маршрутезатор. Лекции АИС УФИС 2011 студентам. Лекция 1 Введение
 Скачать 1.14 Mb.
|
|
Лекция 38-39 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 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. 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. Текстовый поиск, как уже отмечалось, имеет почти полувековую историю. Рассмотрим кратко некоторые наиболее значимые вехи его развития. Ранние системы. Ранние текстовые АИС были ориентированы на функцию поиска, поэтому назывались информационно-поисковыми системами (ИПС). Разработки простейших систем такого рода — дескрипторных ИПС — велись еще в 50-х годах. Большое значение для дальнейшего развития технологий текстового поиска имели исследования и разработки экспериментальных прототипов, выполненные в 60-х годах. На этом этапе начали формироваться технологии полнотекстового поиска, т. е. поиска по полному содержанию текстовых документов, представленных на естественных языках. Прежде всего получил распространение контекстный поиск. Так называется поиск документов, имеющих вхождения в них заданного контекста. Позднее были созданы методы контекстного поиска, учитывающие грамматические формы элементов контекста, фонетическую близость слов и т. д. 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. 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. 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. 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.). 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 (ИУС)обеспечивают формирование оптимального варианта управляющих воздействий, который передается ЛПР либо непосредственно на управляемый элемент системы. По территориальному (административному) признаку различают системы: общероссийские; областные (краевые); общереспубликанские; городские. Можно выделить класс экономических АИС. К экономическим АИС относятся: отраслевые АИС; информационные системы промышленных предприятий; бухгалтерские АИС; банковские АИС; АИС рынка ценных бумаг; 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. Лекция 40-41 В состав отраслевой информационной системы (ОАСУ) должны входить подсистемы: перспективного развития отрасли; планирования; оперативного управления; управления сбытом продукции; 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. Организационные системы управления предприятием (АСУП) предназначены для оперативного контроля, учета и анализа, планирования, управления материально-техническим снабжением и 186 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. ИИС — интегрированные информационные системы создаются для автоматизации как организационных, так и производственных функций организации (предприятия). Это, как правило, большие АСУ — система человек-машина, обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и переработка информации необходимы для реализации функций организационного и технологического управления. Цель функционирования такой системы — оптимизация работы объекта по заданным критериям управления (технико-экономическим или (и) технологическим показателям).  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). 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. 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. На рис. 3.5 представлена классификация групповых и корпоративных АИС по способу организации.  На рис. 3.6 представлена 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. Лекция 42 3.2. Эффективность автоматизированных информационных систем 3.2.1. Эффективность и качество АИС В Международной организации по стандартизации (ISO) подкомитет «Программная инженерия» преобразован в подкомитет «Системная и программная инженерия» (SC7 JTC1). Если следовать терминологии в области программной инженерии, то инженерия — это применение науки и математики, с помощью которых свойства материалов и источники энергии становятся полезными для людей. По определению Института программной инженерии (Software Engineering Institute, Carnegie Mellon University), системная инженерия — это избирательное приложение научно-технических усилий по: преобразованию функциональных потребностей в описание системной конфигурации и обеспечению совместимости, которая наилучшим образом удовлетворяет этим потребностям по показателям эффективности; объединению связанных технических параметров и обеспечению зависимости всех физических, функциональных и программно-технических интерфейсов способом, оптимизирующим в целом определение и проектирование всей системы; объединению возможностей всех инженерных дисциплин и специальностей в единое системное достижение. Под системой, согласно стандарту 1СОЯЕС 15288 «Системная инженерия — процессы жизненного цикла систем», понимается совокупность взаимодействующих элементов, упорядоченная для достижения одной или нескольких поставленных целей. Существует большое количество определений понятия эффективность. В словаре экономических терминов слову эффективность дается определение: «эффективность — относительный эффект, результативность процесса, операции, проекта, определяемые как отношение эффекта, результата к затратам, расходам, обусловившим/обеспечившим его получение. В словаре терминов антикризисного управления — «эффективность производства — рыночная стоимость произведенной продукции, деленная на суммарные затраты ресурсов организации». В ГОСТ 34.003-90 эффективность АИС определяется как степень достижения целей, поставленных при ее создании. Целью разработки и эксплуатации каждой АИС является устойчивое ее функционирование во внешней среде в течение длительного ( в идеале — неограниченного) периода времени. Это достигается, если при создании руководствоваться следующими критериями: новизной и преимуществом разрабатываемой АИС по отношению к существующей на предприятии или предлагаемым рынком соответствующим программным продуктам; мобильностью или совместимостью разрабатываемой АИС относительно ранее установленной или существующей на предприятии в данный момент; сложностью разрабатываемой АИС с точки зрения восприятия пользователей; возможностью использования всех видов тестирования, дающих максимально возможные варианты проверки; возможностью модернизации при внешних изменениях среды или по требованию заказчика. Практика построения и эксплуатации АИС показывает, что невозможно провести всесторонние испытания системы за приемлемое время. Они связаны, прежде всего, с большим количеством проверок функционирования при множественных вариантах использования. Поэтому логическим продолжением является все более возрастающее влияние роли МОДЕЛИРОВАНИЯ как объективного гаранта всесторонней эффективности создаваемой системы. Математические и иного рода модели, а также поддерживающие их программные комплексы должны активно эксплуатироваться, что означает их широкое применение при: принятии решений в жизненном цикле системы; при формировании требований ТЗ; сравнительном анализе и оценке, а также обосновании технических решений; проведении испытаний (в том числе и касающихся сертификации); • настройке технологических параметров; • контроле качества и безопасности создаваемых, модернизируемых и эксплуатируемых систем. Если при этом ограничиваться формальными критериями эффективности, такое использование является на практике основой РАЦИОНАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ, т. е. управления, приводящего к достижению цели по критерию минимума или максимума выбранного показателя эффективности при задаваемых параметрах. Project control (согласно ISO/ffiC 2382-20/1990 «Информационная технология. Словарь. Часть 20: Разработка систем») — контроль, управление проектом — деятельность, связанная с контролем развития проектом, направлением его развития, качеством и использованием ресурсов, а также сравнение этих показателей с плановыми. Quality control (согласно ISO 9000:2000. «Система менеджмента качества. Основные положения и словарь») — контроль, управление качеством — часть менеджмента, направленная на выполнение требований к качеству. Configuration management (ШЕЕ Std 610.12:1990) — управление конфигурацией — дисциплина, применяющая техническое и административное руководство и надзор с целью идентификации документирования функциональных и физических характеристик, регистрации и составления отчетов по обработке этих изменений и состоянию реализации, а также проверки соответствия заданным требованиям. Project management (согласно РМВОК:2000) — управление проектом — применение знаний, опыта, средств и методов при реализации проекта с целью удовлетворения требований к проекту. Quality management (согласно ISO 9000:2000) — управление качеством — скоординированная деятельность по руководству и управлению организацией применительно к качеству. Risk management (согласно стандарту Электронной промышленной Ассоциации EIA 731-1:1996 «Модель возможностей в системной инженерии») — управление рисками — организованный процесс распознавания и оценки рисков и реализации средств для поддержки рисков на приемлемом уровне. Operability (согласно ISO 9126-1 «Информационные технологии — Качество программного продукта — Часть 1. Модель качества») — управляемость — способность программного продукта предоставлять пользователю возможность управлять этим продуктом и контролировать его. Определим логически связанный контур, направленный на повышение эффективности и качества АИС : « требования системообразующих стандартов — поддерживающие их математические модели оценки вероятности успеха, риска, прибылей и ущербов — способы рационального управления на базе моделирования — сертификация, юридически подтверждающая соответствие требованиям стандартов». |