Ориентированных и объектно ориентированных технологий 1 глава

введение

Модернизация библиотечно-информационной деятельности осуществляется в направлении ее технологизации. Через эту стадию развития прошли или проходят все ныне эффективные отрасли экономики и социальной сферы. Поэтому формирование технологического тезауруса и освоение современных информационных технологий составляет ядро профессиональной подготовки специалистов библиотечно-информационной сферы.

Характерной чертой нашего времени являются интенсивно развивающиеся процессы информатизации практически во всех сферах человеческой деятельности. Они привели к формированию новой информационной инфраструктуры, которая связана с новым типом общественных отношений, с новой реальностью, с новыми информационными технологиями различных видов деятельности. Сердцевиной современных информационных технологий являются автоматизированные информационные системы (АИС), создание, функционирование и использование которых привело к возникновению специфических понятий, категорий, приемов и навыков.

Дисциплина «Информационные технологии» принадлежит к блоку общепрофессиональных дисциплин федерального компонента ГОС по специальности 071201 «Библиотечно-информационная деятельность» и представляет собой теоретическую и практическую основу изучения процесса организации, хранения и обработки больших объемов данных.

Главная цель дисциплины заключается в формировании системного представления об организации, хранении и обработки больших объемов данных с помощью компьютерных средств.

Данная учебная дисциплина служит логическим продолжением изучения курса «Информатика» и служит основой для изучения цикла специальных дисциплин. Она имеет целью освоение студентами технологического подхода к информационной деятельности как способа ее теоретического осмысления и практического внедрения информационных технологий в различные сферы общественной жизни.

Учебник разработан в полном соответствии с учебной программой дисциплины «Информационные технологии».

Структура издания ориентирована на системное изложение учебного материала. В первой главе «Теоретические основы технологии» представлены технологические уровни развития цивилизаций; понятие, свойства и компонентная структура категории «технология»; структура и принципы технологической системы, а также методология технологии как науки. Во второй главе «Информационная технология: понятийная и структурная характеристика» дана краткая характеристика информационных революций; системная характеристика, свойства, основные направления развития и компонентная структура «информационной технологии»; описана информационная технологическая система. В третьей главе «Классификация информационных технологий» представлены различные классификации. В четвертой главе «Информационные системы» рассмотрены основные понятия информационной системы; описаны разновидности, особенности, типы, свойства и специфика информационных систем; представлены разработка, технологии и модели жизненного цикла информационных систем. В пятой главе «Информационные процессы» рассмотрены основные информационные процессы. В шестой главе «Инструментальные средства информационных технологий» описаны технические, программные и лингвистические средства информационных технологий. Седьмая глава «Регламентирующие документы» посвящена рассмотрению основных регламентов информационной деятельности: государственные нормативно-правовые акты, стандарты, нормативная, организационная и технологическая документация. В восьмой главе «Информационные продукты и услуги» определены понятия «информационный продукт» и «информационная услуга», а также их потребительские свойства, классификация и тенденции развития ассортимента информационных продуктов и услуг. В девятой главе «Информационное производство в структуре общественного разделения труда» представлены основные категории и процессы информационного производства. Десятая глава посвящена базовым информационным технологиям.

В конце каждой главы представлены вопросы для самоконтроля. В издании имеется список использованной литературы, на которую в тексте есть ссылки. Основными источниками для написания данного учебника являются издания следующих авторов – И.С. Пилко, И.А. Коноплева, О.А. Хохлова, А.В. Денисова, Ю.Н. Арсеньева, С.И. Шелобаева, Т.Ю. Давыдова, Г.Т. Артамонова, А.П. Яроцкого.

Пособие предназначено для информационных специалистов, студентов библиотечно-информационных, информационных и иных специальностей и специализаций, изучающих вопросы, связанные с информационными технологиями и их применением в различных областях деятельности.

Глава 1

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ

«Технология – особый тип мироощущения, присущий индустриальной и постиндустриальной эпохам»

Д. М. Федяев

1.1. Технологические уровни развития цивилизаций

Одной из общих закономерностей современного этапа развития общества является рост его технологизации, т. е. развитие и широкое распространение различного рода технологий во всех сферах жизни и деятельности человека. Сегодня большинство специалистов утверждают, что все мы живем в индустриальном технологическом обществе, на смену которому идет информационная эра. В последние годы наблюдается усложнение производственных, экономических и социальных процессов. Широкое развитие кооперации и международного разделения труда, появление автоматизированных производств и стремление производителей гарантировать высокое качество своей продукции для обеспечения ее конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках – все это весьма действенные социальные факторы, которые вызвали к жизни развитие и широкое распространение различного вида производственных технологий. Именно технологизация производственных процессов позволила не только обеспечить потребности современного общества в товарах и услугах массового спроса, но и более эффективно использовать природные и материальные ресурсы, энергию, сырье, оборудование, а главное – экономить социальное время, необходимое для реализации производственных процессов [20, 25, 27].

В своем историческом развитии человечество прошло несколько технологических уровней [1, 7]:

• Первый – был основан на применении энергии, силы, навыков и знаний человека как основного источника и основного пользователя инструментов и орудий (первобытное общество).

• Второй – основывался на использовании энергетических возможностей природы, ветра, воды, огня, силы животных (традиционное общество).

• Третий – связывают с изобретением и применением паровых машин и, соответствовавших этому, средств передвижения: паровоза, парохода (эпоха классического или промышленного капитализма).

• Четвертый – связан с промышленным использованием электричества, химизацией производства, использованием двигателей внутреннего сгорания, механизацией основных видов промышленного, сельскохозяйственного труда, с созданием электроники, процессоров, современной вычислительной техники и средств связи (переход от индустриального к постиндустриальному обществу).

• Пятый – представляет собой максимальную автоматизацию всех процессов в промышленности, сельском хозяйстве, добывающих отраслях, образовании, науке, культуре, быту и т. д. В соединении с новейшими биотехнологиями, возможностью создания материалов с заданными свойствами, гарантией экологической безопасности и максимально рациональным использованием земных и космических ресурсов он составляет технологическую основу информатизации и интеллектуализации общества, ведущей к его материальному и духовному благополучию.

1.2. Технология: понятие, свойства,
компонентная структура

Технологическим фундаментом информационного общества являются информационные технологии. Их научное осмысление базируется на теоретической платформе общей технологии. Последняя, в свою очередь, родилась из недр промышленной технологии. Проследим эволюцию понимания и научного осмысления технологии как способа целесообразной и эффективной деятельности.

Технология – сложное и многозначное понятие. В переводе с греческого: techne – искусство, мастерство, умение; logos – слово, понятие, учение. В дословном переводе – это знание (учение) о мастерстве, умении.

В недавнем прошлом отечественные энциклопедические издания и терминологические словари трактовали это понятие преимущественно в двух значениях:

• технология как практическая деятельность – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции;

• технология как наука – научное описание способов производства с целью определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов.

В подобномтолковании область применения понятия «технология» ограничена сферой материального производства, преимущественно промышленного.

В зарубежной справочной и научной литературе понятие «технология» широко используется для характеристики:

а) производственных процессов (химические технологии);

б) сервисных систем (медицинские технологии);

в) оборудования и технических средств (компьютерные технологии);

г) научного инструментария (исследования и проектные разработки).

В промышленном производстве принято понимать под технологией совокупность взаимосвязанных производственных процессов, а также систему правил и документов, регламентирующих производственную деятельность.

Цельпромышленной технологии – повышение качества продукции, сокращение сроков ее изготовления и снижение себестоимости. Промышленная технология обеспечивает преобразование исходного сырья в востребованную обществом продукцию посредством специфических методов и средств производства. В ее структуре различают предметы труда (исходное сырье и материалы), орудия (средства) производства, методы и процессы деятельности, готовую продукцию, отвечающую запросам потребителей (табл. 1). Технологические взаимосвязи исполнителей с предметами и средствами труда в процессе производства определяют конечный результат. Технологическая квалификация специалиста складывается из знаний и умений осуществить производственный процесс, использовать рациональные методы и приемы деятельности, выбрать оптимальные ресурсы и средства, распределить обязанности между исполнителями, оценить качество сделанного и т. д.

Сравнительный анализ технологической и деятельностной структур промышленного производства (табл. 1) со всей очевидностью свидетельствует об их абсолютной совместимости: технологическая структура уточняет, конкретизирует деятельностную.

Таблица 1

С позиций системного (деятельностного) подхода те же компоненты (цель, объекты, процессы, результаты и др.) образуют структуру любой (не только производственной) деятельности. Логично использовать технологическое структурирование для упорядочения других (помимо производственной) видов деятельности, а технологический подход – для их нормализации (регламентации и регулирования).

Осмысление эволюционных и революционных изменений в аграрном секторе, промышленности, сфере услуг, информационной сфере породило технологическое знание о рациональных способах и эффективных средствах научного и практического освоения материального мира. На этом основании различают основные типы человеческой цивилизации: аграрно-ремесленная, индустриальная, информационно-компьютерная (Э. Тоффлер), стадии общественного развития – доиндустриальная, индустриальная, постиндустриальная, информационная (К. К. Колин). Переход к новой, более совершенной технологии, как правило, связан с освоением новых ресурсов (материальных, энергетических, информационных) и обновлением технической базы производства. Технология неосуществима без техники, но не сводится к последней.

Таким образом, наряду с промышленной, получили развитие социальные технологии: информационные, политические, педагогические, социально-культурные и др. А технологический подход стал широко применяться к описанию различных видов деятельности.

В современной (расширительной) трактовке технология может быть определена:

• как целесообразная практическая деятельность– совокупность ресурсов, средств, приемов их использования и способов организации деятельности, обеспечивающих исполнителю воспроизводство определенных продуктов и услуг или достижение иных значимых результатов с заранее заданными параметрами;

• как научное(теоретическое и прикладное) знание,характеризующее эффективные способы деятельности (производства продуктов и услуг);

• как учебная дисциплина,ориентированная на освоение технологических знаний и умений.

Технология как практическая деятельность обладает рядом атрибутов (отличительных признаков):

• целесообразность – достижение планируемого результата с оптимальными затратами;

• процессуальность – алгоритмическое представление деятельности в виде последовательностей процессов и операций;

• организованность – структурная и функциональная упорядоченность, управляемость;

• нормализованность – регламентация процессов деятельности, установление требований к конечным результатам;

• воспроизводимость – гарантированность результата при соблюдении технологических предписаний;

• системность – целостность, взаимосвязь технологических подсистем;

• эффективность – адекватность результатов затратам.

Современная технология включает в себя ряд базовых компонентов:

• инструментальный – технические средства: инструменты, машины, устройства, приборы, аппаратура, технологические линии и производственные участки;

• социальный – люди, задействованные в производстве и располагающие профессиональными знаниями, опытом и квалификацией;

• информационный – научные знания, технологические принципы, приемы и правила, оформленные в виде предписаний, норм и нормативов, технологической документации и других регламентов;

• организационный – комплекс мероприятий, связанных с поиском, анализом, разработкой, внедрением, адаптацией, модернизацией технологических решений, с управлением технологическими процессами.

Технология – категория процессуальная. Она ориентирована на разработку и использование эффективных и экономичных процессов. Это достигается путем:

• предварительного проектирования будущей деятельности;

• расчленения процесса на отдельные составляющие;

• координации и поэтапного осуществления действий;

• надежного ресурсного обеспечения;

• однозначного выполнения требований и предписаний.

Технологизация различных отраслей нематериального производства, социальной деятельности позволяет алгоритмизировать процесс, отработать нормативные модели его реализации и обеспечить гарантированный результат.

1.3. Технологическая система: структура, принципы
функционирования

Технология как организованная практическая деятельность системна по своей природе, характеризуется устойчивыми связями как внутренними (между структурными компонентами), так и внешними (с окружающей средой). Любое налаженное производство (материальное и нематериальное) являет собой технологическую систему.

Технологическая система – совокупность функционально взаимосвязанных предметов труда, средств технологического оснащения и исполнителей, реализующих в регламентированных условиях производство продуктов и услуг с заданными свойствами.

Структуру технологической системы образуют основные элементы (предмет труда, продукт производства) и подсистемы (процессы, ресурсы и средства производства, подсистема управления), а также производственные связи между ними (рис. 1).

Рис.1. Структура технологической системы

Из внешней среды в технологическую систему поступает исходное сырье, которое в процессе производства превращается в предмет труда. Предметами труда могут стать любые объекты реальной действительности (природные ресурсы, продукты человеческой деятельности, энергия, информация и др.), на которые направлены трудовые усилия. В процессе производства – основной подсистеме технологической системы – осуществляется преобразование предмета труда, изменение количественных и качественных параметров (формы, структуры, свойств и т. п.). Результатом процесса производства становится конечный продукт с определенным набором заданных свойств. Именно он в качестве готовой продукции или услуги поступает во внешнюю среду и, будучи востребованным, становится предметом потребления.

В структуре технологической системы различают обеспечивающие подсистемы – ресурсы и средства производства. Ресурсы – это имеющиеся в наличии запасы и средства, которые могут быть использованы при необходимости.

В экономической теории принято различать четыре группы ресурсов производства:

• природные – естественные (созданные природой) силы, вещества, энергоносители, используемые для удовлетворения материальных и духовных потребностей людей;

• материальные – созданные человеком («рукотворные») материалы, вещества, полуфабрикаты, детали, средства производства;

• трудовые – люди, обладающие определенным культурно-образовательным уровнем, профессиональными знаниями и квалификацией;

• финансовые – денежные средства, выделяемые на производственные нужды.

Технологические средства – это часть материальных ресурсов. С их помощью осуществляется воздействие на предметы труда. Это прежде всего техническое оснащение (машины и оборудование, инструменты и приспособления), а также производственные здания и сооружения, технологические линии и участки. Отдельные виды производства используют специфические средства (химические, биологические, фармакологические и т. п.). Ресурсы и часть средств поступают в технологическую систему из внешней среды (от производителей, поставщиков, смежников). Некоторые обеспечивающие средства (технические, программные и др.) могут вырабатываться внутри технологической системы на собственной ресурсной базе.

Рациональную организацию и эффективное функционирование технологической системы обеспечивает подсистема управления. Она осуществляет входной контроль сырья и ресурсов, текущий контроль производства и итоговый контроль качества продукции. Из окружающей среды в подсистему управления поступает информация о потребностях и спросе на производимую продукцию и услуги, а также регламентирующая информация (нормативы, стандарты, технологическая документация). На ее основе регулируется деятельность технологической системы, обеспечивается устойчивое взаимодействие между ее элементами и подсистемами, осуществляется прогноз развития.

Целевая функция любой технологической системы заключается в преобразовании некоторого входного потока (сырья) в выходной (конечный продукт). При этом совершаемые в системе преобразования (характер и содержание процессов деятельности) зависят от ее природы, состава и структуры, целей создания и задач функционирования.

Организованность технологических систем выражается в принципах их функционирования и развития, среди них:

• принцип функциональной специализации – выделение специфических трудовых функций и их закрепление за отдельными исполнителями – характеризует разделение труда, является показателем уровня развития производства;

• принцип интеграции – объединение элементов с одинаковой конечной функцией – характеризует общую тенденцию интеграции технологий, ориентации отдельных производств на широкий ассортимент продукции, предоставление комплексных услуг;

• принцип координации и субординации функций (производственных целей). Конечная цель любой технологической системы – производство качественного продукта (услуги) с наименьшими затратами. В достижении обшей цели каждая подсистема (ресурсов, средств, процессов, управления) выполняет специфические функции (ресурсного обеспечения, выбора адекватных средств производства, соблюдения технологических предписаний, согласования и контроля функционирования всех подсистем). Целостность технологической системы обеспечивается лишь в том случае, если между подсистемами одного структурного уровня налажены связи координации (согласования), а между подсистемами разных уровней – связи субординации (подчинения);

• принцип структурно-функциональной мобильности характеризует необходимость потенциальных изменений в системе (обновление ресурсной базы, технических средств, профессиональных методов и приемов, повышение квалификации персонала), динамизм структурных связей, сменяемость функций элементов и подсистем;

• принцип унификации – ориентация на типовые технологические решения, приведение к единообразию процессов, средств и результатов труда;

• принцип стандартизации – установление единых норм и требований к сырью, полуфабрикатам, материалам, производственным процессам, готовой продукции;

• принцип социальной экспансии – стратегия количественного роста производства, расширения ассортимента продукции, повышения ее привлекательности, завоевания новых рынков сбыта – обязательное условие самосохранения и устойчивого развития.

Жизненный цикл технологической системы складывается из нескольких этапов:

1) исследование;

2) экспериментальная разработка;

3) проектирование;

4) апробация и внедрение;

5) распространение и использование (эксплуатация);

6) замена технологической системы.

Любая технологическая система ориентирована на преобразование исходных материалов в продукты и услуги, необходимые обществу, с наименьшими для данных условий и времени затратами. Достижение этой цели требует сохранения целостности технологической системы (устойчивой структуры) и повышения уровня ее организованности.

1.4. Технология как наука

Стремительное развитие и усложнение технологий конкретных сфер производственной и социальной деятельности со всей очевидностью требуют серьезного научного анализа и осмысления. Таким образом, наряду с естественнонаучным, общественнонаучным знанием, формируется специфическое технологическое знание.

В ряду своих многочисленных толкований технология определяется как научное описание производства, его методология, научная и учебная дисциплина, характеризующая принципы и правила построения производственных процессов. По образному выражению выдающегося социолога и мыслителя современности М. Кастельса, «технология есть использование научного знания для определения способов изготовления вещей в воспроизводимой манере…» [26, с 50].

В содержании технологического знания доминируют понятийная и алгоритмическая составляющие. Понятийные знания характеризуют технологический тезаурус, терминологию, базовые принципы функционирования технологических систем. Алгоритмические (процедурные) знания определяют порядок, методы и средства решения конкретных технологических задач, эффективные способы достижения желаемого результата. В структуре технологического знания преобладают сведения прикладного характера, практической направленности.

Научно обоснованная технология обеспечивает оптимальный характер практической деятельности и оценивается как особый интеллектуальный продукт («know-how»), который осваивается без значительных затруднений. Технологическое знание служит связующим звеном между научными идеями и их практическим воплощением (внедрением в производство). Его регламентирующий, нормативный характер находит выражение в форме предписаний и проектов. Технология как наука, ориентированная на создание системы норм и правил эффективного и экономичного производства, обеспечивает строгую воспроизводимость результатов. Условный критерий технологического совершенствования – отношение результатов к затратам.

Взамен ремесленнических методов стереотипного, интуитивного поведения, действия по аналогии технология как прикладная наука предлагает метод нормализации – создания комплекса технологических норм и правил эффективного и экономичного производства. Рецептурные знания (количественно-качественные параметры ресурсов, средств, процессов и продуктов производства) составляют неотъемлемую часть технологической науки. Она изучает также способы организации технологических систем.

Основателем технологии как самостоятельной науки принято считать И. Бекмана (1739–1811). Исторически первоначально научному осмыслению была подвергнута промышленная технология, которая имела предметом изучения процессы производства признанной обществом продукции. Ее цель – постижение сущности процессов производства, изучение их взаимосвязей и закономерностей развития. Среди решаемых задач: научное обоснование и практическое внедрение наиболее эффективных и экономичных производственных процессов; выявление природных, социальных и технологических закономерностей протекания производственных процессов; выбор и разработка технического оснащения и технологических средств производственных процессов; формирование учебных технологических дисциплин и др.

Специфически технологическим исследовательским методом является операционный анализ (расчленение процесса на составляющие его операции), а также связанные с ним методы технологического проектирования (разработки регламента процесса).

Наконец, промышленная технология имеет развитую терминосистему, закрепленную государственными стандартами: Единая система технологической документации (ЕСТД) и Технологическая подготовка производства (ТПП).

Выработанные промышленной технологией термины и понятия, специфические методы исследования, базовые теоретические положения и вскрытые закономерности производственных процессов постепенно приобретает статус общенаучных.

Базовой теорией технологии как науки об эффективных и экономичных производственных процессах является теория технологических систем. Она обладает большим познавательным эффектом. В ходе продолжительных эмпирических наблюдений и теоретического анализа установлено, что реальная технология (технологическая система) в процессе эволюции проходит три основные стадии развития:

1) период формирования основных принципов и накопления необходимых материально-технических средств;

2) период интенсивного ускоряющегося развития;

3) период замедляющейся эволюции по приближению к предельным физическим и технологическим параметрам.

На протяжении эволюционного развития технологии чередуются фазы ее дифференциации (разделения труда) и интеграции (создания крупных технологических комплексов). Технология сама создает средства для своей эволюции.

Достигнув предельных для данных условий и времени параметров развития, технология подчиняется закону критического уровня: переход на принципиально новый этап технологического освоения действительности требует новых фундаментальных знаний и экспериментальных исследований, открытия дополнительных источников энергии, развития новых средств связи, поиска путей эффективного решения экологических проблем и т. п.

Создание новых конкурирующих технологий не означает, что они обязательно заменят своих предшественников. Традиционные технологии могут перейти в разряд дополняющих. Так, внедрение новых видов телефонной связи – сотовая, мобильная, пейджинговая – не исключает активное использование традиционной, а бурное развитие электронных средств массовой информации – существование печатных каналов ее (информации) распространения. В качестве поддерживающих технологий выступают так называемые «инфраструктурные» технологии: энергообеспечения, ресурсосбережения, обеспечения транспортными средствами, связью и др. Современные технологии достаточно дороги: стоимость технологии изготовления конечного продукта (вещества, материала) несопоставимо дороже стоимости исходных ресурсов.

Объектно ориентированное программирование в 2019

Интересные записи:

• Организация взаимодействия компонентов проекта в scada-системе
• Ориентированных и объектно ориентированных технологий 3 глава
• Ошибки чтения, встречающиеся у учеников i класса.
• Ошибки циклического существования.