Информационная система. Понятие и виды
 Скачать 214 Kb.
|
|
Информационная система. Понятие и виды СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 10 1. Сущность и виды информационных систем 13 Информационная система (ИС) — это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего — какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации. 13 Информационной системой (или информационно-вычислительной системой) называют совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации накопления и обработки информации. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю. 13 Между потребителем и собственно информационной системой может быть установлена обратная связь. В этом случае информационная система называется замкнутой. Канал обратной связи необходим, когда нужно учесть реакцию потребителя на полученную информацию. 13 Информационная система состоит из баз данных, в которых накапливается информация, источника информации, аппаратной части ИС, программной части ИС, потребителя информации. 13 По мнению одних авторов, ИС включает в себя персонал, её эксплуатирующий, по мнению других — нет. 13 Состав информационных систем: Данные, Информация, Знания, Базы данных, База знаний, программное обеспечение, экспертные системы, локальные сети, защита информации, информационная безопасность . 13 Классификация информационных систем по степени автоматизации: 13 -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 ИС. 13 -Автоматизированные информационные системы (АИС) — наиболее популярный класс ИС. Предполагают участие в процессе накопления, обработки информации баз данных, программного обеспечения, людей и технических средств. 14 Автоматические информационные системы выполняют все операции по переработке информации без участия человека, различные роботы. Примером автоматических информационных систем являются некоторые поисковые машины Интернет, например Google, где сбор информации о сайтах осуществляется автоматически поисковым роботом и человеческий фактор не влияет на ранжирование результатов поиска. 14 Обычно термином ИС в наше время называют автоматизированные информационные системы. 14 Классификация информационных систем по характеру использования информации: 14 -Информационно-поисковые системы — система для накопления, обработки, поиска и выдачи интересующей пользователя информации. 14 -Информационно-аналитические системы — класс информационных систем, предназначенных для аналитической обработки данных с использованием баз знаний и экспертных систем. 14 -Информационно-решающие системы — системы, осуществляющие накопление, обработку и переработку информации с использованием прикладного программного обеспечения. 14 -управляющие информационные системы с использованием баз данных и прикладных пакетов программ. 14 -советующие экспертные информационные системы, использующие прикладные базы знаний, 14 -Ситуационные центры (информационно-аналитические комплексы) 14 Классификация информационных систем по архитектуре: 14 -Локальные ИС (работающие на одном электронном устройстве, не взаимодействующем с сервером или другими устройствами) 15 -Клиент-серверные ИС (работающие в локальной или глобальной сети с единым сервером) 15 -Распределенные ИС (децентрализованные системы в гетерогенной многосерверной сети) 15 Классификация информационных систем по сфере применения: 15 -Информационные системы организационного управления — обеспечение автоматизации функций управленческого персонала. 15 -Информационные системы управления техническими процессами — обеспечение управления механизмами, технологическими режимами на автоматизированном производстве. 15 -Автоматизированные системы научных исследований — программно-аппаратные комплексы, предназначенные для научных исследований и испытаний. 15 -Информационные системы автоматизированного проектирования — программно-технические системы, предназначенные для выполнения проектных работ с применением математических методов. 15 -Автоматизированные обучающие системы — комплексы программно-технических, учебно-методической литературы и электронные учебники, обеспечивающих учебную деятельность. 15 -Интегрированные информационные системы — обеспечение автоматизации большинства функций предприятия. 15 -Экономическая информационная система — обеспечение автоматизации сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления. 15 Классификация информационных систем по признаку структурированности решаемых задач. Модельные информационные системы позволяют установить диалог с моделью в процессе ее исследования (предоставляя при этом недостающую для принятия решения информацию), а также обеспечивает широкий спектр математических, статистических, финансовых и других моделей, использование которых облегчает выработку стратегии и объективную оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем. 16 Использование экспертных информационных систем связано с обработкой знаний для выработки и оценки возможных альтернатив принятия решения пользователем. Реализуется на двух уровнях: 16 Первый уровень (концепция «типового набора альтернатив») — сведение проблемных ситуаций к некоторым однородным классам решений. Экспертная поддержка на этом уровне реализуется созданием информационного фонда хранения и анализа типовых альтернатив. Второй уровень — генерация альтернативы на основе правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив, используя базу имеющихся в информационном фонде данных. 16 Экспертные системы представляют совокупность фактов, сведений и данных с системой правил логического вывода информации на основании логической модели баз данных и баз знаний. Базы данных содержат совокупность конкретных данных, а базы знаний — совокупность конкретных и обобщенных сведений в рамках логической модели базы знаний . 16 2. Свойства информационных систем 17 Все информационные системы имеют следующие общие свойства. 17 1. Информация каждой конкретной ИС содержится в (или на) конкретном носителе и определяет свойства этого носителя. В свою очередь свойства носителя определяют форму проявления (представления) информации. 17 Так информация элементарной ИС содержится в устройстве элементарных объектов микромира. Это субэлементарный уровень взаимодействия. 17 Информация химической ИС содержится в устройстве атомов химических веществ и структуре химических соединений. Можно считать, что она образуется на элементарном и пространственно-временном уровне. 17 Информация генетической ИС содержится в устройстве биологических молекул, биологических кодах, геномах и т.п., т.е. она как бы закодирована в структурах молекулярного уровня, образованных атомами химических веществ. 17 Информация компьютерной ИС содержится в устройстве микросхем, записана на лазерных и магнитных дисках и пленках, она содержится в порядке пространственного соединения и временного взаимодействия элементов компьютера, т.е. содержится на макромолекулярном и объектном уровне.: 17 Информация письменной ИС содержится в форме знаков, пространственных фигур особой формы, ассоциативно связанных с системой звуков и понятий, которые тоже ассоциативно связаны с объектами окружающей среды, т.е. образуется на ассоциативном и макромолекулярном "объектно-предметном" уровне. 17 Информация звуковой ИС содержится в частотной и амплитудной модуляции механических волн, т.е. закодирована на волновом уровне. 17 2. Информационные системы являются квантовыми образованиями. 17 Квантами информационных систем можно назвать их первичные элементы, которые в свою очередь созданы из элементов старших информационных систем. Квант одной информационной системы обычно не может быть создан из других квантов своей же информационной системы или ее объектов. Взаимодействие разных квантов одной ИС друг с другом может дать только иной информационный объект этой же ИС. 18 3. Из квантов информационных систем образуются объекты информационных систем. 18 Свойства квантов ИС полностью определяют свойства объектов ИС. А свойства объектов ИС полностью определяют свойства самих ИС. 18 4. Все виды информационных объектов всех форм информации могут быть при определенных условиях: 18 -уничтожены путем разложения на кванты; 18 При ассоциативной взаимосвязи объекты одной ИС не могут взаимодействовать с объектами другой ИС без прямых и обратных преобразований, осуществляемых с помощью дополнительной (третьей) ИС. Для информационных систем как бы не существуют не взаимодействующие с ними объекты других (и даже родственных) информационных систем. Объект а1 системы А, не взаимодействующий с объектом а2 этой же системы, может рассматриваться как объект, находящийся в неактивном (или пассивном) состоянии по отношению к объекту а2, даже если в это время объекты взаимодействуют с другими объектами этой системы. В большинстве случаев верно и обратное утверждение. Следовательно, не взаимодействующие объекты существуют друг для друга в формальной (пассивной) форме . 19 6. О преобразовании информации в виде объектов одной ИС в объекты другой ИС. 19 Свойства информации в большинстве случаев позволяют преобразовывать один вид информации в другой (или отображать объекты одной ИС с помощью объектов другой ИС). Для такого преобразования необходимо иметь информацию о принципах кодирования (построения) преобразовываемых информационных систем. 19 7. Виды информации 19 Информацию, которая отражается любой ИС можно условно разделить на три вида: 19 Кодовая (программная) информация - методы изменения состояния квантов отображающей ИС и построения её объектов. 19 База понятий - набор объектов одной ИС ассоциативно связанных с объектами другой ИС (для ассоциативно связанных ИС). База понятий содержится в памяти ассоциата, использующего две ассоциативно связанные ИС. 20 Объектная информация - набор данных о конкретных объектах различных ИС, выраженный с помощью объектов отображающей ИС. 20 Понятия отличаются от данных большей общностью определений и минимальной степенью конкретизации. Вообще деление информации на 3 вида весьма условно, т.к. все эти виды взаимопересекаются. 20 8. Энергетические процессы при отображении и взаимодействии информационных систем. 20 При отображении или взаимодействии информационных систем затрачивается или выделяется "энергия" в виде критерия "ценности" вновь образованной информации для данного вида информационного пространства. Например, произведение науки или культуры может иметь большую ценность, чем случайный набор слов такого же объема. Комбинация молекул в виде аденозинтрифосфорной кислоты при определенных условиях и в определенные моменты времени может обладать большей "ценностью" для клеток (объектов этого пространства), чем совокупность тех же молекул в том же количестве, но соединенных друг с другом в пространстве другим образом, или совокупность тех же молекул АТФ в том же виде, но в другой момент времени (дорога ложка к обеду). 20 Следовательно, объекты информационных систем могут взаимодействовать между собой, образуя новую информацию с новым значением критерия внутренней ценности - "энергией". 20 9. О возможной замкнутости иерархической структуры информационных систем. 21 Информационные системы неравноправны, так как обладают различной "силой" и приоритетом, т.е. они иерархичны. Например, могут быть родительские и дочерние ИС, возникшие из элементов родительских ИС. Так генетическая ИС является дочерней по отношению к химической и элементарной и т.д. 21 Все множество информационных систем отображает объекты, созданные другими ИС, с помощью образов-изображений, создаваемых из собственных объектов. Кроме того, информационные системы способны создавать и отображать собственные объекты, т.е. объекты, созданные из квантов данной ИС. 21 Так объекты письменной и компьютерной ИС созданы с помощью объектов биологической ИС - людей. А объекты биологического пространства в свою очередь созданы за счет взаимодействия объектов химической и элементарной ИС. 21 Следуя принципам аналогии и цикличности (замкнутости) всех временных процессов, которые имеют место в нашей Вселенной, можно предположить, что объекты нашей элементарной информационной системы созданы объектами какой-то предшествующей праинформационной системы, созданной в свою очередь объектами прабиологической или пракомпьютерной ИС - нашими разумными предшественниками. Таким образом, идея Бога вполне логична и первые слова Библии "Вначале было слово" имеют глубочайший смысл. Идея того, что наш мир создан для нас по нашему образу и подобию - стара как мир и, очень возможно, верна.: 21 Это свойство информационных систем определяет высокоэффективный метод 22 10.Информационные системы имеют собственное время. 22 Объекты информационных систем (ОИС) могут находиться в активном и пассивном состоянии. 22 В активном состоянии объекты ИС взаимодействуют между собой, например, объекты элементарной ИС, генетической ИС, компьютерной ИС (программы). 22 Взаимодействие объектов ИС приводит к их изменению. Последовательность изменений информационных систем порождает собственное время каждой ИС. 22 11. Информационные системы образуют собственное пространство. 22 Любая информационная система может быть охарактеризована количеством объектов этой ИС. Совокупность объектов одной информационной системы образует пространство этой ИС. Часть пространства информационной системы, занимаемого каким либо объектом этой ИС, можно определить как объем этого объекта. 22 12. Информационный механизм взаимодействия и преобразования ИС. 22 Если информационная система активна - то она осуществляет активное взаимодействие с окружающей ее первичной информационной системой путем отображения ее. При этом все компоненты этой информационной системы отображаются на соответствующие (или близкие) компоненты родительской информационной системы. 22 Информационное взаимодействие систем при их взаимном отображении осуществляется по законам информационного взаимодействия, которые будут рассмотрены в следующих разделах. 22 13. Иерархичность отображения ИС. 23 Если множество информационных систем иерархично, то младшие информационные системы должны быть не только построены из объектов старших информационных систем, но и в своем устройстве они должны отображать устройство квантов и объектов старших ИС. Следовательно, изучая свойства более доступных ИС, и понимая тот факт, что эти свойства должны иметь оригинал в ИС старших иерархий, можно получить хороший инструмент исследования природы. 23 14. Свойства квантов ИС определяют все свойства ИС. 23 В свойствах квантов ИС заложены все свойства ИС. Рассмотрим, например, квант компьютерной ИС в виде бита, который может изменяться так, чтобы его значение было равно логической "1" или логическому нулю. 23 Это фундаментальное свойство квантов компьютерной ИС полностью формирует все остальные правила построения её объектов. Свойства объектов ИС, созданных из этих квантов - программ, операционных систем, языков, полностью определяют свойства макрообъектов и фактически все свойства каждой конкретной ИС.. 23 3. Основные виды обеспечения информационных систем 26 Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем. 26 Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение. Рассмотрим наиболее важные из них более подробно. 26 Организационное обеспечение. Организационное обеспечение в качестве самостоятельного вида обеспечения стали выделять как один из важнейших компонентов успешной разработки и эффективного функционирования автоматизированных информационных систем (АИС), от которого зависит взаимодействие целей и функций системы, аппарата управления и разнообразных ресурсов. 27 Основная цель организационного обеспечения - анализ существующей системы управления и разработка комплекса организационных решений, направленных на повышение ее эффективности. Оно необходимо для обеспечения взаимодействия персонала АИС как с техническими средствами, так и между собой в процессе решения задач управления. 27 В составе организационного обеспечения можно выделить: 27 1) методические материалы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы, средства, необходимые для эффективного проектирования и функционирования АИС - комплексы задач, включая типовые, типовые структуры управления, унифицированные формы документов; 27 2) общегосударственные и отраслевые классификаторы; 27 3) техническая документация, формируемая в процессе проектного обследования (техническое задание и технико-экономическое обоснование АИС), в ходе технического и рабочего проектирования (технический и рабочий проекты) и в период внедрения (документы, оформляющие поэтапную сдачу системы в эксплуатацию); 27 4) поскольку выполнение любой работы предполагает наличие исполнителей, необходим коллектив специалистов аппарата управления, осуществляющий процессы анализа данных и принятия решений, а также обработки данных, и занимающийся вопросами разработки и развития самой системы управления объектом, что и составляет четвертую группу структурной схемы организационного обеспечения. 28 Организационное обеспечение объединяет в единую систему техническое, программное и информационное обеспечение. Для общего руководства разработками создается координационный совет, функциями которого являются: утверждение методологии автоматизации управления, установление этапов создания АИС, принятие решений по вопросам, возникающим на всех этапах работы и т.п. На предприятии, для которого разрабатывается АИС, создается специализированное подразделение, основное назначение которого - обеспечить организацию работ по подготовке предприятия к внедрению системы управления, контроль за ходом разработок, участие в разработках и внедрении, сопровождение в процесс функционирования системы, развитие и совершенствование системы, участие в подготовке кадров, обучение персонала предприятия методам работы в условиях функционирования АИС. 28 При создании локальных систем обработки данных (СОД), представляющих собой собственно базы данных или их совокупности, организационное обеспечение создается и ведется администрацией системы управления базами данных. 28 Информационное обеспечение. Под информационным обеспечением в настоящее время принято понимать совокупность данных, языковых средств описания данных, программных средств обработки информационных массивов, а также процедур и методов их организации, хранения, накопления и доступа к ним, обеспечивающих выдачу всей необходимой информации в процессе решения задач, а также справочной информации. 29 При разработке информационного обеспечения решается ряд проблем. Часть этих проблем связана с необходимостью получения информации, подготовки данных для обработки на ЭВМ и оперирование с ними вне ЭВМ, другая часть - с обработкой, поиском и хранением данных. В соответствии с этим в составе информационного обеспечения можно выделить внемашинное и внутримашинное информационное обеспечение. 29 Внемашинное информационное обеспечение. Создание внемашинного информационного обеспечения предполагает определение состава объектов предметной области, их идентификацию, установление свойств объектов, отношений между ними, возникающих в процессе функционирования предприятия, формализацию данных в соответствии с требованиями машинной обработки и разработку правил представления информации в соответствующих документах. 29 Внемашинное информационное обеспечение включает: системы классификации и кодирования информации, классификаторы технико-экономической информации, системы унифицированной документации. 29 Однозначное формализованное описание всех данных, используемых при решении задач АИС, обеспечивающее автоматизацию процессов хранения, поиска, обработки и выдачи данных без искажения их смысла, осуществляется с помощью средств формализованного описания экономической информации, в состав которых входит и система общегосударственных и локальных классификаторов, с помощью которых идентифицируются материальные объекты, устанавливаются их свойства. Вопросам классификации при разработке информационного обеспечения придается большое значение. 30 1 уровень – техническое обеспечение. Это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств. 30 2 уровень – информационное обеспечение – совокупность сведений, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. Основная его часть – автоматизированные банки данных, состоящие из БД, БЗ, САПР и СУ. 30 3 уровень – программное обеспечение – совокупность машинных программ, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования. 30 4 уровень – организационно-методическое – совокупность документов, устанавливающих состав проектной организации и ее подразделений, связи между ними и их функции, совокупность документов, устанавливающих состав и правила отбора и эксплуатации средств обеспечения автоматизированного проектирования. 30 5 уровень – лингвистическое – совокупность языков проектирования, включая термины и определения, правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов. 30 6 уровень – математическое обеспечение – совокупность математических методов, математических моделей и алгоритмов проектирования. 30 7 уровень – концептуальное – совокупность универсальных мировоззренческих концепций, отражающих цели развития системы. 30 2. Категории пользователей информационных систем . Аппаратно-программные средства и их реализации 31 Пользователь информационной системы - согласно законодательству РФ - юридическое или физическое лицо, имеющее доступ к информации, содержащейся в информационной системе. 31 Предъявляемые к ИС высокие требования предполагают обязательное участие заказчика в процессе создания, внедрения и эксплуатации системы. 31 Особенно необходимым представляется предоставление заказчиком всей необходимой информации, касающейся будущей ИС. 31 Конкретизация задач и описание предметной технологии в основном должны лечь на плечи заказчика. 31 Формулирование потребительских свойств ИС – одна из обязанностей заказчика. Рассмотрим важнейшие из них: 31 - Функциональная полнота – наиболее полный список задач, поддающихся решению с помощью компьютерной технологии. 31 - Своевременность - характеризует суммарное время задержки информации, необходимой пользователю. 31 - Общий показатель надежности ИС. 31 - Адаптационные свойства системы - способность приспосабливаться к изменениям окружающего внешнего фона и внутренней среды организации. 31 Итак, непосредственное участие пользователя ИС на протяжении всего жизненного цикла системы является обязательным условием ее успешного внедрения и дальнейшего функционирования. 31 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40 Таким образом, информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели. 40 Экономическая информационная система - экономические процессы являются: - производства, распределения, обмен и потребление материальных благ. Информация об указанных процессах называется экономической информации, а управление и обработка экономической информации называется ЭИС. Для экономической информации характерны простые алгоритмы, преобладание логических операций на арифметику, табличное представление входных и выходных данных. 40 Основные функции ИС: сбор, передача, хранение информации и такие операции обработки, как ввод, выборка, корректировка и выдача информации. Для операций преобразования входной информации в выходную, которые не обеспечиваются этими функциями, создаются прикладные программы (ПП). 40 Свойства информационных систем: 40 -любая ИС может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения сложных систем; 40 -при построении ИС необходимо использовать системный подход; 40 -ИС является динамичной и развивающейся системой; 40 -ИС следует воспринимать как систему обработки информации, состоящую из компьютерных и телекоммуникационных устройств, реализованную на базе современных технологий; 40 -выходной продукцией ИС является информация, на основе которой принимаются решения или производятся автоматическое выполнение рутинных операций; 40 -участие человека зависит от сложности системы, типов и наборов данных, степени формализации решаемых задач. 40 Техническое обеспечение- комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы 41 Комплекс технических средств составляют: 41 - компьютеры любых моделей; 41 - устройства сбора, накопления и вывода информации; 41 - сетевые устройства; 41 - эксплуатационные материалы и др. 41 Математическое и программное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств. 41 В состав программного обеспечения входят: системное программное обеспечение (системные программы); прикладное программное обеспечение (прикладные программы); Инструментальное обеспечение (инструментальные системы). Важным элементом программного обеспечения является техническая документация. 41 Информационное обеспечение- совокупность единой системы классификации и кодирования информации, систем документации, методология построения баз данных. 41 К лингвистическому обеспечению ИСотносится естественные и искусственные языки, а также средства их лингвистической поддержки. 41 Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы. 41 Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. 41 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 42 |