BIL111U- TEMEL BİLGİ TEKNOLOJİLERİ
Ünite 1: Temel Kavramlar
Bilgi Hiyerarşisi ve Ön Plana Çıkan Temel Kavramlar
İnsanoğlunun doğayla kurduğu etkileşim, bilişsel süreçlerin teknolojiye yansımalarını beraberinde getirmiş ve bu durum, basit makinelerden insansı robotlara kadar geniş bir yelpazede birçok teknolojik çıktı doğurmuştur. Teknolojik ürünlerin kökeni insan zihninden gelmekte olup, bu bağlamda bilginin nasıl işlendiğini anlamak büyük önem taşır. Sanayi ve Teknoloji Bakanlığı'nın 2024-2028 Strateji Belgesi gibi planlar, bilginin ürüne dönüştürülmesi süreçlerini ön plana çıkarmaktadır.
Bilgi Hiyerarşisi
Bilginin arka planında enformasyon, onun da arka planında veri yer alır. Ackoff tarafından tanımlanan bilgi hiyerarşisi, veri, enformasyon, bilgi ve bilgelik sıralamasıyla dört ana unsuru barındırır.
• Veri: İlk ortaya çıktığında ham bir öge olarak elde edilen, sıcaklık, nüfus, sosyal medya istatistikleri gibi tek başlarına birbiriyle ilişkili olmayan değerlerdir. Geleneksel yöntemlerle işlenmesi veya çözümlenmesi zor olan yüksek hacimli ve hızlı elde edilen veri kümelerine Büyük Veri denir. Büyük veriyi yönetme sürecinde verinin ne kadar hızlı üretildiği, hacminin tahmini, doğruluğunu garanti altına alan sistemlerin geliştirilmesi ve hangi ekonomik yapılar eşliğinde el değiştireceğinin netleştirilmesi gibi hareket noktaları önemlidir.
• Enformasyon: Verinin el değiştirmesi sırasında ondan haberdar olunmasıyla ortaya çıkar ve veriyi biçimlendirme, belirli bir anlama uygun hâle getirme olarak anlaşılır. Bilgi ile sıkça karıştırılan enformasyon, hızlı tüketilen bir veri çözümlemesi çıktısıdır ve özellikle sosyal ağlarda yoğun trafiğe sahiptir. Sosyal ağ platformları, kullanıcıları sistemde daha fazla tutmak amacıyla enformasyonun yayılımını sosyal beğeni üzerine kurgulamıştır.
• Bilgi: İnsanın enformasyonu bilgiye dönüştürme yeteneğinin bir ifadesidir. Enformasyonun bilgiye dönüşmesi için, bilişsel mimari bünyesinde özümsenmesi, farklı işlevlerde değerlendirilmek üzere sınıflandırılması ve uzun süreli bellekte depolanarak gerektiğinde geri çağrılacak biçimde saklı tutulması gerekir.
• Bilgelik: Bilgiyi deneyimsel kılarak yerinde ve zamanında kullanmayla yakından ilişkili, yüksek bir seviyedir. Teknolojik gelişmeler ışığında bilgelik; internet tabanlı sosyal medyadaki yaşantıların arka planındaki gerçekliği görme, teknolojiyi deneyim aktarımında kullanma ve etik değerler ile sınırları bilme gibi yetkinlikleri ön plana çıkarmaktadır.
Bilişim ve Bilgisayarın Temel Bileşenleri
Bilişim kavramı; bilgiyi elde etme, işleme, dağıtımını yapma, işe koşma ve depolama uğraşlarını kapsayan genel bir alandır. Bilgi Teknolojileri ağlar, veri tabanları ve yazılım uygulamaları gibi bilgi sistemlerinin işlem ve yönetim konularını temel alırken; Bilişim Teknolojileri, bilgi teknolojilerinden farklı olarak etkileşimi ve bunun insan yaşamına olan psikososyal etkilerini de dikkate alan daha geniş bir alandır.
Bilgisayar, veri alma, işleme, çözümleme ve çıktı görevlerini yerine getirmek için özelleşmiş elektronik bir cihazdır. Bilgisayarın çalışma prensibi insan bilişsel mimarisine benzerlik gösterir.
Bilgisayarın beş temel bileşeni şunlardır:
• Giriş Birimleri: Veri girişi için kullanılan ögelerdir.
• Çıkış Birimleri: İşlenen verileri kullanıcılara çeşitli formlarda çıkaran birimlerdir.
• Sistem: Bilgisayarın elektronik olarak çalışabilmesi ve verileri işlemesi için özelleşmiş ögeleri bünyesinde taşır.
• İletişim Birimleri: Verilerin bir bilgisayardan diğerine veya farklı cihazlara aktarılması ve geri gelmesinde aracı olan birimlerdir.
• Depolama Birimleri: Veri ve yazılımları depolamak için kullanılırlar. Geçici bellek ve kalıcı bellek örnekleri verilebilir.
Yazılım ve İşlevleri: Farklı Yazılım Türleri Eşliğinde Bilgiyi İşleme
Yazılım, bir bilgisayarın donanımlarının işlevsel çalışmasını sağlayan komut temelli programların bütünüdür. Yazılım geliştirmenin temel amaçları arasında otomasyonu sağlamak, daha tutarlı ve güvenilir sistemler üretmek ve gereksinim analizini daha işlevsel hâle getirmek yer alır.
Yazılımlar genel olarak iki türde ele alınır:
• Sistem Yazılımı: Bilgisayarın kendi çalışma prensibi ile ilişkili görevleri yerine getirir.
• Uygulama Yazılımı: Kullanıcı tercihlerine bağlı olarak şekillenen yardımcı yazılımlardır.
Yazılım Sınıflandırmaları:
• Kullanım Haklarına Göre: Lisanslı yazılımlar, Demo yazılımlar, Ücretsiz yazılımlar ve Ön sürüm yazılımlar.
• Kaynağına Göre: Açık kaynak kodlu, Kapalı kaynak kodlu, Kitlesel açık kaynak ve Özgür yazılım.
Yazılım Geliştirici Rolleri: Yazılım geliştirme sürecindeki roller, geliştirme ihtiyacının çeşitlenmesine paralel olarak farklılaşmıştır.
• Frontend Developer: Kullanıcı arayüzü ve kullanıcı deneyimi tasarlamaktan sorumludur.
• Backend Developer: Yazılımın arka planındaki sunucu ve veri tabanı ayrıntılarını yönetir, verimliliği esas alır.
• Full Stack Developer: Hem ön yüz hem arka yüz geliştirme rollerinde yetenekli olan yazılımcıdır.
• DevOps Mühendisler: Altyapı ve performansı yazılımcılık ile birleştirerek iş görür.
İnternet Protokolleri Arasında HTTP’nin Yeri ve Tarayıcılar
İnternet, bilgisayar ağlarının birbirine bağlanarak oluşturduğu genel ağdır ve WWW, sosyal medya, e-posta, dosya paylaşımı ve depolama gibi bir dizi temel hizmeti sağlamaktadır. İnternet, bir fiziksel ağ altyapısı iken, WWW internet üzerinde kurgulanan uygulama ağırlıklı bir hizmettir.
İnternet Protokolleri Verinin paketler hâlinde, güvenli ve tutarlı adımlarla iletilmesi için İnternet Protokolleri devreye girer. Protokollerin üç temel amacı vardır: İletişim, Yönetim ve Güvenlik.
• İletişim Amaçlı Protokoller:
o HTTP (Hiper Metin Transfer Protokolü): Sunucu ve tarayıcının iletişime geçmesine olanak tanıyan temel protokoldür.
o TCP (Transmisyon Kontrol Protokolü): Verilerin paketler hâlinde ayrılmasını ve sonra yeniden birleştirilmesini sağlar.
o IP (İnternet Protokolü): Veri paketlerinin istenen ağ adresine yönlendirilmesini kontrol eder.
o UDP (Kullanıcı Veri Bloğu İletişim Kuralları): TCP'nin aksine tarayıcı ile sunucu arasındaki bağlantının kurulmasına ihtiyaç duymayan bir protokoldür.
• Güvenlik Amaçlı Protokoller:
o HTTPS (Güvenli Hiper Metin Transfer Protokolü): Tarayıcı ile sunucu arasındaki veri iletiminin şifrelenmesi için kullanılır.
o SSL (Güvenli Soket Katmanı): Bir web sitesinin kimliğini doğrular ve tarayıcı ile web sitesi arasında güvenli bir şifreli bağlantı kurulmasını sağlar.
o SFTP (Güvenli Dosya Transferi Protokolü): Ağ üzerindeki dosya transferini güvenli ve şifreli kılar.
Tarayıcılar Tarayıcılar, web sitelerine erişim ve etkileşim için özelleşmiş yazılımlardır. HTML, CSS, JavaScript gibi dillerde yazılan içeriği işleyerek kullanıcılara anlaşılır bir Grafik Kullanıcı Arayüzü sunarlar. Öne çıkan tarayıcılar Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge ve Safari'dir.
Bir tarayıcının çalışma prensibi karmaşık ve hataya yer vermemesi gereken alt işlemler içerir:
• Kullanıcı URL girer.
• Tarayıcı, adresin IP'ye çevrilmesi için DNS sunucusuna istek gönderir ve URL'nin hangi sunucuda bulunduğunu öğrenir.
• Tarayıcı, sunucuyla HTTP veya HTTPS üzerinden bağlantı kurar.
• Tarayıcı, web sayfasının dosyalarını sunucudan ister.
• Sunucu yanıt verir ve istenen dosyaları gönderir.
• Tarayıcı verileri indirir.
• Tarayıcı gelen HTML dosyasını okur ve sayfayı nasıl görüntüleyeceğini belirler, CSS ve JavaScript dosyalarını işler.
• Kullanıcıya sayfa görüntülenir.
Veriler ön belleğe alınarak aynı URL’nin sonraki yüklenmeleri hızlandırılır.
Bilgisayar Ağları ve Veri Tabanı: Veriyi Düzenli Bir Ağda Paylaşmak
Bilgisayar Ağları, birden fazla bilgisayar ve diğer cihazların veri iletişimi ve paylaşımı için bağlantı hâlinde olduğu sistemlerdir. Ağların kullanılma amaçları arasında dosya paylaşımı, çevresel birimlerin ortak kullanımı ve insanlar arası iletişimin sağlanması bulunur.
Coğrafi Kapsama Göre Ağ Türleri:
• Yerel Alan Ağları (LAN): Dışa kapalı ağlardır; evlerde veya iş yerlerinde oluşturulur.
• Geniş Alan Ağları (WAN): Birbirine çok uzak olan LAN’ların işlevsel kullanımı için kurgulanan, çok geniş coğrafi alanlara yayılmış geniş ağlardır.
• Metropol Alan Ağları (MAN): Yerel ağlardan belirli ölçüde daha geniş olan, büyük iş yerleri, üniversiteler veya devlet dairelerinin farklı şubeleri arasında kullanılan ağlardır.
• Özel Sanal Ağlar (VPN): Kurumsal yerel ağlar ile yerel internet servis sağlayıcı arasında güvenli bir tünel üzerinden veri iletimi gerçekleştirerek çalışan ağdır.
Ağ Mimarileri:
• İstemci/Sunucu Ağı: Büyük kaynaklara sahip sunucuların, düşük kaynaklı sistemlerden gelen verileri işleyip geri göndermesi üzerine kuruludur.
• Eşdüzey Ağ: Her bir bilgisayarın eş düzeyde çalıştığı bir anlayışla kurgulanmaktadır.
Veri Tabanı
Verinin düzenli bir biçimde depolanması, hızlı ve güvenli paylaşımı kadar önemlidir. Veri Tabanı, bilgisayar sistemlerinde elektronik olarak depolanmış olan, düzenli bir biçimde yapılandırılmış veri veya bilgi dağarcığıdır. Veri analitiği ve büyük verinin stratejik bir aygıt hâline geldiği günümüzde, veri tabanları büyük miktarda veriyi organize etme, depolama ve erişim sağlama işlevini görür.
Bir veri tabanını işlevsel kullanmak için dikkat edilmesi gereken temel temalar şunlardır:
• Tasarım: Veriler arasındaki ilişkileri doğru modellemek ve kural tanımlamak.
• Tutarlılık: İlişkisel veri tabanlarındaki işlemlerin ACID ilkelerine uygunluğu önemlidir.
• Güncellik: Düzenli sistem güncellemeleri ve güvenlik açıklarının önlenmesi.
• Güvenlik: Her kullanıcıya yalnızca gereksinim duyacağı veri kümesine erişim yetkisi verilmesi ve hassas bilgilerin şifrelenmesi.
• Optimizasyon: Performansı artırmak için indeks oluşturulması ve artan veri/kullanıcı sayısına paralel olarak veri tabanının ölçeklendirilmesi.
Ağ ile Veri Tabanı İlişkisi: Bilgisayar ağları ile veri tabanı konuları birbiriyle yakından ilişkilidir. Bilgisayar ağları, birden fazla cihazın aynı veri tabanına erişimine olanak tanır. Örneğin, bir üniversitede farklı fakülteler, öğrenci bilgi sistemine ağlar üzerinden bağlanarak öğrenci verilerini işler. Günümüzde bulut bilişim sistemleri kullanılarak veri tabanları fiziksel yapıdan buluta taşınmakta ve senkronizasyon sağlanmaktadır.