Информационные системы как инструмент функционального анализа потоков данных

Размещено на http://www.allbest.ru/

Физико-математические науки

Смоленский государственный университет

Информационные системы как инструмент функционального анализа потоков данных

Козлов Сергей Валерьевич

В статье обсуждается феномен информационных систем. Автором раскрывается сущность подходов к трактовке данного термина. Выявляются особенности применения информационных систем для анализа потоков данных разного вида.

Похожие материалы

· Особенности организации и анализа данных в информационных системах

· Разработка сетевого ресурса программной поддержки учебного процесса факультета МИИТ СФ БашГУ

· Критерий единственности решения краевой задачи для уравнения с двумя линиями изменения типа в прямоугольной области

· Исследование методов управления информационным процессом обучения с использованием адаптации внутри автоматизированной обучающей системы

· Фрактальные циклы покупки и продажи нелинейной динамической системы

Подходы к термину «информационные системы» как и к любому понятию современной науки широки и многообразны. Каждый из них отражает различные точки зрения на его применение в теории и практике. Условно воззрения на специфику понятия можно объединить в две группы. В первой систематизированы определения общего характера, во второй -- определения, отражающие разного рода особенности использования систем в практике анализа информационных потоков.

Определения первой группы характеризуют информационные системы как один из разделов структуры современной информатики. Так, например, в [1] тематика информационных систем охватывает вопросы анализа потоков данных, их оптимизации и структурирования, принципах хранения и поиска. Данные здесь выступают как информация, представленная в зависимости от особенностей системы в том или ином виде. В определениях информационных систем этой группы можно выделить два основных направления их применения на практике. Таковыми выступают системы хранения информации и системы поиска информации. Наиболее востребованы на сегодняшний день компьютерные информационные системы такого рода. Здесь также следует подчеркнуть, что изначально информационные системы, не требующие компьютерной организации, немыслимы сейчас без средств программной автоматизации их функций.

Компьютерные информационные системы хранения и поиска информации могут быть представлены как в локальном, так и глобальном виде. Системы хранения информации или информационно-справочные системы локального вида в настоящее время получили наиболее широкое распространение. Они являются составной частью современного программного обеспечения любого вида. В них представлено собственно описание программного продукта, его назначение и функции, а также хранится вся необходимая информация о состоянии программного комплекса на данный момент времени. Системы поиска информации в локальном виде также входят в состав программного обеспечения. Они либо имеют собственный интерфейс для внутреннего поиска данных в программном комплексе либо выступают как модуль подключения к глобальным поисковым информационным системам.

Современные глобальные информационные системы, как правило, сочетают в себе функции хранения и поиска данных. Такого рода системы представляют собой комплекс программно-технических и иных вспомогательных средств, которые обеспечивают сбор, представление, накопление и оперирование большими или относительно большими объемами данных. Подобного рода определения можно встретить во многих учебниках по теории и практике применения информационных систем [2, 3]. Информация в таких системах хранится на удаленных серверах, а поиск осуществляется специальными поисковыми машинами или программными приложениями. Ярким примером глобальной системы хранения информации может служить Википедия, а примерами систем поиска информации Yandex и Google.

В основу определений второй группы положены отличительные признаки конкретных информационных систем. Основополагающими признаками, которые делят информационные системы на две категории, выступают вид структуры данных и способ хранения данных. Эти признаки обусловливают ключевую дефиницию понятия «информационная система», данной группы определений. Объединяющим элементом всех понятий данной группы служит программное ядро информационной системы, которое представлено в виде базы данных или совокупности баз данных.

В зависимости от структуры данных рассматривают иерархические, сетевые и реляционные базы данных, которые характеризуют программное построение информационных систем. По способу хранения данных выделяют централизованные и распределенные базы данных, которые в свою очередь также описывают строение информационных систем. Эти отличительные признаки являются классификационно-различимыми. Они характеризуют информационную систему с разных точек зрения. Иными словами это две разные классификации. Так информационная система по своему ядру может быть иерархической централизованной базой данных. Однако на данный момент времени наиболее успешными системами в программной реализации и одновременно наиболее востребованными на рынке компьютерных информационных услуг выступают разные формы реляционных баз данных.

В тоже время ряд авторов разводят эти классификационные признаки при определении термина «информационная система». Тем самым они подчеркивают ориентированность среды информационной системы, на которой был сделан основной упор при разработке ее базы данных. Тем не менее, несмотря на всю важность рассмотренных характеристик, существенным элементом любой информационной системы является набор инструментария заложенного в ее программную оболочку при проектировании. Это также будет значимым отличительным признаком одних информационных систем от других при определении их понятий.

Из таких распространенных отличительных признаков в контексте развития информационного общества в целом можно выделить автоматизированные и интеллектуальные информационные системы, а также адаптивные информационные среды. Информационные системы с наличием одной из этих характеристик являются в силу решаемых ими задач особо востребованным инструментарием при обработке больших массивов данных. Наличие сразу двух указанных отличительных признаков позволяет охарактеризовать информационную систему как адаптивную. Адаптивные информационные системы только сейчас начинают получать свое массовое распространение. Это позволили осуществить передовые информационно-коммуникационные технологии XXI века, которые дали возможность реализовать на практике теоретические подходы конца прошлого столетия.

Характеристика информационных систем как автоматизированных подчеркивает на современном этапе развития технологий не столько их компьютерную реализацию, сколько описание содержательных процессов информационной среды посредством программных функций. Важной особенностью этих системных функций является высокая корреляция прогнозируемых результатов с данными, полученными эмпирическим путем. Это в частности позволяют осуществить методы функционального анализа. Функциональный анализ данных находит свое применение ввиду инвариантности математических методологий относительно рассматриваемой области знаний. Так, например, одним из методов функционального анализа данных информационной системы независимым от ее структуры и содержания служит методология соответствия Галуа [4, 5]. В частности в качестве примера применения этого подхода можно указать область образовательных технологий и образовательной системы в целом. В ней методология функционального анализа с использованием соответствия Галуа на основе теории графов успешно зарекомендовала себя при формировании оптимальных стратегий обучения школьников [6, 7].

Функциональной особенностью интеллектуальных информационных систем является их направленность на решение задач в обстановке неопределенности или динамично изменяющихся данных в условиях реального времени. Так примерами использования подобного рода систем может служить область экономики [8]. В этой области, как и во многих других, применение интеллектуальных информационно-коммуникационных технологий дает неоспоримое преимущество в управлении экономическими объектами и процессами, которые анализирует информационная система.

Адаптивные информационные системы сочетают в себе характеристики, как это уже было отмечено, автоматизированных и интеллектуальных информационных систем. Они начинают получать распространение только сейчас, несмотря на то, что базовые алгоритмы адаптивных систем были заложены еще в середине XX века [9]. Это стало возможно в первую очередь именно благодаря автоматизации процессов обработки информации внутри системы. Автоматизации внутренних процессов информационной системы позволила не только существенным образом снизить временные потери при обработке данных, но и реализовать в информационной среде подсистему принятия решений.

Именно система принятий решений определяет в адаптивной информационной системе соотношение между ее характеристиками как автоматизированной и интеллектуальной. Так или иначе, данные характеристики базируются на алгоритмах обработки информации, которые были заложены в систему при ее проектировании. Отличительная особенность состоит в использовании функционала информационной системы. Адаптивная автоматизированная информационная система предоставляет пользователю самостоятельно принимать решения на основе обработанных потоков данных. При этом в силу своей адаптивности она должна предлагать на его выбор возможные сценарии развития ситуации [10, 11]. Пользователь в такой адаптивной информационной системе в зависимости от целей и задач, стоящих перед ним, должен выбрать тот или иной дальнейший путь поведения, приняв взвешенное решение. Здесь следует подчеркнуть, что современные автоматизированные адаптивные системы должны оперировать оптимальными стратегиями развития. В противном случае такую информационную систему невозможно в полном смысле считать не только адаптивной, но и автоматизированной в контексте последних информационно-коммуникационных достижений.

Адаптивная интеллектуальная информационная система позволяет пользователю, как самостоятельно принимать решения [12, 13], так и реализовывать сценарии автономно [14]. Независимость при принятии решений в таких адаптивных информационных системах, также как и в адаптивных автоматизированных информационных системах, строится на входных параметрах. Они, как и в любой адаптивной среде, определяются пользователем в зависимости от его целей и задач. По мере функционирования интеллектуальной информационной системы параметры могут быть уточнены или изменены собственно пользователем либо быть скорректированы самой системой. Внутреннее автономное управление информационной средой при принятии решений позволяют осуществлять в рамках заданных моделей функционирования обучаемые алгоритмы [15]. Они имеют в своей основе функциональные и логические методы построения информационных систем. Данные методологии в настоящее время и определяют современные тенденции в развитии адаптивных информационных систем и информационных систем в целом.

Итак, на сегодняшний день информационные системы немыслимы без компьютерной реализации. Выбор средств исполнения осуществляется при проектировании информационной системы в зависимости от набора требований, предъявляемых заказчиком. Анализ рынка информационных услуг показывает, что наиболее востребованными являются адаптивные информационные системы с web-поддержкой. Заказчика и, в конечном счете, пользователя в большей мере интересует практическая реализация, нежели теоретические подходы. Разработчик программной среды оперирует понятием информационной системы также в контексте практической разработки, несомненно, с опорой на теоретические методологии. Таким образом, следует констатировать, что наличие разных групп подходов к понятию «информационная система» лишь очередной раз подчеркивает связь между воплощением теоретических методов в практику их реализации при повседневном использовании.

информационный компьютерный глобальный интеллектуальный

Список литературы

1. Могилев А. В., Пак Н. И., Хеннер Е. К. Информатика: учеб. пособие для студ. пед. вузов / под ред. Е. К. Хеннера. - М., 2012. - 848 с.

2. Гайдамакин Н. А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс: Учебное пособие. - М.: Гелиос АРВ, 2002. - 368 с.

3. Избачков Ю. С., Петров В. Н., Васильев А. А., Телина И. С. Информационные системы: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2011. - 544 с.

4. Козлов С. В. Применение соответствия Галуа для анализа данных в информационных системах // Траектория науки. - 2016. - Т. 2. № 3 (8). -С. 18.

5. Парватов Н.Г. Соответствие Галуа для замкнутых классов дискретных функций // Прикладная дискретная математика. - 2010. - №2(8). - С. 10-15.

6. Козлов С. В. Интерпретация инвариантов теории графов в контексте применения соответствия Галуа при создании и сопровождении информационных систем // International Journal of Open Information Technologies. - 2016. - Т. 4. - № 7. - С. 38-44.

7. Тельнов Ю. Ф. Интеллектуальные информационные системы. - М., 2004. - 82 с.

8. Кон П. М. Универсальная алгебра / П. М. Кон; пер. с англ. Т. М. Баранович; под ред. А. Г. Куроша. - М.: Мир, 1968. - 351 с.

9. Киселева О. М. Пример применения методов математического моделирования // NovaInfo.Ru. - 2016. - Т. 1. - № 42. - С. 67-70.

10. Максимова Н. А. Моделирование образовательной среды личностного развития учащихся // Бюллетень науки и практики. - 2016. - № 5 (6). - С. 481-484.

11. Бояринов Д. А. Новые информационные технологии в системе управления качеством учебного процесса // Известия Смоленского государственного университета. - 2012. - № 4 (20). - С. 464-471.

12. Андреева А. В., Максимова Н. А. ИСУ ВУЗ как инструмент управления качеством образования // В мире научных открытий. - 2013. - № 11.8 (47). - С. 22-28.

13. Баженов Р. И., Лопатин Д. К. О применении современных технологий в разработке интеллектуальных систем // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. - 2014. - № 3 (93). - С. 263-264.

14. Козлов С. В. Использование соответствия Галуа как инварианта отбора контента при проектировании информационных систем // Современные информационные технологии и ИТ-образование. - 2015. - Т. 2. № 11. - С. 220-225.

Размещено на Allbest.ru