Informatika I, II

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

2. 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

3. 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

4. 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. Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

5. 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

6. Informace – Data – Znalosti • Informace • 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

7. 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

8. 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

9. 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) Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL

10. 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

11. Internet • Historie • 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

12. 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

13. 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

14. 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

15. 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

16. 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

17. 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

18. 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

19. 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

20. 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

21. 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

22. 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

23. 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

24. 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

25. 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