История создания и развития автоматизированных информационных систем

При разработке и создании АИС необходимо руководствоваться следующими принципами: новых задач, системности, обратной связи, первого руководителя, типизации проектных решений, одноразовости ввода данных, согласованности пропускных способностей частей системы.

Принцип новых задач заключается в том, что в ходе аналитического и информационного анализа системы управления предприятием выявляются новые задачи, которые до внедрения АИС не могли решаться из-за их сложности. Новые задачи могут быть внедрены взамен стереотипных. Например в условиях АИС становится возможной разработка в реальном масштабе времени при непосредственном и совместном участии линейного персонала на своих автоматизированных рабочих местах, соединенных компьютерными сетями, расписаний работ (от недельно-суточных до годовых) на программу строительного треста с оптимизацией по обширной номенклатуре трудовых и материально-технических ресурсов.

Последовательная автоматизация процессов формирования планов снизу вверх (от прораба до треста, как это имеет место при ручном управлении) не дала бы существенного эффекта. Малоэффективной была бы также, например, автоматизация решения задач прикрепления потребителей - строек к поставщикам - заводам в рутинной их постановке. Однако те же задачи в оптимизационном режиме решения дают высокий экономический эффект с одновременным сокращением затрат ручного труда управленческого персонала предприятия.

Принцип системности и комплексного подхода к проектированию АИС состоит в том, что все вопросы, связанные с проектированием, должны решаться на основе определенной цели и критериев функционирования системы, взаимной увязки организационно-технологических решений, программно-математического, информационного, правового и технического обеспечения АИС. С этим принципом тесно связан принцип субоптимизации, заключающийся в том, что несистемная оптимизация конкретной подсистемы нередко дает эффект, но не позволяет оптимизировать систему в целом. Успешное решение взаимоувязанных задач АИС возможно только при условии открытости и доступности электронных баз данных предприятий отрасли по всем управленческим вертикалям и горизонталям.

Функционирование системы Internet позволяет получить для решения задачи АИС любую требуемую информацию (исключая "защищенные" сведения) из баз данных указанных предприятий., если они подключены к глобальной компьютерной сети. Системный подход неразрывно связан с эффективным использованием человеко-машинного диалога, с системой программ, обеспечивающих четкое управление диалогом. При реализации человеко-машинного диалога необходимо предусматривать тесное взаимодействие управленческого персонала с компьютерным комплексом АИС, передачу системе возрастающих объемов рутинных работ с тем, чтобы большую часть времени менеджеры использовали для решения творческих задач управления.

Принцип обратной связи заключается в том, что процесс разработки и внедрения АИС следует рассматривать как непрерывный с использованием предшествующего опыта. Так, например, после выполнения комплекса работ по цепочке: "аналитическое обследование предприятия; консалинг по мероприятиям, необходимым для реорганизации; проектирование информационной системы; настройка уже существующего программно-математического обеспечения и разработка нового под конкретные условия строительной организации; развертывание (внедрения) АИС; сопровождение системы" должно быть организовано плавное перетекание последнего этапа в первый. Это означает, что работа по созданию АИС начнется вновь, только на другом - более высоком уровне.

Принцип первого руководителя означает, что руководитель организации (низовой строительной фирмы, крупной строительной корпорации, министр) единолично ответственен за своевременность и качество разработки АИС соответствующего уровня и ее эффективное функционирование. Первый руководитель отвечает за четкое взаимодействие заказчика и разработчика АИС, рациональное распределение обязанностей между ними. Когда создание АИС передоверяется второстепенным лицам, эта система используется, как правило, для решения рутинных задач и, в конечном счете, оказывается малоэффективной.

Принцип типизации проектных решений предусматривает максимальное использование при проектировании АС типовых проектных решений. Учитывая, что наибольший объем работ по созданию АС связан с подготовкой программно-математического обеспечения, особенное внимание следует уделять типовым программным комплексам (автоматизированным рабочим местам - АРМам), чтобы на их основе разрабатывать как отдельные управленческие задачи, так и целые подсистем. Например, задачи бухгалтерского учета и отдела кадров, подсистемы разработки расписаний и планирования планов поставок материально-технической продукции, и др. Единство АС, расположенных по горизонтали, достигается использованием общих подходов к их построению, а по вертикали - использованием общих форм документов и современных стандартов электронных баз данных, общих принципов формирования комплексов технических и программных средств, систем коммуникации и связи.

Существенный экономический эффект, высокое качество, сокращение сроков разработки, возможность активного участия управленческого персонала организации в создании АС достигается применением интегрированного программно-математического обеспечения. Проектирование АС на базе интегрированных программных систем, значительно упрощает процессы связывания и встраивания электронных документов, их передачи как внутри предприятия, так и другим информационным системам. Прикладные программы, созданные на основе интегрированных программных средств, отличаются максимально-возможной открытостью и достаточно просто могут улучшаться непосредственно инженерно-техническими работниками предприятия. Интегрированных программные системы максимально упрощают и эксплуатацию АС, так как все задачи решаются с применением единообразного пользовательского интерфейса.

Принцип одноразовости ввода данных в орган управления означает, что информация, введенная один раз в компьютерную систему, используется затем для решения нескольких задач данного или другого предприятия, оснащенного соответствующими информационными технологиями и коммуникациями. Соблюдение этого принципа позволяет избежать дублирования информации, исключить несуразности и ошибки, уменьшить потоки вводимой и обрабатываемой информации. Сокращение потоков информации также достигается в результате исключения из вводимых данных сведений нормативно-справочного характера, имеющихся в машинных базах данных.

Принцип полной информационной совместимости между автоматизированными системами различных уровней управления предусматривает применение согласованных подходов к разработке машинных баз данных, входным и выходным документам, программным комплексам для АС различных предприятий. Это упростит использование разделённых (общих) баз данных строительными предприятиями отрасли, снизит затраты на разработку и поддержку информационного обеспечения (в. т.ч. систем управления базами данных), придаст корпоративным информационным технологиям большую гибкость и адаптируемость.

Принцип независимости структуры автоматизированных систем управления от используемой техники и базовых технологий заключается в применении таких технологий создания информационной среды АС, которые были бы инвариантны по отношению к техническому обеспечению и легко трансформировались при создании новых программных инструментариев информатизации. На реализацию этого принципа, в частности, направлены объектные подходы к формированию информационной среды, основанные на CASE-технологиях.

Принцип согласованности пропускной способности частей системы заключается в том, что пропускная способность последующего устройства должна быть не ниже пропускной способности предыдущего. Например, компьютерные сети АС должны иметь пропускную способность, соответствующую быстродействию ЭВМ.

Выводы по теме

1. Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

2. АИС состоит из двух подсистем: функциональной и обеспечивающей;

3. Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

4. Различают три типа задач, для которых создаются информационные системы.

5. Структурированная (формализуемая) задача - задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.

6. Неструктурированная (не формализуемая) задача - задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.

7. Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными или экспертными.

8. При разработке и создании АИС необходимо руководствоваться следующими принципами: новых задач, системности, обратной связи, первого руководителя, типизации проектных решений, одноразовости ввода данных, согласованности пропускных способностей частей системы.

Тема. Информационное обеспечение (ИО) АИС

Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Структурная схема терминов

Понятие и структура ИО

Информация есть сообщение новых, ранее не известных сведений.

Получателем информации может быть человек, организация и машина. Единицей информации является количество информации, сообщенной в виде ответа <Да> или <Нет> на один вопрос. Например, одной единицы информации достаточно для того, чтобы узнать о положении выключателя: задается вопрос <Включен ли выключатель?>; ответ <Да> означает, что включен, ответ <Нет> - выключен. Значение информации определяется тем, что она является основой понятия управленческих решений, осуществляет взаимосвязь между подсистемами и задачами АИС. Единица информации получила название "бит", это сокращение английских слов binary digit -двоичная единица. Система счисления, в которой каждое число выражается с помощью двух цифр 0 и 1.

Информационное обеспечение (ИО) - предоставление информационных ресурсов в распоряжение какого-либо объекта или субъекта.

Цель информационного обеспечения -своевременная выдача необходимой достоверной информации для выработки и принятия управленческих решений.

ИО - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, методология построения баз данных.

Данная подсистема предназначена для своевременного представления информации, принятия управленческих решений. ИО предприятия представляет собой информационную модель данного объекта. Для создания ИО нужно ясное понимание целей и задач, функций системы управления; совершение системы документооборота; выявление движения информации от момента ее возникновения и до ее использования на различных уровнях управления; наличие и использование классификации и кодирования информации; создание массивов информации на машинных носителях; владение методологией создания информационных моделей.

При организации ИО используется системный подход, обеспечивающий создание единой информационной базы; разработку типовой схемы обмена данными между различными уровнями системы и внутри каждого уровня; организацию единой схемы ведения и хранения информации; обеспечение решаемых задач исходными данными;

Основными функциями ИО являются наблюдение за ходом производственно-хозяйственной деятельности, выявление и регистрация состояния управляемых параметров и их отклонение от заданных режимов; подготовка к обработке первичных документов, отражающих состояние управляемых объектов; обеспечение автоматизированной обработки данных; осуществление прямой и обратной связи между объектами и субъектами управления.

ИО автоматизированных информационных систем состоит из внемашинного и внутримашинного ИО.



Внемашинное включает систему классификации и кодирования технико-экономической информации; систему документации; схему информационных потоков (документооборота: первичные, результативные, нормативно-справочные документы).

Внутримашинное ИО содержит массивы данных на машинных носителях и программу организации доступа к этим данным.

Внемашинное ИО - информация, которая воспринимается человеком без каких-либо технических средств (документы).

Под классификацией понимается условное расчленение множества элементов информации на подмножества на основании сходства или различия по какому-то признаку.

Классификация - система распределения объектов по классам в соответствии с определенным признаком (основание классификации). Объекты необходимо классифицировать для:

-выявления общих свойств информационного объекта, который определяется информационными параметрами (реквизиты).

-для разработки правил, алгоритмов обработки информации.

Реквизит - это элементарная информационная совокупность, при дальнейшем расчленении которой данные теряют смысл. Реквизиты представляются либо числами (год, стоимость), либо признаками (фамилия, цвет). В практике для оценки объемов информации широко применяется алфавитно-цифровой знак, или байт (8 бит), а также машинное слово (20-48 бит). Для оценки объема производственно-хозяйственной (экономической) информации используется показатель, представляющий собой предложение, например: <Отпуск электроэнергии с шин ТЭЦ № 12 в ноябре 1999 г. фактически составил 410 млн. кВт-ч.>. Показатель состоит из основания и реквизитов. Основание представляет собой числовое значение показателя (в нашем примере 410).

Классификатор - это документально оформленный систематизированный свод наименований и кодов определенного множества показателей, объединяемых по некоторым общим признакам.

При классификации нужно соблюдать требования полнота охвата; однозначность реквизитов; возможность включения новых объектов.

Признак сходства или различия, положенный в основу классификации элементов множества, называется основанием классификации.

В АИС внедрены общесоюзные, отраслевые и локальные классификаторы. Всего в связи эксплуатируется более 300 общесоюзных, отраслевых и локальных классификаторов. Из общесоюзных классификаторов различных категорий используются такие, как <Система обозначений единиц измерения>, <Система обозначения органов государственного управления>, <Система обозначения объектов административно-территориального деления> и др. В настоящее время в эксплуатации находится более 20 отраслевых классификаторов, из которых наиболее распространены следующие: <Отраслевой классификатор предприятий и организаций отрасли связи>, <Классификатор подсистем и задач <АСУ>, <Отраслевая система классификации и кодирования средств связи>, <Отраслевой классификатор технико-экономических показателей> и т. д. В отрасли связи эксплуатируется более 210 локальных классификаторов.

Существует две системы классификации объектов: иерархическая и фасетная.

При иерархической системе множество объектов разбивается на соподчиненные подмножества. Каждый объект на определенном уровне характеризует конкретное значение выбранного признака классификации. Для последующей классификации нужно задать новые признаки. Количество уровней классификации называется глубиной классификации. Плюсы: простота построения, использование независимых классификационных признаков в различных ветвях иерархической структуры. Минусы: жесткая структура - сложно ввести изменения, невозможность группировать объекты по заранее не предусмотренным сочетаниям признаков.

Фасетная система - позволяет выбирать признаки классификации (фасеты) независимо друг от друга. Каждый фасет содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Плюсы: использование большого числа признаков классификации; возможность модификации всей системы без изменения структуры группировок. Минусы: сложность построения - нужно учитывать все многообразие фасетов.

Классификация - основа кодирования.

· Кодирование - это процесс перевода информации, выраженной одной системой знаков, в другую, т. е. перевод обычной записи информации в запись с помощью шифров.

· Шифр-это условное отображение информационного понятия (позиции). Он характеризует одно понятие или одну позицию множества с помощью символов (букв или цифр).

Цель кодирования - представление информации в более компактном и удобной форме при записи ее на машинный носитель; приспособление к передаче по каналам связи; упрощение логической обработки. Система кодирования применяется для замены названия объекта на какой-либо код. Код строится на основе использования букв и цифр. Код характеризуется длиной (числом позиций), структурой (порядком расположения символов). Методы в системе кодирования: классификационный и регистрационный.

Классификация системы кодирования - предварительная классификация объектов. Существует поразрядная классификация; система повторения; комбинированная система.

Регистрационная - не требует предварительной классификации объектов. Существует порядковая и серийная.

Порядковая система кодирования - последовательная нумерация объектов числами натурального ряда. Используется когда количество объектов невелико (1,2,3...)

Плюсы: простота и малозначность.

Минусы: с появлением новых объектов логическая стройность нарушается.

Серийная система кодирования предполагает деление объектов на классы, серии. Внутри серии - порядковая система.

Используется когда количество групп невелико (1.1, 1.2 ...2.2, 2.2...).

Плюсы: возможно предусмотреть резерв серии; можно подвести итог по серии.

Минусы: нужно предусмотреть правильный резерв.

Поразрядная (позиционная) система - используется для кодирования сложных номенклатур, объекты которых могут формироваться по различным признакам.

Например. К-4-2: К - позиция для института, 4 - позиция курса, 2 - позиция группы. Плюсы: четкое выделение классификационных признаков; логичность построения.

Система повторения - используются буквенные или цифровые обозначения, непосредственно характеризующие объект.

Например, план счетов. Счет 10 - сырье и материалы. Внутри счета - несколько субсчетов, раскрывающих содержание счета.

Комбинированная система - используется для кодирования больших и сложных номенклатур, которые необходимо группировать по нескольким соподчиненным или независимым признакам.

Значительная доля внемашинного ИО - документация. К документам предъявляется ряд требований по составу, содержанию. Единство требований составляет единую систему документации. Цель - обеспечить сопоставимость показателей различных сфер НХ. Типичные ошибки в документации: большой объем лишней информации; дублирование. Поэтому к ней предъявляются единые требования. Различают: входные документы (первичные) содержат необработанные сведения; выходные - результат обработки.(результативные).

Внемашинное ИО также включает информационные потоки. Схема информационных потоков отражает маршруты движения информации от источников формирования к получателю. Построение схем обеспечивает исключение дублирования, классификацию и рациональное представление информации, оптимизацию путей прохождения документов и рациональную обработку. Единицы информационных потоков: документы, показатели, реквизиты.

Внутримашинное ИО - это совокупность всех данных, записанных на машинных носителях, сгруппированных по определенным признакам. ИО формирует информационную среду.

Совокупность информации по какому-либо объекту называется информационной базой. Информационная база присуща любому объекту независимо от уровня управленческой техники. Она делится на подсистемы, массивы, показатели, реквизиты. Под массивом понимается структурная единица информации, представляющая набор данных, относящихся к одной задаче (подсистеме).

Информационная база, записанная на машинные носители информации и используемая для решения задач на ЭВМ, называется базой данных.

Информационная база - основа внутримашинного ИО. Это совокупность всех данных, подлежащих накоплению, хранению, поиску, преобразованию, выдаче в установленном порядке, а также использования для организации общения человека с ЭВМ.

Требования при формировании массивов в ИБ: полное отражение состояния объекта; включение расчетных данных из первичных массивов; рациональное построение базы; минимизация времени на поиск данных, использование эффективных технических носителей; обеспечение надежности хранения; обеспечение своевременности обновления и наращивания массивов.

Классификация массивов

Организационная подборка сведений о каком-либо объекте или процессе либо о ряде однородных объектов или процессов называется массивом информации.

1. По отношению к системе управления: входные (содержат исходные данные, а также запросы на решение задач), выходные (содержат результаты машинной обработки данных, предназначенных для дальнейшего использования), внутренние (создаются и используются внутри автоматизированных информационных систем).

2. По содержанию: базисные (содержат данные для решения задач); служебные (для управления процедурами обработки данных и повышения качества результативной информации.(справочники, каталоги)).

3. По длительности использования: постоянные (содержат неизменные данные), условно-постоянные (записывается информация, которая продолжительный период остается неизменной), переменные (включаются постоянно изменяющиеся данные).

Условно-постоянные подразделяются на группы:

· нормативные (нормы затрат материальных и трудовых ресурсов);

· справочно-табличные (справочные данные по персоналу, счетам);

· расценочные (цены на материалы, готовую продукцию, расценки);

· постоянно-учетные (данные о состоянии отдельных ресурсов);

· регламентирующие (данные об обязанностях персонала).

Переменные массивы организуются в виде оперативных, накапливаемых, промежуточных, результативных массивов. Информационная база может быть создана либо как множество файлов, каждый из которых отражает множество управленческих документов, либо как база данных. При создании базы данных файлы организуются специальным образом (они не являются независимыми).

Организационная структура банка данных включает базу данных, систему его управления, архив, систему управления архивом, библиотеку программ и администратора БД.

База данных представляет собой управляемую совокупность данных, являющихся исходной информацией для решения задач АСУ и принятия управляющих решений.

База данных может включать информацию для всех задач, решаемых в АСУ, или для групп задач.

Система управления базой данных представляет собой совокупность языковых и программных средств, обеспечивающих формирование и введение массивов данных.

Обработка и выдача необходимой информации для коллектива пользователей или задач управления реализуется посредством программ управления информационной базой. Система управления банком данных включает манипулятор и набор сервисных программ и существует для организации взаимодействия между программами, контроля и защиты данных.

Администратор занимается управлением и координацией работ банка данных, принимает решения при сбоях, обслуживает пользователей и т.д.

Одним из важнейших банков данных АС является нормативно-справочная база данных, включающая все применяемые данные справочников, ценников и других нормативных документов, необходимых для решения задач. Нормативно-справочная база создается или для комплексов задач, или системы в целом.

Выводы по теме

1. Информация есть сообщение новых, ранее не известных сведений.

2. Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

3. Реквизит-это элементарная информационная совокупность, при дальнейшем расчленении которой данные теряют смысл.

4. Совокупность информации по какому-либо объекту называется информационной базой.

5. Организационная подборка сведений о каком-либо объекте или процессе либо о ряде однородных объектов или процессов называется массивом информации.

6. Кодирование-эти процесс перевода информации, выраженной одной системой знаков, в другую, т. е. перевод обычной записи информации в запись с помощью шифров.

7. Шифр-это условное отображение информационного понятия (позиции). Он характеризует одно понятие или одну позицию множества с помощью символов (букв или цифр).

8. Под классификацией понимается условное расчленение множества элементов информации на подмножества на основании сходства или различия по какому-то признаку

9. Для кодирования информации в системе управления применяются в основном три кода: порядковый, иерархический и матричный.

10. Классификатор-это документально оформленный систематизированный свод наименований и кодов определенного множества показателей, объединяемых по некоторым общим признакам.

11. Информационное обеспечение подразделяется на внемашинное и внутримашинное.

Тема. Техническое обеспечение (ПО) АИС

Техническое обеспечение (ТО) - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Структурная схема терминов

Понятие и структура ТО АИС

Техническое обеспечение (ТО) - совокупность технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация по наладке, установке, монтажу, контролю этих технических средств.

ТО состоит из (структура ТО):

1. Комплекс технических средств (КТС);

2. Документация;

3. Кадры, занимающиеся установкой и обслуживанием технических средств (ТС) (некоторые не выделяют в отдельную группу).

КТС - совокупность взаимосвязанных единым управлением и автономных технических средств, предназначенных для сбора, хранения, накопления, обработки, передачи, вывода информации; а также средств оргтехники и управления ТС.

Документация:

· общесистемная - государственные отраслевые стандарты по ТО;

· специализированная - методики по всем этапам разработки ТО;

· нормативно-справочная - используется при выполнении расчетов по ТО.

Классификация технических средств

Основное подразделение: компьютеры и оргтехника.

По процедурно-функциональному признаку:

· средства сбора и регистрации информации и устройства ввода-вывода;

· средства передачи данных и линии связи;

· средства обработки;

· средства хранения и вывода информации;

· средства оргтехники;

· средства сбора и регистрации информации и устройства ввода.

С появлением новых информационных технологий эти ТС имеют высокое значение. На предприятиях это средства сбора - датчики, счетчики и т.д.

Устройства ввода: 1) клавиатура; 2) графические планшеты (для ручного ввода графической информации); 3) сканеры, читающие автоматы; 4) манипуляторы (мышь, джойстик); 5) сенсорные экраны, 6) микрофоны и т.д.

1. Средства передачи информации

Информация может передаваться:

1. На самом предприятии между различными его подразделениями сейчас используются локальные вычислительные сети (в одном здании или в близлежащих)).

Основные компоненты локальной сети: кабели, передающая среда, рабочая станция; АРМ на основе рабочей станции; платы интерфейса сети; серверы сети.

Локальная сеть позволяет рабочим станциям обмениваться информацией и использовать общую информацию.

2. Информация может передаваться из одного предприятия в другое . Здесь используются: а)аппаратура и устройства передачи данных (АПД); б) каналы связи.

Аппаратура передачи данных и устройства передачи:

· телеграф, телетайп; телефакс, телекс; сетевые адаптеры.

· технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналом связи. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи;

· мультиплексоры (многоканальные адаптеры) - устройства сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи;

· модемы (ЭВМ подключается к АТС). Это специальное устройство, способное преобразовывать (модулировать) цифровой сигнал на аналоговый и обратно. Модем на другом конце линии демодулирует сигнал обратно.

· терминалы (ПК);

· концентраторы (предназначены для сжимания информации, объединения каналов, передачи информации в высокоскоростном режиме связи);

· повторитель (в локальной сети, где кабель определенной длины, для увеличения его протяженности ставится повторитель (локальный и дистанционный)). Локальный повторитель соединяет фрагменты сетей, расположенных на расстоянии до 50 метров. Дистанционный - до 2000 метров;

· специальные шифровальные аппараты.

Каналы связи - узлы связи, включающие мощные ЭВМ, настроенные на передачу и управление информацией, а не на ее обработку; плюс ПО.

Три вида каналов связи: наземные; высокочастотные (обеспечиваются наземными ретрансляционными связями); спутниковые (при передаче на далекие расстояния).

Средства обработки данных. Это компьютеры - 4 класса: микро; малые (мини); большие и супер ЭВМ.

Главные характеристики ЭВМ - быстродействие и объем памяти.

МикроЭВМ - 2 группы:

1. Универсальные (многопользовательские и однопользовательские);

2. Специализированные (многопользовательские (серверы) и однопользовательские (рабочие станции)).

Многопользовательские - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени.

Персональные - ЭВМ, удовлетворяющие требованиям доступности и универсальности.

Рабочие станции - однопользовательские мощные ЭВМ. Специализирующиеся на выполнении одного вида работы.

Серверы - многопользовательские ЭВМ в сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

ПК - основа АС. Существуют стационарные (настольные) и переносные.

Малые ЭВМ - могут работать в режиме разделения времени и в многозадачном режиме; надежные и простые в эксплуатации.

Большие ЭВМ - мейнфреймы. Характеристики: большой объем памяти; высокая отказоустойчивость и производительность; высокая надежность; защита данных; возможность подключения большого числа пользователей.

Супер ЭВМ - мощные многопроцессорные ЭВМ. Они приспособлены для многозадачного режима работы.

Серверы. Это компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Мощные серверы можно отнести к малым и большим ЭВМ. Сейчас лидером являются серверы Маршалл, а также существуют серверы Крэй (64 процессора).

Основные средства хранения:

· машинная память (основная и внешняя). Внешняя память используется для долговременного хранения информации - накопители.

· магнитные носители

· оптические CD-диски. Первые CD-диски предназначались только для считывания. В последние годы были созданы диски, на которых информация может записываться пользователем (Recordable CD).

· CD-ROM; базы данных; микрофильмы, микрокарты - системы хранения информации - информация на них заносится при помощи специальных устройств.

Устройства вывода:

Мониторы - это устройства, предназначенное для отображения информации, вводимой пользователем с клавиатуры или выводимой компьютером.

Принтеры - это устройство вывода на бумажный носитель текстовой и графической информации (струйный, матричный, лазерный).

Плоттеры (графопостроители) - устройства для вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

Форма использования средств обработки данных

Наиболее распространенная форма - ЭВМ. Раньше чаще использовались вычислительные центры (ВЦ).

Вычислительный центр - организуется и специализируется на обработке информации. ВЦ обладают самостоятельностью, планируют свои деятельность, имеют юридический адрес.

По структуре ВЦ подразделяются на несколько отделов: отдел по подготовке задач, отдел по реализации машинного решения задач, техническое обслуживание парка, для выполнения управленческих работ. ТС, используемые в ВЦ: многомашинные вычислительные комплексы.

Распределенная обработка данных (РОД) - децентрализованная на 1 ЭВМ. Для получения общих результатов, все сводится на один компьютер. Распределенная обработка выполняется на несвязанных между собой ЭВМ, представляющих распределенную систему. Для реализации РОД были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из направлений: многомашинные вычислительные комплексы (ММВК), компьютерные сети.

ММВК - группа установленных рядом компьютеров, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющая совместно единый информационно-вычислительный процесс. Они могут быть локальными и дистанционными.

Локальные - компьютеры находятся в одном помещении и не требуют специальных средств сопряжения.

Дистанционные - компьютеры устанавливаются в соседних помещениях. Для передачи данных используются каналы связи.

Сеть - форма использования ТС. Это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных при помощи каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Отличия сети от ММВК: размерность (в состав ММВК входят 2-3 ЭВМ); разделение функций между ЭВМ (в ММВК функции обработки, передачи данных могут быть реализованы в 1 ЭВМ, а в сетях эти функции распределены между отдельными ЭВМ); необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений (сообщения от одной ЭВМ к другой могут идти по маршрутам).

Классификация сетей:

1. По функциональному назначению: информационные сети, вычислительные, смешанные.

2. По размещению информации в сети: сети с централизованным банком данных, сети с распределенным банком данных.

3. По территории расредоточенности: глобальные, региональные, локальные.

Глобальные сети - объединяют абонентов из разных стран.

Взаимодействие может осуществляться по телефону, радио, спутников.

Техническая основа - линии связи, узлы связи.

Региональные сети - объединяют абонентов в 1 регионе, городе.

Локальные сети - абоненты в пределах небольшой территории.

ЭВМ, объединенные в сеть подразделяются на основные и вспомогательные.

Основные - абонентские ЭВМ. Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы. Это может быть любой компьютер. Вспомогательные ЭВМ (серверы) - отвечают за передачу информации от одной ЭВМ к другой.

В локальных сетях используется 2 режима работы: рабочая станция - "файл-сервер"; клиент-сервер.

Общее - схема обслуживания пользователя, различаются сложностью, объемом выполняемых функций, технической оснащенностью.

Рабочая станция - "файл-сервер" - обработка данных с использованием файлового сервера (на нем находится база данных и общие программы). Сервер обеспечивает доступ к базе данных. По сети идут копии баз данных. Т.е. станция посылает запрос, и к нему возвращается ВСЯ копия базы данных без разбора.

Клиент-сервер - выделение отдельного сервера. На нем находится не только общая база данных, но и программы поиска. Это позволяет запрашивать не все данные, а только те, которые необходимы пользователю. Пример этой технологии - "клиент-банк".

АРМ - Анализируя сущность АРМ, специалисты определяют их чаще всего как профессионально-ориентированные малые вычислительные системы, расположенные непосредственно на рабочих местах специалистов и предназначенные для автоматизации их работ. Это совокупность методических, языковых, технических, программных средств, позволяющих организовать работу конечных пользователей в некоторой области.

Выводы по теме

1. Техническое обеспечение (ТО) - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

2. Классификация технических средств:

· средства сбора и регистрации информации и устройства ввода-вывода;

· средства передачи данных и линии связи;

· средства обработки;

· средства хранения и вывода информации;

· средства оргтехники.

3. Сеть - форма использования ТС. Это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных при помощи каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

4. Глобальные сети - объединяют абонентов из разных стран. Региональные сети - объединяют абонентов в 1 регионе, городе.

5. Локальные сети - абоненты в пределах небольшой территории.

6. АРМ - профессионально-ориентированные малые вычислительные системы, расположенные непосредственно на рабочих местах специалистов и предназначенные для автоматизации их работ. Это совокупность методических, языковых, технических, программных средств, позволяющих организовать работу конечных пользователей в некоторой области.

Тема. Программное обеспечение (ПО) АИС

Математическое и программное обеспечение (МО, ПО)- совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

Структурная схема терминов

Понятие и структура ПО

Для реализации на ЭВМ задач требуется создание математического, лингвистического и программного обеспечения.

ПО развивается исходя из требований других подсистем. ПО при обработке данных является связующим звеном между комплексом технических средств и другими подсистемами. Таким образом, ПО призвано оживить технические средства, то есть заставить их выполнять операции по обработке информации.

· ПО - совокупность комплекса различных по функциям и взаимосвязанных программ, участвующих в решении задач управления, и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

· Математическое обеспечение (МО) есть совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, использованная для создания автоматизированной системы

Программа - упорядоченная последовательность команд компьютера для решения задач.

Структура ПО - 3 части: общее ПО (общесистемное или системное ПО); прикладное (специализированное ПО); программная документация.

Прикладное ПО предназначено для решения прикладных задач, Общее ПО предназначено для обеспечения работы различных компонентов АИС.

Программная документация - нужна для пользователей ПО. Она описывает основные возможности программных средств, режимы, порядок их использования, а также требования к информационному и техническому обеспечению.

1. Общесистемное ПО

ОПО - совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ, т.е. это совокупность программ, рассчитанных на широкий круг пользователей и предназначенных для организации вычислительного процесса и решений часто встречающихся задач обработки информации. ОПО - 3 части: базовое ПО, системы программирования (языки программирования), сервисное ОПО.

Базовое ПО - включает: операционные системы, операционные оболочки (текстовые и графические), сетевые операционные системы.

Операционные системы - разрабатываются с учетом мощности ЭВМ и поставляются вмести с ЭВМ фирмой-изготовителем. ОС предназначены для выполнения пользовательских программ, для планирования и управления ресурсами ЭВМ. ОС планирует решение задачи, следит за ее осуществлением, создает различные режимы решения задач, управляет вводом-выводом. любая ОС содержит управляющие программы и обрабатывающие программы.

Управляющие программы нужны для управления работой оборудования ЭВМ в различных режимах. Функции управляющих программ: загрузка ОС в оперативную память с машинных накопителей; управление заданиями и одиночными программами; управление работой устройств ввода-вывода.

2. Управляющая часть называется супервизор

Обрабатывающие программы включают выполнение вычислительных процедур.

Функции обрабатывающих программ: управление архивами и каталогами данных, расположенных на внешних носителях; трансляция команд с различных языков программирования на машинный язык; редактирование и генерация программных модулей.

К обрабатывающим программам относятся: программы сортировки данных, программы объединения массивов, программы пересылки данных из одного устройства в другое.

Основной принцип построения ОС состоит в выделении отдельных функций и оформление их в виде отдельных блоков, т.е. модульный принцип построения.

Модуль - программный блок, который реализует определенную функцию

ОС для ПК: однопрограммные, многопрограммные (многозадачные), одно и многопользовательские, сетевые и несетевые. Т.о. основу общего ПО составляет операционная система (ОС). Она предназначена для управления ресурсами ЭВМ, аппаратными средствами, программами и данными. В состав общего программного обеспечения входят также тестовые программы, предназначенные для анализа работоспособности устройств вычислительного комплекса, а также обслуживающие программы, используемые для учета, копирования и контроля программ и данных. Часть средств общего ПО может поставляться отдельными компонентами. К ним относятся: программы, реализующие методы теледоступа; сетевые протоколы; программы машинной графики; программы обработки текстов; программы обработки речевых сигналов; системы управления базами данных.

Методы теледоступа задают режимы обмена данными между пользователем и ЭВМ по каналам связи.

Сетевые протоколы являются набором специальных программ и аппаратных средств, управляющих процессами обмена сообщениями в сети ЭВМ.

Машинная графика реализуется набором программ, обеспечивающих возможность отображения на устройствах вывода графической информации.

Средства обработки текстовой информации включают в себя программы редактирования (переименование, удаление, объединение, перенос и т.п.) включают в себя программы звуковых синтезаторов и анализаторов.

СУБД - набор языковых и программных средств для создания и ведения совместного использования БД.

Все перечисленные средства зависят от ОС ЭВМ.

ОС ЭВМ - это комплекс программ, осуществляющих управление выполнением программ пользователей, т.е. осуществляющих ввод-вывод программ и данных, отладку программ, оценку затраченных ресурсов, компиляцию, распределение памяти, организацию данных.

Состав ОС зависит от типа ЭВМ. ОС общего назначения содержат:

· управляющие программы, которые автоматизируют выполнение потоков заданий, осуществляют взаимодействие с устройствами ЭВМ, организацию мультипрограммной работы, а также работу всех обрабатывающих программ.

· системные обрабатывающие программы обеспечивают основные операции по обработке данных.

Сетевые ОС - комплекс программ, обеспечивающий обработку, передачу, хранение данных в сети. Сетевая ОС обеспечивает доступ ко всем ресурсам сети, распределяет и перераспределяет различные ресурсы сети. Наиболее распространены локальные сетевые ОС - Unix (для создания средних и больших сетей); Novell Netware 3.11 (для создания средних сетей: 20-30 пользователей).

Операционные оболочки - специальные программы, предназначенные для облегчения работы, общения пользователей с ОС. Это программная надстройка к ОС. Они существуют с текстовым интерфейсом и с графическим интерфейсом.

Объекты операционной оболочки: меню, которое предоставляет список возможностей; окна ввода-вывода; пиктограммы.

В зависимости от организации решения задач на ЭВМ различают следующие режимы работы операционной системы: индивидуальный; пакетный, мультипрограммирование, разделение времени.

При индивидуальном режиме ЭВМ постоянно или на время решения задачи находится полностью в распоряжении одного потребителя. Пакетная обработка предполагает, что пользователь не имеет непосредственного доступа к ЭВМ. Подготовленные им задачи в виде программ и исходных данных загружаются оператором в ЭВМ и решаются пакетами. Мультипрограммирование предполагает возможность одновременно решать несколько задач по различным программам с учетом приоритета. При этом в каждый момент времени решается одна задача. Если при решении задачи появилась необходимость решения другой с более высоким приоритетом, то решение задачи прерывается, решается вторая задача, а после ее решения продолжается решение первой задачи с того места, где произошла остановка.

Режим разделения времени предполагает одновременное решение нескольких задач. Соотношения скорости ЭВМ и реакции человека очень сильно отличаются, и у потребителя создается полная иллюзия работы в индивидуальном режиме.

Основными целями операционной системы являются: увеличение производительности вычислительной системы (ВС) путем обработки непрерывного входного потока заданий и совместного использования ресурсов ВС одновременно выполняющимися в ОП задачами (эффект мультипрограммирования); планирование использования ВС в соответствии с приоритетами отдельных заданий, ведение учета и контроля использования ресурсов обеспечение программистов средствами разработки и отладки программ; обеспечение оператора средствами управления ВС; универсальность операционной системы.

Сервисное ОПО - включает программы диагностики работоспособности компьютера, антивирусы, архивацию, обслуживание сети. Это программы, которые направлены на поддержание работы элементов системы в рабочем состоянии. Они называются утилитами и обеспечивают обслуживание ЭВМ, служат для выполнения вспомогательных операций по обработке. Наиболее распространены: Norton Utilities, PC-TOOLS, антивирусные программы, программы резервного копирования, программы защиты от несанкционированного доступа, программы криптографического шифрования. Антивирусные программы оцениваются по следующим критериям: точность обнаружения вируса, эффективное устранение вирусов, простое использование, стоимость, работа в локальной сети.

Технологические системы программирования - это совокупность инструментальных и языковых средств, поддерживаемых стандартными ОС, которые обеспечивают законченный цикл разработки и сопровождения программ для одной АСУ

Системы программирования - системы, которые автоматизируют процедуры создания программы. Они включают языки, трансляторы с языков, правила программирования.

Языки, на которых пользователи составляют программы, называются алгоритмическими.

Трансляторы - программы, обеспечивающие перевод с языка программирования на машинный язык.

Существует технология автоматизированной разработки ПО - КЕЙС-технология. Средства КЕЙС - технологии:

· встроенные в систему реализации - все решения по проектированию и реализации привязаны к выбранной системе управления;

· независимые от системы реализации - они ориентированы на унификацию начальных процессов жизненного цикла системы.

Специальное ПО АС - это совокупность программ, разрабатываемых при создании конкретной АСУ. Специальное ПО ориентированные на конкретного пользователя и используют серийные ОС. К ним относятся непосредственно прикладные программы для решения разнообразных классов задач функциональной подсистемы АСУ-СВЯЗЬ и пакеты прикладных программ (ППП) различного назначения. ППП - это совокупность взаимосвязанных программ, предназначенных для реализации функций или групп функций АСУ и настраиваемая при конкретном применении.

Проблемно-ориентированные ППП и конкретные программы разрабатываются для нужд АСУ различных отраслей в соответствии с ЕСПД (единой системой программной документации) и должны содержать:

· формуляр, где содержатся основные характеристики программы, описание ее комплектности и сведения об эксплуатации;

· описание применения, где содержатся сведения о назначении программы, области применения решаемых задач и о методах их реализации, ограничениях на применение, минимальной конфигурации технических средств;

· руководство системного программиста, где содержатся сведения для проверки, обеспечения функционирования и настройки программы на условия конкретного применения;

· руководство программиста, где описываются все конкретные сведения для эксплуатации программы;

· руководство оператора, где содержатся сведения для обеспечения процедуры общения оператора с ЭВМ в процессе выполнения программы.

Программы на носителе данных с программой и эксплуатационной документацией, разработанные и испытанные в соответствии с действующими стандартами и зарегистрированные в Государственном фонде алгоритмов и программ называются программной продукцией.

Пакеты прикладных программ - это мощное средство автоматизации программирования, которое представляет пользователю совокупность языковых и программных средств, ориентированных на определенный класс задач.

ППП различают по назначению:

· общего назначения в АС - это организация и ведение информационной базы; информационно-справочных систем; ввода-вывода, окружения СУБД;

· функционального назначения - это оперативное управление производством; техническая подготовка производства; бух. учет и финансы; кадры и т.д.

Рассмотрим ППП общего назначения. Предназначены для разнообразных пользователей и производство их конкретизируется в специализированных организациях. ППП состоят из комплекса программных модулей и документации, могут быть как простой так и сложной структуры.

ППП простой структуры - набор программных модулей, каждый из которых используется сам по себе или является подпрограммой. Модульная структура ППП модификацию и замену отдельных модулей и пополнение пакета. ППП простой структуры не могут настраиваться на изменения информационной потребности конкретного пользователя.

Например: ППП простой структуры - это библиотека стандартных программ для выполнения простейших мат. операций.

ППП сложной структуры обладают внутренней организацией и управлением и содержат:

1. Управляющую программу;

2. Транслятор с входного языка;

3. Модули пакета;

4. Обслуживающие программы.

· Управляющая программа определяет последовательность работы модулей ППП, обмен данными и взаимосвязь с ОС, в которой работает пакет.

· Транслятор с входного языка интегрирует или компилирует требования пользователя.

· Модули пакета рабочие программы.

· Обслуживающие программы обеспечивают отладку, диагностику, анализ ошибок. Документация на ППП составляется в соответствии с ЕСПД (единой системой программной документации) и содержит:

1. Пояснительную записку;

2. Описание содержания ППП и алгоритм реализации;

3. Описание применения ППП;

4. Схемы программ;

5. Руководство оператора;

6. Руководство программиста;

7. Исходные программы;

8. Эксплуатационные программы;

9. Описание контрольного примера;

10. Руководство по пользованию ППП;

Ведомость эксплуатационных документов.

ППП функционального назначения: (в связи)

· <АС комплексных расчетов за услуги связи (АСКР)>

· <АС ведения отраслевых классификаторов ТЭИ (АСВОК ТЭИ)>

· <АС контроля исполнения документов (АСКИ)>

· <АС подписных операций (подписка центр)>

· <Управление кадрами предприятий и организаций (кадры)>

· <Обработка смешанных таблиц>

1. Общая характеристика математического обеспечения (МО)

2. Назначение и структура имитационных моделей

1. МО АСУ - это совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемой при создании АСУ.

Математическое моделирование - метод исследования систем с помощью их моделей, т.е. описания математическими методами количественных и логических зависимостей, происходящих в элементах и между элементами системы. Модель не повторяет в точности исследуемый объект, она лишь воспроизводит его основные функции.