01УправлИинформ2020. Информатика информатика это комплекс дисциплин по решению проблем управления системами с применением их моделей на компьютере. Тема информация и управление

• Название: Информатика информатика это комплекс дисциплин по решению проблем управления системами с применением их моделей на компьютере. Тема информация и управление
• Дата: 30.05.2022
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: 01УправлИинформ2020.docx
• Тип: Документы; #558527
• страница: 1 из 6

ИНФОРМАТИКА

Информатика – это комплекс дисциплин по решению проблем управления системами с применением их моделей на компьютере.


ТЕМА 1. Информация и управление
Пла

Раздел 1. Аксиомы кибернетики 1

Раздел 2. Жизненный цикл системы 3

Раздел 3. Представление информации в ЭВМ 7

Раздел 4. Хранение информации в системах 13

Раздел 5. Системы счисления 18

Раздел 1. Аксиомы кибернетики

Раздел 2. Жизненный цикл системы

Раздел 3. Представление информации в ЭВМ

Раздел 4. Хранение информации в системах

Раздел 5. Системы счисления

Введение

Изучим роль информации в управлении системами. Системы состоят из элементов – объектов, которые взаимодействуют и влияют друг на друга. Информация описывает свойства и поведение элементов и системы для управления системами.

Раздел 1. Аксиомы кибернетики

Аксиома 1. Подобие законов управления биологическими, техническими, социальными системами = передача, хранение, преобразование информации.

Виды моделей систем

1. Вербальная (Word)

2. Табличная (Excel)

3. База данных (Access)

4. Математическая (Mathcad)

5. Алгоритмическая (БСА, VBA, Python, C++)

Аксиома 2. Информация (данные) и программа управления моделью системы хранятся в компьютере.

Информация хранится в компьютере в виде данных. Данные – это информация в форме, которую воспринимает компьютер. Данные нужны для управления системой.

Вычислительная техника применяет математическую обработку данных, поэтому нужно ввести единицы измерения информации.



Минимальная единица измерения информации = 1 бит решает простейшую ситуацию управления: выбор одного из двух вариантов поведения системы, которые обозначим (0, 1). bit – binary digit – двоичная цифра. Алгоритмы обработки данных в виде программ, также как и данные хранятся в памяти компьютера ­– это Принцип Неймана.

Постойте на одной ноге 10 секунд. А сейчас, то же, но с закрытыми глазами. Почувствуйте роль визуальной информации в управлении равновесием!

Аксиома 3. Количество информации отождествляется с отрицательной энтропией. Цель управления – это достижение общественно полезного результата управляемой системой. Цель управления самоорганизующейся системы – продлить свое существование. Существуют стадии жизненного цикла систем от зарождения до утилизации. Закон возрастания энтропии. Неуправляемая система стремится к равновесию (хаосу) = одинаковая температура элементов системы, одинаковая концентрация веществ и т.д. Чем больше система получает полезной информации из ОС, тем дольше она существует.

Информация против хаоса

Количество информации I в системе становится, подобно количеству вещества, импульса и энергии, одной из фундаментальных характеристик природы. Отсюда следует толкование кибернетики – как теории организации, как теории борьбы с мировым хаосом, с возрастанием энтропии S.

dS = - dI*k/ln2,

где k – постоянная Больцмана, dI – приращение информации, dS<0 – убыль энтропии, если информация возрастает.

Аксиома 4. Информация не создается, она существует в некоторой форме, иногда не воспринимаемой человеком.

В процессе передачи, преобразования, хранения информация может теряться (искажаться). Информатика признает, что ошибки неизбежны. Отсюда следует необходимость защиты и хранения информации (данных).

Раздел 2. Жизненный цикл системы

CALS (англ. Continuous Acquisition and Life cycle Support – непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла).

CALS-технологии – современный подход к проектированию и производству высокотехнологичной и наукоёмкой продукции, заключающийся в использовании компьютерной техники и современных информационных технологий на всех стадиях жизненного цикла изделия. Чем обеспечиваются единообразные методики управления процессами и способы взаимодействия всех участников этого цикла. К участникам относятся: заказчики продукции, поставщики/производители продукции, персонал. Способы управления соответствуют требованиям системы международных стандартов, регламентирующих правила указанного взаимодействия преимущественно посредством электронного обмена данными.

Этапы жизненного цикла изделий и автоматизированные системы

Жизненный цикл изделий (ЖЦИ) включает ряд этапов, начиная от зарождения идеи нового продукта до его утилизации по окончании срока использования. К ним относятся этапы маркетинговых исследований, проектирования, технологической подготовки производства, собственно производства, сопровождения и эксплуатации продукции, утилизации.

На всех этапах жизненного цикла имеются свои целевые установки. Достижение поставленных целей на современных предприятиях, выпускающих сложные технические изделия, оказывается невозможным без широкого использования автоматизированных систем (АС), основанных на применении компьютеров и предназначенных для создания, переработки и использования всей необходимой информации о свойствах изделий и сопровождающих процессов. Специфика задач, решаемых на различных этапах жизненного цикла изделий, обусловливает разнообразие применяемых АС.

На рисунке указаны основные типы АС с их привязкой к тем или иным этапам жизненного цикла изделий.



Рис. Этапы ЖЦИ и используемые автоматизированные системы

Термины

CRM Customer Requirement Management. Управление взаимоотношениями с заказчиками.

CADComputer Aided Design. Системы конструкторского проектирования называют системами.

ERP Enterprise Resource Planning. Система планирования и управления предприятием.

MRP-2 Manufacturing Requirement Planning. Система планирования производства и требований к материалам.

PDM Product Data Management. Система управления проектными данными.

SCM Supply Chain Management. Система управления цепочками поставок.

CPC Collaborative Product Commerce. Системы E-commerce, называемые системами управления данными в интегрированном информационном пространстве.

MES Manufacturing Execution Systems. Производственная исполнительная система.

SCADA Supervisory Control and Data Acquisition. Система, выполняющая диспетчерские функции (сбор и обработка данных о состоянии оборудования и технологических процессов) и помогающая разрабатывать ПО для встроенного оборудования.

CNC Computer Numerical Control. Система непосредственного программного управления технологическим оборудованием.

IETM Interactive Electronic Technical Manuals. Интерактивные электронные технические руководства для обучения обслуживающего персонала.

Выводы. CALS-системы обеспечивают непрерывную информационную поддержку продукции на всех стадиях жизненного цикла:

• 
  проектирование,
  
• 
  производство,
  
• 
  эксплуатация,
  
• 
  сопровождение,
  
• 
  утилизация.
  

Жизненный цикл информационной системы (IT-сервиса)

Разработаны общие принципы эффективного использования IT-сервисов (информационно-технологических) в Великобрита-нии. Вышла серия книг о том, как управлять IT-услугами и о взаимодействии IT-области с пользователями этих услуг. Ее назвали Библиотекой инфраструктуры информационных технологий или ITIL (IT Infrustructure Library).

ITIL организует Управления услугами в виде совокупности процессов. В настоящее время ITIL представляет собой наиболее известную базу знаний в области Управления услугами и отражает фундаментальные основы ведущих мировых практик в IT-области. ITIL рассматривает Управление услугами в контексте взаимодействия “поставщик услуг – заказчик услуг”.

Этапы жизненного цикла ИС

Основу жизненного цикла современной ИС составляют следующие пять этапов, которые часто называют ядром ITIL:

1. Планирование услуги (Service Strategy)

2. Проектирование услуги (Service Design)

3. Внедрение услуги (Service Transition)

4. Эксплуатация услуги (Service Operation)

5. Непрерывное улучшение услуги, сопровождние (Continual Service Improvement).

Модель жизненного цикла информационной системы представлена на рисунке.



Рис. Жизненный цикл IT-сервиса (информационной системы)

Спиральная модель ЖЦ ИС

Каждый виток спирали на рисунке соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы.


Рис.  Спиральная модель ЖЦ ИС

Итеративная разработка отражает объективно существующий спиральный цикл создания сложных систем. Она позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем этапе и решить главную задачу – как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и дополнения требований.

Основная проблема спирального цикла – определение момента перехода на следующий этап. Для ее решения вводятся временные ограничения на каждый из этапов жизненного цикла, и переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. Планирование производится на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.