АИС_Конспект. Учебное пособие по предмету основы построения автоматизированных информационных систем для специальности

• Название: Учебное пособие по предмету основы построения автоматизированных информационных систем для специальности
• Дата: 04.09.2019
• Размер: 1.88 Mb.
• Имя файла: АИС_Конспект.doc
• Тип: Учебное пособие; #85919
• страница: 1 из 18

МОСКОВСКИЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Колледж

Мезенцев К.Н. к.т.н.

Учебное пособие по предмету
ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

для специальности

230105.51 (2203) Программное обеспечение вычислительной

техники и автоматизированных систем


Москва

2009

Оглавление

для специальности 1

Глава 1. Системный подход при разработке автоматизированных информационных систем 3

1.1. Общие положения 3

1.2. Автоматизированные информационные системы 7

1.3. Автоматизированные системы в управлении 11

1.4. Методы анализа автоматизированных информационных систем 14

1.5. Структура автоматизированной информационной системы 22

Глава 2. Методы проектирования информационных систем 26

2.1. Обобщенная модель информационной системы и методы проектирования 26

2.2. Каноническое проектирование информационных систем 27

2.5. Использование CASE технологий при разработке информационных систем 35

2.6. Методологии CASE проектирования 40

2.6.1. Методология DATARUN 40

Глава 3. Особенности современных информационных систем 51

3.2. Системы обработки транзакций 51

3.3. Системы поддержки принятия решения 55

3.4. Экспертные информационные системы 59

3.5. Объектно–ориентированные системы 79

3.6. Документальные системы 83

3.7. Гипертекстовые информационные системы 88

4. Управление процессом проектирования автоматизированной информационной системы 96

4.2. Оценка эффективности функционирования автоматизированных информационных систем 102

Приложение №1. Базовые сведения о языке 109

программирования Visual Prolog 109

Приложение №5.Некоторые стилевые параметры 122

Список литературы 124

Глава 1. Системный подход при разработке автоматизированных информационных систем

1.1. Общие положения

Системой называется некая совокупность элементов, обособленная от окружающей среды и взаимодействующая с ней как некое целое. Важной особенностью системы является невозможность выполнения отдельными элементами ее функций. Данная особенность получила наименование эмерджентности. Чем сложнее система, чем больше различие между ней и составляющими ее элементами.

Система взаимодействует с внешней средой. При этом можно выделить в общем виде следующие формы обмена:

• 
  обмен энергией;
  
• 
  обмен веществом;
  
• 
  обмен информацией.
  

Системы можно разделить на два больших класса природные и искусственные. Искусственные системы создаются человеком в процессе его деятельности. В составе искусственных систем можно выделить три основных класса: технические, автоматизированные и организационные.

Системы созданные человеком возникают для удовлетворения определенной цели. При этом можно говорить о причинно – следственной цепочке:

Потребность – Цель – Функционирование системы – Результат.

В этой последовательности потребность можно определить как то, что объективно связывает человека с внешней средой, в том числе
и с социальной, как некоторое условие обеспечения его жизнедеятельности и существования.

В свою очередь цель: это совокупное представление о некоторой модели будущего результата, способного удовлетворить исходную
потребность при имеющихся реальных возможностях,
оцененных по результатам опыта.

Для получения результата требуется определенный метод функционирования системы, то есть возникает потребность в управлении системой.

Управление системой в общем виде может быть реализовано тремя способами:

• 
  формирование управления с учетом изменения выходных сигналов;
  
• 
  формирование управления с учетом изменения выходных сигналов и изменений в структуре системы;
  
• 
  формирование управления с учетом изменений выходных сигналов, структуры и с учетом влияния внешней среды.
  

Последние два способа управления следует отнести к адаптивному типу управления.

В системах управления любого типа выделяют следующие составные элементы множество входных сигналов X, множество выходных сигналов Y и каналы воздействия на систему возмущений V (см. рис.1.1). В формализованном виде в данные множества могут быть представлены как:

X={x₁,x₂,…,x_i} (1.1)

Y={y₁,y₂,…,y_i} (1.2)

V={v₁,v₂,…,v_i} (1.3)



Рис.1.1. Система с прямым контуром управления.

Внешние возмущения в системе представляют собой «шум» помехи. На рисунке 1.1. Показана система с открытым контуром управления. Для контроля за правильностью работы системы и обеспечения ее устойчивости используют замкнутый контур управления, как это показано на рисунке 1.2. Такие системы называются системами с обратной связью. В большинстве систем реализуется принцип отрицательной обратной связи. Разница между обобщенным входом X и обобщенным выходом Y называется рассогласованием системы. Отсутствие рассогласования означает, что система точно выполняет свои функции.



Рис.1.2. Систем с замкнутым контуром управления.

Важным системным понятием является понятие элемента и структуры. Введем следующие определения:

• 
  Элементом системы называется ее неделимая часть.
  
• 
  Структурой системой называется совокупность ее элементов связанных определенным образом. В общем виде структуру системы можно описать с помощью формулы:
  

S={e_i,_j} (1.4)

где iиj изменяются от 1..n; n – число связей в системе.

Динамическое поведение системы во времени характеризуется изменением ее параметров состояния во времени. Это множество стабильных значений переменных параметров элементов системы. Переход из одного состояния в другое – процесс в системе. В свою очередь процессы в системе могут быть как устойчивыми, так и не устойчивыми. Неустойчивый процесс ведет к разрушению структуры системы.

Создаваемые человеком системы ­– это сложные системы и большие. Под сложными системами следует понимать такие системы, при изучении которых можно выделить отдельные подсистемы. Большие системы это пространственно распределенные сложные определенным образом взаимодействующие друг с другом.

В сложных системах их структуру можно рассматривать как состояние, возникающее в результате многовариантного и неоднозначного поведения многоэлементных структур. Для таких систем характерны следующие особенности:

• 
  они развиваются вследствие открытости;
  
• 
  к ним поступает энергия извне;
  
• 
  внутренних процессов нелинейности;
  
• 
  в них присутствуют особые режимы с обострением и наличия более
  

одного устойчивого состояния.

Режимы с обострением – точки бифуркации. Такие режимы наблюдаются при смене установившегося режима работы системы. Точка бифуркации – критическое состояние системы, при котором система становится неустойчивой и возникает неопределенность: станет ли состояние системы хаотическим или она перейдет на новый, более дифференцированный и высокий уровень упорядоченности. Такие точки обладают следующими свойствами:

Непредсказуемость. Обычно точка бифуркации имеет несколько веточек аттрактора (устойчивых режимов работы), по одному из которых пойдёт система. Однако заранее невозможно предсказать, какой новый аттрактор займёт система.

Точка бифуркации носит кратковременный характер и разделяет более длительные устойчивые режимы системы.

Системы такого рода являются предметом изучения синергетики.

Технические системы управления – это системы, кото­рые содержат в качестве элементов технические устройства и мо­гут в течение некоторого интервала времени функционировать без участия человека.

Технические системы управления имеют следующие особен­ности:

• 
  четко определенную единственную цель управления;
  
• 
  отсутствие человека в контуре управления;
  
• 
  достаточно высокую определенность исходных данных и воз­можность
  
• 
  формализации процессов функционирования.
  

В технических системах легко выделить объект управления и управляющую си­стему.

Автоматизированные системы управления – это системы, включающие в качестве элементов, как технические системы, так и персонал, взаимодействующий с этими системами.

Организационные системы возникают в обществе. В качестве такой системы выступает коллектив людей деятельность которых сознательно координируется для достижения определенной цели.