[01]
Клиент уходит молча
— До сайта
«Дорого. Подумаю.» — и тишина в чате. Вы не знаете, что пошло не так.
↓
+ С системой
Сайт фиксирует причину отказа в аналитике и возвращает клиента с релевантным предложением.
Образовательная цель лекции
Цель: Сформировать у студентов базовое представление об информационной системе как цифровом продукте: её назначении, основных компонентах и принципах взаимодействия этих компонентов при решении пользовательских задач.
Задачи лекции
- Раскрыть понятия информации, данных и информационных процессов как основы функционирования информационных систем
- Сформировать понимание информационной системы как совокупности взаимосвязанных компонентов
- Рассмотреть основные компоненты современной информационной системы: пользователя, интерфейс, бизнес-логику, данные и инфраструктуру
- Показать взаимосвязь пользовательских действий с процессами, происходящими внутри информационной системы
- Познакомить студентов с основными формами современных цифровых продуктов
- Научить студентов выделять основные компоненты информационной системы на примерах
Результат обучения: После лекции студент понимает, что представляет собой информационная система как цифровой продукт, из каких основных компонентов она состоит и может выделить эти компоненты на примере знакомого цифрового продукта.
Введение
Современное общество невозможно представить без информационных технологий. Практически ежедневно человек взаимодействует с различными цифровыми продуктами: посещает веб-сайты, использует мобильные приложения, совершает банковские операции, делает покупки в интернет-магазинах, пользуется государственными сервисами, получает образование через цифровые платформы и общается с помощью мессенджеров.
Несмотря на внешние различия, все эти продукты имеют общую основу. Они получают, хранят, передают и обрабатывают информацию. Внутри них взаимодействуют пользователи, программные компоненты, базы данных, сетевые сервисы и техническая инфраструктура.
Пример: банковский перевод
Интерфейс: выбрать получателя → указать сумму → подтвердить перевод
Внутри системы: идентификация, проверка баланса и лимитов, выполнение операции, сохранение, уведомление
Таким образом, даже привычное действие в несколько секунд может быть результатом работы сложной информационной системы — цифрового продукта, предназначенного для решения конкретной задачи.
1. Понятие информации
Информация
Сведения об объектах, явлениях, событиях и процессах окружающего мира, которые могут быть восприняты, переданы, сохранены и использованы.
Важной характеристикой информации является её способность уменьшать неопределённость. Например, если студент знает, что экзамен в следующую неделю, но не знает конкретный день, для него существует неопределённость. Информация «Экзамен в четверг в 10:00» уменьшает эту неопределённость.
Формы представления информации
- Текстовая
- Числовая
- Графическая
- Звуковая
- Видео
- Символьная
Пример: цифровое представление информации
Основой цифрового представления информации является двоичная система (0 и 1). Минимальная единица информации — бит. Все типы информации преобразуются в единую цифровую форму:
✓ Текст: каждый символ кодируется числом (A = 65)
✓ Изображение: представляется набором пикселей с RGB-значениями
✓ Звук: преобразуется в цифровой сигнал (амплитуда волны)
✓ Видео: состоит из последовательности цифровых изображений и звука
2. Понятие данных
Данные
Сведения в формализованном виде, пригодном для хранения, передачи и обработки техническими средствами.
Информация характеризует смысл содержания, а данные — это форма представления. Одна информация может быть выражена разными способами: числовым значением, текстом, графиком или цветовой индикацией.
Пример: температура
Число «25» само по себе — просто данные. Но в контексте «Температура воздуха: 25°C» это становится информацией для человека.
Типы данных в информационных системах
Организованы в виде таблиц с чётко определённой схемой полей. Удобны для поиска, сортировки, фильтрации.
Примеры: товары в интернет-магазине (ID, название, цена, количество), студенты в БД (ФИ, номер группы, оценки)
Примеры: товары в интернет-магазине (ID, название, цена, количество), студенты в БД (ФИ, номер группы, оценки)
Без определённой структуры. Содержат большой объём информации, но сложны для автоматической обработки.
Примеры: текстовые документы, фотографии, видеозаписи, аудиозаписи, электронные письма
Примеры: текстовые документы, фотографии, видеозаписи, аудиозаписи, электронные письма
Имеют элементы организации (поля, теги) без жёсткой схемы. Гибкие для обмена между системами.
Примеры: JSON-документы, XML, электронные письма (структурированные заголовки + произвольный текст), данные через API
Примеры: JSON-документы, XML, электронные письма (структурированные заголовки + произвольный текст), данные через API
3. Информационные процессы
Информационные процессы
Совокупность действий с получением, хранением, передачей, обработкой, поиском, использованием, защитой и удалением информации.
8 основных процессов
Первый этап работы системы. Источники: пользователи, другие системы, датчики, документы, внешние сервисы.
Примеры: при регистрации система получает имя, почту, пароль; метеостанция получает данные от датчиков температуры, влажности, давления
Примеры: при регистрации система получает имя, почту, пароль; метеостанция получает данные от датчиков температуры, влажности, давления
Сохранение для дальнейшего использования. Используются: базы данных, файловые системы, облачные хранилища.
Важно обеспечить: доступность, целостность, сохранность, восстановление при сбое.
Важно обеспечить: доступность, целостность, сохранность, восстановление при сбое.
Перемещение данных между компонентами и системами.
Пример: когда пользователь открывает страницу веб-сайта, запрос идёт: браузер → сервер → БД → ответ обратно
Пример: когда пользователь открывает страницу веб-сайта, запрос идёт: браузер → сервер → БД → ответ обратно
Преобразование исходных данных в новый результат. Может включать: вычисления, сортировку, фильтрацию, классификацию, анализ.
Пример: система тестирования: студент отвечает на вопросы → система сравнивает с правильными ответами → считает количество правильных → рассчитывает оценку
Пример: система тестирования: студент отвечает на вопросы → система сравнивает с правильными ответами → считает количество правильных → рассчитывает оценку
Быстрое нахождение нужных данных из больших объёмов. Учитывает: форму слова, синонимы, контекст, популярность, историю пользователя.
Пример: поиск в интернет-магазине по запросу «беспроводные наушники» находит товары, сортирует по цене/популярности/рейтингу
Пример: поиск в интернет-магазине по запросу «беспроводные наушники» находит товары, сортирует по цене/популярности/рейтингу
Применение данных для решения практических задач. Для: принятия решений, выполнения операций, формирования отчётов, персонализации, прогнозирования.
Пример: интернет-магазин использует историю покупок для рекомендаций, отчётов о продажах, оптимизации цен
Пример: интернет-магазин использует историю покупок для рекомендаций, отчётов о продажах, оптимизации цен
Обеспечение безопасного доступа и использования данных.
Три уровня защиты:
• Идентификация — определение, кем себя представляет пользователь (логин, почта)
• Аутентификация — проверка личности (пароль, код, биометрия)
• Авторизация — определение, что пользователь может делать (права доступа)
Три уровня защиты:
• Идентификация — определение, кем себя представляет пользователь (логин, почта)
• Аутентификация — проверка личности (пароль, код, биометрия)
• Авторизация — определение, что пользователь может делать (права доступа)
Прекращение хранения ненужных данных. Может потребоваться если: данные больше не нужны, истёк срок хранения, пользователь запросил удаление, данные устарели.
Важно: удаление может затрагивать несколько компонентов одновременно (основную БД, кэш, поисковый индекс)
Важно: удаление может затрагивать несколько компонентов одновременно (основную БД, кэш, поисковый индекс)
4. Понятие информационной системы
Информационная система
Совокупность взаимосвязанных компонентов, предназначенная для сбора, хранения, обработки и предоставления информации с целью решения определённых задач.
Информационная система — это не просто программа. Это совокупность элементов, взаимодействующих между собой: пользователей (разные роли), программного обеспечения, данных и БД, технических средств, сетевых сервисов, правил обработки информации.
Пример: образовательная система
Студент: получает доступ к материалам, выполняет задания, проходит тесты, просматривает результаты
Преподаватель: размещает материалы, создаёт задания, проверяет работы, выставляет оценки
Администратор: управляет пользователями, назначает роли, настраивает систему
5. Информационная система как цифровой продукт
Цифровой продукт
Продукт в цифровой форме, предназначенный для решения определённой задачи или удовлетворения потребности пользователя.
Информационную систему необходимо рассматривать как цифровой продукт не только как техническое решение, но как инструмент для решения реальных пользовательских задач.
Задача → Цифровой продукт
| Задача пользователя | Цифровой продукт |
|---|---|
| Найти информацию | Поисковая система, сайт |
| Купить товар | Интернет-магазин |
| Перевести деньги | Банковское приложение |
| Заказать услугу | Мобильное приложение |
| Получить образование | Образовательная платформа |
| Общаться | Мессенджер, соцсеть |
Разные точки зрения на одну систему
- Пользователь: инструмент для решения определённой задачи
- Организация: средство автоматизации процессов или предоставления услуг
- Разработчик: совокупность взаимосвязанных компонентов
- Инфраструктура: набор технических ресурсов, обеспечивающих работу
6. Структура информационной системы
Современные информационные системы могут иметь очень сложную структуру. Однако можно выделить 5 основных уровней:
Центральный элемент информационной системы. Система создаётся для того, чтобы определённые люди могли выполнять необходимые действия.
Пример (интернет-магазин): покупатели просматривают товары, менеджеры обрабатывают заказы, администраторы управляют системой
Роль пользователя — набор прав и возможностей, предоставляемый категории пользователей (студент, преподаватель, администратор)
Пример (интернет-магазин): покупатели просматривают товары, менеджеры обрабатывают заказы, администраторы управляют системой
Роль пользователя — набор прав и возможностей, предоставляемый категории пользователей (студент, преподаватель, администратор)
Совокупность средств взаимодействия пользователя с системой (страницы, кнопки, формы, меню, таблицы).
Для большинства пользователей интерфейс — единственная видимая часть. Они не видят серверы, БД, код. Качество интерфейса существенно влияет на восприятие продукта.
Типы интерфейсов: веб, мобильный, голосовой, командная строка, API
Для большинства пользователей интерфейс — единственная видимая часть. Они не видят серверы, БД, код. Качество интерфейса существенно влияет на восприятие продукта.
Типы интерфейсов: веб, мобильный, голосовой, командная строка, API
Правила, алгоритмы и процедуры, определяющие порядок обработки данных и выполнения операций.
Отвечает на вопрос: Что происходит в системе в результате действия пользователя?
Пример: при оформлении заказа система: проверяет наличие товаров, рассчитывает стоимость, создаёт заказ, передаёт в платёжную систему, отправляет уведомление
Важно: одна и та же бизнес-логика может работать с разными интерфейсами (веб, мобиль, админпанель)
Отвечает на вопрос: Что происходит в системе в результате действия пользователя?
Пример: при оформлении заказа система: проверяет наличие товаров, рассчитывает стоимость, создаёт заказ, передаёт в платёжную систему, отправляет уведомление
Важно: одна и та же бизнес-логика может работать с разными интерфейсами (веб, мобиль, админпанель)
Состав данных определяется предметной областью.
Пример (интернет-магазин): товары, категории, пользователи, заказы, платежи, рецензии
Технологии хранения: реляционные БД, файловые хранилища, облако, кэш, поисковые индексы, аналитические хранилища
Пример (интернет-магазин): товары, категории, пользователи, заказы, платежи, рецензии
Технологии хранения: реляционные БД, файловые хранилища, облако, кэш, поисковые индексы, аналитические хранилища
Технические и программные средства, обеспечивающие функционирование системы.
Включает: серверы, сетевые устройства, системы хранения, ОС, облачные сервисы, системы мониторинга, резервное копирование
Для пользователя работа инфраструктуры остаётся невидимой. Но она обеспечивает: доступность, производительность, надёжность, безопасность, масштабируемость
Включает: серверы, сетевые устройства, системы хранения, ОС, облачные сервисы, системы мониторинга, резервное копирование
Для пользователя работа инфраструктуры остаётся невидимой. Но она обеспечивает: доступность, производительность, надёжность, безопасность, масштабируемость
7. Основные типы информационных систем
Могут быть информационными (компания, вуз, новости) или полнофункциональными (интернет-магазин с регистрацией, поиском, корзиной, оплатой).
Важно: «сайт» описывает форму доступа через браузер. Информационная система включает: интерфейс, логику, данные, инфраструктуру
Важно: «сайт» описывает форму доступа через браузер. Информационная система включает: интерфейс, логику, данные, инфраструктуру
Программные продукты для ПК, мобильных устройств или специализированного оборудования.
Мобильные приложения часто используют возможности устройств: геолокацию, камеру, микрофон, уведомления, биометрию
Важно: приложение часто — один из интерфейсов доступа. Та же система может иметь: веб, мобиль, админпанель, API
Мобильные приложения часто используют возможности устройств: геолокацию, камеру, микрофон, уведомления, биометрию
Важно: приложение часто — один из интерфейсов доступа. Та же система может иметь: веб, мобиль, админпанель, API
Информационная система или компонент, предоставляющий определённую функцию.
Примеры: электронная почта, облачное хранилище, обработка платежей, отправка СМС, поиск, бронирование
Крупный продукт может состоять из множества отдельных сервисов: сервис пользователей, сервис каталога, сервис заказов, сервис оплаты, сервис доставки
Примеры: электронная почта, облачное хранилище, обработка платежей, отправка СМС, поиск, бронирование
Крупный продукт может состоять из множества отдельных сервисов: сервис пользователей, сервис каталога, сервис заказов, сервис оплаты, сервис доставки
Обеспечивают взаимодействие между разными группами пользователей, организациями и сервисами в единой среде.
Пример (маркетплейс): покупатели, продавцы, службы доставки, платёжные системы, рекламные системы
Пример (образовательная платформа): студенты, преподаватели, авторы контента, организации, работодатели
Платформа формирует целую цифровую экосистему
Пример (маркетплейс): покупатели, продавцы, службы доставки, платёжные системы, рекламные системы
Пример (образовательная платформа): студенты, преподаватели, авторы контента, организации, работодатели
Платформа формирует целую цифровую экосистему
Развитие от простого к сложному
Информационный сайт
↓
Интерактивное приложение
↓
Цифровой сервис
↓
Цифровая платформа
8. Цифровая среда и современные тенденции
Современные ИС редко существуют в изоляции. Они постоянно взаимодействуют друг с другом, формируя единую цифровую среду — совокупность пользователей, систем, сервисов и технических средств, связанных через интернет.
Пример: интернет-магазин использует
→ Платёжную систему, службу доставки, email-сервис, SMS-шлюз
→ Аналитическую платформу, рекламные системы, складской учёт
Ключевые тенденции
- Облачные технологии: быстрое развёртывание, гибкое масштабирование, готовые сервисы
- Мобильность: приложения используют геолокацию, камеру, биометрию, уведомления
- Интеграция через API: обмен данными в реальном времени без разработки с нуля
- Big Data и AI: аналитика, персонализация, интеллектуальный поиск, чат-боты
Вывод: Разрабатываемая система практически всегда становится узлом в более крупной цифровой среде — она обменивается данными, использует внешние сервисы и предоставляет собственные интерфейсы.
Вопросы для самопроверки
Информация — это сведения об объектах, явлениях, событиях и процессах окружающего мира, которые могут быть восприняты, переданы, сохранены и использованы. Ключевая характеристика — способность уменьшать неопределённость.
Информация характеризует смысл и содержание, данные — форму представления. Информация для человека, данные — для компьютера. Информация контекст-зависима, данные структурированы и пригодны для автоматической обработки.
8 основных процессов: получение и сбор, хранение, передача, обработка, поиск, использование, защита (идентификация, аутентификация, авторизация), удаление.
Совокупность взаимосвязанных компонентов, предназначенная для сбора, хранения, обработки и предоставления информации с целью решения определённых задач. Включает пользователей, ПО, данные, технические средства, сети и правила обработки.
5 основных компонентов: пользователь (центральный элемент), интерфейс (видимая часть), бизнес-логика (невидимая часть, правила работы), данные (хранилище информации), инфраструктура (техническая основа).
Интерфейс — совокупность средств взаимодействия (страницы, кнопки, формы). Для большинства пользователей это единственная видимая часть системы. Качество интерфейса существенно влияет на восприятие цифрового продукта. Должен обеспечивать понятное, логичное и эффективное взаимодействие.
Совокупность правил, алгоритмов и процедур, определяющих порядок обработки данных и выполнения операций. Отвечает на вопрос: что происходит в системе в результате действия пользователя? Несмотря на название, используется не только в коммерческих системах.
Три типа: структурированные (таблицы с чёткой схемой), неструктурированные (текст, фото, видео, аудио без структуры), частично структурированные (JSON, XML, письма — гибкие, для обмена между системами).
Сайт описывает форму доступа через браузер. Может быть только информационным. Информационная система — более широкое понятие, включающее интерфейс, программную логику, данные, инфраструктуру. Полнофункциональный интернет-магазин — информационная система, доступная через веб-интерфейс (сайт).
Четыре типа: сайты (информационные или полнофункциональные), приложения (ПК, мобильные), цифровые сервисы (отдельные функции: почта, платежи), цифровые платформы (взаимодействие множества участников: маркетплейсы, образовательные платформы).
Потому что система создаётся как инструмент для решения пользовательской задачи: купить, заказать, обучаться. Пользователю важен результат, а не технические детали — серверы, БД, архитектура.
Облачные технологии (быстрое развёртывание, масштабирование), мобильность (геолокация, биометрия, уведомления), интеграция через API (обмен данными в реальном времени), Big Data и AI (аналитика, персонализация, чат-боты).
