22 Схема состава и взаимосвязей подсистем базовой информационной технологии

23Классификация систем

Классификация систем может производиться по разным признакам. В наиболее общем плане системы можно разделить на материальные и абстрактные. Материальные системы представляют собой совокупность материальных объектов, среди них можно выделить: неорганические (технические, химические и т.д.); органические (биологические); смешанные (как органические, так и неорганические). Среди смешанных систем особое место занимают человеко-машинные системы, в которых человек с помощью машин осуществляет свою трудовую деятельность.

Абстрактные системы являются продуктом человеческого мышления: знания, теории, гипотезы и т.д. По временной зависимости различают статические и динамические системы.

В статических системах с течением времени состояние не меняется. В динамических системах происходит изменение состояния в процессе их функционирования. Динамические системы относительно наблюдателя могут быть детерминированными (определёнными) и вероятностными (стохастическими).

По сложности системы принято делить на простые, сложные и большие. Простая система – система, не имеющая развитой структуры, например, нельзя выявить иерархический уровень.

Сложная система – система с развитой структурой, состоящей из элементов подсистем, являющихся простыми системами.

Большая система – сложная система, имеющая ряд дополнительных признаков: наличие разнообразных связей между подсистемами и элементами подсистемы; открытость системы; наличие в системе элементов самоорганизации. Одним из главных признаков является вид иерархий. Характерны виды иерархий: временная; пространственная; функциональная; ситуационная; информационная.

24 Нарисуйте схему состава моделей базовой информационной технологии и объясните назначение и связи каждой модели

На основе моделей предметной области (МПО), характеризующей объект управления, создаётся общая модель управления (ОМУ), а из неё вытекают модели решаемых задач (МРЗ). Так как решаемые задачи в ИТ имеют в своей основе различные информационные процессы, то на передний план выходит модель организации информационных процессов.

Модель обработки данных включается в себя формированное описание процедур организации вычислительного процесса преобразования и отображения данных. Под организацией вычислительного процесса (ОВП) понимают управление ресурсами компьютера при решении задач обработки данных.

Процедуры преобразования данных (ПД) на логическом уровне представляют собой алгоритмы программы обработки данных и их структур.

Моделями процедур отображения данных (ОД) являются компьютерные программы преобразования данных и воспринимаемую человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание.

Модель обмена данных включается в себя формальное описание процедур, выполнимых в вычислительной сети: передачи (П), маршрутизации (М), коммутации (К). На основе моделей обмена производится синтез системы обмена данными.

Модель накопления данных нормализует описание базы, которая в компьютерном виде представляется как БД. Процесс перехода от информационного уровня к физическому отмечается трёхуровневой системой модулей представления информационной базы: концептуальной, логической, физической схемами.

Концептуальная схема информационных баз (КСБ) описывает информационное содержание предметной области.

Логическая схема информационной баз (ЛСБ) должна формализовано описывать её структуру и взаимосвязь элементов информации.

Выбор перехода определяет и СУБД, которая, в свою очередь, определяет физическую модель данных – физическую схему информационной базы (ФСБ), описывающую методы размещения данных и доступа к ним на машинных носителях информации.

Модель представления знаний (МПЗ), включённая в модель ИТ, позволит проектировщику АИТ формировать из фрагментов модель предметной области, а также модели решаемых задач.

Модель представления знаний может быть выбрана в зависимости от предметной области и вида решаемых задач. Сейчас практически используются такие модели, как: логические (Л) алгоритмические (А) фреймовые (Ф) семантические (С) интегральные (И).

25 Кибернетическое определение процесса управления

Явно выраженный целевой информационный характер управления подтверждается его кибернетическим определением:

Управление есть процесс целенаправленной переработки информации.

В зависимости от того, в какой системе (простой, сложной, большой) производится управление, различают системы: автоматического управления (САУ); автоматизированные информационные системы (АИС). Автоматическое управление, как правило, осуществляется в простых системах, в которых заранее известно описание объектов управления и алгоритмов управления ими. По принципу управления САУ могут быть разомкнутыми и замкнутыми. В разомкнутых САУ измеряются возмущения, отклоняющие объект от заданного состояния, и вырабатывается воздействие, компенсирующее возникшее возмущение. Такая система не способна длительное время управлять неустойчивыми объектами. В замкнутых системах реализуется идея обратной связи, благодаря которой информация об отклонении управляемого объекта от заданного состояния позволяет выработать воздействие, возвращающее объект в это состояния.

Благодаря тому, что поведение объекта и алгоритм управления строго заданны, САУ могут работать автономно, без участия человека.

26 Логический уровень информационной технологии

Логический уровень ИТ представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при технологических преобразованиях информации и данных. Формализованное представление ИТ позволяет связать параметры информационных процессов, а это означает возможность реализации управления информационными процессами и процедурами.

ДАЛЕЕ ВОПРОС 24 ПОЛНОСТЬЮ.

27. Определение информационных моделей и их иерархии.

И нформационная модель – отражение предметной области в виде информации. Предметная область представляет собой часть реального мира, который исследуется или используется. Отражение предметной области в ИТ представляется информационными моделями нескольких уровней: Концептуальная модель (КМ) обеспечивает интегрированное представление о предметной области (например, техническое задание, план производства и т.д.) и имеет слабо формализуемый характер. Логическая модель (ЛМ) формируется из концептуально модели путём выделения конкретной части. Логическая модель, формализующая на языке математики взаимосвязь с выделенной предметной областью, называется математической моделью (ММ). С помощью математических методов ММ преобразуется в алгоритмическую модель (АМ), задающую последовательность действий, реализующих достижение поставленной цели управления. На основе АМ создаётся машинная программа (П), являющаяся той же алгоритмической моделью, только представленной на языке, понятном ЭВМ. Выделение информационных моделей разных уровней абстракции позволяет разделить сложный процесс на несколько более простых.

28. Назначение и суть процесса и процедур представления знаний.

Процесс представления знаний включён в базовую ИТ как один из основных, поскольку высшим продуктом ИТ являются знания. Формирование знаний как высшего информационного продута до недавнего времени являлось прерогативой человека. Однако, оказать помощь человеку при решении неформализуемых или трудно формализуемых задач может автоматизированный процесс представления знаний. Процесс представления знаний состоит из процедур получения формализованных знаний и процедур генерации новых значений из полученных. К сожалению, практическая реализация процесса представления знаний с помощью ЭВМ ещё не достигла достаточно широкого применения в ИТ. Это связано как с продолжающимися поисками форма представления знаний, теории искусственного интеллекта, так и с практическими трудностями при создании баз знаний. Считается, что в ближайшем будущем процесс представления знаний займёт ключевое место в ИТ.

29. Схема и фазы процесса принятия решения.

Процесс принятия решений человеком очень сложный, иногда в этот процесс включаются такие механизмы, которые невозможно предусмотреть, тем более, формализовать. При принятии решения человек может учитывать и такие аспекты, как мораль, традиции, человеческие взаимоотношения. Вот почему при управлении социально-экономическими системами процесс принятия решения не может быть осуществлёно без него

Человек на основе анализа информации (АИ) производит постановку задач (ПЗ), решение которых должно позволить наилучшим образом управлять объектом, например, производством в данной ситуации. Однако решений (альтернатив) всегда несколько (если решение всегда одно, что проблемы выбора не существует, а значит, и теряет смысл сам процесс принятия решения). Следовательно, далее идёт фаза генерации альтернатив (ГА), то есть выдвижение возможных вариантов решений задач. Выбрать альтернативу невозможно, если нет критерия выбора, отражающего цель управления. Таким образом, следующая фаза – это выбор критерия (ВК) поставленной задачи. На этапе анализа альтернатив (АА) производится их исследование по выбранному критерию, а далее – окончательный выбор одной из них – выбор альтернатив (ВА), наилучшим образом удовлетворяющих критерию выбора. Выбранная альтернатива дополнительно анализируется и выдаётся окончательное решение (ВР).

30. Назначение процесса и процедур накопления данных.

Процесс накопления позволяет так преобразовать информацию в форме данных, что удаётся её длительное время хранить, постоянно обновлять и при необходимости оперативно извлекать в заданном объёме и по заданным признакам. Процедуры процесса накопления, таким образом, состоят в организации хранения и актуализации данных. Хранение предполагает создание такой структуры расположения данных в памяти ЭВМ, которое позволило бы быстро и не избыточно накапливать данные по заданным признакам и быстро осуществлять их поиск. В настоящее время ЭВМ имеет 2 основных запоминающих узлов: оперативные; внешние (на магнитных/оптических дисках).

В процессе накопления данных важной процедурой является их актуализация. Под актуализацией понимается поддержание хранимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач в системе, где организована ИТ. Актуализация данных осуществляется с помощью операции добавления новых данных к уже хранимым, корректировке данных и их уничтожения, если данные устарели и не могут быть использованы при решении функциональных задач в системе.

31. Трехуровневый подход в изучении информационных технологий.

Трёхуровневый подход применяется и при изучении информатики. В этом случае можно выделить следующие уровни информатики: Физический; Логический; Прикладной. На физическом уровне информатика занимается аппаратными и программными средствами вычислительной техники и связи, которые представляют её фундамент и позволяют физически реализовать её логический и прикладной уровни. Логический уровень – это информационная технология. Прикладной уровень информатики посвящён вопросу использования ИТ при создании и эксплуатации систем, в которых преобладающими процессами являются информационные. Таким образом, предметом курса ИТ является логический и прикладной уровни информатики. Физический уровень изучается в курсе информатики, который посвящён техническим средствам вычислительной техники и базовому ПО.

32. Функции процесса и процедур обмена данными Информационный процесс обмена предполагает обмен данных между процессами ИТ. Процесс обмена связан с взаимными потоками данных со всем информационными процессами на уровне переработки данных. При обмене данными можно выделить два основных типа процедур, это: процедуры передачи по каналам связи и сетевые процедуры, позволяющие осуществить организацию вычислительных сетей. Процедуры передачи данных реализуются с помощью операций кодирования и декодирования, модуляции и демодуляции, согласования и усиления сигналов. Процедура организации сетей включает в себя в качестве основных операций по коммутации потоков данных (трафика) и маршрутизации вычислительной сети. Процесс обмена позволяет с одной стороны передавать данные между источником и получателем информации, а с другой – объединять информацию многих её источников.

33. Цель, методы и средства автоматизированной ИТ.

Автоматизированная информационная технология (АИТ) имеет свои цели, методы и средства реализации. Их содержание состоит в следующем: Целью АИТ является создание из информационного ресурса качественного продукта, удовлетворяющего потребностям пользователя. Метод АИТ – методы обработки и передачи данных. Средства АИТ – математические, прикладные, информационные, технические и др. При таком определении целей, методов и средств под АИТ понимают целостную систему, обеспечивающую целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с наименьшими затратами и соответственными закономерностями той социальной среды, где разбивается ИТ. Практическое приложение методов и средств обработки данных может быть различно, поэтому целесообразно выделить глобальную, базовую и конкретную технологии. Глобальные ИТ включают модели, методы и средства, формализующие и позволяющие и позволяющие использовать информационный ресурс общества. Базовая ИТ предназначена для определённой области применения (производство, научные исследования, обучение и т.д.). Конкретные ИТ реализуют обработку данных при решении функциональных задач пользователей (например, задачи учёта, планирования, анализа).

34. Назначение процесса обработки данных и его процедур.

Процесс обработки данных связан с преобразованием значений и структур данных в форму, удобную для человеческого восприятия, то есть отображением. Процедуры преобразования данных осуществляются по определённым алгоритмам и реализуются в ЭВМ с помощью набора машинных операций. Процедуры отображения переводят данные из цифровых кодов в изображения: текстовые, графические или звук. Процедуры преобразования данных на логическом уровне представляют собой алгоритмы программы обработки данных и их структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие как: сортировка, поиск, создание и преобразование статических и динамических структур данных, а также нестандартные процедуры, обусловленные алгоритмами и программами преобразования данных при решении конкретных информационных задач. Процесс обработки данных реализуется с помощью процедур планирования и организации вычислительных работ, а необходимое информационное отображение результатов решения задач реализуется с помощью процедуры отображения. При обработке из первичных данных получают промежуточные и выходные данные, которые с помощью процессов обмена и накопления поступают в БД, которая организуется процедурой организации информационной базы. Эта процедура позволяет привести окончательное представление БД к её физическому представлению. Процесс накопления описываемой на логическом уровне позволяет создать БД, необходимую для решения задач управления на предприятии.