учебник хахаева. Хахаев_ИТТ. Информационные таможенные технологии
 Скачать 1.27 Mb.
|
|
Лингвистическое обеспечение АИС — совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и эксплуатационного персонала АИС с комплексом средств автоматизации при функционировании АИС. В состав лингвистического обеспечения включаются словари терминов, касающиеся конкретной АИС или класса АИС (глоссарии), словари 10 сокращений, а также системы команд для диалогового режима взаимодействия пользователей и эксплуатационного персонала АИС с отдельными элементами и узлами АИС. Правовое обеспечение АИС – совокупность правовых норм, регламентирующих правовые отношения при функционировании АС и юридический статус результатов её функционирования.. Правовое обеспечение может быть реализовано как составная часть организационного обеспечения. Правовые нормы определяют создание, юридический статус и функционирование информационных систем, порядок получения, преобразования и использования информации. В состав правового обеспечения включаются: • законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти • Общая часть: регулирует функционирование любой АИС • Локальная часть: регулирует функционирование конкретной АИС • Правовое обеспечение этапа разработки: нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора. • Правовое обеспечение этапа функционирования: статус информационной системы, права, обязанности и ответственность персонала, правовые положения отдельных видов процесса управления, порядок создания и использования информации и др. Эргономическое обеспечение АИС — совокупность реализованных в АИС решений по согласованию психологических, психофизиологических, антропометрических, физиологических характеристик и возможностей пользователей АИС с техническими характеристиками комплекса средств автоматизации АС и параметрами рабочей среды на рабочих местах персонала АИС. В состав эргономического обеспечения включаются: • требования к составу и оборудованию рабочих мест • требования к аппаратным средствам пользовательского интерфейса (клавиатуры, манипуляторы, мониторы и экраны) • требования к программным средствам пользовательского интерфейса (организация меню, расположение элементов, цвета и форма элементов). Обобщённая структурная схема АИС предприятия Обобщённая структурная схема АИС масштаба предприятия показана на рис. 3. 11 Рис. 3. Обобщённая структурная схема АИС предприятия. Основными составными частями АИС предприятия являются: • Хранилище файлов, данных и документов, включая нормативно-справочную информацию (НСИ), то есть элементы организационного и правового обеспечения АИС • Система управления знаниями, обеспечивающее получение нужных сведений (знаний) из хранилища по запросу от других составных частей • Система анализа и принятия решений (система поддержки принятия решений — СППР, Decision Support System — DSS) • Система планирования ресурсов (Enterprise Resource Planning — ERP). • Автоматизированная система управления предприятием (АСУП) или технологическими процессами (АСУ ТП) • Шлюзы к внешним АИС, обеспечивающие обмен данными и документами. В реальной системе основные блоки могут быть автоматизированы в различной степени. В некоторых случаях часть функций вообще не автоматизируется. Система управления знаниями обеспечивает независимость других подсистем от конкретной структуры и форматов данных в хранилище. Под АСУ ТП понимается система управления любыми технологическими процессами, не только производственными. 12 Классификация ИС Информация является ресурсом и влияет на работу предприятия (организации) так же, как оборудование, деньги и время. Поэтому информационные системы (ИС) стали необходимым инструментом практически во всех сферах деятельности. Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных признаков. В зависимости от объёма решаемых задач, используемых технических средств, организации функционирования, информационные системы делятся на ряд групп (классов). Варианты классификации ИС показаны на рис. 4. Рис. 4. Способы классификации информационных систем По типу хранимых данных все ИС подразделяются на фактографические и документальные. Фактографические ИС предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел и текстов. Над такими данными можно выполнять различные операции. В документальных ИС информация представлена в виде документов, состоящих из наименований, описаний, рефератов и текстов. Поиск по 13 неструктурированным данным осуществляется с использованием семантических признаков. Отобранные документы предоставляются пользователю, а обработка данных в таких системах практически не производится. По степени автоматизации информационных процессов все ИС подразделяются на ручные, автоматизированные и автоматические. Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются без участия человека. Автоматизированные ИС (АИС) предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причём главная роль в выполнении рутинных операций обработки данных отводится средствам вычислительной техники. Именно этот класс систем соответствует современному представлению понятия «информационная система». По характеру обработки данных все ИС подразделяются на информационно-поисковые и информационно-решающие. Информационно-поисковые ИС обеспечивают ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания, резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в гостиницах и пр.). Информационно-решающие ИС осуществляют операции переработки информации по определённому алгоритму и в свою очередь могут подразделяться на управляющие и советующие ИС. • Управляющие ИС: Результирующая информация непосредственно трансформируется в принимаемые человеком решения. Для этих систем характерны задачи расчётного характера и обработка больших объёмов данных. (Например, ИС планирования производства или заказов, бухгалтерского учёта.) • Советующие ИС: Вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы и системы поддержки принятия решений – СППР.) По сферам применения все ИС подразделяются на системы организационного управления, ИС управления технологическими процессами (ТП), ИС автоматизированного проектирования (САПР) и технологической подготовки производства (АСТПП), также интегрированные (корпоративные) ИС. 14 Системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала как промышленных предприятий, так и непромышленных объектов (гостиниц, банков, магазинов и пр.). Основными функциями подобных систем являются: • оперативный контроль и регулирование • оперативный учёт и анализ • перспективное и оперативное планирование • бухгалтерский учёт • управление сбытом и снабжением • другие экономические и организационные задачи ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала по контролю и управлению производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается наличие развитых средств измерения параметров технологических процессов (температуры, давления, химического состава и т.п.), процедур контроля допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов. ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчёты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов. АСТПП помимо проектирования, обеспечивают автоматизацию задач разработки систем, моделирования узлов и элементов конструкций, разработку и подготовку документации для обеспечения производства. Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции. Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности. По уровню управления все ИС подразделяются на стратегические, функциональные и операционные. Стратегические ИС обеспечивают поддержку принятия управленческие решений на уровне руководства организации за счет анализа данных по всем процессам деятельности. Такие системы используют данные и знания, прошедшие первичную обработку в системах более низких уровней управления. Функциональные ИС обеспечивают выполнение каких либо функций организации (например, таможенного оформления грузов) и включают в себя 15 несколько операционных информационных систем. Операционные ИС обеспечивают выполнение каких-либо отдельных операций в составе информационной технологии (например, заполнение декларации на товары). Системы поддержки принятия решений Система поддержки принятия решений (СППР) — человеко-машинная система, которая позволяет лицам, принимающим решение (ЛПР), использовать данные и знания объективного и субъективного характера для решения слабо структурированных (плохо формализованных) проблем. СППР являются автоматизированными фактографическими советующими информационно-решающими системами организационного управления для стратегического уровня управления, Сфера практического применения СППР – планирование и прогнозирование для различных видов управленческой деятельности. Компонентный состав СППР, как правило, включает в себя • модели управления • подсистему управления данными для сбора и ручной обработки данных • подсистему автоматического сбора данных из АИС более низкого уровня • подсистему управления диалогом для облегчения доступа пользователя к СППР Модель управления используемая в СППР, может оказаться неадекватной. Для эффективного использования такой СППР нужно иметь возможность изменять модели, то есть СППР должна быть быть открытой для модификации. Кроме того, нужно понимать, как строятся модели. Процесс принятия решения при использовании СППР делится на следующие этапы (стадии) • Распознавание или осмысление: идентификация и понимание проблем, встречающихся в организации (почему проблемы возникают, где и с каким результатом) • Проект или продумывание: возможные варианты решения проблем. Помогает использование простых моделей. • Выбор: подбор решения среди альтернатив. Помогает использование обширных данных относительно ряда альтернатив и комплексных аналитических моделей, чтобы объяснить все затраты, следствия и возможности • Реализация: важно иметь возможность следить за выполнением решения. 16 СППР помогают проектировать, оценивать альтернативы и контролировать процесс реализации. Выделяют следующие варианты применения СППР: 1. Анализ примеров (case analysis): оценка значений выходных величин для заданного набора значений входных переменных 2. Параметрический анализ («Что, если... ?»): оценка поведения выходных величин при изменении значений входных переменных 3. Анализ чувствительности: исследование поведения результирующих переменных в зависимости от изменения значений одной или нескольких входных переменных 4. Анализ возможностей: нахождение значений входной переменной, которые обеспечивают желаемый результат (известен также под названием «поиск целевых решений», «анализ значений целей», «управление по целям») 5. Анализ влияния: выявление для выбранной результирующей переменной всех входных переменных, влияющих на ее значение, и оценка величины изменения результирующей переменной при заданном изменении входной переменной, скажем, на 1 %. 6. Анализ данных: прямой ввод в модель ранее имевшихся данных и манипулирование ими при прогнозировании 7. Сравнение и агрегирование: сравнение результатов двух или более прогнозов, сделанных при различных входных предположениях, или сравнение предсказанных результатов с действительными, или объединение результатов, полученных при различных прогнозах или для разных моделей 8. Командные последовательности (sequences): возможность записывать, исполнять, сохранять для последующего использования регулярно выполняемые серии команд и сообщений 9. Анализ риска: оценка изменения выходных переменных при случайных изменениях входных величин 10.Оптимизация: поиск значений управляемых входных переменных, обеспечивающих наилучшее значение одной или нескольких результирующих переменных. Базовые информационные технологии Технологии работы с базами данных и банками данных Понятие базы данных и модели данных В соответствии с ГОСТ 34.321-96 база данных (БД, database) - совокупность взаимосвязанных данных, организованных в соответствии со схемой базы данных таким образом, чтобы с ними мог работать пользователь 17 (определение БД1). Схема базы данных: Формальное описание данных в соответствии со схемой данных. Схема данных: Логическое представление организации данных. Также базу данных можно определить как совокупность данных, организованных в соответствии с общими принципами описания, хранения и управления данными, и независимая от программного обеспечения (определение БД2) Часто используется еще одно определение базы данных как поименованной совокупности структурированных данных, относящихся к определённой предметной области. (определение БД3) Предметная область – некоторая часть реально существующей системы, функционирующая как самостоятельная единица. Проще говоря, предметная область – изучаемые объекты или явления (процессы). Это объекты (явления, процессы, иначе именуемые сущностями - entities) имеют какие-то характеристики (атрибуты, свойства). Структура связей между характеристиками различными экземплярами сущностей и между разными сущностями в базе данных определяется моделью данных (или схемой данных). Модель данных – это общие принципы описания, хранения и управления данными из определения БД2. В состав модели данных включаются • количество типов данных • множество допустимых операций с данными каждого типа • ограничения, принятые с целью целостности данных Целостность данных – это механизм поддержания соответствия базы данных предметной области. Выделяют три основные модели данных • Иерархическая модель данных • Сетевая модель данных • Реляционная модель данных В иерархической модели данных каждая характеристика объекта (сущности)является объектом со своим набором характеристик, которые тоже являются объектами и т.д. Связи между характеристиками и объектами образуют «дерево» (иерархию), встречающееся при описании любых организованных структур (пример – структура любых каталогов). 18 Если ввести понятия «объект-предок» и «объект-потомок», то в данной модели у каждого потомка – только один предок. Данные, организованные по иерархической модели, требуют больших затрат на поиск информации вследствие различий в количестве ветвей на каждом уровне иерархии и длины ветвей «дерева» (количества уровней иерархии для ветвей). Пример иерархического описания для сущности «информационные системы» показан на рис. 5. Рис. 5. Иерархическая организация атрибутов сущности «Информационные системы» В сетевой модели данных каждая характеристика (атрибут) какого-либо объекта (сущности) может быть связаны с атрибутами других сущности по другим признакам классификации. Сетевая структура данных может быть образована из иерархической, если появляются перекрестные связи. В данной модели у каждого потомка может быть более одного предка. Примером сетевой структуры данных может быть организация информации в World-Wide Web (семантическая сеть). Такие структуры данных также неудобны для автоматической обработки. Пример сетевой модели связи атрибутов сущности «Информационные системы» показан на рис. 6. 19 Рис. 6. Сетевая организация атрибутов сущности «Информационные системы» В реляционной модели данных информация организуется в виде таблиц, каждая таблица описывает экземпляры одной сущности. Другими словами, в таблицах содержатся характеристики однородных объектов. Для каждого экземпляра сущности (объекта) выделяется отдельная строка – запись (кортеж), а характеристики объектов записываются по столбцам, которые называются полями (доменами, атрибутами). Такие таблицы легко обрабатываются компьютером, так как заранее известно, что и где искать (в файле определены позиции данных того или иного типа). Для реляционной модели характерны следующие основные свойства: • В таблице не может быть двух одинаковых строк. В математике таблицы, обладающие таким свойством, называют отношениями – (relation), отсюда и название – реляционные. • Столбцы располагаются в определённом порядке, который создается при создании таблицы. В таблице может не быть ни одной строки, но обязательно должен быть хотя бы один столбец. • У каждого столбца есть уникальное имя (в пределах таблицы), и все значения в одном столбце имеют один тип (число, текст, дата...). • На пересечении каждого столбца и строки может находиться только атомарное значение (одно значение, не состоящее из группы значений). Таблицы, удовлетворяющие этому условию, называют нормализованными. 20 |