Основы информационных технологий

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учрежде
ние высшего образования 

Томский государственный университет систем управления и радио
электроники 

 
 
 
 
 
 

А.И. Исакова 

 

 

ОСНОВЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ  

 

Учебное пособие 

для бакалавров по направлению подготовки 09.03.03 

«Прикладная информатика» 

 

 
 
 

Рекомендовано Учебно-методическим объединением   

по образованию в области прикладной информатики в качестве  

учебного пособия для студентов высших учебных заведений,  

обучающихся по направлению подготовки 09.03.03  

«Прикладная информатика» и другим экономическим  

специальностям 

 
 
 
 

2016 

УДК 681.518(075.8) 

Рецензенты: 

канд. техн. наук, доцент, зам. директора по НР  
Института Кибернетики ТПУ А.И. Кочегуров; 

канд. техн. наук, доцент,  

зав. каф. «Информационные системы» А.А. Захарова 

 

 

  Исакова А.И.  

Основы информационных технологий : учебное пособие / А.И. Исакова. — 
Томск: ТУСУР, 2016. — 206 с. 

 
В данном учебном пособии вводятся основные понятия информацион
ных технологий (ИТ), платформы информационного обеспечения. Дается 
классификация ИТ. Рассматриваются ИТ конечного пользователя: стандарты пользовательского интерфейса, технологии обработки данных, применение ИТ на рабочем месте пользователя (АРМ, электронный офис). 
Приводятся описания технологий открытых систем на примере сетевых ИТ 
(электронная почта, телеконференции, доска объявлений) и авторских ИТ 
(гипертекстовые и мультимедийные). Рассматривается интеграция ИТ: 
распределенные системы обработки данных; технологии «клиент-сервер»; 
информационные хранилища; системы электронного документооборота; 
геоинформационные системы; глобальные системы; корпоративные ИС, 
технологии обеспечения безопасности в ИТ, вводятся понятие технологизации социального пространства и т.д.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Исакова А.И., 2016 
 ТУСУР, 2016 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

 

ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5 
1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.............. 6 

1.1 Понятие информационной технологии ...................................................... 6 
1.2 Эволюция информационных технологий, этапы их развития .................. 8 
1.3 Роль ИТ в развитии экономики и общества ............................................ 13 
1.4 Составные части информационной технологии ...................................... 16 
1.5 Свойства информационных технологий .................................................. 20 
1.6 Программно-аппаратная платформа ........................................................ 24 

2 КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .................. 32 

2.1 Классификация информационных технологий ....................................... 32 
2.2 Основные процедуры преобразования информации, составляющие ИТ 

решения экономических задач .................................................................. 42 

2.3 Критерии эффективности применения информационных технологий .. 46 

3 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ КОНЕЧНОГО      

ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ............................................................................................ 49 
3.1 Стандарты пользовательского интерфейса ИТ и его виды..................... 49 
3.2 Технологии обработки данных и их виды ............................................... 59 
3.3 Технологический процесс обработки данных ......................................... 67 

4 ОСНОВНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ...................................... 76 

4.1 Офисное программное обеспечение ........................................................ 76 
4.2 Организационное программное обеспечение .......................................... 91 

5 ТЕХНОЛОГИИ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ........................................................ 94 

5.1 Понятие открытых систем ........................................................................ 94 
5.2 Сетевые информационные технологии.................................................... 98 
5.3 Электронная почта .................................................................................. 100 
5.4 Электронная доска объявлений .............................................................. 103 
5.5 Служба телеконференций (Usenet) ........................................................ 105 
5.6 Авторские технологии ............................................................................ 106 

6 ИНТЕГРАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ .......................... 122 

6.1 Распределенные системы обработки данных ........................................ 122 
6.2 Технология «клиент-сервер» .................................................................. 127 
6.3 Информационные хранилища ................................................................ 133 
6.4 Системы электронного документооборота ............................................ 142 
6.5 Геоинформационные системы................................................................ 153 
6.6 Internet — глобальная информационная система .................................. 161 

7 ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА РАБОЧЕМ 

МЕСТЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ ............................................................................ 167 
7.1 Организация информационных технологий на рабочем месте 

пользователя ............................................................................................. 167 

7.2 АРМ — индивидуальный комплекс технических и программных 

средств ...................................................................................................... 167 

7.3 Электронный офис .................................................................................. 173 
7.4 Технологии искусственного интеллекта ................................................ 175 
7.5 Видеоконференции  и системы групповой  работы .............................. 179 
7.6 Корпоративные информационные системы .......................................... 182 
7.7 Технологии обеспечения безопасности в ИТ ........................................ 186 
7.8 Понятие технологизации социального пространства ........................... 192 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ 194 
СПИСОК РЕКОМЕНДОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ...................................... 197 
ГЛОССАРИЙ ................................................................................................... 199 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Современный специалист должен владеть на высоком уровне теорети
ческими и практическими знаниями в области информатики, вычислительной 
техники, информационных технологий. 

Целью курса «Информационные технологии» является формирование у 

студентов теоретических знаний и практических навыков по применению современных информационных технологий в экономике, управлении и бизнесе. 
В процессе изучения курса студенты знакомятся с основными тенденциями 
информатизации в сфере экономики и управления, овладевают практическими навыками в использовании информационных технологий в различных областях производственной, управленческой и коммерческой деятельности.  

В результате изучения курса студенты должны свободно ориентиро
ваться во всём многообразии информационных технологий, знать основные 
способы и режимы обработки экономической информации, а также обладать 
практическими навыками использования инструментальных и прикладных 
информационных технологий в различных отраслях экономики, управления 
и бизнеса. Важное значение в процессе обучения приобретает овладение 
навыками самостоятельной ориентации в многообразном рынке компьютерных программ и систем.  

Информационные технологии как совокупность методов сбора, обра
ботки и передачи информации присутствуют в любом виде деятельности 
экономиста. Причем часть операций пользователь может выполнять вручную, часть — только с использованием компьютера и средств телекоммуникаций. 

Важное место в данном курсе отводится выработке и передаче инфор
мации с использованием средств вычислительной техники. 

Данное пособие состоит из семи разделов, которые, в свою очередь, со
стоят из подразделов. В первом разделе даются основные понятия информационных 
технологий, 
описываются 
основные 
операции 
и 
этапы 

технологического процесса. Во втором разделе приводится классификация 
информационных технологий. В третьем разделе излагаются технологии конечного пользователя: стандарт пользовательского интерфейса и OLEтехнология. В четвертом разделе рассматриваются основные компьютерные 
технологии. В пятом разделе курса лекций представлены технологии открытых систем (сетевые информационные технологии, электронная почта, авторские технологии — гипертекст и мультимедиа). В шестом разделе курса 
лекций изложены темы по интеграции информационных технологий (распределенные системы обработки данных, технология «клиент-сервер», информационные 
хранилища, 
системы 
электронного 
документооборота, 

геоинформационные системы, Internet). В седьмом разделе описываются информационные технологии на рабочем месте пользователя. 

1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ  
 
1.1 Понятие информационной технологии 
 
В условиях «информационного общества» одним из основных элемен
тов рабочего места любого специалиста является персональный компьютер 
как инструмент обработки информации. Поэтому квалификация современного выпускника в немалой степени определяется глубокими знаниями по современным информационным технологиям, умением оценить качество, 
полноту информации и точность работы информационных систем (ИС).  

В ИС, как в любом производственном процессе, присутствует техноло
гия преобразования исходных данных в результат. ИС предназначена для 
хранения, поиска и выдачи информации по запросам пользователей. Для использования ИС на рабочем месте её необходимо спроектировать посредством информационных технологий. Ранее процесс проектирования ИС был 
отделен от процесса обработки данных предметной области. Сегодня созданы информационные технологии, доступные любому пользователю и позволяющие совместить процесс проектирования отдельных элементов ИС с 
процессом обработки данных. Например, электронная почта, электронный 
офис, текстовые и табличные процессоры и т.д.  

Понятие «информационная технология» (ИТ) базируется на основопо
лагающих понятиях «информация» и «технология». 

Информация – совокупность закодированных сведений, необходимых 

для принятия решений и их реализации.  Информация как общественный ресурс тоже является объектом деятельности и, следовательно, связана с соответствующими технологиями — информационными технологиями.  В своем 
становлении любая отрасль, в том числе и информационная, проходила стадии от кустарного ремесленного производства к производству, основанному 
на высоких технологиях.  

Технология (от греч. «techne» — искусство, мастерство, умение и 

«logos» — знания, наука) — совокупность методов обработки, изготовления, 
изменения состояния, свойств, формы, осуществляемых в процессе производства продукции. Другими словами, технология определяется как система 
взаимосвязанных способов обработки материалов и приемов изготовления 
продукции в производственном процессе. Задача технологии как науки — 
выявление закономерностей в целях определения и использования на практике наиболее эффективных и экономичных производственных процессов. 

Различия технологий проявляются в том, на что направлена деятель
ность людей в той или иной сфере, т.е. в объектах технологий. Целью технологии в промышленном производстве является повышение качества 
продукции, сокращение сроков ее изготовления и снижение себестоимости.  

Создание и функционирование информационных систем в управлении 

экономическими объектами тесно связано с развитием ИТ. 

Толковый словарь по информатике дает следующее определение ИТ. 
Информационная технология — это совокупность методов, произ
водственных процессов и программно-технических средств, объединенных в 
технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, накопление, хранение, 
поиск, обработку, выдачу и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения 
их надежности и оперативности.    

Данное определение ИТ основано на использовании нескольких поня
тий. Рассмотрим их. 

Совокупность методов и производственных процессов определяет 

принципы, приемы, методы и мероприятия, регламентирующие проектирование и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области. 

Технические средства включают в себя устройства: измерения, подго
товки, обработки, ввода-вывода, хранения, передачи, отображения информации, а также исполнительные устройства, оргтехнику, линии связи, 
оборудование сетей и т.д. Ключевым элементом, как правило, входящим в 
состав любого устройства, является микропроцессор. 

Программные средства обеспечивают работоспособность ИС и вклю
чают в себя операционную систему и программные средства, обеспечивающие интерфейс между компьютером и пользователем. Они также 
поддерживают различные режимы работы пользователя, диалоговую и сетевую технологии. 

Технологический процесс обеспечивает сбор, хранение, обработку, вы
вод и распространение информации. 

Таким образом, компьютерную информационную технологию можно 

определить как совокупность методов, информационных технологических 
процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающих сбор, обработку, хранение, распространение 
информации в целях снижения трудоемкости процессов использования, 
например, экономической информации. 

Информационная технология решения экономических задач вклю
чает сбор и регистрацию информации, передачу ее к месту обработки, машинное кодирование данных, хранение и поиск, вычислительную обработку, 
тиражирование информации и т.д. Все процедуры используются экономистом для принятия решений и выработки управляющих воздействий, а также 
для автоматизации рутинного процесса обработки экономической информации. 

Информационные технологии обеспечивают переход от рутинных к 

промышленным методам и средствам работы с информацией в различных 

сферах человеческой деятельности, обеспечивая ее рациональное и эффективное использование. 

Анализ определений сущности ИТ позволяет сделать вывод, что в со
временных условиях они становятся эффективным инструментом совершенствования 
управления 
предприятием, 
особенно 
в 
таких 
областях 

управленческой деятельности, как стратегическое управление, управление 
качеством продукции и услуг, маркетинг, делопроизводство, управление персоналом и организационная культура. 

Основная цель ИТ — обеспечивать эффективное использование ин
формационных ресурсов в следующих случаях: 

─ при разработке стратегических планов развития организаций; 
─ изучении влияния инвестиционно-инновационной деятельности; 
─ для обеспечения конкурентоспособности подразделений предприя
тия на основе учета мнения клиентов, состояния конкурентов; 

─ осуществления поддержки принятия управленческих решений. 
Развитие ИТ во всем мире объясняется возросшей интенсивностью ин
формационных потоков вследствие расширения процессов глобализации мировой 
экономики 
и 
становления 
информационного 
пространства. 

Управленческая деятельность нуждается в информационном обеспечении, 
так как обработка информации для принятия управленческих решений и выработки управляющих воздействий занимает достаточно много времени. 

 
1.2 Эволюция информационных технологий, этапы их 

развития 

 
В развитии технологии выделяют два принципиально разных этапа: 

один характеризуется непрерывным совершенствованием установившейся 
базисной технологии и достижением верхнего предельного уровня, когда 
дальнейшее улучшение является неоправданным из-за больших экономических вложений; другой отличается отказом от существующей технологии и 
переходом к принципиально иной, развивающейся по законам первого этапа. 

Эволюция информационных технологий наиболее ярко прослеживается 

на процессах хранения, транспортирования и обработки информации. 

В управлении данными, объединяющем задачи их получения, хране
ния, обработки, анализа и визуализации, выделяют шесть временных фаз 
(поколений), которые представлены на рис. 1.1. Вначале данные обрабатывали вручную. На следующем шаге использовали оборудование с перфокартами и электромеханические машины для сортировки и табулирования 
миллионов записей. В третьей фазе данные хранились на магнитных лентах и 
сохраняемые программы выполняли пакетную обработку последовательных 
файлов. Четвертая фаза связана с введением понятия схемы базы данных и 
оперативного навигационного доступа к ним. В пятой фазе был обеспечен 

автоматический доступ к реляционным базам данных и была внедрена распределенная и клиент-серверная обработка.  

 

Интрасетьмультимедиа

 4000 д.н.э. 1800 
1960 
1980 
2000

Ручная обработка – бумага и карандаш

Перфокарты

Хранимые программы –

обработка записей

Оперативная навигационная

обработка наборов 

Непроцедурная

Реляционная

Интрасеть
мультимедиа

 

 

Рис. 1.1 — Временные фазы развития управления данными 

 
Настоящее время — это начало шестого поколения систем, которые 

хранят более разнообразные типы данных (документы, графические, звуковые и видеообразы). Системы шестого поколения представляют собой базовые средства хранения для появляющихся приложений Интернета и 
Интранета. 

В нулевом поколении (4000 г. до н.э. — 1900 г.) в течение шести тысяч 

лет наблюдалась эволюция от глиняных таблиц к папирусу, затем к пергаменту 
и, наконец, к бумаге. Имелось много новшеств в представлении данных: фонетические алфавиты, сочинения, книги, библиотеки, бумажные и печатные издания. Это были большие достижения, но обработка информации в эту эпоху 
осуществлялась вручную. 

Появление книгопечатания (1445 г. – Иоганн Гуттенберг изобрел пе
чатный станок) произвело первую информационную революцию, которая 
длилась примерно 500 лет до середины XX века. Знания стали тиражироваться, они могли уже влиять на производство. Появились станки, фотография, 
телеграф, радио. Инструментом для обработки экономической информации 
служили перо, чернильница и бухгалтерская книга. Связь осуществлялась 
путем направления писем (депеш).  

Первое поколение (1900—1955 гг.) связано с технологией перфокарт, 

когда запись данных представлялась на них в виде двоичных структур. Процветание компании IBM в период 1915—1960 гг. связано с производством 
электромеханического оборудования для записи данных на карты, сортировки и составления таблиц. Громоздкость оборудования, необходимость хране

ния громадного количества перфокарт предопределили появление новой технологии, которая должна была вытеснить электромеханические компьютеры. 

Второе поколение (программируемое оборудование обработки запи
сей, 1955—1980 гг.) связано с появлением технологии магнитных лент, каждая из которых могла хранить информацию десяти тысяч перфокарт. Для 
обработки информации были разработаны электронные компьютеры с хранимыми программами, которые могли обрабатывать сотни записей в секунду. Ключевым моментом этой новой технологии было программное 
обеспечение, с помощью которого сравнительно легко можно было программировать и использовать компьютеры. 

Третье поколение (оперативные базы данных, 1965—1980 гг.) связано 

с внедрением оперативного доступа к данным в интерактивном режиме, основанном на использовании систем баз данных с оперативными транзакциями. 

Технические средства для подключения к компьютеру интерактивных 

компьютерных терминалов прошли путь развития от телетайпов к простым 
алфавитно-цифровым дисплеям и, наконец, к сегодняшним интеллектуальным терминалам, основанным на технологии персональных компьютеров. 

Оперативные базы данных хранились на магнитных дисках или бара
банах, которые обеспечивали доступ к любому элементу данных за доли секунды. Простые индексно-последовательные организации записей быстро 
развились в более мощную модель, ориентированную на наборы. Модели 
данных прошли эволюционный путь развития от иерархических и сетевых к 
реляционным. 

К 1980 г. сетевые (и иерархические) модели данных, ориентированные 

на наборы записей, стали очень популярны. Однако навигационный программный интерфейс был низкого уровня, что послужило толчком к дальнейшему совершенствованию информационных технологий. 

Появление персонального компьютера произвело вторую информаци
онную революцию. Стали возможными персональные вычисления — режим 
работы специалиста в предметной области непосредственно с персональным 
компьютером на своем рабочем месте. Информация становится ресурсом 
наравне с материалами, энергией и капиталом. Появилась новая экономическая категория — национальные информационные ресурсы. В помощь 
экономистам разрабатываются технологии автоматизированной обработки 
экономической информации (ТАОЭИ).  

Четвертое поколение (реляционные базы данных: архитектура «кли
ент-сервер», 1980—1995 гг.) явилось альтернативой низкоуровневому интерфейсу. 
Идея 
реляционной 
модели 
состоит 
в 
единообразном 

представлении сущности и связи. Реляционная модель данных обладает унифицированным языком для определения данных, навигации по данным и ма

нипулирования данными. Работы в этом направлении породили язык, 
названный SQL, принятый в качестве стандарта. 

Сегодня почти все системы баз данных обеспечивают интерфейс SQL. 

Кроме того, во всех системах поддерживаются собственные расширения, выходящие за рамки этого стандарта. 

Кроме повышения продуктивности и простоты использования, реляци
онная модель обладает преимуществами. Она оказалась хорошо пригодной к 
использованию в архитектуре «клиент-сервер», параллельной обработке и 
графических пользовательских интерфейсах. Приложение «клиент-сервер» 
разбивается на две части. Клиентская часть отвечает за поддержку ввода и 
представление выходных данных для пользователя или клиентского устройства. Сервер отвечает за хранение базы данных, обработку клиентских запросов к базе данных, возврат клиенту общего ответа. Реляционный интерфейс 
особенно удобен для использования в архитектуре «клиент-сервер», поскольку приводит к обмену высокоуровневыми запросами и ответами. Высокоуровневый интерфейс SQL минимизирует коммуникации между клиентом 
и сервером. Сегодня многие клиент-серверные средства строятся на основе 
протокола Open Database Connectivity (ODBC), который обеспечивает для 
клиента стандартный механизм запросов высокого уровня к серверу. Архитектура «клиент-сервер» продолжает развиваться. В частности, такие процедурные языки, как BASIC и Java, были добавлены к серверам, чтобы клиенты 
могли вызывать прикладные процедуры, выполняемые на них. 

Параллельная обработка баз данных была преимуществом реляционной 

модели. Отношения являются однородными множествами записей. Реляционная модель включает набор операций, замкнутых по композиции: каждая 
операция получает отношения на входе и производит отношение как результат. Поэтому реляционные операции естественным образом предоставляют 
возможности конвейерного параллелизма путем направления вывода одной 
операции на вход следующей. 

Реляционные данные также хорошо приспособлены к графическим 

пользовательским интерфейсам (GUI). Пользователи легко могут создавать 
отношения в виде электронных таблиц и визуально манипулировать ими. 

Между тем файловые системы и системы, ориентированные на наборы, 

оставались «рабочими лошадками» многих корпораций. С годами эти корпорации построили громадные приложения и не могли легко перейти к использованию реляционных систем. Реляционные системы стали ключевым 
средством для новых клиент-серверных приложений. 

Информация становится стратегическим ресурсом. Внедряются дистан
ционное обучение, автоматизированные офисы, всемирные каталоги изделий, 
проектируются геоинформационные системы по управлению природными богатствами, экологией, информационной политикой правительств. Создается 
виртуальная реальность, позволяющая моделировать сложные процессы и си

стемы. Происходит информатизация общества — совокупность взаимосвязанных политических, социально-экономических, научных факторов, которые обеспечивают свободный доступ каждому члену общества к любым 
источникам информации, кроме законодательно секретных. Информатизация 
предполагает широкое использование информационных технологий во всех 
сферах деятельности. В экономической сфере внедряются эконо-мические 
информационные системы (ЭИС). Формируются базы данных по всем интересующим человека вопросам, включая быт, игры, образование. Если в индустриальном обществе стратегическим ресурсом является капитал, то в 
информационном обществе — информация, знание, творчество. Денежный 
капитал уступает место информационному, идет борьба за контроль над значительной частью мировых потоков информации.  

Стратегическим ресурсом становится творческий потенциал людей, за
нятых в производственном процессе. 

Пятое поколение (мультимедийные базы данных, с 1995 г.) связано с 

переходом от традиционных, хранящих числа и символы к объектнореляционным, содержащим данные со сложным поведением. Например, географам следует иметь возможность реализации карт, специалистам в области 
текстов имеет смысл реализовывать индексацию и выборку текстов, специалистам по графическим образам стоило бы реализовать библиотеки типов 
для работы с образами. Конкретным примером может служить распространенный объективный тип временных рядов. Вместо встраивания этого объекта в систему баз рекомендуется реализация соответствующего типа в виде 
библиотеки классов с методами для создания, обновления и удаления временных рядов. 

Подводя итог, следует отметить, что базы данных призваны хранить не 

только числа и текст. Они используются для хранения многих видов объектов и связей между этими объектами, например, в World Wide Web. 

Быстрое развитие технологий хранения информации, коммуникаций и 

обработки позволяет переместить всю информацию в киберпространство. 
Программное обеспечение для определения, поиска и визуализации оперативно 
доступной информации — ключ к созданию и доступу к такой информации. 

В настоящее время происходит еще один революционный шаг в раз
витии информационных технологий, который, несомненно, окажет влияние 
на нашу культуру и организационные структуры. Речь идет о переходе к обработке символьной информации, о разработке искусственного интеллекта и 
процессов искусственного мышления. Развитие этих направлений позволит 
максимально приблизить искусственные процессы обработки информации к 
человеческим и внедрить искусственный интеллект в ранге полноправного 
партнера в процесс обработки информации.