Тема уроку. Інформаційні системи, їх види. Апаратне та програмне забезпечення інформаційної системи.
Мета:

• сформувати в учнів основні поняття інформаційної системи, апаратного і програмного забезпечення;
• розглянути:
  • етапи розвитку та сфери застосування інформаційних систем,
  • різновиди інформаційних систем,
  • структуру інформаційної системи;
• спонукати учнів до творчої активності, стимулювати інтерес до предмету;
• формувати уміння планувати послідовність дій для досягнення поставленої мети q застосовувати раніше отримані знання при вивченні нового матеріалу.

Після вивчення матеріалу учень:

• описує поняття, етапи розвитку та сфери застосування інформаційних систем;
• знаходить взаємозв’язки між поняттями інформаційні системи та пристрої для її реалізації;
• подає приклади роботи інформаційних систем зі своєї навчальної діяльності і навколишнього світу;
• розрізняє види інформаційних систем.

Хід уроку
 

1. Організаційна частина
2. Актуалізація опорних знань
Продовжити речення: Інформатика — це наука…
Відповісти на питання :

1. Що таке інформація?
2. Що таке повідомлення?
3. Що таке інформаційні процеси?
4. Опишіть основні інформаційні процеси?
5. Які ви знаєте властивості інформації?

3. Виклад нового матеріалу

Світ навколо нас сповнений системами — механізмами, живими істотами, спільнотами людей, тобто системами механічними, біологічними, соціальними тощо.

В рамках курсу інформатики вивчаються інформаційні системи. У широкому розумінні інформаційною можна назвати будь-яку систему опрацювання інформації.

Інформаційна система забезпечує приймання інформації, її перетворення, опрацювання, збереження і передачу результатів опрацювання споживачу: людині, машині, іншій інформаційній системі. Прикладом сучасної інформаційної системи може бути редакція газети або журналу, оснащена комп'ютерною технікою.
Інформаційна система (у загальному розумінні) — це системи, яка здійснює або в якій відбуваються інформаційні процеси: пошук, збирання, зберігання, передавання й опрацювання інформації.

В інформаційній системі можуть відбуватися одночасно один, два чи кілька процесів.

Опрацювання інформації залежить від змісту вхідної інформації, але під час самого опрацювання інформація не осмислюється, а лише перетворюється згідно з попередньо розробленими алгоритмами.

Інформаційна система (у вузькому розумінні) — це комплекс інформаційних, технічних, програмних та організаційних засобів, необхідних для автоматизованого опрацювання інформації.
В інформаційній системі відбуваються такі процеси:

• введення інформації, отриманої з джерел інформації;
• опрацювання (перетворення) інформації;
• зберігання вхідної і опрацьованої інформації;
• виведення інформації, призначеної для користувача;
• відправка / отримання інформації мережею.

Розробка інформаційної системи передбачає вирішення двох таких завдань:

• наповнення системи даними певної предметної області;
• створення (бажано графічного) інтерфейсу користувача для отримання необхідної інформації.

Дані в інформаційної системи можуть зберігати в неструктурованому або у структурованомувигляді.

Неструктуровані дані — це звичайні текстові документи (можливо, ілюстровані): статті, реферати, журнали, книги тощо. Системи, в яких зберігають неструктуровані дані, не завжди дають конкретну відповідь на запитання користувача, а можуть видати текст документа або перелік документів, у яких потрібно шукати відповідь.

Структурування даних передбачає задання правил, що визначають їхню форму, тип, розмір, значення тощо.

Бажаючи підкреслити використання електронно-обчислювальної техніки для автоматизації інформаційних процесів, сучасні інформаційні системи часто називають «автоматизованимиінформаційними системами».

Як інформаційну систему можна розглянути багато об'єктів: телебачення, мережу мобільного зв'язку, цифрові фотоапарати і відеокамери, людинe.

До інформаційної системи дані надходять від джерела інформації. Ці дані надсилають на зберігання чи певного опрацювання у системі й потім передають споживачеві).

Споживачем може бути людина, пристрій або інша інформаційна система. Між споживачем та власне інформаційною системою може бути встановлено зворотний зв'язок (від споживача до блоку приймання інформації).

Історія

Інформаційні системи здавна широко застосовували. Це пов'язано з тим, що для існування цивілізації необхідний обмін інформацією — передача знань, як між окремими членами і колективами суспільства, так і між різними поколіннями.

Найдавнішими й найпоширенішими інформаційними системами вважають бібліотеки. Здавна у бібліотеках збирають книжки (або їх аналоги), зберігають їх, дотримуючись певних правил, створюють каталоги різного призначення для полегшення доступу до книжкового фонду, видають спеціальні журнали та довідники, що інформують про нові надходження, ведеться облік видачі.

Найстаріші (у моральному й фізичному розумінні) інформаційні системи повністю базувалися на ручній праці. Пізніше їм на зміну прийшли різні механічні пристрої для опрацювання даних (упорядкування, копіювання, асоціативного пошуку тощо).

Наступним кроком стало впровадження автоматизованих інформаційних систем (АІС), у яких для забезпечення інформаційних потреб користувачів використовують ЕОМ зі своїми носіями інформації.

Чи використовувати комп’ютерну техніку для інформаційної системи — це питання економічної доцільності.
Етапи розвитку автоматизованих інформаційних систем:

1. Початковий (60-ті роки XX століття) — нагромадження базового досвіду використання комп'ютерів, виявлення основних напрямків їх застосування.
2. Систематичне запровадження нових інформаційних технологій (70-ті роки XX ст.) з такими ознаками:
   • пошук нових сфер застосування комп'ютерів;
   • створення організаційних систем управління технікою;
   • виявлення впливу nt[ysrb на процеси управління в цілому;
   • ізольованість і, як правило, несумісність окремих інформаційних систем;
   • використання інформаційних технологій вузьким колом користувачів;
   • створення в організаціях єдиної інформаційної служби.
3. Об'єднання інформаційних систем (з 80-х років XX ст.) з такими ознаками:
   • подолано технічні труднощі в розробці процесорів, оперативної пам'яті;
   • розроблено нові, надзвичайно місткі носії інформації;
   • розроблено швидкісні лінії передавання даних і засоби супутникового зв'язку;
   • запроваджено потужні комп'ютерні мережі, об'єднані з інформаційно-комунікаційними системами: телефоном, телетайпом, радіо, телебаченням;
   • реалізовано вимогу максимального наближення користувача до інформації: в користувача складається враження, що потрібна інформація знаходиться на його комп'ютері, хоча реально вона може знаходитись в різних вузлах локальної обчислювальної мережі;
   • висунуто концепцію розгляду інформації як важливий ресурс такого самого порядку, як фінанси, матеріали, обладнання і персонал;
   • сформовано новий еталон працівника, який природно ставиться до застосування нових інформаційних технологій;
   • зростає статус інформаційних служб організацій.

Принципи побудови інформаційних систем є відносно сталими. Але різноманітність сфер і форм застосування сучасних інформаційних технологій породжує велику різноманітність способів класифікації інформаційних систем.
Класифікація інформаційних систем:

• за ступенем автоматизації:
  • ручні, в яких опрацювання інформації виконуює людина;
  • автоматизовані, в яких частину функцій (підсистем) керування або опрацювання даних здійснюють автоматично, а частину — людиною;
  • автоматичні, в яких — усі функції керування й опрацювання даних здійснюють за допомого технічних засобів без участі людини.
• за масштабом використання:
  • одиночні, які реалізовано, як правило, на автономному персональному комп'ютері без обов'язкового під'єднання до комп'ютерної мережі і які містять декілька простих складових із спільним інформаційним фондом;
  • групові, які орієнтовано на колективне використання інформації і найчастіше побудовано на основі локальної комп'ютерної мережі;
  • корпоративні, які орієнтовано на великі компанії з підтримкою територіально віддалених комп'ютерних інформаційних вузлів і мереж. Як правило, вони мають ієрархічну клієнт-серверну структуру зі спеціалізацією серверів;
  • глобальні, які охоплюють територію держави чи континенту (наприклад, Інтернет).
• за сферою призначення (предметною галуззю, вказано лише деякі):
  • економічна (функція управління на підприємстві);
  • медична;
  • географічна;
  • адміністративна;
  • виробнича;
  • навчальна;
  • екологічна;
  • криміналістична;
  • військова;
• за місцем діяльності:
  • наукові, призначені для автоматизації діяльності науковців, аналізу статистичної інформації, керування експериментом;
  • автоматизованого проектування, призначені для автоматизації праці інженерів-проектувальників і розробyників нової техніки чи технологій. Вони допомагають здійснювати:
    • розробку нових виробів і технологій їхнього виробництва;
    • різноманітні інженерні розрахунки:
      • визначення технічних параметрів виробів;
      • видаткових норм — трудових, матеріальних, фінансових;
    • створення графічної документації (креслень, схем, планувань);
    • моделювання проектованих об’єктів;
    • створення програм для верстатів з числовим програмним керуванням.
  • організаційного керування, призначені для автоматизації функції адміністративного (управлінського) персоналу промислових підприємств і непромислових об’єктів (банків, бірж, страхових компаній, готелів тощо) та окремими офісами (філіями);
  • керування технологічними процесами, призначені для автоматизації різноманітних технологічних процесів (гнучкі виробничі процеси, металургія, енергетика тощо).

Типи взаємодії інформаційних систем:

• довільна взаємодія між двома окремими комп'ютерами, (наприклад, через модем). Обов'язкова участь операторів і на стороні прийому, і на стороні передавання. Можливий обмін в довільному, але заздалегідь обумовленому форматі;
• iнтерактивна віддалена взаємодія комп'ютера з інформаційною системою, наприклад, згідно з протоколом http. Оператор на передавальній стороні, прийняті документи опрацьовують автоматично;
• контрольоване потокове опрацювання. Наприклад, прийнятий з електронної пошти файл містить HTML форму, запуск якої розпочнає процес опрацювання документа або прийом оператором електронною поштою документів у обумовленому форматі і далі запуск запуск програми опрацювання. Вимагає обов'язковий контроль оператора на прийнятої стороні;
• повністю автоматизований процес прийому та опрацювання електронних документів в обумовленому форматі, участь операторів не потрібно.

У сучасному інформаційному суспільстві створено багато інформаційних систем, що мають різний рівень автоматизації, використовують різну технічну базу та мають різне призначення. Натомість всі вони мають такі дві складові:

• апаратне забезпечення — комплекс технічних засобів, що забезпечують її функціо­нування (комп’ютери, периферійне обладнання, різно­манітна апаратура та канали передавання даних);
• програмне забезпечення — набір програм, що використовують для розв’язування завдань інформаційної системи, та набору програм, що керують ефективним використанням обчислювальної техніки та забезпеченням роботи інформаційної системи.

Конструктивно будь-який комп’ютер складається з основних чотирьох частин — пристроїв з таким призначенням:

• введення інформації;
• передавання та опрацювання інформації (центральний процесор);
• зберігання та накопичення інформації (пам’ять);
• пристрою виведення інформації.

Всі пристрої комп’ютера прийнято поділяти за функціональною ознакою на дві складові: центральні пристрої (у системному блоці) і периферійні (зовнішні) пристрої.
Розрізняють системне та прикладне програмне забезпечення.

Системне програмне забезпечення призначене для забезпечення працездатності комп'ю­тера й виконання внутрішніх функцій, для створення передумов для роботи прикладного програмного забезпечення. Типовим прикладом системного ПЗ є операційна система.

Прикладне програмне забезпечення призначене для розв’язання конкретних задач.Наприклад, редактори тексту, електронні таблиці, бази даних тощо.
Наприклад, у мобільному телефоні програмне забезпечення таке:

• записані виробником телефону програми, що визначають склад меню, послідовність дій (скажімо, під час виклику) тощо;
• програми, завантажені на телефон користувачем;
• дані, записані на телефоні, зокрема інформація про зроблені й отримані дзвінки, фотографії, музичні файли.

Апаратне забезпечення мобільного телефону — це:

• пристрої, що забезпечують виконання телефоном основних функцій: випромі­нювач і приймач радіохвиль, дисплей, клавіатура тощо;
• пристрої пам'яті — пам'ять телефону, SIM-карта, карта пам'яті.

Сучасна інформаційна система взаємодіє з іншими системами, надсилаючи та отримуючи інформацію. Вона спрямовує запити до джерел інформації й отримує у відповідь необхідні дані, натомість споживачі самі надсилають до інформаційної системи запити. Система опрацьовує їх і надає споживачам відповіді. Схему дії такої інформаційної системи (її складові відображено світлозеленими прямокутниками) зображено на малюнку нижче.

Інформаційна технологія — це технологія організації роботи однієї інформаційної системи або взаємодії кількох інформаційних систем.
Розглянемо простий приклад використання сучасних інформаційних технологій. Для реферату учень:

• зібрав матеріали у бібліотеках, наукових публікаціях, в Інтернеті;
• у середовищі текстового редактора набрав ці матеріали;
• сканером переніс в комп'ютер малюнки і креслення;
• надрукував роботу на принтері.

Використання комп'ютера дозволило істотно підвищити швидкість усіх інформаційних процесів.
4. Закріплення вивченого матеріалу
Змагання «Що ми вивчали?» мiж групами учнів. Опитування по черзі, за кожне правильно назване поняття присуджувати 1 бал, за його означення (опис) присуджувати 2 бали. У разі відсутності відповіді хід передавати супернику.
Питання для самоконтролю

1. Поясніть, що таке «інформаційна система»?
2. Які процеси відбуваються в інформаційній системі?
3. Що таке структурування даних?
4. За чим класифікують інформаційні системи?
5. Які є інформаційні системи щодо ступеня автоматизації?
6. Які є інформаційні системи щодо масштабу використання?
7. Які є інформаційні системи щодо сфери призначення?
8. Які є інформаційні системи щодо місця діяльності?
9. Які є типи взаємодії інформаційних систем?
10. Перелічіть складові інформаційної системи.
11. Які є інформаційні системи щодо місця діяльності?
12. Опишіть необхідні складові апаратної частини.
13. Що таке системне програмне забезпечення?
14. Що таке прикладне програмне забезпечення?
15. Дайте характеристику етапів розвитку інформаційних систем.
16. Що таке «інформаційна технологія»?

5. Пiдбиття пiдсумкiв уроку
Виставлення оцiнок.

6. Домашнє завдання
Опрацювати навчальний матеріал уроку.