Informatika I, II

1
Informatika I, II

• Informace a
• informacní a komunikacní technologie

2
Informacní zdroje

• Libor Gála, Jan Pour, Zuzana Šedivá Podniková
  informatika, 3. vydání. Grada 2015, ISBN
  978-80-247-5457-4.
• Milena Tvrdíková Aplikace moderních informacních
  technologií v rízení firmy. Grada 2008, ISBN
  978-80-247-2728-8.
• Jirí Rybicka, 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/

3
Osnova

• Informace
• 3 úrovne informace
• Informace Data Znalosti
• Zlomy v historii informatiky
• Historie pocítacu
• Trendy ICT
• Internet, WWW, intranet a extranet
• Rešení problému na pocítaci, utility, API
• Výpocetní modely
• Asymetrické šifrování
• Elektronický (digitální) podpis
• Bezpecnost Internetu pharming
• Bezpecnost Internetu digitální certifikáty
  internetových stránek
• Obecné problémy informatiky
• Prumyslová revoluce
• Informacní spolecnost

4
Informace

• Informace je zpráva o tom, že nastal urcitý jev z
  množiny možných jevu a tím se u príjemce snižuje
  neznalost o tomto jevu.
• Jednotkou je bit.
• Informace je zpusob usporádání hmoty.
• Potrebujeme hmotu, abychom do ní informaci
  zapsali, a potrebujeme energii, abychom to
  provedli.
• Informace je vázána na cloveka (príjemce).
• Jedine když se o události dozví clovek, je to
  informace.
• Jedine když clovek o události dríve nevedel, je
  to informace.

5
Jednotky informace

• bit
• nejmenší jednotka informace
• Rozlišuje mezi dvema stavy.
• pravda/nepravda, 1/0, cerná/bílá,
• Posloupnost bitu vyjadruje (kóduje) vetší
  množství informace.
• Napríklad 2 bity mají následující možné variace
  (usporádaný výber) s opakováním 00, 01, 10, 11.
• To jsou 4 možnosti, a tedy 2 bity mohou rozlišit
  mezi 4 stavy.
• V pocítacích je informace na nejnižší úrovni
  uložena a zpracovávána v bitech.
• Objem dat v pocítacích je udáván ve vyšších
  jednotkách.
• byte (bajt) 8 bitu
• Vetší množství mají predpony kilo, mega, giga,
  tera
• 103, 106, 109, 1012 nebo 210, 220, 230, 240
  bajtu

6
3 úrovne informace

• 1. Syntax - Pravidla pro usporádání znaku
  vyjadrujících informaci, gramatika jazyka pro
  její vyjádrení
• Jak je informace reprezentována v pocítacích
• Zabývají se tím tvurci informacních systému (IS)
  - programátori.
• Signály reprezentují znaky na nejnižší úrovni.
• Zabývají se tím tvurci hardwaru.
• 2. Sémantika - Význam informace
• Jak lidé informaci chápou
• Aby ji pochopili, musí znát její syntax,
  napríklad jazyk.
• IS musí prezentovat informaci v pochopitelné
  forme.
• úkol pro návrháre informacních systému
• 3. Pragmatika - Praktický význam informace
• Jak lidé na základe informací jednají (jak je
  aplikují)
• Museli informaci nejdríve pochopit (znát
  sémantiku).
• Jak cenná je informace pro podnikání.
• Podle pragmatického významu je urcena hodnota
  informace.
• IS musí prezentovat pouze ty informace, které
  jsou potrebné pro rozhodování.
• Je nutná spolupráce návrháru IS a uživatelu IS na
  všech úrovních rízení.

7
Informace Data Znalosti

• Informace
• Významné informace je treba premenit na data, aby
  je bylo možné automatizovane zpracovat.
• Data
• Informace ve forme vhodné pro automatizované
  zpracování
• Výsledkem zpracování dat by mely být zase
  informace pro lidi.
• Znalosti
• Výsledek ucení a zkušeností umožnující pochopení
  a aplikování (pragmatika) získaných informací.
  Mají je pouze lidé (ne stroje).
• Zpracování dat na stejném pocítaci probíhá vždy
  stejne.
• Proces pochopení a použití informací a znalostí
  se pro ruzné lidi liší a muže být jiný i u
  stejného cloveka v ruzných situacích a mentálních
  stavech.
• Podnikový informacní systém je kombinací lidí a
  pocítacu a je treba pri jeho návrhu a provozu s
  odlišnými schopnostmi lidí a stroju pocítat.
• Pocítace nechápou význam dat.
• Lidé nejsou presní a neomylní.

8
Data

• Pocítacové soubory a adresáre
• Databáze
• integrované soubory dat
• nástroje pro ukládání a vyhledávání dat
• Strukturovaná data tabulky v databázích
• nejsnazší zpusob automatizovaného získávání
  informací (trídení, filtrování, kontingencní
  tabulky)
• Nestrukturovaná data text, grafika, audio,
  video
• Rozlišují se kvuli rozdílným možnostem extrakce
  informací.
• Je jich mnohem víc než strukturovaných dat.
• Lidé je musí prohlédnout a popsat metadaty.
• Automatizované zpusoby této cinnosti se ale
  rychle zdokonalují.
• Metadata (data o datech)
• Popisují obsah nestrukturovaných dat.
• Umožnují automatizované zpracování.
• napríklad najít v pocítaci fotografie automobilu
  urcité znacky

9
Zlomy v historii informatiky

• Rec
• Písmo
• Knihtisk
• Pocítace (elektronické císlicové)
• Binární kódování informace
• Záznam a zpracování informace jsou možné pomocí
  menšího poctu lidí než dríve.
• Pocítacové síte
• Lidé vkládají informace na Internet.
• Jsou vyvíjeny technologie pro zpracování techto
  informací a nalézají se jejich aplikace.

10
Historie pocítacu

• Prukopníci Pascal, Leibniz, Babbage.
• Sálové pocítace (pocínaje 2. sv. válkou.)
• Alan Turing, John von Neumann
• Claude Shannon teorie informace, pojem bit
• Z3, Mark I, ENIAC, EDVAC, UNIVAC
• Osobní pocítace (1976 Apple Computer)
• Steve Jobs, Stephen Wozniak
• IT gt ICT (informacní a komunikacní technologie)

11
Trendy ICT

• Cena je stabilní, výkon stoupá.
• Mooreuv zákon
• pocet tranzistoru na integrovaném obvodu,
  rychlost procesoru, kapacita pametí, rozlišení
  kamer,
• Vše se zvyšuje približne exponenciálne a cena
  zustává približne stejná.
• Pocítac již není hlavne na pocítání ale na hraní.
  Zpracovává text, obraz, zvuk.
• Integrace, standardizace, konvergence
• Pocítacové síte nabývají na významu.
• e-business
• komunikace (rozširování služeb operátoru)

12
Internet

• Historie
• ARPANET ( 1971) gt Internet ( 1982)
• E-mail ( 1972), WWW ( 1992 CERN)
• Organizace
• Decentralizace a protokol TCP/IP ( 1983)
  umožnily rychlé rozširování Internetu.
• Integrace služeb (FTP, WWW, E-mail)
• Nutnost výmeny dat mezi ruznými platformami
  (kombinace HW a OS)
• programovací jazyk Java, datový formát XML
• Vyhledávace (Google)

13
World Wide Web (WWW)

• WWW je informacní systém na bázi hypertextových
  dat v grafickém uživatelském prostredí.
• Byl navržen v roce 1989 v CERN (Ženeva) pro
  výzkumné pracovníky.
• Na vývoj dohlíží standardizacní organizace W3C.
• Hlavním cílem je zajistit, aby web byl otevrený
  všem.
• Nesmí se stát, aby nekdo rozšíril proprietární
  technologii prezentace informací na webu
  vyžadující nákup urcitého prohlížece fungujícího
  pod urcitým operacním systémem podporujícího
  urcité internetové obchody, apod.
• Vývoj lze rozdelit do 3 fází
• WWW
• Obsah je tvoren lidmi, kterí mají prístup na
  internetové servery.
• Web 2.0
• Obsah je tvoren i lidmi, kterí mají prístup na
  internet bez nutnosti vysoké pocítacové
  gramotnosti.
• Web 3.0 (sémantický web)
• Z obsahu bude automaticky tvorena databáze
  umožnující lepší vyhledávání.

14
Intranet a extranet

• podnikové komunikacní síte
• zabezpecená komunikace pouze pro registrované
  uživatele
• VAN (Value Added Networks)
• Zacaly vznikat v 60. letech 20. století, tedy
  pred vznikem Internetu.
• Electronic Data Interchange (EDI)
• VPN (Virtual Private Networks)
• soukromá sít využívající verejnou infrastrukturu,
  typicky Internet
• Pro prístup do síte se používá webový prohlížec.
• Tvorba obsahu je predmetem ECM (Enterprise
  Content Management).
• LAN (Local Area Network)
• Extranet
• cást intranetu pro více ekonomických subjektu
  nebo jiných partneru
• Úcel a výhody
• místo pro proprietární materiály (nutno zvážit
  bezpecnost)
• podpora rozhodování a spolupráce
• rízení znalostí (knowledge management)
• project management automatické hlídání termínu
• náhrada tištených materiálu, které se musely
  aktualizovat
• možnost personalizace díky tomu, že se uživatelé
  do síte prihlašují

15
Rešení problému na pocítaci

• Vztah hardware (HW) a software (SW)
• Systémový SW - ovladace, operacní systém (OS),
  utility
• Rídí zdroje - procesor a operacní a disková
  pamet.
• Poskytuje uživatelské rozhraní
• príkazový rádek nebo grafické rozhraní (GUI)
• Aplikacní SW (ASW)
• Reší specifické problémy uživatelu.
• moduly ERP, kancelárský SW, prehrávace, hry,
• Implementace
• Klasický význam zajištení, aby neco fungovalo.
• zdrojový kód ve vyšším programovacím jazyku nebo
  asembleru
• prekladac nebo asembler
• program, který preloží zdrojový kód do
  spustitelného programu
• spustitelný program (.exe, .com)
• strojový kód (posloupnost instrukcí procesoru
  vyjádrená posloupností císelne (binárne)
  vyjádrených kódu techto instrukcí)
• Dnes spíše realizace standardu v softwaru.
• napríklad implementace
• programovacího jazyka v prekladaci
• webových standardu v internetovém prohlížeci

16
Utility

• Podpurné, pomocné programy
• Nejsou soucástí OS ale rozširují jeho možnosti
  nebo zajištují aplikacím ci uživatelum další
  funkcionalitu.
• Príklady
• testování funkcnosti technických prostredku
• formátování disku
• obnova narušených souboru
• komprimace souboru
• textové editory
• To, co byl dríve ASW, se dnes stává utilitou.
• Webový prohlížec a multimediální prehrávac dríve
  byl ASW, protože se používal jen nekdy a jen
  nekým. Dnes jsou však fundamentálními soucástmi
  softwarové infrastruktury pocítace.
• Právní problémy zpusobené vágností rozdílu mezi
  utilitami a OS
• Jsou webový prohlížec a multimediální prehrávac
  integrální soucástí OS nebo jsou to utility
  pridané k operacnímu systému, aby byla potlacena
  konkurence?

17
API

• Application Programming Interface
• aplikacní programové rozhraní
• moderní zpusob tvorby SW
• rozhraní programu pro komunikaci s jinými
  programy
• príklady
• API operacního systému umožnuje tvorit programy
  využívající jeho funkce.
• ASW muže mít API umožnující vytvorit plug-in
  neboli zásuvný modul (SW rozširující funkcnost),
  napríklad aby prehrávac dokázal prehrát nový
  formát videa.
• Webová databáze muže mít API, aby bylo možné
  vytvorit nezávislé programy pro prezentaci
  informací.
• Google Maps API, Webové služby nad IS/STAG
• DirectX
• kolekce API pro práci s grafikou na platforme
  Microsoftu.
• Microsoft zverejnuje specifikace pro výrobce
  grafického HW a SW.

18
Výpocetní modely

• http//www.earchiv.cz/i_pri.php31
• dávkové zpracování
• Vzniklo v dobe, kdy pocítace nebyly interaktivní
  a nepodporovaly multitasking.
• host/terminál
• skupina terminálu napojená na hostitelský pocítac
  schopný interaktivity a multitaskingu
• Terminály zpravidla nemely výpocetní kapacitu.
• distribuovaný výpocet
• klient/server
• Server obsahuje data a programy pro jejich
  zpracování.
• Klient posílá na server dotazy a dostává
  výsledky.
• Klient má vetší ci menší výpocetní kapacitu.
• peer-to-peer (P2P)
• Pocítace provádejí výpocty a posílají si data po
  síti.
• Každý pocítac v síti je pro ostatní pocítace
  zároven klientem i serverem.
• Príklady Internet, cloud computing, BitTorrent,
  bitcoin, Tor,

19
Asymetrické šifrování

• E-mailová komunikace muže být odposlouchávána.
• E-mailová zpráva muže být zašifrována císlem.
• Existují dvojice císel zvané soukromý a verejný
  klíc
• Soukromý klíc nemuže být lehce odvozen z
  verejného klíce.
• Zpráva zašifrovaná verejným klícem muže být
  dešifrována odpovídajícím soukromým klícem a
  naopak.
• Každý úcastník komunikace má unikátní dvojici
  klícu.
• Dvojice klícu je možné
• obdržet od certifikacní autority,
• potvrzení, že verejný klíc je skutecne od dané
  osoby,
• užití v šifrované komunikaci mezi internetovým
  prohlížecem a WWW serverem viz další snímky,
• vygenerovat bez certifikátu.
• Odesilatel zašifruje zprávu príjemcovým verejným
  klícem.
• Príjemce dešifruje zprávu svým soukromým klícem.
• Aplikace e-mailová komunikace a webové formuláre

20
Asymetrické šifrování

• Pouze Alice muže dešifrovat zprávu od Boba.
• Je tedy zabráneno odposlechu.
• Není ale zaruceno, že zprávu odeslal skutecne
  Bob.
• http//en.wikipedia.org/wiki/Public-key_cryptograp
  hy

21
Elektronický (digitální) podpis

• E-mailová komunikace muže být pozmenována.
• Pomocí verejne známého algoritmu, napríklad MD5,
  je ze zprávy vypocten její výtah zvaný hash.
• Z výtahu MD5 není možné zprávu rekonstruovat.
• Odesilatel zašifruje hash svým soukromým klícem a
  pošle jej spolu s puvodní zprávou.
• Príjemce vypocte z prijaté zprávy její hash.
• Když se tento hash shoduje s hashem prijatým
  spolu se zprávou a dešifrovaným odesilatelovým
  verejným klícem, znamená to, že zpráva prišla
  skutecne od odesilatele.
• Aplikace
• styk se státní správou
• instalacní SW balícky (zajištení, že autor je
  skutecne ten, kdo se za nej vydává.)

22
Elektronický (digitální) podpis

• Kdokoli, kdo zachytí e-mail, jej muže dešifrovat
  Aliciným verejným klícem, takže to není duverná
  komunikace.
• Úspešné dešifrování však znamená, že zpráva je
  skutecne od Alice.
• Aby komunikace byla duverná, musí se to aplikovat
  na hash zprávy.

23
Bezpecnost Internetu pharming

• DNS (Domain Name System)
• Obsahuje tabulku dvojic
• Hostname, napríklad www.example.com
• IP adresa, napríklad 208.77.188.166
• Tabulka DNS je na DNS serverech.
• DNS servery mohou být pozmeneny hackery.
• Malware muže pozmenit firmware domácího routeru.
• Výsledek
• Obet se dostane na stránku se správnou adresou
  (hostname) ale jinou IP adresou.
• Tato stránka je napsána útocníkem.
• Obrana
• SW zajištující, aby DNS servery neprijímaly
  podvodná data od falešných DNS serveru
• digitální certifikáty DNS serveru a internetových
  stránek

24
Bezpecnost Internetu digitální certifikáty
internetových stránek

• Pri bezpecné komunikaci s internetovou stránkou
  musí být zajišteno
• že ona stránka je skutecne ta, za kterou se
  vydává
• Digitální certifikát stránky
• Vydává ho instituce zvaná certifikacní autorita.
• Certifikacní autorita ovšem také muže být
  podvržená.
• Certifikacní autorita musí zajistit, aby se
  nestalo, že internetová stránka dostane
  certifikát, kdyby se jmenovala jako jiná už
  certifikovaná stránka.
• Internetové prohlížece obsahují certifikáty
  certifikacních autorit.
• Kdybychom otevreli podvrženou stránku, tak by se
  stalo toto
• internetový prohlížec by neindikoval zabezpecení
  zámeckem nebo
• internetový prohlížec by ohlásil neplatný
  certifikát nebo
• adresa stránky na certifikátu by se lišila od
  adresy v adresním rádku prohlížece, na což muže
  prohlížec sám upozornit. pharming
• že data posílaná mezi internetovým prohlížecem a
  WWW serverem jsou šifrována
• Adresa stránky zacíná na https (Hypertext
  Transfer Protocol over Secure Socket Layer) místo
  na http.
• Aplikace
• internetové obchody a bankovnictví

25
Obecné problémy informatiky

• Kognitivní schopnosti uživatelu
• Rychlý a nerízený vývoj HW a SW
• Informacní zahlcení
• Informace by mely sloužit k rešení problému.
• Je-li informací príliš mnoho, príliš dlouho trvá
  jejich zpracování pred tím, než mužeme rešit
  problém.
• Nedostatecná vzdelanost
• Dostupnost množství informací musí být u lidí
  provázena schopnostmi a znalostmi, jak je správne
  využít k rozhodování.
• Prví uživatelé IT byli zároven odborníky na IT.
• Dnes mnoho uživatelu rozumí ICT jen velmi málo.
• Kupují zboží nabízené spammery, naletí na
  phishing
• Nedostatecne zabezpecují tajné (napríklad
  podnikové) informace.
• Autorská práva, bezpecnost, spamming,
  dezinformace
• Morální i fyzické zastarávání nosicu dat

26
Prumyslová revoluce

• 1. industrializace, neboli používání stroju
• 2. elektrifikace, motorizace a montážní linky
• 3. Digitální revoluce (automatizace, ICT,
  robotizace)
• 4. Prumysl 4.0 (Industry 4.0)
• Sensory, Internet of Things (IoT), Cloudová
  rešení, Big Data, umelá inteligence
• Komunikující stroje produkující data
• Analýza dat pro optimalizaci procesu a predikci
  budoucích potreb
• Software nahrazuje práci lidí i zde.
• Flexibilita dodavatelského retezce, výrobních
  linek
• Konfigurovatelnost, personalizace produktu
• Nižší náklady
• Integrace výrobních procesu i úrovní rízení firmy
• Vhodné pro výrobu
• složitých produktu
• velkoobjemových produktu (napríklad težba
  nerostu)
• produktu využívajících IoT, GPS, drony, sociální
  síte, sdílenou ekonomiku, rozšírenou realitu, 3D
  tisk, nové materiály, nanotechnologie a
  biotechnologie
• Zde je šance i pro malé a strední podniky.
• Vyžaduje zmeny ve vzdelávání a trhu práce.
• https//www.technickytydenik.cz/rubriky/ekonomika-
  byznys/prumysl-4-0-prinasi-jak-prilezitosti-tak-i-
  rizika_40113.html

27
Informacní spolecnost

• ICT významne ovlivnují celou ekonomiku.
• ICT se staly zdrojem nejvýznamnejších
  spolecenských zmen.
• Lidé se musí celoživotne vzdelávat.
• Informace a znalosti jsou cím dál tím významnejší
  výrobní silou, viz napríklad Infonomics.
• Ve vyspelých ekonomikách pracuje víc lidí s
  informacemi než s hmotou.
• Ekonomika se stala závislou na službách.
• Služby vyžadují specifické znalosti.
• Znalostní ekonomika
• Je dusledkem informacní spolecnosti.
• Znalosti vytvárejí nové hodnoty.
• V globalizovaném svete s vyrovnaným konkurencním
  bojem nestací prírodní bohatství a lidské zdroje.
• V takových situacích rozhoduje know-how, expertní
  znalosti, dobrá práce s informacemi a lidské
  vzdelání.