Информационные технологии. 2-е издание. Учебное пособие - читать онлайн

• Понятие технологического процесса обработки информации, классификация технологических процессов;

• Операции технологического процесса, их классификация. Процедуры технологического процесса обработки информации.

• Технические средства формирования первичной информации, передачи данных, хранения, поиска и обработки информации.

• Этапы технологического процесса обработки данных.

• Оформление технологического процесса: схема данных, схема работы системы, схема взаимодействия программ.

3.1. Технологический процесс обработки информации и его классификация

Внедрение и эффективное функционирование информационных технологий зависит от организации технологического процесса обработки информации на экономическом объекте.

Технологический процесс преобразует информацию, начиная с момента возникновения исходных данных и заканчивая получением ожидаемых результатов.

Построение технологического процесса обработки информации на предприятиях или в организациях определяется следующими факторами:

• особенностями обрабатываемой информации;

• типами решаемых задач;

• объемом обрабатываемой информации;

• требованиями к периодичности, срочности и точности обработки данных;

• соответствия временным регламентам взаимодействия производственных процессов и их элементов;

• типами, количеством и характеристикой технических средств обработки информации и т. д.

Эти факторы ложатся в основу организации технологического процесса, который включает перечень последовательности и способов выполнения операций, порядка работы специалистов и средств автоматизации, организацию рабочих мест, установление временных регламентов взаимодействия и т. д.

Технологический процесс обработки информации – это совокупность операций, осуществляемых в определенной последовательности с начального момента возникновения информации до получения результатных данных.

Организация технологического процесса должна обеспечить его экономичность, комплексность, надежность функционирования, высокое качество работ и т. д. Это достигается использованием системотехнического подхода к организации технологии обработки информации, которая строится на следующих принципах:

• интеграция обработки информации и возможность работы специалистов в условиях эксплуатации автоматизированных банков данных (АБД);

• распределенная обработка данных на базе развитых систем передачи информации;

• рациональное сочетание централизованного и децентрализованного управления посредством соответствующей организации технологического процесса обработки информации;

• моделирование и формализованное описание данных, операций их преобразования, функций и автоматизированных рабочих мест специалистов;

• учет конкретных особенностей экономического объекта, в котором реализуется информационная технология.

Технологические процессы обработки информации различаются составом и последовательностью операций, степенью их автоматизации, т. е. долей машинного и ручного труда, надежностью их выполнения и т. д. При этом надежность обработки информации в технологическом процессе реализуется качеством выполнения основных операций и наличием разнообразных средств контроля.

В соответствии с этим выделяют большое количество технологических процессов обработки информации, которые можно классифицировать по различным признакам, приведенным в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Классификация технологических процессов

В основу выбора типа технологического процесса обработки информации должна быть положена эффективность функционирования экономического объекта для достижения стратегических целей бизнеса.

В этом случае информационная технология в целом должна обеспечивать развитие бизнеса, его управляемость и качество, конкурентоспособность, снижение стоимости выполнения бизнес-процессов и т. д., а технологический процесс обработки информации должен поддерживать управленческую деятельность подразделений и структур предприятий и организаций, ложиться в основу управления информационными потоками экономического объекта.

3.2. Операции технологического процесса обработки информации, их классификация

Основным элементом технологического процесса является операция. Операции технологического процесса можно классифицировать по различным признакам, представленным на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Классификация операций технологического процесса обработки информации

В соответствии с представленными классификационными признаками можно выделить следующие виды операций технологического процесса обработки информации.

1. Цель и место выполнения технологических операций. Выделяют четыре основных класса операций, которые отличаются, прежде всего, трудовыми и стоимостными затратами, связанными с их реализацией, целью и местом выполнения.

Первый класс включает операции по получению первичной информации, которая отражает состояние процессов в подразделениях промышленных предприятий, занятых производственной деятельностью. К данному классу операций относятся:

Операция технологического процесса – это комплекс действий по преобразованию информации, имеющих законченный характер.

• сбор первичной информации, т. е. получение количественной характеристики показателей (например, количество изготовленных деталей, показания датчиков и счетчиков и т. д.);

• регистрация первичной информации, т. е. нанесение полученной информации на материальный носитель;

• передача первичной информации от места возникновения к месту обработки.

Операции первого класса выполняются в основном на рабочих местах в производственных подразделениях вне места обработки информации. Данные операции являются самыми трудоемкими (до 50 % трудовых затрат от трудоемкости всего технологического процесса обработки информации), дорогостоящими и дают наибольший процент ошибок в получаемых данных.

Второй класс включает операции ввода данных в ЭВМ. В процессе ввода возможна организация непосредственной передачи данных в вычислительную машину или перенесение первичной информации на промежуточные машинные носители, а затем занесение данных в ЭВМ. К этому классу задач относятся:

• прием, контроль и регистрация данных в пункте обработки информации;

• ввод данных в ЭВМ;

• контроль ошибок и загрузка данных в информационную базу;

• ведение информационной базы, включая такие операции, как корректировка информации, внесение дополнений и т. д.

Данный класс отличается достаточно высокой трудоемкостью (до 40 % от трудоемкости всего процесса) и большим количеством допускаемых ошибок.

В современных информационных технологиях операции первого и второго классов совмещаются, когда в процессе сбора и регистрации первичной информации выполняется непосредственный ввод данных в ЭВМ.

Третий класс включает операции обработки данных в ЭВМ и получения результатной информации. Данный класс характеризуется наибольшей степенью автоматизации процессов, наименьшей трудоемкостью (5 % от трудоемкости всех операций технологического процесса обработки информации) и наименьшим количеством допускаемых ошибок.

Четвертый класс операций ориентирован на обеспечение достоверности, своевременности получения и полноты результатной информации.

К основным операциям четвертого класса относятся:

• анализ и контроль полученных результатных данных;

• выявление и исправление ошибок по причине неправильности введенных исходных данных, сбоев в работе машины, ошибок пользователя, оператора или программиста.

Трудоемкость четвертого этапа составляет до 5 % от трудоемкости всех процессов. Обычно этот класс операций выполняется при сложной аналитической обработке данных.

2. Степень автоматизации. Все технологические операции можно разделить на следующие классы:

3. Этапы выполнения. Данный классификационный признак связан с делением технологического процесса на этапы, в разрезе которых операции делятся на следующие виды:

4. Выполняемые функции в технологическом процессе. Основные технологические операции по выполняемой функции в технологическом процессе можно разделить: на рабочие операции и контрольные.

Рабочие операции в зависимости от характера выполнения подразделяются на следующие виды:

Пассивные операции, не связанные с обработкой данных (например, операции ввода-вывода, передачи и т. д.)

Активные операции, связанные с логической или арифметической обработкой информации

Контрольные операции в зависимости от метода организации контроля, можно объединить в группы по следующим признакам:

Информационная процедура – это совокупность однородных операций над информацией, связанных определенным образом.

Операции технологического процесса могут выполняться как самостоятельно, так и объединяться между собой, образуя процедуры обработки данных, например, достаточно часто операции сбора и регистрации информации или обработки и вывода данных объединяют в единые процедуры (рис. 3.2). При этом технологический процесс обработки информации можно рассматривать как выполнение информационных процедур с помощью комплекса технических средств. Последовательность выполнения процедур строго не фиксирована и зависит от многих причин, причем в конкретных условиях управления процедуры могут многократно повторяться.

Рис. 3.2. Взаимосвязь операций и процедур обработки данных

Операции каждого этапа технологического процесса могут быть реализованы в зависимости от требований, предъявляемых к технологии обработки данных. Реализация операций производится специализированными техническими средствами, к которым предъявляются следующие основные требования:

• обеспечение выполнения операций с минимальными трудовыми затратами, с заданной точностью и достоверностью;

• возможность агрегируемости устройств с целью наращивания комплекса технических средств для получения заданной производительности обработки данных;

• соответствие производительности всех устройств технологического процесса обработки информации;

• ориентация на типовые технические срества реализации операций технологического процесса;

• обеспечение высокой надежности работы устройств;

• минимальные капитальные затраты на приобретение и эксплуатацию технических средств.

3.3. Средства реализации операций обработки информации

Для реализации операций технологического процесса обработки информации используются специализированные технические средства, типы которых представлены на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Средства реализации операций технологического процесса

I. Средства формирования первичной информации

Для формирования первичных данных в информационных технологиях используется разнообразный набор технических средств сбора и регистрации информации, в которых зачастую совмещаются обе вышеуказанные операции. Различают следующие группы устройств, представленных на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Средства формирования первичной информации

1. Средства сбора первичной информации служат для подсчета затраченного времени, результатов труда человека, работы и простоев оборудования и т. д.

Полуавтоматический и автоматический способы сбора информации применяются для получения массовой информации в производственных цехах.

Выделяют два метода сбора первичной информации:

в режиме реального времени;

в регламентном режиме.

Для режима реального времени характерен периодический опрос удаленных пунктов регистрации первичной информации, находящихся на рабочих местах. Опрос и передача информации на центральную ЭВМ вычислительного комплекса для учета, контроля выработки продукции и выдачи нового задания выполняются автоматически (рис. 3.5).

Режим реального времени – это режим обработки данных, при котором обеспечивается взаимодействие вычислительной системы с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания этих процессов.

Рис. 3.5. Метод сбора информации в режиме реального времени

Метод сбора первичной информации в регламентном режиме – это метод, при котором передача информации осуществляется с удаленных пунктов по мере накопления информации или по окончании некоторого периода времени, например, смены (рис. 3.6.).

К средствам сбора первичной информации можно отнести мерную тару, часы, весы, измерительные приборы, счетчики, датчики, регистраторы, системы автоматического сбора и регистрации информации и т. д.

В качестве мерной тары на предприятиях используются различные ящики, коробки, кассеты и другие приспособления для подсчета различных видов деталей.

Регламентный режим – это режим обработки данных, при котором обработка информации производится в заранее определенные сроки (по регламенту).

Рис. 3.6. Метод сбора первичной информации в регламентном режиме

Весы бывают настольные, автоматические и специального назначения (почтовые, транспортные, крановые, конвейерные, порционные и т. д.).

Часы различают общего и специального назначения. На предприятиях обычно используют электрические или электронные первичные и вторичные часы общего назначения. Первичные часы устанавливаются в диспетчерских пунктах, вторичные – в функциональных подразделениях. Все вторичные часы срабатывают от импульсов, поступающих с первичных часов.

Часы специального назначения могут иметь сигнализацию для оповещения или регистрирующие устройства для записи времени на машинные носители информации.

Измерительные приборы используют для измерения различных параметров производственных процессов (электротехнических, акустических, химических и т. д.). Такими устройствами являются, например, измерители потоков (расходомеры), когда объектами измерения являются жидкость или газ. Примером может служить топливомер на автоматизированной АЗС, используемый для измерения отпуска количества горючего.

Счетчики служат для подсчета различных физических величин (объема вырабатываемой продукции, машинного времени, расхода электроэнергии и т. д.). Счетчики также можно использовать для определения размеров изделия, накопления информации и т. д. Обычно счетчики применяют в тех случаях, когда производство имеет крупносерийный или массовый характер. Счетчиками оснащаются производственные автоматы, штамповочные прессы, маркировочные машины и т. д.

Датчики используются для непосредственного восприятия информации и преобразования ее в форму, пригодную для передачи на другие устройства. По функциональному назначению и принципу работы они весьма разнообразны. Например, датчики первичного учета бывают двух видов:

Датчики выработки сигнализируют, например, о передвижении продукции по конвейеру.

Датчики работы вырабатывают сигнал, например, в момент включения и выключения станка.

Регистраторы применяют для автоматической регистрации результатов измерения на материальном носителе информации. Данные на регистраторы обычно поступают от датчиков. В процессе регистрации информации осуществляется идентификация всех компонентов, участвующих в хозяйственных операциях, указывается количественная характеристика процесса, выявленная при съеме информации, а также выполняется привязка всей записи ко времени.

Регламентный режим – это режим обработки данных, при котором обработка информации производится в заранее определенные сроки (по регламенту).

Идентификация компонентов хозяйственной операции (станка, рабочего, детали и т. д.) – это определение кода конкретного компонента, который может быть числовым, алфавитным или смешанным. Код может быть введен в документ:

• вручную по классификатору;

• с помощью специального считывающего устройства (сканера), читающего штрихкод, нанесенный, например, на деталь;

• путем выборки из списка кодов и наименований компонентов. Этот код хранится в оперативной памяти регистрирующего устройства.

Системы автоматического сбора и регистрации информации в основном используются на предприятиях с массовым характером производства. Они позволяют осуществлять учет и контроль работы оборудования и выпускаемой продукции.

К этой категории относятся устройства регистрации производства, имеющие в своем составе пульты ввода информации с рабочих мест, счетчики единичных сигналов, устройства памяти и т. д.

2. Специализированные средства сбора и регистрации информации. К ним относятся самые разнообразные устройства, использующиеся в различных отраслях экономики. Конструкция и эксплуатационные характеристики этих устройств учитывают специфику и условия работы пользователей. К подобным устройствам относятся машинки для счета банкнот, средства безналичного денежного обращения с использованием пластиковых карт, электронные весы, электронные кассовые терминалы и др.

Средства организации безналичного денежного обращения на основе кредитных карт (КК) позволяют оплачивать, не пользуясь наличными деньгами, различные товары и услуги (телефонные разговоры, проезд в метрополитене и др.). В настоящее время наиболее употребительны три вида КК:

• с магнитными полосками;

• с памятью на микросхемах;

• содержащие микропроцессор, полупостоянную и оперативную память, схему защиты (так называемые интеллектуальные карты).

Электронные весы получили наибольшее распространение в торговых организациях. С их помощью можно выполнять следующие операции:

• взвешивания упаковки с товаром;

• перемножение веса на цену;

• печать этикетки со стоимостью упакованного товара;

• передачу сообщений персональному компьютеру, который осуществляет учет движения товаров;

• прием от компьютера сведений об изменении номенклатуры товаров и цен;

• накопления данных о выполненных взвешиваниях и т. д.

Такие весы могут использоваться как автономно, так и в составе системы учета движения товаров в магазине.

Электронные кассовые терминалы позволяют выполнять следующие операции:

• регистрацию продаж с определением общей стоимости проданных товаров;

• прием данных с клавиатуры, с электронных весов, от сканера штрихкодов, от считывателя магнитных карт;

• корректировку регистрации с возвратом денег;

• расчет промежуточных итогов, подсчет сдачи;

• прием платы наличными деньгами или кредитными картами;

• пересчет платы в другую валюту;

• расчет налогов, скидок;

• ведение денежных и операционных регистров;

• запись итоговых показаний регистров в фискальную память со сроком хранения до 10 лет;

• выдачу отчетов;

• выдачу данных в канал связи и на машинный носитель.

В памяти такого устройства могут храниться данные по 10 000 товарам. Один аппарат могут использовать до 99 кассиров. Первичные данные о продажах фиксируются на машинных носителях и могут быть использованы в системе управления магазином.

3. Технические устройства формирования документов

Технические средства, используемые для составления и изготовления документов, делятся на два вида, представленных на рис. 3.7.

К рукописным устройствам составления документов относятся различные виды пишущих ручек. Выделяют следующие наиболее часто используемые виды пишущих ручек:

Рис. 3.7. Технические устройства формирования документов

• ручки перьевые;

• ручки шариковые;

• ручки с капиллярным пишущим стержнем (фломастеры)

• ручки с пишущим узлом;

• ручки с мягким стрежнем, пропитанным чернилами или специальной краской (маркеры).

Кроме того, в настоящее время созданы ручки, которыми можно писать в полной темноте, поскольку в их корпус вмонтирована специальная электролампочка, работающая от миниатюрной батарейки, а также существуют ручки со встроенным фотоэлементом, воспроизводящим запись цифр и математических знаков, попадающих на микроскопическое вычислительное устройство, расположенное также в пере.

По существующим стандартам при составлении документов допускается использование любого типа пишущих ручек синего или черного цвета.

К машинописным средствам составления документов относятся:

1. Пишущие машинки.

2. Организационные автоматы.

3. Диктофонная техника.

4. Адресовальные машины.

5. Маркировальные машины.

6. Штемпелевальные устройства.

Пишущая машинка — это техническое устройство, предназначенное для составления и изготовления текстовых документов.

По принципу действия пишущие машинки делятся на три основные вида:

Совершенствование электронных пишущих машинок приводит к уменьшению их размеров, увеличению емкости запоминающих устройств, возможности подключения к локальной вычислительной и телефонной сети, использованию многоцветной печати, внедрению многофункциональных систем подачи бумаги и речевого ввода информации.

Организационный автомат — это агрегированный комплекс электромеханических и электронных устройств, предназначенных для автоматизации процесса составления, редактирования и изготовления текстовых и табличных документов. Они включают в себя быстродействующие печатающие устройства, различные запоминающие устройства, микропроцессоры или иные устройства управления и дисплеи.

Функциональные возможности организационных автоматов шире, чем у электронных пишущих машинок. Они характеризуются большими объемами оперативной памяти, позволяющей хранить до 1000 страниц текста, высокой емкостью внешней памяти, возможностью более удобного редактирования, приближающегося к возможностям компьютерных редакторов. В настоящее время организационные автоматы практически вытеснены персональными компьютерами.

Диктофон — это устройство для магнитофонной записи речи с целью воспроизведения ее как в обычном режиме, так и в режиме диктовки.

В зависимости от назначения и области применения используются различные модели диктофонов, отличающиеся качеством и продолжительностью записи, типом и размерами звуконосителя, набором выполняемых функций, диапазоном воспроизводимых частот, возможностью записи от встроенного или внешнего микрофона, наличием дистанционного управления, внешними габаритами и весом.

Обычно диктофоны классифицируют по типу звуконосителя. В этом случае выделяют три следующих основных вида:

Диктофонную технику целесообразно применять в качестве промежуточного звена регистрации информации при создании машинописных документов. По статистике затраты труда на составление документа с промежуточной диктовкой текста на диктофон и последующей печатью с диктофона в 2–3 раза меньше, чем при рукописной подготовке и последующей печати с черновиков.

Адресовальные машины – это специальные устройства, которые позволяют впечатывать постоянную информацию с помощью специальных пластинок или печатных форм (матриц). Материалом для матриц может служить металл, пластмасса, фольга. Матрицы из металла и пластмассы печатают на специальных штамповальных машинах.

Адресовальные машины широко используются для впечатывания в документы локальных фрагментов текстов, чаще всего стандартных: адресов клиентов, заголовков счетов, заявлений, извещений, платежных документов. Адресовальная машина копирует на документы или на этикетки для последующей наклейки фрагмент текста, оперативно выбираемый из большого числа текстов, хранящихся либо в памяти машины, либо в виде печатных форм в картотеке штемпелей и шаблонов, часто вставленных для удобства ручного выбора в разноцветные стандартные рамки. В адресовальных машинах используются специальные формы для плоской, а иногда и высокой печати. Тексты для распечатки могут быть также получены из компьютера.