1.1.4. Процессы в информационной системе
На рис. 1.1. была приведена фактически архитектура информационной системы и определены задачи каждого функционального блока, предложен список основных задач и приведено краткое описание основных процессов, происходящих в таких системах. Для дальнейшего изучения информационных систем необходимо детализировать протекающие в них процессы. Практически для любой информационной системы процессы, обеспечивающие ее нормальную работу, условно можно представить в виде схемы (рис. 1.2), состоящей из блоков:
· ввод информации из внешних или внутренних источников;
· обработка входной информации и представление ее в удобном виде;
· вывод информации для представления потребителям или передачи в другую сис-
тему;
· обратная связь - это информация, переработанная людьми данной организации
для коррекции входной информации.
Рис. 1.2. Процессы в информационной системе
Информационная система определяется следующими свойствами:
· любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и
управляема на основе общих принципов построения систем;
· информационная система является динамичной и развивающейся;
· при построении информационной системы необходимо использовать системный
подход;
· выходной продукцией информационной системы является информация, на осно-
ве которой принимаются решения;
· информационную систему следует воспринимать как человеко-компьютерную
систему обработки информации.
В глазах большинства людей сегодня информационная система ассоциируется с компьютером, который выступает в ней в качестве одной из главных компонент. В общем случае информационную систему можно понимать и в некомпьютерном варианте.
Для понимания сути информационной системы необходимо понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена. Так, например, при определении возможности компьютерной информационной системы для поддержки принятия решений следует учитывать:
· структурированность решаемых управленческих задач;
· уровень иерархии управления фирмой, на котором решение должно быть принято;
· принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере бизнеса;
· вид используемой информационной технологии.
Технология работы в компьютерной информационной системе доступна для понимания специалистом некомпьютерной области и может быть успешно использована для контроля процессов профессиональной деятельности и управления ими.
Обеспечение информационных систем
Обеспечение информационных систем подразделяется на: информационное, техническое, математическое и программное, методическое, лингвистиче-кое, правовое и организационное (Рис. ).
Техническое обеспечение
Техническое обеспечение — комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
^ Комплекс технических средств составляют:
• компьютеры любых моделей;
• устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
• устройства передачи данных и линий связи;
• оргтехника и устройства автоматического съема информации;
• эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
• общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
• специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
• нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход — организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
^ Математическое и программное обеспечение
Математическое и программное обеспечение — совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
средства моделирования процессов управления;
типовые задачи управления;
методы математического программирования, математической
статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
^ Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение
^ Организационное обеспечение — совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы. Организационное обеспечение реализует следующие функции:
анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления. Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.
Рис.2.1. Подсистемы информационной системы.
Информационное обеспечение включает совокупность данных, методы построения БД, а также проектных решений по объёмам, размещению, формам организации информации, циркулирующей в ИС организации.
Техническое обеспечение - комплекс ТС, предназначенных для работы ИС, документация на эти средства и технологические процессы.
Математическое обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных и проектных задач в ИС.
Программное обеспечение - совокупность программ для реализации целей, задач ИС и нормального функционирования как отдельных, так комплекса ТС.
Методическое и организационное обеспечение - комплекс методов, средств и документов, регламентирующих взаимодействие персонала ИС с программно-техническими средствами (ПТС) и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.
Лингвистическое обеспечение - совокупность языков общения персонала ИС и пользователей с программно-техническим и информационным обеспечением, а также сумму терминов, используемых в ИС.
Правовое обеспечение - правовые нормы, используемые для соблюдения законности (законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы и инструкции вышестоящих органов и руководителей организации).
Типы обеспечивающих подсистем
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, програмное, организационное и правовое обеспечение.
Информационное обеспечение
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в современном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение - совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Примечание. Системы классификации и кодирования информации рассмотрены в гл. 2.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель - это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
к унифицированным системам документации;
к унифицированным формам документов различных уровней управления;
к составу и структуре реквизитов и показателей;
к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
Пример 3.10. В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника - от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления (см. рис. 3.2 ). Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:
1-й этап - обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью:
понять специфику и структуру ее деятельности;
построить схему информационных потоков:
проанализировать существующую систему документооборота;
определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.
2-й этап - построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.
Примечание. С теорией и технологией построения информационно-логической модели можно познакомиться в гл. 15.
Для создания информационного обеспечения необходимо:
ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;
выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков,
совершенствование системы документооборота;
наличие и использование системы классификации и кодирования;
владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
Техническое обеспечение
Техническое обеспечение - комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы
Комплекс технических средств составляют:
компьютеры любых моделей;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
устройства передачи данных и линий связи;
оргтехника и устройства автоматического съема информации;
эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход - организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение
Математическое и програмное обеспечение - совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
средства моделирования процессов управления;
типовые задачи управления;
методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение
Организационное обеспечение - совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методолоґгии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.
Правовое обеспечение
Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.
В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
статус информационной системы;
права, обязанности и ответственность персонала;
правовые положения отдельных видов процесса управления;
порядок создания и использования информации и др.
сочетание традиционных методов доступа и обработки компьютерных данных с возможностями математических моделей и методами решения задач на их основе;
направленность на непрофессионального пользователя компьютера;
высокая адаптивность, обеспечивающая возможность приспосабливаться к особенностям имеющегося технического и программного обеспечения, а также требованиям пользователя.
Информационная технология поддержки принятия решений может использоваться на любом уровне управления. Кроме того, решения, принимаемые на различных уровнях управления, часто должны координироваться. Поэтому важной функцией и систем, и технологий является координация лиц, принимающих решения как на разных уровнях управления, так и на одном уровне.
Основные компоненты
Рассмотрим структуру системы поддержки принятия решений (рис. 3.4), а также функции составляющих ее блоков, которые определяют основные технологические операции
Информологией называют область на стыке физики, философии и информатики, изучающую информационные аспекты процессов взаимодействия материальных тел и понятия, использующиеся при описании информационных процессов. Более правильное название было бы «Информациология», но, к сожалению, это название уже занято. В настоящее время название «Информациология» использует так называемая «наука», активно растущая на стыке естествознания, бизнеса и религии (термины из естествознания, логика из религии, методы из бизнеса).
Проблемы передачи, хранения и обработки информации в статических (жестко структурированных) системах изучает прикладная наука Информатика, а информационные процессы в открытых динамических системах изучает наука Информодинамика.
Краткий экскурс в историю.
Теорию информации вызвали к жизни потребности практики. Ко второй половине XX века земной шар гудел от электрических сигналов, бегущих по телефонным и телеграфным кабелям и по радиоканалам. Но было важно еще при создании передающих систем выяснить, какое количество информации пройдет через эту передающую систему. Американским инженером Р. Хартли была сделана попытка ввести количественную меру информации, передаваемой по каналам связи. Хартли принял "количество информации", передаваемое по каналу связи относительно двух равноправных исходов и снимающее неопределенность путем реализации одного из них, за единицу информации, получившую название "бит".
Создатель статистической теории информации К. Шеннон в работе “Математическая теория связи” (1946) обобщил результат Хартли и его предшественников. Теория передачи информации Шеннона позволяла ставить и решать задачи об оптимальном кодировании передаваемых сигналов с целью повышения пропускной способности каналов связи, подсказывала пути борьбы с помехами на линиях и т.д.
В работах Хартли и Шеннона информация существует лишь в своей внешней оболочке, которая представлена отношениями сигналов, знаков, сообщений друг к другу - синтаксическими отношениями, это так называемая семиотическая (знаковая) сторона информации. Количественная мера Хартли-Шеннона не претендует на оценку содержательной (семантической) или ценностной, полезной (прагматической) сторон передаваемого сообщения.
Новый этап теоретического расширения понятия информации связан с кибернетикой - наукой об управлении и связи в живых организмах, обществе и машинах. Оставаясь на позициях шенноновского подхода, кибернетика формулирует принцип единства информации и управления, который используется для анализа сути процессов, протекающих в самоуправляющихся, самоорганизующихся биологических и социальных системах. Развитая в работах Н. Винера концепция предполагает, что процесс управления в упомянутых системах является процессом переработки (преобразования) некоторым центральным устройством информации, получаемой от рецепторов (входной информации) и передачи ее в те участки системы, где она воспринимается ее элементами как приказ для выполнения того или иного действия (управляющая информация). При этом главную роль играет содержание информации, передаваемой рецепторами и центральным устройством.
Информация, по Винеру - это "обозначение содержания, полученного из внешнего мира в процессе нашего приспособления к нему и приспособления к нему наших чувств", то есть метаинформация. Таким образом, кибернетическая концепция подводит к необходимости оценить информацию как некоторое знание, имеющее одну ценностную меру по отношению к внешнему миру (семантический аспект) и другую по отношению к получателю, накопленному им знанию, познавательным целям и задачам (прагматический аспект).
Попытки построить модели, охватывающие семантический аспект информации, содержащейся в некотором высказывании относительно обозначаемого объекта, привели к созданию ряда так называемых логико-семантических теорий (Р. Карнап, И. Бар-Хиллел, Дж. Г. Кемени, Е.К. Войшвилло и др.). В них информация рассматривается как уменьшение или устранение неопределенности. Семантическая информация, содержащаяся в каком-либо высказывании, исключает некоторые альтернативы. Чем больше альтернатив исключает высказывание, тем большую семантическую информацию оно несет.
При всем многообразии логико-семантических теорий им присущи общие черты, они указывают путь решения трех связанных друг с другом проблем: определения совокупности возможных альтернатив средствами выбранного языка, количественной оценки альтернатив, их относительного сопоставления (взвешивания), введения меры семантической информации.
В теоретических конструкциях статистической и семантической информации речь шла о потенциальной возможности извлечь из передаваемого сообщения какие-либо сведения. Вместе с тем в процессах информационного обмена очень часто складываются ситуации, в которых количество или качество информации, воспринимаемое приемником, зависит от того, насколько он подготовлен к ее восприятию. Поэтому появились теории, учитывающие запас информации, уже имеющейся у приемника – так называемый тезаурус. Понятие тезауруса является фундаментальным в теоретической модели семантической теории информации, предложенной Ю.Шрейдером и учитывающей в явной форме роль приемника.
В прагматических концепциях информации аспект полезности является центральным, что приводит к необходимости учитывать ценность, эффективность, экономичность информации (это уже не сама информация, а информация об оценке полученной информации с точки зрения получателя.
Одним из ярких представителей прагматических теорий информации является поведенческая модель коммуникации - бихевиористская модель Акоффа-Майлса. Исходным в этой модели является целевая устремленность получателя информации на решение конкретной проблемы. Получатель находится в “целеустремленном состоянии", если он стремится к чему-нибудь и имеет альтернативные пути неодинаковой эффективности для достижения цели. Сообщение, переданное получателю информативно, если оно изменяет его "целеустремленное состояние".
Следующим этапом в развитии прагматических теорий информации явились работы американского логика Д. Харраха, построившего логико-прагматическую модель коммуникации. Одной из слабостей бихевиористской модели является ее неподготовленность к оценке ложных сообщений. Модель Харраха предполагает учет общественного характера человеческой коммуникации. В соответствии с ней получаемые сообщения должны быть сначала подвергнуты обработке, после которой выделяются сообщения "годные к употреблению". Именно к совокупности годных к употреблению сообщений должны быть применены критерии ценности и полезности.
Непосредственной предпосылкой для такой эволюции явились развитие кибернетики, зафиксировавшей существенную общность информационных процессов в различных объектах, и создание теории передачи информации, разработавшей количественный подход к оценке сложности передаваемых информационных структур. Развитие обобщенных представлений об информации имело мировоззренческие следствия. Картина Вселенной, основанная на физикалистском, масс-энергетическом видении мира, была дополнена третьим фундаментальным параметром — организованностью объектов. Детерминизм дополнился идеей информационного причинения, понятием энергетически маломощного взаимодействия объектов, обеспечивающего обмен информацией. Подобный вариант детерминации предоставляет управляющей системе возможность отражать действительность опережающе, т. е. реагировать даже на еще не развившиеся, но значимые явления.
Информология рассматривает общее свойство материи - отражение как основу информационных процессов.
Отражение – общее свойство материи, которое выражается в способности материальных тел посредством собственных изменений воспроизводить особенности взаимодействующих с ними материальных тел.
Процесс – потому, что происходит движение (изменение). Здесь движение понимается в философском смысле как общее понятие, включающее в себя любое изменение.
Информация – то, что изменяется в этом процессе.
Виды отражения: