ÚVOD DO INFORMAČNÍCH SYSTÉMŮ Základní informace a pojmy Hana Kopáčková Ústav systémového inženýrství a informatiky E-mail: hana.kopackova@upce.cz Tel.: 466 036 245 1
ZÍSKÁNÍ ZÁPOČTU POŽADAVKY NA STUDENTA Účast na cvičeních je povinná v rozsahu dle směrnice FES č. 3/2004 a Oznámení FES č. 1/2009 min. 75 %, tj. min. 8 cvičení; nesplnění tohoto požadavku znamená nezískání zápočtu bez nároku na opravné podmínky (v případě mimořádných okolností lze požádat o individuální studijní plán, kde docházka není podmínkou), 1. Odevzdání všech úkolů ze cvičení bez ohledu na přítomnost nebo nepřítomnost posluchače na cvičení. 2. Odevzdání a obhajoba projektu. 3. Kontrolní písemky a testy - nutná úspěšnost 60% Opravné podmínky Absolvování souhrnné písemné práce na min. 75 % (v případě pokusu o podvod 90 %), Odevzdání a obhajoba projektu. 2
V případě jakéhokoliv pokusu o podvod, např. odevzdání cizí práce pod svým jménem musí posluchač pro získání zápočtu splnit opravné podmínky se zvýšeným požadavkem na výsledek písemné práce na 90 %, toto platí i při dodatečném zjištění jakéhokoliv podvodu; zároveň je případ předán k projednání disciplinární komisi. 3
ZÍSKÁNÍ ZKOUŠKY POŽADAVKY NA STUDENTA Písemná část hodnocena alespoň na 65 % Ústní část Pokud student neuspěje u ústní části, musí opakovat celou zkoušku znova V případě pokusu o podvod u písemné nebo ústní části zkoušky je posluchač na daném termínu klasifikován stupněm nevyhověl a při dalších termínech se zvyšuje požadavek na absolvování písemné části na 90 %. 4
KDO JSTE VY Studenti 4 různých oborů: Ekonomika a provoz podniku Veřejná ekonomika a správa Management malých a středních podniků Manažerská etika 5
ZÁKLADNÍ POJMY DATA, INFORMACE, ZNALOSTI Historická informace vzdělání zkušenosti Aktuální informace znalosti informace včetně souvislostí data význam informace Rozhodovací proces 6
DATA Data jsou údaje, fakta (posloupnosti znaků) obvykle uložené ve formě numerické, textové nebo obrazové odrážejí stav reality v určitém okamžiku, a proto je nelze měnit - lze pouze získávat nová data o realitě v jiném časovém okamžiku představují objektivní reprezentanty lidí, objektů, událostí a pojmů smyslem zpracovaní dat je vytvoření informace 30 C, 22:15, 50 2'52" N 15 46'13" E 7
KVALITA DAT Kvalitou (dat) je podle ISO 8402 [ISO86]: Quality of an entity is a subjective concept dependent on requirements that the user of the entity requests in an implicit or explicit manner. Quality is a multidimensional concept tied to various characteristics. Hodnocení kvality dat je: subjektivní multidimenzionální závislé na použití 8
KVALITA DAT II Datová kvalita je široký a těžko definovaný pojem souhrnný pojem skrývá dílčí požadavky na vlastnosti dat: správnost, přesnost, podrobnost, kompletnost, komplexnost, stáří (aktuálnost), dostupnost v potřebný čas a formě, stručnost, zdroj. Výsledná kvalita kombinace všech vlastností. 9
PROBLÉMY KVALITY DAT Chybějící hodnoty Chybná data Zastaralá data Nelegálně získaná dat Stejný význam různě pojmenovaných atributů Různý význam stejně pojmenovaných atributů Překlepy Duplicitní záznamy Různé měrné jednotky V jednom atributu více informací (normalizace tabulek) Záměrná chyba - dezinformace 10
11
KVALITA DAT VE VEŘEJNÉ SPRÁVĚ Problém dostupnosti dat Školy by chtěly vědět jak se uplatnili jejich studenti (jaký plat mají po absolvování - po letech, kolik jich zůstalo v oboru, jaká je nezaměstnanost) Tyto informace jsou na úřadech práce, finančních úřadech, úřadu sociálního zabezpečení ale nejsou dostupné Problémem je bezpečnost dat, legislativní omezení, rodné číslo je citlivý údaj Díky tomu existují obory, které produkují absolventy bez možnosti uplatnění a naopak zaměstnavatelé nenajdou kvalifikované zaměstnance 12 Král, J., Žemlička, M.: Kvalita dat a informací - základní omezení IT ve veřejné správě V: Pour, J., Voříšek, J (Eds.) Systems Integration 2006. VŠE Praha, Praha, 2006. ss. 215-222.
ŽIVOTNÍ CYKLUS DATY Definice požadavků na data sběr a ukládání dat, uchovávání a údržba dat, jejich aktualizace, doplňování dat, zpracovávání dat, distribuce a využívání dat, ochrana dat, 13
MNOŽSTVÍ DAT vzniká 390 GB dat/s, každoroční nárůst objemu nových dat o 50%, 80% dat je potřeba archivovat, dnes je uloženo 30 EB dat. (exabyte = 2 60 B) 14
ZÁLOHOVÁNÍ A ARCHIVACE DAT Zálohování dat - kopie dat uložená na jiném datovém nosiči (nebo i místě). Záložní data jsou využívána v případě ztráty, poškození nebo jiné potřeby práce s daty aktuálně používanými. AKTUÁLNÍ DATA Archivace dat kopie dat uložená na jiném datovém nosiči (nebo i místě), která není určená pro možnost rychlé obnovy. Hlavním účelem archivace dat je dlouhodobé uchovávání takových dat, které již nejsou potřeba pro každodenní využití. HISTORICKÁ DATA 15
DATOVÁ MÉDIA - MAGNETICKÁ Magnetická datová media využívají magnetických vlastností použitých materiálů Magnetická páska Z běžného života již byla vytlačena jinými médii Vzhledem k nízké ceně médií se stále využívá k archivaci velkého množství dat. Diskety vytlačeny flash disky Pevné disky (HDD Hard Disk Drive) Klíčová technologie pro uchování digitálních dat Příznivý poměr kapacita / cena a dostatečná rychlost čtení a zápisu. 16
DATOVÁ MÉDIA - POLOVODIČ Polovodičová média nejčastěji paměť typu flash. Flash Disk Marketingový název, neobsahuje žádný disk Data se ukládají do paměti typu flash, která si uchová uloženou informaci i po ztrátě napájení Kompaktní, fyzicky odolné, vyší kapacita než CD nebo DVD SSD disky (Solid-state Drive) K ukládání dat použita flash paměť (odlišné technologie než u flash disků). Neobsahuje pohyblivé mechanické části Rychlejší čtení a zápis dat. Hlavní nevýhodovu je rychlé opotřebení každá paměťová buňka má omezený počet zápisů (okolo 100 000) Zatím vysoká cena a ve srovnání s pevnými disky nízká kapacita 17
DATOVÁ MÉDIA - OPTIKA CD, DVD, Blu-Ray - Výhodou zálohování dat na optické disky je jejich velmi nízká cena. Na trhu je mnoho značek různé kvality, proto je nutné volit opatrně. Rozhodně se vyplatí investovat do disků od značkových výrobců jako Verbatim nebo SONY. Nevýhodou zálohy tohoto typu je kromě malé kapacity (nutnost dělit větší zálohy na více disků) relativně nízká životnost disků. Někteří výrobci inzerují, že záloha vydrží bez problému desítky let, ale standardně se nelze spoléhat na přečtení disků starších než několik let. 18
DATOVÁ ULOŽIŠTĚ NAS (Network Attached Storage) Datové uložiště v síti Umožňuje přístup k datům v rámci sítě Obvykle odsahuje několik pevných disků (pole pevných disků) sloučených do větších datových celků RAID pole. V dnešní době jsou dostupné NASy i pro domácí použití. 19
DATOVÁ ULOŽIŠTĚ - hosting Pronájem virtuálního serveru hostingová společnost zajistí konektivitu a dostupnost virtuálního sreveru, který je identifikován IP adresou. Ukládání dat do cloudu pouze jako zálohovací médium neprovádí synchronizaci (Amazon Cloud Drive 5 GB zdarma - http://www.amazon.com/gp/drive/appdownload/ref=cd_spl_def_app) nebo (Google Docs http://docs.google.com/?hl=cs) Specializované pro fotografie rajče.net (http://www.rajce.idnes.cz/) synchronizace dokumentů v cloudu nejen ukládá, ale také synchronizuje s domácím počítačem, možnost spolupráce nad jedním dokumentem (Dropbox - https://www.dropbox.com/) nebo (SkyDrive nahradil Live Mesh - https://skydrive.live.com/) 20 http://www.zive.cz/clanky/dropbox-vy-snad-jeste-pouzivate-flashdisk-video/sc-3-a-155753/default.aspx
METADATA Data o datech - údaje popisující elektronické datové struktury, datové sady, obecně informační zdroje (jejich vlastnosti). Funkce metadat: zjišťovací (zjištění existence dokumentu) výběrová užití dat k výběru dokumentu odpovídajícího požadavkům uživatele (např. nalezení dokumentu v jazyce, jemuž uživatel rozumí; zjištění údaje, podle kterého lze dokument vyhledat tzv. přístupový bod) lokační užití dat k nalezení (zjištění umístění) dokumentu popisná, dokumentační popis zdroje nebo jeho části (formálních a obsahových znaků) strukturální data o formální struktuře zdroje za účelem jeho správného uložení a zobrazování Nutná standardizace - co a jak zapisovat 21
STANDARDIZOVANÝ FORMÁT Dublin Core Metadata Element Set 15 prvků (elementů) + kvalifikátory, obsah: název, předmět, klíčová slova, popis, typ zdroje, jazyk, vztah (k dalším dokumentům), pokrytí (prostorové a časové charakteristiky), intelektuální vlastnictví: autor (tvůrce), vydavatel, další přispěvatelé, správa autorských práv, identifikační údaje zdroje: datum, formát, identifikátor zdroje, jazyk. 22
PŘÍKLAD METADAT TITLE: Introduction to cataloging and classification CREATOR: Taylor, Arlene G. OTHER CONTRIBUTOR: Wynar, Bohdan S. DATE: 1992 FORMAT: BOOK LANGUAGE: ENG PAGES: 633 PUBLISHER: Libraries Unlimited SUBJECT: Cataloging. SUBJECT: subject cataloging. SUBJECT: Classification -- Books DESCRIPTION: Textbook on cataloging and classification RESOURCE TYPE: text.monograph RESOURCE IDENTIFIER: (ISBN) 0872879674 23
INFORMACE Různá pojetí informace ( každodenní laické, matematické, filozofické, komunikační, kybernetické, ). Intuitivně: předávaná zpráva, údaj či poznatek o věcech, veličinách nebo událostech, které nastaly nebo nastanou; údaje, čísla, znaky, Sémantické pojetí informace říká, že zdrojem jsou data a informace z nich vzniká individuální interpretací, která je závislá nejen na příjemci, ale také i na kontextu a času. Toto pojetí je bráno jako primární v kontextu informačních systémů. 24
DEFINICE INFORMACE Weinerova definice informace, která je velmi rozšířená, definuje tento pojem šířeji. Informace je obsah toho, co si vyměňujeme s okolním světem, když se mu přizpůsobujeme a když na něj působíme svým přizpůsobováním. 25
DEFINICE INFORMACE II Shannon pojímá informaci jako nezávislou na svém hmotném nosiči a odděluje ji od jejího sémantického obsahu. Nezajímá ho tedy obsah zprávy. Je to podle něj vlastnost, která odstraňuje apriorní neznalost příjemce. Množství informace ve zprávě souvisí s její pravděpodobností tak, že čím je menší pravděpodobnost dané zprávy, tím větší má takzvanou informační hodnotu (pokud má nějaká zpráva pravděpodobnost velkou, je spíše očekávána a její výskyt příjemce tolik nepřekvapí). Tím, že systém zprávu zpracoval, dostal se na nižší úroveň nejistoty (entropie), tedy do stavu s vyšší mírou uspořádanosti. 26
HODNOTA INFORMACE Informace má svou hodnotu a může být využita jako: zboží prodej informace ekonomický zdroj využití informace. Hodnota informace je dána kvalitou dat a jejich nedostupností. 27
ZNALOST Zobecněná informace pochopená v souvislostech. To, co jednotlivec ví po osvojení dat a informací a po jejich začlenění do souvislostí. Získána učením vědomá systematická činnost zkušeností vnímání, prožitek Reprezentace znalostí obvykle pomocí IF THEN pravidel Znalosti jsou výsledkem poznávacího procesu a předpokladem uvědomělé činnosti. Znalosti umožňují porozumět skutečnosti, přeměnit data na informace a tyto informace využít v praxi. 28
POJEM SYSTÉM Systém jedna z definic: Účelově definovaná množina prvků a vazeb vymezitelná na dané rozlišovací úrovni vzhledem ke svému okolí (hranice systému) Prvky jsou provázány a organizovány za účelem dosažení nějakého cíle. Hromada (kolekce, soubor) X systém Uspořádanost, celistvost a účelovost Význam prvků, vazeb, účelu 29
THE BLIND MEN AND THE ELEPHANT The Production of Goods:Computational Models of the two Great Transitions, SLIDES OF THE PRESENTATION BY ERIK LARSEN 1
SYSTÉM A JEHO ČÁSTI prvky: obsahová náplň systému, vnímány jako černá schránka, určují strukturu sytému, vazby: vzájemná nezávislost, příčinný vztah, zpětná vazba (regulace systému), ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- časová složka (vývoj v čase, dynamika), jeden systém může být zároveň prvkem systému vyššího řádu tzv. subsystém, okolí systému prvky nepatřící do systému, které mají k systému vazby, vstup-výstup 31
POPIS SYSTÉMU strukturou systému tj. vyjádřením prvků P a vazeb R a také příslušnými hraničními prvky, chováním systému tj. vyjádřením závislostí mezi množinou podnětů (vstupních veličin působících na hraniční prvky systému) a množinou výstupních reakcí systému (výstupními veličinami systému působícími na bezprostřední okolí z hraničních prvků systému S), strukturou i chováním systému tj. všemi možnými variantami úplného vyjádření jak vlastního uspořádání (struktury) systému, tak i chování (tj. reakce celého systému na podněty, které získává ze svého bezprostředního okolí). 32
TYPY SYSTÉMŮ Z hlediska chování rozdělujeme systémy na : deterministické, jejichž chování je jednoznačně určeno stavy systému a příslušnými podněty, stochastické, u nichž má závislost mezi podněty a reakcí systému pravděpodobnostní (náhodný) charakter. Podle otevřenosti systému rozeznáváme : otevřené, u nichž je přesně definováno okolí a jsou známy vzájemné vazby s tímto okolím, uzavřené (izolované), které nemají okolí definováno. 33
TYPY SYSTÉMŮ - II Proměnlivost stavů rozlišuje systémy: statické, které se vyznačují stálou strukturou a minimální změnou vnitřních stavů v celém systému. Tzv. bez paměti, okamžitá hodnota výstupu závisí na okamžité hodnotě vstupu. Jsou vyjádřeny matematickým jazykem, např. soustavou rovnic, maticemi nebo grafy, dynamické, které mění své funkční charakteristiky a strukturní vlastnosti. Alespoň jedna veličina je u nich v čase proměnná. Jsou vyjádřeny například diferenciálními rovnicemi. 34
Dynamika systémů Chování systému v čase se obvykle řídí jedním ze základních vzorů
TYPY SYSTÉMŮ III Oborové dělení: sociální - jsou to opět účelově definované systémy, kde významnou množinu prvků tvoří soubor lidských individualit (s formální a neformální strukturou), vyznačujících se rozdílnými vlastnostmi (zdravotní stav, povaha, vzdělání,...), technické - jsou účelově zavedené systémy, v nichž například transformační roli hrají stroje, zařízení atp. a roli vazeb v systému hrají manipulační trasy, materiálové toky apod. ekonomické - jsou to účelové systémy, které kombinují sociální a technické systémy 36
Bouldingova hierarchická taxonomie systémů (Měkký charakter systému) TRANSCENDENTNÍ (nepostižitelné na SYSTÉMY (?) úrovni současného poznání) SOCIÁLNÍ ORGANIZACE (Řízení a management konfrontace a kooperace) ČLOVĚK (Vědomí, účelové chování) ŽIVÉ SYSTÉMY (vysoká mobilita ) GENETICKÉ SYSTÉMY (reprodukce, genetický kód) KYBERNETICKÉ SYSTÉMY (Informace, zpětná vazba) MECHANICKÉ SYSTÉMY (dynamika systému ) FYZIKÁLNÍ SYSTÉMY (síly a energie, stabilita) (Tvrdý charakter systému) 37
KYBERNETICKÝ SYSTÉM Jestliže z množiny prvků systému S vyčleníme jejich část a pojmenujeme ji jako řídící podsystém, druhou skupinu prvků pojmenujeme jako řízený podsystém a nahradíme-li stávající vazby novými významnými vazbami, v nichž bude dominantní tzv. zpětná vazba, pak mluvíme o kybernetickém systému. Otevřený systém se zpětnou vazbou, která reaguje na změny okolí tím, že se systém na tyto změny adaptuje Okolí Strategie Řídící podsystém Řízený podsystém Cílové chování Zpětná vazba 38
PODNIK JAKO KYBERNETICKÝ SYSTÉM hledisko funkce Podnik považujeme za tzv. kybernetický systém, který je charakteristický existencí zpětné vazby, jejíž pomocí se podnik adaptuje: na změny v okolí na odchylky od stanovených cílů Pro podnik je klíčové: stanovení cílů a jejich kontrola schopnost reagovat na změny okolního prostředí 39 BEDŘICH DUCHOŇ: INŽENÝRSKÁ EKONOMIKA, C.H. BECK, 2009.
PODNIK A JEHO OKOLÍ 40 DUCHOŇ, B.: INŽENÝRSKÁ EKONOMIKA, C.H. BECK, 2009. http://books.google.cz/books?id=8ub2ez1q4foc&printsec=frontcover&hl=cs&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
VNITŘNÍ FAKTORY PODNIKU management a organizace marketing lidské zdroje finance výroba výzkum a vývoj Bezprostřední okolí bezprostředně působí na podnik, je tvořeno především dodavateli, zákazníky, konkurencí analýza trhu se neomezuje jen na zákazníky, ale musí mapovat i konkurenční podniky Všeobecné okolí ovlivňuje podnik nepřímo, podnik jen těžko může na toto okolí působit jedná se zejména o politické, kulturní, přírodní a technologické faktory 41
PODNIK JAKO SMÍŠENÝ SYSTÉM hledisko prvků Podnikové systémy označujeme jako smíšené (nikoli technické), které mají následující charakteristiky: cílové chování hodnocení chování dle kriteriální funkce (např. zisk) jeho subsystémy jsou spojeny složitými vazbami je otevřeným systémem (vůči svému okolí) disponuje materiálními a přírodními zdroji je řízen 42