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SISTEMAS DE INFORMAÇÕES GERENCIAIS www.esab.edu.br 3 Sumário 1. Apresentação I.......................................................................07 2. Visão Geral dos Sistemas de Informação..............................08 3. A Informação e Seus Aspectos Principais..............................13 4. Sistemas de Inteligência Artificial...........................................24 5. Agentes Inteligentes...............................................................37 6. Tipos de Sistemas de Informação..........................................42 7. Resumo I................................................................................53 8. Apresentação II......................................................................55 9. Sistemas de Informação e Empresas....................................56 10. Exemplos de Sistemas de Informações Empresarias............65 11. Sistemas de Informação e a Dimensão Tecnológica...............73 12. Sistemas de Informação Como Softwares.............................84 13. Sistemas de Informação e Aplicações....................................94 14. Resumo II.............................................................................104 15. Apresentação III...................................................................106 16. Sistemas de Apoio à Decisão...............................................107 17. Segurança da Informação....................................................115 18. Engenharia Social................................................................125 19. Medidas de Segurança........................................................135 20. Segurança Contínua............................................................146 21. Resumo III............................................................................157 22. Glossário..............................................................................159 23. Bibliografia...........................................................................167 www.esab.edu.br 4 PALAVRAS DO TUTOR Engenheiro de Computação formado na Universidade Federal do Espírito Santo (2010), e Mestre em Informática (2013) também pela instituição, com ênfase em Informática na Educação. É também especialista em Mediação em EaD (UFES, 2011), Informática na Educação (IFES, 2013) e Segurança da Informação (FACEL, 2016). Cursa, atualmente, o Doutorado em Ciência da Computação (UFES). Professor universitário, palestrante, acadêmico e servidor público federal. Tem experiência na área educacional atuando em cursos presenciais e a distância. Possui interesse nas seguintes áreas de pesquisa: Informática na Educação, Inteligência Artificial, Game Position Learning (GPL), Internet da Coisas e Machine Learning. Para conhecer mais sobre o seu tutor, acesso o currículo Lattes pelo link: http://lattes.cnpq.br/7943634765894557 DICA APRESENTAÇÃO DO MÓDULO O módulo de Fundamentos de Sistemas de Informação traz para você, estudante, o conceito de informação e como a mesma é representada em sistemas computacionais. Aqui aprenderemos como diferenciar dado, informação e conhecimento e também como os programas e demais tecnologias representam tais entidades, tão importantes para a sociedade contemporânea. Aprenderemos também sobre o transporte de informações em redes de computadores, o que tornou possível a formação de redes de conhecimento, bem como da composição de sistemas de informação, os quais http://lattes.cnpq.br/7943634765894557 www.esab.edu.br 5 serão o foco de nosso estudo. Entenderemos como estas informações são acessadas e armazenadas por sistemas para que possam ser utilizadas por outros sistemas e ambientes, possibilitando uma integração de infinidade de se serviços disponíveis hoje em dia. Por fim, estudaremos sobre a segurança da informação, seja em seu armazenamento ou transmissão, entendendo técnicas que tornam capazes a proteção dos indivíduos no mundo digital. Desejamos a todos bons estudos! EMENTA Compõem a ementa do curso os seguintes itens: • Aspectos conceituais e práticos sobre informações aplicadas e Dados como recurso de informações da empresa; • Sistemas de informação empresariais; • Sistemas de informação gerenciais e de apoio à decisão; • Sistemas de Informação, recursos usados e classificação; • Engenharia da Informação - modelos de desenvolvimento de sistemas de informação; planejamento estratégico de informações; modelagem de dados; construção, implementação e manutenção de sistemas; • Aspectos de segurança necessários aos sistemas de informação; • Estrutura de acesso aos dados e as vantagens e desvantagens do banco de dados, das operações críticas da manipulação de dados e definição de modelos de dados relacionais; www.esab.edu.br 6 • Estruturas (conceituais e práticas) de Rede Neural e estabelecimentos de relações que possam processar informações com eficiência comparada ao Cérebro. OBJETIVO GERAL DO MÓDULO O módulo tem como objetivo geral a compreensão dos sistemas de informação e capacita o estudante para diversas atividades no campo da Tecnologia da Informação, tais como desenvolvimento, modelagem e prototipação, que se relacionam com a manipulação da informação e o seu tráfego, de forma segura, em redes de computadores. www.esab.edu.br 7 OS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO NA ERA DIGITAL O eixo temático I introduz ao estudante o universo dos Sistemas de Informação e seus fundamentos na era digital. Analisa também qual o papel desta classe de sistemas no mundo coorporativo e empresarial. Nesta parte do estudo, serão analisadas as questões básicas do curso, relacionadas ao conceito de sistemas de informação e as vantagens competitivas que advém da sua utilização. OBJETIVOS Como objetivo geral do módulo, destacamos: • Entender e contextualizar o conceito de sistemas de informação na sociedade moderna; • Definir os principais aspectos da informação e sua taxonomia; • Descrever a correlação da informação e sistemas computacionais; • Explicar a estrutura de uma informação; • Aplicar o conceito de informação formalmente no desenvolvimento de sistemas de informação; • Classificar os diferentes tipos de informação; • Analisar a aplicação de técnicas de Inteligência Artificial para a resolução de problemas computacionais; • Planejar o uso da informação; • Validar arquiteturas baseadas no uso da informação. www.esab.edu.br 8 O módulo de Fundamentos de Sistemas de Informação (FSI) tem como premissa maior, que o conhecimento de Sistemas de Informação, é essencial na criação de empresas competitivas, possibilitar o gerenciamento de corporações globais e fornecer serviços e produtos úteis aos clientes. Além do que, é fundamental nos dias atuais, ter o conhecimento de Sistemas de Informação, e a própria tecnologia envolvida, para o sucesso de qualquer profissional globalizado (LAUDON E LAUDON, 2017). Vivemos numa época de constantes mudanças, e muitos livros já foram criados com esse tema em foco. Você se lembra de algum? Basicamente, do ponto de vista empresarial, com o advento da Internet, a própria globalização e a nova era do Conhecimento têm contribuído para que essas alterações profundas tenham um impacto significativo no mundo corporativo. O termo Empresa Digital, e até mesmo Empresa Virtual (mais adiante veremos a diferença desses dois termos), tem dominado as discussões acadêmicas e dos futuros empreendedores. Por causa disso, a resultante dessas discussões, tem gerado ou provocado novos modelos empresariais, novos processos de negócios e novos modos de gerir o conhecimento corporativo. www.esab.edu.br 9 A integração digital, tanto dentro quanto fora da empresa, do estoque até a sala do presidente, dos fornecedores ao consumidor final, está alterando o modo como organizamos e administramos uma empresa, e o atendimento das necessidades dos clientes. É impossível, atualmente, alguém conceber uma empresa e desprezar o aspecto tecnológico em seusnegócios!! Por fim, essas mudanças estão dando origem a empresas totalmente digitais, nas quais os processos de negócios internos e relacionamentos com clientes e fornecedores são habilitados digitalmente. Nas empresas digitais, a informação que dá apoio às decisões empresariais, está à disposição o tempo todo e em qualquer parte da organização (LAUDON E LAUDON, 2017). www.esab.edu.br 10 Para quem queira conhecer mais profundamente os pensamentos do casal LAUDON (Laudon & Laudon) visite o site do livro deles intitulado “Sistemas de Informação Gerenciais: administrando a Empresa Digital”, livro base do nosso módulo, em: http://wps.prenhall.com/br_laudon_sisinfonagem isso ger_5 Nesse site também está disponível as principais transparências e questões do livro. ESTUDO COMPLEMENTAR Principais Tópicos de Sistemas de Informação Graças à aplicação inteligente e estratégica da Tecnologia de Informação (T.I.) aos processos empresariais, pode-se alterar profundamente o dia a dia de qualquer empresa. A perenidade empresarial depende diretamente dessas ações. Isso propicia a criação de novos produtos e serviços, estratégias especiais para abordar fornecedores e parceiros, ou mesmo racionalizar processos internos. Podem-se descobrir novos nichos de mercado, ou explorar de forma mais racional os segmentos já dominados, deixando a concorrência para trás. Como a vantagem competitiva é muito importante nos dias atuais, precisamos abordar de forma estratégica a disputa no mercado, tanto a criação de novos produtos/serviços, como o aumento da força do cliente e de fornecedores, e do possível crescimento da concorrência. http://wps.prenhall.com/br_laudon_sisinfonagem isso ger_5 www.esab.edu.br 11 As possibilidades recomendadas pelos especialistas são: preços baixos com a mesma qualidade e serviço, foco em poucos nichos de mercado, personalização do produto/ serviços, fidelização dos clientes e fornecedores/parceiros. A Tecnologia de Informação (TI) possui um leque muito grande de possibilidades, que permite às empresas reagir nesse mercado extremamente selvagem. E em cada uma dessas estratégias expostas iremos estudar Sistemas, Processos e conceitos que possibilitam uma arrancada espetacular das clássicas empresas tradicionais para um novo modelo de Empresa Digital. Na figura anterior podemos ver rapidamente a evolução da TI ao longo do tempo. Desde da década de 50 com os SIT (Sistemas de Informação Transacionais) até a época atual com os importantes ERP - Enterprise Resource Planning (Sistemas Integrados de Gestão Empresarial). Mas, veremos tudo isso, com calma, ao longo do nosso material. Somente a título de exemplo, podemos citar o Wal-Mart, como uma das maiores e mais bem-sucedidas empresas do mundo ao saber aplicar TI em seus negócios. Graças a uma tecnologia racional de controle de estoques, e em tempo real, permitiu associar preços baixos, lojas bem estocadas, e a racionalização de produtos. Visão Geral das Tecnologias aplicadas aos Sistemas de Informação Observe a figura logo a seguir, e veja ao centro a Empresa Tradicional, ou Clássica, como foi afetada nos dias atuais, por quatro principais elementos: Globalização; Era do Conhecimento; Internet; e www.esab.edu.br 12 Tecnologia da Informação (TI) Atente que, devido a isso, várias tecnologias e conceitos foram criados para adaptar essa empresa ao mundo moderno. Todas elas provocam que ela seja transformada numa possível Empresa Digital (círculo azul) num futuro remoto. Estamos descrevendo rapidamente, de forma gráfica, somente para você ter uma VISÃO GERAL desses principais temas que serão alvos da nossa disciplina. Iremos detalhar ao longo das aulas, todos esses aspectos tecnológicos. www.esab.edu.br 13 Estamos em plena era da sociedade da informação. Usamos, absorvemos, assimilamos, manipulamos, transformamos, produzimos e transmitimos informação durante todo tempo, sendo por isso alterada constantemente. Apesar de não termos uma definição precisa do que é informação, a sabemos intuitivamente, mesmo sem conseguir descrevê-la. No contexto transmite algum significado às pessoas e empresas. No mundo dos negócios, as empresas de modo geral visam o lucro, o retorno dos capitais investidos. No âmbito competitivo as informações têm papel fundamental no sucesso empresarial. A informática é uma importante contribuição no gerenciamento da enorme quantidade de informações diárias, sendo necessários critérios para selecionar e organizar as que www.esab.edu.br 14 realmente nos interessam. Um sistema de informações adequado e eficiente permite que uma maior quantidade de benefícios seja produzida, ou alta quantidade de serviços e clientes sejam atendidos, permitindo a previsão de situações e o planejamento para manuseá-las, fornecendo bases de dados consistentes, seguras e de qualidade, atendendo a melhor alocação dos recursos. FLUXO DE INFORMAÇÃO Pode ser definido como um tráfego unidirecional com um conjunto de identificação único de variáveis. Qualquer fluxo não contendo um pacote no período de 64 segundos é considerado ser um fluxo que expirou. Um fluxo no qual um pacote foi examinado no último segundo é considerado um fluxo conhecido. Podem ser: Fluxos unidirecionais: quando seus dados trafegam de A para B, tendo A e B como pontos finais, podendo ser uma subdivisão do fluxo bidirecional. Fluxos bidirecionais: quando seus dados trafegam de A para B e B para A, nos fornecendo uma percepção do comportamento individual dos protocolos, incluindo problemas que podem se manifestar nos backbones, mas que são mais difíceis de identificar nos pontos finais da rede. DADOS COMO RECURSO DE INFORMAÇÃO DE EMPRESAS Uma empresa informatizada informa e deposita seus dados setoriais e globais, que podem ser manipulados pelo seu sistema de informações corporativo e/ou restrito. Dados Modelados: deverão pertencer ao acervo da empresa, mantidos os requisitos de segurança e privacidade definidos na sua área de origem. Os dados deverão ser estudados no seu formato, na sua origem, meio, natureza e formação, e no seu relacionamento com outros dados. www.esab.edu.br 15 Dados Resguardados: deverão apresentar os requisitos básicos de integridade (garantia de sua veracidade lógica), segurança (define o seu estado físico e os seus aspectos de privacidade), e documentação. Todos são fundamentais nos processos decisórios de alta competitividade. Dados Disponibilizados: deverão possuir a liquidez de uma boa aplicação financeira, sem os seus riscos inerentes, ou seja, deverá existir um conjunto de ferramentas que permitam o acesso, a atualização, a consolidação, tabulação e a simulação de informações para os momentos inesperados de tomada de decisões. O PODER DA INFORMAÇÃO “O poder da informação dentro de uma empresa é proporcional a sua capacidade de ser compartilhada” (Robert Buckman, pai da gestão de conhecimento nas empresas). “É se tratando bem dos dados que se obtêm as melhores informações”. Essas definições nem sempre são observados em empresas que trocam a qualidade pelo imediatismo. A crescente evolução na busca do conhecimento levou cientistas a estudar formas de raciocínio, memorização e pensamento (formulação de hipóteses) para máquinas, algoritmos e sistemas, a fim de permitir, de forma integrada, o processamento de quantidades maiores de informação, liberando o homem de uma série de tarefas repetitivas como memorização, cálculos, e, mais recentemente, formulação de hipóteses. SISTEMAS É um conjunto de componentes que interagem para atingir um objetivo comum. Um sistema pode ser decomposto em sistemas www.esab.edu.br 16 menores denominados subsistemas. Deve-se considerar: • Os objetivos totais do sistema; • Ambiente do sistema; • Os recursos do sistema; • Os componentes do sistema e suas finalidades; • A administração do sistema. COMPONENTES DE UM SISTEMA Sistemas de Informações: descreve um sistemaautomatizado (denominado Sistema de Informação Computadorizado, incluindo o seu processamento), ou mesmo manual (abrange pessoas, máquinas, e/ou métodos organizados para coletar, processar, transmitir e disseminar dados que representam informação para o usuário). Sistemas de Informações Gerenciais (SIG): ferramenta essencial para implementar a modernização da gestão da empresa ou instituição, que integra e consolida os dados operacionais e históricos de todos os demais sistemas corporativos, alimentando o processo de tomada de decisões com informações gerenciais e estratégicas. SIG “É um sistema baseado em computador que faz avaliações das informações para usuários com necessidades similares” (MCLEOD, 1993, p. 427). As informações são utilizadas por www.esab.edu.br 17 administradores ou não para tomada de decisões e para resolver problemas. “É um agrupamento organizado de pessoas, procedimentos, banco de dados e dispositivos usados para oferecer informações de rotina aos administradores e tomadores de decisões” (STAIR, 1998, p. 38). Os níveis de decisão obedecem à hierarquia existente na empresa: • Nível estratégico; • Nível tático; • Nível operacional. A decisão que é tomada em cada nível requer um diferente grau de agregação da informação. Sistemas de Informações de Banco de Dados: organizar as informações em Banco de Dados que se compõe essencialmente de arquivos de dados (data base), conjunto de programas e linguagem de exploração. Estrutura de um Sistema www.esab.edu.br 18 ENGENHARIA DA INFORMAÇÃO (EI) É um conjunto de técnicas e lógicas formais que englobam as técnicas de engenharia de software de forma diferente. É a aplicação de um conjunto interligado de técnicas formais de planejamento, análise, projeto e construção de Sistemas de Informações (SI) sobre uma organização como um todo ou em um dos seus principais setores, com o uso de ferramentas automatizadas que permitem planejar, analisar, projetar, construir e conjugar sistemas de processamento de dados, de forma integrada: • Dados: fornece a base de sustentação das informações necessárias para a sobrevivência da empresa e para suas decisões gerenciais. • Atividades: nos aspectos funcionais, sustenta os Processos Gerenciais e as atividades que devem ser exercidas para que a empresa cumpra sua Missão e atinja seus objetivos, metas e desafios. • Tecnologias: referencia os recursos tecnológicos e as ferramentas de que a empresa dispõe para tornar permanente a sua existência e para dar sustentação à sua base de dados e à execução de suas atividades. • Pessoas: relacionada com os recursos humanos disponíveis para o desenvolvimento dos projetos da empresa. Crie um tópico no fórum de Engenharia de Informação e traga suas percepções iniciais sobre o tema. Como você enxerga a informação nos dias de hoje e sua influência em nossa sociedade? FÓRUM www.esab.edu.br 19 As fases da EI responsáveis pela execução e incorporação de tarefas específicas são coesas, integradas, interativas e sequenciais: Planejamento Estratégico de Informações: identifica as informações necessárias para suportar seus propósitos, funções e fatores, estabelece o modelo corporativo de dados e o modelo funcional da empresa, fornecendo parâmetros para fixação de prioridades ao desenvolvimento de sistemas. Análise das Áreas de Negócios: detalha as áreas mais carentes de apoio dos sistemas automatizados. Com a aplicação da Prototipação como recurso permitirá uma participação mais intensa do usuário e a migração mais sólida da análise para o projeto. Projeto: analisada a área de negócios priorizada e identificados os processos gerenciais e as atividades críticas, iniciamos a fase de Projeto em que se estabelece o submodelo de dados de cada atividade envolvida. Construção: esgotadas todas as filtragens e refinamentos necessários na fase de projeto passamos a executar a construção do sistema enfocado, com a utilização das ferramentas disponíveis. Manutenção: se as quatro fases anteriores tenham sido executadas criteriosamente, a manutenção restringir-se-á a ocorrências eventuais, visto que a estabilidade do modelo de dados e dos processos vinculados foram bem tratados, e somente mudanças políticas, econômicas e legislativas do ambiente externo poderão teoricamente resultar em alterações. www.esab.edu.br 20 TERMINOLOGIA A importância da Padronização: é uma forma básica e essencial para se manter o diálogo e o entendimento uniforme entre todos os participantes do projeto, desde os técnicos de processamento de dados até os dirigentes e usuários envolvidos. Documentação das fases da Engenharia da Informação: é necessário manter permanente a documentação atualizada, condição fundamental para pleno conhecimento, análise e manutenção do sistema. Ferramentas CASE (Computer-Aided Software Engineering): voltadas a dar apoio e possibilitar o desenvolvimento gráfico, a interação e a documentação totais ou parciais das cinco fases anteriores. • Ferramentas de Análise Estática; • Ferramentas de Análise Dinâmica; • Ferramentas de Gerenciamento de Testes; • Ferramentas de Testes Cliente/Servidor; • Ferramentas de Reengenharia; • Ferramentas de Engenharia da Informação; • Ferramentas de Gerenciamento e Modelagem de Processo; www.esab.edu.br 21 • Ferramentas de Planejamento de Projeto; • Ferramentas de Análise de Risco; • Ferramentas de Gerenciamento de Projeto; • Ferramentas de Auditoria de Requisitos (Tracing). USUÁRIOS A necessidade de comprometimento no Projeto: a globalização e a tecnologia trazem uma influência intensa nos hábitos e comportamentos das pessoas. O comprometimento das pessoas é uma jornada permanente, é fazer com que se superem a todo o momento e sejam percebidas de forma positiva. O usuário é um perfeito aliado no desenvolvimento de sistemas voltados para sua área já que vive diariamente a sua área de negócio, conhece profundamente os processos desenvolvidos, a periodicidade de execução das tarefas, e as necessidades de informação para gerir as atividades. Planejamento Estratégico de Informações: é a primeira fase da Engenharia da Informação onde se estabelecem os propósitos básicos para implementar sistemas computadorizados estáveis e de apoio à tomada de decisões. Para facilitar a comunicação, o analista deve: • Procurar conhecer bem os termos técnicos e gírias empregadas pelos usuários; • Definir cada termo em um Dicionário de Termos, se possível; • Anotar os sinônimos; • Iniciar o processo de análise sem ideias prévias de como é a Organização, evitando pré-conceitos, pois apesar de ser do mesmo ramo de negócio possuem suas particularidades; www.esab.edu.br 22 Feito isso, só assim o analista deve traçar seu planejamento, visando: • Entrada: problemas ou áreas a melhorar na Organização; • Objetivo: definir informações necessárias para resolver problemas identificados; • Resultado: conjunto de informações necessárias para resolver problemas. Para isso é necessário: Entrevistas (técnicas utilizadas): instrumento de pesquisa fundamental no processo de captação de informações para a elaboração de um plano que reflita os anseios dos executivos de uma determinada organização, através do levantamento prévio dos Objetivos, Fatores Críticos de Sucesso, Problemas, Desafios, Metas, etc. Questionários de Apoio às Entrevistas: sugere-se a elaboração e aplicação de um questionário objetivo, dirigido e diferenciado, de forma a compatibilizar as informações fornecidas pelos usuários durante as entrevistas. JAD (Join Application Design): substitui as entrevistas individuais de levantamento de dados. É um método específico de pesquisa desenvolvido pela IBM-Brasil, com o objetivo de extrair informações dos usuários (especialistas no negócio) através de reuniões ou sessões de trabalho. Produtos: modelo da organização, mostrando as funções básicas da empresa em um diagrama de decomposição funcional. Deve-seconsiderar: • Modelo de dados corporativo da empresa; • Análise dos sistemas atuais; www.esab.edu.br 23 • Estabelecimento de prioridades para o desenvolvimento de sistemas de informações. O Modelo de Dados Corporativo deverá conter todas as informações básicas necessárias para o negócio da empresa, a fim de cumprir sua missão e os seus objetivos. Para isso, deve incorporar todos os dados de real valia, identificados a partir das necessidades de informações relatadas pelos usuários e registradas nos questionários de apoio. Modelo de Dados Corporativo O mundo atual presencia um fenômeno peculiar e perigoso dado o intenso fluxo de informações existente: o aparecimento constante das chamadas fake news. Assistam o vídeo abaixo e reflitam sobre as possibilidades e consequências deste fenômeno. Fiquem a vontade para debater em nossos fóruns. https://www.youtube.com/watch?v=uIvvHwFSZHs VÍDEO https://www.youtube.com/watch?v=uIvvHwFSZHs www.esab.edu.br 24 Define-se Inteligência Artificial (IA) como princípios que permitem simular a inteligência humana por meio da criação de modelos computacionais de processos cognitivos e desenvolver sistemas (hardware/software) mais úteis com capacidade de dedução e percepção. IA é simplesmente uma maneira de fazer o computador pensar de maneira inteligente, ou seja, permite que o computador pense. Imita o processo básico de aprendizado humano, onde novas informações são absorvidas e se tornam disponíveis futuramente. Comparado à mente humana, que pode incorporar novos conhecimentos sem alterar seu funcionamento e sem atrapalhar todos os outros fatos que já estão armazenados no cérebro, um programa IA funciona do mesmo modo. Mostra um método simples e estruturado de projetar programas complexos de tomada de decisão. Todos os elementos nos quais consiste o processo humano de tomada de decisão – objetivos, fatos, regras, mecanismos de inferência – devem ser reunidos em um programa de computador para que ele possa ser realmente qualificado como um programa que possui IA. Os componentes de um sistema de IA baseado em regras: • Define fatos; • Obtém dados; • Define objetivos; • Define a solução; • Obtém novos objetivos via regras e inferências. www.esab.edu.br 25 Pode-se modificar uma ou mais partes de um projeto sem desarranjar a estrutura do sistema de raciocínio, pois a “mente” do computador é capaz de atuar uma série de regras previamente manipuladas. Se pudermos determinar o que nossas mentes fazem em um determinado estágio de qualquer processo de tomada de decisão, podemos facilmente encontrar nesse projeto de programa uma seção que corresponda a um aspecto equivalente da Inteligência. REDES NEURAIS O cérebro humano é considerado o mais fascinante processador baseado em carbono existente, composto por aproximadamente 10 bilhões neurônios, relacionados a todas as funções e movimentos do organismo. Os neurônios conectam-se uns aos outros através de sinapses, e juntos formam uma grande rede (rede neural). As sinapses transmitem estímulos por todo o corpo humano através de diferentes concentrações de sódio (Na+) e potássio (K+). Esta grande rede proporciona uma fabulosa capacidade de processamento e armazenamento de informação. O sistema nervoso é formado por um conjunto extremamente complexo de neurônios, nos quais a comunicação é realizada através de impulsos. Quando um impulso é recebido, o neurônio o processa, e passado um limite de ação, dispara um segundo impulso que produz uma substância neurotransmissora o qual flui do corpo celular para o axônio (que por sua vez pode ou não estar conectado a um dendrito de outra célula). O neurônio que transmite o pulso pode controlar a frequência de pulsos aumentando ou diminuindo a polaridade na membrana pós-sináptica. Eles têm um papel essencial na determinação do funcionamento, comportamento e do raciocínio do ser humano. www.esab.edu.br 26 Ao contrário das redes neurais artificiais, as redes neurais naturais não transmitem sinais negativos, sua ativação é medida pela frequência com que emite pulsos, contínuos e positivos. As redes naturais não são uniformes, apresentando uniformidade apenas em alguns pontos do organismo. Seus pulsos não são síncronos ou assíncronos, devido ao fato de não serem contínuos. Com o desenvolvimento da IA da informática surgiu a ideia de representar por meio de determinados programas o funcionamento do processo de aprendizagem do cérebro humano. A tentativa de simular a rede neural do cérebro deu origem à Rede Neural Artificial (RNA), que são sistemas não-lineares. Uma rede neural pode possuir uma ou múltiplas camadas. Com três camadas, poderíamos ter a camada de entrada (onde as unidades recebem os padrões, possuindo uma unidade especial conhecida como “bias”), a camada intermediária (onde é feito processamento e a extração de características), e a camada de saída (que conclui e apresenta o resultado final). Tecnicamente, o número de www.esab.edu.br 27 camadas define a capacidade de representação das relações entre o espaço de entrada e de saída. Quanto maior o número de camadas, melhor a capacidade de aprendizado. A inexistência da camada intermediária, característica do modelo Perceptrons, representa somente relações linearmente independentes. A existência de camadas intermediárias, característica do modelo Perceptron de Múltipla Camada (MLP), retira tal limitação. Se houver apenas uma camada intermediária, o MLP pode representar qualquer função contínua. Duas ou mais camadas, ampliam o universo de representação a qualquer função contínua ou não. Os trabalhos sobre redes neurais se iniciaram na década de 40, na Universidade de Illinois, com o neurofisiologista McCulloche o matemático Walter Pitts, publicadas no artigo A Logical Calculus of the Ideas Immanent in Nervous Activity (1943). Os autores estabeleceram uma analogia entre o processo de comunicação das células nervosas vivas e o processo de comunicação por transmissão elétrica e propuseram a criação de neurônios formais. Em 1947 eles conseguiram demonstrar que era possível conectar os neurônios formais e formar uma rede capaz de executar funções complexas. As redes neurais possuem diferentes denominações: redes neuronais, modelos de redes neurais artificiais, modelos conectistas e sistemas neuromórficos. Assim, como o cérebro humano é composto de células biológicas, a rede neural possui um neurônio artificial semelhante, pois ainda não é www.esab.edu.br 28 possível copiar totalmente o sistema de processamento paralelo existente nas células biológicas. O objetivo da neurocomputação é o aprendizado da máquina baseado em modelos que possam ser implementados para desempenhar funções próprias do cérebro humano. As pesquisas em RNA tentaram simular o cérebro humano quanto a sua capacidade de aprender e se adaptar a eventuais mudanças. Portanto, têm como principal objetivo simular a capacidade de aprendizado e de generalização do cérebro humano podendo executar tarefas que os programas convencionais não conseguiam realizar, pois não tinham essa característica de aprendizagem e adaptabilidade. O psicólogo Donald Hebb (1949) elaborou uma teoria baseada no processo de aprendizagem que ocorre no cérebro humano, servindo de base para a aprendizagem das redes neurais. O processo de aprendizado é geralmente um processo interativo de adaptação aplicado aos parâmetros da rede (pesos e thresholds) onde os conhecimentos são armazenados após cada interação. Em 1956, Nathaniel Rochester desenvolveu um modelo de RNA no qual era simulado a interconexão de centenas de neurônios e um sistema para verificar o comportamento da rede diante dos estímulos externos. www.esab.edu.br 29 No entanto, a Rede Perceptron criada por Frank Rosenblat (1957) se tornou mais popular. Porém, recebeu severas críticas por Mavin Minskye Seymour Papert no livro Perceptron, em 1969, argumentando que os Perceptronsapresentavam limitações em suas aplicações, não possuíam capacidade de aprendizado para resolver problemas simples e não possuíam adequada sustentação matemática. A primeira rede capaz de imitar o cérebro humano utilizando processadores paralelos (ao invés de um único processador) surgiu com Widrow e Hoff, em 1959, com a estruturação da Rede ADALINE (ADAptative LInear Element) mais tarde denominada MADALINE (Many ADALINE). Apesar de terem surgido trabalhos significativos na década de 60 e 70, como os de Werbos, Anderson, Grossberg, as pesquisas com as redes neurais só voltaram a recuperar sua credibilidade (em 1982) com os trabalhos do físico e biólogo John Hopfield. www.esab.edu.br 30 As RNA podem ser entendidas como conjuntos bem estruturados de unidades de processamentos, interligados por canais de comunicação, cada qual tendo um determinado peso correspondente a um valor numérico. Consistem de várias unidades de processamento (neurônios artificiais) interconectados entre si formando uma determinada disposição estrutural de camadas (entrada, intermediárias e saída) e conexões entre elas. Quais serviços você conhece na atualidade que utilizam técnicas de Inteligência Artificial? Compartilhe seus conhecimentos em nossos fóruns e vamos debater com os colegas. FÓRUM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS (RNAs) Atualmente existem dezenas de modelos de redes neurais estruturados para as mais diversas aplicações. Os mais conhecidos são: Rede neural de mcculloch-pitts (mcp): representa o neurônio como uma unidade de limite binário que pode executar operações lógicas básicas (NOT, OR e AND), por meio do ajuste adequado dos pesos. Apesar de cada neurônio possuir apenas uma entrada e uma saída, a interligação de várias unidades forma uma rede capaz de executar ações complexas. Perceptron de camada simples: desenvolvida por Frank Rosemblatt (1958) são utilizadas para reconhecimento e classificação de padrões e resolução de problemas lógicos que envolvem os conectivos AND e OR. www.esab.edu.br 31 MLP (Multi Layer Perceptron) ou MLFF (Multi Layer Feed Forward): desenvolvida por Minsky e Papert (1969) realizam operações lógicas complexas, reconhecimento, classificação de padrões, controle de robôs e processamento da fala. Redes BPN (Back Propagtion Network): desenvolvida por E. Rumelhart, G. E. Hilton e R. J. Williams (1986) é utilizada na previsão anual de aparecimentos de manchas solares, em operações lógicas complexas, classificação de padrões e análise da fala. Rede de hopfield: desenvolvida por J. J. Hopfield (1982) é utilizada para reconhecimento de imagens. Redes de kohonen: desenvolvida pelo Prof. Teuvo Kohonen (1987) é utilizada para classificação de padrões, otimização de problemas e simulações. Rede neural adalanie (adaptive linear neuron): desenvolvida por Widrow e Hoff (1959), é rede de uma camada com backpropagation utilizada para reconhecimento de padrões, mas só reconhece os padrões nos quais foi treinada (Regra de Widrow-Hoff). Quando transposta para uma rede de backpropagation de multicamadas é denominada de MADALINE (Multilayer ADALINE) e apresenta um alto grau de tolerância a falhas. www.esab.edu.br 32 ART (Adaptative Resonace Theory) de GROSSBERG: representa um único neurônio artificial que recebe input de várias outras unidades semelhantes. É um programa que tem por base características da teoria da ressonância adaptativa, que consiste na habilidade de se adaptar diante de novos inputs. É utilizada para reconhecimento de sinais de radar e processamento de imagens. CNM (Combinatorial Neural Model): utilizada no processamento de reconhecimento, análise e classificação de dados. SOM (Self Organizing Map) de KOHONEN: é uma rede competitiva com a habilidade de fazer mapeamentos entre dados de input e output. Capaz de equilibrar um bastão aplicando forças na sua base, o objetivo da rede é estabelecer um mapeamento entre as variáveis do estado do bastão e a força ideal para manter o equilíbrio. CPN (Couterpropagation Network): é uma rede competitiva desenhada para funcionar como uma tabela de consulta auto-programável com a habilidade de interpolar dados de entrada. Pode determinar a rotação angular de um objeto na forma de foguete que lhe é apresentada como um padrão bitmap. O desempenho da rede é limitado pela resolução do bitmap. BAM (Bidirectional Associative Memory): possui uma memória associativa bidirecional capaz de fornecer o número do telefone associado ao nome que lhe foi fornecido e vice- versa. Permite certo grau de tolerância a erros, quando os dados fornecidos possuem um padrão corrompido. Neocognitron: é uma rede que possui múltiplas camadas com conexões parciais entre as unidades das várias camadas. Foi desenvolvida para reconhecer caracteres alfabéticos www.esab.edu.br 33 escritos a mão. É de treinamento difícil, mas possui boa tolerância a erros, pois reconhece os caracteres mesmo com certa inclinação na escrita ou pequenas distorções na imagem. Aplicações das Redes Neurais: • Análise de assinaturas; • Análise de características demográficas para marketing; • Análise do grau de satisfação de um cliente; • Controle de processos industriais; • Detecção de cartões de crédito falsos; • Monitoramento para manutenção de motores; • Previsão da bolsa de valores e cotação de moedas; • Previsão do mercado financeiro; • Reconhecimento de caracteres e impressões digitais; • Reconhecimento ótico de caracteres. ALGORITMO DE APRENDIZADO É um conjunto de regras bem definidas que são utilizadas para solucionar um determinado problema de aprendizado. Podemos encontrar diferentes algoritmos de aprendizado agrupados em quatro categorias: www.esab.edu.br 34 • Aprendizado por correção de erro; • Hebbiano; • Competitivo; • De Boltzmann. Quanto ao tipo de treinamento para aprendizado as redes apresentam: Aprendizado Supervisionado: exige a presença de um agente externo (tutor) que avalia e informa à rede sobre a sua performance. O tutor adquire conhecimento da rede na forma de mapeamentos (padrões) de entrada-saída. Aprendizado não-Supervisionado: não possui um tutor (crítico). A rede é autônoma, trabalha com os dados que lhes são apresentados e aprende a refletir sobre as suas propriedades no seu output. Esse tipo de aprendizado pode ser utilizado com um algoritmo competitivo ou hebbiano. Aprendizado por Reforço: possui um crítico externo que avalia as respostas fornecidas pela rede e direciona o ajuste dos pesos. O aprendizado é on-line, feito por um processo de tentativas e erros, que visa maximizar um dado índice de desempenho, denominado de sinal de reforço. Vantagens da Utilização das Redes Neurais Artificiais: • Inferência de múltiplas variáveis; • Grande tolerância a falhas; • Modelamento direto do problema; • Paralelismo inerente. Características que definem uma rede neural artificial: • Arquitetura; • Capacidade de aprendizado; • Habilidade Funcional; • Vantagens da Utilização das Redes Neurais Artificiais; www.esab.edu.br 35 • Inferência de múltiplas variáveis; • Grande tolerância a falhas; • Modelamento direto do problema; • Paralelismo inerente. DIFICULDADES DAS REDES NEURAIS As redes neurais artificiais trabalham com um número reduzido (centenas) de neurônios artificiais, enquanto as redes neurais biológicas trabalham com milhões de neurônios. A modelagem de uma rede neural depende da análise consistente de um sistema complexo, implicando em dificuldades para definir qual arquitetura melhor responde às necessidades do problema proposto, e na escolha de quais dados são verdadeiramente relevantes para o processamento. Além da entrada, também devemos definir de forma ideal os parâmetros de aprendizagem, os pesos sinápticos e os níveis de tendência, os quais são de grande importância para o processo de aprendizado. Outra dificuldade encontrada seria a extração de regras que justifiquem as decisões tomadas pela rede,as quais representariam o conhecimento adquirido durante o treinamento. Por este motivo, as redes neurais são apelidadas de “Caixas Pretas”. Contudo, pesquisadores vêm tentando minimizar as dificuldades da implementação das redes neurais através de algoritmos que possam extrair regras (como o algoritmo KBANN – Knowledge Base Neural Networks) e do uso de sistemas híbridos, combinando, por exemplo, uma rede neural com algoritmos genéticos. Isso poderá definir melhor as taxas de aprendizado, pesos sinápticos e nível tendencioso. www.esab.edu.br 36 Você já ouviu falar de esteganografia? Faça uma pesquisa sobre o assunto e debata com o seu tutor e seus colegas os seus achados. Caso tenha dificuldades em achar referências, leiam o link abaixo: https://www.tecmundo.com.br/video/3763-o-que-e- esteganografia-.htm ESTUDO COMPLEMENTAR https://www.tecmundo.com.br/video/3763-o-que-e-esteganografia-.htm https://www.tecmundo.com.br/video/3763-o-que-e-esteganografia-.htm www.esab.edu.br 37 Agente é uma entidade de software persistente dedicada a um propósito específico. O fato do agente ser persistente o distingue das sub-rotinas, pois os agentes têm suas próprias ideias sobre como resolver os seus problemas, ou como organizar sua própria agenda. Propósitos especiais os diferenciam das aplicações multifuncionais, já que os agentes são tipicamente menores (SMITH et al apud ITO, 1999). Agente é uma entidade cognitiva, ativa e autônoma, ou seja, que possui um sistema interno de tomada de decisões. Agindo sobre o mundo e sobre os outros agentes que o rodeiam, e, por fim, que é capaz de funcionar sem necessitar de algo ou de alguém para guiá-lo (tem mecanismos próprios de percepção do exterior). River (1995) associa aos agentes inteligentes a posse de uma ou mais características: • Uma base de conhecimento pré-definida e um mecanismo de inferência; • Um sistema de aquisição de conhecimento; • Um mecanismo de aprendizagem neuronal. Nissen (1995) apresenta cinco componentes da infraestrutura necessária à atuação dos agentes inteligentes: • Recursos de execução; • Recursos de comunicação; • Recursos de transporte; • Recursos de empacotamento; • Segurança integrada. www.esab.edu.br 38 AGENTES INTELIGENTES EM REDES DE COMUNICAÇÃO Uma comunidade aberta de diferentes sistemas de computadores (agentes) coopera para solucionar uma variedade de problemas em um sistema de gerenciamento de redes de telecomunicações complexo. Os agentes são chamados a entrar ou sair da comunidade que eles formam. Têm como funções estabelecimento e restauração de rotas em uma rede física e satisfazer as necessidades do cliente. O planejamento do fornecimento e restauração do serviço é realizado em um contexto de conhecimento incompleto. Processos de alto nível são descritos para solução destes problemas, tendo como característica ser distribuído e flexível a falhas. Este sistema de controle distribuído suporta a possibilidade de melhorar o desempenho sobre o sistema centralizado e o escopo de redução da quantidade total de dados passados para um ponto central, e a flexibilidade de permitir ao sistema distribuído uma degradação mais suave. AGENTES INTELIGENTES EM LOGÍSTICA E SIMULAÇÃO Um sistema de planejamento e controle para automatização de uma célula de trabalho está sendo desenvolvido para fornecer um melhor desempenho em trabalhos relativos à logística e simulação. Para lidar com a complexidade dinâmica de um ambiente de produção o sistema de planejamento necessita de habilidades de adaptação dinâmica e autocontrole. Para alcançar esta habilidade, a tarefa de planejamento é distribuída a vários agentes inteligentes virtuais, cada qual suporta uma tarefa específica e possui suas próprias estratégias de solução e é capaz de solicitar serviços de outros agentes. A simulação desempenha um papel crucial no sistema de planejamento e é usada por outros agentes para revisar suas estratégias de planejamento e para determinar as consequências futuras de suas decisões. www.esab.edu.br 39 AGENTES INTELIGENTES NA INTERNET Agentes Inteligentes são entidades autônomas dotadas de uma base de conhecimento e capazes de interagir com o meio em que estão tomando decisões que irão auxiliar ou substituir o trabalho de um agente humano. Applets são conjuntos de código de programa que podem ser descarregados, instanciados e executados em WEB browsers. Aglet é um agente para Internet com a capacidade adicional de ser transportado pela rede. São objetos Java que podem mover-se de um host ao outro, parar a execução, despachar-se para um host remoto e executar-se lá autonomamente, traçando seu próprio itinerário. Para implementar um Aglet pode ser usada a plataforma IBM Aglet Workbench para programação de agentes móveis. Trata-se de um ambiente para Windows destinado à programação de aglets em Java, linguagem utilizada por permitir a criação de aplicativos (applets, servlets e aglets) independentes da plataforma em que serão executados, facilitando a movimentação de um sistema de um computador a outro. www.esab.edu.br 40 AGENTES DE CORREIO ELETRÔNICO Maxims, implementado em Macintosh Commom Lisp, comunica com o pacote comercial de e-mails EUDORA usando Apple Events. É um agente que ajuda o usuário com seu e-mail. Ele aprende a priorizar, deletar, responder, organizar e arquivar mensagens de e-mail recebido pelo usuário. Tem como principal técnica de aprendizado o raciocínio baseado em memórias. Se o usuário realiza uma ação, o agente memoriza toda a situação gerada, por exemplo, se o usuário salva uma mensagem particular após tê-la lido, o agente adiciona a descrição desta situação e a ação tomada pelo usuário em sua memória de exemplos. Quando uma nova situação ocorre, o agente compara-a com seu banco de memória e verifica qual ação tomar. CHATBOTS Um chatbot é um programa de computador que é capaz de ter uma conversa humana com um usuário, recebendo e enviando mensagens de texto com a finalidade de automatizar um processo de negócio (BORISOV, 2017). Os chatbots se tornaram popular nos últimos anos. Em abril de 2017 haviam mais de 100.000 disponíveis no Facebook Messenger. Essa novidade além de proporcionar uma melhor experiência de atendimento aos usuários, auxiliam as organizações a reduzirem consideravelmente custos com atendimento pessoal, por exemplo. Estudos realizados nos EUA, www.esab.edu.br 41 indicam que é possível obter uma redução de 23 bilhões de dólares no segmento de atendimento ao cliente (HUNDERTMARK, ZUMSTEIN, 2017). Vocês já viram um robô conversar e tirar dúvidas de um humano? Vejam abaixo o RAVA. Um robô desenvolvido para tirar dúvidas sobre o Restaurante Universitário da UFES (Universidade Federal do Espírito Santo). https://inf.ufes.br/~elias/demonstracao.mp4 VÍDEO A partir do vídeo mostrado anteriormente, abra um tópico de discussão no fórum da disciplina e relate se já teve alguma experiência com algum tipo de chatbot. O que você acha dessas novas possibilidades? FÓRUM https://inf.ufes.br/~elias/demonstracao.mp4 www.esab.edu.br 42 Os sistemas de informação podem ser classificados de muitas formas representando diferentes possibilidades de uso. Uma classificação apresentada por Turban; McLean; Wetherbe (2004) é feita por níveis organizacionais, áreas funcionais principais, tipos de suporte que proporcionam e quanto à arquitetura da informação. Ressalta-se que, independentemente da forma que os sistemas são classificados, a estrutura desses é a mesma, ou seja, cada um deles é composto de hardware, software, dados, procedimentos e pessoas. CLASSIFICAÇÃO POR NÍVEL ORGANIZACIONAL As organizações são compostas por um conjunto de componentes, como departamentos, equipes e unidades de trabalho. Podemos afirmar que na sua grande maioria elas possuem um departamento de recursos humanos, um departamento financeiro e contábil e, possivelmente, um setor de relações públicas. Esses elementosformam uma organização que muito provavelmente dependam de um nível organizacional mais alto, por exemplo, uma divisão ou uma matriz, que fazem parte de uma estrutura organizacional hierarquizada. Uma maneira de classificar os sistemas de informação de uma empresa pode ser a partir da observação de sua estrutura organizacional. Dentro dessa estrutura, podemos ter sistemas de informação desenvolvidos para o setor corporativo, para as divisões, departamentos, unidades operacionais e até mesmo para determinados funcionários da empresa. Esses sistemas www.esab.edu.br 43 podem ser desenvolvidos para funcionar de forma independente ou de forma interligada. Nesse sentido, temos que os sistemas de informação, definidos como tipicamente afinados, com a estrutura da organização, são aqueles que estão organizados em uma hierarquia em que cada superior da empresa é composto de mais sistemas do nível inferior imediatamente precedente. A seguir listamos alguns exemplos de sistemas de informação por nível organizacional: • Por departamento – normalmente, uma empresa utiliza diversos programas aplicativos em determinada área ou setor. Por programa aplicativo, entende-se aquele programa que é desenhado para realizar uma função específica em relação à atividade desenvolvida pelo setor. Por exemplo, temos que no setor de recursos humanos é possível a utilização de um aplicativo para selecionar candidatos a empregos e outro aplicativo para monitorar a rotatividade de pessoal da empresa. Estes aplicativos podem ser independentes entre si, ou podem ser inter-relacionados. Devemos perceber que o conjunto destes aplicativos, a partir desse exemplo, pode ser chamado de sistema de informação em recursos humanos. Em outras palavras, podemos dizer que ele é visto como o sistema de informação departamental individual, apesar de ser constituído de vários subsistemas de aplicativos. • Informações empresariais – é uma arquitetura de sistemas de informação que facilita o fluxo de informações entre todas as atividades da empresa: produção, vendas, finanças, logística, recursos humanos. Nesse sentido, proporciona forte integração de informações e simplificação de processo. Em outras www.esab.edu.br 44 palavras, podemos dizer que um sistema de informações empresariais é o conjunto dos aplicativos departamentais, combinados com outros aplicativos funcionais. • Sistemas interorganizacionais – são os sistemas que atendem a mais de duas organizações, ou seja, integram parcialmente ou de forma total os processos de negócios de duas ou mais organizações. Podemos usar aqui como exemplo o sistema mundial de reserva de passagens aéreas, o qual, é composto por vários sistemas que pertencem a empresas diferentes do mesmo ramo de atividade. Esse é um exemplo de sistema interorganizacional que conecta clientes a fornecedores. CLASSIFICAÇÃO POR ÁREA FUNCIONAL A classificação dos sistemas de informação por área funcional faz referência ao suporte de informações às áreas tradicionais da empresa. Podemos inferir que os principais sistemas de informações funcionais são: • Sistema de informação contábil. • Sistema de informação financeira. • Sistema de informação industrial. • Sistema de informação de marketing. • Sistema de informação da gestão de recursos humanos. Para cada área funcional existem atividades específicas, as quais podem ser rotineiras e repetitivas e, consequentemente, fundamentais para o funcionamento da empresa. Estudaremos alguns exemplos de atividades relacionadas a essa área no item referente a aplicações de sistemas de informações. www.esab.edu.br 45 CLASSIFICAÇÃO POR TIPO DE SUPORTE Esta forma de classificação do sistema de informação está relacionada ao tipo de suporte por ele proporcionado à empresa. De acordo com Turban; McLean; Wetherbe (2004), os principais tipos de sistemas de informação segundo o suporte proporcionado são: • Sistema de suporte inteligente (SSI). • Sistema de apoio a grupos (GSS). • Sistema de informação empresarial (EIS). • Sistema de apoio a decisões (SAD). • Sistema de automação de escritório (SAE). • Sistema de administração do conhecimento (KMS). • Sistema de processamento de transações (SIT). • Sistema de informação gerencial (SIG). COMPONENTES E RECURSOS DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÃO Ao definirmos sistema de informação observamos que o mesmo depende de cinco componentes principais para a composição de sua estrutura. Na a seguir, é apresentado um modelo mais completo de sistema de informação onde podemos visualizar a estrutura dos cinco componentes, formada por: hardware (máquina e mídia), software (programas e procedimentos), dados (banco de dados e bases de conhecimento), redes (meios de comunicação e suporte de rede) e recursos humanos (usuários finais e especialistas em sistema de informação). www.esab.edu.br 46 Componentes de um Sistema de Informação. Fonte: (O’Brien, 2004) O modelo de sistema de informação descrito na figura anterior mostra as relações existentes entre seus componentes e atividades, evidenciando que os mesmos precisam ser construídos a partir dos objetivos a serem alcançados. Nesse sentido, podemos dizer que a construção de um modelo de informação requer diversas habilidades, além daquelas dos técnicos e programadores de computador. É preciso que existam pessoas capazes de projetar os bancos de dados – que contêm os dados, e também pessoas capazes de desenvolver os procedimentos a serem seguidos, tornando as informações disponíveis. Para O’Brien (2004), o modelo apresentado na figura, também deixa evidente quatro conceitos principais que podem ser aplicados a todos os tipos de sistemas de informação: • Pessoas, hardware, software, dados e redes são os cinco recursos básicos dos sistemas de informação. www.esab.edu.br 47 • Os recursos humanos dizem respeito aos usuários finais e aos especialistas em sistemas de informação; os recursos de hardware correspondem às máquinas e mídias; os recursos de software correspondem aos programas e procedimentos; os recursos de dados correspondem aos bancos de dados e bases de conhecimentos; e os recursos de rede correspondem às mídias e redes de comunicação. • Os recursos de dados são transformados por atividades de processamento de informação em uma diversidade de produtos de informação para os usuários finais. • Processamento de informações corresponde às atividades de entrada, processamento, saída, armazenamento e controle. Além destes quatro conceitos básicos, o modelo também mostra que, conforme descrito anteriormente, os recursos básicos de um sistema de informação são: hardware, software, dados, redes e recursos humanos. • Recursos de hardware – incluem todos os dispositivos físicos e equipamentos utilizados no processamento de informações, ou seja, é o equipamento físico usado para as tarefas de entrada, processamento e saída de um sistema de informação. Ex.: Máquinas (computadores, monitores, disco rígido, impressora) e mídias (formulários em papel, pen drive, discos magnéticos). • Recursos de software – referem-se a todos os conjuntos de instruções de processamento da informação e compreendem os programas e procedimentos. Em outras palavras, podemos dizer que consiste em instruções pré-programadas que coordenam o trabalho dos componentes do hardware www.esab.edu.br 48 para que executem os processos exigidos para cada sistema de informação. Assim, sem o software, o computador não saberia o que fazer e como e quando fazê-lo. Ex.: Programas (conjunto de instruções que fazem com que o computador execute as tarefas), procedimentos (instruções operacionais para as pessoas que utilizarão um computador). • Recursos de dados – os dados devem ser compreendidos como algo a mais do que simples matéria-prima dos sistemas de informação. Devem ser entendidos como recursos de dados devendo ser administrados para beneficiar todos os usuários finais de uma organização.Os dados podem ser numéricos, alfanuméricos, figuras, sons ou imagens. Os recursos de dados dos sistemas de informação, normalmente, são organizados em bancos de dados e bases de conhecimento. Um banco de dados guarda dados processados e organizados de maneira que seja possível a sua recuperação; as bases de conhecimento guardam informações ou conhecimentos na forma de fatos, regras e exemplos ilustrativos sobre práticas de negócios bem sucedidas. • Recursos de redes – este recurso tem como objetivo interligar dois computadores ou mais para transmitir dados, sons, vídeos, imagens e voz ou ainda para ligá-lo a uma impressora. O’Brien (2004, p. 13) conceitua recursos de rede como “consistem em computadores, processadores de comunicações e outros dispositivos interconectados por mídia de comunicações e controlados por software de comunicação”. Assim, podemos dizer que os recursos de rede compreendem: • Mídia de comunicações – fio de par trançado, cabo coaxial, cabo de fibra ótica, sistemas de micro- ondas e sistemas de satélite de comunicações. www.esab.edu.br 49 • Suporte de rede – recursos de dados, pessoas, hardware e software que apoiam diretamente a operação e uso de uma rede de comunicações. • Recursos humanos – este recurso está relacionado à necessidade de pessoas para a operação de todos os sistemas de informação. Esses recursos humanos abarcam os usuários finais e os profissionais em sistemas de informação. • Usuários finais – pessoas que usam um sistema de informação ou a informação produzida por este sistema. São exemplos de usuários finais os vendedores, contadores, engenheiros, balconistas, ou qualquer pessoa que necessite de algum tipo de informação advindo destes sistemas. • Profissionais em sistemas de informação – são as pessoas responsáveis pelo desenvolvimento, manutenção e suporte do sistema de informação. Tem-se como exemplo: programadores, operadores de computador, analistas de sistemas. ATIVIDADES DE UM SISTEMA DE INFORMAÇÃO As atividades básicas dos sistemas de informação são as seguintes: entrada, processamento, saída, armazenamento e controle. É de fundamental importância à identificação e entendimento destas atividades que ocorrem em todo sistema de informação, pois as mesmas estão diretamente relacionadas ao processamento de dados. www.esab.edu.br 50 Atividades de um Sistema de Informação. Fonte: (O’Brien, 2004) • Entrada de recursos de dados – envolve a captação ou coleta de fontes de dados brutos do ambiente interno da organização ou de seu ambiente externo. Nesse sentido, os dados relativos às transações comerciais e outros eventos da empresa devem ser capturados e preparados para processamento pela atividade de entrada. A entrada, normalmente, assume a forma de atividade de registro de dados como gravar e editar. A partir do registro dos dados, estes podem ser transferidos para uma mídia que pode ser lida por máquina – pen drive, disco magnético, ficando disponíveis até serem requisitados para processamento. Podemos usar como exemplo o processo de escaneamento ótico de etiquetas com códigos de barras em mercadorias. • Transformando os dados em informação – processamento – o processamento envolve a conversão da entrada bruta de dados em forma mais útil e apropriada de utilização. Os dados, normalmente, são submetidos à atividades de processamento como cálculo, comparação, separação, classificação e resumo. Estas www.esab.edu.br 51 atividades organizam, analisam e manipulam dados, convertendo-os assim em informação para os usuários finais. A informação é transmitida de várias formas aos usuários finais e colocada à disposição deles na atividade de saída. A meta dos sistemas de informação é a produção de produtos de informação adequados aos usuários finais. Temos aqui como exemplo: calcular salário e impostos na folha de pagamento dos funcionários de uma empresa. • Saída de produtos de informação – a saída compreende a transferência da informação às pessoas ou atividades que farão uso da mesma. Esta pode ser transmitida em várias formas para os usuários finais e colocada à disposição destes na atividade de saída. O objetivo dos sistemas de informação é a produção de produtos de informação apropriados para os usuários finais. Temos como exemplo, de saída de informação, a produção de relatórios e demonstrativos financeiros de uma empresa. • Armazenamento de recursos de dados – o armazenamento de dados é um componente básico dos sistemas de informação. É a atividade, na qual os dados e informações são retidos de uma maneira organizada para observar o estado atual da empresa e também suas atividades ao longo do tempo. Também dá suporte planejamento e ao processo de tomada de decisão na empresa. • Controle do desempenho do sistema – uma importante atividade do sistema de informação é o controle de seu desempenho. O controle envolve o monitoramento e avaliação do feedback para determinar se o sistema está se dirigindo para a realização de sua meta. Assim, www.esab.edu.br 52 um sistema de informação deve produzir feedback sobre suas atividades de entrada, processamento, saída e armazenamento. O feedback deve ser avaliado para determinar se o sistema está atendendo os padrões de desempenho estabelecidos. O feedback é utilizado para fazer ajustes nas atividades do sistema para a correção de defeitos. www.esab.edu.br 53 O eixo temático I apresentou as características principais da informação e as demais entidades que a representam. Aprendemos aqui sobre a Engenharia da Informação e sua importância na sociedade atual. Introduzimos formas de representar a informação e debatemos sobre técnicas avançadas para a utilização da informação, baseadas em Inteligência Artificial. Nas 5 unidades apresentadas, tivemos a oportunidade de: • Definir os principais aspectos relacionados a sistemas de informação e sua taxonomia; • Descrever a correlação da informação e sistemas computacionais; • Explicar a estrutura de uma informação; • Aplicar o conceito de informação formalmente no desenvolvimento de sistemas de informação; • Classificar os diferentes tipos de informação; • Analisar a aplicação de técnicas de Inteligência Artificial para a resolução de problemas computacionais; • Planejar o uso da informação; • Validar arquiteturas baseadas no uso da informação; • Conhecer e compreender os tipos de sistemas de informação. Com os conhecimentos aqui adquiridos, você, estudante, é capaz de modelar minimamente um sistema de informação que garanta o seu fluxo de informação. www.esab.edu.br 54 Na unidade 1, aprendemos a definição de sistema de informação e seus principais aspectos e definições. Na unidade 2 aprendemos também sobre a existência da Engenharia da Informação e seus principais elementos (dado, informação e conhecimento). Por fim, aprendemos as diversas terminologias associadas e como os usuários se relacionam com estas estruturas de informação. Na unidade 3 foram apresentados os sistemas de Inteligência Artificial as diversas técnicas que podem ser utilizadas para se construir agentes inteligentes, tais como, por exemplo, redes neurais e redes neurais artificiais. Aprendemos também como funcionam os diversos tipos de algoritmo de aprendizado. A unidade 4 se especializa em agentes inteligentes, os quais promovem interações a partir de inteligências artificiais e possibilitam uma gama de operações e facilitações para com o usuário. Vimos em quais aplicações agentes inteligentes podem ser inseridos. A unidade 5 discutiu-se os componentes e recursos de um sistema de informação, onde se evidencia que os cinco componentes são: hardware (máquina e mídia), software (programas e procedimentos), dados (banco de dados e bases de conhecimento), redes (meios de comunicação e suporte de rede) e recursos humanos (usuários finais e especialistas em sistema de informação). Posteriormente, discutiu-se as atividades básicas dos sistemasde informação, pois as mesmas estão diretamente relacionadas ao processamento de dados. ATIVIDADES DO EIXO TEMÁTICO I Chegou a hora de você testar seus conhecimentos em relação às unidades 1 a 5. Para isso, dirija-se ao Ambiente Virtual de Aprendizagem (AVA) e responda às questões. Além de revisar o conteúdo, você estará se preparando para a prova. Bom trabalho! ATIVIDADES OBJETIVAS www.esab.edu.br 55 SISTEMAS DE INFORMAÇÃO EMPRESARIAIS O eixo temático II coloca em foco o uso de sistemas de informação por empresas, suas características e peculiaridades, bem como as abordagens de utilização. OBJETIVOS Como objetivo geral do módulo, destacamos: • Apresentar as diversas vertentes de sistemas empresariais possíveis; • Compreender como os sistemas empresariais influenciam nas empresas; • Inferir tipos de sistemas de informação empresariais; • Diferenciar sistemas de informação empresariais; • Compreender e aplicar o conceito de Sistemas de Informações Gerenciais e Sistemas de Apoio à Decisão; • Sintetizar os conhecimentos consolidados na plataforma virtual. www.esab.edu.br 56 Como visto anteriormente, ao conceituarmos sistema de informação, este é responsável pela coleta, processamento, análise e distribuição de informações as quais tem um determinado objetivo dentro de um contexto. Para que um sistema de informação seja considerado satisfatório, é necessário que as informações geradas pelo mesmo apresentem algum valor para a empresa. Para que isso ocorra, é necessário que os dados sejam organizados e processados de forma a trazer informações que permitam aos gestores utilizá-los na tomada de decisão. A quantidade e a qualidade das informações são fatores relevantes e devem ser levados em consideração quando da adoção de um sistema de informação. De nada adianta a existência de informações e as mesmas ficarem perdidas dentro da empresa ou não servirem de apoio à tomada de decisão. Conceituar informação não é algo simples; porém uma definição utilizada por Kroenke (2017) é a de que informação é conhecimento derivado de dados. Gordon; Gordon (2011) utilizam um conceito semelhante ao dizerem que informação vem a ser dados processados, ou seja, são os dados que foram organizados e interpretados e, possivelmente, formatados, filtrados, analisados e resumidos. Para melhor entendimento deste conceito, podemos observar o seguinte exemplo: Jorge e João são os únicos funcionários da empresa GW, sendo que Jorge recebe R$ 15,00 por hora e João R$ 10,00 por hora trabalhada. Os valores referentes à hora trabalhada são considerados como dados. Pode-se inferir, www.esab.edu.br 57 a partir destes dados que a média salarial na empresa GW é R$ 12,50 por hora trabalhada. A afirmação de que a média salarial da empresa GW é R$ 12,50 por hora é considerada informação. Neste caso, temos que a média salarial é conhecimento derivado dos dados relativos aos salários individuais. Estes dados devem gerar conhecimento para os gestores, caso contrário, de nada valerão. Aqui está um dos grandes papéis da informação para as organizações. Para Gordon; Gordon (2011) as informações são utilizadas pelas organizações como recurso, ativo ou produto. Uso da Informação por Gestores Fonte: Gordon e Gordon, 2011. Por uso da informação como um recurso deve-se entender que tal como o dinheiro, pessoas, matérias-primas, equipamentos ou tempo, a informação pode servir como um insumo na produção de bens e serviços. Gordon; Gordon (2011) www.esab.edu.br 58 exemplificam esta situação com a seguinte passagem: os gestores na Scottish Courage Brewing (SCB), que é a cervejaria líder em vendas no Reino Unido e uma das maiores da Europa, usam informações sobre demanda, regras de produção e estoques para melhor uso dos seus tanques de fermentação. Estas informações fizeram com que a SBC reduzisse os investimentos para aumentar a sua capacidade de produção e ainda passaram a atender melhor os pedidos urgentes de seus clientes. O uso de informações como um ativo é entendido por Gordon; Gordon (2011) como a propriedade de uma pessoa ou de uma organização que contribui para os resultados de uma empresa. Entende-se que sob este ponto de vista a informação assemelha-se a instalações, equipamentos e outros ativos da empresa. Neste sentido, a informação é vista pelos gestores como um investimento e esta, poderá ser utilizada estrategicamente no mercado dando uma vantagem para a sua empresa em relação aos concorrentes. A utilização da informação como um produto está relacionado à possibilidade de venda desta, ou seja, como um produto ou serviço. Um exemplo desse tipo de prática é o utilizado pelas editoras, através da publicação da lista telefônica que apresenta em suas páginas amarelas o nome de diversos produtos ou serviços. Essa discussão inicial, em relação à formulação do conceito de informação e do uso da informação, é importante para o nosso conhecimento, mas, atualmente, a principal discussão está centrada em como as modernas tecnologias da informação afetam as organizações. www.esab.edu.br 59 Por organização empresarial, entendemos uma organização complexa e formal, cujo objetivo é gerar produtos ou serviços com fins lucrativos. No caso das organizações cooperativas, o objetivo é gerar sobras. Em outras palavras, podemos dizer que é uma unidade produtiva que tem por objetivo vender produtos por preços maiores do que o custo de produzi-los. Para que isso aconteça, as empresas devem estar atentas ao ambiente empresarial em torno dela, pois entre outros aspectos, é este ambiente que fornece os clientes para a empresa. Nesse sentido, averigua-se que o ambiente no qual a empresa está inserida compreende as condições políticas, econômicas e tecnológicas. Sendo que é dentro deste ambiente que as empresas realizam suas transações, elas devem estar atentas às mudanças que nele estão ocorrendo, e estas mudanças também dizem respeito à natureza da tecnologia da informação. Estas mudanças têm gerado muitos desafios para as empresas no que se refere ao uso de novas tecnologias da informação. Por isso, são diversas as razões pelas quais se faz necessário o estudo do papel dos sistemas de informações gerenciais dentro das empresas. Então, faz-se necessário planejar a arquitetura de informação da empresa. Esta arquitetura pode ser observada na figura a seguir. www.esab.edu.br 60 Arquitetura da Informação na Empresa Fonte: Laudon e Laudon, 2015. Segundo Resende; Abreu (2013), a arquitetura de informação da empresa pode ser definida como sendo: a forma particular da tecnologia da informação que a empresa adota visando atingir objetivos específicos ou desempenhar determinadas funções. Também, ela deve contemplar todas as camadas organizacionais da empresa, sendo distribuídas da seguinte forma: sistemas de suporte a altos executivos, sistemas de apoio à média gerência e especialistas, sistemas de automação de escritório e os sistemas de coleta e registro das transações da empresa. A base computacional deve ser constituída por: hardware, software, dados e telecomunicações. www.esab.edu.br 61 Esta arquitetura mostra os sistemas tecnológicos necessários na empresa, mas logicamente, os gestores, na visão de Resende; Abreu (2013) também devem ser capazes de: saber utilizar a tecnologia da informação para projetar empresas competitivas e eficientes; participar da elaboração do projeto da arquitetura de informação e sistemas de sua empresa; administrar de forma eficiente os recursos de informação da empresa; administrar a procura e aquisição de uma variedade de tecnologias da informação; conhecer padrões de hardware e software visando garantir que os mesmos sejam compatíveis e possam operar em conjunto; escolher entre opções de telecomunicações alternativas; gerenciar e controlar a influência dos sistemas nos empregados e nos clientes, e ainda sugerir novos usos para os sistemas de informação. Dado que as empresasatuam em um mercado cada vez mais dinâmico e globalizado, passa a haver, cada vez mais, uma relação entre empresas e tecnologias. Atualmente, as empresas necessitam se preocupar com a arquitetura de informações visto que os sistemas de informações gerenciais impactam nas empresas. Estes sistemas devem assegurar acessibilidade, confiabilidade, exatidão e segurança das informações. As empresas precisam disponibilizar aos gestores as informações que eles desejam, no momento que for solicitado, e da forma que a mesma é solicitada. Para isso, as empresas cada vez mais utilizam sistemas informatizados, procurando facilitar esse acesso. Não basta disponibilizar os dados e informações, estes precisam ser confiáveis. O uso adequado dos sistemas de informação garantem a exatidão e a confiabilidade das informações. www.esab.edu.br 62 Como as empresas coletam um grande número de informações, tanto internamente quanto de seus clientes e demais pessoas, que acessam seus sistemas – sites, elas devem possuir sistemas seguros e confiáveis, objetivando respeitar a privacidade dos usuários. Por outro lado, as empresas também precisam proteger seus sistemas contra invasores indesejáveis. Ou seja, precisam proteger seus sistemas contra roubos, manipulações ou perdas de dados. O uso de tecnologias da informação por parte das empresas é uma das maiores necessidades e um dos maiores desafios a ser enfrentado por elas. Talvez, a maior relação existente entre tecnologia e empresa, e que apresenta a maior relação causa/efeito entre elas, é a de natureza estratégica. O uso adequado da tecnologia influencia as estratégias das empresas e tem influência direta nos sistemas e na estrutura operacional. Dessa forma, pode-se dizer que os sistemas de informação gerencial tem impacto direto em todas as atividades da empresa. UTILIZAÇÃO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO EM UMA EMPRESA Na visão de Laudon; Laudon (2015) todas as empresas possuem dois problemas fundamentais a serem resolvidos: • Como gerenciar as forças e grupos internos que geram seus produtos e serviços. • Como lidar com seus clientes, órgãos governamentais, concorrentes e tendências gerais socioeconômicas em seu ambiente. Dada a necessidade da resolução destes, as empresas criam sistemas de informações para resolver problemas organizacionais e para reagir as mudanças que ocorrem no ambiente. www.esab.edu.br 63 Estes sistemas são criados para reagir aos concorrentes, aos clientes, aos fornecedores e às mudanças sociais e tecnológicas que ocorrem constantemente no mercado. A ocorrência de mudanças no mercado cria novos problemas organizacionais, levando a necessidade da utilização de novos sistemas. Como o mercado está em constante movimento, novos sistemas podem ser criados para fazer frente a estas mudanças externas e inclusive, ao surgimento de novas tecnologias. Mas, também existem outros motivos para as empresas construírem sistemas de informação, como por exemplo: monitorar materiais, pessoas e atividades dentro da firma e para administrar seus problemas internos, tais como a produção de mercadorias e serviços ou o controle de peças, estoques e empregados (LAUDON; LAUDON, 2015). Como as empresas apresentam diferentes níveis hierárquicos, elas também precisam de diferentes tipos de informação para resolver diferentes tipos de problemas. Na figura a seguir é apresentada uma visão integrada do papel dos sistemas de informação dentro de uma empresa. Visão Integrada dos Sistemas de Informação em uma Empresa Fonte: Laudon e Laudon, 2015. www.esab.edu.br 64 Nesta figura, observamos que as empresas não possuem um único grande sistema de informações, mas sim, diferentes sistemas especializados, cada um cobrindo uma área funcional. Os sistemas desenvolvidos em nível estratégico darão suporte à gerência sênior no que consiste o planejamento de ações em longo prazo. Os sistemas desenvolvidos em nível tático servem para dar suporte aos gerentes de nível médio ou intermediário, na coordenação de atividades a serem realizadas diariamente na empresa. Os especialistas e os funcionários de escritório farão uso de sistemas de conhecimento com o objetivo de desenvolver novos produtos, realizar serviços e lidar com documentos. Os sistemas operacionais tratam das atividades diárias da empresa no que se refere à produção e serviços. Cabe ressaltar aqui, que no nível descrito como “de conhecimento”, estamos nos referindo a profissionais tais como: engenheiros, advogados, cientistas. Ou seja, são profissionais com conhecimentos específicos para resolver determinado problema dentro da empresa. www.esab.edu.br 65 Vimos que os sistemas de informações servem para dar suporte aos diversos níveis e setores dentro de uma empresa. Para um melhor entendimento de como as organizações fazem uso destes sistemas, vamos discutir alguns deles. SISTEMAS DE FABRICAÇÃO E PRODUÇÃO As empresas produtoras, normalmente, possuem um departamento de produção ou divisão de fabricação que se especializa na produção dos bens e serviços produzidos por ela. Nestas empresas, o processo de produção pode ser dividido em três estágios: logística de entrada, produção e logística de saída de produtos. Podemos observar estes estágios na figura a seguir. Estágios do processo de produção. Fonte: Laudon e Laudon, 2015. Para dar suporte aos estágios do processo de produção, descritos na figura anterior, é necessária a existência de uma série de sistemas estratégicos, gerenciais, de conhecimento e operacionais. No Quadro a seguir, podemos observar um exemplo de sistemas de fabricação e produção. Os mesmos estão classificados quanto ao nível organizacional do problema a ser observado. www.esab.edu.br 66 Fonte: Laudon e Laudon, 2015. Cada sistema destes, dentro de cada área estratégica, apresenta uma possibilidade de resolução de problemas específicos de cada área. SISTEMAS DE VENDA E MARKETING A função principal de um sistema de vendas e marketing é fazer com que os consumidores estejam dispostos a pagar o preço pelo qual o produto está sendo ofertado. Esta não é uma www.esab.edu.br 67 tarefa fácil, como a princípio poderia parecer. Para que isso ocorra, é necessário identificar os clientes, conhecer as necessidades destes, desenvolver estratégias para criar conhecimento e necessidade para o produto, entender qual a melhor forma de contatar os clientes, perceber qual o melhor canal de distribuição a ser utilizado, criar mecanismos para registrar e acompanhar as vendas, como distribuir fisicamente os produtos, além de como financiar o marketing e como avaliar os resultados (LAUDON; LAUDON, 2015). Este sistema apresenta três passos básicos em vendas e marketing, que devem se levados em consideração. Estes passos podem ser observados na figura a seguir. Processo de venda e marketing da empresa. Fonte: Laudon e Laudon, 2015. Para a efetivação destes três pontos fundamentais, é necessário uma série de informações que devem ser analisadas e aplicadas. Os sistemas de informações são usados de diversas formas na área de vendas e marketing. Em nível estratégico, os sistemas de vendas acompanham as tendências do mercado dando suporte à criação de novos produtos e serviços e monitorando os concorrentes. Em nível tático, dão suporte a pesquisas de mercado, campanhas promocionais e de propaganda, auxiliando na formação de preços e também analisando o desempenho do setor de www.esab.edu.br 68 vendas e de seu pessoal. Os sistemas de vendas e marketing de conhecimento dão suporte à análise de mercado. Enquanto que os sistemas de nível operacional buscam localizar e contatar potenciais clientes, acompanhar as vendas, processar os pedidos e fornecer serviços de suporte ao cliente (LAUDON; LAUDON, 2015). Exemplos desse sistema de informação podem ser observado no Quadro a seguir. Fonte: Laudon e Laudon, 2015. SISTEMAS DE FINANÇAS E CONTABILIDADE A gestão financeira é uma técnica utilizada
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