Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL 1

Informatika I, II

Informace ainformační a komunikační

technologie

Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL 2

Informační zdroje• Libor Gála, Jan Pour, Zuzana Šedivá: Podniková infor

matika, 3. vydání. Grada 2015, ISBN 978-80-247-5457-4.

• 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• Průmyslová revoluce• 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, konvergence• 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.

1. zdrojový kód ve vyšším programovacím jazyku nebo asembleru2. překladač nebo asembler

• program, který přeloží zdrojový kód do spustitelného programu3. 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 být 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

Průmyslová revoluce• 1. industrializace, neboli používání strojů• 2. elektrifikace, motorizace a montážní linky• 3. automatizace, elektronika, ICT, robotizace• 4. Průmysl 4.0 (Industry 4.0)

– Sensory, Internet of Things (IoT), Cloudová řešení, Big Data, umělá inteligence

• Komunikující stroje produkující data• Analýza dat pro optimalizaci procesů a predikci budoucích potřeb

– Software nahrazuje práci lidí i zde.– Flexibilita dodavatelského řetězce, výrobních linek…– Konfigurovatelnost, personalizace produktů– Nižší náklady– Integrace výrobních procesů i úrovní řízení firmy– Vhodné pro výrobu

• složitých produktů• velkoobjemových produktů (například těžba nerostů)• produktů využívajících IoT, GPS, sociální sítě, sdílenou ekonomiku,

rozšířenou realitu, 3D tisk, nové materiály, nanotechnologie a biotechnologie…

– Zde je šance i pro malé a střední podniky.• Vyžaduje změny ve vzdělávání a trhu práce.• https://www.technickytydenik.cz/rubriky/ekonomika-byznys/

prumysl-4-0-prinasi-jak-prilezitosti-tak-i-rizika_40113.html

Dana Nejedlová, Katedra informatiky EF TUL 26

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.