Лекция 1

Архитектура информационно-вычислительных систем

Содержание

1. Информационные системы и их классификация

2. Функциональная и структурная организация информационных систем

3. Архитектурные особенности вычислительных систем различных классов

3.1. Основные классы вычислительных машин

3.2. Многомашинные и многопроцессорные ВС

4. Функции программного обеспечения

1. Информационные системы и их классификация

В самом общем плане все системы можно разделить на две основные категории:

□ материальные системы; □ абстрактные системы.

Материальные системы представляют собой совокупность материальных объектов.

Среди материальных систем можно выделить технические, эргатические (т.е. с участием людей) и смешанные. Среди смешанных систем следует отметить подкласс эргатехнических систем (систем «человек—машина»), состоящих из человека-оператора (группы операторов), т.е. эргатического элемента и машины (машин), т.е. технического элемента

Абстрактные системы являются продуктом человеческого мышления —знания, теории, гипотезы.

ПРИМЕЧАНИЕ.

Информационные системы относятся к категории материальных, хотя продукт труда в них и нематериален.

Под информационной системой (ИС) понимают систему, организующую, хранящую и преобразующую информацию, то есть систему, основным предметом и продуктом труда в которой является информация.

Необходимо отметить, что большинство современных информационных систем преобразуют не информацию, а данные. Поэтому часто их называют системами обработки данных.

Систему обработки данных (СОД) можно определить как комплекс взаимосвязанных методов и средств преобразования данных, необходимых пользователю.

По степени механизации процедур преобразования информации СОД делятся на следующие:

• системы ручной обработки данных (СРОД);

• механизированные системы обработки данных (МСОД);

• автоматизированные системы обработки данных (АСОД);

□ системы автоматической обработки данных (САОД).

В системах ручной обработки (СРОД) все процедуры преобразования данных выполняются вручную человеком, без применения каких-либо технических средств.

В механизированных системах обработки данных (МСОД) люди для выполнения некоторых процедур преобразования данных используют технические средства (арифмометры, калькуляторы).

В автоматизированных системах обработки данных (АСОД) некоторые (но не все) совокупности процедур преобразования данных выполняются без участия человека, причем механизируются не только отдельные процедуры преобразования данных, но и переходы от предыдущей процедуры к последующей — в этом качественное отличие автоматизации от механизации (при механизации переходы между процедурами выполняются вручную).

В системах автоматической обработки данных (САОД) все процедуры преобразования данных и переходы между ними выполняются автоматически, человек как звено управления отсутствует. В этих системах человек может выполнять лишь функции внешнего наблюдения за работой системы.

Из всех вышеперечисленных типов СОД наиболее эффективными в большинстве сложных систем управления являются АСОД, включающие в свой состав компьютеры.

В управлении сложными системами главная роль принадлежит человеку; технические средства (и компьютеры) являются его помощниками. Компьютер, например, сам по себе далеко не всемогущ: он действует по алгоритмам и программам, составленным для него человеком, а эти программы часто далеко не идеальны.

Важнейшими принципами построения эффективных АСОД являются:

□ принцип интеграции, заключающийся в том, что обрабатываемые данные, однажды введенные в АСОД, многократно используются для решения возможно большего числа задач, чем максимально устраняется дублирование данных и операций их преобразования;

• принцип системности, заключающийся в обработке данных в различных разрезах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях и во всех функциональных подсистемах управления;

• принцип комплексности, подразумевающий механизацию и автоматизацию процедур преобразования данных на всех стадиях техпроцесса АСОД.

Развитые АСОД, имеющие специальное программное обеспечение для анализа семантики информации и гибкой логической ее структуризации, часто называют системами обработки знаний (СОЗ).

Высшее развитие информационные технологии получают в экспертных системах, использующих базы знаний и СОЗ с целью оптимизации потоков информации, поиска, оценки и выбора лучшего управленческого решения по заданным критериям, разработки рекомендаций по выбранным решениям.

ИС можно также классифицировать и по другим признакам:

□ по функциональному назначению ИС подразделяются на:

• производственные ИС,

• коммерческие ИС,

• финансовые ИС,

• маркетинговые ИС и т. д.;

□ по объектам управления:

• ИС автоматизированного проектирования,

• ИС управления технологическими процессами,

• ИС управления предприятием (офисом, фирмой, корпорацией, организацией)

(корпоративные ИС предназначены для автоматизации всех функций управления фирмой: от научно-технической и маркетинговой подготовки ее деятельности до реализации ее продукции и услуг);

□ по характеру использования результатной информации:

• информационно-поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи информации по запросу пользователя;

• информационно-советующие, предлагающие пользователю определенные рекомендации для принятия решений (системы поддержки принятия решений);

• информационно-управляющие, результатная информация которых непосредственно участвует в формировании управляющих воздействий.