ИНФОРМАЦИОННЫЕ
СИСТЕМЫ 
И ТЕХНОЛОГИИ

О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, И.И. Попов

Рекомендовано Учебно-методическим советом СПО 
в качестве учебного пособия для студентов учебных заведений, 
реализующих программу среднего профессионального 
образования по специальностям 
09.02.03 «Программирование в компьютерных системах», 
09.02.04 «Информационные системы (по отраслям)», 
09.02.05 «Прикладная информатика (по отраслям)»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва                                        2021

ИНФРА-М

УДК 004.9(075.32)
ББК 32.973я723
 
Г60

Голицына О.Л.
Г60 
 
Информационные системы и технологии : учебное пособие / 
О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, И.И. Попов. — Москва : ФОРУМ : 
ИНФРА-М, 2021. — 400 с. — (Среднее профессиональное образова-
ние).

ISBN 978-5-00091-592-9 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-014129-9 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-108938-5 (ИНФРА-М, online)

В учебном пособии рассматриваются классификация и структура авто-
матизированных информационных технологий (АИТ), связанные с ними 
понятия и определения, роль предметной области. Приводятся базовые 
АИТ пользователя — обработка текстов, таблиц, мультимедийных данных; 
смешанные АИТ — распознавание символов, преобразование речи в текст 
и обратно, машинный перевод. Рассматриваются технологии администра-
тора и разработчика автоматизированных информационных систем (АИС) 
и АИТ — доступ к данным в локальном и сетевом режимах, клиент-сервер-
ные архитектуры, средства и технологии информационного поиска.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям подго-
товки «Прикладная информатика (по областям применения)», «Информа-
ционные системы», «Программное обеспечение вычислительной техники 
и автоматизированных систем», а также для широкого круга специалистов 
в области информатизации.

УДК 004.9(075.32)
ББК 32.973я723

Р е ц е н з е н т ы:
Гусева A.И. — доктор технических наук, профессор, профессор ка-
федры «Экономика и менеджмент в промышленности» Националь-
ного исследовательского ядерного университета «МИФИ»; 
Сысоева Л.А. — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры 
«Моделирование в экономике и управлении» факультета управления 
Института экономики, управления и права Российского государ-
ственного гуманитарного университета

ISBN 978-5-00091-592-9 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-014129-9 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-108938-5 (ИНФРА-М, online)

© Голицына О.Л., Максимов Н.В., 
Попов И.И., 2019
© ФОРУМ, 2019

Человеку свойственно ошибаться,
но понастоящему запутывает все только
компьютер.
Из Законов Мэрфи

Список сокращений

АИПС —
автоматизированная информационнопоисковая система
АИС
—
автоматизированная информационная система
БД
—
база данных
ЕЯ
—
естественный язык
ИД
—
информационная деятельность
ИП
—
информационная потребность
ИПП
—
информационная потребность пользователя
ИПС
—
информационнопоисковая система
ИР
—
информационный ресурс
ИС
—
информационная система
ИПЯ
—
информационнопоисковый язык
ЛО
—
лингвистическое обеспечение
ОД
—
основная деятельность
ПО
—
поисковый образ
ПОЗ
—
поисковый образ запроса
ПОД
—
поисковый образ документа
ПрО
—
предметная область

Введение

С самого начала появления автоматизированных информацион
ных систем все функции контроля, обработки и анализа информации
были переданы вычислительным машинам, потому что считалось,
что с их помощью в этой области можно сделать все. Однако оказа
лось, что использование машин отнюдь не всегда эффективно и даже
не всегда целесообразно. Традиционные «ручные» методы обработки
информации и управления информационными потоками зачастую
оказывались намного сложнее для автоматизации, чем это представ
ляли себе специалисты по информатизации. Некоторые информаци
онные потоки, вполне эффективные, пока они проходили от челове
ка к человеку, после перемещения их в машинную среду становились
причиной снижения общей эффективности деятельности: данные,
для передачи которых раньше использовались прямые «естествен
ные» каналы, теперь должны проходить через процедуры кодирова
ния и обработки ЭВМ. Это приводит не только к заметной задержке,
но и требует от человека специальных знаний и навыков.
Другая проблема порождается гигантскими и все увеличивающи
мися объемами хранимых и перерабатываемых данных, а также появ
лением все большего числа субъектов, поставляющих, изменяющих и
использующих эти данные. Расширяется спектр задач, для которых
нужны данные, а вместе с ними растут и потребности вычислитель
ной среды, причем не только в части оборудования — возрастают тре
бования к специализированным программным средствам и техноло
гиям, в том числе и в части их стандартизации и унификации.
На современном этапе развития общества информационные сис
темы (ИС) и технологии (ИТ) становятся теми средствами, которые
человек может использовать очень широко. Вместе с тем, в современ
ных употреблениях эти два термина, равно как и основополагающее
понятие «информация», являются настолько часто употребляемыми и
расхожими, что практически перестали отражать чтолибо опреде
ленное. К сожалению, в нормативных документах эти базовые поня

тия определены очень поразному и скорее отражают специфику об
ласти применения документа, чем свойства самого определяемого
объекта.

Например, в [1] даны следующие определения:
1) информация — сведения (сообщения, данные) независимо от

формы их представления;

2) информационные технологии — процессы, методы поиска,

сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения ин
формации и способы осуществления таких процессов и методов;

3) информационная система — совокупность содержащейся в ба

зах данных информации и обеспечивающих ее обработку информа
ционных технологий и технических средств.

Эти определения являются достаточно обобщенными: существо

определяемого будет зависеть от того, какой смысл будет вкладывать
ся в базовые понятия — сведения, сообщения, данные, процессы, ме
тоды, способы, средства. Но главное — они не отражают особенности
их применения в ИТсфере: для их конструктивного использования
при построении и использовании автоматизированных информаци
онных систем (АИС) необходимо определить операционные свойства
основного объекта обработки — информации, а также функциональ
ные возможности операционных сред, в которых она обрабатывается.

Пособие обобщает многолетний опыт преподавания авторами

дисциплин, относимых к «информационному» блоку, как в техниче
ских, так и в гуманитарных вузах, в том числе таких, как НИЯУ
МИФИ, РГГУ, РЭУ им. Плеханова. В своей работе авторы руково
дствовались и тем, что материал должен не только представлять суще
ство конкретной темы, но и подвести читателя к пониманию обосно
ванности (или условности) того или иного решения. Авторы созна
тельно избегали описаний языков и технологий, применяемых в
конкретных системах, предполагая, что полноценное освоение мате
риала курса так или иначе должно быть связано с практикой и, соот
ветственно, с неизбежным изучением конкретных подходов, языков и
технологий, свойственных выбранной системе и изложенных в спе
циальных пособиях, учебниках и руководствах.

Данное пособие написано в предположении, что читатели владе

ют основами информатики и программирования.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучаю

щихся по направлению «Прикладная информатика», а также
для учащихся техникумов по специальности «Программное
обеспечение вычислительной техники и автоматизированных сис

Введение
5

тем». Пособие обеспечивает формирование следующих профессио
нальных компетенций:

• способность анализировать при решении профессиональных

задач социальноэкономические проблемы и процессы с при
менением методов системного анализа и математического мо
делирования (Б1);

• способность использовать основные законы естественнонауч

ных дисциплин в профессиональной деятельности и эксплуати
ровать современное электронное оборудование и информаци
оннокоммуникационные технологии (Б2);

• способность применять системный подход и математические

методы в формализации решения прикладных задач (Б3);

• способность осуществлять и обосновывать выбор проектных

решений по видам обеспечения информационных систем (Б4);

• способность проводить обследование организаций, выявлять

информационные потребности пользователей, формировать
требования к информационной системе, участвовать в реинжи
ниринге прикладных и информационных процессов (Б5);

• способность оценивать и выбирать современные операционные

среды и информационнокоммуникационные технологии для
информатизации и автоматизации решения прикладных задач и
создания ИС (Б8);

• способность ставить и решать прикладные задачи с использова

нием современных информационнокоммуникационных тех
нологий (Б10).

В целом курс ориентирован на развитие и таких общепрофессио

нальных компетенций, как способность понимать роль и значение ин
формации и информационных технологий в развитии современного об
щества и научного знания, а также способность использовать, обобщать
и анализировать информацию, ставить цели и находить пути их достиже
ния в условиях формирования и развития информационного общества.

В 1й главе представлены общие вопросы терминологии, понятий

и классов объектов и процессов, связанных с проблематикой инфор
мационных систем и технологий. С системных позиций вводятся ос
новные понятия: информация, данные, знания. Определены состав и
структура информационной системы, рассматриваемой как средство
автоматизированной обработки данных. Вводится определение ин
формационной технологии и классов ИТ.

В главе 2 представлены основные (базовые) типы технологий

пользователя: обработка текстовой и табличной информации. Рас

6
Введение

смотрены определения моделей документа, языки разметки докумен
тов, технологии XML, функции текстового процессора MS Word; ра
бота с электронными таблицами на примере MS Excel.
Глава 3 посвящена описанию основных принципов мультиме
дийных технологий: обработка аудиоинформации; форматы аудио
сигнала; технологии и программные средства обработки статических
изображений; принципы и элементы технологий цифрового видео.
Глава 4 содержит описание «смешанных» информационных тех
нологий, в том числе: оптическое распознавание текстов; системы
распознавания и генерации речи; средства автоматизированного пе
ревода текстов.
В главе 5 рассматриваются технологии доступа к данным: файло
вые системы, базы данных и СУБД; физическая организация данных
в системах управления данными, а также хранилища данных и их ис
пользование для анализа информации.
Глава 6 содержит описание сетевых информационных технологий
и технологий Internet. Рассмотрены структуры сетей, модель взаимо
действия открытых систем, технологии Internet, прикладные прото
колы коммуникации Internet, распределенные файловые системы
Internet, распределенные информационные системы Internet.
В главе 7 рассматриваются основные принципы технологий ин
формационного поиска; обобщенный технологический процесс
АИПС; методологические основы информационного поиска; компо
ненты и обобщенная схема информационного поиска.
Глава 8 представляет технологии распределенной обработки ин
формации: распределенные информационные ресурсы; клиентсер
верные архитектуры распределенной обработки данных; архитектуры
сервера баз данных; схемы размещения и доступа к данным в распре
деленных БД; объектноориентированные технологии распределен
ной обработки; электронные библиотеки.
В приложении приводится глоссарий терминов.
В целом пособие должно рассматриваться и как введение в про
блематику автоматизированной обработки информации, хотя, в силу
ограниченности объема, не претендующее на полномасштабное изло
жение материала разделов, каждый из которых представляет отдель
ную дисциплину и зачастую представлен отдельным полноценным
пособием.

Введение
7

Глава 1
ВВЕДЕНИЕ В ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
И ТЕХНОЛОГИИ

Приведем в дополнение к использованному во введении опреде
лению понятия «информационная система» [1] определение, данное
в [Криницкий, 1982]: «АИС — это комплекс, состоящий из инфор
мационного фонда и процедур: управляющей, обновления, инфор
мационного поиска и завершающей обработки, позволяющих нака
пливать, хранить, корректировать и выдавать информацию»1. Дан
ное определение имеет функциональноструктурный характер, а
неявно присутствующее понятие «системности» отражает существо
функциональности: состав и структура ИС определяются исходя из
требований к уровню эффективности обслуживания информационных
потребностей пользователей в контексте задач основной деятель
ности.
Целесообразно конкретизировать и другое основополагающее
понятие — «информационная технология», которое согласно [2] оп
ределяется как «практическая деятельность и прикладная наука,
имеющие дело с данными и информацией. Примером является сбор,
изображение, обработка, обеспечение безопасности, передача, взаи
мообмен, представление, управление, организация, хранение и вос
становление данных и информации». Здесь важно конструктивно
уточнить это понятие следующим образом: «Информационная техно
логия — это представленное в проектной форме (формализованном
виде, пригодном для практического использования) концентриро
ванное выражение научных знаний и практического опыта, позво

1 Такое определение, безусловно, является более конструктивным по своей
сути, но, тем не менее, оно не проводит границы между информацией и данными,
которые собственно накапливаются, обрабатываются и передаются.

ляющее рациональным образом организовать тот или иной достаточ
но часто повторяющийся информационный процесс. При этом дос
тигается экономия затрат труда, энергии людских и материальных
ресурсов, необходимых для реализации данного процесса» [Колин,
1995]. Данное определение подчеркивает, что ИТ — это не только
программные, технические и другие средства обработки информации
и отнюдь не любые способы осуществления процессов и методов, как
это иногда представляется, и что только на основе обобщенного под
хода к этому понятию можно достигать нового качества, оптимизиро
вать разнообразные информационные процессы, начиная от подго
товки и издания печатной продукции и заканчивая информацион
ным моделированием и прогнозированием глобальных процессов
развития природы и общества.
Особенностью информационных систем и технологий является
то, что они не могут рассматриваться изолированно, вне материаль
ной сферы. Информация является неотъемлемым и, часто, опреде
ляющим компонентом практически всех материальных процессов,
которые инициирует (или в которых участвует) человек, т. е. эффек
тивность их использования проявляется и может быть оценена только
в сфере материального производства.
Другая важная особенность предопределена естественным для
больших систем требованием надежности и устойчивости функцио
нирования и развития, а также возможности интеллектуального (че
ловеческого) контроля в условиях большой сложности. Это означает,
что сфера информационных технологий должна быть распространена
практически на все этапы жизненного цикла продукта.
Третья особенность — это непосредственное или опосредованное
участие человека в технологических процессах. Любой автоматизиро
ванный и даже автоматический процесс на том или ином этапе связан
с необходимостью представления (или получения) информации в
форме, удобной для человека. Это породило, в частности, и отдельное
направление — технологии человекомашинного взаимодействия и
интерфейсы информационных систем.
Можно сделать вывод, что хотя информационные технологии в
значительной степени ориентированы на индустрию, они должны
рассматриваться не только как инструмент, умножающий возможно
сти человека, но также и как методологическая платформа, обладаю
щая универсальными парадигмами, моделями, методами, языками
для представления, формализации, моделирования, систематизации,
обработки прикладных знаний.

Глава 1. Введение в информационные системы и технологии
9

1.1. Информация и информационные процессы

Реально любая информационная система всегда является частью
какойлибо более общей, например, производственной, социальной,
научноисследовательской системы, а люди или системы, которые
были генераторами информации, в другой момент времени будут по
требителями этой или какойлибо другой информации. Обобщенная
схема информационных потоков и место ИС в процессе управления
представлены на рис. 1.1. Здесь информационная система представ
лена в самом широком понимании как система, обеспечивающая вы
работку (или реализацию) информации (управляющего воздействия)
путем ее синтеза на основе уже имеющейся информации: сведений о
состоянии объекта, окружающей среды, а также об эффективности
ранее выработанной информации.

Это позволяет говорить о цикличности информационного обмена,
когда информация, получаемая в результате одного созидательного
процесса, так или иначе будет использована в другом процессе. Свой
ство «созидательности» здесь отражает существенную особенность
подхода к рассматриваемому классу ИС: информация не является са

10
Глава 1. Введение в информационные системы и технологии

Рис. 1.1. Место ИС в процессе управления