niezawodność transmisji

273 Sieć EXATEL  najnowocześniejsza w Polsce światłowodowa sieć szkieletowa o długości 20 tys. km  przepustowość sięgająca 320 Gb/s  punkty styku z sieciami globalnych operatorów na granicach Polski, umożliwiające transfer danych, tranzyt i terminowanie ruchu głosowego przechodzącego przez Europę Centralną  współpraca z operatorami międzynarodowymi pozwalająca na oferowanie szybkiego dostępu do zasobów globalnej sieci Internet  ponad 500 węzłów sieci dające „pokrycie” kraju praktycznie odpowiadające kluczowym obszarom z punktu widzenia potrzeb biznesu (ok. 400 miast i miejscowości)  sprawdzone technologie oraz rozwiązania z zakresu transmisji danych i głosu  gwarancja najwyższej jakości świadczonych usług i optymalnego bezpieczeństwa oferowanych rozwiązań  zapewnienie niezawodności usług oraz elastyczność wobec nawet najbardziej wyspecjalizowanych wymagań Klientów

274 Transmisja danych Centrale abonenckie  CBX (Computerized Branche Exchange) jest najczęściej nowoczesną, cyfrową centralą komutacyjną, umożliwiającą zestawienie między abonentami połączeń cyfrowych. Po zestawieniu partnerzy mogą dowolnie wymieniać dane, tak jakby byli połączeni za pomocą łącza wydzielonego. CBX jest elementem centralnym, który nawet pomimo odpowiednich zabezpieczeń np. zdublowania stanowi wąskie gardło systemu pod względem przepustowości, jak i niezawodności. Wprawdzie sumaryczna przepustowość całego systemu może być znaczna (ilość połączeń szybkość transmisji) to jednak chwilowa szybkość między partnerami jest znacznie ograniczona. Szczególnie widać to przy próbach przesyłania dużych pakietów danych np. grafiki.  Zaletą tych sieci jest możliwość łączenia informacji z różnych źródeł np. komputerów, telefonów, telewizji przemysłowej. Może też świadczyć pewne usługi np.. skrytki głosowe (voice mailbox) - czyli przechowywanie i odtwarzanie cyfrowego zapisu wiadomości - lub nawet konwersję tekstu na mowę. Rodzaj medium, topologia i model odniesienia są uzależnione od rodzaju komutowanej transmisji. Nie są one zatem definiowane dla samego urządzenia.

275 Transmisja danych Protokoły komunikacyjne  Każdy typ przetwarzania połączonego z komunikacją wymaga odpowiedniego oprogramowania sieciowego wspierającego to przetwarzanie. Oprogramowanie to pracuje na 3-5 warstwie modelu OSI. Każdy jego rodzaj – zwany – protokołem komunikacyjnym – definiuje pewien standard komunikacji. Standard komunikacji jest to formalny opis metody wymiany informacji pomiędzy niezależnymi, pochodzącymi od różnych dostawców, urządzeniami. Dzięki ogólnie akceptowalnym i potwierdzonym standardom użytkownicy w ramach danego rozwiązania, mogą wybierać co i od kogo zakupią mając pewność, że elementy dany standard wspierające będą ze sobą współpracowały. Do najpopularniejszych na świecie standardów omawianego typu należy TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol), stosowany przy systemie UNIX, oraz SPX/IPX (Sequenced/Internetwork Packet Exchange) stosowany przy sieci typu Ethernet).

276 Dziękuję za uwagę!


Pobierz ppt "MODUŁY INFORMATYKI DLA BIZNESU Prof. zw. dr hab. Witold Chmielarz Wydział Zarządzania UW."

Podobne prezentacje


Reklamy Google