Алешин Л.И., Максимов Н.В. Информационные технологии

Подождите немного. Документ загружается.

381

ADO.NET является программным интерфейсом (API) для при-

кладного программного обеспечения, позволяющим обращаться к дан-

ным и другой информации. ADO.NET поддерживает такие современные

требования, как создание клиентского интерфейса к БД на фронтальном

уровне и на уровне промежуточного слоя объектов клиентских прило-

жений, инструментальных средств, языков программирования или

Internet-браузера.

ADO.NET, подобно ADO, обеспечивает интерфейс доступа к OLE

DB-совместимым источникам данных, таким, как Microsoft SQL Server

2000. Прикладные программы, позволяющие пользователям совместно

использовать данные, могут использовать ADO.NET для подключения к

источниками данных, а также для поиска, и модификации этих данных.

Прикладные программы также могут использовать OLE DB для управ-

ления данными, хранящимися в неструктурированных форматах, таких,

как Microsoft Excel.

В решениях, требующих автономного или удалённого доступа к

данным, ADO.NET использует XML для обмена данными между про-

граммами или с Веб-страницами. Любой компонент, который обслужи-

вает XML, может использовать и компоненты ADO.NET. Если передача

пакетов компонентом ADO.NET подразумевает поставку набора данных

в файле XML, то компонентом, способным обеспечить его получение,

может быть только компонент ADO.NET. Передача данных в XML–

формате даёт возможность легко отделить обработку данных от компо-

нент пользовательского интерфейса.

Для распределённых приложений использование наборов данных

XML в ADO.NET обеспечивает лучшую эффективность, чем использо-

вание COM для офлайнового обслуживания данных в ADO. Поскольку

передача наборов данных происходит через файлы XML, описанные в

достаточно простом стандартном языке, и являющиеся обычными тек-

стовыми файлами, компоненты ADO.NET не имеют архитектурных ог-

раничений, свойственных COM. Фактически, любые два компонента мо-

гут совместно использовать наборы XML-данных при условии, что они

оба используют ту же самую XML-схему форматирования.

ADO.NET обладает хорошей масштабируемостью, что удобно для

совместно использующих данные Web-приложений. Кроме того,

ADO.NET не использует длительные блокировки БД и активные под-

ключения, которые на долгое время монополизируют ресурсы сервера,

являющиеся, как правило, весьма ограниченными. Это позволяет увели-

чивать число пользователей без значительного увеличения загрузки ре-

сурсов системы.

382

Экспертные системы. Базы знаний. Извлечение знаний из данных.

Нейронные системы

Разработка основанных на знаниях интеллектуальной систем явля-

ется составной частью исследований по искусственному интеллекту и

имеет целью создание компьютерных методов решения проблем, обыч-

но требующих привлечения специалистов. В конце 1970-х годов специа-

листы, работающие в области искусственного интеллекта, пришли к вы-

воду, что эффективность программы при решении задач зависит от зна-

ний, которыми она обладает, а не только от формализмов и схем вывода,

которые она использует. Была принята принципиально новая концепция,

которую чрезвычайно просто сформулировать: чтобы сделать програм-

му интеллектуальной, её нужно снабдить множеством высококачествен-

ных специальных знаний о некоторой предметной области.

Терминология по искусственному интеллекту окончательно не ус-

тановилась, поэтому можно считать, что словосочетания «экспертные

системы» (ЭС) и «системы, основанные на знаниях» являются синони-

мами. Хотя считается, что любая ЭС – система, основанная на знаниях,

последняя не всегда является ЭС. В системах, основанных на знаниях,

правила (или эвристики), по которым решаются проблемы в конкретной

предметной области, хранятся в базе знаний. Проблемы ставятся перед

системой в виде совокупности фактов, описывающих некоторую ситуа-

цию, и система с помощью базы знаний пытается вывести заключение из

этих фактов. Качество экспертной системы определяется размером и ка-

чеством базы знаний (правил, или эвристик). Система функционирует в

следующем циклическом режиме: выбор (запрос) данных или результа-

тов анализов, наблюдение, интерпретация результатов, усвоение новой

информации, выдвижение с помощью правил временных гипотез и за-

тем выбор следующей порции данных или результатов анализов. Такой

процесс продолжается до тех пор, пока не поступит информация, доста-

точная для окончательного заключения.

Технологию построения экспертных систем называют инженерией

знаний. Этот процесс требует специфической формы взаимодействия соз-

дателя ЭС, которого называют инженером знаний, и одного или несколь-

ких экспертов в некоторой предметной области. Инженер знаний «извлека-

ет» из экспертов процедуры, стратегии, эмпирические правила, которые

они используют при решении задач, и встраивает эти знания в ЭС.

В результате появляется система, решающая задачи во многом так

же, как человек-эксперт.

Для разработки ЭС используются различные инструментальные

средства, которые условно можно представить в виде трёх основных типов:

1) языки программирования;

2) среды программирования;

3) пустые ЭС (оболочки).

383

Вопросы для самопроверки:

1. Распределенные системы обработки данных, технологии «кли-

ент-сервер».

2. Программное обеспечение распределенных приложений.

3. Корпоративные серверы приложений.

4. Экспертные системы. Базы знаний. Извлечение знаний из дан-

ных. Нейронные системы.

Тема 20. Оргтехника и полиграфическое оборудование

Рассматриваемые в данной теме вопросы, с точки зрения инфор-

мационных процессов, подразумевают создание, обработку или перера-

ботку и размножение (копирование, тиражирование) информации; с

точки зрения используемых технических средств – изготовление и обра-

ботку, копирование и тиражное размножение информации.

Важным направлением выполнения внутренних и внешних работ

организаций является применение в них современных средств копиро-

вания и тиражирования документов.

С древних времен для воспроизведения первоисточников сущест-

вовали переписчики, создававшие рукописные копии оригиналов. Кроме

трудоёмкости, данный процесс обладал и такими отрицательными по-

следствиями, как внесение в копию значительного числа ошибок и тек-

стов, не присутствовавших в оригинале. Как и ранее, основное требова-

ние, предъявляемое к копии документа, – полное соответствие оригина-

лу, факсимильность.

Факсимиле (лат. «facsimile» – делай подобное) означает точное

воспроизведение фиксированного плоского изображения на твёрдом но-

сителе (бумаге и т.п.). Факсимильность отображения означает, что по-

рядок расположения элементов изображения, их конфигурация, тип и

размер шрифта, пометки и помарки на оригинале и копии идентичны [3,

С.5].

Технические средства, используемые для копирования и тиражи-

рования документов, в общем случае относят к оргтехнике и полиграфи-

ческому оборудованию, позиционируемому в качестве средств размно-

жения и копирования документов (информации).

Полиграфическое оборудование, как правило, подразумевает

комплекс профессиональной копировально-множительной техники, рас-

считанной на выпуск высококачественной многотиражной полиграфи-

ческой продукции, обычно дополняемый средствами оперативной поли-

графии и оргтехники. Используется в типографиях, других организациях

и подразделениях, осуществляющих данный вид деятельности. Рента-

бельным в обычном полиграфическом производстве считается тираж не

менее 1000 экз.

Полиграфическое оборудование условно можно разделить на про-

384

фессиональное типографское и оперативное. Последнее всё более широ-

ко применяется в любых предметных областях.

Оперативная полиграфия, являясь одним из направлений совре-

менного полиграфического производства, представляет упрощённые и

ускоренные метод, технологию и технические средства издания малоти-

ражной документации при удовлетворительном качестве полиграфиче-

ского исполнения. Представляет класс копировально-множительной

техники наиболее широкого применения в различных организациях и

подразделениях, в том числе типографиях.

По мнению ряда специалистов, в технических средствах оператив-

ной полиграфии можно выделить два вида: оперативного копирования с

количеством копий не превышающим 25 экземпляров и малой полигра-

фии с количеством копий более 25 экземпляров. На практике оператив-

ная полиграфия используется при тиражировании рабочих материалов,

выпуске собственных малообъёмных и малотиражных изданий, букле-

тов, объявлений и других информационных материалов с тиражами от

десятков до тысяч экземпляров. Она должна быть рентабельной при ти-

раже от 50 экз. При тиражах от 1000 до 5000 экз. оперативная печать

становится в 3–4 раза эффективнее обычной типографской печати.

Оргтехника – ёмкое понятие, включающее определённый класс

средств копировально-множительной техники – оперативную полигра-

фию, программно-технические средства организации управления и об-

работки документов, в том числе компьютеры и связь, канцелярские

принадлежности, мебель и др. В энциклопедиях и справочниках под

термином «Оргтехника» подразумевается организационная техника,

комплекс технических средств для механизации и автоматизации управ-

ленческих, инженерно-технических работ. Это несколько устаревшее

определение. Современная оргтехника включает выполнение и иных ви-

дов работ в различных предметных областях. Например, с помощью

оперативных средств оргтехники для копирования и размножения доку-

ментов можно организовать информационное обслуживание различных

категорий людей.

Назначение средств оргтехники размножения и копирования ин-

формации заключается в:

● копировании, тиражировании, а также выполнении других поли-

графических, как правило оперативных, процедур для выпуска одного

или нескольких экземпляров и небольших тиражей материалов;

● сокращении трудозатрат на обработку и копирование информа-

ции;

● создании комфортных условий работы сотрудников.

Обычно средства оргтехники в информационных технологиях ис-

пользуются на этапах создания и обработки, а также для копирования

документов. Они дают возможность пополнять фонды организаций не-

достающими материалами, восполнять частично утраченные документы,

385

обеспечивают пользователей и работников организаций копиями доку-

ментов, справочно-информационных изданий, рефератов, отчётов и дру-

гих материалов на обычной бумаге и подобных материалах, способствуя

наиболее полному и оперативному удовлетворению запросов потреби-

телей информации.

Таким образом, при рассмотрении информационных процессов

создания, обработки или переработки и размножения (копирования, ти-

ражирования) оргтехника и полиграфическое оборудование выступают

как взаимосвязанные и (или) выполняющие практически одинаковые

функции технические средства. Их состав и класс зависит от состояния

НТП, задач и требований к оборудованию, а также номенклатуры ин-

формационных продуктов и услуг, представляемых и (или) выполняе-

мых соответствующими службами и организациями.

Рассматриваемые в настоящем пособии технические средства раз-

множения и копирования информации, предназначенные для выполне-

ния только этих функций и задач, в определённой степени включают

или используют технические средства:

1) изготовления и обработки информации, например, компьютеры,

сканеры и др. (тема 6);

2) копирования и тиражирования общего широкого назначения,

например, компьютеры, сканеры и принтеры (тема 6);

3) микрофильмирования (темы 5, 12);

4) административно-управленческой связи (тема 6).

Оргтехника (оперативная полиграфия) и полиграфическое обору-

дование, как средства размножения и копирования информации, отно-

сятся к устройствам и системам копировально-множительной техники

(КМТ). Таким образом, они составляют разновидности полиграфическо-

го оборудования. Возможности их использования связаны с сущест-

вующими методами выполнения данных видов работ. Поэтому первона-

чально рассмотрим существующие методы и технологии копирования, а

затем – основные средства оргтехники, как технические средства ин-

формационных технологий.

С точки зрения используемых методов, принципы размножения и

копирования информации одинаковы, поэтому в дальнейшем будем ис-

пользовать термин «копирование».

Широко применяющиеся средства КМТ используют методы ре-

прографии и оперативной полиграфии (Рис. 20-1). Первый предназначен

для непосредственного копирования оригинала и позволяет тиражиро-

вать небольшое количество копий (до 50 экземпляров). Второй – пред-

полагает предварительное создание печатной формы, с которой осуще-

ствляется тиражирование до пяти тыс. экземпляров. Методы отличаются

и используемыми технологиями.

Термин «репрография» – сложносоставной – введён в середине

1950-х годов в Нидерландах (Голландия). Он содержит три части: при-

386

ставка «re» (лат. «вновь»), «productio» («производство, произведение») и

«grapho» (греч. «пишу») – воспроизведение, копирование. В России тер-

мин официально принят в 1975 году.

Рис. 20-1. Состав методов копирования и тиражирования информации

Размножение (копирование) осуществляется на основе использо-

вания репрографических процессов без посредничества печатных форм.

Репрографическая техника (ризограф и др.) составляет группу не-

полиграфических средств копирования и размножения документов.

Принципиальным отличием репрографических устройств от полиграфи-

ческого оборудования является «факсимильность» изображения мате-

риала, короткий технологический цикл по схеме «оригинал-копия», ма-

логабаритность и высокая производительность. Рентабельность репро-

графии может составлять 1–2 экз.

Она успешно использовалась в различных организациях, так как

не требует громоздких, дорогостоящих полиграфических машин, фото-

наборного оборудования и соблюдения специальных санитарных норм.

В полиграфии используют метод подготовки печатной формы, с

которой на множительном аппарате получают необходимое количество

бумажных оттисков. С этой целью в полиграфии используют методы:

трафаретной, гектографической и офсетной печати. В оперативной по-

лиграфии обычно применяются методы трафаретной печати.

Существует организационная и технологическая связь процессов

репрографии и оперативной полиграфии. Так, изготовление печатных

форм осуществляется репрографическими методами, а печать тиража –

полиграфическими средствами. Эта связь определяет выбор необходи-

387

мого копировально-множительного оборудования.

По принципу действия КМТ делят на: светокопировальные, элек-

трографические, термографические; использующие методы трафаретной

и офсетной печати с мокрым, полусухим и сухим способами формиро-

вания изображения копий.

Репрография – совокупность устройств копирования документов,

использующих средства:

● фотокопирования;

● диазокопирования;

● электрофотографии;

● термографии;

● электронно-искрового копирования.

Фотокопирование (техническая фотография) считается самым

давним техническим способом копирования, обеспечивающим высокое

качество, но требующим дорогостоящих расходных материалов и дли-

тельного процесса получения копии (экспозиция, проявление, закрепле-

ние, промывка и сушка). Оно объединяет комплекс методов и средств

фотокопирования, обеспечивающих получение изображения какого-

либо объекта на материале, покрытом светочувствительным слоем, и от-

носится к «мокрым» способам проявления изображения.

Используемые в фотографии светочувствительные материалы со-

стоят из основы подложки и светочувствительного эмульсионного слоя.

Галоидосеребряная эмульсия представляет собой тонкий слой желати-

ны, в котором распределены кристаллы светочувствительного галоидно-

го серебра. Размер кристаллов колеблется в пределах от 0,0001 до 0,0005

мм. Воздействие света на кристаллы галоидного серебра вызывает в них

частичную перестройку, в результате которой появляются свободные

атомы серебра, образуются центры скрытого изображения. При прояв-

лении экспонированные зерна галоидного серебра химически восстанав-

ливаются в металлическое серебро, кристаллы которого имеют чёрный

цвет. При закреплении (фиксировании) полученного изображения не-

проявленное галоидное серебро переводится в водорастворимые соеди-

нения, вымываемые из эмульсии при промывке. Оставшееся изображе-

ние, образованное металлическим серебром, может сохраняться очень

долго.

Фотокопирование может быть контактным и проекционным. По-

следнее обеспечивает более высокое качество копии, позволяет масшта-

бировать изображение, выделять отдельные фрагменты оригинала для

создания копий. Применяют негативные и позитивные фотографические

материалы. Позитивная копия на плёнке может использоваться в даль-

нейшем для диазографического копирования. К разновидности фотоко-

пирования относится микрофотокопирование, основанное на микро-

фильмировании документов.

Комплекс методов и средств копирования, использующих свето-

388

чувствительные свойства диазосоединений (соединений на основе дву-

окиси азота) называют Диазография.

К диазографическим относят диазотипные, диазокопировальные

или светокопировальные способы копирования. В них используют спе-

циальные светочувствительные соединения (диазосоединения), которые

при взаимодействии с веществами фенольного характера образуют азо-

красители. Последние чувствительны к свету, под действием которого

разлагаются, образуя вещества, не способные в дальнейшем к реакции

азосочетания. Наивысшая чувствительность их лежит в области ультра-

фиолетовых лучей.

При экспонировании свет, проходя через светлый прозрачный уча-

сток, разлагает светочувствительный материал, сохраняя его под тём-

ными участками оригинала (негатив). При проявлении экспонированный

слой изменяется, и на полученной копии светлым участкам оригинала

соответствуют светлые участки копии (позитив). Диазоматериалы обра-

батываются в незатемнённом помещении. Процесс копирования проте-

кает быстро – скорость перемещения бумаги или плёнки достигает не-

скольких метров в минуту.

Диазографическис методы широко использовались ввиду деше-

визны светочувствительных материалов, большой производительности

диазографических аппаратов и простоты их обслуживания. Они приме-

нялись и при копировании микрофильмов (диазодубликаторы).Этот де-

шёвый способ репрографии, не требует специального оборудования, од-

нако оригиналом может быть лишь светопроницаемый материал (калька,

прозрачной чертёжная бумага). Большинство диазобумаг и диазоплёнок

обладают низкой чувствительностью, поэтому этот способ используется

для контактного копирования и в настоящее время широко не применя-

ется.

Термография – процесс изготовления факсимильных копий с ори-

гиналов при экспортировании в тепловых инфракрасных лучах без по-

следующей обработки. Самый оперативный способ копирования (десят-

ки метров в минуту). Наибольшее распространение получили термогра-

фические способы с использованием:

1) термокопировальных бумаг, на которых формируется изобра-

жение копируемого оригинала и они сами служат копией (способы без

переноса изображения);

2) специальных термокопировальных бумаг, изображение с кото-

рых может быть перенесено на любую подложку.

Термореактивная бумага представляет лист прозрачной кальки, на

который нанесён термореактивный слой. В состав слоя введены специ-

альные вещества, вступающие под воздействием тепла в химическую

реакцию, сопровождающуюся потемнением.

Процесс копирования с использованием термореактивной бумаги

осуществляется рефлексным способом. Оригинал с наложенным на него

389

листом термореактивной бумаги перемещается мимо источника инфра-

красного облучения. Тепловые лучи, пройдя через бумагу, отражаются

от пробельных мест оригинала и поглощаются темными линиями изо-

бражения. Повышение температуры на участках, где происходит погло-

щение тепловых лучей, вызывает освобождение и расплавление специ-

альных веществ, расположенных в связующем компоненте чувствитель-

ного слоя бумаги. Вещества вступают в реакцию и участки слоя, приле-

гающие к тёмным линиям изображения оригинала, темнеют. За счёт

прозрачности подложки сразу получается позитивная копия с прямым

(незеркальным) изображением оригинала.

При использовании термокопировальной бумаги участки тепло-

чувствительного слоя под воздействием тепла, образующегося в местах

поглощения инфракрасных лучей линиями изображения оригинала, рас-

плавляются и под воздействием давления переходят на воспринимаю-

щую поверхность материала для копии, где закрепляется. Использова-

ние термокопировальной бумаги позволяет применять для получения

копий и непрозрачных материалы (различные сорта бумаги и картона).

Электрографическое копирование (электрофотографическое,

ксерографическое копирование) – наиболее распространённый способ

копирования. Оно состоит из следующих процедур: светоэкспозиция,

проявление изображения (превращение скрытого электростатического

изображения в видимое в процессе накапливания тонера на заряженных

участках), печать, закрепление (растворение красящего порошка на ко-

пии в парах ацетона или нагревом).

Электрофотография – совокупность способов регистрации изо-

бражения на электрографическом слое, в основе которых в отличие от

способа копирования на галоидосеребряных слоях лежит не химическое,

а электрическое действие света. Электрофотографический процесс осно-

ван на использовании явления фотопроводимости в высокоомных полу-

проводниках, например селене или окиси цинка, изменяющих под воз-

действием света электрическое сопротивление и электростатических яв-

лениях между заряженными участками электрофотографического слоя и

частицами проявляющего состава. Светочувствительный слой наносится

на подложку, удельное сопротивление которой меньше или равно

удельному сопротивлению фотополупроводникового электрофотогра-

фического слоя. На практике чаще всего в качестве светочувствитель-

ных материалов применяют селеновые слои или слои с окисью цинка.

Устройства, использующие электрографический способ, получи-

ли название «копиры», а используемая ими технология – сухая электро-

графия, ксерография или лазерная. В России их обычно называют «ксе-

роксами», что связано с именем фирмы Rank Xerox, первой пришедшей

на российский рынок с подобными аппаратами и получившей широкое

распространение в нашей стране. В этих устройствах используются

свойства полупроводниковых слоёв селена и окиси цинка изменять свои

электрические параметры в зависимости от интенсивности светового

390

воздействия на них. В копирах изображение оригинала проецируется на

селеновый барабан с фотополупроводниковым покрытием, заряжённый

статическим электричеством до высокого потенциала (светоэкспозиция).

Сильно освещённые участки барабана теряют свой заряд, а слабоосве-

щённые – сохраняют. После проецирования барабан посыпается специ-

альным мелкочастичным порошком – тонером. Порошок прилипает к

заряженным участкам барабана и осыпается с незаряженных (проявле-

ние изображения). Затем тонер переносится с барабана на лист бумаги

(печать) и после нагрева закрепляется на бумаге. Для осуществления ко-

пирования следующего документа поверхность селенового барабана ав-

томатически очищается после окончания копирования каждого оригина-

ла.

Существуют также электронографическое и цифровое электрогра-

фическое копирование. Принцип электронографического копирова-

ния (электроискрового) основан на оптическом считывании документов

и электроискровой регистрации информации с них на специальный но-

ситель копии. Фотодиоды построчно преобразуют проецируемое на них

изображение оригинала в электрические сигналы, которые после усиле-

ния подаются на линейку пишущих игл. Между иглами и барабаном

проскакивают электрические разряды (искры), в результате чего в носи-

теле копии образуются тончайшие отверстия. В качестве такого носите-

ля чаще всего используется электрофотоплёнка и термореактивная бу-

мага. Копия с плёнки служит основой для последующего трафаретного

тиражирования.

Трафаретная, офсетная и гектографическая печать

В полиграфии (в т.ч. оперативной) используют оборудование и

методы, позволяющие получать высокое качество печати и значитель-

ные тиражи выпускаемых документов за счёт применения специальных

печатных форм – трафаретов. Средства оперативной полиграфии пред-

назначены для тиражирования документов. Наибольшее применение

получили методы гектографической офсетной и трафаретной печати.

Гектографическая печать – устаревшая технология – использу-

ется при тиражировании от 25 до 250 экземпляров. Принцип такой печа-

ти основан на изготовлении печатной формы, пропитанной большим ко-

личеством специальной краски (типографской). В процессе печати крас-

ка постепенно растворяется спиртом и переносится на копии (метод

иногда называется спиртовая печать). На мелованную бумагу печатной

формы переносится зеркальное изображение документа со специальной

копировальной бумаги. С одной такой формы можно получить 100–200

оттисков. Печать выполняется на гектографе путём контактного перено-

са тонкого слоя краски на увлажнённую спиртом бумагу. К достоинст-

вам относится низкая стоимость оборудования и расходных материалов,

возможность многоцветной печати. К недостаткам можно отнести низ-