Основы динамики

Если кинематика это раздел механики, в котором описываются и изучаются движения без исследования причин, их вызывающих, то динамика рассматривает движение с другой стороны.

Динамика – раздел механики, в котором выясняются причины, по которым может меняться характер движения тел.

В основе классической динамики лежат три закона Ньютона.

Любое материальное тело испытывает воздействие со стороны окружающих его тел. В то же время оно само воздействует на окружающие его тела. Иными словами тела взаимодействуют между собой.

Количественной мерой взаимодействия является сила.

Сила – векторная величина. Чтобы определить силу, надо указать ее величину, направление действия, тело, к которому сила приложена и точку приложения.

Все тела обладают свойством инертности.

Инертность состоит в способности тел сохранять состояние покоя или равномерного прямолинейного движения (сохранять неизменной скорость, которой они обладают).

Инертность различных тел различна.

Количественной мерой инертности является масса тела.

Единицей измерения массы является килограмм . Это основная единица, представленная массой международного прототипа килограмма (эталоном).

Наблюдения и опыт показывают, что скорость любого тела изменяется только при действии на него других тел (при действии силы). Неизменность скорости возможно только при условии, что ускорение равно нулю.

Галилеем на рубеже XVI-XVII века был установлен закон:

Если на тело не действуют никакие другие тела, то тело сохраняет состояние покоя или прямолинейного равномерного движения.

В конце XVII века Ньютон включил его в свои законы механики в качестве первого закона , назвав его законом инерции .

Закон инерции гласит:

Если на тело не действуют другие тела, то оно находится в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения, относительно инерциальной системы отсчета.

Из этого закона следует, что причиной изменения скорости является сила .

Второй закон Ньютона отвечает на вопрос о том, как движется тело под действием силы. Поскольку скорость может меняться только при наличии ускорения, а причиной изменения является сила, то сила является причиной возникновения ускорения.

Закон гласит:

Ускорение, приобретаемое материальной точкой (телом) в инерциальной системе отсчета, пропорционально действующей на точку силе, обратно пропорционально массе материальной точки и по направлению совпадает с силой.

Единица измерения силы – ньютон (Н) :

В первом и втором законах рассматривается только одно тело. Но силы возникает только при наличии двух взаимодействующих тел, и являются мерой этого взаимодействия.

Третий закон рассматривает оба взаимодействующих тела.

Закон гласит:

Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и направлены в противоположные стороны вдоль прямой, соединяющей эти тела .

при непосредственном соприкосновении . Оно в таком случае сопровождается изменением формы и объема взаимодействующих тел – деформациями . Возникающие при этом силы, называются силами упругости .

Взаимодействие может осуществляться на расстоянии . В таком случае говорят о наличии силового поля . Одним из таких полей является поле тяготения, а возникающие в нем силы называются силами тяжести.

При непосредственном соприкосновении тел кроме сил упругости возникают силы другого типа, называемые силами трения . Они характерны тем, что препятствуют движению одного трущегося тела относительно другого или препятствуют самому возникновению этого движения.

Сила тяжести , к действию которой в земных условиях мы привыкли, обусловлена притяжением (действием поля тяготения) Земли. Количественно ее определяют по формуле:

g – ускорение свободного падения;

m – масса рассматриваемого тела;

То, что для всех тел, на которые действуют только силы тяжести, возникающее при этом ускорение одинаково и равно g , установил Галилей.

Сила тяжести приложена к центру масс тела и направлена вниз по отвесной линии.

Силы упругости возникают в результате взаимодействия тел, которые при этом деформируются.

Установлено, что упругая сила пропорциональна смещению частиц из положения равновесия, происходящему при деформировании тела, и направлена к положению равновесия.

Первым установил эту зависимость современник Ньютона Роберт Гук и известна в физике как закон Гука.

х – величина упругой информации;

k – жесткость тела;

Жесткость имеет размерность [Н/м] . Она зависит не только от материала тела, но и от формы, которую это тело имеет.

Сила трения скольжения препятствует движению одного трущегося тела относительно другого и действует, когда такое движение (скольжение) происходит. Она направлена по касательной к трущимся поверхностям в сторону, противоположную движению данного тела относительно другого и зависит от состояния трущихся поверхностей и прижимающего давления.

 – коэффициент трения скольжения, зависящий от природы и состояния соприкасающихся тел, который не имеет размерности;

N – сила нормального давления, прижимающая трущиеся поверхности друг к другу;

Сила трения покоя. Для того, чтобы одно трущееся тело начало двигаться относительно другого, необходимо приложить некоторое усилие. Если усилие будет меньше требуемого, движение не начнется. Это означает, что приложенное усилие компенсируется какой-то силой. Это сила трения покоя .

Сила трения покоя возникает при появлении силы, стремящейся вызвать скольжение одного тела по другому.

Сила трения покоя равна по величине и противоположна по направлению внешней силе.

Сила трения покоя увеличивается с ростом внешней силы до определенного предела, после достижения которого начинается скольжение.

Предельная сила трения покоя во многих случаях превышает силу трения скольжения.

Сила трения качения. Если тело имеет форму, которая позволяет его катить по поверхности другого тела, то возникает сила трения качения.

Сила трения качения меньше силы трения скольжения.

Возникновения трения качения обусловлено деформацией поверхностей обоих тел из-за чего катящееся тело как бы вкатывается на горку. В то же время происходит отрыв ранее находившихся в контакте участков одной поверхности от другой.

Под термином «информационное пространство» понимается совокупность результатов человеческой семантической деятельности. Философия согласно идеалистическому смыслу трактует вышеуказанное понятие как «мир имен и названий, сопряженный к онтологическому».

• баз и банков данных;
• технологий их применения;
• информационных коммуникационных систем, которые функционируют на базе общих принципов и обеспечивают информационное взаимодействие граждан и организаций, а также удовлетворяют в определенной мере их информационные потребности.

Специалисты утверждают, что точного определения понятия «информационное пространство» не существует. Чаще всего его понимают как логическое противопоставление материальному, то есть объектному миру.

Особенности информационного пространства

Следует отметить, что пространство информации отличается следующими характеристиками:

• оно не имеет границ и привычной территории;
• разрешает существование любого вида информации;
• является сферой деятельности субъектов государственного управления, профессиональных групп или отдельных людей (то есть пространство информации - универсальное);
• не имеет завершенного состояния, то есть развивается динамично;
• обладает определенной структурой, то есть не является однородным, поскольку в нем существуют барьеры, которые отталкивают внимание потребителя от конкретной точки и аттракторы, что его привлекают;
• имеет хорошую защиту;
• отличается национально-специфическими методами построения, обработки и распространения данных.

Кроме того, для пространства информации характерны некоторые уникальные общества, которые не имеют прямых аналогов в других пространствах. Это:

• социальное виртуальное общество;
• сетевой социум;
• онлайновое сообщество;
• виртуальная коалиция.

Структура информационного пространства

Пространство информации состоит из:

• информационных полей;
• информационных потоков.

Первое представляет собой совокупность всей информации, которая сосредоточена в данном объеме пространства-времени. Создается информационное поле с помощью генетической, объективной и идеализированной информации.

Информационный поток – это совокупность данных, которые перемещаются в вышеуказанном пространстве по специальным каналам коммуникации.

В состав технологических компонентов пространства информации входят:

• информационная (распределенные территориально в стране (мире) компьютеры, которые связанные между собой в сети средствами коммуникации и связи);
• , что размещены на машинных носителях (информационные массивы виде автоматизированных баз данных, ресурсы, что распределены по веб-сатах, в интернете);
• средства и методы прикладной математики (программные комплексы и алгоритмы);
• правовые и организационные меры ( , международные нормативные юридические документы, международные договорные соглашения, конференции);
• информационных технологий.

Пространство информации социальных систем включает в себя:

• единицы информативного пространства, которые генерируют данные (СМИ, ньюсмейкеры, эксперты, производители социальной информации);
• каналы коммуникации (электронные, печатные или иные носители, товарно-денежные каналы, межличностное общение);
• области (центры информации, суперноваторы и новаторы данных).

Основные функции информационного пространства

Специалисты отмечают следующие функции, которые выполняет пространство информации:

• Интегрирующая. Пространство информации объединяет в единую социокультурную и пространственно-коммуникативную среду разнообразные виды деятельности человека и занимающихся ими субъектов.
• Коммуникативная. Информационное пространство образует особую среду интерактивной, трансграничной, мобильной коммуникации разнообразных субъектов деятельности, в чьих рамках они как раз и осуществляют информационный обмен.
• Геополитическая. Пространство информации создает , существенно меняет значимость традиционных ресурсов, что способствует созданию новой среды конкуренции и геополитических отношений.
• Актуализирующая. В информационном пространстве производится актуализация интересов разнообразных субъектов деятельности с помощью реализации ими информационной политики.

Будьте в курсе всех важных событий United Traders - подписывайтесь на наш

Определение 1

Точного определения информационного пространства не существует. Чаще всего под термином «информационное пространство» понимают логическое противопоставление объектному (предметному, физическому, материальному) миру.

Основными компонентами информационного пространства являются:

• информационные ресурсы;
• средства информационного взаимодействия;
• информационная инфраструктура.

Информационные ресурсы

Определение 2

Совокупность всей информации, которая накоплена человечеством в ходе развития науки, культуры, образования и практической деятельности, называют информационными ресурсами.

Пользователь может не только использовать созданные другими людьми информационные ресурсы, но и сделать доступными для других результаты своего труда. Например, можно создать собственный веб-сайт или разместить свои документы (фотографии, презентации, текстовые файлы, аудио- и видеозаписи и др.) на блоге.

При размещении информации для общего доступа следует обратить внимание на такое свойство информации, как достоверность, учесть, что информация не должна унижать честь и достоинство других людей и не должна носить угрожающий характер. Также категорически запрещено (и даже преследуется по закону) пропагандировать насилие, терроризм, национальную рознь и т.п., а также распространять материалы, которые содержат компьютерные вирусы.

Средства информационного взаимодействия

Современные средства информационного взаимодействия – средства телекоммуникаций на уровне объединения компьютерных сетей и средств различного вида связи (телефонной, телевизионной, спутниковой). Комплексы, которые используют эти средства, могут объединяться в системы передачи и приема для обеспечения информацией целых регионов страны. Общение через локальные или глобальные компьютерные сети может проходить в реальном времени (так называемая синхронная телекоммуникационная связь) и с задержкой во времени (так называемая асинхронная телекоммуникационная связь).

Информационная инфраструктура

Определение 3

Информационная инфраструктура – система организационных структур, подсистем, которые обеспечивают функционирование и развитие информационного пространства страны и средств информационного взаимодействия.

Информационная инфраструктура включает:

• информационные центры, подсистемы;
• банки данных и знаний;
• системы связи;
• центры управления;
• аппаратно-программные средства;
• технологии обеспечения сбора, хранения, обработки и передачи информации и их объединение.

Главное предназначение информационной инфраструктуры – обеспечение доступа потребителей к информационным ресурсам.

Примерами информационной инфраструктуры являются такие общеизвестные сферы как:

• Интернет;
• дистанционное образование;
• сетевые средства массовой информации;
• реклама, пиар.

К информационному пространству могут также относиться:

• банки и базы данных, а также технологии их сопровождения и использования;
• информационные телекоммуникационные системы, которые функционируют на основе общих принципов и обеспечивают информационное взаимодействие организаций и граждан, а также удовлетворение их информационных потребностей .

Организация индивидуального информационного пространства

Индивидуальное информационное пространство формирует сам пользователь:

• во время установки необходимого ему программного обеспечения на ПК;
• создавая текстовые, графические и другие документы;
• при переносе (копировании) на свой ПК информации, которая хранится на различных устройствах внешней памяти или в сети Интернет (фотографии, тексты, музыкальные файлы, видеофильмы и др.);
• сохраняя на своём ПК ссылок на необходимые сетевые ресурсы и т. д.

Если компьютер автономный (не подключен к локальной или глобальной сети), то информационное пространство пользователя ограничено лишь теми программами и данными, которые размещены на этом ПК. Если же компьютер имеет доступ к какой-либо сети, то информационное пространство пользователя становится практически безграничным.

Определение 4

Информационные ресурсы, которые доступны пользователю при работе на ПК, называют индивидуальным информационным пространством пользователя.

Для организации своего индивидуального информационного пространства пользователь может выполнять установку программного обеспечения на ПК, в ходе работы создавать документы различных типов (текстовые, графические, видео и др.), сохранять (переносить, копировать) на свой ПК необходимые файлы с различными данными (тексты, музыку, фотографии, фильмы и т.п.), сохранять на своем ПК ссылки на сетевые ресурсы, настраивать под свои требования программы для создания документов, веб-браузеры и т.д.

Рисунок 1.

Определение 5

Иначе говоря, информационное пространство пользователя – это информационные ресурсы (файлы с программами, документами, веб-сайты, фотографии, видеофрагменты и др.), которые доступны пользователю при работе на ПК.

Индивидуальное информационное пространство пользователь формирует также с помощью настройки пользовательского интерфейса операционной системы и программ.

Настройка программного продукта – это изменение его свойств, которое выполняется с целью:

• адаптировать программный продукт к техническим средствам компьютера;
• наиболее полного удовлетворения потребностей пользователя, а возможно, и выполняющихся программ;
• повысить эффективность функционирования программного продукта или его оптимизации по выделенным показателям качества (например, быстродействия).

У каждого пользователя есть привычки при работе на компьютере. Например, многие пользователя для быстрого доступа к программе, диску или папке создают на рабочем столе соответствующий ярлык. Ярлыки программ также часто размещают на панели быстрого доступа.

К организации индивидуального интерфейса можно отнести такие настройки как: скорость доступа к данным, внешний вид окон, содержательность окон, скорость работы компьютера.

Большую часть настроек пользователь может обнаружить в специализированной папке «Панель управления», с помощью которой можно управлять ресурсами системы, менять настройки оборудования (монитора, клавиатуры, мыши, звукового сопровождения и т.д.).

Пользователю доступны также настройки вида окон.

Представление каждого пользователя о собственном информационном пространстве так же разнообразно, как и сами пользователи. С опытом работы на компьютере каждый пользователь способен будет сам определить как организовать свои данные на компьютере, чтобы ему было комфортно работать с ними.

Информационный ресурс охватывает все подразделения и службы организации. В этом смысле можно говорить об информационном пространстве предприятия, понимая под этим термином не только информацию и средства ее обработки, но и географию информационных отношений.

Информационное пространство организации (ИП) формируется с помощью технических средств обработки информации, компьютерной и телекоммуникационной технологии. В зависимости от формы их взаимодействия и использования можно выделить четыре основных уровня реализации ИП организации.

На первом уровне реализации ИП организации фактографическая информация о выполненных хозяйственных операциях формируется в виде таблиц конкретной БД (базы данных). Обработка этих таблиц позволяет вести основные виды учета: оперативный, бухгалтерский, административный, налоговый и т.п.

Реализация ИП второго уровня предполагает использование мощной системы управления базой данных (СУБД), которая позволяет не только выполнить основные операции по обработке фактографической информации и поддерживать все виды учета, но и дать возможность подготовки различных аналитических документов. На этом уровне реализации формируется взаимодействие с Интернетом, позволяющее осуществить электронный документооборот и способствующее накоплению и обобщению корпоративной информации.

Модель ИП третьего уровня отражает его разделение на отдельные инфосистемы: логистика, учет и отчетность, управление персоналом и т.п., в каждой из которых формируется своя ИС. Здесь также создается общая ИС отображения информации для менеджмента. ИП этого уровня используют в своей структуре «пул данных», который определяет не только возможность приема и хранения оперативной информации, но также и средство ее предварительной обработки по заранее установленным алгоритмам. Эти алгоритмы настраиваются на заранее устанавливаемую систему аналитических отчетов. Модель ИП третьего уровня предусматривает реализацию хозяйственной деятельности в Интернете, например, посещение торговых площадок, использование электронных платежей и т.п.

ИП организации четвертого уровня предполагает его расширение за счет применения фронт-офисных структур, которые могут с помощью Интернета предоставить стейкхолдерам (поставщикам, партнерам, клиентам, инвесторам) необходимую информацию в соответствии с данными им полномочиями, рис. 1.4.

Рис. 1.4. Модель информационного пространства организации

Процессы формирования ИП на этом уровне ведутся с помощью бэк-офиса фирмы. Управление системой осуществляется с помощью информационной системы менеджмента, связанной с кокпитом системы. Кокпит реализует демонстрацию графических аналитических отчетов с помощью демонстрационных LSD-планшетов.

1.4. Информационные системы управления предприятием и их классификация

Для построения информационных систем управления предприятием (ИСУП) необходимо:

1. Сформулировать основные цели, достигаемые предприятием в процессе использования ИТ.

2. Оценить состояние структуры действующей ИСУП, ее документооборота и необходимость виртуализации.

3. Выбрать направления применения информационного ресурса как внутри предприятия (на уровне корпорации), так и вне предприятия (на виртуальном уровне).

4. Определить необходимую модель управления предприятием.

5. Установить содержание необходимого программного и технического обеспечения для достижения поставленных целей.

6. Разработать систему обучения персонала.

7. Сформировать соответствующую производственную службу.

8. Разработать структуру взаимосвязи, управления и защиты аппаратно-сетевых средств.

9. Оценить ожидаемый уровень затрат и достигаемые результаты.

При построении ИСУП необходимо также учесть возрастание рисков, связанных как с использованием получаемой в ИСУП информации, так и с возможностью проведения мероприятий электронной коммерции и маркетинга, обеспечить защиту ИСУП от внешних и внутренних информационных диверсий.

Для формирования ИСУП можно использовать различные организационные подходы, основными из которых являются:

1) приобретение отдельных модулей программно-аппаратных средств и самостоятельное построение информационной системы предприятия;

2) обращение к предприятиям системным интеграторам, которые предоставляют квалификационные услуги по установке программного и технического обеспечения;

3) обращение к консалтинговым (консультационным) компаниям, которые консультируют выполнение законченных проектов, приобретение необходимой информационной системы;

4) сотрудничество с системным интегратором, создающим информационную систему и ведущим аппаратно-программный комплекс в течение согласованного с заказчиком времени;

5) выполнение информационных проектов и предоставление услуг по обслуживанию программно-аппаратных средств специализированными комплексными независимыми организациями. Этот подход получил название «аутосоринг» (от англ., outsourcing). В этом случае менеджер предприятия только пользуется информацией от программно-аппаратного комплекса, принадлежащего сторонней организации.

ИСУП можно классифицировать, используя различные критерии: организация контура управления, метод управления, применение соответствующих ИТ и т.п. Рассмотрим классификацию ИСУП в зависимости от уровня реализации информационного пространства организации: учетные, аналитические, интегрированные и динамические системы.

Учетные ИС организуют выдачу документов (как правило, на бумажном носителе) о состоянии отдельных хозяйственных процессов деятельности организации. Эти системы ориентированы на формирование ИП первого уровня. Сложность обработки информации в бумажной технологии (различные форматы, различные словари) приводит к тому, что итоговая информация создается, как правило, к тому времени, когда она уже не нужна. Эти системы позволяют получать информацию о текущем состоянии производственного процесса, учете персонала и ведении системы учета и отчетности, что ценно для решения многих проблем малых и средних предприятий. Они нацелены, как правило, на процессы организации различных форм учета, отображения текущей информации и выдачи аналитических отчетов.

Аналитические ИС , используя различные методы информационного анализа, позволяют показать тенденции развития бизнес-процессов организации, организовать электронный документооборот. Они позволяют сформировать ИП второго уровня.

Интегрированные ИС предоставляют доступ сотрудникам к необходимой информации в режиме реального времени, что позволяет контролировать выполнение процесса на любой стадии, обеспечивая управление процессами. Они также предоставляют механизмы контроля и координации различных составных частей бизнес-среды. Эти системы формируют ИП третьего уровня.

Использование ИСУП интегрированного типа позволяет интенсифицировать следующие вопросы:

 информационная поддержка на всех стадиях работ по составлению отчетности, ускорение процесса подготовки отчетности;

 уточнение данных с помощью обеспечения прямого доступа к оперативной информации;

 анализ состояния функциональных процессов фирмы и заблаговременное предупреждение негативных процессов с использованием возможности оперативного перехода к деталям бизнеса (подробные данные его отдельным клиентам, хозяйственным операциям или бизнес-процессам);

 интегрированный целостный взгляд на корпоративную информацию, т.е. предоставление новейшей информации по всем важнейшим показателям – критическим факторам успешной деятельности фирмы;

 оперативное реагирование на организационные изменения или на быстрое предоставление новой информации без привлечения дополнительных информационных каналов;

 разработку прогностических ожиданий в бизнесе, что позволяет реализовать современные методы управления бизнесом, осуществить контроль процесса управления и найти пути развития бизнеса.

Динамические ИС нацелены на поиск новых методов взаимодействия участников бизнеса с целью получения максимальной прибыли. Они позволяют синхронизировать процессы управления фирмой с действиями заинтересованных участников бизнеса: поставщиков, клиентов, партнеров и т.д. Динамические системы формируют условия для реализации ИП четвертого уровня. Динамические ИСУП ориентированы на поиск наиболее эффективной взаимосвязи, синхронизацию информационных процессов непосредственно в производстве, между различными организациями-партнерами, клиентами, инвесторами. Они соединяют в себе достоинства интегрированных ИСУП и технологии Интернета, реализуя возможности электронного бизнеса.

§ 2.5. Пользовательский интерфейс

Организация индивидуального информационного пространства

Совокупность всей информации, накопленной человечеством в процессе развития науки, культуры, образования и практической деятельности людей, называют информационными ресурсами . Работая на компьютере, пользователь имеет дело с информационными ресурсами в виде файлов с программами, документов, web-сайтов, фотографий, видеофрагментов и др.

Индивидуальное информационное пространство формируется пользователем:

• при установке необходимого ему программного обеспечения на персональный компьютер;
• при создании текстовых, графических и других документов;
• при переносе (копировании) на свой компьютер фотографий, текстов, музыки, видеофильмов и другой информации, хранящейся на различных устройствах внешней памяти или в сети Интернет;
• при сохранении на своём компьютере ссылок на заинтересовавшие его сетевые ресурсы и т. д.

Если компьютер автономный, то информационное пространство пользователя ограничено программами и данными, размещёнными на этом компьютере. Если компьютер подключён к локальной сети или сети Интернет, то информационное пространство пользователя становится практически безграничным.

Например, каждый ученик создаёт индивидуальное информационное пространство, сохраняя результаты своей работы в отдельной папке на своём рабочем компьютере или на сервере локальной сети. Имя этой папки уникально и содержит, как правило, указание на класс и фамилию ученика. Личная папка ученика может содержать отдельные файлы и вложенные папки, помогающие систематизировать накапливаемую информацию. Если количество и имена вложенных папок не оговариваются заранее, то рекомендуется самостоятельно продумать определённую иерархическую структуру, которая бы могла обеспечить в дальнейшем быстрый доступ к необходимой информации. Что касается имён файлов и папок, то они должны быть осмысленными, отражающими так или иначе содержащуюся в них информацию. Индивидуальное информационное пространство также формируется за счёт настройки пользовательского интерфейса ОС и приложений.

Пользователь имеет возможность не только работать с информационными ресурсами, созданными другими людьми, но и сделать доступными для других результаты своего труда. Например, вы можете создать собственную web-страницу или разместить свои работы (рисунки, фотографии, презентации, тексты, аудио- и видеозаписи и др.) на сайте школы. Следует очень ответственно подходить к информации, которую вы предполагаете сделать доступной для многих пользователей. Прежде всего, информация должна быть достоверной; она не должна порочить честь и достоинство других людей, носить угрожающий характер. Категорически запрещается и преследуется по закону пропаганда насилия, терроризма, национальной розни и тому подобной информации, а также распространение материалов, содержащих компьютерные вирусы.