Информационные системы: понятия и характеристика

Реферат на тему Информационные системы

Что такое информационная технология

Главным направлением перестройки менеджмента и его радикального усовершенствования, приспособления к современным условиям стало массовое использование новейшей компьютерной и телекоммуникационной техники, формирование на ее основе высокоэффективных информационно-управленческих технологий. Средства и методы прикладной информатики используются в менеджменте и маркетинге. Новые технологии, основанные на компьютерной технике, требуют радикальных изменений организационных структур менеджмента, его регламента, кадрового потенциала, системы документации, фиксирования и передачи информации. Особое значение имеет внедрение информационного менеджмента, значительно расширяющее возможности использования компаниями информационных ресурсов. Развитие информационного менеджмента связано с организацией системы обработки данных и знаний, последовательного их развития до уровня интегрированных автоматизированных систем управления, охватывающих по вертикали и горизонтали все уровни и звенья производства и сбыта.

Технология - это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям.

Технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Технические и программные средства, используемые для автоматизации информационно-управленческой деятельности

В последние десятилетия менеджменты в наиболее развитых странах, в частности, в США и Японии, на творческие (созидающие) информационные технологии так называемого третьего (высшего) уровня. Они охватывают полный информационный цикл - выработку информации (новых знаний), их передачу, переработку, использование для преобразования объекта, достижения новых более высших целей.

Информационные технологии третьего уровня означают высший этап компьютеризации менеджмента, позволяют задействовать ЭВМ в творческом процессе, соединить силу человеческого ума и мощь электронной техники.

Полная интегрированная автоматизация менеджмента предполагает охват следующих информационно-управленческих процессов: связь, сбор, хранение и доступ к необходимой информации, анализ информации, подготовка текста, поддержка индивидуальной деятельности, программирование и решение специальных задач. Основные направления автоматизации информационно-управленческой деятельности компаний следующие: автоматизация процесса обмена информацией, включая учрежденческую АТС и электронную почту. К современным техническим средствам автоматизации информационно-управленческой деятельности относятся:

1. Персональные компьютеры, объединенные в сети.

2. Электронные пишущие машинки.

3. Текстообрабатывающие системы (проблемно-ориентированные компьютерные системы, имеющие большие функциональные возможности).

4. Копировальные машины.

5. Коммуникационные средства, телефонная техника.

6. Средства для автоматизации ввода архивных документов и поиска информации (к ним относятся нетрадиционные носители информации: магнитные диски и ленты, микрофильмы, диски с оптическими записями).

7. Средства для обмена информацией, в частности электронная почта.

8. Видеоинформационные системы.

9. Локальные компьютерные сети.

10. Интегрированные сети учреждений.

Показатели эффективности используемой ЭВМ зависят от множества самых различных факторов. Их можно объединить в несколько групп.

К первой группе можно отнести факторы, связанные с параметрами входных информационных потоков, поступающих на обработку в ЭВМ или в вычислительную систему (ВС).

Во вторую группу можно включить факторы, зависящие от характера задач, которые должны решаться на ЭВМ или ВС, и алгоритмов их решения.

К третьей группе целесообразно отнести факторы, определяемые техническими характеристиками ЭВМ и ВС.

В четвертую группу можно включить эксплуатационные характеристики ЭВМ и ВС.

В пятую группу факторов целесообразно выделить стоимостные показатели.

Во многих случаях оказывается удобной такая комплексная стоимостная характеристика, как стоимость машинного часа.

Однако, современные ЭВМ и ВС характеризуются большим числом различных технических, эксплуатационных и экономических параметров и показателей. Практически учесть все характеристики ЭВМ и ВС невозможно.

Проектные решения по информационному обеспечению обосновываются с точки зрения внемашинного и внутримашинного обеспечения.

Обоснование проектных решений по технологии сбора, передачи, обработки и выдачи информации включают характеристику существующей технологии и подготовку предложений по ее совершенствованию.

Обоснование проектных решений по программному обеспечению комплекса задач заключается в формировании требований к системному, специальному и прикладному программному обеспечению.

В настоящее время широко используются пакетный и диалоговый режимы обработки данных, причем последний не является альтернативой первого, а может рассматриваться скорее как его развитие. Выбор того или иного режима вытекает из особенностей каждого из них и особенностей решаемой задачи.

Характеризуя пакетный режим обработки данных, необходимо отметить следующие его характерные черты. Ввод потока заданий осуществляется с локальных устройств ввода. Выполнение режима включает три фазы обработки: подготовку, выполнение и завершение процесса. При этом первая фаза требует определения последовательности действий и ввода исходных данных. Вторая фаза предполагает логическое преобразование исходных файлов, создания и упорядочения рабочих файлов, обработку информации и формирование выходных данных, осуществляя контроль результатов решения. На завершающей фазе выполняется печать. Эти особенности необходимо рассмотреть в связи со спецификой функциональной задачи.

Применение пакетного режима позволяет уменьшить вмешательство оператора в процесс решения задачи, требует только предварительного ввода данных, исключает возможность вмешательства пользователя и, таким образом, изменения последовательности выполняемых действий. Однако, за счет этого появляется более полная загрузка оборудования, которое начинает работать по жесткому графику. В некоторых случаях для решения задачи выполняется и параллельная обработка данных. Пакетный режим более тесно связан с бумажной технологией.

Диалоговый режим, напротив, предполагает активное вмешательство пользователя в процесс работы комплекса и ориентацию на безбумажную технологию. В ходе его выполнения отсутствует заранее установленная последовательность операций обработки данных и дополнительного их ввода.

Приближение пользователя к процессу обработки данных повлекло за собой много проблем и одна из них - это проблема диалога конечного пользователя и ЭВМ. В настоящее время эта проблема решается в двух альтернативных направлениях: создание меню - ориентированных систем и систем, основанных на использовании языков, близких к естественному. Поэтому при обосновании выбора диалогового режима необходимо остановиться и на этом вопросе.

Меню - ориентированные системы применяются тогда, когда число переборов вариантов расчетов относительно невелико. Обычно в меню с пятиуровневой иерархией уже наступает комбинаторный взрыв. При необходимости повышения гибкости диалога более удобен язык близкий к естественному, однако, реализация его всегда сложна.

В настоящее время в развитии вычислительной техники наметилась тенденция к рассредоточению вычислительных мощностей в пределах вычислительных систем. Все большее распространение приобретают вычислительные системы, в которых применяется распределенная обработка данных с использованием мини-ЭВМ. Этому способствовало широкое распространение микрокомпьютеров, характеризующихся:

- низкой стоимостью и малыми габаритами;

- хорошим соотношением "стоимость - производительность";

- простотой в обслуживании и эксплуатации;

- относительно небольшими затратами на обеспечение повышенной надежности;

- возможностью строить комплексы и варьировать их конфигурации;

- наличием высокопроизводительных технических средств;

- наличием проблемно-ориентированных операционных систем;

- возможностью решения экономических и управленческих задач в интерактивном режиме.

Это предопределило главную особенность тенденции - приближение таких ЭВМ непосредственно к местам возникновения и использования информации, их распределению по отдельным функциональным сферам деятельности, а, следовательно, и к изменению самой технологии обработки данных в направлении децентрализации. Структурно они реализуются как сети взаимосвязанных через каналы передачи данных мини- и микроЭВМ, терминалов с одной или несколькими средними либо большими ЭВМ.

Наметившаяся тенденция децентрализации средств вычислительной техники послужила предпосылкой развития на базе персональных микропроцессорных средств автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Автоматизированные рабочие места

Обоснование применения АРМ следует начать с рассмотрения их возможностей:

- информационно-справочное обслуживание;

- автоматизация делопроизводства;

- развитый диалог пользователя с ЭВМ;

- использование ресурсов как ПЭВМ, так и центральной ЭВМ для решения различных задач;

- формирование и ведение локальных баз данных и использование централизованной базы данных при наличии вычислительной сети;

- представление сервиса пользователю на рабочем месте.

Необходимо также отметить такие преимущества АРМ, как надежность, низкая стоимость, сочетание автономного и многопользовательского режимов работы, возможность реализации интерфейса АРМ друг с другом и с большой ЭВМ, удобство подключения новых внешних устройств. Учитывая конкретику целевого назначения АРМ, необходимо исходить из принципа максимальной ориентации на конечного пользователя, что обычно достигается адаптацией АРМ к уровню его подготовки и возможностям его обучения и самообучения. В свою очередь этот принцип тесно связан с принципом проблемной ориентации, то есть с ориентацией на решение определенного класса задач, объединенных общей технологией обработки данных, единством режимов эксплуатации. В узком смысле, проблемная ориентация заключается в ориентации на автоматизацию конкретных функций, выполняемых работниками экономических служб.

Следует отметить также уровень развития АРМ, среди которых выделяют: построение типовых (базовых) АРМ, ориентированных на группы конкретных пользователей; реализация на базе типовых АРМ специализированных (функциональных) АРМ, например, АРМ бухгалтера, АРМ аналитика; объединение специализированных АРМ в проблемно-ориентированные комплексы в рамках локальных распределенных систем обработки данных.

Возможности АРМ обычно тесно связаны с их структуризацией и параметризацией, зависят от функциональных характеристик ПЭВМ, на которых они базируются.

Программное обеспечение комплекса задач включает общие положения, отражающие стандарты и использованные возможности разработанного АРМ для решения выбранного комплекса задач, а также требования к аппаратным и программным ресурсам для успешной эксплуатации АРМ.

Схема взаимосвязи программных модулей и информационных файлов отражает взаимосвязь программного и информационного обеспечения комплекса задач, и может быть представлена несколькими схемами, каждая из которых соответствует определенному режиму.

Базы данных

Уточним терминологию.

Информация - совокупность сведений, воспринимаемых из окружающей среды, выдаваемых в окружающую среду, либо сохраняемых внутри информационной системы.

Данные - информация, представленная в виде, позволяющем автоматизировать ее сбор, хранение и дальнейшую обработку человеком или информационным средствам.

Файл - последовательность записей, размещаемых на внешних запоминающих устройствах и рассматриваемых в процессе обработки, как единое целое.

База данных - совокупность взаимосвязанных данных при такой минимальной избыточности, которая позволяет ее использовать оптимальным образом для одного или нескольких приложений в определенной предметной области человеческой деятельности.

Предметная область - это отражение в БД совокупности объектов реального мира с их связями, относящихся к некоторой области знаний и имеющих практическую ценность для пользователей.

Прежде всего, существует база данных - совокупность данных, хранящихся во вторичной памяти - на дисках, барабанах или каком-либо другом носителе. Во-вторых, имеется набор прикладных программ пакетной обработки, которые работают с этими данными (выборка, обновление, включение, удаление). Дополнительно может присутствовать группа оперативных пользователей, взаимодействующих с базой данных от удаленных терминалов. В-третьих, база данных является интегрированной, т.е. содержит данные для многих пользователей. Базы данных создаются с целью централизованного управления определенными данными.

Совместное использование данных предполагает не только то, что все файлы существующих приложений интегрированы, а также и то, что новые приложения могут быть построены на существующей базе данных. Использование БД обеспечивает:

- независимость данных и программ;

- реализацию отношений между данными;

- совместимость компонентов БД;

- простоту изменения логической и физической структур БД;

- целостность;

- восстановление и защиту БД и др.

К другим целям использования БД относятся:

- сокращение избыточности в хранимых данных;

- устранение несовместимости в хранимых данных с помощью автоматической корректировки и поддержки всех дублирующих записей;

- уменьшение стоимости разработки пакета программы;

- программирование запросов к БД.

БД является динамической информационной моделью некоторой предметной области, отображением внешнего мира. Каждому объекту присущ ряд характерных для него свойств, признаков, параметров. Работа с БД осуществляется по атрибутам объектов.

В программах, регулирующих ввод информации в базу, необходимо предусмотреть как можно более развернутый и всесторонний контроль вводимых данных, поскольку ошибки в обрабатывающих программах не так опасны, как ошибки в данных, попавшие в базу. Сообщение об ошибках должны быть сформулированы конкретно и однозначно, что позволило бы пользователю предпринять соответственно такие же конкретные и однозначные действия. Несмотря на большую трудоемкость программирования, такой контроль окажется неоценимым при эксплуатации комплекса программ. Любые изменения, вносимые в базу данного должны протоколироваться.

В процессе решения задач удобство диалогового режима в полной мере проявляется в процессе общения с базой данных.

Среди них можно отметить такие как:

- возможность перебора различных комбинаций поисковых признаков в запросе;

- обеспечение более быстрого поиска данных;

- улучшение характеристик выходных данных за счет оперативной коррекции запроса с терминала;

- возможность расширения, сужения или изменения направлений поиска сразу после получения результатов;

- множественность точек доступа;

- быстрый доступ к относительно редко используемой информации;

- оперативный анализ получаемых сведений.

Структурирование информации

Системы управления базами данных выполняют следующие две основные функции:

а) хранение и ведение представления структурной информации (данных);

б) преобразование по некоторому запросу хранимого представления в структурную информацию.

Термин структурная информация используется для противопоставления неструктурной текстовой информации, являющейся объектом информационно-поисковых систем. Структурной информации соответствует понятие форматных данных. В современных системах управления базами данных пользователь имеет дело с содержательной стороной своих данных, а не с деталями их представления в памяти ЭВМ. Ответственность за выбор представления информации лежит на СУБД, причем представление того или иного факта реального мира может в общем случае измениться без ведома пользователя. Явления реального мира зачастую могут быть описаны с помощью структурных взаимосвязей между совокупностями фактов. Для представления информации о подобного рода явлениях может быть использована структурная модель данных. В общем случае можно выделить два типа связей данных:

а) связь между атрибутами одного и того же объекта;

б) связь между объектами.

Связь атрибутов представляется типом записей, которые в свою очередь являются поименованной совокупностью элементов данных. Связи между объектами могут быть представлены некоторым графом или диаграммой структуры данных.

СУБД основывается на определенной модели данных, которая отражает взаимосвязи между объектами. Большинство современных реализаций применяют иерархическую или сетевую модель, а также приобретающую популярность реляционную модель. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Взаимосвязь в модели данных выражает отображение или связь между двумя множествами данных. Различают взаимосвязи типа один к одному или один ко многим.

Дадим обзор моделей данных:

а) в реляционной модели объекты и взаимосвязи между ними представляются с помощью таблиц;

б) иерархическая модель строится по принципу иерархии типов объектов, т.е. один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, - подчиненными (взаимосвязь один ко многим);

в) в сетевой модели понятия главного и подчиненного несколько расширены. Любой объект может быть и главным и подчиненным, это означает, что каждый объект может участвовать в любом числе взаимосвязей.

При обосновании применения распределенных систем обработки данных необходимо отметить их особенности:

- большое количество взаимодействующих вычислительных машин, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи, обработки и выдачи информации;

- значительные вычислительные мощности;

- распределение обработки, хранения и использования данных;

- доступ пользователя к вычислительным и информационным ресурсам сети;

- симметричный интерфейс обмена данными между всеми узлами сети;

- возможность управления всеми элементами сети и ее расширяемость.

Компьютерные сети

В настоящее время большинство компьютеров используется не изолировано от других компьютеров, а постоянно или время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки или получения сообщения и т.п.

Существуют локальные сети и глобальная мировая компьютерная сеть - Internet.

Организация локальной сети на логическом уровне

1. Рабочая система, реализующая информационные процессы, связанные с организацией, хранением, поиском и вычислительной обработкой данных;

2. Терминальная система, управляющая работой терминального оборудования и осуществляющая подготовку заданий пользователей, сопряжение пунктов съема данных;

3. Административная система, управляющая процессами функционирования информационно-вычислительной сети;

4. Интерфейсная система, реализующая функции, связанные с преобразованием процедур управления и передаваемой информации в условиях взаимодействия с другими сетями;

5. Коммуникационная, ориентированная на выполнение функций по обеспечению взаимодействия всех систем (управления потоками данных, их маршрутизация и коммутация и т.д.).

Элементы компьютерных сетей

Для обеспечения функционирования локальной сети часто выделяется специальный компьютер - сервер, или несколько таких компьютеров.

На дисках серверов располагают совместно используемые программы, базы данных и т.п. Остальные компьютеры сети называют рабочими станциями, на некоторых из них могут даже не устанавливать жесткие диски. Аппаратное обеспечение серверов значительно превосходит аппаратное обеспечение рабочих станций, т.е. они являются весьма мощными компьютерами с большим количеством оперативной и дисковой памяти, обладают исключительной надежностью, высокой производительностью, дублированием устройств и хранимых данных, средствами контроля над состоянием сервера, средствами обеспечения бесперебойной работы при отказе некоторых устройств.

Локальные и сетевые ресурсы

К локальным ресурсам относятся: сетевой контроллер, который позволяет обмениваться информацией с локальной сетью, кроме того, может быть жесткий диск, терминал и клавиатура обязательно, оперативная память.

К сетевым ресурсам относятся часто общий принтер, сканер, модем, жесткий диск сервера и т.п.

Электронная почта в компьютерных сетях

Электронная почта обеспечивает доставку писем (а часто и пpоизвольных файлов, а также голосовых и факсимильных сообщений) от одних пользователей к дpугим, а иногда по модему с удаленными пользователями или чеpез Internet.

Пpогpамма pаботает в "фоновом pежиме". Пpи поступлении сообщения на экpане высвечивается окно с сообщением. Пpи отпpавке сообщения вызывается такое окно, вводится сообщение и отпpавляется.

Отличия между файл-сервером и сервером базы данных

В 1983 году компания Novell выдвинула концепцию совместного использования файлов, а не дисков (диска). Идея состоит в том, чтобы не делать жесткий диск сеpвеpа на отдельные логические диски. Вместо этого пpедлагалось сохpанить жесткий диск сеpвеpа в качестве единого диска и пpедоставить возможность pаботать с ним одновpеменно. Файл - сеpвеp пpедоставляет:

- доступность любого документа из любой точки сети;

- кооpдинация доступа к документам;

- пpоцедуpы pезеpвного автокопиpования;

- кpасивые файловые стpуктуpы по усмотpению пользователей;

- степень стpогой секpетности;

- удобный поиск документов.

INTERNET

Адаптеpы Internet могут связывать шиpокий спектp систем, включающие и Unix-компьютеpы, компьютеpы Macintosh, ПК IBM и совместимые.

Скоpость в Internet 10 МБит/с. Между пеpесылками данных ЛВС находится в состоянии покоя. Для устpанения конфликтов используется следующий механизм: множественный доступ с обнаpужением несущей и устpанением конфликтов. С увеличением запpосов система больше тpатит вpемя на их обслуживание.

Система доменных имен в INTERNET

Все компьютеpы, объединенные в Internet, pаботают над упpавлением собственных опеpационных систем, но все они общаются между собой на едином языке компьютеpных сетей ТСР/IP (пpотокол упpавления пеpедачей над пpотоколом Internet). По сути это два пpотокола TCP/IP:

- IP - (Internet Protocol) - опpеделяет, как будет выглядеть инфоpмация во вpемя путешествия и что с ней делать, а также опpеделяет как pаботает система адpессации (каждый компьютеp в сети имеет свой адpес (4 цифpы));

- ТСР пpотокол - для опpеделения типа инфоpмации, содеpжащейся в пакете данных, а также следует, чтобы данные обязательно дошли до адpессата.

Имена сеpвеpов в Internet опpеделяются, как стpоки, напpимеp, jsc.nasa.gov, однако, это не является действительной частью пpотокола TCP/IP. Существует унивеpсальный внешний механизм пpеобpазования таких имен в IP адpеса, котоpые понимает TCP/IP. Этот механизм называется Системой Доменных Имен (DSN), т.о. нет необходимости знать IP адpеса компьютеpов, к котоpым мы хотим обpатиться. Напpимеp, если компьютеp А хочет знать IP-адpес компьютеpа jsc.nasa.gov, то он делает запpос на глобальный сеpвеp DNS. Этот сеpвеp не знает IP-адpеса, но зато знает сеpвеp - DNS, котоpый знает все адpеса, заканчивающиеся на nasa.gov и пеpесылает запpос на этот локальный сеpвеp, котоpый и сообщает А необходимый IP-адpес.

Мировая информационная сеть web

Появление Web вызвано новой волной инфоpмационных технологий в Internet, т.е. котоpая пpивела к появлению пpостых и интуитивно понятных, основывающихся на максимальном использовании визуализации, служб, котоpые заметили такие услуги Internet, как почта.

Web хоpошо pаботает с гpафическими пользовательскими интеpфейсами (Windows, Macintosh). Web даже без гpафики очень пpивлекательна, так как можно видеть отфоpматиpованный текст с такими эффектами, как подчеpкивание, мигание, шpифты и цвет шpифта.

Web - это попытка оpганизовать инфоpмацию в сети, как набоp гипеpтекстовых документов (текс и каpтинка вместе).

Web - это каpтинная галеpея у вас дома. Web позволяет взаимодействовать с дpугими сеpвисами Internet.

Какие виды информации можно получить в internet

Internet пpедоставляет следующие инфоpмационные услуги:

- электpонная почта;

- Web;

- Gopher (упpавление доступом к инфоpмации);

- гpуппы новостей Usenet (обмен мнением с одним человеком или с гpуппой людей);

- списки почтовой pассылки;

- анонимный FTP (пpотокол пеpедачи файлов);

- системы пеpедачи файлов по почте;

- доступ к библиотечным каталогам с помощью Telnet;

- pадиовещание в Internet;

- Finger (механизм для pаспpостpанения инфоpмации);

- базы данных Wais;

- погода;

- файлы свободного доступа;

- диалоговые журналы;

- часто задаваемые вопpосы;

- новости и обзоpы;

- библиотеки колледжей;

- пpавительственная инфоpмация;

- pабота и каpьеpа;

- коммеpческие услуги Internet.