मानव मस्तिष्क में सूचना प्रसंस्करण। सूचना संसाधित करते समय मानव अंगों द्वारा किए गए गृहकार्य कार्य

2. किसी व्यक्ति द्वारा सूचना का भंडारण और प्रसंस्करण, निर्णय लेने और संज्ञानात्मक प्रक्रियाएं

3. ऑपरेटर गतिविधि में भाषण संचार।

1. ऑपरेटर द्वारा सूचना का स्वागत और प्राथमिक प्रसंस्करण।

मानसिक घटनाओं का सार इस तथ्य में निहित है कि वे व्यक्तिपरक हैं, अर्थात। एक निर्माण जो मानव मानसिक दुनिया में व्यक्तिपरक छवियों के रूप में उत्पन्न होता है - संवेदनाएं, धारणाएं, विचार, विचार, भावनाएं। उभरती हुई मानसिक, व्यक्तिपरक वास्तविकता को चेतना, भाषा, भाषण, इच्छा की उपस्थिति की विशेषता है, स्वयं को आत्म-चेतना वाले व्यक्ति के रूप में प्रकट करता है, उनकी योजनाओं और कार्यक्रमों के कार्यान्वयन में एक निश्चित स्वतंत्रता। इन घटनाओं के लिए निर्जीव प्रकृति की भौतिक दुनिया में कोई पूर्ण अनुरूप नहीं हैं, जो मानव-मशीन सिस्टम बनाने की प्रक्रिया में उन्हें ध्यान में रखते हुए समस्याएं पैदा करता है। आइए हम गुणात्मक, प्रत्यक्ष माप के लिए उत्तरदायी नहीं, मानसिक घटनाओं की प्रकृति पर भी ध्यान दें जो केवल उनके वाहक के लिए सीधे पहुंच योग्य हैं, और किसी और के लिए नहीं।

ऑपरेटर की गतिविधि का सबसे महत्वपूर्ण घटक नियंत्रण वस्तु के बारे में जानकारी प्राप्त करना है। यह एक चरणबद्ध प्रक्रिया है, जो सूचना की धारणा और एक कामुक अवधारणात्मक छवि के निर्माण में परिणत होती है।

अवधारणात्मक कार्रवाई के चार चरण हैं: पहचान, भेदभाव, पहचान और पहचान।

पता लगाने के चरण में, पर्यवेक्षक वस्तु को पृष्ठभूमि से अलग करता है, लेकिन उसके आकार और विशेषताओं का न्याय नहीं कर सकता है।

भेदभाव के स्तर पर, पर्यवेक्षक उनके विवरण को उजागर करने के लिए, एक साथ स्थित दो वस्तुओं को अलग-अलग देखने में सक्षम है।

पहचान के चरण में, स्मृति में संग्रहीत मानक के साथ वस्तु की पहचान की जाती है।

पहचान के चरण में, पर्यवेक्षक वस्तु की आवश्यक विशेषताओं को अलग करता है और इसे एक निश्चित वर्ग को सौंपता है।

ध्यान दें कि पहचान और भेदभाव अवधारणात्मक कार्यों से संबंधित हैं, और पहचान और पहचान पहचान कार्यों से संबंधित हैं। इन प्रक्रियाओं के बीच आवश्यक अंतर यह है कि धारणा एक छवि बनाने की क्रिया है, एक मानक, और मान्यता स्मृति में मानकों के साथ उत्तेजना की तुलना करने और इसे एक निश्चित श्रेणी में निर्दिष्ट करने की क्रिया है।

मानसिक बोध का प्राथमिक रूप मानव विश्लेषक पर भौतिक दुनिया की वस्तुओं और घटनाओं के प्रत्यक्ष प्रभाव से उत्पन्न होने वाली अनुभूति है।

संवेदनाओं के संश्लेषण के आधार पर, प्रतिबिंब का एक अधिक जटिल रूप बनता है - धारणा। संवेदनाओं के विपरीत, इसमें व्यक्तिगत गुण नहीं बनते हैं, बल्कि वस्तु की छवि समग्र रूप से बनती है। धारणा कई विश्लेषणात्मक प्रणालियों की संयुक्त गतिविधि के आधार पर बनाई गई है। धारणा हमेशा समग्र होती है। हम कभी भी वस्तुओं को एक दूसरे के साथ भ्रमित नहीं करते हैं, भले ही हम उनसे कितनी अलग संवेदनाएँ प्राप्त करते हैं।

धारणा की प्रक्रिया में, एक "अवधारणात्मक छवि" बनती है, जो मानव व्यवहार और गतिविधि के नियमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। एक अवधारणात्मक छवि में स्थिरता के गुण होते हैं - अपरिवर्तनीयता जब वस्तुओं की धारणा के लिए स्थितियां बदलती हैं। एक अवधारणात्मक छवि के निर्माण की प्रक्रियाओं में एक स्वचालित चक्रीय प्रकृति होती है, वे लगातार चलती हैं और अक्सर हमारे द्वारा महसूस नहीं की जाती हैं।

छवि में वस्तुनिष्ठ होने की संपत्ति है: छवि में, वस्तु को धारणा प्रणाली के बाहर होने के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। छवि व्यक्तिपरक है - बाहरी पर्यवेक्षक के लिए पहुंच योग्य नहीं है।

मानसिक छवि के निर्माण के लिए तंत्र विस्तार से स्पष्ट नहीं हैं, वे कई स्थितियों पर निर्भर करते हैं, और कोई केवल व्यावहारिक दृष्टिकोण से धारणा की पर्याप्तता की बात कर सकता है। धारणा मानस के रचनात्मक कार्य का परिणाम बन जाती है। इसकी सामग्री व्यक्ति के अनुभव और स्थिति से निर्धारित होती है।

ऑपरेटर को गतिविधि की शर्तों के साथ प्रदान करना महत्वपूर्ण है जिसके तहत अक्षम कार्यों के लिए धारणाओं का कोई परिवर्तन नहीं होगा।

अनुभूति और बोध के आधार पर वास्तविकता के संवेदी प्रतिबिंब का एक अधिक जटिल रूप उत्पन्न होता है - का प्रतिनिधित्व कियालेनिया - किसी वस्तु की एक माध्यमिक कामुक छवि, जिसमें इस पलइंद्रियों पर कार्य नहीं करता है, लेकिन अतीत में कार्य करता है। विषयगत रूप से, धारणा की निश्चितता और स्थिरता के विपरीत, अस्थिरता, विखंडन, नाजुकता, अनिश्चितता जैसी अवधारणाओं से प्रतिनिधित्व जुड़ा हुआ है। प्रतिनिधित्व अपने आप में घटना के सभी निरंतर गुणों को जमा करता है और इसकी सामूहिक छवि, योजना है। एक "आंतरिक मानक" के रूप में कार्य करता है जिसके विरुद्ध कथित वस्तुओं की तुलना की जाती है। प्रतिनिधित्व मानसिक क्रियाओं के आधार के रूप में कार्य करता है, सोच में संक्रमण का चरण - अप्रत्यक्ष प्रतिबिंब का एक रूप।

एक प्रणाली के रूप में इंजीनियरिंग पद्धति के ढांचे के भीतर किसी व्यक्ति के गुणों का वर्णन करने वाले मॉडलों में, सूचना दृष्टिकोण के तत्वों के साथ सबसे आम साइबरनेटिक मॉडल हैं। उसी समय, एक व्यक्ति को "ब्लैक बॉक्स" माना जाता है, जिसमें इनपुट और आउटपुट (मोटर वाले सहित) होते हैं। इनपुट पर विभिन्न संकेतों को लागू करते समय हम आउटपुट पर इसके व्यवहार का अध्ययन करते हैं।

सूचना के दृष्टिकोण से मानव मानस का मुख्य कार्य अधिकतम अनुकूली प्रभाव प्राप्त करने के लिए बाहरी वातावरण में परिवर्तन और शरीर की आंतरिक स्थिति में परिवर्तन और इन परिवर्तनों के अनुसार उसके व्यवहार की धारणा है, जो किसी व्यक्ति की शारीरिक अखंडता सुनिश्चित करना और यथासंभव लंबे समय तक अस्तित्व के लिए भंडार प्राप्त करना संभव बनाता है।

इस समस्या को हल करने के लिए, मस्तिष्क, मानसिक विनियमन के मुख्य अंग के रूप में, आने वाली महत्वपूर्ण ऊर्जा की धारणा और प्रसंस्करण के लिए व्यावहारिक रूप से असीमित संभावनाएं हैं। महत्वपूर्ण सूचना, विभिन्न भौतिक प्रकृति के वाहकों पर इसका परिवर्तन - विद्युत, रासायनिक, जैव रासायनिक और अन्य। मस्तिष्क का कार्य निरंतर परिवर्तन और अनुकूलन की प्रक्रिया है।

बाहरी दुनिया के साथ संचार क्रमिक रूप से प्राप्त "विश्लेषक प्रणालियों" के माध्यम से किया जाता है, जो हमेशा एक एकीकृत तरीके से, निरंतर अंतर्संबंध में, धारणा के कार्यों को महसूस करते हुए कार्य करता है। वैज्ञानिक अध्ययन के उद्देश्य के लिए, उन्हें दृश्य, श्रवण, घ्राण, ग्रसनी, त्वचा विश्लेषक, आंतरिक अंगों के विश्लेषक और एक मोटर विश्लेषक में विभाजित किया गया है जो मांसपेशियों और tendons की स्थिति का आकलन करता है।

कोई भी विश्लेषक एक जटिल नियंत्रण प्रणाली है जिसमें निम्न शामिल हैं:

ग्राही;

तंत्रिका मार्गों का संचालन;

सेरेब्रल कॉर्टेक्स में केंद्र।

रिसेप्टर का मुख्य कार्य उत्तेजना के भौतिक मापदंडों में निहित सूचना वाहक में परिवर्तन के साथ, इसके बाहरी वाहक से तंत्रिका प्रक्रिया में विभिन्न भौतिक प्रकृति पर अभिनय करने वाली उत्तेजना की ऊर्जा का परिवर्तन है। आंतरिक एक।

तो, आंखों के रिसेप्टर्स के लिए एक अड़चन एक निश्चित स्पेक्ट्रम की विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं, कान रिसेप्टर्स के लिए - पर्यावरण के यांत्रिक कंपन, स्वाद रिसेप्टर्स के लिए - रासायनिक संरचनासक्रिय पदार्थ, आदि।

रिसेप्टर्स की गतिविधि, उनके गुण (संवेदनशीलता, चयनात्मकता, आदि) प्राप्त जानकारी के मूल्य और गुणवत्ता के मस्तिष्क के केंद्रीय अंगों द्वारा मूल्यांकन के आधार पर भिन्न होते हैं, और एक विस्तृत श्रृंखला में विनियमित होते हैं।

हम जिस मॉडल पर विचार कर रहे हैं, वह निश्चित रूप से बेहद क्रूड और व्यावहारिक रूप से एक शारीरिक कमी है, जिसमें मानसिक प्रक्रियाओं को उनकी गुणात्मक निश्चितता में व्यावहारिक रूप से नहीं माना जाता है। हालांकि, एक ही समय में, ये विचार अभ्यास के लिए स्वीकार्य सटीकता के साथ इंजीनियरिंग-मनोवैज्ञानिक योजना की कई समस्याओं को हल करना संभव बनाते हैं। सबसे पहले, यह ऑपरेटर के कार्यस्थलों और उनके तत्वों के डिजाइन, सूचना मॉडल के संगठन, सीमाओं की पसंद और तकनीकी वातावरण के साथ मानव संपर्क के लिए शर्तों पर प्रतिबंध की चिंता करता है। यह सब मानव-मशीन इंटरफेस को डिजाइन करने की समस्या के समाधान के रूप में माना जा सकता है जो ऑपरेटर और तकनीकी प्रणाली के बीच संचार प्रदान करते हैं। इसके समाधान के लिए कार्यों के इस वर्ग को मात्रात्मक रूप में मानव शरीर की अवधारणात्मक प्रणालियों के काम के बारे में ज्ञान की आवश्यकता होती है, जो साइकोफिजियोलॉजी के माध्यम से प्रदान की जाती है।

दृश्य विश्लेषक के लक्षण।

दृष्टि के माध्यम से, एक व्यक्ति को अधिकांश जानकारी प्राप्त होती है जो उसे सचेत उद्देश्यपूर्ण गतिविधि करने की अनुमति देती है। दृश्य विश्लेषक मानव मानस में प्राथमिक दृश्य संवेदनाएं बनाता है - रंग, प्रकाश, आकार, बाहरी दुनिया की छवियां, किसी व्यक्ति की दृश्य गतिविधि प्रदान करती हैं।

जोड़ीदार नेत्र संपर्क कारण दूरबीनप्रभाव,

जिससे वस्तुओं के आयतन, अंतरिक्ष में उनकी दूरदर्शिता का बोध होता है।

आंख के ग्रहणशील भाग में दो प्रकार के रिसेप्टर्स शामिल होते हैं - छड़ और शंकु, जो आंख की रेटिना बनाते हैं, जो लेंस के माध्यम से बाहरी दुनिया से वस्तुओं की एक छवि प्राप्त करता है। छड़ें अक्रोमेटिक (काले और सफेद) के उपकरण हैं, और शंकु रंगीन (रंग) दृष्टि के उपकरण हैं।

दृष्टि की पूर्ण संवेदनशीलता बहुत अधिक होती है और केवल 10-15 क्वांटा विकिरण ऊर्जा होती है, जब रेटिना के संपर्क में आती है, तो मानव मानस में प्रकाश की अनुभूति होती है।

दृश्य प्रणाली चमक की एक बहुत विस्तृत श्रृंखला में काम करती है। अंधापन का कारण बनने वाली अधिकतम चमक 32.2 स्टिल्बा है, और आंखों की रोशनी से कम से कम 8.10 -9 लक्स माना जाता है। आदर्श परिस्थितियों में, व्यक्ति छठे परिमाण के तारों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को देख सकता है।

आंख 380 से 760 माइक्रोन तक तरंग दैर्ध्य रेंज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के प्रति संवेदनशील होती है, और रोशनी के स्तर के आधार पर आंख की अधिकतम प्रकाश संवेदनशीलता बदलती है। यह प्रभाव की व्याख्या करता है पर्किनजे":शाम के समय, नीली और हरी वस्तुएं लाल और पीले रंग की तुलना में हल्की दिखाई देती हैं। अलग-अलग लंबाई की लहरें रंग और उसके उन्नयन की संवेदना पैदा करती हैं: लाल - 610-620 माइक्रोन; पीला - 565-590 माइक्रोन; हरा - 520 माइक्रोन; नीला - 410-470 माइक्रोन; बैंगनी - 380-400 माइक्रोन।

रंग टोन के भेद के लिए आंख की संवेदनशीलता अलग है और इसमें लगभग एक सौ तीस ग्रेडेशन हैं। व्यवहार में, रंग दृष्टि की इन विशेषताओं का उपयोग रंग कोडिंग और सिग्नलिंग सिस्टम के निर्माण में किया जाता है। आमतौर पर चार से अधिक रंगों का उपयोग नहीं किया जाता है - लाल, पीला, हरा और सफेद। 494 µm (हरा-नीला) और 590 µm (नारंगी-पीला) के क्षेत्र में तरंग दैर्ध्य आंख से सबसे अधिक सूक्ष्मता से पहचाने जाते हैं। दृश्यमान स्पेक्ट्रम (हरा) के मध्य भाग में, साथ ही इसके सिरों (बैंगनी और लाल) में, रंग विभेदन अधिक मोटे होते हैं। दिन के उजाले में आंख की अधिकतम रंग संवेदनशीलता स्पेक्ट्रम के पीले भाग (555 माइक्रोन) में होती है।

अवरोही क्रम में सबसे विपरीत रंग अनुपात रंग विपरीत: सफेद पर नीला, पीला पर काला, सफेद पर हरा, सफेद पर काला, लाल पर हरा, पीले पर लाल, सफेद पर लाल, काला पर नारंगी, मैजेंटा पर काला, सफेद पर नारंगी, हरे पर लाल।

रंग और प्रकाश मानव व्यवहार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। कई उत्पाद बनाते समय, उनके रंग और प्रकाश विशेषताओं को ध्यान में रखना आवश्यक है। रंग ऊर्जा और सूचनात्मक कार्य कर सकता है। तकनीकी प्रणालियों के संकेतकों की स्थिति को रंग द्वारा कोडित किया जाता है। उदाहरण के लिए, लाल रंग महत्वपूर्ण और खतरनाक मोड को इंगित करता है, हरा - लगभग सामान्य कामकाजप्रणाली, पीला एक मोड परिवर्तन की चेतावनी देता है। एक ट्रैफिक लाइट एक उदाहरण है तकनीकी उपकरण, जिसमें रंग विशुद्ध रूप से सूचनात्मक भूमिका निभाता है, यातायात को नियंत्रित करता है।

अमेरिकी सैन्य मानक निम्नलिखित संवर्धित रंग कोड वर्णमाला स्थापित करते हैं:

लाल - ऑपरेटर को सचेत करने के लिए प्रयोग किया जाता है कि सिस्टम या उसका हिस्सा काम नहीं कर रहा है;

चमकती लाल - तत्काल प्रतिक्रिया की आवश्यकता वाली स्थिति को इंगित करने के लिए;

पीला- सीमा मोड को इंगित करने के लिए जिसमें सावधानी आवश्यक है;

हरा रंग - सामान्य रूप से कार्य प्रणाली;

सफेद रंग- उन कार्यों को इंगित करने के लिए उपयोग किया जाता है जिन्हें सही या गलत नहीं माना जाता है, उदाहरण के लिए, सिस्टम के मध्यवर्ती राज्यों को इंगित करने के लिए;

नीला रंग- संदर्भ और सलाहकार जानकारी।

बड़ी संख्या में कोडिंग सुविधाओं वाले जटिल नियंत्रण और डिस्प्ले पैनल का आयोजन करते समय, हल्कापन और रंग की जटिल बातचीत उत्पन्न होती है, जिसे मापने और रंग चयन के लिए विशेष प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है। इस प्रयोजन के लिए, हल्केपन और रंग में अंतर करने के लिए एक आइसोट्रोपिक स्थान के निर्माण के लिए विशेष पैमानों और विधियों का उपयोग किया जाता है। पता लगाने की समस्याओं को हल करने में रंग कोडिंग का लाभ सिद्ध हुआ है। रंग के आधार पर वस्तुओं की खोज का समय न्यूनतम है।

कार्यस्थल की रोशनी ऑपरेटर के प्रदर्शन को प्रभावित करती है। रोशनी में कमी से प्रदर्शन में कमी आती है। दृश्य आराम और प्रदर्शन प्रेक्षित वस्तु की चमक और वस्तु के आसपास की पृष्ठभूमि की चमक के बीच के अनुपात पर निर्भर करता है।

मानव दृश्य प्रणाली में प्रकाश उत्तेजनाओं के त्वरित परिवर्तन के साथ एक निश्चित जड़ता होती है, जो एक निश्चित सीमा के बाद, जिसे "क्रिटिकल फ्लिकर फ्यूजन फ़्रीक्वेंसी" (CFFM) कहा जाता है, को एक निरंतर संकेत के रूप में माना जाता है। फिल्म और टेलीविजन सिस्टम इस प्रभाव पर काम करते हैं, एक छवि को थोड़े समय के लिए चित्रों के अनुक्रम के रूप में प्रस्तुत करते हैं। CFFF, प्रस्तुत संकेत के मापदंडों और दृश्य विश्लेषक की कार्यात्मक स्थिति के आधार पर, 14 से 70 हर्ट्ज की सीमा में भिन्न होता है।

मानव दृश्य तीक्ष्णता - देखने का न्यूनतम कोण जिस पर दो समान दूरी के बिंदुओं को अलग-अलग देखा जाता है, चाप के एक मिनट का कुछ दसवां हिस्सा होता है और यह वस्तु की रोशनी और विपरीतता, उसके आकार और देखने के क्षेत्र में स्थिति पर निर्भर करता है। यह विशेषता सूचना खोज और खोज के कार्यों में एक बड़ी भूमिका निभाती है, जो ऑपरेटर की गतिविधियों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा बनाती है।

तीव्रता धारणा रेंज चमकदार प्रवाहमानव बहुत बड़ा है और प्रकाश और अंधेरे अनुकूलन की प्रक्रिया में प्राप्त किया जाता है, जिसका समय 8 से 30 मिनट तक होता है।

डार्क अनुकूलन तब होता है जब पृष्ठभूमि की चमक एक निश्चित मान से न्यूनतम चमक (व्यावहारिक रूप से अंधेरा) तक कम हो जाती है। दृश्य प्रणाली में कई बदलाव हैं:

शंकु दृष्टि से छड़ दृष्टि में संक्रमण;

छात्र फैलता है;

रेटिना पर क्षेत्र बढ़ जाता है, जिस पर प्रकाश के प्रभाव का योग होता है;

प्रकाश प्रभावों के योग का समय बढ़ जाता है;

दृश्य रिसेप्टर्स में प्रकाश संवेदनशील पदार्थों की एकाग्रता बढ़ जाती है;

दृश्य प्रणाली की संवेदनशीलता बढ़ जाती है।

प्रकाश अनुकूलन अंधेरे अनुकूलन के विपरीत एक घटना है। यह लंबे समय तक अंधेरे में रहने के बाद दृश्य प्रणाली के अनुकूलन की प्रक्रिया में होता है।

क्रमिक दृश्य छवियों की घटना जो रेटिना उत्तेजना की समाप्ति के तुरंत बाद उत्पन्न होती है, वह भी दृष्टि की जड़ता से जुड़ी होती है। इसी समय, धारणाओं के ओवरले और विकृतियां संभव हैं, जिससे किसी व्यक्ति के गलत कार्य हो सकते हैं। आंदोलन के भ्रम और दृष्टि की जड़ता का विकास सिनेमा और टेलीविजन के कारण होता है।

मानव दृश्य प्रणाली हमें गति का अनुभव करने की अनुमति देती है। गति धारणा के लिए निचली निरपेक्ष सीमा है:

यदि देखने के क्षेत्र में एक निश्चित संदर्भ बिंदु है, तो 1-2 चाप। मिनट/से.;

संदर्भ के बिना 15-30 चाप। मिनट/से

क्षेत्र में निश्चित स्थलों की अनुपस्थिति में कम गति (10 चाप मिनट/सेकेंड तक) पर समान गति को असंतत माना जा सकता है।

प्रत्येक आँख के देखने का क्षेत्र: 50 डिग्री ऊपर; नीचे 70 डिग्री; दूसरी आंख की ओर 60 डिग्री; विपरीत दिशा में 90 डिग्री। सामान्य क्षेत्रक्षैतिज दृष्टि 180 डिग्री। दृश्य संकेतों की सटीक धारणा केवल देखने के क्षेत्र के मध्य भाग में ही संभव है। यह यहां है कि ऑपरेटर के कार्यस्थल के सबसे महत्वपूर्ण तत्व स्थित होने चाहिए।

फोटोरिसेप्टर के स्तर पर दृश्य विश्लेषक की अधिकतम बैंडविड्थ 5.6 x 10 बीपीएस है। जैसे ही आप कॉर्टिकल संरचनाओं की ओर बढ़ते हैं, यह 50-60 बीपीएस तक गिर जाता है। धारणा की इतनी कम गति के बावजूद, अपनी व्यक्तिपरक दुनिया में एक व्यक्ति उन धारणाओं की छवियों से निपटता है जिनमें उच्च संकल्प और विस्तार होता है। यह मानस के रचनात्मक कार्यों के कारण है, जो न केवल बाहरी जानकारी के आधार पर एक छवि बनाता है, बल्कि स्मृति और अनुभव के निर्धारण की प्रणालियों में प्रसारित होने वाली जानकारी भी है।

वर्तमान में, मानव दृश्य प्रणाली के काम की व्याख्या करने वाला कोई संतोषजनक वैज्ञानिक रूप से आधारित सिद्धांत नहीं है, सिस्टम के अलग-अलग हिस्सों के संचालन के सिद्धांतों के बारे में केवल कई धारणाएं हैं। हालांकि, इसके गुणों का पूरी तरह से वर्णन किया गया है और संदर्भ डेटा के रूप में प्रस्तुत किया गया है। उनके उपयोग के लिए डिजाइनरों से बहुत देखभाल की आवश्यकता होती है, क्योंकि दृश्य प्रणाली के पैरामीटर बहुत परिवर्तनशील होते हैं और माप की स्थितियों और विधियों पर दृढ़ता से निर्भर करते हैं।

सूचना प्रसंस्करण में कुछ एल्गोरिदम को निष्पादित करके अन्य "सूचना वस्तुओं" से कुछ "सूचना वस्तुएं" प्राप्त करना शामिल है और यह सूचना पर किए गए मुख्य कार्यों में से एक है, और इसकी मात्रा और विविधता बढ़ाने का मुख्य साधन है।

उच्चतम स्तर पर, संख्यात्मक और गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। इस प्रकार के प्रसंस्करण में "डेटा" की अवधारणा की सामग्री की विभिन्न व्याख्याएं अंतर्निहित हैं। संख्यात्मक प्रसंस्करण चर, वैक्टर, मैट्रिक्स, बहुआयामी सरणी, स्थिरांक, आदि जैसी वस्तुओं का उपयोग करता है। गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण में, ऑब्जेक्ट फ़ाइलें, रिकॉर्ड, फ़ील्ड, पदानुक्रम, नेटवर्क, संबंध आदि हो सकते हैं। एक और अंतर यह है कि संख्यात्मक प्रसंस्करण में, डेटा की सामग्री का कोई नहीं है काफी महत्व की, जबकि गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण में हम वस्तुओं के बारे में प्रत्यक्ष जानकारी में रुचि रखते हैं, न कि उनकी समग्रता में।

आधुनिक उपलब्धियों के आधार पर क्रियान्वयन की दृष्टि से कंप्यूटर विज्ञाननिम्नलिखित प्रकार की सूचना प्रसंस्करण में अंतर करें:

• एकल प्रोसेसर वाले कंप्यूटर के पारंपरिक वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर में प्रयुक्त अनुक्रमिक प्रसंस्करण;
• समानांतर प्रसंस्करण, जब कंप्यूटर में कई प्रोसेसर होते हैं;
• विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए कंप्यूटर आर्किटेक्चर में समान संसाधनों के उपयोग से जुड़ी पाइपलाइन प्रसंस्करण, और यदि ये कार्य समान हैं, तो यह एक अनुक्रमिक पाइपलाइन है, यदि कार्य समान हैं, तो एक वेक्टर पाइपलाइन।

निम्नलिखित में से किसी एक वर्ग को सूचना प्रसंस्करण के संदर्भ में मौजूदा कंप्यूटर आर्किटेक्चर को विशेषता देने की प्रथा है।

आर्किटेक्चरसाथ निर्देशों और डेटा की एकल धारा (SISD)।इस वर्ग में पारंपरिक वॉन न्यूमैन सिंगल-प्रोसेसर सिस्टम शामिल हैं, जहां एक केंद्रीय प्रोसेसर होता है जो "विशेषता-मूल्य" जोड़े के साथ काम करता है।

वास्तुकला के साथ कमांड और डेटा (SIMD) की सिंगल स्ट्रीम।इस वर्ग की एक विशेषता एक (केंद्रीय) नियंत्रक की उपस्थिति है जो कई समान प्रोसेसर को नियंत्रित करता है। नियंत्रक और प्रोसेसर तत्वों की क्षमताओं के आधार पर, प्रोसेसर की संख्या, खोज मोड का संगठन और मार्ग और लेवलिंग नेटवर्क की विशेषताएं हैं:

• वेक्टर और मैट्रिक्स समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मैट्रिक्स प्रोसेसर;
• सहयोगी प्रोसेसर, गैर-संख्यात्मक समस्याओं को हल करने और स्मृति का उपयोग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें आप सीधे इसमें संग्रहीत जानकारी तक पहुंच सकते हैं;
• संख्यात्मक और गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोसेसर एन्सेम्बल;
• पाइपलाइन और वेक्टर प्रोसेसर।

मल्टीपल इंस्ट्रक्शन स्ट्रीम, सिंगल डेटा स्ट्रीम (MISD) आर्किटेक्चर।पाइपलाइन प्रोसेसर को इस वर्ग को सौंपा जा सकता है।

आर्किटेक्चरसाथ एकाधिक कमांड स्ट्रीमतथा मल्टीपल डेटा स्ट्रीम (MIMD)।निम्नलिखित विन्यास इस वर्ग को सौंपा जा सकता है: मल्टीप्रोसेसर सिस्टम, मल्टीप्रोसेसिंग वाले सिस्टम, कई मशीनों से कंप्यूटिंग सिस्टम, कंप्यूटर नेटवर्क।

मुख्य डेटा प्रोसेसिंग प्रक्रियाओं को अंजीर में दिखाया गया है। 4.5.

प्रसंस्करण प्रक्रिया के रूप में डेटा का निर्माण, कुछ एल्गोरिदम के निष्पादन के परिणामस्वरूप उनके गठन के लिए प्रदान करता है और उच्च स्तर पर परिवर्तनों के लिए आगे उपयोग करता है।

डेटा संशोधन वास्तविक विषय क्षेत्र में परिवर्तनों के प्रदर्शन से जुड़ा है, जो नए डेटा को शामिल करके और अनावश्यक लोगों को हटाकर किया जाता है।

चावल। 4.5 बुनियादी डेटा प्रोसेसिंग प्रक्रियाएं

नियंत्रण, सुरक्षा और अखंडता का उद्देश्य सूचना मॉडल में विषय क्षेत्र की वास्तविक स्थिति का पर्याप्त प्रदर्शन करना है और अनधिकृत पहुंच (सुरक्षा) से और हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर की विफलताओं और क्षति से जानकारी की सुरक्षा सुनिश्चित करना है।

विभिन्न अनुरोधों का जवाब देते समय और सूचना प्रसंस्करण में सहायक संचालन के रूप में कंप्यूटर की मेमोरी में संग्रहीत जानकारी की खोज एक स्वतंत्र कार्रवाई के रूप में की जाती है।

सूचना प्रसंस्करण में निर्णय समर्थन सबसे महत्वपूर्ण गतिविधि है। किए गए निर्णयों की एक विस्तृत श्रृंखला विभिन्न प्रकार के गणितीय मॉडल का उपयोग करने की आवश्यकता की ओर ले जाती है।

दस्तावेजों, सारांशों, रिपोर्टों के निर्माण में सूचना को एक व्यक्ति और एक कंप्यूटर दोनों द्वारा पढ़ने के लिए उपयुक्त रूपों में परिवर्तित करना शामिल है। इस क्रिया के साथ संबंधित कार्य हैं जैसे प्रसंस्करण, पढ़ना, स्कैन करना और दस्तावेजों को छांटना।

जब सूचना को रूपांतरित किया जाता है, तो यह प्रतिनिधित्व या अस्तित्व के एक रूप से दूसरे रूप में स्थानांतरित हो जाती है, जो सूचना प्रौद्योगिकी को लागू करने की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली आवश्यकताओं से निर्धारित होती है।

सूचना प्रसंस्करण की प्रक्रिया में किए गए सभी कार्यों का कार्यान्वयन विभिन्न प्रकार के सॉफ़्टवेयर टूल का उपयोग करके किया जाता है।

सूचना प्रसंस्करण के तकनीकी संचालन के आवेदन का सबसे आम क्षेत्र निर्णय लेना है।

नियंत्रित प्रक्रिया की स्थिति के बारे में जागरूकता की डिग्री के आधार पर, वस्तु और नियंत्रण प्रणाली के मॉडल की पूर्णता और सटीकता, के साथ बातचीत वातावरण, निर्णय लेने की प्रक्रिया होती है विभिन्न शर्तें:

• 1.निश्चय के तहत निर्णय लेना।इस समस्या में, वस्तु के मॉडल और नियंत्रण प्रणाली को दिया गया माना जाता है, और बाहरी वातावरण के प्रभाव को महत्वहीन माना जाता है। इसलिए, चयनित संसाधन उपयोग रणनीति और अंतिम परिणाम के बीच एक स्पष्ट संबंध है, जिसका अर्थ है कि निश्चित रूप से निर्णय विकल्पों की उपयोगिता का मूल्यांकन करने के लिए निर्णय नियम का उपयोग करने के लिए पर्याप्त है, जो कि सबसे बड़ा प्रभाव की ओर जाता है। . यदि ऐसी कई रणनीतियाँ हैं, तो उन सभी को समान माना जाता है। निश्चित रूप से समाधान खोजने के लिए, गणितीय प्रोग्रामिंग के तरीकों का उपयोग किया जाता है।
• 2. जोखिम में निर्णय लेना।पिछले मामले के विपरीत, जोखिम की स्थिति में निर्णय लेने के लिए, बाहरी वातावरण के प्रभाव को ध्यान में रखना आवश्यक है, जिसकी सटीक भविष्यवाणी नहीं की जा सकती है, और केवल राज्यों के संभाव्यता वितरण को जाना जाता है। इन शर्तों के तहत, एक ही रणनीति के उपयोग से अलग-अलग परिणाम हो सकते हैं, जिनकी संभावनाएं दी गई मानी जाती हैं या निर्धारित की जा सकती हैं। रणनीतियों का मूल्यांकन और चयन एक निर्णय नियम का उपयोग करके किया जाता है जो अंतिम परिणाम प्राप्त करने की संभावना को ध्यान में रखता है।
• 3. अनिश्चितता के बीच निर्णय लेना।पिछली समस्या की तरह, रणनीति के चुनाव और अंतिम परिणाम के बीच कोई एकल-मूल्यवान संबंध नहीं है। इसके अलावा, अंतिम परिणामों की घटना की संभावनाओं के मूल्य भी अज्ञात हैं, जिन्हें या तो निर्धारित नहीं किया जा सकता है या संदर्भ में सार्थक अर्थ नहीं है। प्रत्येक जोड़ी "रणनीति - अंतिम परिणाम" अदायगी के रूप में कुछ बाहरी अनुमान से मेल खाती है। अधिकतम गारंटीकृत भुगतान प्राप्त करने के लिए मानदंड का उपयोग सबसे आम है।
• 4. बहु-मापदंडों की स्थितियों में निर्णय लेना।ऊपर सूचीबद्ध किसी भी कार्य में, कई स्वतंत्र की उपस्थिति के मामले में बहु-मापदंड उत्पन्न होता है, एक दूसरे के लक्ष्यों के लिए कम नहीं। बड़ी संख्या में समाधानों की उपस्थिति इष्टतम रणनीति के मूल्यांकन और चयन को जटिल बनाती है। सिमुलेशन विधियों का उपयोग करना एक संभावित समाधान है।

आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस की मदद से समस्याओं को हल करना समाधान की खोज करते समय विकल्पों की गणना को कम करना है, जबकि कार्यक्रम उन्हीं सिद्धांतों को लागू करते हैं जो एक व्यक्ति सोचने की प्रक्रिया में उपयोग करता है।

विशेषज्ञ प्रणाली उस ज्ञान का उपयोग करती है जो उसके पास अपने संकीर्ण क्षेत्र में है ताकि विकल्पों की सीमा को धीरे-धीरे कम करके समस्या को हल करने के रास्ते पर खोज को सीमित किया जा सके।

विशेषज्ञ प्रणालियों में समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग करें:

• एक सबूत तकनीक के आधार पर तार्किक अनुमान की एक विधि जिसे संकल्प कहा जाता है और निषेध के खंडन का उपयोग करता है (सबूत "विरोधाभास द्वारा");
• बड़ी संख्या में इनपुट डेटा से वस्तुओं को निर्धारित करने के लिए निर्णय वृक्ष के निर्माण के आधार पर संरचनात्मक प्रेरण की एक विधि;
• विशेषज्ञों के अनुभव के उपयोग के आधार पर अनुमानी नियमों की विधि, औपचारिक तर्क के अमूर्त नियमों पर नहीं;
• एक सुविधाजनक रूप में तुलना की गई वस्तुओं के बारे में जानकारी की प्रस्तुति के आधार पर मशीन सादृश्य की एक विधि, उदाहरण के लिए, डेटा संरचनाओं के रूप में जिसे फ्रेम कहा जाता है।

"खुफिया" के स्रोत जो किसी समस्या को हल करने में प्रकट होते हैं, वे उस क्षेत्र के कुछ गुणों के आधार पर बेकार या उपयोगी या किफायती हो सकते हैं जिसमें समस्या उत्पन्न होती है। इसके आधार पर, एक विशेषज्ञ के निर्माण के लिए एक विधि का चुनाव प्रणालीया तैयार सॉफ्टवेयर उत्पाद का उपयोग।

प्राथमिक डेटा के आधार पर समाधान विकसित करने की प्रक्रिया, जिसकी योजना अंजीर में दिखाई गई है। 4.6 को दो चरणों में विभाजित किया जा सकता है: विभिन्न प्रकार के मॉडल और विकल्प का उपयोग करके गणितीय औपचारिकता के माध्यम से व्यवहार्य समाधान का विकास सर्वोतम उपायव्यक्तिपरक कारकों के आधार पर।

निर्णय निर्माताओं की सूचना की जरूरत कई मामलों में अभिन्न तकनीकी और आर्थिक संकेतकों पर केंद्रित होती है जो उद्यम की वर्तमान गतिविधियों को दर्शाते हुए प्राथमिक डेटा के प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप प्राप्त की जा सकती हैं। अंतिम और प्राथमिक डेटा के बीच कार्यात्मक संबंधों का विश्लेषण करते हुए, तथाकथित सूचना योजना का निर्माण संभव है, जो सूचना एकत्रीकरण की प्रक्रियाओं को दर्शाता है। प्राथमिक डेटा, एक नियम के रूप में, अत्यंत विविध हैं, उनके आगमन की तीव्रता अधिक है, और ब्याज के अंतराल में कुल मात्रा बड़ी है। दूसरी ओर, अभिन्न संकेतकों की संरचना अपेक्षाकृत छोटी है, और आवश्यक है

चावल। 4.6.

उनके वास्तविककरण की अवधि प्राथमिक डेटा - तर्कों के परिवर्तन की अवधि से बहुत कम हो सकती है।

निर्णय लेने में सहायता के लिए, निम्नलिखित घटकों की उपस्थिति अनिवार्य है:

• सामान्य विश्लेषण;
• पूर्वानुमान;
• स्थितिजन्य मॉडलिंग।

वर्तमान में, यह दो प्रकार के निर्णय समर्थन सूचना प्रणालियों को अलग करने के लिए प्रथागत है।

DSS (निर्णय समर्थन प्रणाली) निर्णय समर्थन प्रणाली विभिन्न विशेषताओं के अनुसार डेटा का चयन और विश्लेषण करती है और इसमें उपकरण शामिल होते हैं:

• डेटाबेस तक पहुंच;
• विषम स्रोतों से डेटा निकालना;
• नियम मॉडलिंग और रणनीति व्यावसायिक गतिविधियां;
• विश्लेषण परिणाम प्रस्तुत करने के लिए व्यावसायिक ग्राफिक्स;
• "अगर कुछ भी" विश्लेषण;
• विशेषज्ञ प्रणालियों के स्तर पर कृत्रिम बुद्धिमत्ता।

ऑनलाइन विश्लेषणात्मक प्रसंस्करण प्रणाली OLAP (ऑनलाइन विश्लेषण प्रसंस्करण) निर्णय लेने के लिए निम्नलिखित उपकरणों का उपयोग करती है:

• विशेष OLAP सर्वर के रूप में शक्तिशाली मल्टीप्रोसेसर कंप्यूटिंग उपकरण;
• बहुभिन्नरूपी विश्लेषण के विशेष तरीके;
• विशेष डेटा वेयरहाउस डेटा वेयरहाउस।

निर्णय लेने की प्रक्रिया का कार्यान्वयन सूचना अनुप्रयोगों का निर्माण करना है। आइए सूचना आवेदन में मानक कार्यात्मक घटकों को अलग करें जो डेटाबेस (2) के आधार पर किसी भी आवेदन को बनाने के लिए पर्याप्त हैं।

पीएस (प्रस्तुति सेवाएं) - उपकरणप्रतिनिधित्व। उन उपकरणों द्वारा प्रदान किया जाता है जो उपयोगकर्ता से इनपुट स्वीकार करते हैं और प्रदर्शित करते हैं कि पीएल प्रस्तुति तर्क घटक उन्हें क्या बताता है, साथ ही उपयुक्त सॉफ़्टवेयर समर्थन भी। एक टेक्स्ट टर्मिनल या एक्स टर्मिनल, या एक पीसी या सॉफ्टवेयर टर्मिनल या एक्स टर्मिनल इम्यूलेशन मोड में वर्कस्टेशन हो सकता है।

पीएल (प्रस्तुति तर्क)– प्रस्तुति तर्क।उपयोगकर्ता और कंप्यूटर के बीच बातचीत का प्रबंधन करता है। मेनू विकल्प का चयन करने के लिए उपयोगकर्ता की क्रियाओं को संभालता है, एक बटन पर क्लिक करता है, या किसी सूची से किसी आइटम का चयन करता है।

बीएल (बिजनेस या एप्लीकेशन लॉजिक) –लागू तर्क।निर्णय, गणना और संचालन करने के लिए नियमों का एक सेट जो किसी एप्लिकेशन को करना चाहिए।

डीएल (डेटा लॉजिक) - डेटा प्रबंधन तर्क।डेटाबेस संचालन (SQL SELECT, UPDATE, और INSERT स्टेटमेंट) जिन्हें डेटा प्रबंधन एप्लिकेशन लॉजिक को लागू करने के लिए निष्पादित करने की आवश्यकता होती है।

डीएस (डेटा सेवाएं) - डेटाबेस के साथ संचालन।डेटा प्रबंधन तर्क, जैसे डेटा हेरफेर, डेटा परिभाषाएँ, लेन-देन प्रतिबद्ध या रोलबैक, आदि करने के लिए DBMS क्रियाओं को बुलाया जाता है। डीबीएमएस आमतौर पर एसक्यूएल अनुप्रयोगों को संकलित करता है।

FS (फ़ाइल सेवाएँ) - फ़ाइल संचालन।डीबीएमएस और अन्य घटकों के लिए डिस्क पढ़ने और लिखने के संचालन। वे आमतौर पर ओएस फ़ंक्शन होते हैं।

सूचना अनुप्रयोगों के विकास के लिए उपकरणों में, निम्नलिखित मुख्य समूहों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:

• पारंपरिक प्रोग्रामिंग सिस्टम;
• फ़ाइल-सर्वर अनुप्रयोग बनाने के लिए उपकरण;
• "क्लाइंट-सर्वर" अनुप्रयोगों को विकसित करने के लिए उपकरण;
• कार्यालय स्वचालन और दस्तावेज़ प्रबंधन उपकरण;
• इंटरनेट/इंट्रानेट अनुप्रयोग विकास उपकरण;
• आवेदन डिजाइन स्वचालन उपकरण।

1.4.3. इससे पहले कि कोई व्यक्ति प्राप्त जानकारी पर प्रतिक्रिया दे सके, उसे पहले इसके बारे में पता होना चाहिए। यह वह जगह है जहां त्रुटि की संभावना निहित है, क्योंकि संवेदी प्रणालियों के कामकाज की सीमा बेहद संकीर्ण है। इंद्रियों से, जानकारी मस्तिष्क में प्रवेश करती है, जहां इसे संसाधित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप प्राप्त संदेश की प्रकृति और अर्थ के बारे में निष्कर्ष निकाला जाता है। यह गतिविधि, जिसे सीखना कहा जाता है, त्रुटियों के होने के लिए एक उर्वर वातावरण प्रदान करती है। अपेक्षा, अनुभव, दृष्टिकोण, प्रेरणा, और ड्राइव सभी का सीखने पर और शायद, त्रुटि के स्रोतों पर कुछ प्रभाव पड़ता है।

1.4.4. प्राप्त संदेश की सामग्री के बारे में निष्कर्ष निकालने के बाद, निर्णय लेने की प्रक्रिया शुरू होती है। कई कारक गलत निर्णय ले सकते हैं, उदाहरण के लिए: प्रशिक्षण की विशेषताएं या पिछले अनुभव; व्यावसायिक प्रकृति की भावनाएं या विचार; थकान, दवा का जोखिम, प्रेरणा, और शारीरिक या मनोवैज्ञानिक विकार। निर्णय लेने के बाद कार्रवाई (निष्क्रियता) होती है। यह एक और, त्रुटि-प्रवण चरण भी है, क्योंकि यह (कार्रवाई) सही ढंग से कार्य नहीं कर सकता है और त्रुटि जल्दी या बाद में होगी। जैसे ही कार्रवाई हुई है, प्रतिक्रिया तंत्र काम करना शुरू कर देता है। इस तंत्र की कमियों से त्रुटियां भी हो सकती हैं। यह सब निम्नलिखित आरेख द्वारा दर्शाया जा सकता है।

मानवीय भूल पर नियंत्रण।

1.4.5. मानवीय त्रुटि के प्रबंधन में दो अलग-अलग दृष्टिकोण शामिल हैं

· सबसे पहले, त्रुटियों की संभावना को कम करना आवश्यक है। यह उच्च योग्य कर्मियों के प्रशिक्षण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है; उपयुक्त प्रबंधन प्रक्रियाओं का विकास ताकि वे व्यक्ति की व्यक्तिगत विशेषताओं को पूरा कर सकें; उचित चेकलिस्ट, नियम, दिशानिर्देश, मानचित्र, योजना, SOPS, आदि विकसित करना और शोर, कंपन, तापमान सीमा और अन्य तनाव को कम करना। व्यक्तिगत चालक दल के सदस्यों के बीच बातचीत और संचार को बेहतर बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रशिक्षण कार्यक्रम भी त्रुटियों को कम कर सकते हैं। (मानव त्रुटि की संभावना को पूरी तरह से समाप्त करना एक कठिन कार्य है, क्योंकि त्रुटियां मानव व्यवहार का एक सामान्य हिस्सा हैं।)

· मानवीय त्रुटि को नियंत्रित करने का दूसरा तरीका क्रॉस-ऑब्जर्वेशन और बेहतर क्रू संचार के माध्यम से त्रुटियों के परिणामों को कम करना है। डिजाइनिंग उपकरण जो त्रुटियों को ठीक करने में सक्षम हैं (किसी दिए गए प्रोग्राम के निष्पादन को सुनिश्चित करना स्वचालित उपकरण), और उपकरण जो मानवीय कार्यों को नियंत्रित या पूरक कर सकते हैं और उनके प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं, त्रुटियों की संभावना में कमी की ओर जाता है और उन्हें खत्म करने में योगदान देता है। नकारात्मक परिणाम.

(उड़ानों की योजना बनाने, तैयार करने, प्रदान करने और निष्पादित करने वाले कर्मियों के प्रशिक्षण में शामिल विशेषज्ञ अत्यधिक योग्य होना चाहिए। चूंकि प्रत्येक व्यक्ति के लिए उनकी बड़ी संख्या के कारण उचित प्रक्रिया विकसित करना संभव नहीं है। विशेषज्ञ के पास क्षमता होनी चाहिए सामान्यीकरण विशेषताएँलोगों का व्यवहार, एक गैर-मानक स्थिति के प्रकट कारकों के प्रति उनकी प्रतिक्रिया और इसके अनुसार, सामान्यीकरण प्रक्रियाओं का विकास करना। वर्तमान में, अधिकांश भाग के लिए, यह कार्य नागरिक उड्डयन के नेतृत्व को सौंपा गया है। लेकिन प्रबंधकीय पद के लिए नियुक्ति प्रक्रिया पेशेवर कर्तव्यों के ढांचे के भीतर भी, मानवीय गतिविधियों का विश्लेषण और सामान्यीकरण करने के लिए नियुक्त व्यक्ति की क्षमता को ध्यान में नहीं रखती है। उसी समय, किए गए त्रुटियों की संख्या को कम करने के उद्देश्य से एक विशेषज्ञ प्रशिक्षण कार्यक्रम विकसित करना एक आसान काम नहीं है और उत्पादन टीम के प्रत्येक सदस्य की उत्पादन गतिविधियों के गहन विश्लेषण की आवश्यकता होती है, चाहे वह एक विमान चालक दल हो या एक कार्य शिफ्ट एक यातायात सेवा या एक परिवहन संगठन सेवा की।)

सूचना प्रसंस्करण में कुछ एल्गोरिदम को निष्पादित करके अन्य "सूचना वस्तुओं" से कुछ "सूचना वस्तुएं" प्राप्त करना शामिल है और यह सूचना पर किए गए मुख्य कार्यों में से एक है, और इसकी मात्रा और विविधता बढ़ाने का मुख्य साधन है।

उच्चतम स्तर पर, संख्यात्मक और गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। इस प्रकार के प्रसंस्करण में "डेटा" की अवधारणा की सामग्री की विभिन्न व्याख्याएं अंतर्निहित हैं। पर संख्यात्मक प्रसंस्करणचर, वैक्टर, मैट्रिक्स, बहुआयामी सरणी, स्थिरांक, आदि जैसी वस्तुओं का उपयोग किया जाता है। पर गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करणऑब्जेक्ट फ़ाइलें, रिकॉर्ड, फ़ील्ड, पदानुक्रम, नेटवर्क, संबंध आदि हो सकते हैं। एक और अंतर यह है कि संख्यात्मक प्रसंस्करण के साथ, डेटा की सामग्री ज्यादा मायने नहीं रखती है, जबकि गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण के साथ, हम वस्तुओं के बारे में प्रत्यक्ष जानकारी में रुचि रखते हैं, न कि उनकी समग्रता में।

कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में आधुनिक उपलब्धियों के आधार पर कार्यान्वयन के दृष्टिकोण से, निम्नलिखित प्रकार के सूचना प्रसंस्करण प्रतिष्ठित हैं:

अनुक्रमिक प्रसंस्करण, एक प्रोसेसर वाले कंप्यूटर के पारंपरिक वॉन न्यूमैन आर्किटेक्चर में उपयोग किया जाता है;

समानांतर प्रसंस्करण, कंप्यूटर में कई प्रोसेसर होने पर उपयोग किया जाता है;

पाइपलाइन प्रसंस्करण, विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए कंप्यूटर आर्किटेक्चर में समान संसाधनों के उपयोग से जुड़ा है, और यदि ये कार्य समान हैं, तो यह एक अनुक्रमिक पाइपलाइन है, यदि कार्य समान हैं - एक वेक्टर पाइपलाइन।

निम्नलिखित में से किसी एक वर्ग को सूचना प्रसंस्करण के संदर्भ में मौजूदा कंप्यूटर आर्किटेक्चर को विशेषता देने की प्रथा है।

सिंगल स्ट्रीम इंस्ट्रक्शन एंड डेटा (SISD) आर्किटेक्चर. इस वर्ग में पारंपरिक सिंगल-प्रोसेसर सिस्टम शामिल हैं, जहां एक केंद्रीय प्रोसेसर होता है जो विशेषता-मूल्य जोड़े के साथ काम करता है।

सिंगल इंस्ट्रक्शन एंड डेटा स्ट्रीम (SIMD) आर्किटेक्चर. इस वर्ग की एक विशेषता एक (केंद्रीय) नियंत्रक की उपस्थिति है जो कई समान प्रोसेसर को नियंत्रित करता है। नियंत्रक और प्रोसेसर तत्वों की क्षमताओं के आधार पर, प्रोसेसर की संख्या, खोज मोड का संगठन और मार्ग और लेवलिंग नेटवर्क की विशेषताएं हैं:

वेक्टर और मैट्रिक्स समस्याओं को हल करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मैट्रिक्स प्रोसेसर;

सहयोगी प्रोसेसर, गैर-संख्यात्मक समस्याओं को हल करने और स्मृति का उपयोग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिसमें आप सीधे इसमें संग्रहीत जानकारी तक पहुंच सकते हैं;

संख्यात्मक और गैर-संख्यात्मक प्रसंस्करण के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोसेसर एन्सेम्बल;

पाइपलाइन और वेक्टर प्रोसेसर।

मल्टीपल इंस्ट्रक्शन स्ट्रीम, सिंगल डेटा स्ट्रीम (MISD) आर्किटेक्चर. पाइपलाइन प्रोसेसर को इस वर्ग को सौंपा जा सकता है।

मल्टीपल इंस्ट्रक्शन स्ट्रीम मल्टीपल डेटा स्ट्रीम (MIMD) आर्किटेक्चर. निम्नलिखित विन्यास इस वर्ग को सौंपा जा सकता है: मल्टीप्रोसेसर सिस्टम, मल्टीप्रोसेसिंग वाले सिस्टम, कई मशीनों से कंप्यूटिंग सिस्टम, कंप्यूटर नेटवर्क।

मुख्य डेटा प्रोसेसिंग प्रक्रियाओं को चित्र में दिखाया गया है।

डेटा निर्माण, एक प्रोसेसिंग ऑपरेशन के रूप में, कुछ एल्गोरिथम के निष्पादन के परिणामस्वरूप उनके गठन के लिए प्रदान करता है और उच्च स्तर पर परिवर्तनों के लिए आगे उपयोग करता है।

डेटा संशोधननए डेटा को शामिल करके और अनावश्यक लोगों को हटाकर वास्तविक विषय क्षेत्र में परिवर्तनों के प्रदर्शन से जुड़ा हुआ है।

डेटा सुरक्षा और अखंडता सुनिश्चित करनासूचना मॉडल में विषय क्षेत्र की वास्तविक स्थिति का पर्याप्त प्रदर्शन करने के उद्देश्य से है और अनधिकृत पहुंच (सुरक्षा) से और हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर की विफलताओं और क्षति से जानकारी की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।

जानकारी के लिए खोजे, कंप्यूटर की मेमोरी में संग्रहीत, विभिन्न अनुरोधों का जवाब देते समय एक स्वतंत्र कार्रवाई के रूप में और सूचना को संसाधित करते समय एक सहायक ऑपरेशन के रूप में किया जाता है।

चित्र - मूल डेटा संसाधन प्रक्रिया

निर्णय का समर्थनसूचना प्रसंस्करण में सबसे महत्वपूर्ण कदम है। किए गए निर्णयों का एक विस्तृत विकल्प विभिन्न प्रकार के गणितीय मॉडल का उपयोग करने की आवश्यकता की ओर जाता है।

प्रबंधित वस्तु की स्थिति के बारे में जागरूकता की डिग्री के आधार पर, वस्तु और नियंत्रण प्रणाली के मॉडल की पूर्णता और सटीकता, बाहरी वातावरण के साथ बातचीत, निर्णय लेने की प्रक्रिया विभिन्न परिस्थितियों में होती है:

1) निश्चितता के तहत निर्णय लेना. इस समस्या में, वस्तु के मॉडल और नियंत्रण प्रणाली को दिया गया माना जाता है, और बाहरी वातावरण के प्रभाव को महत्वहीन माना जाता है। इसलिए, चयनित संसाधन उपयोग रणनीति और अंतिम परिणाम के बीच एक स्पष्ट संबंध है, जिसका अर्थ है कि निश्चित रूप से निर्णय विकल्पों की उपयोगिता का मूल्यांकन करने के लिए निर्णय नियम का उपयोग करने के लिए पर्याप्त है, जो कि सबसे बड़ा प्रभाव की ओर जाता है। . यदि ऐसी कई रणनीतियाँ हैं, तो उन सभी को समान माना जाता है। निश्चित रूप से समाधान खोजने के लिए, गणितीय प्रोग्रामिंग के तरीकों का उपयोग किया जाता है;

2) जोखिम निर्णय लेना. पिछले मामले के विपरीत, जोखिम की स्थिति में निर्णय लेने के लिए, बाहरी वातावरण के प्रभाव को ध्यान में रखना आवश्यक है, जिसकी सटीक भविष्यवाणी नहीं की जा सकती है, और केवल इसके राज्यों के संभाव्य वितरण को जाना जाता है। इन शर्तों के तहत, एक ही रणनीति के उपयोग से अलग-अलग परिणाम हो सकते हैं, जिनकी संभावनाएं दी गई मानी जाती हैं या निर्धारित की जा सकती हैं। अंतिम परिणाम प्राप्त करने की संभावना को ध्यान में रखते हुए निर्णय नियम का उपयोग करके रणनीतियों का मूल्यांकन और चयन किया जाता है;

3) अनिश्चितता के तहत निर्णय लेना. पिछली समस्या की तरह, रणनीति के चुनाव और अंतिम परिणाम के बीच कोई एकल-मूल्यवान संबंध नहीं है। इसके अलावा, अंतिम परिणामों की घटना की संभावनाओं के मूल्य भी अज्ञात हैं, जिन्हें या तो निर्धारित नहीं किया जा सकता है या संदर्भ में सार्थक अर्थ नहीं है। "रणनीति - अंतिम परिणाम" की प्रत्येक जोड़ी लाभ के रूप में कुछ बाहरी मूल्यांकन से मेल खाती है। अधिकतम गारंटीकृत अदायगी प्राप्त करने के लिए मानदंड का उपयोग सबसे आम है;

4) बहु-मापदंडों की स्थितियों में निर्णय लेना. ऊपर सूचीबद्ध किसी भी कार्य में, कई स्वतंत्र की उपस्थिति के मामले में बहु-मानदंड उत्पन्न होते हैं, जो एक दूसरे के लक्ष्यों के लिए कम नहीं होते हैं। बड़ी संख्या में समाधानों की उपस्थिति इष्टतम रणनीति के मूल्यांकन और चयन को जटिल बनाती है। सिमुलेशन विधियों का उपयोग करना एक संभावित समाधान है।

दस्तावेज़, सारांश, रिपोर्ट का निर्माणसूचना को ऐसे रूपों में परिवर्तित करना है जो मानव और कंप्यूटर दोनों द्वारा पठनीय हैं। इस क्रिया के साथ संबंधित कार्य हैं जैसे प्रसंस्करण, पढ़ना, स्कैन करना और दस्तावेजों को छांटना।

सूचना को संसाधित करते समय, इसे प्रतिनिधित्व या अस्तित्व के एक रूप से दूसरे रूप में स्थानांतरित किया जाता है, जो सूचना प्रौद्योगिकियों को लागू करने की प्रक्रिया में उत्पन्न होने वाली आवश्यकताओं से निर्धारित होता है।

सूचना प्रसंस्करण की प्रक्रिया में किए गए सभी कार्यों का कार्यान्वयन विभिन्न प्रकार के सॉफ़्टवेयर टूल का उपयोग करके किया जाता है।

डाटा प्रासेसिंग -सामग्री या सूचना प्रस्तुति के रूप में व्यवस्थित परिवर्तन की प्रक्रिया.

किसी विषय या वस्तु (उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति या एक स्वचालित उपकरण) द्वारा कुछ नियमों के अनुसार सूचना प्रसंस्करण किया जाता है। हम उसे बुलाएंगे सूचना प्रसंस्करण निष्पादक.

प्रसंस्करण कलाकार, बाहरी वातावरण के साथ बातचीत करते हुए, इससे प्राप्त करता है इनपुट जानकारीजिसे संसाधित किया जा रहा है। प्रसंस्करण का परिणाम है छापबाहरी वातावरण में संचारित। इस प्रकार, बाहरी वातावरण इनपुट सूचना के स्रोत और आउटपुट सूचना के उपभोक्ता के रूप में कार्य करता है।

सूचना प्रसंस्करण कलाकार को ज्ञात कुछ नियमों के अनुसार होता है। प्रसंस्करण नियम, जो व्यक्तिगत प्रसंस्करण चरणों के अनुक्रम का विवरण हैं, सूचना प्रसंस्करण एल्गोरिथ्म कहलाते हैं।

प्रसंस्करण निष्पादक में एक प्रसंस्करण इकाई शामिल होनी चाहिए, जिसे हम एक प्रोसेसर कहेंगे, और एक मेमोरी ब्लॉक जिसमें संसाधित जानकारी और प्रसंस्करण नियम (एल्गोरिदम) दोनों संग्रहीत हैं। उपरोक्त सभी को चित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाया गया है।

सूचना प्रसंस्करण योजना

उदाहरण।पाठ में समस्या को हल करने वाला छात्र सूचना के प्रसंस्करण को अंजाम देता है। उसके लिए बाहरी वातावरण पाठ का वातावरण है। इनपुट जानकारी कार्य की स्थिति है, जो पाठ का नेतृत्व करने वाले शिक्षक द्वारा रिपोर्ट की जाती है। छात्र समस्या की स्थिति को याद करता है। याद रखने की सुविधा के लिए, वह एक नोटबुक में नोट्स का उपयोग कर सकता है - एक बाहरी मेमोरी। शिक्षक के स्पष्टीकरण से, उन्होंने समस्या को हल करने का तरीका सीखा (याद किया)। प्रोसेसर छात्र का मानसिक उपकरण है, जिसके उपयोग से समस्या को हल करने के लिए उसे उत्तर-आउटपुट जानकारी प्राप्त होती है।

चित्र में दिखाई गई योजना एक सामान्य सूचना प्रसंस्करण योजना है जो इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि कौन (या क्या) प्रसंस्करण का निष्पादक है: एक जीवित जीव या तकनीकी प्रणाली. यह वह योजना है जिसे कंप्यूटर में तकनीकी साधनों द्वारा कार्यान्वित किया जाता है। इसलिए हम कह सकते हैं कि कंप्यूटर है तकनीकी मॉडल"लाइव" सूचना प्रसंस्करण प्रणाली। इसमें प्रोसेसिंग सिस्टम के सभी मुख्य घटक शामिल हैं: प्रोसेसर, मेमोरी, इनपुट डिवाइस, आउटपुट डिवाइस (देखें " कंप्यूटर डिवाइस" 2).

सांकेतिक रूप में दर्शाई गई इनपुट जानकारी(चिह्न, अक्षर, अंक, संकेत) कहलाते हैं इनपुट डेटा. कलाकार द्वारा प्रसंस्करण के परिणामस्वरूप, उत्पादन. इनपुट और आउटपुट डेटा मूल्यों का एक सेट हो सकता है - व्यक्तिगत डेटा तत्व। यदि प्रसंस्करण में गणितीय गणना शामिल है, तो इनपुट और आउटपुट डेटा संख्याओं के समूह हैं। निम्नलिखित आंकड़ा एक्स: {एक्स 1, एक्स 2, …, xn) इनपुट डेटा के सेट को दर्शाता है, और यू: {आप 1, आप 2, …, ym) - आउटपुट डेटा का सेट:

डाटा प्रोसेसिंग योजना

प्रसंस्करण सेट को बदलना है एक्सभीड़ में यू:

पी(एक्स) यू

यहां आरकलाकार द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रसंस्करण नियमों को दर्शाता है। यदि सूचना प्रसंस्करण का निष्पादक एक व्यक्ति है, तो प्रसंस्करण नियम जिसके अनुसार वह कार्य करता है वह हमेशा औपचारिक और स्पष्ट नहीं होता है। एक व्यक्ति अक्सर रचनात्मक रूप से कार्य करता है, औपचारिक रूप से नहीं। वह समान गणितीय समस्याओं को भी हल कर सकता है विभिन्न तरीके. एक पत्रकार, वैज्ञानिक, अनुवादक और अन्य विशेषज्ञों का कार्य एक रचनात्मक कार्य है जिसमें जानकारी होती है कि वे औपचारिक नियमों का पालन नहीं करते हैं।

सूचना प्रसंस्करण चरणों के अनुक्रम को निर्धारित करने वाले औपचारिक नियमों को निर्दिष्ट करने के लिए, कंप्यूटर विज्ञान एक एल्गोरिथम की अवधारणा का उपयोग करता है (देखें " कलन विधि" 2))। गणित में एक एल्गोरिथ्म की अवधारणा दो प्राकृतिक संख्याओं के सबसे बड़े सामान्य भाजक (GCD) की गणना के लिए एक प्रसिद्ध विधि से जुड़ी है, जिसे यूक्लिड एल्गोरिथ्म कहा जाता है। मौखिक रूप में, इसे निम्नानुसार वर्णित किया जा सकता है:

1. यदि दो संख्याएँ समान हैं, तो उन्हें GCD के रूप में लें सामान्य अर्थ, अन्यथा चरण 2 पर जाएँ।

2. यदि संख्याएँ भिन्न हैं, तो उनमें से बड़ी को बड़ी और छोटी संख्याओं के बीच के अंतर से बदलें। चरण 1 पर लौटें।

यहाँ इनपुट दो प्राकृतिक संख्याएँ हैं - एक्स 1 और एक्स 2. परिणाम यूउनका सबसे बड़ा सामान्य भाजक है। नियम ( आर) यूक्लिड का एल्गोरिथम है:

यूक्लिड का एल्गोरिथ्म ( एक्स 1, एक्स 2) यू

आधुनिक कंप्यूटर के लिए इस तरह के औपचारिक एल्गोरिदम को प्रोग्राम करना आसान है। कंप्यूटर डाटा प्रोसेसिंग का सार्वभौमिक निष्पादक है। औपचारिक प्रसंस्करण एल्गोरिथ्म को कंप्यूटर मेमोरी में रखे गए प्रोग्राम के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। कंप्यूटर के लिए, प्रसंस्करण नियम ( आर) - यह कार्यक्रम।

"सूचना प्रसंस्करण" विषय की व्याख्या करते हुए, प्रसंस्करण के उदाहरण देना चाहिए, दोनों नई जानकारी प्राप्त करने से संबंधित हैं, और सूचना प्रस्तुति के रूप को बदलने से संबंधित हैं।

प्रसंस्करण का पहला प्रकार: नई जानकारी प्राप्त करने से संबंधित प्रसंस्करण, ज्ञान की नई सामग्री। इस प्रकार का प्रसंस्करण है गणित की समस्याये. एक ही प्रकार की सूचना प्रसंस्करण में तार्किक तर्क को लागू करके विभिन्न समस्याओं का समाधान शामिल है। उदाहरण के लिए, जांचकर्ता एक निश्चित साक्ष्य पर अपराधी को ढूंढता है; एक व्यक्ति, परिस्थितियों का विश्लेषण करते हुए, अपने बारे में निर्णय लेता है अगले कदम; प्राचीन पांडुलिपियों आदि के रहस्य को एक वैज्ञानिक सुलझाता है।

दूसरे प्रकार का प्रसंस्करण: प्रपत्र बदलने से संबंधित प्रसंस्करण, लेकिन सामग्री को बदलने से नहीं। इस प्रकार की सूचना प्रसंस्करण में शामिल हैं, उदाहरण के लिए, एक भाषा से दूसरी भाषा में पाठ का अनुवाद: रूप बदलता है, लेकिन सामग्री को संरक्षित किया जाना चाहिए। कंप्यूटर विज्ञान के लिए एक महत्वपूर्ण प्रकार की प्रोसेसिंग कोडिंग है। कोडन- ये है इसके भंडारण, संचरण, प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक एक प्रतीकात्मक रूप में सूचना का परिवर्तन(सेमी। " कोडन”).

स्ट्रक्चरिंगडेटा को दूसरे प्रकार के प्रसंस्करण के लिए भी जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। संरचना एक निश्चित आदेश, सूचना भंडारण में एक निश्चित संगठन की शुरूआत के साथ जुड़ा हुआ है। डेटा को वर्णानुक्रम में व्यवस्थित करना, वर्गीकरण के कुछ मानदंडों के अनुसार समूह बनाना, एक सारणी या ग्राफ प्रतिनिधित्व का उपयोग संरचना के सभी उदाहरण हैं।

एक विशेष प्रकार की सूचना प्रसंस्करण है खोज. खोज कार्य आमतौर पर निम्नानुसार तैयार किया जाता है: जानकारी का कुछ भंडारण होता है - सूचना सरणी(टेलीफोन निर्देशिका, शब्दकोश, ट्रेन अनुसूची, आदि), आपको इसमें आवश्यक जानकारी खोजने की आवश्यकता है जो निश्चित रूप से मिलती है खोज शब्द(इस संगठन का फोन नंबर, इस शब्द का अनुवाद अंग्रेजी भाषा, इस ट्रेन के प्रस्थान का समय)। खोज एल्गोरिथम जानकारी को व्यवस्थित करने के तरीके पर निर्भर करता है। यदि जानकारी संरचित है, तो खोज तेज है, इसे अनुकूलित किया जा सकता है (देखें " डेटा खोज").

प्रोपेड्यूटिक इंफॉर्मेटिक्स कोर्स में, "ब्लैक बॉक्स" समस्याएं लोकप्रिय हैं। प्रसंस्करण करने वाले को "ब्लैक बॉक्स" माना जाता है, अर्थात। प्रणाली, आंतरिक संगठन और तंत्र जिसके बारे में हम नहीं जानते हैं। कार्य डेटा प्रोसेसिंग नियम (पी) का अनुमान लगाना है जो कलाकार लागू करता है।

उदाहरण 1

प्रसंस्करण निष्पादक इनपुट मूल्यों के औसत मूल्य की गणना करता है: यू = (एक्स 1 + एक्स 2)/2

उदाहरण 2

इनपुट पर - रूसी में एक शब्द, आउटपुट पर - स्वरों की संख्या।

सूचना प्रसंस्करण मुद्दों की सबसे गहरी महारत तब होती है जब मात्रा और प्रोग्रामिंग (मूल और हाई स्कूल में) के साथ काम करने के लिए एल्गोरिदम का अध्ययन किया जाता है। इस मामले में सूचना प्रसंस्करण का निष्पादक एक कंप्यूटर है, और सभी प्रसंस्करण क्षमताएं प्रोग्रामिंग भाषा में अंतर्निहित हैं। प्रोग्रामिंगवहाँ है आउटपुट डेटा प्राप्त करने के लिए इनपुट डेटा को संसाधित करने के नियमों का विवरण.

छात्रों को दो प्रकार के कार्य दिए जाने चाहिए:

प्रत्यक्ष कार्य: समस्या को हल करने के लिए एक एल्गोरिथ्म (कार्यक्रम) बनाना;

उलटा समस्या: एक एल्गोरिथम को देखते हुए, एल्गोरिथ्म को ट्रेस करके इसके निष्पादन के परिणाम को निर्धारित करना आवश्यक है।

उलटा समस्या को हल करते समय, छात्र खुद को एक प्रसंस्करण कलाकार की स्थिति में रखता है, चरण-दर-चरण एल्गोरिदम निष्पादित करता है। प्रत्येक चरण पर निष्पादन के परिणाम ट्रेस तालिका में परिलक्षित होना चाहिए।