Bài 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ QUẢN LÝ

Bài 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ QUẢN LÝ Giáo trình Hệ Thống Thông Tin – Hệ Cao Học Bài 1 HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ QUẢN LÝ Mục đích yêu cầu  Giới thiệu các khái niệm cơ bản của thông tin  Quan hệ giữa thông[.]

Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học Bài 1: HỆ THỐNG THÔNG TIN VÀ QUẢN LÝ Mục đích yêu cầu  Giới thiệu khái niệm thông tin  Quan hệ thông tin quản lý  Quan hệ thông tin tổ chức  Nhà quản trị hệ thông tin (CIO), vai trị nhà quản trị hệ thơng tin tổ chức kinh tế xã hội đại I Thông tin, độ đo thông tin, công nghệ thông tin truyền thông, hệ thống thông tin, nguồn lực thông tin Định nghĩa thơng tin: Theo A.G.Mamikonov [1] khái niệm thơng tin giải thích sau: Định nghĩa 1: Tập họp kiến thức (thông báo) xác định độ đo hiểu biết kiện hay kiện khác, tượng hay tượng khác mối liên hệ chúng với Định nghĩa thông tin nhấn mạnh đến mn hình, mn vẽ nội dung thông tin, thể nhiều dạng tượng vât lý, kinh tế xã hội Thông tin tăng hiểu biết làm sâu sắc trí lực Nó ước lượng phụ thuộc vào ảnh hưởng đến tiến trình định Để nhận thơng tin hữu ích, bổ sung kiến thức, cần phải phân tích kiện xử lý liệu định lượng liệu loại khác Theo Louis Rigaud [2] thơng tin định nghĩa sau: Định nghĩa 2: Thông tin nội dung trao đổi người với mơi trường để dễ dàng thích nghi với Thuật ngữ thơng tin có nhiều từ đồng nghĩa: kinh nghiệm, hiểu biết, quan sát, kiện, liệu, … Định hướng số công trình khoa học với nhu cầu đặc biệt sử dụng khái niệm đặc thù cho thơng tin như: thơng điệp / thơng báo, tín hiệu, bit, mã, v.v Tuy nhiên theo số cơng trình nghiên cứu, phân tích ý nghĩa sau thường gán cho thuật ngữ thông tin:  Phủ định khơng chắn / hồi nghi Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học Sự không chắn hệ thống giảm lượng thơng tin tích lũy có liên quan đến tăng lên Khi khơng chắn khơng, thơng tin liên quan đến khơng cịn Một người biết chắn đối tác nói khơng tiếp nhận mạng thông tin từ đối thoại  Quan hệ đến tự lựa chọn Được thông tin nghĩa biết tập họp phương án hành động Các lựa chọn tiềm rõ độ tự tồn tình xác định  Duy trì tổ chức Ý tưởng vay mượn từ nhà sinh học, xem xét cấu tổ chức tập họp phần tử liên hệ với qua thông tin mà chúng truyền cho  Liên hệ, trao đổi Những trao đổi thông tin với mơi trường cho phép hệ thống tiến hóa, nghĩa làm cho chức tổ chức thích nghi với mơi trường Độ đo thông tin: Những định nghĩa mà nêu hồn tồn khơng giúp xây dựng lý thuyết định lượng thơng tin để từ đưa phương pháp đo Xác định độ đo định lượng thông tin vấn đề phức tạp Cùng thơng tin gây xúc cảm, đánh giá khác người khác Đối với cá nhân, thơng báo từ hay vài câu ngắn mang lượng thông tin lớn tưởng tượng hàng trăm trang văn Từ hai sách có số lượng trang có lượng thơng tin hồn tồn khác Bất kỳ thông báo mà đề cập đến lý thuyết thông tin tập họp hiểu biết hệ thống Nếu trạng thái hệ thống biết trước rõ ràng thơng tin hệ thống khơng có ý nghĩa hay nói cách ngắn gọn khơng có thơng tin Thơng tin có ý nghĩa trạng thái hệ thống khơng xác định hồn tồn ngẫu nhiên Thí nghiệm với nhiều kết xảy ví dụ tình khơng xác định hệ thống: Tính khơng xác định hệ thống nằm chỗ trước lúc làm thí nghiệm khơng biết xác kết kết dự kiến xảy Thông tin có liên quan đến thí nghiệm làm giảm tính khơng xác định hệ thống Định nghĩa 3: Độ đo định lượng thông tin: Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học Lượng thơng tin trường hợp số đo giảm tính khơng xác định tình Nếu kết có xác suất xảy tính khơng xác định phụ thuộc vào số lượng kết quả, tính khơng xác định lớn số lượng kết lớn Định nghĩa 4: Năm 1928 R.Harly đề nghị sử dụng đại lượng H = log n (1) làm độ đo tính khơng xác định hệ thống với n trạng thái khác có xác suất xảy Đại lượng H tăng n tăng có tính chất cộng tính Tính khơng xác định trường hợp phức tạp gồm số thí nghiệm độc lập với tổng tính khơng xác định thí nghiệm Thật vậy, tiến hành hai thí nghiệm độc lập có n kết n2 kết xảy Xác suất xảy kết cho trường hợp Khi tính khơng xác định thí nghiệm: H1 = log n1 H2 = log n2 Thí nghiệm phức tạp có n = n1.n2 kết xảy Khi tính không xác định là: H = log n = log (n1.n2) = log n1 + log n2 = H1 + H2 (2) Trong công thức cho số logarit chọn đơn vị đo thông tin Khi kết có xác suất khơng tính khơng xác định phụ thuộc vào số lượng kết mà cịn phụ thuộc vào xác suất xảy Giả sử thí nghiệm có n kết khác X 1, X2, …, Xn với xác suất xảy p1, p2, …, pn n pi = P(Xi) , p i 1 i 1 Thông tin xảy kết thứ i là: Hi log 1 log P ( X  Xi ) pi Thường người ta dùng số logarit = 2, thông tin đo hệ số hay gọi bit (binary digit – số nhị phân)  Định nghĩa 5: Năm 1948 C.E.Shannon đề nghị đơn vị đo tính khơng xác định thí nghiệm có n kết X1, X2, …, Xn xảy với xác suất tương ứng pi Entropi (Entropy), H tính tương tự cách tính entropi nhiệt động lực học (Thermodinamique): Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học n H   p( xi ) log2 p( xi ) (4) i 1 Tập họp kết khác thí nghiệm với xác suất chúng xét tập họp thơng tin đại lượng ngẫu nhiên X với phân bố rời rạc p(xi) , i = 1, 2, …, n Entropi rõ ràng định nghĩa mở rộng tự nhiên (1) Thật vậy, trường xác suất kết mong đợi p( xi )  , công thức Shannon: n 1 H   log2 n i 1 n n n   log2 n i 1 n n n   log2   log2 n n i 1 n i 1 0  ( log2 n) n n log2 n dpcm Entropi thỏa mãn nguyên lý cộng tính Entropi tình phức tạp gồm số thí nghiệm độc lập với tổng Entropi thí nghiệm Khi biết trước xác kết thí nghiệm xác suất xảy 1, xác suất kết lại 0, Entropi thí nghiệm hồn tồn xác định Nói cách khác, kết thí nghiệm hồn tồn biết trước thơng báo kết thí nghiệm khơng mang đến thông tin Ngược lại, khả kết xảy có xác suất nhau, cách trực giác hình dung trạng thái có độ khơng xác định lớn, Entropi tối đa Mọi thay đổi tình phía làm cho xác suất xảy chúng làm tăng Entropi Nếu biết kết quả, ví dụ kết có xác suất lớn xác suất xảy kết khác Entropi giảm Giả sử có tập X gồm n kết xảy X 1, X2, …, Xn thí nghiệm tập Y gồm m kết xảy Y 1, Y2, …, Yn thí nghiệm khác Chúng ta ký hiệu p(x i,yj) xác suất xuất kết xi yj Entropi tập họp thống kết thí nghiệm: Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học n m H ( X , Y )    p( xi , y j ) log p( xi , y j ) i 1 j 1 Nếu thí nghiệm mà kết chúng hồn tồn độc lập thì: p(xi, yj) = p(xi) p(yj) Khi đó: H(X,Y) = H(X) + H(Y) Trong trường hợp thí nghiệm phụ thuộc: H(X,Y) < H(X) + H(Y) Công nghệ thông tin (Information Technology) Định nghĩa : Theo WIKIPEDIA công nghệ thông tin ngành sử dụng máy tính phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý truyền thu thập thông tin Định nghĩa nêu đặc trưng bản, nhiên theo chúng tơi có lẽ định nghĩa nêu Nghị 49/CP Chính phủ cơng nghệ thơng tin đầy đủ dùng cho thuật ngữ: công nghệ thông tin truyền thông (Information and Communication Technology) phổ biến giới Định nghĩa 7: Công nghệ thông tin tập họp phương pháp khoa học, phương tiện công cụ kỹ thuật đại chủ yếu kỹ thuật máy tính viễn thơng nhằm tổ chức khai thác sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên thông tin phong phú tiềm lĩnh vực hoạt động người xã hội Độ đo định lượng có tính chất thống kê thơng tin có mặt mạnh lẫn mặt yếu - Mặt mạnh : Độ đo vạn dùng cho dạng thơng tin nào, nội dung gì, khách quan độc lập số thống kê thiết lập dựa thí nghiệm - Mặt yếu : Khơng có khả thể mặt ngữ nghĩa giá trị thông tin Công nghệ thông tin truyền thông có vấn đề sau cần giải Người ta phân cấp xác định thành mức:  Mức A: Mức kỹ thuật Khi truyền thông tin ký hiệu dùng chuyển với tốc độ xác ?  Mức B: Mức ngữ nghĩa Khi truyền thông, người quan tâm muốn chuyển thông tin xác định Các ký hiệu truyền mang thơng tin mong muốn với độ xác nào? Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học  Mức C : Mức hiệu Thông tin truyền có khả ảnh hưởng tích cực theo hướng mong muốn người nhận đến mức độ nào? Vấn đề mức A giải nhờ phương pháp lý thuyết thông tin cổ điển Vấn đề mức B (ngữ nghĩa) mức C (hiệu quả) phức tạp nhiều để giải thành công tất nhiên phụ thuộc vào giải vấn đề kỹ thuật (mứcA) Tài nguyên thông tin: Trong hệ thống truyền thông, vấn đề cấu trúc chế truyền xác ký hiệu xét trước tiên Khi xét truyền thông người vấn đề kỹ thuật mà vấn đề hoàn tồn khác quan tâm Thơng tin đối tượng xét ánh xạ đối tượng vào hệ thống vật chất Ánh xạ tồn độc lập với đối tượng khơng phụ thuộc vào ai, sử dụng Song thơng tin ánh xạ tồn độc lập người nói giá trị thơng tin chi phí sử dụng đặt gắn với ngữ cảnh dùng tiến trình nào? Dữ liệu thơng tin (Data and Information): Liên quan đến khái niệm ngữ nghĩa số trường hợp cần phân biệt liệu thông tin Định nghĩa 8: Dữ liệu Dữ liệu tập họp dấu hiệu hay quan sát ghi lại thời điểm không gây nên tác động đến hành vi, đến việc định Dữ liệu biến thành thông tin xuất tác động Ví dụ mảng liệu gồm dấu hiệu không gây ảnh hưởng đến hành vi Trong liệu chưa tổ chức theo cách chưa thể dạng kết (kết xuất) cho người lãnh đạo định, chưa phải thông tin Chúng liệu nhân viên không quan tâm đến để thực hành động hay hành động khác liên quan đến định mà họ có trách nhiệm phải thực Dữ liệu biến thành thông tin người ta nhận thức ý nghĩa Theo quan điểm lý thuyết định khẳng định thơng tin liệu sử dụng Tiếc số hệ thống tự động hóa sử dụng hệ thống xử lý liệu hệ thống thông tin Tương tự vật chất lượng, liệu thu thập, xử lý, lưu trữ, biến đổi hình dạng Song chúng có số đặc thù như: liệu tạo biến Dữ liệu bị xóa, xác, … Dữ liệu đặc trưng chu kỳ sống hình 1dưới đây: Hình Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thông Tin – Hệ Cao Học Trong chu kỳ thấy có giai đoạn có ý nghĩa: sinh ra, xử lý, lưu trữ tìm kiếm Nhận thức sử dụng liệu thực thời điểm khác chu kỳ sống, nên không hình vẽ Thơng tin có đặc trưng sau:  Tính mục đích: thơng tin có mục đích xác định truyền để sử dụng, ngược lại liệu tiếng ồn Cùng loại thông tin có nhiều mục đích khác Tạo khái niệm mới, đặt vấn đề, giải vấn đề, định, lập kế hoạch, quản lý tác nghiệp, kiểm sốt, tìm kiếm mục đích thông tin hệ thống thông tin  Tính giá trị: Gía trị thơng tin hiểu giá trị sử dụng nó, nghĩa hiệu vật chất mang lại dùng thông tin Theo quan điểm giá trị thơng tin xác định đặc trưng đối tượng xác thơng điệp có liên quan Ở mức độ lớn, giá trị thông tin phụ thuộc vào cách thức vận tốc truyền nó, độ tin cậy, hợp thời số yếu tố khác Trả lời cho câu hỏi giá trị thông tin điều kiện thực tế phức tạp đắt giá Nếu hệ thống thông tin thông báo cung cấp thông tin lý tưởng theo quan điểm độ tin cậy yếu tố khác giá trị xác định thông qua chức lúc / hợp thời Sự phụ thuộc giá trị thông tin vào khối lượng thông báo dạng phi tuyến – giá trị tăng chậm so với khối lượng Việc cố tình làm sai lệch thông tin thực chất hành động xuyên tạc thơng tin  Tính xác tính tin cậy: Độ tin cậy thông tin đặc trưng mức độ phản ánh thực tế Độ xác đặc trưng khả kỹ thuật cơng cụ truyền, xử lý thơng tin Tính dư thừa: Khái niệm dư thừa có ý nghĩa quan trọng thiết kế hệ thống thông tin Trong hệ thống mà trị giá sai sót, biến đổi lệnh khơng loại bỏ phần tử có giá trị thực tiển, cần xem xét đến việc tạo dư thừa đáng kể thơng tin Tăng tính dư thừa dẫn đến tăng khối lượng thơng báo (khơng tăng tính thơng tin nó), tất nhiên dẫn đến tăng thời gian phân phối tăng giá thông tin Nâng cao tính tin cậy với việc phát hiệu chỉnh sai sót đạt tính dư thừa đưa vào thông tin cách truyền lượng lớn ký hiệu bổ sung có liên quan đến ký hiệu mà giá trị cần phải truyền Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học Tính tác động nhanh: Tốc độ truyền nhận thông tin người xác định thời gian cần để hiểu tình đối tượng Tốc độ cơng việc thiết bị kỹ thuật hệ thống xác định số lượng liệu xử lý truyền đơn vị thời gian Tốc độ truyền thông tin cao quan trọng hệ thống vận hành thời gian thực, ví dụ việc điều khiển thiết bị vũ trụ không người lái Tính chu kỳ: Tính chu kỳ hay tần suất truyền thông tin liên quan đến cần thiết việc định Thông tin kế hoạch yêu cầu tương đối thưa; ngược lại mức điều hành tác nghiệp yêu cầu thông tin theo chu kỳ ứng với kiện thực xảy Tính chu kỳ việc truyền hay cung cấp thông tin ảnh hưởng định đến giá trị Thơng báo thưa thớt làm giá trị không mang lại thông tin Thơng báo q thường xun làm loãng, làm ý làm tải người nhận thức thơng tin  Tính tiền định tính ngẫu nhiên: Thơng tin q khứ có tính tiền định, ngược lại thơng tin tương lai lại chứa yếu tố ngẫu nhiên Thường số thông tin xem xác định theo nghĩa tồn giá trị đại lượng hay đại lượng khác (ví dụ định mức tiêu hao nguyên liệu, …) Song trường hợp có mức độ khơng xác định liên quan đến xác suất thay đổi đại lượng tương lai  Tính phí tổn: Giống vật chất lượng, thơng tin cần có phí tổn nhận Phí tổn cho thơng tin xác định lượng lao động có ích xã hội sử dụng để thu thập, lưu trữ, xử lý tìm kiếm Chi phí thường lớn, trước lúc muốn tìm kiếm thơng tin cần phải so sánh giá trị với giá để nhận Tính liên tục tính rời rạc: Thơng tin biểu diễn dạng liên tục dạng rời rạc Phần lớn thông tin tổ chức rời rạc Các hệ thống thông tin vận hành thời gian thực cung cấp thông tin liên tục dạng hàm số thời gian, song người quản lý không định theo nhịp điệu biến thiên thơng tin Thơng tin liên tục biểu diễn dạng rời rạc ngược lại Nguồn lực thông tin: Mọi hoạt động sản xuất cần thông tin Nông dân dù không sản xuất cho thị trường cần đến thơng tin Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thông Tin – Hệ Cao Học thời tiết Khi sản xuất hàng hóa nhằm phần đáp ứng nhu cầu thị trường, nông dân cần thêm thông tin giá cả, nhu cầu nông sản sản xuất ra, giá nguyên liệu, vật tư họ phải dùng đến sản xuất Tổng quát để điều hành sản xuất tiếp thị hữu hiệu nhằm lợi nhuận cao, người máy quản lý cần thông tin kiến thức Họ sẵn sàng trả giá cho thông tin người nắm thông tin việc đem lại lợi nhuận cao Như vai trị quan trọng thơng tin kinh tế Tùy thuộc vào khả trình chế biến, lưu trữ, phân tích liệu trở thành thơng tin có giá trị nhiều hay Những thơng tin có giá trị gia tăng (value added information) có qua chế biến hàng hóa có giá trị cao thị trường, ví dụ số liệu tổng sản phẩm nước liệu chế biến có giá trị gia tăng dựa vào khái niệm kinh tế trừu tượng đo lường dựa vào số liệu cụ thể ban đầu khác Một ngành phát triển mạnh mẽ vào thập niên cuối kỷ XX dịch vụ bán thơng tin có giá trị gia tăng (value added information services) Theo [3], Mỹ ngành có doanh thu năm 1993 ước tính 13,6 tỷ US $, 23% giá trị sản xuất máy tính tăng từ 14 - 16% năm, tốc độ tăng trung bình năm cơng nghiệp chế biến nói chung từ 1987 đến 13% Có thể nói cách mạng khoa học kỹ thuật phát triển, thông tin đặc biệt thông tin biến thành kiến thức khoa học trở thành hàng hóa Thơng tin có vai trị quan trọng từ lâu vậy, nhà kỹ thuật kinh tế lại thảo luận sôi cách mạng kỹ thuật kinh tế hình thành công nghệ thông tin truyền thông đưa tới Cuộc cách mạng chuyển loài người từ xã hội công nghiệp sang xã hội thông tin, chuyển từ kinh tế công nghiệp sang kinh tế tri thức Xã hội mà chuyển từ thơng tin sử dụng kinh doanh sản xuất có tính chất tĩnh (static) liên hệ chiều với hệ thống máy móc sang liên hệ thơng tin máy móc động (dynamic) hai chiều Thơng tin sử dụng để điều hành máy móc sản xuất / kinh doanh, ngược lại máy móc lưu trữ thơng tin q trình sản xuất / kinh doanh, chế biến chúng để tạo thành thông tin mới, đưa đến định điều hành mới, thông tin thơng tin có giá trị gia tăng Thơng tin trở thành yếu tố quan trọng cần thiết cho phát triển xã hội loài người nước, khơng khí lửa [4] Thơng tin tài nguyên nguồn lực cần biết khai thác, bảo vệ nó, tạo ưu cạnh tranh có tính chất toàn cầu giới “phẳng” II Quan hệ thông tin quản lý: Quản lý đặc trưng Nhiệm vụ quản lý xử lý thông tin để định Tồn có nghĩa tiến hóa thường xuyên cá thể hay tổ Biên soạn: Trần Thành Trai Giáo trình Hệ Thống Thơng Tin – Hệ Cao Học chức Tại thời điểm nào, cá thể hay tổ chức cần phải lựa chọn định để bảo đảm “cân động” với môi trường mà chúng tồn Để cho quản lý khả thi khơng phải mệnh lệnh khó thực mà cần loạt điều kiện 1- Ngồi quan quản lý cần có đối tượng quản lý mà thay đổi trạng thái hướng theo tác động quản lý Đối tượng quản lý đa dạng, cấu riêng lẻ hay máy móc thiết bị thể sống hay phần nó, cơng nhân đơn vị, phân xưởng hay xí nghiệp, tổ chức quân đội hay môt tập thể nhà hát, ngành kinh tế quốc dân v.v… Chính nghiên cứu tổng quát nguyên lý quản lý loại đối tượng đa dạng này, liên hệ cấu, thể xã hội khoa học quản lý Khi nghiên cứu đối tượng này, theo quan điểm quản lý, ý nghĩa hàng đầu liên hệ tương hỗ chúng, liên hệ phần tử cấu tạo chúng Tập họp đối tượng xét kết cấu toàn vẹn hệ thống Hệ thống đối tượng quản lý, hệ thống bị quản lý Tổ chức quản lý hệ thống quản lý 2- Hệ thống bị quản lý cần có khả chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác Di chuyển không gian vật lý, thay đổi tốc độ hướng chuyển động hay tính chất xem chuyển trạng thái Thực tế ln ln tìm thấy số tham số đó, trị số đặc trưng cho trạng thái hệ thống thời điểm Đối với đối tượng vật lý khối lượng, kích thước hình học, nhiệt độ, tốc độ, màu Đối với thiết bị công suất, tiêu hao lượng, số vòng quay hay tốc độ chuyển động phận làm việc; xí nghiệp, số lượng nhân công, số lượng sản phẩm sản xuất ra, giá thành, lợi nhuận số tiêu khác Trong trường hợp cụ thể, lựa chọn danh sách tham số nghĩa hồn tồn xác định khơng gian trạng thái nhiều chiều mà đối tượng bị quản lý tồn Cho cận biến độc lập hệ thống xác định miền không gian trạng thái mà điểm biểu diễn tồn – miền có trạng thái Trạng thái hệ thống đặc trưng trị số tham số ánh xạ khơng gian trạng thái điểm gọi điểm biểu diễn Thay đổi trạng thái hệ thống ứng với di chuyển điểm biểu diễn khơng gian trạng thái Khơng gian liên tục tham số hệ thống liên tục, ví dụ nhiệt độ, tốc độ; rời rạc tham số nhận vài giá trị, ví dụ số lượng nhân công, số lượng thiết bị, v.v Biên soạn: Trần Thành Trai 10 ... phân hệ: hệ thống điểu khiển /quản lý, hệ thống tác nghiệp/vật lý hệ thống thông tin Thông qua hệ thống thông tin mà thông tin chuyển từ môi trường vào hệ thống ngược lại, qua thông tin từ hệ tác... trình Hệ Thống Thông Tin – Hệ Cao Học Hệ tin học Hệ thơng tin tin học hóa Hệ thơng tin Hình vẽ 3: Quan hệ loại hệ thống tổ chức  Vị trí hệ thơng tin: Bất kỳ hệ thống nào, đặc biệt hệ thống xí... chúng Tập họp đối tượng xét kết cấu toàn vẹn hệ thống Hệ thống đối tượng quản lý, hệ thống bị quản lý Tổ chức quản lý hệ thống quản lý 2- Hệ thống bị quản lý cần có khả chuyển từ trạng thái sang trạng