Автоматизированные информационные системы назначение состав и функции. Автоматизированная информационная система

Введение………………………………………………………………………………….2

1. Информационная система и ее виды………………………………………………...3

2. Состав автоматизированных информационных систем……………………………9

3. Технологический процесс обработки информации……………………………….16

4. Роль информационных технологий в проектировании, функционировании и модификации информационных систем………………………………………………………20

5. CASE-технологии…………………………………………………………………...22

Заключение……………………………………………………………………………...28

Список использованной литературы…………………………………………………..29

Введение

XXI в., с которого начинается третье тысячелетие, бросил человече­ству вызов в форме всепроникающей международной связи, всемир­ной «паутины» Интернет и появления виртуальной экономики. И кто сегодня может с полной уверенностью сказать, что, уходя, XXI в. не принесет человечеству более серьезную угрозу в виде появ­ления «машинного (т. е. электронного) интеллекта» и «человеко-ма­шинной» экономики? XXI в. предоставляет нам возможность взглянуть на развитие экономики с момента ее зарождения, а также осмысленно взглянуть на будущее экономики и человечества.

Используя средства связи, можно, не выходя из дома, управлять технологическими линиями на произ­водстве или финансово-коммерческой деятельностью предприятия, вести бухгалтерский учет, учиться дистанционным путем в учебном заведении, читать книги в библиотеке, покупать товары, совер­шать банковские, биржевые и другие финансовые операции, и т. п. Появление в конце XX в. информационных технологий приве­ло к появлению самого прибыльного бизнеса - интерактивного бизнеса.

Мож­но с полной уверенностью утверждать, что в середине XXI в. лиде­рами мировой экономики и международной торговли станут те страны, которые будут обладать высокой технологией и наукоемки­ми производствами. А это означает, что экспорт российской нефти, полезных ископаемых, торговля оружием и изделиями тяжелого ма­шиностроения российскими фирмами займет в международной тор­говле одно из самых последних мест и уже не будет давать того дохо­да, который Россия имела в конце XX в.

В условиях рыночной экономики коренным образом меняется подход к управлению, от функционального - к бизнесориентированному, кардинально меняется и роль информационных технологий. Ориентация на управление на основе бизнес-процессов обеспечивает конкурентное преимущество для организации в условиях острейшей конкуренции, а управление на основе бизнес-процессов не может эффективно реализовываться без применения информационных технологий и систем.

1. Информационная система и ее виды.

Информационная система - это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации компьютера. Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

В нормативно-правовом смысле информационная система определяется как «организационно упорядоченная совокупность документов (массив документов) и информационных технологий, в том числе и с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы» [Закон РФ «Об информации, информатизации и защите информации» от 20.02.1995, № 24-ФЗ].

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить состоящими из следующих блоков:
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 систему;
обратная связь - это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

В целом информационные системы определяется следующими свойствами:
1) любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;
2) информационная система является динамичной и развивающейся;
3) при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;

4) выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;

5) информационную систему следует воспринимать как человеко-машинную систему обработки информации.

Внедрение информационных систем может способствовать:
получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов; освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации; обеспечению достоверности информации; совершенствованию структуры информационных потоков (включая систему документооборота); предоставлению потребителям уникальных услуг; уменьшению затрат на производство продуктов и услуг (включая информационные).

Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления. По характеру представления и логической организации хранимой информации информационные системы подразделяются на фактографические, документальные и геоинформационные.

Фактографические информационные системы накапливают и хранят данные в виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов (информационных объектов). Каждый из таких экземпляров или некоторая их совокупность отражают сведения по какому-либо факту, событию отдельно от всех прочих сведений и фактов.

В документальных (документированных) информационных системах единичным элементом информации является нерасчлененный на более мелкие элементы документ и информация при вводе (входной документ), как правило, не структурируется, или структурируется в ограниченном виде. Для вводимого документа могут устанавливаться некоторые формализованные позиции (дата изготовления, исполнитель, тематика).

В геоинформационных системах данные организованы в виде отдельных информационных объектов (с определенным набором реквизитов), привязанных к общей электронной топографической основе (электронной карте). Геоинформационные системы применяются для информационного обеспечения в тех предметных областях, структура информационных объектов и процессов в которых имеет пространственно-географический компонент (маршруты транспорта, коммунальное хозяйство).

На рис. 1.1 представлена классификация информационных систем по характеристике их функциональных подсистем.

Рис. 1.1. Классификация информационных систем по функциональному признаку.

В хозяйственной практике производственных и коммерческих объектов типовыми видами деятельности, которые определяют функциональный признак классификации информационных систем, являются производственная, маркетинговая, финансовая, кадровая деятельность.

Классификация информационных систем по уровням управления
Выделяют:
информационные системы оперативного (операционного) уровня – бухгалтерская, банковских депозитов, обработки заказов, регистрации билетов, выплаты зарплаты; информационная система специалистов – офисная автоматизация, обработка знаний (включая экспертные системы);
информационные системы тактического уровня (среднее звено) – мониторинг, администрирование, контроль, принятие решений;
стратегические информационные системы – формулирование целей, стратегическое планирование.

Информационные системы оперативного (операционного) уровня
Информационная система оперативного уровня поддерживает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов). Назначение информационной системы на этом уровне - отвечать на запросы о текущем состоянии и отслеживать поток сделок в фирме, что соответствует оперативному управлению. Чтобы с этим справляться, информационная система должна быть легко доступной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию. Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между фирмой и внешней средой.

Информационные системы специалистов. Информационные системы этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышают продуктивность и производительность работы инженеров и проектировщиков. Задача подобных информационных систем - интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов.
Информационные системы офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня. Наиболее часто их применяют работники средней квалификации: бухгалтеры, секретари, клерки. Основная цель - обработка данных, повышение эффективности их работы и упрощение канцелярского труда.

Эти системы выполняют следующие функции: обработка текстов на компьютерах с помощью различных текстовых процессоров; производство высококачественной печатной продукции; архивация документов;
электронные календари и записные книжки для ведения деловой информации; электронная и аудиопочта; видео- и телеконференции.

Информационные системы обработки знаний, в том числе и экспертные системы, вбирают в себя знания, необходимые инженерам, юристам, ученым при разработке или создании нового продукта. Их работа заключается в создании новой информации и нового знания.

Информационные системы тактического уровня (среднее звено)
Основные функции этих информационных систем: сравнение текущих показателей с прошлыми показателями; составление периодических отчетов за определенное время (а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне); обеспечение доступа к архивной информации и т.д.

Системы поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее (имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями). Информацию получают из управленческих и операционных информационных систем. Характеристика систем поддержки принятия решений:
обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать;
оснащены сложными инструментальными средствами моделирования и анализа;
позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные;
отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий несколько раз в день; имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя.

Стратегические информационные системы. Стратегическая информационная система - компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации перспективных стратегических целей развития организации. Известны ситуации, когда новое качество информационных систем заставляло изменять не только структуру, но и профиль фирм, содействуя их процветанию. Однако при этом возможно возникновение нежелательной психологической обстановки, связанное с автоматизацией некоторых функций и видов работ, так как это может поставить некоторую часть работающих в затруднительное положение.

Прочие классификации информационных систем.

Классификация по степени автоматизации. В зависимости от степени автоматизации информационных процессов в системе управления фирмой информационные системы определяются как ручные, автоматические, автоматизированные.

Ручные информационные системы характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной информационной системой.

Автоматические информационные системы выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

Автоматизированные информационные системы предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информационная система" обязательно вкладывается понятие автоматизируемой системы. Автоматизированные информационные системы, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения.

Классификация по характеру использования информации
Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных (информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах).

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса - у правляющие и советующие системы.

Управляющие информационные системы вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерен тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета.

Советующие информационные системы вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных.

Классификация по сфере применения. Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Информационные системы управления технологическими процессами служат для автоматизации функций производственного персонала. Информационные системы автоматизированного проектирования предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии.
Интегрированные (корпоративные) информационные системы используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции.

Классификация по способу организации. По способу организации групповые и корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы:

Системы на основе архитектуры файл-сервер;

Системы на основе архитектуры клиент-сервер;

Системы на основе многоуровневой архитектуры;

Системы на основе интернет/интранет-технологий.

2. Состав автоматизированных информационных систем.

Как правило, в состав АИС входят:

· информационные ресурсы, представленные в виде баз данных (баз знаний), хранящих данные об объектах, связь между которыми задается определенными правилами;

· формальная логико-математическая система, реализованная в виде программных модулей, обеспечивающих ввод, обработку, поиск и вывод необходимой информации;

· интерфейс, обеспечивающий общение пользователя с системой в удобной для него форме и позволяющий работать с информацией баз данных;

· персонал, определяющий порядок функционирования системы, планирующий порядок постановки задач и достижения целей;

· комплекс технических средств.

Состав АИС представлен на рис. 1.5.

Информационные ресурсы включают машинную и немашинную информацию. Машинная информация представлена в виде баз данных, баз знаний, банков данных. Базы (банки) данных могут быть централизованными или распределенными.

Рис. 1.5. Состав АИС

Комплекс технических средств (КТС) включает совокупность средств вычислительной техники (ЭВМ разных уровней, рабочие места операторов, каналы связи, запасные элементы и приборы) и специальный комплекс (средства получения информации о состоянии объекта управления, локальные средства регулирования, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств).

Программное обеспечение (ПО) состоит из общего ПО (операционные системы, локальные и глобальные сети и комплексы программ технического обслуживания, специальные вычислительные программы) и специального ПО (организующие программы и программы, реализующие алгоритмы контроля и управления).

Персонал и инструктивно-методические материалы составляют организационное обеспечение системы.

Процедуры и технологии разрабатываются на основе логико-математических моделей и алгоритмов, составляющих основу математического обеспечения системы, и реализуются с помощью ПО и КТС, а также интерфейса, обеспечивающего доступ пользователя к информации.

Например, в состав экспертной системы (ЭС) входят:

· интерфейс, позволяющий передавать в базу данных информацию и обращаться к системе с вопросом или за объяснением;

· рабочая память (БД), которая хранит данные об объектах;

· диспетчер, определяющий порядок функционирования ЭС;

· машина вывода - формально-логическая система, реализованная в виде программного модуля;

· База знаний (БЗ) - совокупность всех имеющихся сведений о предметной области, записанных с помощью формальных структур представления знаний (набора правил, фреймов, семантических сетей).

Важнейшей составляющей ЭС является блок объяснений. Он позволяет пользователю задавать вопросы и получать разумные ответы.

Структура АИС. Функциональные и обеспечивающие подсистемы

Структура - определенное внутреннее устройство системы.
Исходя из определения, что информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в целях решения поставленных задач, ее структуру следует рассматривать как совокупность определенным образом организованных подсистем, обеспечивающих выполнение этих процессов.

АИС состоит, как правило, из функциональной и обеспечивающей частей, каждая из которых имеет свою структуру.

Функция есть проявление взаимодействия системы с внешней средой. Проявление функции во времени называется функционированием.

Функциональная часть - совокупность подсистем, зависящих от особенностей АСУ. Эти подсистемы разделяются по определенному признаку (функциональному или структурному) и объединяют в себе соответствующие комплексы задач управления.

Обеспечивающая часть - совокупность информационного, математического, программного, технического, правового, организационного, методического, эргономического, метрологического обеспечения.

Структура АИС представлена на рис. 1.6.

Обеспечивающая часть.

Информационное обеспечение АИС - это совокупность баз данных и файлов операционной системы, форматной и лексической баз, а также языковых средств, предназначенных для ввода, обработки, поиска и представления информации в форме, необходимой потребителю

Функции АИС подразделяются на информационные, управляющие, защитные и вспомогательные.

Информационные функции реализуют сбор, обработку и представление информации о состоянии автоматизируемого объекта оперативному персоналу или передачу этой информации для последующей обработки. Это могут быть следующие функции: измерение параметров, контроль, вычисление параметров, формирование и выдача данных оперативному персоналу или в смежные системы, оценка и прогноз состояния АС и ее элементов.

Управляющие функции вырабатывают и реализуют управляющие воздействия на объект управления. К ним относятся: регулирование параметров, логическое воздействие, программное логическое управление, управление режимами, адаптивное управление.

Защитные функции могут быть технологические и аварийные.

При автоматизированной реализации функций различают следующие режимы:

· диалоговый (персонал имеет возможность влиять на выработку рекомендаций по управлению объектом с помощью ПО и КТС);

· советчика (персонал принимает решение об использовании рекомендаций, выданных системой);

· ручной (персонал принимает управляющие решения на основе контрольно-измерительной информации).

Приведенная выше схема структуры АИС осуществляется, в основном, в информационно-справочных, информационно-поисковых системах. Структура более сложных систем, по существу, представляет собой АИСУ, т. е. АИС управления, АСУ различных уровней и назначения.

Например, АИС «Налог» представляет собой систему организационного управления органами Госналогслужбы. Это многоуровневая система, осуществляющая:

· первый (высший) уровень (Президент РФ, Правительство РФ, Государственная налоговая служба РФ) - методологическое руководство и контроль за налогообложением по разным видам налогов на уровне страны;

· второй уровень (Налоговые службы краев и областей, Налоговые службы республик, Налоговые службы Москвы и Санкт-Петербурга) - методическое руководство и контроль над налогообложением по разным видам налогов на уровре территорий;

· третий уровень (Налоговые инспекции районов, Налоговые инспекции городов, Налоговые инспекции городских районов) - непосредственное взаимодействие с налогоплательщиками.

В налоговой системе процесс управления является информационным. АИС налоговой службы состоит из обеспечивающей и функциональной частей.

Обеспечивающая часть включает информационное, программное, техническое и другие виды обеспечения, характерные для АИС организационного типа.

Функциональная часть отражает предметную область и представляет собой совокупность подсистем, зависящих от особенностей АСУ. Каждому уровню АИС соответствует свой состав функционального обеспечения.

Так, на втором уровне структура системы выглядит следующим образом (рис. 1.7).

Рис. 1.7. Структура АИС «Налог» (второй уровень)

Подсистема методической, ревизионной и правовой деятельности обеспечивает работу с законодательными актами, постановлениями, указами и другими правительственными документами, а также с нормативными и методическими документами Госналогслужбы РФ. В подсистеме осуществляется сбор, обработка и анализ информации, поступающей от территориальных налоговых инспекций.

Подсистема контрольной деятельности обеспечивает документальную проверку предприятий и ведение Государственного реестра предприятий и физических лиц. Реестр предприятий содержит официальную регистрационную информацию о предприятиях (юридических лицах), а реестр физических лиц - информацию о налогоплательщиках, обязанных представлять декларацию о доходах и уплачивать отдельные виды налогов с физических лиц.

Подсистема аналитической деятельности Государственных налоговых инспекций (ГНИ) предусматривает анализ динамики налоговых платежей, прогнозирование величины сбора отдельных видов налогов, экономический и статистический анализ хозяйственной деятельности предприятий региона, определение предприятий, подлежащих документальной проверке, анализ налогового законодательства и выработку рекомендаций по его совершенствованию, анализ деятельности территориальных налоговых инспекций.

Подсистема внутриведомственных задач решает задачи, обеспечивающие деятельность аппарата ГНИ и включает в себя делопроизводство, бухгалтерский учет, материально-техническое снабжение, работу с кадрами.

Подсистема подготовки типовых отчетных форм формирует сводные таблицы статистических показателей, которые характеризуют типовые виды деятельности ГНИ регионального уровня по сбору различных видов налоговых платежей, и контролирует этот процесс.

Структура системы на третьем уровне включает следующие функциональные подсистемы:

· регистрации предприятий;

· камеральной проверки;

· ведения лицевых карточек предприятий;

· анализа состояния предприятия;

· документальной проверки;

· ведения нормативно-правовой документации;

· внутриведомственных задач;

· обработки документов физических лиц.

Подробно описывать эти подсистемы здесь не представляется целесообразным.

Отметим, что функциональные подсистемы состоят из комплексов задач, которые характеризуются определенным экономическим содержанием и достижением конкретной цели. В комплексе задач используются различные первичные документы и составляются выходные документы на основе взаимосвязанных алгоритмов расчетов, которые базируются на методических материалах, нормативных документах, инструкциях и т. п.

Рассматривая АИС как информационную автоматизированную систему управления предприятием (АСУП) можно, например, представить ее структуру в виде, изображенном на рис. 1.8.

Рис. 1.8. Структра АСУП

Могут быть и другие функциональные подсистемы.

АСУ, как и любую систему управления, удобно рассматривать как некоторую совокупность процессов и объектов (взаимосвязанных элементов). Каждая из подсистем - является обособленной и может рассматриваться как часть (подсистема) системы более высокого уровня .

АСУ строится по иерархическому принципу (многоуровневого подчинения) взаимосвязи, как по структурному местоположению, так и по распределению функций управления. Систему можно представить как композицию подсистем различных уровней. Для получения элементарных составляющих системы выполняют ее декомпозицию, образуя дерево метасистемы, на котором выделяются подсистемы различных уровней.

Декомпозиция осуществляется по функциям или составу элементов (данные, информация, документы, технические средства, организационные подразделения и т. д.).

3.Технологический процесс обработки информации.

Технология автоматизированной обработки экономической информации строится на следующих принципах:

Интеграции обработки данных и возможности работы пользователей в условиях эксплуатации автоматизированных систем централизованного хранения и коллективного использования данных (банков данных);

Распределенной обработки данных на базе развитых систем передачи;

Рационального сочетания централизованного и децентрализованного управления и организации вычислительных систем;

Моделирования и формализованного описания данных, процедур их преобразования, функций и рабочих мест исполнителей;

Учета конкретных особенностей объекта, в котором реализуется машинная обработка экономической информации.

Весь технологический процесс можно подразделить на процессы сбора и ввода исходных данных в вычислительную систему, процессы размещения данных и хранения в памяти системы, процессы обработки данных с целью получения результатов и, процессы выдачи данных в виде, удобном для восприятия пользователем.

Технологический процесс можно разделить на 4 укрупненных этапа:

1. - начальный или первичный (сбор исходных данных, их регистрация и передача на ВУ);

2. - подготовительный (прием, контроль, регистрация входной информации и перенос ее на машинный носитель);

3. - основной (непосредственно обработка информации);

4. - заключительный (контроль, выпуск и передача результатной информации, ее размножение и хранение).

В зависимости от используемых технических средств и требований к технологии обработки информации изменяется и состав операций технологического процесса. Например: информация на ВУ может поступать на МН, подготовленных для ввода в ЭВМ или передаваться по каналам связи с места ее возникновения.

Операции сбора и регистрации данных осуществляются с помощью различных средств.

Различают:

─механизированный;

Список использованной литературы

1. Курс ЦИТ «Internet-технологии в проектах с пластиковыми карточками». В. Завалеев, «Центр», 1998.

2. «Информационные Технологии: Теория и практика рекламы в России». И. Крылов, «Центр», 1996.

3. «Network Magazine», №10, 1999.

4. «PC WEEK», №6, 1998.

5. Информация с Веб-сайта «Электронные платежные системы», http://www.emoney.ru

6. Информация с Веб-сайта «Банк рефератов», http://www.bankreferatov.ru

7. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учеб. для вузов/Под ред. Г.А. Титоренко, 2006.

8. Алиев В.С., Информационные технологии и системы финансового менеджмента, 2007.

9. Федорова Г.В., Информационные технологии бухгалтерского учета, анализа и аудита, 2006.

10. Г.Н. Исаев, Информационные системы в экономике, 2008.

11. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учеб. для вузов/ М.И. Семенов, И.Т. Трубилин, В.И. Лойко, Т.П. Барановская;Под общ. Ред. И.Т. Трубилина. - М.: Финансы и статистика, 2003.-416с.

12. Козырев А.А. Информационные технологии в экономике и управлении: Учебник, 2001г.

13. Романец Ю.В. Защита информации в компьютерных системах и сетях. / Под ред. В.Ф. Шаньгина. М.: Радио и связь, 2001.-376с.

· 1Цели автоматизации

· 2Задачи автоматизации и их решение

· 3Примечания

· 4Литература

Цели автоматизации[править | править вики-текст]

Основными целями автоматизации технологического процесса являются:

· сокращение численности обслуживающего персонала;

· увеличение объёмов выпускаемой продукции;

· повышение эффективности производственного процесса;

· повышение качества продукции;

· снижение расходов сырья;

· повышение ритмичности производства;

· повышение безопасности;

· повышение экологичности;

· повышение экономичности.

Задачи автоматизации и их решение[править | править вики-текст]

Цели достигаются посредством решения следующих задач автоматизации технологического процесса:

· улучшение качества регулирования;

· повышение коэффициента готовности оборудования;

· улучшение эргономики труда операторов процесса;

· обеспечение достоверности информации о материальных компонентах, применяемых в производстве (в т. ч. с помощью управления каталогом);

· хранение информации о ходе технологического процесса и аварийных ситуациях.

Решение задач автоматизации технологического процесса осуществляется при помощи:

· внедрения современных методов автоматизации;

· внедрения современных средств автоматизации.

Автоматизация технологических процессов в рамках одного производственного процесса позволяет организовать основу для внедрения систем управления производством и систем управления предприятием.

В связи с различностью подходов различают автоматизацию следующих технологических процессов:

· автоматизация непрерывных технологических процессов (Process Automation);

· автоматизация дискретных технологических процессов (Factory Automation);

· автоматизация гибридных технологических процессов (Hybrid Automation).

3. Реальные предпосылки к интеграции АС состоят в сходстве их структур и в общности основных принципов их построения. Необходимыми элементами любой автоматизированной информационной системы являются входные и выходные данные, математические модели, методы и алгоритмы их обработки и программные средства, реализующие эти методы, вычислительная техника, а также определенные правила работы с системой. Соответственно в составе любой АС выделяют компоненты следующих видов обеспечения [ГОСТ 34.003-90]:

методическое обеспечение - совокупность документов, описывающих технологию функционирова­ния системы, методы выбора и применения пользователями технологических приемов для получения конкретных результатов при функционировании АС.

математическое обеспечение - совокупность математи­ческих методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС.

информационное обеспечение - совокупность форм доку­ментов, классификаторов, нормативной ба­зы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования ин­формации, применяемой в АС при ее функ­ционировании.

программное обеспечение - совокупность программ на носителях данных и программных докумен­тов, предназначенная для отладки, функ­ционирования и проверки работоспособнос­ти АС.

лингвистическое обеспечение - совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых для общения пользователей и эксплуатационного персонала АС с комплексом средств автоматизации при функционировании АС.

техническое обеспечение - совокупность всех технических cpедств, используемых при функциоиировании АС.

организационное обеспечение - совокупность доку­ментов, устанавливающих организацион­ную структуру, права и обязанности поль­зователей и эксплуатационного персонала АС в условиях функционирования, провер­ки и обеспечения работоспособности АС.

правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих правовые отношения при функционировании АС и юридический статус результатов ее функционирования. Примечание. Правовое обеспечение реализуется в организационном обеспечении АС.

эргономическое обеспечение - совокупность реализо­ванных решений в АС по согласованию психологических, психофизиологических, антропометрических, физиологических ха­рактеристик и возможностей пользовате­лей АС с техническими характеристиками комплекса средств автоматизации АС и параметрами рабочей среды на рабочих местах персонала АС.

Типы автоматизированных информационных систем

Какая-либо однозначная и общепринятая классификация АИС отсутствует, однако в науке и индустрии покрайней мере выделяют следующие типы систем по назначению:

· АСУ - Автоматизированные системы управления

· АСУП - Автоматизированные системы управления предприятия

· АСКУЭ- Автоматизированная система контроля и учёта энергоресурсов

· АСУ ТП - Автоматизированные системы управления технологическими процессами

· ГИС - Геоинформационные системы

· ИУС - Информационно-управляющие системы

· ИИС - Информационно-измерительные системы

· ИИС - Интеллектуальные информационные системы

· ИПС - Информационно-поисковые системы

· ИАС - Информационно-аналитические системы

· ИСС - Информационно-справочные системы;

· ЛИС - Лабораторная информационная система

· СИИ - Системы искусственного интеллекта

· СКД, СКУД - Система контроля (и управления) доступом

· ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ АИС

· 1 этап.
Первые информационные системы появились в 1950-х г. В эти годы они были предназначены для обработки счетов и расчёта зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счётных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов. Такие системы называют системами обработки транзакций. К транзакциям относят следующие операции: выписка счетов, накладных, составление платёжных ведомостей и другие операции бухгалтерского учёта.

· 2 этап.
В 1960-е г. средства вычислительной техники получили дальнейшее развитие. Появляются операционные системы, дисковая технология, улучшаются языки программирования. Развитие вычислительной техники обусловило появление новых возможностей в автоматизации различных видов деятельности, например, подготовки отчётной документации.
Изменяется отношение к информационным системам. Полученная с их помощью информация применяться для периодической отчётности по многим параметрам. Для этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату, как было ранее.
Появляются системы управленческих отчётов, ориентированные на менеджеров, принимающих решения.

· 3 этап.
В 1970-х – начале 1980-х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, под-держивающего и ускоряющего процесс принятия решений.
В 1970-е г. информационные системы продолжают активно развиваться. В это время появляются первые микропроцессоры, интерактивные дисплейные устройства, технология баз данных и дружественное по отношению к пользователю программное обеспечение (средства, позволяющие работать с программой, не изучая её описания). Эти достижения создали условия для появления систем поддержки принятия решений (СППР). В отличие от систем управленческих отчётов, которые предоставляют информацию по заранее установленным формам отчётности, СППР предоставляют её по мере возникновения необходимости.
В 1970–80-х гг. в офисах применяют разнообразные компьютерные и телекоммуникационные технологии, расширяющие область применения информационных систем. К таким технологиям относят: текстовую обработку, настольное издательство, электронную почту и др. Интеграцию этих технологий в одном офисе называют офисной информационной системой. АИС начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.

· 4 этап.
1980-е г. характеризуются тем, что информационные технологии начинают претендовать на новую роль в организации. АИС этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достигать успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.
К концу 1980-х г. концепция использования информационных систем вновь изменяется. АИС становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля.

· 5 этап.
В 1990-е г. весомые преимущества создаются за счёт использования телекоммуникаций, локальных, корпоративных, и глобальных компьютерных сетей. Они, во-первых, позволяют привлекать клиентов сокращением времени обслуживания или предоставления им комфорта, во-вторых, повышают качество и оперативность работы специалистов в процессе принятия решений за счёт скоростного сбора данных от региональных подразделений и оперативного анализа данных. Появляются автоматизированные офисы.

· 6 этап.
Этот этап связывают с началом XXI века. Он характеризуется дальнейшим развитием информационных технологий, которые приводят к появлению методов и средств, обеспечивающих интегрированные решения по автоматизации различных информационных процессов и офисов, позволяющих автоматизировать ручные операции и поиск документов, автоматически передавать и отслеживать перемещение документов и контролировать выполнение поручений, связанных с документами и др. Он характеризуется объектно-ориентированным подходом к проектированию АИС, автоматизацией проектирования, использованием функционально-распределенных информационных (как правило, корпоративных) технологий, а также геоинформационных и когнитивных (интеллектуальных) информационных технологий.

5. Каноническое проектирование – отражает особенности ручной технологии оригинального проектирования, осуществляемого на уровне исполнителей без использования каких-либо инструментальных средств, позволяющих интегрировать выполнение элементарных операций. Каноническое проектирование применяется для небольших локальных ЭИС. 1. Стадия формирования требований к автоматизированной системе- главное на этой стадии – провести предпроектное обследование и дать технико-экономическое обоснование целесообразности создания системы. Здесь формируются требования к функциональной части, обеспечивающим подсистемам, методу проектирования. На стадии обследования целесообразно выделить три этапа: Определение стратегии внедрения ИС – оценка реального объема проекта, его целей и задач на основе выявленных функций и информационных элементов автоматизируемого объекта. Эти задачи могут быть реализованы как заказчиком самостоятельно, так и с привлечением консалтинговых организаций. Этап предполагает тесное взаимодействие с основными пользователями системы и бизнес-экспертами. Основная задача этого взаимодействия – это получить полное и однозначное понимание требований заказчика в результате интервью, бесед или семинаров. По завершении этой стадии появляется возможность определить вероятные технические подходы к созданию системы и оценить затраты на ее реализацию. Сбор материалов обследования – все методы проведения обследования можно объединить в группы по следующим признакам: Выполнение работ по обследованию предметной области в каком-либо подразделении и сбору материалов можно проводить на основе предварительного проведения выбора методов сбора материалов обследования, которые делятся на две группы: Сбор материалов обследования следует проводить с помощью стандартных форм и таблиц, которые удобно читать и обрабатывать Полученное в результате проведенной формализации описание объекта содержит исходные данные для проектирования ИС и определяет параметры будущей системы. На основе анализа строится модель деятельности организации двух видов: модель как есть и модель как будет. По результатам стадии составляется документ технико-экономическое обоснование, где четко сформулировано что получит заказчик, когда он получит готовый продукт (график выполнения работ). В документе желательно отразить не только затраты, но и выгоду проекта(срок оккупаемости и экономический эффект). Ориентировочное содержание этого документа: ограничение, риски условия, в которых будет эксплуатироваться система(архитектура, ПО) сроки завершения отдельных этапов, привлекаемые ресурсы и меры по защите информации. Описание выполняемых функций системы Возможности Интерфейс и разделение функций между пользователями и системой Требования к программным и информационным компонентам ПО Что не будет реализовано в рамках проекта Техническое задание – это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки автоматизированной системы управления (ГОСТ 34.602-89 «Техническое задание на создание автоматизированной системы»). При разработке технического задания необходимо решить следующие задачи: установить общую цель создания ИС, определить состав подсистем и функциональных задач; разработать и обосновать требования, предъявляемые к подсистемам; разработать и обосновать требования, предъявляемые к информационной базе, математическому и программному обеспечению, комплексу технических средств (включая средства связи и передачи данных); установить общие требования к проектируемой системе; определить перечень задач создания системы и исполнителей; определить этапы создания системы и сроки их выполнения; провести предварительный расчет затрат на создание системы и определить уровень экономической эффективности ее внедрения.

Все системы можно классифицировать по различным признакам (под классификацией понимается разбиение множества на подмножества в соответствии с признаками сходства и различия), но среди множества классов есть специфический класс - АИС, в которых представление, хранение и обработка информации осуществляются с помощью средств вычислительной и телекоммуникационной техники.

Любая классификация позволяет структурировать информационное пространство и локализовать определенную проблему с целью изучения ее взаимосвязи с остальными элементами системы.

Классифицировать АИС по типам - значит, распределить их по определенным основаниям, характерным признакам. АИС классифицируют (типизируют) по разным основаниям:

Назначению;

Показателю условной информационной мощности;

Степени автоматизации;

Характеру представления и использования информации;

Сфере применения;

Территориальному (административному) делению;

Экономическим показателям;

Масштабу;

Способу организации;

Видам выполняемых операций и другим.

По назначению разрабатывают системы: административные, общественные, политические, социальные, правовые, оборонные, коммерческие, финансовые, образовательные, технологические, транспортные, связи и другие.

По показателю условной информационной мощности (по количеству параметров) выделяют системы:

Наименьшие (10-40);

Малые (41-160);

Средние (161-650);

Повышенные (651-2500);

Высокие (2501 и выше).

На рисунке 9.1 представлена классификация АИС по следующим признакам:

Степень автоматизации;

Характер используемой информации;

Сфера применения.

Рисунок 9.1 – Классификация АИС по степени автоматизации, характеру информации, сфере применения

В ручных ИС все операции по переработке информации выполняются человеком. Примером могут служить ручные картотеки, каталоги и т. д.

В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются техническими средствами без участия человека.

В автоматизированных ИС все операции по переработке информации выполняются, в основном, с помощью технических средств, но при участии человека.

По характеру представления, использования и логической организации информации выделяют АИС информационно-поисковые и справочные , которые включают фактографические, документальные, геоинформационные системы , а также информационно-решающие системы.

Информационно-поисковые системы (ИПС) выполняют ввод, систематизацию, хранение и выдачу информации по запросам. Сложного преобразования информации в таких системах не выполняется. ИПС могут быть документальными и фактографическими , т. е. работать или с документами, или с фактами из них.

В документальных ИС нерасчлененный документ является элементом информации, на входе это входной документ. Информация при вводе (входной документ), как правило, не структурируется, или структурируется в ограниченном виде. Для вводимого документа могут устанавливаться некоторые формализованные позиции - вид, дата изготовления, назначение, тематика и т. д. Поиск документов в системе осуществляется по поисковому образу документа (ПОД) - набору реквизитов (формализованных позиций), отражающих основные формализованные характеристики документа (вид, назначение, дата изготовления, тематика и т. п.)

Примером документальных систем могут служить правовые системы «Консультант Плюс», «Гарант», «Кодекс» и другие, содержащие все нормативные документы по правовому законодательству страны, которые хранятся и регулярно обновляются.

Фактографические АИС накапливают и хранят данные в виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов (информационных объектов). В фактографических ИС элементом информации является запись (агрегат) - данные (структурные элементы) об информационных объектах. Экземпляры структурных элементов или их совокупность дают сведения об отдельных фактах или их совокупности. По своей структуре каждый тип информационного объекта - набор реквизитов, характеризующий сведения об объектах АИС. Перед вводом информации в базу она обязательно должна быть структурирована и занесена по определенным реквизитам.

Примером фактографических систем могут служить системы о личном составе любой организации, где о каждом сотруднике в базе накапливается информация по соответствующим реквизитам (фамилия, имя, отчество, год рождения и т.п.).

В геоинформационных системах (ГИС) обрабатывается геодезическая, картографическая, статистическая, аэрокосмическая информация. Данные могут быть представлены в обычной (аналоговой) или цифровой форме. Данные организованы в виде отдельных информационных объектов с определенным набором реквизитов, привязанных к общей электронной топографической основе (электронной карте). Базы данных ГИС формируются на основе карт, представленных в цифровой форме. Цифровые карты служат основой для привязки (пространственного координирования) объектов и набора тематических слоев данных (лесные ресурсы, водные ресурсы, здания и сооружения и т. д.). Совокупность всех слоев образует общую информационную основу ГИС. ГИС классифицируют по следующим признакам: характеру модели; структуре модели баз данных (БД); особенностям модели интерфейса.

ГИС применяются для информационного обеспечения в тех предметных областях, структура информационных объектов и процессов в которых имеет пространственно-географический компонент, например маршруты транспорта, коммунальное хозяйство и т. д.

ГИС является пространственной информационной системой, общегеографической или отраслевой и может быть:

По тематике - социально-экономической, туризма, кадастровой, лесопользования, водных ресурсов, использования земель и другой;

По территориальному признаку - общенациональной или региональной;

По целям - многоцелевой и специализированной.

В гипертекстовых системах поиск информации осуществляется по ссылкам (гиперссылкам) - выделенным цветом или подчеркнутым, связанным по смыслу фрагментам текста того же или другого документа. Гипертекст - набор страниц, организованных в некоторую последовательность с помощью ссылок.

Активное развитие технологий текстового поиска стимулировало создание поисковых систем более общего класса, которые имеют дело не только с текстовыми документами, но и с информацией, представленной в различных средах. В таких системах (их называют мультимедийными) содержание объектов поиска - документов - представляет собой сочетание текстовых элементов, статических изображений, музыкальных произведений, мультфильмов, видеоклипов и т. п.

Системы текстового поиска оказали значительное влияние на формирование специфического класса АИС, называемых системами управления документами, которые широко используются в настоящее время во многих крупных коммерческих компаниях и в других организациях. В таких системах важная роль отводится не только методам обработки естественного языка, созданным для работы с текстовыми документами, но и организации групповой разработки документов, их хранения, распространения, а также технологиям текстового поиска.

Информационно-решающие системы (ИРС) по определенным алгоритмам выполняют переработку информации, воздействуя полученными результатами на процесс принятия решений. ИРС подразделяются на управляющие и советующие .

Управляющие системы , как правило, обрабатывают большие объемы информации и производят в основном информацию расчетного характера, помогающую человеку принимать решения. К ним относятся так называемые бухгалтерские конструкторы, т. е. бухгалтерские системы с расширенными инструментальными возможностями. Пользователь, овладев специальным языком, может научить программу выполнять необходимые ему расчеты, создавать отчеты. Имеющиеся универсальные программы можно с помощью настроек превращать в программы, которые подходят для расчетных работ в любой организации.

Примером управляющих систем могут служить бухгалтерские конструкторы «1С: Бухгалтерия», «Инотек», «Quiken» и другие. Так, с помощью программы «1С: Бухгалтерия» бухгалтер с помощью определенных настроек может выбирать план счетов для конкретных предприятий, виды первичных и отчетных документов, схемы проводок, а также может вести сложный аналитический учет.

Управляющие финансово-аналитические системы дают возможность проводить анализ хозяйственной деятельности предприятия и/или работать с инвестиционными проектами. Примерами таких систем могут быть системы бизнес-планирования «Project Expert», «Budget management» и другие.

Советующие системы обрабатывают уже не только данные, но и знания. Они являются системами с достаточно высокой степенью интеллекта. Выдаваемая ими информация рекомендуется для принятия к сведению, а не для выполнения конкретных операций. Такие системы обладают богатейшими возможностями для автоматизации интеллектуального труда (например, для составления справочников, словарей и т. п.). В эти системы можно добавлять любую новую информацию.

Высшим этапом развития советующих систем явились экспертные системы (ЭС). Их идеологию выражают формулой: ЭС = знание + вывод. Проблемы ставятся перед системой в виде совокупности фактов, а она с помощью БЗ выводит заключение из этих фактов. Экспертная система имеет взаимодействующие блоки (основные - База знаний и механизм вывода). Представление знаний базируется на процессе распознавания, т. е. обучении и собственно распознавании. В процессе обучения обрабатываются данные многочисленных наблюдений над объектами. Выявляют закономерности, присущие данному классу объектов, и на их основе строят формализованную модель базы знаний. На основе полученных результатов выводят определенные решающие правила. В процессе собственно распознавания правила применяются для интересующих объектов данного класса, которые непосредственно не измеряются. В ЭС известен алгоритм обработки знаний, а не алгоритм решения задач. Алгоритм обработки знаний строится по ходу решения задачи на основании эвристических (найденных методами проведения аналогий и абстрагирования) правил, которые хранятся в БЗ. Цикл функционирования системы состоит в следующем: выбор (запрос) данных или результатов анализа - наблюдения - интерпретация результатов - усвоение новой информации - выдвижение гипотез - выбор следующей совокупности данных. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет достаточно информации для заключения.

Экспертная система - набор программ, разработанных на языках высокого уровня. При их написании используются как традиционные языки Pascal, С и другие, так и языки искусственного интеллекта LISP, PROLOG и другие, а также специальные средства поддержки разработки. Они имеют некоторые отличия в структуре и характеристиках по сравнению с обычными программами и осуществляют функции эксперта при решении задач в области его компетенции. ЭС выдают советы, проводят анализ, классификацию, дают консультации.

Эти системы путем привлечения эвристик часто находят решение задач, которые не структурированы и плохо определены.

ЭС нашли широкое применение в медицинской диагностике, прогнозировании, планировании, интерпретации результатов наблюдений. Системы используются для контроля и управления в различных сферах деятельности, например, при проектировании космических станций, управлении атомными станциями, воздушным движением и т. д. Системы применяют при диагностике неисправностей в механических и электрических устройствах, например, при ремонте автомобилей, локомотивов, компьютеров и т. д.

При обучении используют компьютерные игры, обучающие программы. Применяют системы при прогнозировании погоды, урожайности, потоков пассажиров и т. д.

К недостаткам ЭС можно отнести недостаточную простоту в использовании, невозможность формализовать абсолютно все знания, частую смену правил БЗ (БЗ меняются чаще (с накоплением опыта), чем алгоритмы, поэтому их следует чаще модифицировать) и т. д.

Преимущества ЭС перед экспертом: отсутствие предубеждений, поспешных выводов, составление выводов на основе многочисленных наблюдений, хранение базами данных совокупных знаний многих экспертов. ЭС являются эффективным инструментом для принятия правильных решений человеком.

Современные ЭС тесно переплетаются с существующими деловыми системами. Объединение их компонентов, особенно БЗ и ПО, позволяет существенно сократить расходы на подготовку квалифицированного персонала, уменьшить другие расходы. Часто ЭС объединяют с САПР. Приходят к выводу, что системы с БЗ необходимо встраивать в самые важные бизнес-процессы.

Информационные системы организационного управления осуществляют автоматизацию функций управленческого персонала. Такие системы могут предназначаться как для отраслевого, территориального и общегосударственного управления, так и для управления персоналом различных организаций (промышленных предприятий, торговых фирм, банков и т. д.).

Например, на уровне хозяйства всей страны действуют общегосударственные (межотраслевые) автоматизирование системы: плановых расчетов - АСПР, государственной статистики - АСГС, управления трудовыми ресурсами и т.п.

Например, АИС «Налог» представляет собой систему организационного управления органами Госналогслужбы. АИС при минимальных затратах ручного труда должна обеспечить сбор, обработку и анализ информации о состоянии объекта управления, выработку управляющих воздействий, обмен информацией внутри системы и между другими системами, которые с ней взаимодействуют (например, «Консультант Плюс», «Гарант» и другие).

С другой стороны, АИС этого типа можно классифицировать по видам выполняемых операций:

- информационно-измерительные системы (ИИС) обеспечивают автоматизацию сбора и регистрации информации о состоянии элементов наблюдаемых процессов;

- информационно-поисковые системы (ИПС) обеспечивают выполнение поисковых операций. Выделяют ИПС документального типа и ИПС фактографического типа. В настоящее время есть комбинированные ИПС, сочетающие возможности документального и фактографического поиска;

- информационно-справочные системы (ИСС) обеспечивают поиск и различные виды обработки информации с целью информирования пользователя о состоянии системы для формирования решений по управлению объектом;

- информационно-советующие системы (ИСоС) обеспечивают формирование множества альтернатив принятия решений по управлению объектом. Лицо, принимающее решение (ЛПР), выбирает конкретный вариант управляющего воздействия из предложенных альтернатив;

- информационно-управляющие системы (МУС) обеспечивают формирование оптимального варианта управляющих воздействий, который передается ЛПР либо непосредственно на управляемый элемент системы.

Приведенная классификация учитывает только специфику выполняемых операций, а на реальном объекте могут использоваться различные сочетания ИС для обеспечения с перекрытием потребностей системы.

По территориальному (административному) признаку различают системы:

Общероссийские;

Областные (краевые);

Общереспубликанские;

Городские.

В них решаются задачи баланса производственных отраслей хозяйства и всех необходимых видов ресурсов на территории, их рационального использования, создания различных региональных ИСП и т. д.

Можно выделить класс экономических АИС . К экономическим АИС относятся:

Отраслевые АИС;

Информационные системы промышленных предприятий;

Бухгалтерские АИС;

Банковские АИС;

АИС рынка ценных бумаг;

Специфика данного класса заключается в использовании экономических (хозяйственных, производственных) параметров при отражении состояния элементов системы.

Информационные отраслевые АСУ создаются для управления соответствующей отраслью хозяйства. ОАСУ строительства - ОАСУС, транспорта - АСУТ и т. д.

Информационные АСУ должны обеспечивать:

Автоматизированный сбор и обработку информации с широким использованием методов оптимизации;

Хранение и комплексное использование нормативно-справочной, оперативной и других видов необходимой информации для принятия решений;

Рациональный документооборот;

Внедрение прогресса методов планирования учета и анализа.

Для этого в состав системы должны входить:

1. ЭВМ соответствующего уровня и других аппаратных средств.

2. Программные средства, обеспечивающие выполнение необходимых расчетов.

3. Рациональные методы планирования и управления.

В состав отраслевой информационной системы (ОАСУ) должны входить подсистемы:

Перспективного развития отрасли;

Планирования;

Оперативного управления;

Управления финансовой деятельностью;

Управления учетом и анализом труда и заработной платы;

Управления сбытом продукции;

Управления учетом анализа кадров;

Управления НИР;

Управления капитальным строительством;

Управления бухгалтерским учетом;

Научно-технической информации.

Обеспечение:

Организационное;

Информационное;

Математическое;

Программное;

Техническое.

Широкое распространение нашли отраслевые системы бухгалтерского учета, построенные на основе бухгалтерского комплекса АРМ, к которому подсоединены специализированные отраслевые АРМы. Пример отраслевых систем: «Торговля», «Бюджетные организации», «Промышленность», «Строительство», «Аудит», «Банковские структуры», «Страхование» и другие.

Организационные системы управления предприятием (АСУП) предназначены для оперативного контроля, учета и анализа, планирования, управления материально-техническим снабжением и для решения других организационных и экономических задач в конкретной организации.

Цель информационного управления в системе может быть достигнута путем выполнения определенных функций управления: планирования, организации, регулирования, контроля и учета.

Планирование - это определение цели управления и пути ее достижения, определение плана действий, прогнозирования.

Организация - выбор и формирование структуры системы управления, определения соотношения между ее элементами и их взаимодействием.

Регулирование - это поддержание требуемого соотношения между различными элементами системы, ликвидация возможных отклонений от плановых заданий.

Контроль - наблюдение и проверка соответствия действительного и планового хода процесса производства.

Учет - подтверждение итогов выполнения плана или отдельных этапов его осуществления, оценка результатов управления

Информационные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) осуществляют автоматизацию функций управления производственным персоналом и управления различными технологическими процессами в химической, металлургической, машиностроительной промышленности и других.

САПР - информационные системы автоматизированного проектирования. Их применяют для автоматизации функций специалистов различного профиля (проектировщиков, конструкторов, архитекторов), т. е. для производства расчетов, чертежей, схем, планов, при моделировании объектов, при создании новой техники и технологии. Выделяют САПР конструктора и САПР технолога. САПР базируются на АРМ (автоматизированные рабочие места) специалистов в самых различных сферах деятельности. Например, с помощью САПР проектируют различные компоновки ГАЛ (гибких автоматизированных линий).

Говоря об АРМ, следует отметить, что они могут являться и базой для бухгалтерских комплексов, где для каждого раздела учета создаются отдельные программы на основе последующего агрегирования данных. Пример бухгалтерского комплекса - АРМ «Монолит».

Одиночные АИС реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом. Она рассчитана на работу одного или группы пользователей, работающих в однопользовательском режиме. Подобные приложения создаются с помощью так называемых настольных, или локальных, систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.

Групповые АИС ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных (называемые также SQL-серверами) для рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQL-серверов, как коммерческих, так и свободно распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.

Корпоративные АИС являются развитием систем для рабочих групп. Они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном такие системы имеют иерархическую структуру нескольких уровней. Для них характерна архитектура «клиент-сервер» со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке корпоративных систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых АИС. Однако в крупных АИС наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз данных.

На рисунке 9.2 представлена классификация групповых и корпоративных АИС по способу организации.

Рисунок 9.3. Классификация АИС по видам выполняемых операций

Системы обработки транзакций , в свою очередь, по оперативности обработки данных разделяются на пакетные и оперативные АИС. В АИС организационного управления преобладает режим оперативной обработки транзакций (OnLine Transaction Processing - OLTP) для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть. Для систем OLTP характерен регулярный (возможно, интенсивный) поток довольно простых транзакций, играющих роль заказов, платежей, запросов и т. п. Важными требованиями для них являются:

Высокая производительность обработки транзакций;

Гарантированная доставка информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникациям.

Системы аналитической обработки (поддержки принятия решений - Decision Support System - DSS) представляют собой другой тип АИС, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических, по другим показателям.

Обширный класс информационных поисковых и справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие АИС получили в Интернете.

Вопросы для самопроверки

1.Что значит классифицировать АИС? Приведите основания классификации.

2.Расскажите о классификации по степени автоматизации.

3.Перечислить ИС, которые относятся к информационно-поисковым и справочным. Дать краткую их характеристику.

4.Расскажите о классификации по сфере применения

5.Что такое информационно-решающие системы?

6.По каким принципам происходит деление АИС по масштабу?

7.Какова классификация групповых и корпоративных АИС по способу организации?

8.Как классифицировать АИС по видам выполняемых операций?

9.Какие АИС относятся к экономическим? Дать их краткую характеристику.

10.Какие подсистемы должны входить в состав отраслевой информационной ОАСУ?

СТРУКТУРА АИС

Одна из доминирующих категорий АИС - ее структура. Понятие «структура» упот­ребляется достаточно давно и применяется в качестве одного из средств определения понятий формы, организации, отображения со­держания определенного объекта. В общепринятом понимании слово «структура» обозначает совокупность составных частей объекта. Однако эти части могут организовать структуру только при наличии определенных связей между ними. Структура АИС - это способ взаимо­связи элементов системы, обеспечивающий ее целостность. Способы взаимосвязи структурных элементов должны быть такими, чтобы можно было обеспечить целостность объекта, его тождественность самому себе в различных условиях существования. Таким образом, целост­ность АИС - существенная характеристика, относящаяся прежде всего к ее структуре. Целостность АИС - это свойство АИС, обеспечиваю­щее устойчивость и функционирование системы в соответствии с ее назначением. При отсутствии в структуре АИС, например, програм­много модуля по расчету показателей финансового состояния фирмы функция оценки ее финансово-экономического состояния не будет выполняться. А это означает, что способность системы осуществлять свое целевое функционирование в целом становится проблематичной. Кроме того, целостность АИС зависит и от параметров работоспособ­ности ее элементов, например, слабый уровень контроля достовернос­ти данных снижает параметры БД АИС и потенциально нарушает ее целостность.

По характеру решаемых задач современные АИС можно условно разделить на четыре основных класса:

Автоматизированные системы обработки данных (АСОД).

Автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС).

Автоматизированные системы управления (АСУ).

Автоматизированные интеллектуальные информационные систе­мы (АИИС).

Исторически сложилось так, что первыми АИС в системах организационного управления стали АСОД. Автоматизированная система об­работки данных - это разновидность АИС, которая характеризуется большим объемом исходных данных и несложностью алгоритмов их об­работки. Они ориентированы на переработку данных по экономичес­ким задачам, которые не отличаются сложностью алгоритма. Вместе с тем этот класс систем, как правило, перерабатывает большой объем данных. Основной объем вычислительных операций выполняется ме­тодом прямого счета, например обработка данных по составлению сводного баланса предприятия на основе балансов дочерних предпри­ятий. Основная задача АСОД - обработка входных документов (дан­ных) в соответствии с алгоритмом решаемой экономической задачи и своевременная выдача результатных (выходных) документов пользо­вателю.

Едва ли не одновременно с АСОД появились АИПС. Автоматизи­рованная информационно-поисковая система - это разновидность АИС, предназначенная для поиска и выдачи информации по запросу потре­бителя. В задачах управления очень часто прибегают к использованию обширной информации, которая уже имеется и хранится в специально организованных хранилищах (БД). Чтобы принять обоснованное реше­ние, руководитель или специалист обращается с запросом (поисковым предписанием) и таким образом взаимодействует с АИПС.

В процессе управления довольно часто возникают ситуации, вызы­вающие необходимость неоднозначного подхода к выработке и принятию решения по регулированию экономического объекта. Оператор управ­ления, или ЛПР, привлекает для рассмотрения несколько так называе­мых оптимальных вариантов решения. Оптимизация решения задачи проводится средствами АСУ. Автоматизированная система управления - это разновидность АИС, обеспечивающая обработку данных по алго­ритму оптимизации решения экономической задачи. В большинстве случаев АСУ - это более развитой проект АСОД, у которой имеется специальный блок программ, обеспечивающий алгоритм оптимизации. В результате переработки данных по решению оптимизационной зада­чи АСУ выдает несколько оптимальных вариантов. На основе анализа этих вариантов ЛПР принимает решение, более адекватное заданным условиям и критериям решения задачи. Усложнение народнохозяйственных задач и процессов управления вызвали необходимость создания такого средства, которое бы обеспе­чивало получение нового знания или принципиально новой информа­ции, не присутствующей в имеющихся БД. Таким средством стали АИИС. Автоматизированная интеллектуальная информационная систе­ма - это разновидность АИС, предназначенная для генерации новых знаний, не содержащихся в исходных данных в явном виде. В основе АИИС лежит концепция искусственного интеллекта. Функция искус­ственного интеллекта как компонента АИИС состоит в том, чтобы вы­полнить анализ исходных данных, провести определенные логические процедуры и выдать пользователю новое знание об объекте управления. Главные компоненты в структуре АИИС - БЗ, интеллектуальный ин­терфейс и программа логических выводов. Как разновидность АИИС можно рассматривать экспсртные системы.

В теоретическом плане вопросы структуры отдельной АИС можно рассматривать условно разделив ее на обеспечивающую и функцио­нальную части. Каждая из указанных частей дифференцируется на со­ставные компоненты структуры - обеспечивающие и функциональные подсистемы АИС.

Обеспечивающая часть структуры АИС

Отобразим структуру обеспечивающей части и дадим трактовку ос­новных понятий обеспечивающих подсистем АИС (рис. 3.1).

Подсистема «Информационное обеспечение АИС»

Одним из существенных структурных компонентов АИС является подсистема информационного обеспечения. Подсистема «Информацион­ное обеспечение» АИС - это совокупность баз данных, файлов, документов и лингвистических средств, обеспечивающая реализацию информацион­ной составляющей АИС. Структура подсистемы состоит из следующих основных блоков:

Базы данных (БД);

Базы знаний (БЗ);

Лингвистические средства.

Базы данных АИС. Особую значимость для подсистемы составляют БД. На прошлой лекции мы говорил о БД и пришли к выводу, что базы дан­ных представляют собой важнейшее связующее зве­но, соединяющее техническую мощь информационных систем с реальными задачами конкретных ФП и бизнес-прило­жений.

В основе классификации БД могут быть положены различные основания делении.

По форме представления данных различаются одноконтурные и многоконтурные БД. Основная форма представления БД двухконтурная. Первый контур хранится на внешнем накопителе ЭВМ (жесткий магнитный диск, магнитная лента, магнитный барабан и др.), а второй контур как страховой может быть представлен на флоппи и (или) CD и других носителях. Могут быть и трехконтурные БД, когда третий кон­тур представлен и сохраняется на традиционных бумажных документах. БД АИС четвертого контура может быть представлена в форме микро­фильмированной ленты и (или) ее отдельных отрезков.

По характеру содержащейся информации различают фактографиче­ские, документальные и смешанные БД. Фактографическая БД отобра­жает конкретные сведения, необходимые пользователю - факты, свойства продукции, формулы расчета какой-либо величины, отрывок (фрагмент) текста документа, документ полностью и др. Доку­ментальная БД содержит только сведения о документах - библиогра­фическое описание документа, аннотацию, реферат, идентификатор документа, адрес его хранения в БД и т.д. Сам документ хранится, как правило, во внешнем контуре БД - шкафу, хранилище, библиотеке-де­позтарии и др. В документальных БД по массиву первого контура проводится поиск адреса хранения полного текста документа, а затем по адресу осуществляется доступ и к самому документу. Подобное разме­щение документальных БД продиктовано желанием сократить физиче­ский объем информации и обеспечить тем самым быстроту доступа к необходимой информации. При условии высокой производительности ЭВМ, отсутствия дефицита внешней памяти документальные БД объе­диняют во внешней памяти ЭВМ первый и второй контуры.

В смешанных БД представлены как фактографические, так и доку­ментальные массивы информации.

Модели баз данных: иерархические, сетевые, реляционные и объ­ектно-ориентированные.

Иерархическая модель БД построена по принципу древовидного графа, в котором информационные элементы представлены по уровням их сo-подчиненности (иерархии). Например, на первом уровне расположены сведения об объекте («Конкуренты»), на втором уровне - о продукции, которую они поставляют на рынок, на третьем уровне - цена продук­ции и т.д. Таким образом, в структуре иерархии каждый порожденный узел не может иметь более одного порождающего (выходного) узла. Ко­рень дерева здесь не порожденый, а порождающий узел. Узлы, не име­ющие выхода, носят названия листьев. При поиске необходимых дан­ных происходит чтение записей от корня к листьям дерева, т. е. сверху вниз. Достоинством стало то, что подобная структура БД обеспечивает более быстрый доступ и выдачу данных пользователю. Вместе с тем, не­достатком представляется жесткость иерархической структуры. Отсут­ствует информационная гибкость в поиске, так как за один проход не­возможно получить данные, например, о ценах одного товара разных поставщиков. В иерархической модели реализована связь между дан­ными по схеме «один-ко-многим».

Сетевая модель БД имеет независимые типы данных, т.е. «Конкурен­ты», и зависимые типы данных - продукция и цены на продукцию. В сетевых моделях возможны как прямые, так и обратные виды связей между данными (записями). Существует ограничение - каждая связь должна включать в себя основную и зависимую записи. К достоинству сетевой модели можно отнести гибкость организации и доступа к дан­ным относительно иерархической модели. Как недостаток можно ука­зать, что сохраняется относительная жесткость в построении структуры БД. Это влечет необходимость в определенных ситуациях реструктури­рования БД, препятствует реализации более гибкой стратегии поиска данных.

Реляционная модель БД имеет независимую организацию взаимосвязи логических и физических записей. Отношения между данными постро­ены в виде двухмерных таблиц и наделены определенными признаками. Каждый элемент таблицы отображает одно данное. Элементы столбца таблицы имеют одинаковую природу, отображая одно свойство (признак) в строке (записи) таблицы.

При поиске данных строки и столбцы могут анализироваться в лю­бом порядке независимо от их содержания, что существенно улучшает характеристики поиска, как в содержательном, так и в технологическом смысле. Достоинства реляционной модели - в ее основе лежит строгий аппарат реляционной алгебры. В этой модели реализована простота доступа к данным, гибкость поиска и защиты данных, независимость данных, относительная простота построения языка манипулирования данными. Язык запроса в соответствии с реля­ционной алгеброй включает следующие основные понятия: проекция, соединение, пересечение и объединение. Язык описания данных опи­сывает характер поиска данных без указания последовательности дей­ствий, необходимых для получения ответа на запрос.

Объектно-ориентированная модель БД - пример реализации БД более высокого логического уровня. ООБД возникли на концептуальной основе ООП (об-ориент.прогр). В отличие от структурного, ООП базируется не на процедурных (программных) категориях (циклы, декларации, условия и др.), а на более широкой категории - объектах. Объектом можно объявить все, что представляет интерес для обработки данных на ЭВМ - завод, подразделение, работника, программу ЭВМ, запись БД, пиктограмму экранного окна и т.д.

Организация ООБД имеет несколько стадий:

Концептуальная модель, когда множество объектов БД прошли описание по соответствующим правилам;

Логическая модель, когда определены свойства объектов и указа­ны логические взаимосвязи между объектами;

Физическая модель, когда определены адреса и проведено разме­щение объектов в памяти ЭВМ.

В настоящее время для упрощения создания ООБД развиваются си­стемы программирования класса ООП. При этом унифицируются мно­гие процедуры порождения объектов путем создания шаблонов, масок для описания методов и свойств объектов и др. Многие крупные фирмы заняты в настоящее время разработкой систем ООП. Примером может служить фирма Microsoft, предлагающая на рынке такие системы, как Visual Basic, Delphi, C++, Visual FoxPro, Access, MS SQL Server. Эти системы обеспе­чивают не только создание объектов, но и организацию ООБД, предос­тавляют дополнительные средства работы с ними.

В структуре подсистемы «Информационное обеспечение» опреде­ленное место занимает понятие единицы информации и ее свойства.

Единицы информации в АИС могут быть как физическими (синтак­сическими), так и семантическими категориями. К ряду физических единиц можно отнести: бит, байт, символ. К семантическому уровню единиц информации АИС относятся категории, которые обозначают в основном логическую иерархию смысловых единиц информации - атрибут, реквизит-признак, параметр, показатель, запись. Каждая единица ин­формации как логический элемент структуры БД, представляет собой определенный объем смысла, структурированного содержания об уп­равляемом экономическом объекте. Семантическая единица информации БД - это определенный объем информации, отображающий категорию измерения содержания БД.

Наиболее распространенная единица информации об управляемом экономическом объекте - документ. Экономический документ - это материальный носитель с закрепленной на нем экономической инфор­мацией, имеющей юридическую силу.

Семантическая структурная единица документа - показатель. Экономиче­ский показатель - величина (критерий, уровень, индекс, измеритель), отображающая состояние экономического объекта по его отдельной составляющей. В зависимости от характера содержания отображаемой информации показатели можно разделить на качественные, количест­венные, элементар­ные, групповые, интегральные, комплексные, обобщенные, аналитические, прогнозные, плановые, расчетные, статистические и др. Показатель состоит из двух основных единиц - реквизита-признака и реквизита-основания. Реквизит-признак - это часть показа­теля, отображающая качественную сторону состояния объекта, а реквизит-основание - это часть показателя, отображающая количествен­ную сторону состояния объекта. Например, в показателе «Увеличение производства холодильников завода «Айсберг» в 2010 г. по сравнению с 2009 г. составило 10 %» реквизит-основание - 10 %, а вся остальная часть записи - это реквизит-признак.

В организации БД следует также учитывать другую семантическую единицу - атрибут, который связан с логикой показателя, в частности реквизита-признака. Атрибут - элементарная семантическая единица информации, обозначает неделимость атрибута на низшие смысловые компоненты без потери смысла. Так, в вышеуказанном примере атрибутом будет разновидность холодильника, например, «Полюс», «Снежинка» и др. Выделение множества атрибутов играет определенную роль при разработке лингвистических средств информационного обеспечения АИС, в частности, разработке ИПЯ классификационного типа - классификаторов и кодификаторов тех­нико-экономической информации.

Базы знаний АИС. В решении экономических задач особую важность имеют БЗ. БЗ организуются в составе АИИС. База знаний - это сово­купность знаний, организованная по принципам порождения знаний, явно не присутствующих в исходных данных. В отличие от обычной БД в БЗ размещаются знания, получаемые на основе данных, содержащихся в обычных документах, книгах, статьях, отчетах и др. Организация зна­ний в БЗ происходит в соответствии с методологией классификации объектов познания. Каждый объект представляется совокупностью эле­ментов знаний. В соответствии с концептуальными связями элементы объединяются и образуют БЗ.

БЗ широко используются не только для извлечения знаний пользо­вателями, но и для решения задач искусственного интеллекта. В соста­ве экспертных систем применяются статические и динамические БЗ. Статическая БЗ содержит сведения, отображающие особенности кон­кретной предметной области и остающиеся неизменными в ходе реше­ния задачи. Динамическая БЗ применяется для организации сведений, важных для решения конкретной задачи и изменяющихся в процессе ее решения. Генерация БЗ выполняется на основе механизма АИИС с по­мощью набора сведений, правил, аппарата логического вывода и др.

Лингвистические средства АИС. Лингвистические средства АИС - это совокупность ИПЯ, методик индексирования и критерия смыслового соответствия АИС. В составе лингвистических средств содержатся следующие компоненты:

Методики индексирования документов;

Типы, форматы, структуры информационных категорий (данные, показатели, записи, таблицы, файлы, документы с указанием их «шапок» и «боковиков», массивы и др.)

Критерий смыслового соответствия (релевантность)(критерий выдачи) документов и (или) поисковых образов документов по различным классам до­кументальной информации, содержащейся в БД.

В решении задач АИС связующее звено между пользователем и ЭВМ - ИПЯ. Информационно-поисковый язык АИС - это упорядоченное мно­жество понятий, терминов определенной предметной области, предна­значенное для отображения содержания документов и запросов с целью обеспечения ввода документов и запросов в ЭВМ и осуществления по­следующего поиска данных. Словарная единица ИПЯ - ключевое слово, которое может быть как отдельным словом, так и словосочетанием.

Посредством ИПЯ в технологии обработки данных осуществляется индексирование документов и запросов. Индексирование - это сово­купность логических операций по отображению содержания докумен­тов и запросов средствами принятого ИПЯ. По уровню применения технических средств индексирование бывает ручное и автоматическое. При ручном индексировании процессы анализа документов и запросов выполняются без применения ЭВМ. При автоматическом индексировании ЭВМ выполняет функции анализа текстов документов и запро­сов, определения их значимости (весомости) и формирования состава дескрипторов ПОД и ПОЗ. При автоматическом индексировании ЭВМ поручаются функции дериватного, прописного индексирования и авто­матической классификации. Так, например, дериватное индексирова­ние, или индексирование извлечением, представляет собой метод авто­матического индексирования документов, при котором программа ЭВМ анализирует лексический состав текстов и выбирает из них те сло­ва и их сочетания, которые удовлетворяют заданным критериям. Одним из таких критериев может быть критерий поиска. Программы автомати­ческого индексирования довольно сложны и обычно относятся к про­дуктам высокоинтеллектульного труда. Автоматическое индексирова­ние имеет относительно высокую стоимость и применяется в АИС, где это экономически и (или) функционально оправдано. В результате ин­дексирования получаются ПОД и ПОЗ. Поисковый образ документа - это совокупность ключевых слов, кодовых обозначений, отображающих содержание документа, адрес хранения и его системный номер (идентификатор). Поисковый образ запроса - это совокупность ключе­вых слов, отображающих содержание запроса и условия поиска доку­ментов.

В организации стратегии и эффективности поиска документальной информации большое значение имеет критерий поиска. В общем смысле критерий поиска обозначает степень соответствия найденных данных условию поиска. Разновидность критерия поиска - критерий выдачи.

Критерий выдачи, или критерий смыслового (семантического) соот­ветствия (КСС), относится к процедуре поиска документальной инфор­мации и в значительной мере способствует улучшению качества поиска в документальных БД АИС. Критерий смыслового соответствия (релевантность) - это правило, определяющее степень смысловой близости ПОД и ПОЗ и формирующее решение о выдаче данного документа в ответ на запрос пользователя. При поиске документов в документальных БД не всегда происходит полное совпадение ключевых слов ПОД и ПОЗ. Иногда выданный по запросу список документов может быть неполным и не­точным. Критерий смыслового соответствия служит для управления выдачей релевантных, т.е. совпадающих по смыслу запроса пользовате­лей АИС документов. Методика его построения и механизм примене­ния в основном идентичен его статусу в информационно-поисковых системах других ПрО.

1.1. АИС: основные понятия и определения

Прежде чем осмыслить любое сложное понятие, необходимо осмыслить входящие в него более простые понятия. Исходя из этого, прежде чем осмыслить понятие АИС, определим, что есть автоматизация, информация, система и информационная система.

Автоматизация - это замена физического и умственного труда человека работой технических средств, обеспечивающих выполнение работ с заданной производительностью и качеством без вмешательства человека, за которым остаются функции наблюдения и подготовки технических средств к эксплуатации.

Информация - сведения об объектах, явлениях, событиях, процессах окружающего мира, передаваемые устным, письменным или другим способом и уменьшающие неопределенность знаний о них. Эти знания отражают действительность в сознании (мышлении) человека. С середины XX в. информация становится общенаучным понятием, включающим обмен сведениями между людьми, человеком и автоматом, автоматом и автоматом.

Информация должна быть достоверной, полной, адекватной, т. е. определенного уровня соответствия, краткой, ясно и понятно выраженной, своевременной и ценной.

Система может представлять собой один объект или совокупность разнородных, но взаимодействующих и взаимосвязанных по определенным правилам объектов.

ГОСТ 34.003-90 (Приложение 1) дает следующее определение системы и автоматизированной системы.

«Система - совокупность элементов, объединенная связями между ними и обладающая определенной целостностью». Таким образом, система - это совокупность взаимодействующих (взаимосвязанных) элементов, объединенных единством цели и общими целенаправленными правилами взаимоотношений.

Под совокупностью элементов понимается набор элементов, который позволяет системе иметь общие характеристики.

Под взаимосвязанностью элементов подразумевается набор целенаправленных правил взаимоотношений между элементами.

Наличие взаимосвязей определяет организованную сложность системы. Она является свойством системы и определяет количество элементов в системе. Имеется и много элементов за пределами системы (внешняя сфера).

Локализация системы определяет границы системы, выделение ее элементов и связей (существующих и несуществующих).

Часто встречаются две ошибки: исключение существенных связей и учет несущественных связей.

При построении системы должна быть определена целевая функция и разработаны алгоритмы структуры и функции системы.

Когда мы говорим об информационной системе, то имеем в виду взаимосвязанную совокупность средств, методов и персонала, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, поиск и выдачу необходимой потребителю информации.

Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в целях решения поставленных задач. Информационные системы необходимы в процессе принятия решений, они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

«Автоматизированная система - система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций» (ГОСТ 34.003-90, Приложение 1).

При рассмотрении систем выделяют три основных научных направления.

Системный подход - подход, основные задачи которого состоят в разработке методов анализа и синтеза объектов, описания их целостных характеристик, исходя из целенаправленности поведения исследуемой системы и ее частей, взаимодействия с окружающей средой.

Общая теория систем - теория, основная задача которой состоит в том, чтобы, опираясь на понимание системы в виде комплекса взаимосвязанных элементов, найти совокупность законов, объясняющих поведение, развитие и функционирование системы.

Системный анализ - совокупность методов и методик выработки и принятия решений при проектировании, конструировании и управлении сложными объектами (социальными, экономическими, техническими и т. д.).

Следует четко различать понятия информационная система и информационная технология.

«Информационная технология - приемы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки и использования данных» (ГОСТ 34.003-90).

Закон РФ «Об информации, информатизации и защите информации» от 20.02.1995 г. дает определение ИС, имея в виду, что это АИС (автоматизированная информационная система):

«Информационная система - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе и с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы».

Кроме АИС широко распространены АСУ, которым также присущи многие функции АИС, но кроме них еще и функции управления различными объектами и процессами.

Таким образом, АИС - комплекс информационных, программных, технических, организационно-методических и других необходимых средств, обеспечивающих сбор, обработку, хранение, передачу данных, а также манипулирование ими для решения различных задач.

Управление - целенаправленное воздействие на любой самодвижущийся объект или процесс, в результате чего происходит как качественное, так и количественное изменение переменных, определяющих состояние объекта или процесса.

Выделяют два вида управления: предметами и людьми. В первом случае - это управление орудиями производства и различными технологическими процессами. Во втором случае - это управление группой людей (коллективом), обеспечивающее единство действий в целенаправленной работе.

«Автоматизированная система управления (АСУ) - человеко-машинная система, реализующая автоматизированный сбор и переработку информации, необходимой для принятия решений по управлению объектом. АСУ создают для оптимального управления в различных сферах деятельности.

Автоматизированные информационные системы можно разделить на:

• системы информационного обеспечения, имеющие самостоятельное целевое назначение и область применения;
• системы (подсистемы) информационного обеспечения, входящие в состав автоматизированных систем управления (АСУ).

АИС первой группы, как правило, содержат информационную базу, используемую различными потребителями для удовлетворения информационных потребностей при принятии решений. Примером таких систем могут служить электронные библиотечные каталоги, АИС по законодательству (например, Консуль-тант+, Гарант), системы электронного документооборота финансовых документов (например, «Система электронной обработки данных местного уровня» для автоматизации работы районных налоговых инспекций).

К этой группе можно отнести следующие системы:

• информационно-справочные и информационно-поисковые;
• автоматизации документооборота;
• обучающие;
• экспертные;
• искусственного интеллекта;
• геоинформационные;
• гипертекстовые и другие.

Информационно-справочные (ИСС) и информационно-поисковые системы (ИПС) делят на документальные и фактографические.

Документальные системы - системы, предназначенные для поиска, обработки и вывода списков документов по определенным темам и признакам, полных текстов документов или их рефератов, справок различного назначения. Примером могут служить, поисковые возможности системы Консультант+ (См. Приложение 2).

Фактографические системы - системы, предназначенные для поиска, накопления, хранения, обработки и вывода данных по каким-либо фактам, событиям, сведениям.

Системы автоматизации документооборота - совокупность методов и средств для перевода документооборота из бумажной формы в электронную. Например, электронные депозитарии - базы данных, в которых хранятся записи об акционерах.

Обучающие системы - системы тренировочные и контролирующие, наставнические, имитационные и моделирующие, развивающие игры.

Тренировочные и контролирующие системы предназначены для закрепления умений и навыков на основе пройденного теоретического материала. Обучение идет во время ответов обучаемых на предлагаемые вопросы. Если ответы неправильные, предлагаются подсказки.

Наставнические системы предназначены для изучения теоретического материала путем диалога «человек-машина». Если ответы обучаемого неверны, программа предлагает повторно изучить материал.

Имитационные и моделирующие системы используют графически-иллюстративные и вычислительные возможности компьютерных программ и предназначены для построения моделей и ситуаций с возможностью изменения их параметров.

Развивающие игры предлагают обучаемому воображаемую среду, используя возможности которой он реализует те или иные условия и комбинации.

Наиболее известные отечественные обучающие программы: «Урок», «Магистр», «Адонис» и другие, а также зарубежные - «Linkway», «TeachCad» и другие. Многие из обучающих систем являются мультимедийными.

Экспертные системы (ЭС) - системы, которые с помощью ЭВМ и ПО выполняют функции экспертов при решении задач в области их компетенции.

В экспертных системах накапливаются и могут долго храниться ценные данные и знания. В состав ЭС обычно входит база знаний и подсистемы вывода, объяснения, приобретения знаний и другие.

Экспертные системы могут проводить анализ ситуации, выдавать советы и консультации, ставить объективный диагноз. Они решают задачи, которые обычно выполняет специалист в результате проведения экспертизы. ЭС решают задачи на основе дедуктивных рассуждений с помощью эвристик (интуитивно найденных правил), поэтому могут находить решения задач, которые плохо определены и неструктурированны.

По степени автоматизации ЭС делят на:

• информационные - системы, включающие необходимую информацию для выработки решений, не затрагивая самой сути решений, которые после анализа принимает человек;
• информационно-советующие - системы, предоставляющие информацию для принятия решений и содержащие элементы оценки решений, но окончательное решение принимает человек;
• управляющие - системы, осуществляющие по заданным программам целенаправленное воздействие на производственный объект или процесс на основе исходной информации и выработанных решений;
• самонастраивающиеся - системы, которые могут в рамках заданного алгоритма изменить программу при ситуациях, не заданных в ней.

ЭС помогают организациям повышать квалификацию специалистов и эффективность работы. В настоящее время уже имеются тысячи экспертных систем, охватывающих самые разные предметные области. В качестве примеров можно привести DENDRAL - старейшую ЭС в области химии, PROSPECTOR - систему для коммерчески оправданного поиска полезных ископаемых, MYCIN - ЭС в области медицинской диагностики и многие другие.

Системы искусственного интеллекта - системы, в которых с помощью ЭВМ решаются сложные исследовательские задачи. Это задачи машинного перевода с одного естественного языка на другой, автоматического доказательства теорем, распознавания изображений, алгоритмов и стратегий игр, планирования действий роботов и другие.

Искусственный интеллект - совокупность научных дисциплин, изучающих методы решения интеллектуальных (творческих) задач с использованием ЭВМ.

Геоинформационные системы - системы, в которых все данные об объектах привязаны к общей электронной топографической основе. Эти системы предназначены для использования в тех предметных областях, в которых структура объектов и процессов имеет пространственно-географическую привязку.

Гипертекстовые системы - системы с ассоциативным связыванием текстов, так называемым гипертекстом. Гипертекст - обычный текст, который содержит ссылки на связанные по смыслу фрагменты текста того же или другого документа. Гипертекстовые ИПС основаны на идее ассоциативно-навигационного подхода к анализу текстовой информации. Широкое применение они нашли в сети Интернет. С помощью текстового редактора (например, МиШЕсШ) или браузера Интернет пользователь, «щелкнув» мышью по выделенному цветом слову (по гиперссылке), может открыть связанный по этой ссылке текст. Техника гипертекста стала в настоящее время основой для создания разных компьютерных справочных и учебных систем и энциклопедий.

АИС второй группы являются важнейшей составляющей различных АСУ:

• АСУП - АСУ предприятия;
• АСУ ТП - АСУ технологическими процессами;
• АСУ ТО - АСУ территориальными организациями;
• ОГАС - общегосударственная автоматизированная система;
• АСПР - автоматизированных систем плановых расчетов;
• АСГС - АС государственной статистики;
• САПР - систем автоматизированного проектирования;
• АСНИ - АС научных исследований.

В АСУ вычислительная техника используется не только в процессах сбора, хранения и обработки данных, но и в процессах принятия управленческих решений. АСУ базируются на использовании экономико-математических методов, средств вычислительной техники, средств получения и передачи данных. Особенностью является использование средств телекоммуникаций для получения данных с мест их возникновения, а также для отправки информации исполнителям и потребителям.

АСУ - человеко-машинная система, обеспечивающая автоматический сбор и обработку информации с помощью различных программно-аппаратных средств, однако функции контроля и принятия решений выполняются человеком или группой людей.

АСУ можно классифицировать по признакам назначения, ранга, характера действия, сложности и т. д.:

• по назначению - движущимися объектами, диспетчерские, организационные, предприятия, энергетическими установками, технологическими процессами и т. д.;
• по рангу (уровню управления) - локальные (в рамках одной организации), региональные, отраслевые, межотраслевые, республиканские, общегосударственные и международные;
• по характеру действия - непрерывные и дискретные;
• по сложности - малые, средние, большие.

В нашей стране действуют тысячи АСУ во всех отраслях экономики, культуры, образования, медицины.

Эффективно работает и совершенствуется, например, АСУ «Экспресс» - система обслуживания пассажиров и управления перевозками на железнодорожном транспорте. Эта АСУ представляет собой комплекс технических, программных, информационных, технологических и административных средств. Система базируется на ЭВМ единой серии, на единой международной нумерации пассажирских станций и на единой нумерации поездов. Система продажи билетов включает примерно 17 тысяч касс и 10 вычислительных центров (ВЦ). ВЦ имеют машинные вычислительные системы, устройства связи и коммутации (телеобработки). Билетные кассиры с помощью периферийной аппаратуры на своих автоматизированных рабочих местах (АРМ) могут выполнять различные операции по обслуживанию пассажиров.

АСУ «Сирена» - система обслуживания пассажиров Аэрофлота. Она предназначена для резервирования и учета мест на авиалайнерах, продажи билетов и выдачи информации о работе Аэрофлота в крупных городах. Система базируется на больших ЭВМ, взаимодействующих с большим количеством АРМ в пунктах продажи билетов на самолеты. Базы данных «Сирены» хранят годовое расписание авиарейсов, связывающих столицы СНГ и крупных городов России, данные о стоимости перевозок, о наличии свободных мест на каждый авиарейс и другую информацию. Обеспечивается актуализация баз данных.

АСУ «Аврора» введена в действие для обслуживания пассажиров международных линий. Она по многим функциям подобна АСУ «Сирена».

Управление связано с обменом информацией между элементами системы, а также системы с окружающей средой.

Здесь следует отметить, что в системах организационного управления выделяют экономическую информацию , связанную с управлением людьми, и техническую информацию , связанную с управлением техническими объектами.

Экономическая информация представляет собой совокупность различных сведений экономического характера, которые можно фиксировать, передавать обрабатывать, хранить и использовать в процессе планирования, учета, контроля, анализа.

Экономическая информация включает сведения о трудовых, материальных и денежных ресурсах и состоянии объекта управления на определенный момент времени.

Экономическая информация характеризуется большим объемом, многократным использованием, обновлением и преобразованием, большим числом логических операций и относительно несложных математических расчетов для получения многих видов результативной информации.

Теперь мы последовательно переходим к определению понятия «автоматизированная информационная система» основной частью, которой является автоматизированная информационная технология.

Автоматизированная информационная система представляет собой совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных средств и специалистов , предназначенную для обработки информации и принятия управленческих решений.

Таким образом, автоматизированная информационная система есть в терминологии советских ГОСТов – автоматизированная система управления (АСУ) (далее для краткости – автоматизированная системы).

Как мы уже отмечали ранее, создание автоматизированных систем способствует повышению эффективности производства экономического объекта и обеспечивает качество управления. Наибольшая эффективность АСУ достигается при оптимизации планов работы предприятий, быстрой выработке оперативных решений, четком маневрировании материальными и финансовыми ресурсами и т.д.

Поэтому процесс управления в условиях функционирования АСУ основывается на экономико-математических моделях, которые более или менее адекватно отражают свойства объекта управления.

Контрольные вопросы к разделу 1.1

1. Что такое информация, автоматизация, система?
2. Что понимается под совокупностью элементов, их взаимосвязанностью?
3. Что такое локализация системы и ее организованная сложность?
4. В чем заключается разница между информационной системой и информационной технологией?
5. Каково определение автоматизированной информационной системы?
6. На какие группы можно разделить автоматизированные информационные системы?
7. Какие системы можно отнести к каждой группе АИС?