Samenvatting · Informatica · vwo 6 Informatiesystemen en computertechniek

Informatiesystemen en computertechniek

1. Gegevens, informatie en kennis

Een computer verwerkt gegevens (data): feiten, symbolen of meetwaarden zonder dat de computer zelf de betekenis begrijpt. Gegevens worden pas informatie wanneer zij voor een ontvanger betekenis, praktisch nut of relevante nieuwswaarde hebben.

• Een telefoonnummer in een bestand is een gegeven.
• Het telefoonnummer dat je nodig hebt om iemand te bellen, is voor jou informatie.
• Om die informatie goed te gebruiken, is ook kennis nodig, bijvoorbeeld over een landnummer of netnummer.

Kennis ontstaat uit informatie in combinatie met ervaring, vaardigheden en attitude. Wanneer gegevens geen betekenis hebben voor de ontvanger, kunnen zij als ruis worden ervaren.

2. Organisaties, processen en informatiebehoefte

Een organisatie is een bedrijf of instelling die taken uitvoert om doelstellingen te bereiken.

Binnen organisaties worden processen uitgevoerd. Een proces is een geheel van taken waarmee een doel wordt bereikt.

In een supermarkt zijn verkoop, afrekenen en het vullen van schappen primaire processen. Personeelsadministratie, salarisadministratie en schoonmaak zijn secundaire processen.

Voor een goed verloop van processen is informatie nodig. De benodigde informatie heet de informatiebehoefte. Een filiaalmanager heeft bijvoorbeeld voorraad- en verkoopgegevens nodig om te bepalen welke producten moeten worden ingekocht.

Goede informatieverzorging maakt processen:

• Effectief: het doel wordt bereikt.
• Efficiënt: het doel wordt op een zo gunstig mogelijke manier bereikt.

Een supermarkt die dankzij actuele voorraadgegevens precies voldoende melk inkoopt, werkt zowel effectief als efficiënt: klanten kunnen melk kopen en er wordt minder weggegooid.

Sturing en feedback

Processen kunnen worden gestuurd en bijgestuurd met signalen.

• Een sturingssignaal wordt gebruikt om een proces aan te sturen of bij te sturen.
• Een terugkoppelingssignaal (feedback) geeft informatie over hoe een proces verloopt en kan aanleiding geven tot bijsturing.

Wanneer een kassabediende merkt dat klanten lang moeten wachten, is dat feedback over het afrekenproces. De filiaalmanager kan vervolgens een sturingssignaal geven door een extra kassa te openen.

Niet ieder proces is goed te automatiseren. Het scannen en afrekenen van producten is geschikt voor een informatieverwerkend computersysteem. Het beoordelen hoe schappen het best kunnen worden gevuld vraagt vaker om menselijke waarneming en inzicht.

3. Informatiesystemen

Een systeem is een samenhangend en geordend geheel van onderdelen met een bepaalde functie. Het systeem is te onderscheiden van zijn omgeving.

Een informatiesysteem is een samenhangend en geordend geheel van onderdelen die gegevens bevatten. Een kaartenbak, adressenboek of telefoonboek kan dus al een informatiesysteem zijn.

Een geautomatiseerd informatiesysteem is ondergebracht in een computersysteem. Voorbeelden zijn:

• Een scansysteem bij een supermarkt.
• Een cijferregistratieprogramma op school.
• Een informatiezuil in een bibliotheek.

Operationele en managementinformatiesystemen

Het onderscheid hangt af van het niveau van de processen die worden geautomatiseerd.

Operationele informatiesystemen omvatten:

• Administratieve informatiesystemen, bijvoorbeeld ledenadministratie of banktransacties.
• Kantoorautomatiseringssystemen, bijvoorbeeld tekstverwerking, e-mail en spreadsheets.
• Presentatiesystemen, zoals DTP, CAD en videobewerkingssoftware.
• Procesbesturingssystemen, bijvoorbeeld voor temperatuur en licht in een kas.

Managementinformatiesystemen omvatten:

• Rapportagesystemen, die overzichten van bijvoorbeeld verkoop- en voorraadgegevens maken.
• Beslissingsondersteunende systemen, die de gevolgen van beslissingen doorrekenen.

Eenzelfde systeem kan voor verschillende gebruikers een andere rol hebben. Een docent gebruikt een cijferregistratiesysteem operationeel voor het invoeren van cijfers; een studiebegeleider gebruikt hetzelfde systeem voor managementinformatie over prestaties over meerdere vakken.

4. Het basismodel van een informatiesysteem

Elk informatiesysteem kan functioneel worden beschreven met drie hoofdfuncties:

Bij een kassasysteem worden streepjescodes ingevoerd. Tijdens de verwerking worden prijzen opgezocht, kortingen en statiegeld verwerkt, de voorraad aangepast en eventueel spaartegoed bijgewerkt. De uitvoer bestaat onder meer uit prijzen op het display en een kassabon.

Een technische systeemomschrijving benoemt de componenten:

• Hardware: fysieke onderdelen, zoals scanner, display en computer.
• Software: programma’s die codes omzetten in prijzen en gegevens verwerken.
• Procedures: werkwijzen, bijvoorbeeld het vragen naar een klantenkaart.
• Gegevens: bestanden met artikelprijzen, voorraadgegevens en spaartegoeden.

De systeemomgeving bestaat uit alles buiten het systeem waarmee het systeem te maken heeft. Bij een kassasysteem behoren de klant en kassabediende tot de omgeving.

Eisen aan informatiesystemen

Een informatiesysteem moet voldoen aan vier eisen:

• Robuustheid: degelijk zijn en betrouwbare informatie leveren.
• Duurzaamheid: lang meegaan en betrouwbaar blijven werken.
• Effectiviteit: doen waarvoor het bedoeld is.
• Doelmatigheid: het doel efficiënt bereiken; het systeem is bijvoorbeeld snel, gebruiksvriendelijk en redelijk geprijsd.

5. Ontwikkeling en soorten computers

Computers worden ingedeeld in generaties op basis van technische kenmerken.

In de eerste generatie namen computers grote zalen in beslag. In de tweede generatie vervingen transistoren de kwetsbare vacuümbuizen. In de derde generatie werden computers betaalbaarder voor organisaties en konden meerdere terminals op één computer worden aangesloten. De vierde generatie wordt gekenmerkt door de centrale microprocessor; de IBM-pc veroverde vanaf 1981 een groot deel van de markt.

Belangrijke soorten computers zijn:

• Supercomputer: voor ruimtevaartprojecten, wetenschappelijk onderzoek en weervoorspellingen; hierbij wordt ook Massive Parallel Processing genoemd.
• Mainframe: voor grote organisaties, bijvoorbeeld transactieverwerking bij banken; gericht op betrouwbaarheid en langdurig storingsvrij werken.
• Minicomputer: vaak gebruikt als netwerkserver.
• Microcomputer: categorie waartoe de pc behoort.

Een homecomputer is een eenvoudige microcomputer voor thuisgebruik. Andere apparaten zijn notebooks, laptops, ultrabooks, smartphones en tablets.

6. Randapparatuur en opslag

Randapparatuur is hardware die invoer, uitvoer of opslag mogelijk maakt. Apparaten worden via poorten, slots, connectoren en kabels verbonden met het moederbord.

Een sensor verzamelt gegevens over de omgeving, zodat een computer processen kan aansturen. Een plasticcardreader leest een magneetstrip of chip van een kaart. Een smartcard is een kaart met een chip waarvan gegevens in bepaalde gevallen kunnen worden gewijzigd.

Bij beeldschermen zijn onder meer resolutie en vernieuwingsfrequentie belangrijk. De resolutie geeft het aantal pixels aan, bijvoorbeeld 1024 × 768. De vernieuwingsfrequentie geeft aan hoe vaak het beeld per seconde wordt opgebouwd en wordt uitgedrukt in hertz (Hz). Volgens de stof wordt 100 Hz als comfortabel ervaren.

Een inkjetprinter brengt inkt via spuitkoppen op papier aan. Een laserprinter gebruikt toner, laserlicht en statische elektriciteit en is snel en geschikt voor hoge kwaliteit.

7. Opbouw en werking van de computer

Een computer heeft minimaal een programma, processor en geheugen nodig.

• Een programma bevat opdrachten.
• De processor voert opdrachten uit en bestuurt de verwerking.
• Het geheugen bewaart gegevens en instructies.

Computers werken binair: een bit heeft de waarde 0 of 1. Een byte bestaat uit acht bits. ASCII is een standaardcode voor gegevensuitwisseling; Unicode is ontwikkeld om karakters van alle talen te kunnen weergeven.

Het interne geheugen bestaat uit ROM en RAM. ROM bevat gegevens die belangrijk zijn bij het opstarten. RAM bewaart gegevens en instructies tijdelijk; de inhoud gaat verloren wanneer de computer wordt uitgezet.

De CPU bestaat uit:

• Het rekenorgaan (ALU), dat rekenopdrachten uitvoert.
• Het besturingsorgaan, dat de verwerking aanstuurt.

De instructiecyclus verloopt als volgt:

Een bus vervoert gegevens binnen de computer. De databus vervoert gegevens, de controlbus vervoert opdrachten en besturingsinformatie, en de adresbus vervoert adressen.

8. Software

Systeemsoftware regelt en ondersteunt de werking van de computer.

Een besturingssysteem verzorgt de communicatie tussen hardware, randapparatuur en applicatiesoftware. Het gebruikt drivers of stuurprogramma’s om gegevens van applicaties om te zetten in gegevens die randapparaten kunnen verwerken.

Belangrijke functies zijn beheer van hulpbronnen, bestandsbeheer en taakbeheer. Multitasking betekent dat meerdere programma’s tegelijkertijd actief zijn.

Een DBMS beheert grote databases binnen netwerken. Het voorkomt dat meerdere gebruikers hetzelfde gegeven tegelijk op een conflicterende manier wijzigen. Voor het opvragen van informatie gebruiken veel DBMS’en SQL.

Applicatiesoftware is bedoeld voor dagelijkse werkzaamheden van gebruikers, zoals Microsoft Word, Microsoft Excel, Adobe Photoshop en Microsoft PowerPoint. Applicaties kunnen standaardpakketten, programma’s voor specifieke gebruikstoepassingen of maatwerktoepassingen zijn.

Embedded software is ingebouwd in apparaten zoals auto’s, wasmachines en koffiezetapparaten. Deze software verzorgt vaak de besturing van het apparaat en is meestal speciaal voor een bepaalde processor geschreven.

Voorbeeld