Ақпарат теориясы

Мазмұны

 

 

 

 

Кіріспе

Ақпарат теориясы – ақпараттарды жинау, түрлендіру, жіберу, сақтау, өңдеу мен шығару туралы ғылым.

Ақпарат теориясы ықтималықтар теориясы, математикалық статистика, сызықтық алгебра, және математиканың басқа  бөлімдерінің әдістеріне  сүйенеді. Ақпараттар теориясы мен оның әдістері түрлі ақпараттық жүйелердің, яғни функционалдық негізі ақпаратты түрлендіру үдерісі болып табылатын жүйелердің (байланыс жүйесі, теледидарлама, есептеу жүйелері, т.б.), үдерістерін анализдеу үшін кең қолданылады.

Компьютерлік техникада  ақпарат теориясы әдістері ақпаратты қорғау, жүйенің дәлдігі, шапшаңдылығы мен беріктігін бағалау, компьютерлік желінің деректерін жіберудің белгілер мен каналдарын келістіру үшін кең қолданылады.

 

Ақпараттық жүйенің функциялары

Ақпарат жүйесінің мынындай негізгі функциялары бар:

• Ақпаратты енгізу(ақпаратты жинау, басқа ақпараттық жүйелерден ақпаратты қабылдау);
• Ақпаратты өңдеу(ақпаратты сақтау мен іздеу);
• Ақпаратты шығару(адамға көрсету, басқа ақпараттық жүйелерге жіберу).

Ақпараттық жүйе компьютерді  қолдануы міндетті емес. Компьютерлі  емес ақпараттық жүйелердің көптеген мысалдары бар: XVI – XXғғ. бухгалтерлік есептеу жүйелері, кітапханалардың карточкалық тізімдемелері, шығару анықтамалық материалмен (мысалы сілтегішпен) қамтылған кез келген кітап.

Ақпараттық жүйемен  сақталынатын және өңделетін минималды  ақпарат бірлігі жазба деп аталады. Ақпаратты өңдеу кезінде ақпараттық жүйелермен орындалатын операцияның көбісі бірнеше жазбаны бір мезгілде қолданады.

Жазбаның өзі ішкі құрылымды иемденуі мүмкін. Жазбаның құрамдас бөліктері өріс деп аталады. Жазба өңделуі кезінде ақпарат  жүйесі жазбаның барлық өрістерімен жұмыс істейді, бірақ жазбаның кейбір өрісі жазба өңделуіне қатыспайды деген қиял туғызуы мүмкін.

Кез келген ақпараттық жүйеде ақпараттық жүйенің үш функциясы  қатысады. Әр жеке бағдарлама дерлік ақпараттық жүйе ретінде қаралуы мүмкін. Мысалы, мәтіндік процессор ақпаратты енгізуге мүмкіндік береді, ол оны өңдейді, мәтіндік процессорда ақпаратты іздеу мүмкіндігі бар, және әрине мәтіндік процессор ақпаратты шығара алады.

 

Ақпарат жүйесінің пәндік аймағы

Ақпараттық жүйелер  ешқашан өз-өзімен бар болмайды. Олар әрқашан адамның белгілі бір әрекетімен байланысты болады: ракетаның траекториясын есептеуімен, ұшақтың қозғалысын басқаруымен, ауруға енгізілетін дәрінің мөлшерлеуімен, еңбек ақының есептеуімен, мүлік есебімен, веб-парақтардың іздеуімен, археологиялық нысандарды қалпына келтіруімен және т.б.

Ақпараттық жүйелермен (және тек қана солармен) тікелей байланысатын қызметтің негізгі болуы сирек кездеседі(тек егер мекеме ақпараттық жүйелерді сүйемелдеу мен/немесе шығарумен ғана айналыспаса). Ақпараттық жүйе әрқашан адамның/мекеменің негізгі қызметіне тек қызмет көрсетеді. 
Көбінесе мекемеде бірнеше ақпараттық жүйе пайдаланылады. Мысалы, кітапханада кітапханалық ақпараттық жүйе (оқырмандар есебі, электронды каталог, кітап берілу есебі, т.б.) және кадрлік-бухгалтерлік жүйе(кадрлер бөлімі, жалақы есебі) жұмыс істей алады.

Ақпараттық жүйе мен  ол қызмет көрсететін қызмет арасындағы тығыз байланыстың болуы ақпараттық жүйенің пәндік аймағы – осы ақпараттық жүйемен байланысқан қызметтің нысандары мен осы нысандардың арасындағы қарым-қатынас – жайлы айтуға мүмкіндік береді. Осылайша кітапханалық ақпараттық жүйеде пәндік аймақтың нысандары болып басылымдар(кітаптар, журналдар, музыкалық жазбалар,т.б.), жазбалардың сақталу құралдары, оқырмандар және т.б.табылады. Ал кадрлік-бухгалтерлік ақпараттық жүйесінде пәндік аймақтың нысандары болып қызметкерлер, лауазымдар, жұмыс уақыты, салықтар және т.б. табылады.

 

Ақпараттық жүйе ұстанымдары

Жүйе ретінде бір мезгілде бір тұтас та, қойылған мақсаттарға жету мақсатымен біріккен әртектес элементтердің жиынтығы да болып қарастырылатын кез келген нысанды түсінеді.

«Жүйе» сөзіне «ақпараттық» сөзінің қосылуы оның құрылу мен функционалдылығының  мақсатын айқындайды.

Ақпараттық  жүйе – бұл басқару мақсатына жету үшін ақпараттың сақтау, өңдеу және шығару үшін қолданылатын әдістер, құралдар мен қызметкерлердің байланысқан жиынтығы.

Қазіргі кездегі  жағдайларда ақпаратты өңдеудің негізгі техникалық құралы персоналды компьютер болып саналады.

Қазіргі ақпараттық жүйелердің көбісі ақпаратты емес, деректерді өңдейді. Сондықтан оларды деректерді өңдеу жүйелері деп жиі атайды.

Тиімді ақпараттық жүйелерді құрудың ең маңызды  ұстанымдары болып келесілер  саналады:

• Интеграция ұстанымы, жүйеге кірігізілген өңделетін деректер есептердің үлкен санын есептеуге қайта-қайта қолданылады.
• Жүйелік ұстаным, басқарудың барлық сатыларында шешім қабылдауға қажетті ақпаратты алу үшін түрлі көріністе деректерді өңдейді.
• Кешенділік ұстаным, ақпараттық жүйенің функционалдылығының барлық сатысында түрлендіру тәртіптерін механизациялайды және автоматтандырады

Ақпараттық жүйелердің құрылымын  оның ішкі жүйелер деп аталатын жеке бөліктерінің жиынтығы құрайды.

Функционалды ішкі жүйелер басқару ақпаратын алудың модельдері, әдістері мен алгоритмдерін қолдап іске асырады.

Функционалды ішкі жүйелердің құрамы әр түрлі және ақпараттық жүйені қолдану  аймағына, басқаруына байланысты болады.

 

Ақпараттық жүйенің үдерістері

Кез келген мақсатты ақпараттық жүйенің жұмысын қамтамасыз ететін үдерістерді мынандай блоктардан тұратын сызба ретінде көрстеуге болады:

• Сыртқы немесе ішкі көздерден ақпарат енгізу;
• Енгізу ақпаратты өңдеу мен оны ыңғайлы түрде ұсыну;
• Басқа жүйеге жіберу немесе тұтынушыға ұсыну үшін ақпаратты шығару;
• Кері байланыс – бұл кіріс ақпаратын өңдеу үшін берілген мекеменің адамдарымен қайта өңделген ақпарат.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ақпарат жүйесімен есептелетін  негізгі есептер. Ақпараттық жүйелер мысалдары.

• Деректерді түсіндіру (интерпретация данных). Нәтижелері келісімді және түсінікті болатын деректердің мағынасын анықтау үдерісі. Әдетте деректердің көп нұсқалы анализі ескеріледі.
• Диагностика. Белгілі бір жүйенің жарамсыздығын табу немесе нысанның белгілі бір нысандар класымен арақатынас үдерісі. Жарамсыздық – бұл нормадан ауытқу.
• Мониторинг. Негізгі міндеті – кез келген параметрлердің мүмкін шектерден тыс шығу дабылы мен реалды уақыттағы деректердің үздіксіз интерпретациясы.
• Жобалау. Ол белгілері алдын ала анықталған нысандарды құру сипаттамаларынан құралған.
• Болжамдау. Берілген деректерді анализдеу бойынша кейбір оқиға мен құбылыстардың салдарын болжауға мүмкіндік береді.
• Жоспарлау. Кейбір функцияларды орындай алатын нысандарға жататын қызметтердің жоспарларын табу.
• Оқыту. Белгілі бір пәнге үйрету үшін компьютерді қолдану.  Оқыту жүйелері белгілі бір пәнді ЭЕМ арқылы оқу кезіндегі қателерді диагностеуден өткізіп, дұрыс шешімдерді көрсетеді.
• Басқару. Белгілі бір пәндік ережені қолдайтын ұйымдасқан жүйенің функциясы.
• Шешім қабылдаудың тірегі. Шешім қабылдау үдерісін жеңілдететін қажетті ақпарат пен ұсыныстармен шешім қабылдайтын үдерістер жиынтығы.

 

Синтез есебінің анализ есебінен негізгі  айырмашылығы

Синтез есебінің анализ есебінен негізгі  айырмашылығы мынада – егер анализ есептерінде шешімдердің көбісі саналып шығып жүйеге қосылуы мүмкін болса, синтез есептерінде шешімдердің көбісі шектелмеген және ішкі мәселелер мен компонетнттердің шешімдерінен құралады. Анализдің есептері: деректердің интерпретациясы, диагностика, шешімдер қабылдауды қолдау; синтез есептеріне жобалау, жоспарлау, басқару жатады. Қиыстырылғандар: оқыту, мониторинг, болжамдау.

 

Жүйе	Жүйе элементтері	Басты мақсаты
Мекемелер	Адамдар, құралдар, материалдар, ғимараттар, т.б.	Тауарларды өндіру
Компьютер	Электронды және электромеханикалық элементтер, байланыс линиялары, т.б.	Деректерді өңдеу
Телебайланыс жүйесі	Компьютерлер, модемдер, кабельдер, желілік  бағдарламалық қамтамасыздандыру	Ақпараттарды жіберу
Ақпараттық жүйе	Компьютерлер, компьютерлік желілер, адамдар, ақпараттық және бағдарламалық қамтамасыздандыру	Кәсіптік ақпаратты өндіру

 

 

 
Ақпараттық жүйенің салалануы

Ақпараттық жүйелерді іске асыратын есептің 3 типі бар: құрылымдық (нысандандырылатын),  құрылымдық емес (нысандандырылмайтын) және жартылай құрылымды.

Құрылымдық (нысандандырылатын) мәселе – элеменеттердің барлығы және олардың арасындағы байланыстар белгілі. Осындай есепте оның мазмұнын  шешімнің нақты алгоритмі бар математикалық модель ретінде көрсетуге болады. құрылымдық мәселелерді шешуде ақпараттық  жүйені қолдану олардың шешімдерінің толық автоматтандырылуын қамтамасыз етеді.

Құрылымдық емес (нысандандырылмайтын) мәселе – элеменеттерді белгілеу  мен олардың арасындағы байланыс орнатуға мүмкіндік жоқ. Бұл мәселелелерді шешу алгоритм құрау мен математикалық сипаттаманы құрудың мүмкінсіздігінен үлкен қиындықтармен байланысты болады. Ақпараттық жүйелерді қолдану мүмкіндіктері аз.

Практикада толық құрылымды  мен мүлдем құрылымды емес мәселелер  аз. Есептердің көбісінде олардың  тек бір бөлігі мен арасындағы байланысы ғана белгілі. Осындай есептер жартылай құрылымды деп аталады. Бұндай жағдайларда ақпараттық жүйені құруға болады. Осында алынатын ақпарат белгілі бір рөл ойнайтын адаммен талданады. Мұндай ақпараттық жүйелер автоматтандаралған болып саналады, себебі олардың жұмыс ісіне адам қатысады.

Ақпараттық жүйелер түрлі негіздер бойынша салаларға бөлінеді.

Жартылай құрылымды есептерді  шешуге қолданылатын ақпараттық жүйелер 2 түрге бөлінеді:

• Басқару есебін құрайтын және деректерді өңдеуге (іздеу, іріктеу, фильтрлеуге) бағытталған;
• Шешімнің мүмкін баламаларын құрастыратын

 

 

Қолданылған әдебиет

1. В.А.Капустин. Информационные системы: Общие характеристики информационных систем. Курс лекций.
2. Гринченко А.Г. Теория информации и кодирование: Учебн. пособие. – Харьков: ХПУ, 2000.
3. Куприянов М.С., Матюшкин Б.Д. – Цифровая обработка сигналов: процессоры, алгоритмы, средства проектирования. – СПб: Политехника, 1999.
4. Хемминг Р.В. Цифровые фильтры: Пер. с англ. / Под ред. А.М. Трахтмана. – М.: Сов. радио, 1980.
5. Сиберт У.М. Цепи, сигналы, системы: В 2-х ч. / Пер. с англ. – М.: Мир, 1988.
6. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. – 1104 с.
7. Kalinin, V.I. Microwave & Telecommunication Technology, 2007. CriMiCo 2007. 17th International Crimean ConferenceVolume, Issue, 10–14 Sept. 2007 Page(s):233 – 234
8. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра. Пер. с англ. – М.: Радио и связь, 2000.
9. Игнатов В.А. Теория информации и передачи сигналов: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1991;