Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Свойства информационной системы: Делимость выделение подсистем что упрощает анализ разработку внедрение и эксплуатацию ИС; Целостность согласованность функционирования подсистем системы в целом. Состав информационной системы: Информационную среду совокупность систематизированных и организованных специальным образом данных и знаний; Информационные технологии. Классификация ИС по назначению Информационно – управляющие – системы для сбора и обработки информации необходимой для управления организацией предприятием...

Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск

Лекция № 8

Тема: Информационные системы. Понятие, состав, структура, классификация, поколения

2. Понятие ИС. Ее свойства и состав.

Информационная система – это коммуникационная система по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающая работника любой информацией для реализации функции управления, т.е. упорядоченная совокупность документированной информации и информационных технологий.

Свойства информационной системы:

• Делимость (выделение подсистем, что упрощает анализ, разработку, внедрение и эксплуатацию ИС);
• Целостность (согласованность функционирования подсистем системы в целом).

Состав информационной системы:

• Информационную среду (совокупность систематизированных и организованных специальным образом данных и знаний);
• Информационные технологии.

1. Классификация ИС.

3.1. Классификация ИС по назначению

• Информационно – управляющие – системы для сбора и обработки информации, необходимой для управления организацией, предприятием, отраслью.
• Системы поддержки принятия решений – накапливают и анализируют данные для принятия решений в различных сферах деятельности людей.
• Информационно – поисковые – системы, предназначенные для поиска информации, содержащиеся в различных базах, вычислительных системах.
• Информационно – справочные – автоматизированные системы, работающие в интерактивном режиме и снабжающие пользователя справочной информацией.
• Системы обработки данных – обрабатывают и архивируют большие объемы данных.

3.2. Классификация ИС по структуре аппаратных средств.

• Однопроцессорные (строятся на базе одного ПК);
• Многопроцессорные (используют ресурсы нескольких процессоров);
• Многомашинные (вычислительные комплексы, где комплекс оборудования и терминал сосредоточен на одном ПК);
• Системы с удаленным доступом (телеобработкой обеспечивает связь между терминалами пользователей и вычислительными средствами методов передачи данных по каналам связи);
• Вычислительные сети (взаимосвязанная совокупность территориально сосредоточенных систем обработки данных, средств и систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к вычислительным ресурсам и коллективное использование этих ресурсов).

3.3 Классификация ИС по режиму работы

• Пакетная обработка (обработка данных, накопленных заранее таким образом, чтобы пользователь не мог влиять на обработку, пока она продолжается).
• Режим индивидуального пользования (в распоряжение одного пользователя предоставляются все ресурсы системы).
• Режим коллективного пользования (одновременный доступ к ресурсам нескольким независимым пользователям, т.е. система, обслуживает запрос каждого пользователя без прерываний).

3.4. Классификация ИС по характеру взаимодействия с пользователем.

• Диалоговый режим (взаимодействие человека с системой обработки информации, при этом человек и система обмениваются информацией в темпе, соизмеримом с темпом обработки информации человеком).
• Интерактивный режим (взаимодействие человека и процесса обработки информации, выражающийся в разного рода воздействиях на этот процесс, предусмотренных механизмом управления конкретной системы и вызывающих ответную реакцию процесса).
• Режим реального времени (режим обработки информации, при котором обеспечивается взаимодействие системы обработки информации с внешними процессами в темпе, соизмеримым со скоростью протекания этих процессов).

3.5. Классификация ИС по уровню автоматизации

• ручные (все операции по переработке информации выполняется человеком) ,
• автоматизированные (часть функций управления или обработки данных осуществляются автоматически, а часть - человеком);
• автоматические (функции управления и обработки выполняются только техническими средствами) ИС .

4. Структура ИС. Типы обеспечивающих подсистем.

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами .

Подсистема — это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими . Т.о., структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем, среди которых выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

В набор компонентов информационной системы включают:

• Функциональные компоненты;
• Компоненты системы обработки данных;
• Организационные компоненты.

Все компоненты информационной системы позволяют качественно и в максимальном объеме реализовать функции управления 1 предприятием.

1. Функциональные компоненты – система функций управления – полный набор (комплекс) взаимосвязанных во времени и пространстве работ по управлению, необходимых для достижения поставленных перед предприятием целей.
   1. Цели предприятия реализуются с помощью функциональных подсистем , в состав которых входят различные модули – симуляторы и бизнес – приложения.
   2. Функциональные подсистемы разрабатывают функциональные задачи .
   3. Для функциональных задач предлагаются различные варианты моделей и алгоритмов решения задач.
2. Все системы обработки ИС включают следующий набор компонентов, называемых видами обеспечения :
   1. Информационное обеспечение – совокупность методов и средств по размещению и организации информации, включающих в себя системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документации (обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства), схем информационных потоков, циркулирующих в организации и методология построения баз данных.
      1. Программное обеспечение – совокупность программных средств для создания и эксплуатации СОД средствами вычислительной техники, в состав которых входят базовые (общесистемные) и прикладные (специальные) программные продукты.
      2. Техническое обеспечение – комплекс технических средств, применяемых для функционирования СОД и включает устройства, реализующие типовые операции обработки данных.
      3. Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование ИС, которые включают нормативные акты договорных взаимоотношений между заказчиком и разработчиком ИС, правовое регулирование отклонений
      4. Лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств, используемых на различных стадиях создания и эксплуатации СОД.
3. Организационные компоненты (персонал).
4. Новая организационная структура фирмы .
5. Персонал (штат, должностные инструкции ).

5. Тенденция развития ИС.

1 поколение ИС (1960 – 1970 гг.) строилось на базе центральных ЭВМ по принципу «1 предприятие – 1 центр обработки», а в качестве стандартной среды выполнения приложений служила операционная система фирмы IBM – MVX .

2 поколение ИС (1970 – 1980 гг.) характеризуется частичной децентрализацией ИС, а мини – ПК типа DEC VAX , соединенные с центральным ПК стали использоваться в офисах и отделениях организации.

3 поколение ИС (1980 – 1990 гг.) определяется появлением вычислительных сетей, объединяющих разрозненные ИС в единую систему.

4 поколение ИС (1990 г – до наших дней) характеризуется иерархической структурой, в которой центральная обработка и единое управление ресурсами ИС сочетается с распределенной обработкой данных. В качестве центральной вычислительной системы используется суперкомпьютер. Наиболее рациональным решением является модель ИС, организованная по принципу: центральный сервер системы  локальные серверы  станции клиенты

1 Функция управления – специальная постоянная обязанность одного или нескольких лиц, выполнение которой приводит к достижению определенного делового результата

PAGE 5

Информационная система

ункциональные компоненты

Функциональные подсистемы (модули, бизнес - приложения)

Функциональные задачи

Модели и алгоритмы

Компоненты системы обработки данных (СОД)

Информационное обеспечение

Программное обеспечение

Техническое обеспечение

Правовое обеспечение

Лингвистическое обеспечение

Организационные компоненты (персонал)

Новая организационная структура фирмы

Персонал (штаты, должностные инструкции)

Руководящие документы по электросвязи. Основные понятия и определения. Назначение и классификация авиационной электросвязи. Роль авиационной электросвязи в обеспечении безопасности, регулярности и экономичности полетов. Место авиационной электросвязи в структуре системы воздушного транспорта.

Перспективы развития авиационной электросвязи в соответствии с системой CNS/ATM.

Роль авиационной электросвязи для организации аэропортовой деятельности (взаимодействия производственно-диспетчерских служб авиапредприятия между собой, с другими службами авиапредприятия, с экипажами воздушных судов и с предприятиями других ведомств в процессе производственной, технологической и коммерческой деятельности).

Источники и потребители информации, формы представления информации, производительность источника сообщений.

Канал авиационной электросвязи, его состав и назначение элементов. Пропускная способность канала связи.

Линии авиационной электросвязи и их классификация. Информационное направление.

Принципы многоканальной передачи сообщений. Многостанционный доступ.

Особенности и основные характеристики сред распространения сигнала различных линий связи.

Радиочастотный диапазон и его использование для целей связи. Помехи радиоприему.

Сигналы: дискретные и непрерывные первичные электрические сигналы, модулированные сигналы, цифровые сигналы.

Оценка качества приема дискретных и непрерывных сигналов.

Кодирование: классификация кодов, роль и место кодирования в процессе формирования сигнала, коды, применяемые в системах авиационной электросвязи и передачи данных.

Раздел 2. Сети авиационной электросвязи

Сети связи: основные понятия и определения, элементы, топология. Понятие единой сети электросвязи (ЕСЭС). Международные и государственные организации электросвязи.

Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Первичные и вторичные сети электросвязи.

Общие принципы организации сетей авиационной воздушной и наземной электросвязи.

Структуры сетей авиационной воздушной радиосвязи для производственной и коммерческой деятельности авиакомпаний.

Методы коммутации: коммутация каналов, сообщений и пакетов. Эксплуатационно-техничес­кие характеристики центров коммутации сообщений и пакетов, применяе­мых в гражданской авиации.

Сети электросвязи: телефонная, телеграфная, факсимильная – основы организации, структура сети, направление развития.

Сети передачи данных: принципы построения, локальные и глобальные сети, телефонная связь по компьютерным сетям. Видеотекс. Голосовая почта.

Сети телеграфной связи: АТ, «ТЕЛЕКС», «ГЕНТЕКС», сеть с коммутацией сообщений – основные характеристики и принципы построения.

Сети связи ИКАО: «АФТН» и «СИДИН». Сеть IATAс коммутацией пакетов. Сеть «СИТА». Сети передачи данных общего пользования.

Организация сетей и систем авиационной цифровой электросвязи.

Интеграция сетей и служб электросвязи: пути перехода к цифровой сети интегрального обслуживания.

Раздел 3. Системы и средства авиационной электросвязи

Системы и средства телеграфной связи: основные характеристики и принципы построения. Телеграфные аппараты. Классификация телеграфных аппаратов. Автоматическая телеграфная связь. Понятие о телеграфной нагрузке.

Системы и средства телефонной связи: основные характеристики и принципы построения. Классификация телефонных станций. Автоматическая телефонная станция. Электронные (цифровые) автоматические телефонные станции. Понятие о телефонной нагрузке.

Системы и средства громкоговорящей связи: основные характеристики и принципы построения. СКРС «Мегафон», ПГС-16.

Системы и средства радиосвязи.

Радиопередатчики, радиоприемники, радиостанции, антенны: назначение, основные технические характеристики, принципы построения.

Средства командной ОВЧ радиосвязи: основные характеристики (например, радиостанции «Полет», «Фазан», «Баклан» и «Орлан-85СТ»).

Средства ВЧ радиосвязи: основные характеристики (например, радиостанции «Пирс», «Микрон» и «Ядро»).

Радиотелефоны. Радиотелефонные системы дальнего радиуса действия.

Подвижная радиосвязь: классификация, организация, зоны обслуживания, средства подвижной радиосвязи.

Системы и средства спутниковой связи.

Системы и средства внутриаэропортовой связи.

Общие принципы построения узлов связи. Структура аэропортового узла связи, состав и назначение его элементов.

Элементы, обеспечивающие работу ИС любого назначения, перечисляются в определении. Одни из них – средства, методы и персонал – обеспечивают работу ИС, а другие – хранение, обработка и выдача информации – указывают функциональные признаки, т.е. определяют, из каких информационных процессов складывается функционирование ИС. Поэтому структуру ИС рассматривают в двух разных планах: функциональная структура и структура ИС как совокупность обеспечивающих подсистем.

В соответствии с определением функциональными элементами ИС являются следующие группы (блоки) процессов:

ввод информации из внешних или внутренних источников;

обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

вывод информации для представления потребителям или передачи в другую ИС;

обратная связь – это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Функциональную структуру информационной системы представляют в виде блок-схемы (рис.1), на которой каждый элемент системы представляется в виде блока (на рис. – прямоугольник), а связи и их направления указывают стрелками.

Отдельные части (блоки системы) называют подсистемами.

В каждом конкретном случае набор и взаимосвязи функциональных подсистем зависят предметной области и специфики деятельности предприятия, деятельность которого обеспечивается информационной системой.

Структура ИС может быть представлена и как комплекс обеспечивающих подсистем (рис.2).

Рис.1. Обобщенная функциональная блок-схема ИС.

Однако для АИС, различающихся характером и видами обработки информации, функциональная схема отличается набором подсистем обработки. Например, АИПС (библиотечные, музейные, справочные правовые и т.п.) производят ввод, систематизацию, хранение, поиск и выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Информационно-решающие системы: АСОД, АСУ, СППР – осуществляют переработку информации БД по определенному алгоритму, однако и они отличаются по составу подсистем обработки информации. Специализированная на автоматизации проектирования САПР имеет в структуре специальные подсистемы: технической документации, формирования заданий, имитационного моделирования, расчетный, а в некоторых может быть и экспертная система (см. блок-схему на рис. 2).

Рис.2. Блок-схема САПР

Рассмотрим другой тип структуры ИС: как комплекса обеспечивающих подсистем (рис.3).

Структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими.

Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем.

Рис.3. Структура ИС по типу обеспечивающих подсистем.

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

Информационное обеспечение – совокупность информационных массивов данных, единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных. Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:

к унифицированным системам документации;

к унифицированным формам документов различных уровней управления;

к составу и структуре реквизитов и показателей;

к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

Несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций выявляется целый комплекс типичных недостатков:

чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;

одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;

имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.

Устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации, ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.

Построение и детальный анализ схем информационных потоков, позволяющих выявить маршруты и объемы информации, дублирование показателей и процессов их обработки, обеспечивает:

исключение дублирующей и неиспользуемой информации;

классификацию и рациональное представление информации.

Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования.

Основные концепции методологии:

ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;

выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;

совершенствование системы документооборота;

наличие и использование системы классификации и кодирования;

владение методологией создания концептуальных информационно–логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;

создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

Эта концепция практически реализуется в два этапа.

1–й этап – обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью:

понять специфику и структуру ее деятельности;

построить схему информационных потоков;

проанализировать существующую систему документооборота;

определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.

2–й этап – построение концептуальной информационно–логической модели данных на основе результатов обследования 1–го этапа. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.

Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы

Комплекс технических средств составляют:

компьютеры любых моделей;

устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

устройства передачи данных и линий связи;

оргтехника и устройства автоматического съема информации;

эксплуатационные материалы и др.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:

общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;

специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;

нормативно–справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров. Такая форма организации облегчает управление и внедрение стандартизации, но понижает ответственность и инициативу персонала.

Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах. В этом случае от персонала требуется больше персональной ответственности, руководству труднее внедрять стандартизацию.

В настоящее время более распространен частично децентрализованный подход – организация технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся:

средства моделирования процессов управления;

типовые задачи управления;

методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.

К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико–математическую модель задачи, контрольные примеры.

Организационное обеспечение – это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико–экономическое обоснование ее эффективности;

разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1–м этапе построения БД.

Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью правового обеспечения является укрепление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:

статус информационной системы;

права, обязанности и ответственность персонала;

порядок создания и использования информации и др.

Этот набор подсистем носит общий характер практически для всех типов АИС. Однако структура и сложность обеспечивающих подсистем зависит от типа АИС, области применения и других факторов. Так, подсистема математического обеспечения имеет место в АИС оригинальной разработки ПО – в АИС с типовым ПО, она отсутствует. Подсистема правового обеспечения может отсутствовать в АИС внутрифирменного назначения – в этом случае можно ограничиться подсистемой организационного обеспечения, в которой в том числе решаются вопросы правового обеспечения; АИС самостоятельного назначения, например, системы информационного обслуживания, могут иметь подсистему правового обеспечения. АИС, имеющие БД фактографического характера, имеют только подсистему информационного обеспечения, в которой может возникать необходимость решения отдельных лингвистических вопросов. Документальные АИПС имеют развитую подсистему лингвистического обеспечения, так как в этих системах решаются сложные задачи обеспечения смысловой релевантности запросов пользователей содержанию выданных документов. А это, как правило, не только программные модули морфологического анализа, но и совокупность словарей и правил их ведения.

Цели создания и внедрения ИС.

Чего можно ожидать от внедрения информационных систем?

Внедрение информационных систем может способствовать:

1. освобождению работников от рутинной работы и её ускорению за счет автоматизации;

2. замене бумажных носителей данных на магнитные диски или ленты, что приводит к снижению объемов документов на бумаге, а следовательно возможности более рациональной организации переработки информации на компьютере;

3. совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в фирме за счёт эффекта системности: однократный ввод данных – многократное и многоцелевое их использование»;

4. получению более рациональных вариантов решения управленческих задач (за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.):

отысканию новых рыночных ниш;

оптимизация затрат на производство продуктов и/или услуг;

оптимизация взаимоотношений с покупателями и поставщиками.

Этапы развития информационных систем

История развития ИС разбивается на этапы (таблица 2), соответствующие примерно принятой нумерации целей – изменяется подход к использованию ИС.

Таблица 2. Этапы развития ИС.

Первые информационные системы появились в середине прошлого века. В 50–е годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.

60–е гг. знаменуются изменением отношения к информационным системам. Информация, полученная из них, стала применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Дня этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату, как было ранее.

В 70–х – начале 80–х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.

К концу 80–х гг. концепция использования информационных систем вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Информационные системы этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.

Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

2.3 Структура информационных систем - ИС

Структура ИС представляет собой совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

Если общую структуру ИС рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения, то в этом случае подсистемы называют обеспечивающими.

Среди основных подсистем ИС обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

Структура информационных систем как совокупность

обеспечивающих подсистем

Рисунок 2.3

2.3.1 Информационное обеспечение. Классификаторы. Методы классификации

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Информационное обеспечение - это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

1. Системы классификации и кодирования информации

Классификатор представляет собой систематизированный свод, перечень каких-либо объектов, позволяющий находить каждому их них свое место, и имеют определенное (обычно числовое) обозначение. Система классификации позволяет сгруппировать объекты выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств.

Классификация объектов - это процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение однородных свойств. Применительно к информации, как к объекту классификации, выделенные классы называют информационными объектами.

В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы: отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т.д.

Классификатор - систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок.

Назначение классификатора:

- систематизация наименований кодируемых объектов;

- однозначная интерпретации одних и тех же объектов в различных задачах;

- возможность обобщения информации по заданной совокупности признаков;

- возможность сопоставления одних и тех же показателей, содержащихся в формах статистической отчетности;

- возможность поиска и обмена информацией между различными внутрифирменными подразделениями и внешними информационными системами;

- экономия памяти компьютера при размещении кодируемой информации.

Разработаны три метода классификации объектов, которые различаются разной стратегией применения классификационных признаков.

Методы классификации объектов:

- Иерархический метод классификации

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры классификации, необходимо перед началом работы определить ее цель, т.е. какими свойствами должны обладать объединяемые в классы объекты. Эти свойства принимаются в дальнейшем за признаки классификации.

В иерархической системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен к одному классу, который характеризуется конкретным значением выбранного классификационного признака. Для последующей группировки в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор классификационных признаков будет зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.

Количество уровней классификации, соответствующее числу признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует глубину классификации .

Иерархическая система классификации

Рисунок 2.3.1(1)

Достоинства иерархической системы классификации:

- простота построения;

- использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры.

Недостатки иерархической системы классификации:

- жесткая структура, которая приводит к сложности внесения изменений, так как приходится перераспределять все классификационные группировки;

- невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков.

- Фасетный метод классификации

В отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами (facet - рамка). Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, хотя предпочтительнее их упорядочение.

Схема построения фасетной системы классификации представляется в виде таблицы.

Фасетная система классификации

Рисунок 2.3.1(2)

Названия столбцов соответствуют выделенным классификационным признакам (фасетам), обозначенным Ф 1 , Ф 2 , Ф 3 , …, Ф i , …, Ф n . В каждой клетке таблицы хранится конкретное значение фасета. Процедура классификации состоит в присвоении каждому объекту соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все фасеты. При построении фасетной системы классификации необходимо, чтобы значения, используемые в различных фасетах, не повторялись. Фасетную систему легко можно модифицировать, внося изменения в значения любого фасета.

Достоинства фасетной системы классификации:

- возможность создания большой емкости классификации, т.е. использования большого числа признаков классификации и их значений для создания группировок;

- возможность простой модификации всей системы классификации без изменения структуры существующих группировок.

Недостатком фасетной системы классификации является сложность ее построения, так как необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

- Дескрипторный метод классификации

Для организации поиска информации, для ведения тезаурусов (словарей) эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному языку описания информационных объектов. Особенно широко она используется в библиотечной системе поиска. Суть дескрипторного метода классификации заключается в следующем:

- отбирается совокупность ключевых слов или словосочетаний, описывающих определенную предметную область или совокупность однородных объектов;

- выбранные ключевые слова и словосочетания подвергаются нормализации , т.е. из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребляемых;

- создается словарь дескрипторов , т.е. словарь ключевых слов и словосочетаний, отобранных в результате процедуры нормализации.

Между дескрипторами устанавливаются связи, которые позволяют расширить область поиска информации.

- Система кодирования

Применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации.

Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов. Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется: длиной - число позиций в коде, и структурой - порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.

2. Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель - это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:

- к унифицированным системам документации;

- к унифицированным формам документов различных уровней управления;

- к составу и структуре реквизитов и показателей;

- к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:

- чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;

- одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

- работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;

- имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.

Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.

3. Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.

Пример:

Простейшая схема потоков данных - схема, в которой отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника - от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.

Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:

- исключение дублирующей и неиспользуемой информации;

- классификацию и рациональное представление информации.

При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.

4. Методология построения баз данных - БД базируется на теоретических основах их проектирования. Основные идеи концепции методологии реализуются на практике в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:

- 1-й этап - обследование всех функциональных подразделений предприятия с целью:

- понять специфику и структуру его деятельности;

- построить схему информационных потоков;

- проанализировать существующую систему документооборота;

- определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.

- 2-й этап - построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.

Для создания информационного обеспечения необходимо:

- ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;

- выявление движения информации от этапа возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;

- совершенствование системы документооборота;

- наличие и использование системы классификации и кодирования;

- владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;

- создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

2.3.2 Техническое обеспечение ИС

Техническое обеспечение информационных систем - это комплекс технических средств, обеспечивающих работу ИС, соответствующей документации на эти средства и технологические процессы.

В комплекс технических средств входят:

- компьютеры любых моделей;

- устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

- устройства передачи данных и линий связи;

- оргтехника и устройства автоматического съема информации;

- эксплуатационные материалы и др.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение.

Документацию можно условно разделить на три группы:

- общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;

- специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;

- нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

2.3.3 Математическое и программное обеспечение ИС

Математическое и программное обеспечение - это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач ИС, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся:

- средства моделирования процессов управления;

- типовые задачи управления;

- методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

К средствам программного обеспечения - ПО относятся:

- Общесистемное ПО - это комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных;

- Специальное ПО - представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной ИС. В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта;

- Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

2.3.4 Организационное обеспечение ИС

Организационное обеспечение - это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

- анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

- подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

- разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на первом этапе построения БД.

2.3.5 Правовое обеспечение ИС

Правовое обеспечение - это совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование ИС, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.

В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой ИС, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной ИС.

Правовое обеспечение этапов разработки ИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования ИС включает:

- статус ИС;

- права, обязанности и ответственность персонала;

- правовые положения отдельных видов процесса управления;

- порядок создания и использования информации и др.

В настоящее время при анализе и синтезе больших систем используется системный подход. Отличие этого подхода от классического, когда синтезируют систему путем слияния компонент, разработанных отдельно, в том, что предполагается последовательный переход от общего к частному. В основе системного похода лежит

описание функции системы в целом и синтез элементов системы путем соотношения функции с конкретным элементом системы.

Специалисты по информационным технологиям имеют дело с системами, процессы в которых связаны с переработкой, модификацией, изменением информации.

Информационная система представляет собой целенаправленное множество связанных элементов, характеризующееся определенной структурой и алгоритмом функционирования, который определяет зависимость выходных характеристик системы от влияния внешней среды и входных воздействий.

Информационные системы предназначены для накопления сведений, хранения их и выдачи по мере необходимости. Сведения эти представляют собой описания предметов реального мира или абстрактных предметов, возникающих в различных дисциплинах науки, и представляют собой некоторые истинные утверждения или сообщения. С течением времени или в результате ошибок они могут становиться «ложными». Таким образом, одной из дисциплин, лежащих в основе теории информационных систем, является математическая логика.

Математическими дисциплинами, пригодными для описания совокупностей предметов и их свойств, являются теория множеств и реляционная алгебра (математическая теория отношений). Сведения должны быть выражены на тех или иных языках. Для их обработки на ЭВМ, они должны быть выражены на формальных языках (в которых смысл предложений однозначно определяется их формой). Для обработки сведений на ЭВМ должна быть составлена программа, являющаяся машинной формой алгоритма. Наконец, обработка программы должна осуществляться за приемлемое время с допустимым расходованием систем, чем занимается теория сложных систем.

Таким образом, в основе теории информационных системлежат математическая логика, теория множеств, реляционная алгебра, теория формальных языков, теория алгоритмов и теория сложных систем.

Одним из примеров информационных систем является система, включающая три основные компоненты:

– физическая компонента – носитель информационной системы (технические средства для использования информационных систем);

– информационная компонента – информационный фонд (способ организации системы записей):

– функциональная компонента – управление, обновление, информационный поиск, завершающая обработка.

В соответствии с реализуемыми определяющими процедурами, данные информационные системы классифицируются:

– информационные системы для технологических процессов. Источник информации: автоматические устройства (датчики). Приемник информации: приборы, исполнительные органы. Данные системы работают в реальном масштабе времени, то есть, недопустимо большое запаздывание при передаче и переработке информации;

– информационные системы административно-организационного типа. Источником и приемником информации являются документы. Допускается долговременное хранение больших массивов информации.

Классификация информационных систем может быть представлена в виде административного иерархического, семиуровневого графа (рис. 1.1).

Под структурой информационной системы понимается совокупность и взаимодействие ее отдельных подсистем. Каждая подсистема информационной системы в свою очередь является информационной системой и характеризуется множеством входов, выходов, законом и алгоритмом функционирования.

Структура часто служит способом описания системы. При этом выделяемые системы не обязательно соответствуют физически реализуемым блокам или подсистемам. Они выбираются исходя из удобства объяснения принципа действий системы и ее особенностей.

Если в качестве подсистемы используются неделимые далее устройства, образующие исходную элементарную базу, то система будет однозначно задана с помощью своей структуры. Если же при описании структуры выбираются подсистемы, которые являются более крупными образованиями по сравнению с базовыми (т.е. неделимыми далее), то однозначное соответствие между структурой ИС и самой системой (в смысле ее технической реализации) отсутствует, т.к. один и тот же алгоритм и тем более закон функционирования таких подсистем могут быть реализованы путем различного соединения базовых элементов.

Под структурным описанием информационной системы понимается изображение системы в виде структурной схемы, т.е. совокупности некоторых блоков, у которых заданы входы, выходы и связи между блоками. При этом закон функционирования блоков и их входные и выходные функции задаются в обобщенном виде.

Трудность описания и выбора структуры ИС заключается в том, что для осуществления тех или иных операций над информацией в системе создается и используется много дополнительной (служебной) информации.

Преимущество той или иной структуры ИС существенно зависит от расположения входов и входов системы.

Структура, как метод описания системы, зависит от того, с каких позиций происходит это описание, и может оказаться поэтому различной для одной и той же системы.

Одна и та же система может иметь иерархическую структуру с точки зрения передачи и обработки информации, и централизованную с точки зрения выработки управляющих воздействий.

Пример. Рассмотрим систему сбора информации от нескольких датчиков в центральный пункт. Пусть заданы число входов, расположение датчиков в пространстве и число выходов. Известно, что x i (t) представляется в виде непрерывных случайных функций времени, y i (t) – в виде последовательности чисел, представляемых с помощью цифровых индикаторов.

Правило соответствия между x i (t) и y i (t) , т.е. закон функционирования системы: y i (t)=x i (t)+Dx i ,

где D x i – допустимая для i -го входа погрешность. Пусть для каждой пары x i и y i выбран алгоритм преобразования, состоящий в передаче сигнала x(t) в центр и преобразовании его в цифровую формулу.

Возможны варианты структуры системы: 1. Структура с независимыми линиями связи и независимыми для каждого из входов преобразований функции x(t) в цифровую формулу.

S - сумматор

К – ключ распределительный

3. Адресная система сбора информации с общим каналом связи (магистральным).

Ш – шифратор

ДШ – дешифратор

Здесь передача информации от i-го датчика производится по запросу от центрального пункта путем передачи специального сигнала адреса. Для приема этого сигнала в месте расположения каждого источника информации расположен дешифратор. Там же расположены АЦП и Ш, позволяющие передать по линии связи дискретное значение функции x i (t) в момент ее опроса.