Тема Информационное обеспечение аис основные вопросы
 Скачать 331.27 Kb.
|
|
Тема 3. Информационное обеспечение АИС Основные вопросы 1. Структура автоматизированной информационной системы. 2. Информационная модель предметной области. Стадии разработки. 3. Системы классификации и кодирования. 4. Концепция баз знаний и области их применения. 5. Информационные ресурсы Интернета и мировая информационная индустрия предо- ставления информации. 6. Системы и вычислительные сети. 1. Структура автоматизированной информационной системы Структура – определенное внутреннее устройство системы. Исходя из определения, что информационная система – взаимосвязанная совокуп- ность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и вы- дачи информации в целях решения поставленных задач, ее структуру следует рассматри- вать как совокупность определенным образом организованных подсистем, обеспечиваю- щих выполнение этих процессов. АИС состоит, как правило, из функциональной и обеспечивающей частей, каждая из которых имеет свою структуру. Функциональная часть – совокупность подсистем, зависящих от особенностей АСУ. Эти подсистемы разделяются по определенному признаку (функциональному или струк- турному) и объединяют в себе соответствующие комплексы задач управления. Обеспечивающая часть – совокупность информационного, математического, про- граммного, технического, правового, организационного, методического, эргономического, метрологического обеспечения. Структура АИС представлена на рис. 1. Рис. 1. Структура АИС Информационное обеспечение (ИО) АИС – это совокупность баз данных и файлов операционной системы, форматной и лексической баз, а также языковых средств, предна- значенных для ввода, обработки, поиска и представления информации в форме, необхо- димой потребителю. ИО включает массивы форматированных (и неформатированных) документов, клас- сификаторы, кодификаторы, словари, нормативную базу для реализации решений по объ- емам, размещению и формам существования информации в АИС, а также совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и персонала АС с комплексом средств автоматизации. В настоящее время ИО рассматривают как совокупность собственно ИО и лингви- стического обеспечения. При этом собственно ИО включает файлы операционных систем и БД, а лингвистическое – форматную базу, лексическую базу и языковые средства. Математическое обеспечение – «совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС» (ГОСТ 34.03-90). Программное обеспечение – совокупность общесистемных и прикладных программ, а также инструктивно-методической документации по их применению. Техническое обеспечение – комплекс технических средств, обеспечивающих работу системы. Это технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображе- ния, размножения информации. Правовое обеспечение – совокупность нормативно-правовых документов, определя- ющих права и обязанности персонала в условиях функционирования системы, а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, пра- вил ревизии данных, обеспечение юридической чистоты совершаемых операций. Организационно-методическое обеспечение – совокупность документов, определя- ющих организационную структуру системы автоматизации для выполнения конкретных автоматизируемых функций. Эргономическое обеспечение – совокупность методов и средств по созданию опти- мальных условий для работы специалистов в рамках АИС. Метрологическое обеспечение – методы и средства метрологии и инструкции по их применению для всех компонентов АИС. 2. Информационная модель предметной области. Стадии разработки. Методология проектирования информационных систем описывает процесс создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС, представляя его как некото- рую последовательность стадий и выполняемых на них процессов. Для каждого этапа определяются состав и последовательность выполняемых работ, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения работ, роли и ответственность участни- ков и т.д. Такое формальное описание ЖЦ ИС позволяет спланировать и организовать процесс коллективной разработки и обеспечить управление этим процессом. Жизненный цикл ИС можно представить как ряд событий, происходящих с системой в процессе ее создания и использования. Модель жизненного цикла отражает различные состояния системы, начиная с мо- мента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее полного вы- хода из употребления. Модель жизненного цикла – структура, содержащая процессы, дей- ствия и задачи, которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопро- вождения программного продукта в течение всей жизни системы, от определения требо- ваний до завершения ее использования. В настоящее время известны и используются следующие модели жизненного цикла: Каскадная модель (рис. 2) предусматривает последовательное выполнение всех эта- пов проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает пол- ное завершение работ на предыдущем этапе. Рис. 2. Каскадная модель ЖЦ ИС Поэтапная модель с промежуточным контролем (рис. 3). Разработка ИС ведется ите- рациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные корректировки позволя- ют учитывать реально существующее взаимовлияние результатов разработки на различ- ных этапах; время жизни каждого из этапов растягивается на весь период разработки. Рис. 3. Поэтапная модель с промежуточным контролем Спиральная модель (рис. 4). На каждом витке спирали выполняется создание оче- редной версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка. Особое внимание уделяется начальным этапам разработки – анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных технических решений проверяется и обосновывается посредством создания прототипов (макетирова- ния). Рис. 4. Спиральная модель ЖЦ ИС На практике наибольшее распространение получили две основные модели жизнен- ного цикла: каскадная модель (характерна для периода 1970-1985 гг.); спиральная модель (характерна для периода после 1986.г.). В ранних проектах достаточно простых ИС каждое приложение представляло собой единый, функционально и информационно независимый блок. Для разработки такого типа приложений эффективным оказался каскадный способ. Каждый этап завершался после полного выполнения и документального оформления всех предусмотренных работ. Можно выделить следующие положительные стороны применения каскадного под- хода: на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, от- вечающий критериям полноты и согласованности; выполняемые в логической последовательности этапы работ позволяют плани- ровать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты. Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при построении относительно про- стых ИС, когда в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулиро- вать все требования к системе. Основным недостатком этого подхода является то, что ре- альный процесс создания системы никогда полностью не укладывается в такую жесткую схему, постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. В результате реальный процесс создания ИС оказывается соответствующим поэтапной модели с промежуточным контролем. Однако и эта схема не позволяет оперативно учитывать возникающие изменения и уточнения требований к системе. Согласование результатов разработки с пользователями производится только в точках, планируемых после завершения каждого этапа работ, а об- щие требования к ИС зафиксированы в виде технического задания на все время ее созда- ния. Таким образом, пользователи зачастую получают систему, не удовлетворяющую их реальным потребностям. Спиральная модель ЖЦ была предложена для преодоления перечисленных проблем. На этапах анализа и проектирования реализуемость технических решений и степень удо- влетворения потребностей заказчика проверяется путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию работоспособного фрагмента или версии системы. Это позволяет уточнить требования, цели и характеристики проекта, определить качество разработки, спланировать работы следующего витка спирали. Таким образом углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате выбирается обосно- ванный вариант, который удовлетворяет действительным требованиям заказчика и дово- дится до реализации. Итеративная разработка отражает объективно существующий спиральный цикл со- здания сложных систем. Она позволяет переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на текущем и решить главную задачу – как можно быстрее показать пользователям системы работоспособный продукт, тем самым активизируя про- цесс уточнения и дополнения требований. Основная проблема спирального цикла – определение момента перехода на следую- щий этап. Для ее решения вводятся временные ограничения на каждый из этапов жизнен- ного цикла, и переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся заплани- рованная работа закончена. Планирование производится на основе статистических дан- ных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков. Каждая из стадий создания системы предусматривает выполнение определенного объема работ, которые представляются в виде процессов ЖЦ. Процесс определяется как совокупность взаимосвязанных действий, преобразующих входные данные в выходные. Описание каждого процесса включает в себя перечень решаемых задач, исходных данных и результатов. Существует целый ряд стандартов, регламентирующих ЖЦ ПО, а в некоторых слу- чаях и процессы разработки. 3. Системы классификации и кодирования. Обработка экономических задач заканчивается составлением на ЭВМ различных сводок, таблиц, ведомостей, в которых информация сгруппирована по каким-либо рекви- зитам-признакам. Группировка информации осуществляется на основе систем классификации и ко- дирования (это специализированные средства формализованного описания), позволяющих представить экономическую информацию в форме, удобной для ввода и обработки дан- ных с помощью вычислительной техники, и в форме, удобной для восприятия человеком. Разработка классификатора ведется в 2 этапа: классификация: выявляются признаки сходства и различия объектов (это рекви- зиты-признаки документов, по которым в ЭВМ будет осуществляться группировка ин- формации) – основания классификации, а затем с учетом зависимостей по каждому при- знаку составляется полная номенклатура (где предусматриваются резервные позиции) по определенным правилам распределения, установленным системой классификации. Это требуется применить ко всему множеству объектов, обладающих совокупностью некото- рых свойств. кодирование: присваиваются условные обозначения знаком или группой знаков (кодами) различным позициям номенклатуры по определенным правилам, установленным системой кодирования. Коды могут быть цифровыми, буквенными, буквенно-цифровыми и состоять из одно- го или нескольких знаков. Различают иерархическую и фасетную системы классификации. Различают порядковую, серийную, параллельную (позиционную), последовательную и комбинированную систему кодирования. Приступая к построению классификаторов, прежде всего следует выяснить, какие общегосударственные и отраслевые классификаторы можно использовать при решении данной задачи, и только затем приступать к составлению локальных. Условно общегосударственные классификаторы (ОК – разработаны в централизо- ванном порядке и являются едиными для всей страны) делятся на 4 группы: 1. Классификаторы трудовых и природных ресурсов, например ОК профессий рабо- чих, должностей служащих и тарифных разрядов (ОКПДТР) 2. Классификаторы структуры отраслей (ОК отраслей народного хозяйства – ОКОНХ), органов управления (система обозначений органов государственного управле- ния – СООГУ), административно-территориального деления (система обозначений адми- нистративно-территориальных объектов – СОАТО), предприятий и организаций (ОКПО), форм собственности (ОКФС). 3. Классификаторы продукции (ОК промышленной и сельскохозяйственной про- дукции – ОКП, ОК строительной продукции). 4. Классификаторы технико-экономических показателей (ОКТЭП), управленческой документации (ОКУД), системы обозначения единиц измерения и др. Например: построение ОК, имеющих наибольшее применение при автоматизиро- ванной обработке учетной и финансово-кредитной информации. В них использована ком- бинированная система кодирования. Идентификационный номер налогоплательщика (ИНН) – 10 знаков Территория № госналогинспекции № налогоплательщика и контрольный разряд 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ОКОНХ – для анализа структуры отраслей - 5 знаков Отрасль Подотрасль Вид Группа Подгруппа 1 2 3 4 5 Отраслевой классификатор – единый для отдельной отрасли. Как правило, отрасле- вые классификаторы разрабатываются в типовых проектах автоматизированной обработ- ки. Локальные классификаторы – составляются на номенклатуры, характерные для дан- ного предприятия, организации, банка (коды табельных номеров, подразделений, клиен- тов и др. Например, на предприятии есть следующие первичные документы, которым присво- ены следующие мнемокоды. Полное наименование документа Мнемокод Платежное поручение П/П Приходный кассовый ордер ПКО Расходный кассовый ордер РКО Накладная НАКЛ Договор ДОГ Спецификация СПЕЦ Классификаторы оформляются в виде справочников и используются как для ручной простановки кодов в документах, так и для хранения и ведения в ЭВМ в качестве словар- ного фонда или условно-постоянной информации, для облегчения заполнения первичных документов в машине. Технологию применения кодов при компьютерной обработке экономических задач можно разделить на следующие этапы: 5. просмотр и корректировка программных справочников, 6. составление локальных кодов, 7. загрузка локальных кодов в машину, 8. использование созданных справочников для заполнения первичных документов, 9. применение кодов для составления сводных таблиц. Также широкое применение кодирование нашло в технологии штрихового кодиро- вания. Штриховое кодирование информации. Штриховой код – это последовательность чѐрных и белых полос, которые в совокупности представляют некоторую информацию о данном изделии, товаре или продукте в удобном для считывания техническими средства- ми (сканерами штрих кода) виде. Логическая структура Например, код EAN-13 с точки зрения кодировки товара условно можно разделить на 5 зон: префикс национальной организации GS1 (3 цифры); регистрационный номер производителя товара (4-6 цифр); код товара (3-5 цифр); контрольное число (1 цифра); дополнительное поле (необязательное штрихкодовое поле, иногда там ставится знак «>», «индикатор свободной зоны»). Префикс национальной организации. В цифровом обозначении штрихкода первые три цифры означают код регионального представительства ассоциации (регистратора), в которой зарегистрировался производитель продукции, и совсем не означает страну проис- хождения (изготовителя или продавца) продукта. Ассоциация не запрещает регистрацию предприятия у регистратора другой страны. Хотя большинство предприятий регистриру- ется в представительстве ассоциации своей страны, это совсем не означает, что продукция произведена именно в этой стране. Подробную информацию о префиксах можно найти на сайте российского представительства GS1. Отдельно стоило бы отметить коды с 200 по 299. То есть, все коды, начинающиеся с цифры 2. Это коды для внутреннего использования предприятиями для собственных це- лей. Любое предприятие любых регионов мира, а также частные лица могут использовать их как угодно, по своему усмотрению, но исключительно в своих внутренних целях. Ис- пользование этих кодов за пределами предприятия запрещено. Внутреннее содержание кодов, начинающихся с 2, может подчиняться любой логике, которое установило то или иное предприятие для себя (обычно это предприятия розничной торговли), и может со- держать цену или вес товара, или любые другие параметры. Особенно часто эта кодировка применяется для весового товара. Эти коды может использовать любое предприятие, при- чѐм, они нигде специально не регистрируются и никак не регулируются сторонними орга- низациями. Регистрационный номер производителя товара. Вторая логическая группа цифр – это код предприятия производителя или продавца товара. Обычно он занимает 4 - 6 цифр, то есть для каждого регионального префикса может быть зарегистрировано от десяти ты- сяч до миллиона предприятий. Код товара. Ранее было сказано, что 3-5 оставшихся цифр выделяется для кодиров- ки самого товара. И длина этого поля зависит от политики регистратора, то есть от того, какую длину кода предприятия выбрал регистратор в качестве базовой. То есть, от одной до ста тысяч наименований. Как компьютерный терминал различает, где какая часть кода? Никак не различает. Это и не нужно. Для компьютера важен уникальный код целиком, и именно этот код це- ликом прописывается в базу данных торгового предприятия. Исключение могут состав- лять только коды, начинающиеся с двойки, где предприятие может шифровать свою соб- ственную логику для товара. 4. Концепция баз знаний и области их применения. База знаний, БЗ (англ. Knowledge base, KB) – это особого рода база данных, разра- ботанная для управления знаниями (метаданными), то есть сбором, хранением, поиском и выдачей знаний. Раздел искусственного интеллекта, изучающий базы знаний и методы работы со знаниями, называется инженерией знаний. Базы знаний чаще всего используются в контексте экспертных систем, где с их по- мощью представляются навыки и опыт экспертов, занятых практической деятельностью в соответствующей области (например, в медицине или в математике). Обычно база знаний представляет собой совокупность правил вывода. Классификация баз знаний В зависимости от уровня сложности систем, в которых они применяются, различают базы знаний: всемирного масштаба – например, Интернет или Википедия; национальные – например, Википедия; отраслевые– например, Автомобильная энциклопедия; организаций; экспертных систем; специалистов. Применение баз знаний Простые базы знаний могут использоваться для создания экспертных систем и хра- нения данных об организации: документации, руководств, статей технического обеспече- ния. Главная цель создания таких баз – помочь менее опытным людям найти существую- щее описание способа решения какой-либо проблемы предметной области. База знаний – важный компонент интеллектуальной системы. Наиболее известный класс таких программ – экспертные системы. Они предназначены для построения способа решения специализированных проблем, основываясь на записях БЗ и на пользовательском описании ситуации. Создание и использование систем искусственного интеллекта требует огромных баз знаний. Применение знаний Мышление, решение задач и рассуждения – это пути развития и применения челове- ческих знаний. Как гласят различные определения, мышление – это направленная, ориен- тированная на цель деятельность, сконцентрированная на решении задач. Это также ак- тивный мыслительный процесс, направленный на разработку и изменение ментальных моделей. Ментальные модели – это структуры знаний, которые создаются во время изуче- ния или выполнения различных задач. Мышление подразумевает активную интеграцию новых знаний с существующими знаниями и навыками. Это основа обучения, процесса разработки новых и более совершенных ментальных моделей и когнитивных навыков. Наиболее эффективное приобретение новых знаний – это «обучение на деле». Решения задач и затруднений часто находятся там, откуда их никто не ждет. Результат решения – это переход из первоначального состояния в желаемое (целевое) состояние. При решении задач человек использует четыре типа рассуждения: рассуждение с привлечением здравого смысла, рассуждение с проведением аналогий, дедуктивное и ин- дуктивное. Рассуждение с привлечением здравого смысла основано на индивидуальном опыте и фактах, усвоенных человеком за его жизнь. Современные системы с базой знаний не рабо- тают с таким видом рассуждений из-за его сложности. Исключением является только так называемый эвристический поиск, разновидность эмпирических правил, с помощью кото- рых можно исключить наименее вероятные альтернативы. Современные системы с базой знаний не используют и рассуждения с проведением аналогий, поскольку они основаны на сравнении рассматриваемой задачи с уже извест- ным и принятым стандартом поведения в аналогичной ситуации. Проведение таких анало- гий основано на способности распознавать сходство ситуации с прошлым опытом. В основе дедуктивных рассуждений лежат логические цепочки, построенные на предпосылках, ведущих к заключениям. Предпосылки состоят из истинных утверждений и правил. При дедуктивных рассуждениях происходит переход от общего к частностям. Используя общие факты, истины и утверждения, человек приходит к какому-либо выводу либо выбирает направление деятельности. Индуктивное рассуждение, напротив, идет от частностей к общему, поэтому оно не такое точное, как дедуктивное. При интерпретации логики, которая описывает имевшие место факты, оно зачастую основывается на подходе наилучшей догадки. Дедуктивные и индуктивные рассуждения широко используются при разработке систем с базой знаний. Источники знаний Для разработчиков систем источник знаний – это в первую очередь его преподавате- ли и учителя, исследователи, работающие в этой области, работники, которые применяют знания в этой области, и живые эксперты. В качестве других источников можно назвать книги, руководства, научные труды, записки, материалы исследований, физические запи- си (видео- и аудиозаписи, диски CD-ROM, фильмы, слайды и т. д.) и компьютерные ре- сурсы (базы данных, электронные доски объявлений, и т. д.). При разработке базы знаний надо учитывать ее размер, степень сложности, стабильность и форму знаний. Эти вопросы определяют выбор методологии, а также программного и аппаратного обеспечения, кото- рое планируется использовать при создании базы знаний. Эксперты При разработке систем с базой знаний экспертом является компетентный человек, который решает задачи в какой-то предметной области, владеет методиками и обладает способностями, превышающими средний уровень его коллег. Эксперты разрабатывают комплексные стратегии обработки информации, отбирают необходимое, используют то, что требуется в настоящий момент, и сохраняют то, что может понадобиться в будущем. Эксперты получают свой статус благодаря их способности применять полученные знания и личный опыт. Эксперты решают задачи быстро и эффективно. Как правило, им известен предел собственных возможностей и, если они его достигли, то ссылаются на кого-либо другого. Эксперт используется в качестве информационного источника, решателя задач или учителя. Эксперты отличаются от всех остальных своей способностью активно от- слеживать и видоизменять свои когнитивные модели и процессы. Эксперты, занимающиеся разработкой баз знаний, должны обладать как декларатив- ными, так и процедурными знаниями в предметной области. Они должны быть способны не только решить задачу, но также объяснить свои решения другим. Если у одного экс- перта знаний недостаточно, привлекают группу экспертов. 5. Информационные ресурсы Интернета и мировая информационная индустрия предоставления информации. Виды деятельности, связанные с формированием информационных ресурсов, под- держанием их в актуальном состоянии, созданием средств обработки, средств связи, средств копирования информации объединяют в понятие информационной индустрии. Под средством обработки наряду с вычислительной техникой понимается и программное обеспечение. Бизнес в сфере информационной индустрии – это бизнес, где товаром является ин- формация, компьютерная техника, программное обеспечение, оргтехника и другие сред- ства, используемые в информационных технологиях. Информационный бизнес – это бизнес, который предполагает продажу информации. Если определить информационный бизнес в бизнес-категорию, то его можно отнести в раздел услуги. То есть информационный бизнес построен на предоставлении какой-либо информации. И, конечно же, в наш век развития информационных технологий будет ло- гичным предлагать еѐ в сети Интернет. Способность решать задачи информационного обслуживания на уровне максималь- ных возможностей, определяемых достигнутым на данный момент состоянием развития вычислительной техники и связи, называют информационным потенциалом. Структуры, которые работают на информационном рынке, предлагают потребителю следующие виды услуг: непосредственный доступ к базам данных – режим on-line; пакетный доступ к базам данных – режим off-line; в виде баз данных на дискетах и компакт-дисках; в виде консультаций, оказываемых специалистами в области информационных ресурсов; в виде обучения доступу к мировым информационным ресурсам. Указанные виды услуг имеют свои области эффективного использования и могут взаимно дополнять друг друга. В качестве поставщиков информации на рынке информационных услуг выступают коммерческие структуры, государственные и общественные организации, частные лица. Обычно они именуются информационными корпорациями, информационными агентствами, информационными службами, информационными центрами. Необходимо отметить, что информация является основой принятия решений во всех сферах человеческой деятельности. Она способствует повышению эффективности труда в различных областях. Это обстоятельство определяет тот факт, что пользователями услуг выступают специалисты, работающие практически во всех сферах производства. Могут быть разные аспекты классификации пользователей. Так пользователей мож- но разделить на следующие группы: специалисты промышленных предприятий и предприятий торговли; специалисты консалтинговых и маркетинговых информационных агентств; работники научно-исследовательских учреждений и учебных заведений; работники государственных учреждений; работники общественных организаций; индивидуальные пользователи. Становление рынка электронной информации сопровождалось также специализаци- ей (разделением труда) организаций, занимающихся информационным обслуживанием. Сформировалось три группы информационных служб: центры-генераторы (производители информации) – специализируются на добы- че информации, формировании и поддержании баз данных в актуальном состоянии; центры распределения (поставщики информации), которых обычно называют вендорами, занимаются информационным обслуживанием пользователей на основе баз данных, поставляемых им на коммерческой основе центрами-генераторами; информационные агентства, осуществляющие как функции сбора информации, формирования и ведения баз данных, так и функции обслуживания пользователей. Годом рождения информационного рынка в России считают 1991г. Появление рынка в РФ обусловлено тем, что были созданы мировые телекоммуникационные вычислитель- ные сети (ТВС). На характере развития отечественных сетей и сетевых ресурсов отражались общие мировые тенденции развития ТВС. Основной из них было объединение в той или иной сфере коммуникационных структур. Возможности и конкурентоспособность любой ТВС определяются и информацион- ными ресурсами (знаниями, программами, БД). Кроме того, они должны непрерывно до- полняться и обновляться. Современный информационный рынок можно разделить на четыре области: 1. электронная информация; 2. электронные сделки; 3. системы сетевых коммуникаций; 4. программное обеспечение. 5. В свою очередь рынок электронной информации состоит из 4 секторов: 6. деловая информация; 7. юридическая информация; 8. информация для специалистов; 9. массовая или потребительская информация. Основными поставщиками информации на этом рынке выступают центры- генераторы баз данных и центры-распределители информации на основе баз данных, а также информационные брокеры. Деловой сектор (в рамках электронной информации): 1. биржевая и финансовая информация, генераторами которой являются банки, биржи и брокерские конторы. Эта информация о рынке ценных бумаг, котировки валют, рынке товаров, капиталов, услуг, а также инвестициях и ценах; 2. экономическая и статистическая информация, числовая информация; 3. коммерческая информация – государственная; 4. информация о коммерческих предложениях, о купле-продаже по определенным то- варным группам; 5. новости в области экономики и бизнеса. Юридический сектор включает системы доступа к электронным сборникам указов и т.п. Сектор информации для специалистов состоит из следующих частей: 1. профессиональная информация, дифференцированная по областям науки и техни- ки; 2. доступ к первоисточникам (библиографическая и реферативная информация); 3. массовая и потребительская информация; 4. информация служб новостей и агентств, пресса и др; 5. потребительская информация. Рынок электронных сделок включает системы банковских и межбанковских опера- ций, системы электронных торгов, системы резервирования товаров и услуг. В рамках этого рынка имеет значение электронный обмен данными, который обеспечивает возмож- ность безбумажного документооборота. При этом велика роль службы безопасности, предотвращающей несанкционированный доступ к этой информации. Рынок программного обеспечения – все виды программной продукции и их обслу- живание. Системы сетевых коммуникаций – электронная почта, телеконференции, электрон- ные сетевые доски объявлений и др., системы ТВС. К наиболее предоставляемым услугам распространения относят: телекоммуникационные услуги (обмен сообщениями в режиме электронной по- чты как между пользователями одной сети, так и между разными сетями; обмен сообще- ниями в телеконференциях и телесеминарах; организация электронных бюллетеней, элек- тронных новостей; организация общения в режиме запрос-ответ; передача больших мас- сивов информации в файлах, тиражирование информации и передача по определенному списку адресов; выдача копий сообщений по запросу абонента); информационные услуги (поиск информации по запросам в справочных систе- мах); консультационные услуги (консультации по программному сетевому обеспече- нию, консультации по технологии использования общественных ресурсов в сети и обуче- ние навыкам работы с компьютером и техническими средствами); технические услуги (установка и обслуживание программного обеспечения и те- стирование техники и программ); рекламные услуги. 6. Системы и вычислительные сети Вычислительные машины за свою полувековую историю прошли стремительный и впечатляющий путь, отмеченный частыми сменами поколений ЭВМ. Дальнейшее поступательное развитие вычислительной техники напрямую связано с переходом к параллельным вычислениям, с идеями построения многопроцессорных си- стем и сетей, объединяющих большое количество отдельных процессоров и (или) ЭВМ. Термин вычислительная система появился в начале - середине 60-х гг. при создании ЭВМ третьего поколения. Под вычислительной системой (ВС) будем понимать совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программ- ного обеспечения, предназначенную для сбора, хранения, обработки и распределения ин- формации. Отличительной особенностью ВС по отношению к ЭВМ является наличие в них нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку. Создание ВС пре- следует следующие основные цели: повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных, повышение надежности и достоверности вычис- лений, предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т.д. Наличие нескольких вычислителей в системе позволяет совершенно по-новому ре- шать проблемы надежности, достоверности результатов обработки, резервирования, цен- трализации хранения и обработки данных, децентрализации управления и т.д. В настоящее время накоплен большой практический опыт в разработке и использо- вании ВС самого разнообразного применения. Эти системы очень сильно отличаются друг от друга своими возможностями и характеристиками. Различия наблюдаются уже на уровне структуры. Структура ВС – это совокупность комплексируемых элементов и их связей. В каче- стве элементов ВС выступают отдельные ЭВМ и процессоры. В ВС, относящихся к классу больших систем, можно рассматривать структуры технических, программных средств, структуры управления и т.д. Существует большое количество признаков, по которым классифицируют вычисли- тельные системы: по целевому назначению и выполняемым функциям, по типам и числу ЭВМ или процессоров, по архитектуре системы, режимам работы, методам управления элементами системы, степени разобщенности элементов вычислительной системы и др. Однако основными из них являются признаки структурной и функциональной организа- ции вычислительной системы. По назначению вычислительные системы делят на универсальные и специализиро- ванные. Универсальные ВС предназначаются для решения самых различных задач. Спе- циализированные системы ориентированы на решение узкого класса задач. По типу вычислительные системы можно разделить на многомашинные и много- процессорные ВС. Исторически многомашинные вычислительные системы (ММС) по- явились первыми. Уже при использовании ЭВМ первых поколений возникали задачи по- вышения производительности, надежности и достоверности вычислений. Многопроцессорные системы (МПС) строятся при комплексировании нескольких процессоров. В качестве общего ресурса они имеют общую оперативную память (ООП). Параллельная работа процессоров и использование ООП обеспечивается под управлением единой операционной системы. По сравнению с ММС здесь достигается наивысшая опе- ративность взаимодействия вычислителей-процессоров. Многие исследователи считают, что использование МПС является основным магистральным путем развития вычисли- тельной техники новых поколений. По типу ЭВМ или процессоров, используемых для построения ВС, различают одно- родные и неоднородные системы. Однородные системы предполагают. По степени территориальной разобщенности вычислительных модулей ВС делятся на системы совмещенного (сосредоточенного) и распределенного (разобщенного) типов. Обычно такое деление касается только многомашинных систем. Многопроцессорные си- стемы относятся к системам совмещенного типа. Более того, учитывая успехи микроэлек- троники, это совмещение может быть очень глубоким. При появлении новых СБИС появ- ляется возможность иметь в одном кристалле несколько параллельно работающих про- цессоров. По методам управления элементами ВС различают централизованные, децентрали- зованные и со смешанным управлением. Помимо параллельных вычислений, производи- мых элементами системы, необходимо выделять ресурсы на обеспечение управления эти- ми вычислениями. В централизованных ВС за это отвечает главная, или диспетчерская, ЭВМ (процессор). Ее задачей является распределение нагрузки между элементами, выде- ление ресурсов, контроль состояния ресурсов, координация взаимодействия. Централизо- ванные системы имеют более простые ОС. В децентрализованных системах функции управления распределены между ее элементами. Каждая ЭВМ (процессор) системы со- храняет известную автономию, а необходимое взаимодействие между элементами уста- навливается по специальным наборам сигналов. С развитием ВС и, в частности, сетей ЭВМ интерес к децентрализованным системам постоянно растет. В системах со смешанным управлением совмещаются процедуры централизованного и децентрализованного управления. Перераспределение функций осуществляется в ходе вычислительного процесса, исходя из сложившейся ситуации. По режиму работы ВС различают системы, работающие в оперативном и неопера- тивном временных режимах. Первые, как правило, используют режим реального масшта- ба времени. Этот режим характеризуется жесткими ограничениями на время решения за- дач в системе и предполагает высокую степень автоматизации процедур ввода-вывода и обработки данных. К вычислительным сетям предъявляется ряд требований: производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштаби- руемость. Наиболее важными из них являются производительность и надежность. Производительность. Существует несколько основных характеристик производи- тельности сети: время реакции – определяется как интервал времени между возникновением за- проса к какой-либо сетевой службе и получением на него ответа; пропускная способность – объем данных, переданных сетью или ее частью в единицу времени. Она измеряется либо в битах в секунду, либо в пакетах в секунду; задержка передачи и вариация задержки передачи – задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появления его на выходе этого устройства. Одним из важнейших показателей эффективности функционирования, наряду с та- кими показателями как надежность, отказоустойчивость, производительность и т. п. явля- ется защищенность. Под угрозами безопасности информации традиционно понимается возможность нарушения таких свойств информации, как конфиденциальность, целостность и доступ- ность. Важность решения проблемы информационной безопасности в настоящее время об- щепризнанна, подтверждением чему служат громкие процессы о нарушении целостности систем. Убытки ведущих компаний в связи с нарушениями безопасности информации со- ставляют триллионы долларов, причем только треть опрошенных компаний смогли опре- делить количественно размер потерь. Проблема обеспечения безопасности носит ком- плексный характер, для ее решения необходимо сочетание законодательных, организаци- онных и программно-технических мер. Знание возможных угроз, а также уязвимых мест защиты, которые эти угрозы обыч- но эксплуатируют, необходимо для того, чтобы выбирать наиболее экономичные средства обеспечения безопасности. Таким образом, обеспечение информационной безопасности требует системного подхода и нужно использовать разные средства и приемы –морально-этические, законода- тельные, административные и технические. Именно на основе адекватно построенных экономических моделей и осуществляе- мого с их помощью экономического анализа должны приниматься решения, касающиеся как общей стратегии развития, так и отдельных организационных и технических меропри- ятий, как на уровне государств, регионов и отраслей, так и на уровне отдельных предпри- ятий, подразделений и информационных систем. При этом экономика информационной безопасности базируется на некоторых общих экономических законах и методах анализа, но нуждается в индивидуальном понимании, развитии специфических подходов к анализу, накоплении статистических данных, специ- фичных для этой сферы, формировании устойчивых представлений о факторах, под влия- нием которых функционируют информационные системы и средства защиты информа- ции. Особая сложность экономического анализа в такой сфере, как информационная без- опасность, обуславливается такими специфическими факторами, как: быстрое развитие информационных технологий и методик, используемых в этой сфере (как средств и методов защиты, так и средств и методов нападения); невозможность достоверно предугадать все возможные сценарии нападения на информационные системы и модели поведения нападающих; невозможность дать достоверную, достаточно точную оценку стоимости инфор- мационных ресурсов, а также оценить последствия различных нарушений в денежном вы- ражении. Есть несколько причин для реализации дополнительных средств защиты. Hаиболее очевидная – помешать внешним попыткам нарушить доступ к конфиденциальной инфор- мации. Не менее важно, однако, гарантировать, что каждый программный компонент в системе использует системные ресурсы только способом, совместимым с установленной политикой применения этих ресурсов. Такие требования абсолютно необходимы для надежной системы. Кроме того, наличие защитных механизмов может увеличить надеж- ность системы в целом за счет обнаружения скрытых ошибок интерфейса между компо- нентами системы. Раннее обнаружение ошибок может предотвратить "заражение" неис- правной подсистемой остальных. По существу, проектирование системы безопасности подразумевает ответы на сле- дующие вопросы: какую информацию защищать, какого рода атаки на безопасность си- стемы могут быть предприняты, какие средства использовать для защиты каждого вида информации? Поиск ответов на данные вопросы называется формированием политики безопасности, которая помимо чисто технических аспектов включает также и решение ор- ганизационных проблем. Информационная безопасность относится к числу дисциплин, развивающихся чрез- вычайно быстрыми темпами. Только комплексный, систематический, современный под- ход способен успешно противостоять нарастающим угрозам. |