ИГА. Понятие базы данных
 Скачать 0.77 Mb.
|
Автоматизированные информационные системыУсложнение организационных систем различных уровней и процессов их функционирования и развития приводит к необходимости организационного обособления основной и информационной деятельности. Этот процесс столь же закономерен, как и процесс иерархизации, т. е. иерархического построения самих организационных систем, и, по сути дела, является его следствием. Естественная декомпозиция системы на управляемую и управляющую части соответствует разделению деятельности на информационную и основную. Наиболее отчетливо это разделение наблюдается в чисто технических системах, где четко выделяется объект управления и устройство управления. В организационных системах провести грань между основной и информационной деятельностью значительно труднее. Представим себе организационную структуру завода: нижние уровни иерархии такой структуры заняты в основном производственной деятельностью, верхние — информационной. Даже здесь трудно провести грань между этими двумя видами деятельности, но еще сложнее обстоит дело в научно-исследовательской организации. Тем не менее в любой организационной системе верхние уровни ее иерархии заняты в основном информационной деятельностью, что позволяет говорить о ее организационном обособлении. Информационной системой (ИС) назовем систему, предназначенную для сбора, обработки и распространения информации. Цель функционирования ИС — информационное обслуживание или обеспечение основной деятельности системы информационного обмена. Функционирование ИС предполагает наличие исходных, промежуточных и конечных информационных продуктов, технологических процессов и ресурсов. Необходимой составляющей ИС является подсистема управления, обеспечивающая ее эффективное функционирование (необходимое разнообразие, объем и качество выходных информационных продуктов). В отличие от системы обмена в ИС не включены как поставщики (источники), так и потребители (приемники) информации. ИС объединяет элементы, только преобразующие информацию, т. е. ввода, обработки, хранения, поиска, вывода и распространения информации (рис. 1.3). В соответствии с общей теорией систем, информационную систему можно определить как совокупность информационных элементов ввода, обработки, переработки, хранения, поиска, вывода и распространения информации, находящихся в отношениях и связях между собой и составляющих определенную целостность, единство. Если рассматривать ИС как подсистему ОС, то вторую часть этого определения целесообразно расшифровать указанием роли и места ИС как подсистемы более общей системы, которые и обеспечивают ее «целостность» и «единство».  Рис 1.3. Информационная структура СИОБ ИС — это взаимосвязанная совокупность элементов ввода, обработки, переработки, хранения, поиска, вывода и распространения информации, цель функционирования которой состоит в информационном обеспечении эффективной деятельности организационной системы, подсистемой которой она является. Рис. 1.3 иллюстрирует роль ИС в СИОБ. Как система ИС естественно обладает основными свойствами систем, такими как иерархичность, централизация и децентрализация, целостность и независимость. Выделение ИС из системы обмена как самостоятельной системы является следствием организационного обособления основной и информационной деятельности. Существующие автоматизированные документальные и фактографические информационно-поисковые системы (ИПС), АСУ, банки данных (БД), отделы научно-технической информации (ОНТИ), системы НТИ в целом организационно обособ лены. Возникает вопрос, как рассматривать поставщиков и потребителей этих систем: как элементы собственно систем или как элементы внешней среды? Этот вопрос в настоящее время решается по-разному. Рассматривают даже внешних и внутренних потребителей этих систем, внешних и внутренних поставщиков информации. Если считать, что потребители информации являются элементами системНТИ, АСУ, БД и т. д., то необходимо предположить, что данные системы могут управлять их информационными потребностями. В действительности это не так. Системы могут только изучать эти потребности и приспосабливаться к ним. Функции управления по отношению к потребителям реализует система более высокого уровня — система информационного обмена. Для системы существенно взаимодействие ее элементов для достижения общей цели. Если этого взаимодействия нет, то нет и системы. С другой стороны, потребителиОНТИ, БТИ (бюро технической информации), АСУ, БД и т. д. организационно не принадлежат этим системам. Возникает вопрос: как можно эффективно управлять функционированием системы, имеющей элементы, организационно не принадлежащие ей? Ответ может быть только один — рассматривать эти элементы как элементы внешней среды. То же можно сказать и в отношении поставщиков информации. Исключая из ИС потребителей и поставщиков информации, получаем возможность четко сформулировать ее цели, задачи и критерии качества функционирования. В соответствии с введенным определением ИС внутренними источниками и потребителями ИС являются те, которые входят в состав элементов данной системы информационного обмена, т. е. системы более высокого уровня, по отношению к которой ИС является подсистемой. Элементы внешней по отношению к данной системе обмена среды являются внешними источниками и потребителями информации. Такое определение в максимальной степени соответствует сложившейся практике. Вернемся к схеме на рис. 1.2. Взаимодействие ученых и специалистов, с информационной точки зрения, можно представить в виде некоторой сети информационного обмена (рис. 1.4), осуществляемого по следующим каналам: непосредственный обмен информацией в процессе решения задачи производственной или иной деятельности (канал 3-3); обмен результатами основной деятельности (каналы 4–2), обмен информацией посредством некоторой информационной системы (канал 5 1). Приведенная схема соответствует замкнутой системе информационного обмена, включающей два организационных элемента основной деятельности (два ученых, два института или два предприятия и т. д.) Аналогичная сеть соответствует любой замкнутой системе с произвольным числом организационных элементов основной деятельности. Открытым и закрытым системам информационного обмена соответствуют аналогичные сети с однонаправленными связями. Например, если подсистема А — открытая подсистема, а Б — закрытая, то отсутствуют связи 5Б–1А, 4Б–2А, ЗБ –ЗА. Сеть информационного обмена открытых систем отличается от сети обмена замкнутых систем наличием связи элементов 1 и 5 с внешней средой.  Рис. 1.4. Каналы информационного обмена СИОБ Рассмотрим сети информационного обмена замкнутой системы. Обмен информацией по каналам 4–2 и 3–3 осуществляют сами потребители — поставщики информации либо путем непосредственного обмена, либо через информационные системы индивидуальной коммуникации и связи, т. е. по почте, телефону, телеграфу, телетайпу. Обмен по каналам 5–1 осуществляется через информационные системы массового информационного обслуживания, информационно-справочные системы, информационные системы управления и системы НТИ. Причем эти системы могут брать на себя все или часть функций (1, 2, 4, 5) информационной деятельности (см. рис. 1.2). Задачи и функции ИС. При организационном обособлении ИС может решать две группы задач. Первая группа связана с чисто информационным обеспечением основной деятельности (этапы 1 и 5 схемы рис. 1.2): отбор необходимых сообщений, их обработка, хранение, поиск и выдача субъекту основной деятельности с заранее заданной полнотой, точностью и оперативностью в наиболее приемлемой для СОД форме. Вторая группа задач связана с обработкой полученной информации/данных в соответствии с теми или иными алгоритмами или прог раммами с целью подготовки решений задач, стоящих перед субъек том основной деятельности (так называемых «пользовательских» задач или задач блоков 2 и 4). Для решения таких задач ИСдолжна обладать необходимой информацией о предметной области СОД, стоящих перед ним проблемах, она должна уметь использовать существующие модели решения задач субъекта основной деятельности или самостоятельно строить такие модели. Для решения таких задач ИС должна обладать определенным искусственн ым или естественным интеллектом. С развитием вычислительной техники и ее программного обеспечения, упрощением технологии работы с ВТ задачи второй группы все чаще выполняют сами субъекты основной деятельности. Однако существует определенный спектр задач второй группы любой из сфер основной деятельности, решение которых целесообразно возлагать на ИС. Задачи первой группы — это задачи информатизации общества «вширь». Задачи второй группы — задачи информатизации общества «вглубь». Для решения поставленных задач ИС должна выполнить следующие функции: • отбор сообщений из внутренней и внешней среды, необходимых для реализации основной деятельности; • ввод информации в ИС; • хранение информации в памяти ИС, ее актуализация и поддержание целостности; • обработка, поиск и выдача информации в соответствии с заданными СОД требованиями. Обработка может включать и подготовку вариантов решения пользовательских прикладных задач по соответствующим алгоритмам/программам. Говоря об ИС, всегда необходимо иметь в виду, что ИС не существует сама по себе. Она является подсистемой более общей системы — системы информационного обмена . Необходимой составляющей ИС как системы является подсистема управления, обеспечивающая ее эффективное функционирование (необходимое разнообразие, объем и качество выходных информационных продуктов) и выступающая, в свою очередь, подсистемой системы управления СИОБ (рис. 1.3). Практически бесконечное многообразие организационных систем порождает огромное разнообразие ИС как их подсистем. Более того, как было сказано ранее, в реальных условиях ИС, помимо функций этапов 1 и 5 (рис. 1.2), берут на себя часть функций этапов 2 и 4 и даже этапа 3. Это приводит к еще большему разнообразию ИС и практически не позволяет провести в общем случае грань между основной и информационной деятельностью ОС. Это отражено в схеме на рис. 1.3 тем, что здесь указана не собственно основная деятельность (этап 3) и не обобщенная основная деятельность (ООД) (этапы 2, 3, 4), а основная деятельность. Имеется в виду, что часть функций ООД выполняет ИС. Еще сложнее обстоит дело, когда речь идет об автоматизированных или автоматических ИС. Автоматизированными ИС (АИС) называют ИС, выполнение некоторых функций которых автоматизировано (с помощью электронной или любой иной техники). Степень автоматизации может быть разная. Наиболее легко автоматизируются функции этапов 1 и 5 (рис. 1.2). Более сложна автоматизация функций этапов 2 и 4 (рис. 1.2), поскольку такая автоматизация может потребовать алгоритмизации и/или моделирования некоторых составляющих и/или аспектов ОД. Автоматические ИС (АВИС) — это такие ИС, все функции в которых выполняются автоматически. На практике в настоящее время большей степенью автоматизации отличаются ИС технических систем и технологических процессов. В организационных системах, имеющих дело с неструктурируемыми проблемами, высокие уровни автоматизации ИС пока еще недостижимы. Из сказанного следует, что классификация ИС в современных условиях практически невоз можна. Более целесообразно говорить о типологии ИС, характеризуя тип системы множеством существенных параметров, определяющих место конкретной ИС в множестве существующих и потенциально возможных ИС. Исходя из определения ИС, как информационной системы, обеспечивающей функционирование СИОБ, а также из рассмотрения специфических особенностей в составе и структуре ИС, изложенных в предыдущем разделе, целесообразно рассматривать следующие существенные параметры ИС: А — масштаб ИС (определяется масштабом СИОБ); В — область / отрасль обслуживаемой СИОБ; С — характер решаемых ИС задач; Д — совокупность выполняемых ИС функций; Е — степень автоматизации функций ИС; К — характер (степень структурируемости) обрабатываемой информации; М — вид информации. А. С точки зрения масштаба можно рассматривать ИС: всемирные, международные, республиканские, региональные, отраслевые, объединений, предприятий, подразделений. В. По отрасли/области деятельности существуют ИС: медицины, транспорта, связи, строительства, отраслей промышленности, межотраслевые ИС, ИС комплексных проблем, проблем, задач и т. д. В настоящее время в мире существуют ИС всех перечисленных в А и В видов. В последние годы очень активно развиваются проблемно-ориентированные ИС (ПОИС). С. С точки зрения характера задач, решаемых ИС, можно выдел ить: С1. ИС информационного обеспечения и сопровождения основной деятельности. С2. ИС информационного обеспече ния и сопровождения управления основной деятельностью. С3. ИС информационного обеспечения и сопровождения основной деятельности и управления основной деятельностью. К ИС типа С2 относится огромное разнообразие автоматизированных систем управления (АСУ), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУП), систем обеспечения принятия решений (СОПР). ИС типа С1 составляют широкий спектр систем научно-технической информации (СНТИ), систем экономической (статистика, финансы, кадры, товары, услуги и т. д. ) информации. ИС типа СЗ — интегрированные ИС, решающие одновременно задачи управления и информационного обеспечения ОД. Такие ИС стали развиваться лишь в последние годы. Сложность задач создания интегрированных ИС (ИИС) связана с большими трудностями объединения ИС типов С1 и С2 ,базирующихся на достаточно различающихся, как это показано ранее, технологиях обработки, хранения и поиска информации. Д. С точки зрения совокупности функций, выполняемых ИС, можно рассматривать очень большое разнообразие ИС. Как уже было отмечено, обособление функций основной и информационной деятельности связано с большими трудностями. Существующие ИС, в основном, берут на себя выполнение функций этапов 1 и 5 (рис. 1.2). Однако существуют ИС, выполняющие часть функций этапов 2 и 4. С учетом современного состояния и тенденций развития информатики с точки зрения функций ИС, целесообразно выделить следующие типы ИС. Д1. Системы справочно-информационного обеспечения, выполняющие функции собственно информационной деятельности (этапов 1 и 5), т. е. сбор и приобретение информации, обработка, поиск, хранение, издание, распространение. Среди ИС этого типа существует определенная специализация по следующим функциям: • подготовки и издания первичной информации (издательства, РИО, статистические бюро, пункты сбора и накопления информации и т. д. ); • обработки первичной информации с целью подготовки вторичной информации или метаинформации (генераторы баз данных, реферативные издательства и т. д.); • обработки, хранения и поиска вторичной информации с целью информационного обслуживания (системы информационного обслуживания, ОНТИ,бюро НТИ и т. д.); • хранения и выдачи первичной информации (библиотеки, кли ринхаузы и т. д.). Д2. Системы информационного сопровождения ОД, берущие на себя, помимо функций этапов 1 и 5, часть функций этапов 2 и 4, т. е. функций обобщенной основной деятельности (подготовка аналитических и тематических справок и обзоров, информационный анализ и синтез, ан ализ тенденций развития, оценка качества и технического уровня изделий, построение и анализ информационных моделей, подготовка вариантов решений и т. д.). К данному типу ИС относятся системы обеспечения принятия решений (С ОПР), системы автоматизации проектирования (САПР). Системы данного типа выполняют функции по математической, логической и даже интеллектуальной (содержательной) переработке информации. С этой точки зрения их можно назвать информационно-логическими ИС. В литературе часто встречаются такие понятия как информационно-справочные системы (ИСИ), информационно-советующие системы (ИСС),информационно-управляющие системы (ИУС), экспертные системы (ЭС). Информационно-справочные системы определяют как системы, которые могут выдавать только ту информацию, которая заранее в них введена.Информационно-советующими и информационно-управляющими системами называют системы, способные выдавать новую информацию, являющуюся результатом переработки входной информации. В рамках введенной типологии информационно-справочные системы относятся к ИС типа Д1, в то время, как ИСС и ИУС к типу Д2. Е. По степени автоматизации функций целесообразно рассматривать ИС трех типов: неавтоматизированные ИС; автоматизированные ИС; автоматические ИС. К. Характер обрабатываемой информации на современном этапе оказывает существенное влияние на всю идеологию построения и функционирования ИС. Состав и характер перерабатываемой информации предъявляет жесткие требования к аппарату ее описания, организации и поиска. Существенные различия в аппарате описания, организации и поиска информации реальных ИС приводят к необходимости различать: • документальные ИС (слабоструктурируемая информация); • фактографические ИС (жесткоструктурируемая информация); • документально-фактографические ИС. По видам обрабатываемой информации можно рассматривать ИС разнообразных типов. Наиболее распространено выделение ИС двух типов: ИС публикуемой информации; ИС непубликуемой информации. Данная типология не претендует на абсолютную полноту и де тальность. Это не классификацияИС, а скорее верхний уровень тезауруса информационных систем, с помощью которого, как бы на языке дескрипторного ИПЯ, может быть описана любая ИС. Ясно, что для описания конкретных (особенно небольших) ИС может потребоваться большее число параметров и/или более глубокая их детализация. 2. Классификация автоматизированных информационных систем. В зависимости от уровня обслуживания производственных процессов на предприятии сама КИС или его составная часть (подсистемы) могут быть отнесены к различным классам: Класс A: системы (подсистемы) управления технологическими объектами и/или процессами. Класс B: системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия. Класс C: системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия. Системы (подсистемы) класса A - системы (подсистемы) контроля и управления технологическими объектами и/или процессами. Эти системы, как правило, характеризуются следующими свойствами: достаточно высоким уровнем автоматизации выполняемых функций; наличием явно выраженной функции контроля за текущим состоянием объекта управления; наличием контура обратной связи; объектами контроля и управления такой системы выступают: - технологическое оборудования; - датчики; - исполнительные устройства и механизмы. малым временным интервалом обработки данных (т.е. интервалом времени между получением данных о текущем состоянии объекта управления и выдачей управляющего воздействия на него); слабой (несущественной) временной зависимостью (корреляцией) между динамически изменяющимися состояниями объектов управления и системы (подсистемы) управления. В качестве классических примеров систем класса A можно считать: SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерский контроль и накопление данных); DCS - Distributed Control Systems (распределенные системы управления); Batch Control - системы последовательного управления; АСУ ТП - Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами. Системы класса B - это системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия. Системы класса B предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия оперативных (тактических) решений, оказывающих влияние на ограниченный круг видов деятельности или небольшой период работы предприятия. В некотором смысле к таким системам принято относить те, которые находятся на уровне технологического процесса, но с технологией напрямую не связаны. В перечень основных функций систем (подсистем) данного класса можно включить: выполнение учетных задач, возникающих в деятельности предприятия; сбор, предварительную подготовку данных, поступающих в КИС из систем класса A, и их передачу в системы класса C; подготовку данных и заданий для автоматического исполнения задач системами класса A. С учетом прикладных функций этот список можно продолжить следующими пунктами: управление производственными и человеческими ресурсами в рамках принятого технологического процесса; планирование и контроль последовательности операций единого технологического процесса; управление качеством продукции; управление хранением исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям; управление техническим обслуживанием и ремонтом. Эти системы, как правило, имеют следующие характерные признаки и свойства: наличие взаимодействия с управляющим субъектом (персоналом), при выполнении стоящих перед ними задач; интерактивность обработки информации; небольшой длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток; наличием существенных временной и параметрической зависимостей (корреляций) между обрабатываемыми данными; система оказывает влияние на ограниченный круг работ и видов деятельности предприятия; система оказывает влияние на небольшой период работы предприятия (в пределах от месяца до полугода); наличием сопряжения с системами класса A и/или C. Классическими примерами систем класса B можно считать: MES - Manufacturing Execution Systems (системы управления производством); MRP II - Manufacturing Resource Planning (системы планирования ресурсов производства); CRP - C Resource Planning (система планирования производственных мощностей); SRM - Customer Relationship Management (системы управления взаимоотношениями с клиентами); всевозможные учетные системы и т.п. Одна из причин возникновения подобных систем - необходимость выделить отдельные задачи управления на уровне технологического подразделения предприятия. Системы класса C - это системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия. Системы класса C предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия стратегических решений, оказывающих влияние на деятельность предприятия в целом. В круг задач решаемых системами (подсистемами) данного класса можно включить: анализ деятельности предприятия на основе данных и информации, поступающей из систем класса B; планирование деятельности предприятия; регулирование глобальных параметров работы предприятия; планирование и распределение ресурсов предприятия; подготовку производственных заданий и контроль их исполнения. наличие взаимодействия с управляющим субъектом (персоналом), при выполнении стоящих перед ними задач; интерактивность обработки информации; повышенной длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток; длительным периодом принятия управляющего решения; наличием существенных временной и параметрической зависимостей (корреляций) между обрабатываемыми данными; система оказывает влияние на деятельность предприятия в целом; система оказывает влияние на значительный период работы предприятия (от полугода до нескольких лет); наличием непосредственного сопряжения с системами класса B. Классическими названиями системы класса B можно считать: ERP - Enterprise Resource Planning (Планирование Ресурсов Предприятия); IRP - Intelligent Resource Planning (системами интеллектуального планирования); АСУП; EIS. |