Informace a informační a komunikační technologie Informatika I, II Informace a informační a komunikační technologie Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Informační zdroje Libor Gála, Jan Pour, Zuzana Šedivá: Podniková informatika, Grada 2009, ISBN 80-247-2615-1. Milena Tvrdíková: Aplikace moderních informačních technologií v řízení firmy, Grada 2008, ISBN 978-80-247-2728-8. Jiří Rybička, Petra Talandová: Informatika pro ekonomy, Alfa Nakladatelství 2009, ISBN 978-80-87197-24-0. Internet http://nb.vse.cz/~pour/ http://nb.vse.cz/~vorisek/texty.htm http://www.systemonline.cz/ http://www.earchiv.cz/ http://www.wikipedia.org/ http://cs.wikipedia.org/ Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Osnova Informace 3 úrovně informace Informace – Data – Znalosti Zlomy v historii informatiky Historie počítačů Trendy ICT Internet, WWW, intranet a extranet Řešení problémů na počítači, utility, API Výpočetní modely Asymetrické šifrování Elektronický (digitální) podpis Bezpečnost Internetu – pharming Bezpečnost Internetu – digitální certifikáty internetových stránek Obecné problémy informatiky Informační společnost Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Informace Informace je zpráva o tom, že nastal určitý jev z množiny možných jevů a tím se u příjemce snižuje neznalost o tomto jevu. Jednotkou je bit. Informace je způsob uspořádání hmoty. Potřebujeme hmotu, abychom do ní informaci zapsali, a potřebujeme energii, abychom to provedli. Informace je vázána na člověka (příjemce). Jedině když se o události dozví člověk, je to informace. Jedině když člověk o události dříve nevěděl, je to informace. Gála, Pour, Toman: Podniková informatika, str. 20, Norbert Wiener, str. 19. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

3 úrovně informace 1. Syntax - Pravidla pro uspořádání znaků vyjadřujících informaci, gramatika jazyka pro její vyjádření Jak je informace reprezentována v počítačích Zabývají se tím tvůrci informačních systémů (IS) - programátoři. Signály reprezentují znaky na nejnižší úrovni. Zabývají se tím tvůrci hardwaru. 2. Sémantika - Význam informace Jak lidé informaci chápou Aby ji pochopili, musí znát její syntax, například jazyk. IS musí prezentovat informaci v pochopitelné formě. úkol pro návrháře informačních systémů 3. Pragmatika - Praktický význam informace Jak lidé na základě informací jednají (jak je aplikují) Museli informaci nejdříve pochopit (znát sémantiku). Jak cenná je informace pro podnikání. Podle pragmatického významu je určena hodnota informace. IS musí prezentovat pouze ty informace, které jsou potřebné pro rozhodování. Je nutná spolupráce návrhářů IS a uživatelů IS na všech úrovních řízení. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Informace – Data – Znalosti Významné informace je třeba přeměnit na data, aby je bylo možné automatizovaně zpracovat. Data Informace ve formě vhodné pro automatizované zpracování Výsledkem zpracování dat by měly být zase informace pro lidi. Znalosti Výsledek učení a zkušeností umožňující pochopení a aplikování (pragmatika) získaných informací. Mají je pouze lidé (ne stroje). Zpracování dat na stejném počítači probíhá vždy stejně. Proces pochopení a použití informací a znalostí se pro různé lidi liší a může být jiný i u stejného člověka v různých situacích a mentálních stavech. Podnikový informační systém je kombinací lidí a počítačů a je třeba při jeho návrhu a provozu s odlišnými schopnostmi lidí a strojů počítat. Počítače nechápou význam dat. Lidé nejsou přesní a neomylní. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Data Počítačové soubory a adresáře Databáze integrované soubory dat nástroje pro ukládání a vyhledávání dat Strukturovaná data – tabulky v databázích nejsnazší způsob automatizovaného získávání informací (třídění, filtrování, kontingenční tabulky) Nestrukturovaná data – text, grafika, audio, video Rozlišují se kvůli rozdílným možnostem extrakce informací. Je jich mnohem víc než strukturovaných dat. Lidé je musí prohlédnout a popsat metadaty. Automatizované způsoby této činnosti jsou vyvíjeny ale jsou nákladné a omezené v inteligenci. Metadata (data o datech) Popisují obsah nestrukturovaných dat. Umožňují automatizované zpracování. například najít v počítači fotografie automobilu určité značky Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Zlomy v historii informatiky Řeč Písmo Knihtisk Počítače (elektronické číslicové) Binární kódování informace Záznam a zpracování informace jsou možné pomocí menšího počtu lidí než dříve. Počítačové sítě Lidé vkládají informace na Internet. Jsou vyvíjeny technologie pro zpracování těchto informací a nalézají se jejich aplikace. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Historie počítačů Průkopníci: Pascal, Leibniz, Babbage. Sálové počítače (počínaje 2. sv. válkou.) Alan Turing, John von Neumann Claude Shannon – teorie informace, pojem „bit“ Z3, Mark I, ENIAC, EDVAC, UNIVAC Osobní počítače (1976 * Apple Computer) Steve Jobs, Stephen Wozniak IT => ICT (informační a komunikační technologie) http://cs.uhh.hawaii.edu/cs/courses/cs100/history.htm Early Computations: For ages man has needed to do arithmetic calculations and has found them time-consuming and tedious, if not difficult. To help keep track of or remember numbers, counting was done by using fingers and toes, piling stones in a pile, or putting notches in wood. A device consisting of beads strung on wires, the abacus appeared in Asia Minor about 3,000 BC and served to increase the accuracy of calculations and to aid human memory. Early Calculators: Twelve centuries after the abacus appeared, in 1642, Blaise Pascal built a numerical wheel calculator similar to an odometer, called the Pascaline. In order to improve the accuracy of mathematical tables, Gottfried Wilhelm Leibniz completed a device known as the stepped reckoner in 1694. Jacquard's Loom - the first programmable machine: In 1801, Joseph Jacquard developed a loom that employed a series of cards punched with holes to control the process of weaving. In effect the loom and cards stored the knowledge of a master weaver. Babbage's Analytical Engine: In England, 1822, Charles Babbage designed a Difference Engine to calculate logarithms, but abandoned the project to build a machine which could perform any given series of mathematical instructions. Considered the first general purpose computer, the Analytical Engine (1833), followed instructions stored on punched cards similar to those on Jacquard's loom. Considered to be the first computer programmer, Lady Ada documented Babbage's work and wrote instructions for the Analytical Engine. Hollerith'sTabulating Machine: In an effort to complete the 1890 census before it was outdated, Herman Hollerith designed and built a system that stored census data on punched cards and tabulated answers to various questions in a fraction of the time it took to do the work manually. ABC (Atasanoff-Berry Computer): In 1941, John Atanasoff and his graduate student, Clifford Berry, built the first electronic computer, the ABC. The ABC was a single-purpose computer designed to solve systems of equations. Z3: During World War II in 1941, Konrad Zuse built the Z3 computer, the first digital fully operational computer with automatic control of operations. British Colossus: During World War II the German military relied on a machine called Enigma to daily change the encoding of messages they sent. In 1943 Alan Turing helped design the British Colossus, a completely electronic computer capable of deciphering the German encoding schemes. Harvard Mark I: Built by Howard Aiken and a team of IBM engineers working at Harvard University, the Mark I was completed in 1944 and was the first American general-purpose computer. ENIAC: The first totally electronic computer, was developed by John Mauchly and J. Presper Eckert at the Moore School of Electrical Engineering of the University of Pennsylvania. It occupied a room 30' by 50' and had 18,000 vacuum tubes. It was intended to do ballistic calculations in America's war effort, but was not completed until 1946. EDVAC: In 1945, John von Neumann describes the concept of a stored program, a feature of every digital computer today. Von Neumann, along with Eckert and Mauchly, designed EDVAC, a stored program machine, which was completed in 1951. UNIVAC: In 1951, the Bureau of Census purchases the first UNIVAC. Built by Eckert and Mauchly Company, the UNIVAC was the world's first commercially available computer. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Trendy ICT Cena je stabilní, výkon stoupá. Mooreův zákon počet tranzistorů na integrovaném obvodu, rychlost procesorů, kapacita pamětí, rozlišení kamer, … Vše se zvyšuje přibližně exponenciálně a cena zůstává přibližně stejná. Počítač již není hlavně na počítání ale na hraní. Zpracovává text, obraz, zvuk. Integrace, standardizace Počítačové sítě nabývají na významu. e-business komunikace (rozšiřování služeb operátorů) Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Internet Historie Organizace Integrace služeb (FTP, WWW, E-mail) ARPANET (* 1971) => Internet (* 1982) E-mail (* 1972), WWW (* 1992 CERN) Organizace Decentralizace a protokol TCP/IP (* 1983) umožnily rychlé rozšiřování Internetu. Integrace služeb (FTP, WWW, E-mail) Nutnost výměny dat mezi různými platformami (kombinace HW a OS) programovací jazyk Java, datový formát XML Vyhledávače (Google) Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

World Wide Web (WWW) WWW je informační systém na bázi hypertextových dat v grafickém uživatelském prostředí. Byl navržen v roce 1989 v CERN (Ženeva) pro výzkumné pracovníky. Na vývoj dohlíží standardizační organizace W3C. Hlavním cílem je zajistit, aby web byl otevřený všem. Nesmí se stát, aby někdo rozšířil proprietární technologii prezentace informací na webu vyžadující nákup určitého prohlížeče fungujícího pod určitým operačním systémem podporujícího určité internetové obchody, apod. Vývoj lze rozdělit do 3 fází: WWW Obsah je tvořen lidmi, kteří mají přístup na internetové servery. Web 2.0 Obsah je tvořen i lidmi, kteří mají přístup na internet bez nutnosti vysoké počítačové gramotnosti. Web 3.0 (sémantický web) Z obsahu bude automaticky tvořena databáze umožňující lepší vyhledávání. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Intranet a extranet podnikové komunikační sítě zabezpečená komunikace pouze pro registrované uživatele VAN (Value Added Networks) Začaly vznikat v 60. letech 20. století, tedy před vznikem Internetu. Electronic Data Interchange (EDI) VPN (Virtual Private Networks) soukromá síť využívající veřejnou infrastrukturu, typicky Internet Pro přístup do sítě se používá webový prohlížeč. Tvorba obsahu je předmětem ECM (Enterprise Content Management). LAN (Local Area Network) Extranet část intranetu pro více ekonomických subjektů nebo jiných partnerů Účel a výhody místo pro proprietární materiály (nutno zvážit bezpečnost) podpora rozhodování a spolupráce řízení znalostí (knowledge management) project management – automatické hlídání termínů náhrada tištěných materiálů, které se musely aktualizovat možnost personalizace díky tomu, že se uživatelé do sítě přihlašují Úspory vznikají zvláště ve firmách s pobočkami ve světě. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Řešení problémů na počítači Vztah hardware (HW) a software (SW) Systémový SW - ovladače, operační systém (OS), utility Řídí zdroje - procesor a operační a disková paměť. Poskytuje uživatelské rozhraní příkazový řádek nebo grafické rozhraní (GUI) Aplikační SW (ASW) Řeší specifické problémy uživatelů. moduly ERP, kancelářský SW, přehrávače, hry, … Implementace Klasický význam: zajištění, aby něco fungovalo. zdrojový kód ve vyšším programovacím jazyku nebo asembleru překladač nebo asembler program, který přeloží zdrojový kód do spustitelného programu spustitelný program (*.exe, *.com) strojový kód (posloupnost instrukcí procesoru vyjádřená posloupností číselně (binárně) vyjádřených kódů těchto instrukcí) Dnes spíše realizace standardu v softwaru. například implementace programovacího jazyka v překladači webových standardů v internetovém prohlížeči Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Utility Podpůrné, pomocné programy Nejsou součástí OS ale rozšiřují jeho možnosti nebo zajišťují aplikacím či uživatelům další funkcionalitu. Příklady testování funkčnosti technických prostředků formátování disků obnova narušených souborů komprimace souborů textové editory To, co byl dříve ASW, se dnes stává utilitou. Webový prohlížeč a multimediální přehrávač dříve byl ASW, protože se používal jen někdy a jen někým. Dnes jsou však fundamentálními součástmi softwarové infrastruktury počítače. Právní problémy způsobené vágností rozdílů mezi utilitami a OS Jsou webový prohlížeč a multimediální přehrávač integrální součástí OS nebo jsou to utility přidané k operačnímu systému, aby byla potlačena konkurence? Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

API Application Programming Interface aplikační programové rozhraní moderní způsob tvorby SW rozhraní programu pro komunikaci s jinými programy příklady API operačního systému umožňuje tvořit programy využívající jeho funkce. ASW může mít API umožňující vytvořit plug-in neboli zásuvný modul (SW rozšiřující funkčnost), například aby přehrávač dokázal přehrát nový formát videa. Webová databáze může mít API, aby bylo možné vytvořit nezávislé programy pro prezentaci informací. Google Maps API, Webové služby nad IS/STAG DirectX kolekce API pro práci s grafikou na platformě Microsoftu. Microsoft zveřejňuje specifikace pro výrobce grafického HW a SW. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Výpočetní modely http://www.earchiv.cz/i_pri.php3#1 dávkové zpracování Vzniklo v době, kdy počítače nebyly interaktivní a nepodporovaly multitasking. host/terminál skupina terminálů napojená na hostitelský počítač schopný interaktivity a multitaskingu Terminály zpravidla neměly výpočetní kapacitu. klient/server Server obsahuje data a programy pro jejich zpracování. Klient posílá na server dotazy a dostává výsledky. Klient má větší či menší výpočetní kapacitu. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Asymetrické šifrování E-mailová komunikace může být odposlouchávána. E-mailová zpráva může bít zašifrována číslem. Existují dvojice čísel zvané soukromý a veřejný klíč Soukromý klíč nemůže být lehce odvozen z veřejného klíče. Zpráva zašifrovaná veřejným klíčem může být dešifrována odpovídajícím soukromým klíčem a naopak. Každý účastník komunikace má unikátní dvojici klíčů. Dvojice klíčů je možné obdržet od certifikační autority, potvrzení, že veřejný klíč je skutečně od dané osoby, užití v šifrované komunikaci mezi internetovým prohlížečem a WWW serverem viz další snímky, vygenerovat bez certifikátu. Odesilatel zašifruje zprávu příjemcovým veřejným klíčem. Příjemce dešifruje zprávu svým soukromým klíčem. Aplikace: e-mailová komunikace a webové formuláře Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Asymetrické šifrování Pouze Alice může dešifrovat zprávu od Boba. Je tedy zabráněno odposlechu. Není ale zaručeno, že zprávu odeslal skutečně Bob. http://en.wikipedia.org/wiki/Public-key_cryptography Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Elektronický (digitální) podpis E-mailová komunikace může být pozměňována. Pomocí veřejně známého algoritmu, například MD5, je ze zprávy vypočten její výtah zvaný hash. Z výtahu MD5 není možné zprávu rekonstruovat. Odesilatel zašifruje hash svým soukromým klíčem a pošle jej spolu s původní zprávou. Příjemce vypočte z přijaté zprávy její hash. Když se tento hash shoduje s hashem přijatým spolu se zprávou a dešifrovaným odesilatelovým veřejným klíčem, znamená to, že zpráva přišla skutečně od odesilatele. Aplikace: styk se státní správou instalační SW balíčky (zajištění, že autor je skutečně ten, kdo se za něj vydává.) Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Elektronický (digitální) podpis Kdokoli, kdo zachytí e-mail, jej může dešifrovat Aliciným veřejným klíčem, takže to není důvěrná komunikace. Úspěšné dešifrování však znamená, že zpráva je skutečně od Alice. Aby komunikace byla důvěrná, musí se to aplikovat na hash zprávy. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Bezpečnost Internetu – pharming DNS (Domain Name System) Obsahuje tabulku dvojic Hostname, například www.example.com IP adresa, například 208.77.188.166 Tabulka DNS je na DNS serverech. DNS servery mohou být pozměněny hackery. Výsledek: Oběť se dostane na stránku se správnou adresou (hostname) ale jinou IP adresou. Tato stránka je napsána útočníkem. Obrana: SW zajišťující, aby DNS servery nepřijímaly podvodná data od falešných DNS serverů digitální certifikáty DNS serverů a internetových stránek Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Bezpečnost Internetu – digitální certifikáty internetových stránek Při bezpečné komunikaci s internetovou stránkou musí být zajištěno že ona stránka je skutečně ta, za kterou se vydává Digitální certifikát stránky Vydává ho instituce zvaná certifikační autorita. Certifikační autorita ovšem také může být podvržená. Certifikační autorita musí zajistit, aby se nestalo, že internetová stránka dostane certifikát, kdyby se jmenovala jako jiná už certifikovaná stránka. Internetové prohlížeče obsahují certifikáty certifikačních autorit. Kdybychom otevřeli podvrženou stránku, tak by se stalo toto: internetový prohlížeč by neindikoval zabezpečení zámečkem nebo internetový prohlížeč by ohlásil neplatný certifikát nebo adresa stránky na certifikátu by se lišila od adresy v adresním řádku prohlížeče, na což může prohlížeč sám upozornit. – pharming že data posílaná mezi internetovým prohlížečem a WWW serverem jsou šifrována Adresa stránky začíná na https (Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer) místo na http. Aplikace: internetové obchody a bankovnictví Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Obecné problémy informatiky Kognitivní schopnosti uživatelů Rychlý a neřízený vývoj HW a SW Informační zahlcení Informace by měly sloužit k řešení problémů. Je-li informací příliš mnoho, příliš dlouho trvá jejich zpracování před tím, než můžeme řešit problém. Nedostatečná vzdělanost Dostupnost množství informací musí být u lidí provázena schopnostmi a znalostmi jak je správně využít k rozhodování. Prví uživatelé IT byli zároveň odborníky na IT. Dnes mnoho uživatelů rozumí ICT jen velmi málo. Kupují zboží nabízené spammery, naletí na phishing… Nedostatečně zabezpečují tajné (například podnikové) informace. Autorská práva, bezpečnost, spamming Morální i fyzické zastarávání nosičů dat Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

Informační společnost ICT významně ovlivňují celou ekonomiku. ICT se staly zdrojem nejvýznamnějších společenských změn. Lidé se musí celoživotně vzdělávat. Informace a znalosti jsou čím dál tím významnější výrobní silou. Ve vyspělých ekonomikách pracuje víc lidí s informacemi než s hmotou. Ekonomika se stala závislou na službách. Služby vyžadují specifické znalosti. Znalostní ekonomika Je důsledkem informační společnosti. Znalosti vytvářejí nové hodnoty. V globalizovaném světě s vyrovnaným konkurenčním bojem nestačí přírodní bohatství a lidské zdroje. V takových situacích rozhoduje know-how, expertní znalosti, dobrá práce s informacemi a lidské vzdělání. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL