Билет_3_4. 1. Содержание аспекта анализа данных и предоставления результатов анализа пользователям
 Скачать 0.72 Mb.
|
|
Билет 3 1. Содержание аспекта анализа данных и предоставления результатов анализа пользователям. Аспект проблемы анализа имеет два направления — оперативный анализ данных On-Line Analytical Processing — OLAP. Основной задачей OLAP-анализа является быстрое (в пределах секунд) извлечение необходимой аналитику информации. Интеллектуальный анализ информации —Data mining. Предназначен для фундаментального исследования проблем в той или иной предметной области. Требования по времени менее жестки, но используются более сложные методики. Ставятся, как правило, задачи и получают результаты стратегического значения. При решении сложных задач в режиме Data mining приходится использовать весьма мощные специальные программные средства. Как правило, все инструментальные средства, предназначенные для автоматизации аналитических работ, приспособлены для обработки многомерных массивов информации; имеют также возможность импорта/экспорта данных в другие операционные среды, развитые средства визуального двумерного (2D) и трехмерного (3D) представления информации. Представление результатов интеллектуального анализа помимо традиционных представлений возможно также в виде графических структур выявленных связей и ассоциаций. 2. Классификация средств выполнения анализа с помощью ИТ. ПОДХОДЫ К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИЗА СРЕДСТВАМИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ (IT-АНАЛИЗА). 1. Типы многомерных OLAP-cистем. 2. Задачи и содержание оперативного (OLAP) анализа. 3. Интеллектуальный анализ данных Data mining. Информация, извлекаемая из информационных хранилищ и предоставляемая её конечным потребителям независимо от архитектуры ИХ, способов представления в базах данных, должна отвечать предъявляемым требованиям по форме представления, содержанию, своевременности, достоверности, воспринимаемости и т.д. Применяемые методы анализа должны обеспечивать необходимое содержание и достоверность предоставляемой пользователям информации. Различают два вида информационно-аналитических систем по режиму и темпу анализа: -статические - имеют заранее разработанный сценарий обработки данных при весьма ограниченных возможностях вариаций запросов - так называемые информационные системы руководителя (Exequtive Information system EIS); -динамические - обеспечивают обработку нерегламентированных запросов и гибкую систему подготовки отчётов. Статические ИАС при всей кажущейся простоте и соответственно привлекательности для ЛПР имеют ограниченные возможности по информационной поддержке принятия решений. Зачастую полученная в отчётах информация порождает вытекающие из её содержания вопросы, на которые в допустимое время ответ не может быть получен. Динамические ИАС предназначены для обработки незапланированных заранее, неожиданных (ad hoc) запросов. Пользователи системы работают с такой ИАС в интерактивном режиме. Обрабатывается серия непредусмотренных заранее запросов, которые возникают в ходе полготовки и принятия решения. Заранее может быть подготовлена некоторая цепочка действий или сценарий, который может корректироваться. Поддержка принятия управленческих решений осуществляется в следующих режимах или базовых сферах (28): -сфера детализированных данных; -сфера агрегированных показателей; -сфера закономерностей. В сфере детализированных данных подсистемы ИАС или автономные ИС нацелены на поиск данных. Эту задачу отлично выполняют реляционные СУБД. В качестве языка манипулирования данными, ставшего стандартным, используется, как правило, SQL. Для поиска детализированной информации используются информационно-поисковые системы, которые могут работать как с операционными, локальными или региональными базами и хранилищами данных, так и совместно с центральным ИХ. Сфера агрегированных показателей отличается агрегацией данных, оперативной аналитической обработкой, многомерным представлением в виде гиперкубов, многомерным анализом. В этой сфере используются специальные многомерные СУБД. Допустимо использование реляционных представлений данных. При правильном применении реляционных СУБД, как показано выше, показатели эффективности ИАС сопоставимы со специализированными многомерными. Агрегированные массивы при реляционном подходе представлены в виде описанных выше схем: “звезды” и других. Агрегация может производиться также "на лету" при обработке запроса. Анализ детализированных данных и агрегированных показателей относится к оперативному или OLAP-анализу. Сфера закономерностей связана или основана на интеллектуальной обработке данных. Главной задачей здесь является выявление закономерностей в исследуемых процессах, взаимосвязей и взаимовлияния различных факторов, поиск крупных "непривычных" отклонений, прогноз хода различных существенных процессов. Эта сфера относится к интеллектуальному анализу (Data mining). Оперативный анализ – это функция ИАС, обеспечивающая быстрый, в соответствии с правилами FASMI, доступ к любой необходимой информации, содержащейся в ИХ или, точнее в факт-таблице, представляемой также в виде многомерного куба (на практике трёхмерного). Извлечение информации, как правило, сопровождается обработкой её по несложным алгоритмам, как то: производится суммаризация, определение процентов от заданных величин, получение относительных показателей, вычисление величин с заданными коэффициентами и другие действия над данными на разных уровнях детализации. Анализ производится с данными, представленными в виде электронных таблиц, над которыми предоставляется возможность оперативно производить различные более сложные вычисления. Примерами такого рода целей OLAP-анализа могут быть. Определение суммарных издержек на производство всей совокупности изделий предприятия в течение заданного периода, начиная с большого периода времени (года). Последующими этапами анализа могут быть – получение данных по этому показателю по каждому изделию за более короткие промежутки времени (полугодие, квартал, месяц) и т.д. Затем можно выявить наиболее затратные процессы, места их возникновения. Список задач можно продолжить. В сбытовой сфере, к примеру, можно изучать объёмы продаж, их динамику, привязку их к регионам, а также получать другие интересующие аналитика или ЛПР сведения. Извлечение необходимой информации для построения отчётов производится путём использования ряда процедур. К ним относятся: - сечение или срез (slice and dice) - извлечение данных из факт-таблицы по каким-либо определённым значениям одного или нескольких измерений, например из гиперкуба (факт-таблицы), содержащей сведения об издержках, в отчёт (раздел отчёта) помещают данные только по какому-либо одному виду или группе издержек; - поворот, под которым понимают изменение координат, их порядка или добавление измерений; эта процедура обеспечивает замену в готовом отчёте “Издержки”, к примеру, аргумента - время на регионы или центры затрат; если рассматривалась взаимозависимость “возраст - семейное положение” то можно в качестве аргумента брать любое из этих измерений и менять их местами; - свёртка (drill up) - агрегируются данные по заданным признакам и алгоритмам; можно группировать необходимые данные, содержащиеся в ИХ в детальном виде, так при занесении сведений в операционную БД ежесуточно в ИХ их можно передавать в агрегированном виде – еженедельно или ежемесячно, соответственно агрегированные данные можно помещать в отчёты; - развёртка или раскрытие (roll up) – процедура, обратная свёртке, данные детализируются, например группы товаров представляются по конкретным товарам, более крупные временные периоды разбиваются на мелкие и т.д. - создание кросс-таблиц - то-есть совмещение данных из разных таблиц по заданным признакам; например создаётся отчёт, в котором сводятся данные об издержках и выручке по одним и тем же изделиям и временным периодам; - проекция - конструирование отчётов, являющихся подмножествами из множества единичных реквизитов или атрибутов, содержащихся в операционных базах или в ИХ; (См. также п.2.3.) - построение трендов – зависимость числовых или качественных значений показателя от тех или иных параметров, времени, технологии и т.д. Инструменты OLAP –систем обеспечивают возможность сортировки и выборки данных по заданным условиям. Могут задаваться различные качественные и количественные условия. Последующим этапом анализа является интеллектуальный анализ данных. В англоязычных источниках получивший название Data mining, иногда переводят как – добыча знаний. Главным предназначением технологий интеллектуального анализа данных является извлечение и представление знаний из накопленной в базах данных, информационных хранилищах и других источниках информации. При наличии большого количества определений понятия “Знания” здесь мы подразумеваем под ними зависимости и взаимосвязи, скрытые закономерности. Извлечение и представление знаний или познание скрытых связей и закономерностей в совокупностях данных различного объёма представляет собой проблему и для любых объёмов данных, когда связи между явлениями, процессами, фактами выражены неявно и неизвестны закономерности, согласно которым протекают процессы, происходят те или иные явления, события и факты. Основными задачами интеллектуального анализа (2) являются: - выявление взаимозависимостей, причинно-следственных связей, ассоциаций и аналогий, определение значений факторов времени, локализация событий или явлений по месту; - классификация событий и ситуаций, определение профилей различных факторов; - прогнозирование хода процессов, событий. Для выполнения интеллектуального анализа используются все достижения математической науки и информационных технологий. В первую очередь используются методы линейной алгебры, классического математического анализа, дискретной математики, многомерного статистического анализа. В свою очередь многомерный статистический анализ делится на: факторный, дисперсионный, регрессионный, корреляционный, кластерный анализ. Эти методы позволяют решать многочисленные задачи в области экономики, менеджмента, юриспруденции, которые являются составной частью аналитической подготовки принятия решений. Помимо перечисленных выше методов, ставших традиционными, всё более широкое применение находят специфические методы интеллектуального анализа, происходящие из смежных областей информационных технологий (IT-систем) и получившие в них дальнейшее развитие, – интеллектуальные информационные системы. К ним относятся методы искусственного интеллекта и систем подготовки принятия решений (пересекаются с информационно-аналитическими системами). К специфическим методам интеллектуального анализа относятся: - методы нечёткой логики; - классификационные и регрессионные деревья решений; - нейронные сети; - генетические алгоритмы; - байесовское обучение и кластеризация. Эти методы стали весьма широко и эффективно применяться в связи с бурным развитием в последнее десятилетие XX века самих методик и соответствующих инструментальных средств. Они находят применение в тех ситуациях, когда обычные методы анализа трудно или невозможно применить из-за отсутствия сведений о характере или закономерностях исследуемых процессов, взаимозависимостях явлений, фактов, о поведении объектов и систем из различных предметных областей, в том числе в социальной и экономической. С помощью этих методов при отсутствии априорной информации об объектах и их поведении и значительной её неполноте решаются следующие задачи: -выделение в данных групп сходных по некоторым признакам записей; -нахождение и аппроксимация зависимостей, связывающих анализируемые параметры или события; -поиск наиболее значимых параметров данной проблеме (задаче); -выявление данных, характеризующих значительные или существенные отклонения от сложившихся ранее закономерностей (анализ отклонений); -прогнозирование развития объектов, систем, процессов на основе хранящейся ретроспективной информации или с использованием принципов обучения на известных примерах и другие задачи. Решение перечисленных задач может осуществляться каким-либо из перечисленных выше методов или комплексно для получения наиболее адекватного решения. Средствами ИАС обеспечивается также оценка полученных результатов анализа и моделирования, в том числе оценка точности и устойчивости результатов, верификация моделей на тестовых наборах данных. Наиболее развитые ИАС, такие как SAS, Oracle обеспечивают представление добытых в результате анализа данных в виде моделей различного рода. Специальные процедуры и языковые средства дают возможность построения моделей автоматически на основе анализа имеющихся данных об исследуемых объектах. Развитые средства data mining имеют графические средства анализа в виде графических конструкторов моделей, развитых средств отображения результатов, в том числе 3-D. Билет 4 1. Состав информационных технологий и информационных систем на предприятии и из внешней среды – источников данных для сосредоточения в информационном хранилище или непосредственно для анализа. Современные информационные системы (ИС) предназначены для повышения эффективности управления бизнес - систем с помощью информационных технологий подготовки и принятия управленческих решений. 1. Структура информационной системыМожно выделить базовые компоненты компьютерной информационной системы (ИС) (рис. 1. 1):
Каждый базовый компонент ИС является самостоятельной системой, имеет определенную структуру построения и цели функционирования. Рис. 1.1. Структура ИС предприятия 2. Информационные технологии  Информационные технологии определяют способы, методы и средства сбора, регистрации, передачи, хранения, обработки и выдачи (распространения или публикации) информации в ИС. Информационные технологии отвечают на вопрос "как, при помощи чего?". Технологический процесс обработки информации ИС состоит из отдельных операций, реализуемых с использованием комплекса технических и программных средств. Комплекс технических и программных средств постоянно расширяется, что обусловлено развитием ИС в сторону применения различных информационных сред, включая мультимедиа. Программное обеспечение информационных технологий неоднородно, часть программных средств относится к базовому программному обеспечению, без которого невозможна работа технических средств, другая часть к прикладному программному обеспечению. На рис. 1.2 приведена классификация программных средств ИС.  Рис. 1.2. Классификация программных средств ИС К базовому программному обеспечению, первую очередь, относятся операционные системы для локальных компьютеров, сетевые операционные системы, управляющие работой серверов и сетью. Тип операционной системы учитывает процессор компьютера, масштабы компьютерных сетей. К наиболее популярным операционным системам в мире относятся: операционная система Windows (95/98/NT/2000), Unix, Solaris, OS/2, Linux и др. Другая часть базового программного обеспечения относится к сервисным средствам, используемым для расширения функций операционной системы, обеспечения надежной работы технических средств и выполнения процедур обслуживания информационной системы и ее компонентов:
К числу наиболее популярных в настоящее время антивирусных программ относятся: DrWeb, AVP (антивирус Касперского), Norton Antivirus и другие. Архиваторы обеспечивают компактное представление файлов и дисков для целей передачи данных на другие компьютеры, создания страховых копий. Наиболее популярны архиваторы: WinZip, WinRAR, WinARJ. Утилиты делятся по объектам: тестирование функциональных блоков компьютера, обслуживание машинных носителей, обслуживание файловой системы, администрирование компьютерных сетей. К числу наиболее популярных утилит относятся: SiSoft Sandra for Windows, Norton Utilities,Quarterdeck WinProbe/Manifest и другие. Информационные технологии используют программное обеспечение общего назначения, не зависящее от типа ИС и содержания обрабатываемой информации. В первую очередь, это офисные программы, включающие:
Технические средства для информационных технологий ИС делятся на классы: 2. Понятие и структура информационного пространства. Понятие информационного пространства Современное значение понятия "единое информационное пространство" (инфосфера) сложилось в результате эволюции концептуальной схемы различия в совокупном геополитическом пространстве областей, имеющих свойства и позволяют рассматривать их как самостоятельные пространства со своими границами, структурой, ресурсами и особенностями взаимодействия субъектов деятельности, которые включают информационное обеспечение. При этом существенно меняется содержание таких процессов, как взаимодействие в процессе совместной деятельности, конкуренция. Особенно заметной становится конкуренция вследствие борьбы за достижение информационного превосходства, за обладание развитым информационным ресурсом, открывающим лучшие возможности контроля над информационным ресурсом противника. Информационная сфера - совокупность информации, информационной инфраструктуры, субъектов, осуществляющих сбор, формирование, распространение и использование информации, а также системы регулирования соответствующих общественных отношений. Информационная сфера - совокупность отношений, возникающие при: формировании и использовании информационных ресурсов на основе создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и предоставления потребителю документированной информации; создании и использовании информационных технологий и средств их обеспечения; защите информации, прав субъектов, участвующих в информационных процессах и информатизации. Информационная сфера является системообразующим фактором постиндустриального общества, активно влияет на состояние экономической, политической, оборонной и других составляющих национальной безопасности. Онтология ЗАБЬЕШЬ может быть поданному через всю совокупность объектов, вступающих в информационной взаимодействия, и технологий и систем этой взамодії. Информационное пространство является динамичной средой. Физические объекты, как правило, имеют четко определенные физические границы, которые могут достигать временной информационной преимущества, а пространство является структурированным и гетерогенным, защищенным и универсальным. Структура информационного пространства Основными структурными составляющими информационного пространства являются информационные поля и информационные потоки. Информационное поле - это совокупность всей сосредоточенной в О информации, безотносительно ее формы и состояния, что находится в отрыве как от объекта отражения, так и от субъекта восприятия. Движение информации в информационном поле осуществляется с помощью физической связи между получателем и источником информации, что материализуется в информационном потоке. Информационный поток - совокупность информации, которая перемещается в информационном пространстве через каналы коммуникации. Информационные потоки могут протекать как внутри отдельных інфосфер, так и между ними, в зависимости от наличия каналов коммуникации. Организационный аспект структуры информационного пространства составляют множества баз данных и банков данных, хранилищ данных, технологий их ведения и использования, информационных систем, сетей, приложений, организационных структур, функционирующих на основе определенных принципов и по установленным правилам, обеспечивающих информационное взаимодействие объектов. В состав технологических и организационных компонентов информационного пространства относят информационную инфраструктуру - среда, обеспечивающая возможность сбора, передачи, хранения, автоматизированной обработки и распространения информации в обществе. Информационная инфраструктура общества образуется совокупностью: информационных и телекоммуникационных систем и сетей связи, индустрии средств информатизации, телекоммуникации и связи; систем формирования и обеспечения сохранности информационных ресурсов; системы обеспечения доступа к информационно-телекоммуникационных систем, сетей связи и информационных ресурсов; индустрии информации и рынка информационных услуг; системы подготовки кадров, проведения научных исследований; алгоритмов и программных средств, обеспечивающих функционирование программно-аппаратных платформ и т. п. Информационное пространство общества характеризуется уникальными субъектами и сообществами, не имеющими прямых аналогов в других пространствах, среди которых можно назвать виртуальное сообщество, сетевую организацию, виртуальное предприятие. Информационное пространство благодаря отсутствию границ и своей виртуальности является интеграционным механизмом организационных структур в планетарном масштабе. Основными функциями, которые сейчас выполняет информационное пространство, являются: интегрирующая - объединяет в единое пространственно-коммуникативную и социокультурную среду различные виды экономической деятельности; коммуникативная - создается особая среда трансграничного, интерактивной и мобильной коммуникации различных субъектов экономической деятельности, в рамках которой они осуществляют информационный обмен; актуалізуюча - в информационном пространстве осуществляется актуализация интересов различных субъектов экономической деятельности путем реализации ими информационной политики; геополитическая - формируются собственные ресурсы и меняется значимость традиционных ресурсов, создавая новую среду геополитических отношений и конкуренции; социальная - информационное пространство трансформирует общество и изменяет характер и содержание социально-экономических отношений во всех сферах: политике, культуре, науке, религии и т.д. Быстрый рост объемов информационных ресурсов человечества и появление новейших технологий вызывают коренные изменения в деятельности предприятий и их бизнес-процессов. Более приоритетным становится нематериальное производство, наука, образование, что способствует развитию промышленности на основе компьютеризации, информатизации, автоматизации всех циклов производства. ИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО КАК СРЕДА АНАЛИЗА– – – 1. Понятие информационного пространства. 2. Структура информационного пространства. 3. Элементы структуры информационного пространства. Понятие показателя. 4. Пространственная интерпретация понятия показатель. Деятельность предприятия, другого объекта или системы отображается в информационном пространстве. Подготовка принятия решений и, соответственно, анализ происходят в этом пространстве как в среде – с одной стороны и, с другой стороны, производятся операции с элементами структуры этого пространства и сопряженных с ним информационных пространств. Аналитик и другие лица, связанные с информационными процессами, используют в своей работе понятия, определяющие сущность, структуру, элементы информационного пространства, особенно при использовании современных информационных технологий. 2.1. Понятие информационного пространства Предприятие, корпорация, любой хозяйственный комплекс является системой. Систему можно представить с одной стороны объектом как единым целым, с другой стороны как совокупность (множество) связанных между собой и взаимодействующих составных частей – объектов, но меньшего масштаба. Информационное отображение физических объектов или процессов называют информационным объектом. (16). Совокупность информационных объектов, информационно отображающих свойства системы и протекающие в ней процессы, называют информационным пространством. (4) Оно состоит из различных квантов или массивов данных в виде разного рода письменных (знаковых) и фиксированных на носителях информации кодограмм, буквенно-цифровых на естественном языке, устных и визуальных сообщений. Все виды сообщений предоставляются непосредственно потребителям информации или передаются по каналам связи, могут быть сохранены в различном виде с помощью современных технических средств и по мере необходимости воспроизводиться. Подавляющая часть сообщений, как правило, «загружается» в информационную систему и становится основой ее информационного обеспечения. Сочетание знаковых, звуковых (аудио) и образных видимых, в том числе с анимацией, сообщений (визуальных) называют мультимедийными сообщениями. Такого рода сообщения получили в последние годы широкое распространение в связи с высокой эффективностью восприятия и широким внедрением поддерживающих такие сообщения средств на практике и в состав информационных систем соответственно. Сообщения могут содержать оперативную информацию о технологических процессах, хозяйственных операциях; могут быть представлены в виде экономической, технической, организационно-распорядительной, отчетной документации и т.д. – – – Характерным свойством информационного пространства является его структурированность. Это означает, выделены его элементы, установлены связи между ними, введены обозначения, элементы и связи упорядочены. Свойство структурированности в разИНФОРМАЦИОННОЕ ПРОСТРАНСТВО КАК СРЕДА АНАЛИЗА ных видах информационных пространств может быть выражено в разной степени. Высокий уровень обеспечивает возможность представления информации в виде документов и манипулирования данными с помощью программно-технических средств информационных систем. Хотяшов Э.Н. и Королев М.А. различает пять степеней структурированности ИП: • неструктурированное ИП (НИП); • слабо структурированное (ССИП); • структурированное (СИП); • формализованно-структурированное (ФСИП); • машинно-структурированное (МСИП). Рассмотрим подробнее признаки степеней структурированности. НИП – признаки структуризации крайне редки, примером служит человеческая речь, передача сообщений в животном мире от особи к особи. ССИП – компоненты структуризации не имеют законченного вида, это естественный письменный язык, где признаками структуризации являются грамматические правила, которые зачастую неоднозначны, противоречивы, имеют исключения, недостаточно строги и т.д. СИП отличается преобладанием структурированных компонентов, внедрено кодирование, информация документируется; это информация, подготовленная к «загрузке» в информационную систему. ФСИП – имеются такие спецификации информационных объектов и их взаимосвязей, которые содержат алгоритмы получения любых значений элементов данных; обеспечиваются операции по управлению данными, возможны реорганизация и оптимизация структуры ЭИС, а также алгоритмов обработки информации. МСИП – представлены в формализованном виде все информационные объекты и их взаимосвязи, процессы преобразования информации описаны на языках программирования, обеспечивается взаимодействие пользователя и ЭИС на естественном или близком к естественному языке или по предельно упрощенным правилам. 2.3. Элементы структуры информационного пространства. Понятие показателя В качестве элементов структуры информационного пространства выступают единицы информации. Это понятие, которое рассматривается в теории экономических информационных систем (ЭИС), выражает сущностное или смысловое наполнение элемента ИП. Под единицей информации (3) понимают «набор символов, которому придается определенный смысл». Рассматривается система единиц информации, которая имеет довольно сложную иерархическую структуру. Выделяют несколько уровней единиц информации в зависимости от смыслового (семантического) значения, его наполненности. По возрастанию содержательности понятия определены следующие единицы информации: реквизит и составная единица информации (СЕИ), которая включает в себя такие единицы как показатель и база данных. Элементарной единицей информации нижнего уровня является реквизит. Это информационное отображение свойства объекта, какого-либо процесса или явления. Сообщения состоят из определений свойств объектов, предметов, явлений, складывающихся некоторым образом из соответствующих реквизитов. Следует заметить, что синонимом понятия реквизит является атрибут, широко используемый в литературе по базам данных термин. |