
- •Министерство образования российской федерации московский государственный авиационный институт
- •Концепция эвм
- •Лекция № 1 Архитектура информационно-вычислительных систем
- •Функциональная и структурная организация информационных систем
- •Лекция № 2 Архитектурные особенности вычислительных систем различных классов
- •Основные классы вычислительных машин
- •Большие компьютеры
- •Малые компьютеры
- •Микрокомпьютеры
- •Персональные компьютеры
- •Лекция № 3
- •Многомашинные и многопроцессорные вс
- •Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры
- •Кластерные суперкомпьютеры
- •Системная шина
- •Основная память
- •Внешняя память '
- •Источник питания
- •Внешние устройства
- •Дополнительные интегральные микросхемы
- •Элементы конструкции пк
- •Лекция № 5 Функциональный характеристики пк
- •Разрядность микропроцессора и кодовых шин интерфейса
- •Типы системного и локальных интерфейсов
- •Емкость оперативной памяти
- •Емкость накопителя на жестких магнитных дисках (винчестера)
- •Тип и емкость накопителей на гибких магнитных дисках
- •Наличие, виды и емкость кэш-памяти
- •Микропроцессоры и системные платы
- •Микропроцессоры
- •Микропроцессоры типа cisc
- •Микропроцессоры Pentium
- •Микропроцессоры Pentium Pro
- •Микропроцессоры Pentium ммх и Pentium II
- •Микропроцессоры Pentium III
- •Микропроцессоры Pentium 4
- •Микропроцессоры Over Drive
- •Микропроцессоры типа risc
- •Микропроцессоры типа vliw
- •Физическая и функциональная структура микропроцессора
- •Устройство управления
- •Арифметико-логическое устройство
- •Микропроцессорная память
- •Лекция № 7 Запоминающие устройства пк
- •Статическая и динамическая оперативная память
- •Регистровая кэш-память
- •Основная память
- •Физическая структура основной памяти
- •Типы оперативной памяти
- •Постоянные запоминающие устройства
- •Логическая структура основной памяти
- •Лекция № 8 Внешние запоминающие устройства
- •Программное обеспечение компьютера
- •Системное программное обеспечение.
- •Операционные системы компьютеров
- •Основные принципы построения компьютерных сетей
- •Системы телеобработки данных
- •Лекция № 9
- •Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей
- •Виды информационно-вычислительных сетей
- •Лекция № 10 Модель взаимодействия открытых систем
- •Лекция № 11
- •Серверы и рабочие станции
- •Маршрутизаторы и коммутирующие устройства
- •Программное и информационное обеспечение сетей
- •Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей
- •Локальные вычислительные сети
- •Виды локальных вычислительных сетей
- •- Без централизованного управления;
- •- С централизованным управлением.
- •Лекция № 12
- •Одноранговые локальные сети
- •Серверные локальные сети
- •Устройства межсетевого интерфейса
- •Системы телекоммуникаций Системы и каналы передачи данных
- •Системы передачи данных и их характеристики
- •Лекция № 13 Линии и каналы связи
- •Цифровые каналы связи
- •Лекция № 14 Российские сети передачи информации
- •Системы оперативной связи
- •Лекция № 15 Объект защиты информации
- •Случайные угрозы
- •Преднамеренные угрозы
- •Несанкционированный доступ к информации
- •Вредительские программы
- •Защита информации в кс от случайных угроз Дублирование информации
- •Лекция № 16 Особенности защиты информации в распределенных кс
- •Защита информации на уровне подсистемы управления ркс
- •Защита информации в каналах связи
- •Межсетевое экранирование
- •Подтверждение подлинности взаимодействующих процессов
Функциональная и структурная организация информационных систем
Информация непосредственно и неразрывно связана с процессом управления. Самое общее кибернетическое определение управления гласит: управление - есть процесс целенаправленной переработки информации. Управление определяется как функция системы, обеспечивающая либо сохранение совокупности ее основных свойств, либо ее развитие в заданном направлении. И том и в другом случае управление осуществляется для достижения определенной цели, вполне конкретной для каждого конкретного объекта управления и связанной с состояниями объекта и среды, в которой он находится. Критерием оптимальности управления, показывающим степень достижения поставленной цели, является целевая функция управления.
Целевая функция управления — это некоторая количественно измеряемая величина, являющаяся функцией входных и выходных переменных, параметров объекта управления и времени.
Место ИС в процессе управления можно пояснить структурной схемой, приведенной на рис. 1.
Объект управления
(управляемый процесс)
Р
ис.
1. Укрупненная структурная схема процесса
управления: 1
— внешние
факторы (информация о состоянии рынка,
наличных ресурсах, сроках поставок и
др.); 2 — регламентирующая информация
от вышестоящих органов, в
том числе целевая функция управления;
3 — управляющая информация; 4
— информация
о состоянии объекта; 5 — информация о
результатах деятельности (обратная
связь)
Никакая сколько-нибудь значимая современная ИС не может эффективно выполнять свои функции без вычислительных машин. Поэтому практически все ИС являются одновременно и информационно-вычислительными (ИВС). Анализ содержания и систематизация функций ИВС, управляющей крупным объектом (корпорацией, фирмой), позволили выделить и определить следующие обобщенные функции:
-вычислительную — своевременно и качественно выполнять обработку информации во всех интересующих систему управления аспектах;
-коммуникационную — обеспечивать оперативную передачу информации и заданные пункты;
- информирующую — обеспечить быстрый доступ, поиск и выдачу необходимой информации всех видов (научной, экономической, финансовой, технической и т. п.);
-запоминающую — выполнять непрерывное накопление, систематизацию, хранение и обновление всей необходимой информации;
-следящую — отслеживать и формировать всю необходимую для управления внешнюю и внутреннюю информацию;
-регулирующую — осуществлять информационно-управляющие воздействия на объект управления при отклонении параметров его функционирования от заданных (запланированных) значений;
-оптимизирующую — обеспечивать оптимальные плановые расчеты и перерасчеты по мере изменения целей, критериев и условий функционирования объекта;
-самоорганизующуюся — гибко изменять структуру и параметры ИВС дня достижения вновь поставленных целей (в том числе для реализации цикла «исследование — разработка — внедрение — производство» с минимальными затратами ресурсов);
-самосовершенствующуюся — накапливать и анализировать опыт с целью обоснованного отбора лучших методов проектирования, производства и управления;
-исследовательскую — обеспечивать выполнение научных исследований корпоративных проблем, процессов создания новой техники и технологий, формирования тематики целевых программ комплексных научных исследований;
- прогнозирующую — выявлять основные тенденции, закономерности и показатели развития объекта и окружающей среды;
-анализирующую — определять основные показатели, в том числе и экономические, хозяйственной деятельности объекта;
-синтезирующую — обеспечивать автоматизированную разработку нормативов технологической, финансовой и хозяйственной деятельности;
-контролирующую —выполнять автоматизированный контроль качества средств производства, выпускаемой продукции и услуг;
-диагностическую — выполнять автоматизированные процедуры диагностики состояния объекта управления (в первую очередь технологического оборудования);
-документирующую — обеспечивать формирование всех необходимых учетно-расчетных, планово-распорядительных, финансовых и других форм документов.
Для реализации названных функций ИС должка быть достаточно сложной и включать в себя набор подсистем, показанный па рис. 2.
Функциональные подсистемы ИС реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации, Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования ИС, специфики хозяйственной деятельности объекта управления. Каждая на подсистем обеспечивает выполнение комплексов задач и процедур обработки информации, необходимых для эффективного управления объектом. На рис. 2 приведен примерный состав этих подсистем для производственных организаций.
|
|
Информационная система |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Функциональные подсистемы |
Обеспечивающие подсистемы |
|
Организационные | подсистемы |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Научно-техническая подготовка |
|
|
Информационное обеспечение |
|
|
Кадровое обеспечение |
|
|
||||||||||||||
Бизнес-планирование |
|
|
Техническое обеспечение |
|
|
Эргономическое обеспечение |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Оперативное управление |
|
|
Программное обеспечение |
|
|
Правовое обеспечение |
|
|
||||||||||||||
Финансовый менеджмент |
|
Математическое обеспечение |
|
Организационное обеспечение |
|
|
||||||||||||||||
Бухгалтерский учет |
|
Лингвистическое обеспечение |
|
|
||||||||||||||||||
Прочие |
|
|
Прочие |
|
|
|
|
|
|
Рис. 2. Состав основных подсистем ИС
Подсистема научно-технической подготовки производства отвечает за выполнение научно-исследовательских, в том числе и маркетинговых работ, конструкторскую и технологическую подготовку производства.
Подсистема бизнес-планирования выполняет технико-экономическое и оперативно-календарное планирование производства, формирует бизнес-план,
Подсистема оперативного управления, кроме непосредственного управления ходом производства, выполняет также управление материальными потоками, снабжением и сбытом (логистика), учетом затрат на производство (контроллинг).
4. Подсистема финансового менеджмента отвечает за формирование финансового плана и портфеля заказов предприятия, анализ результатов его хозяйственной деятельности.
5. Подсистема бухгалтерскою учета обеспечивает составление отчетности и учет труда и заработной платы, товарно-материальных ценностей, основных средств, результатов финансовых операций.
В других областях использования ИС акценты могут ставиться на другие задачи. Так, в маркетинговых ИС основное внимание уделяется анализу рынка и прогнозированию объемов продаж, в финансовых системах — финансовому анализу и прогнозированию, управлению кредитно-денежной политикой и т. п. Состав обеспечивающих подсистем более стабилен и мало зависит от предметной области использования ИС.
Информационное обеспечение представляет собой совокупность реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в системе управления. Иными словами, информационное обеспечение — это методы и средства построения информационной базы системы, включающие системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных.
Техническое обеспечение ~ комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных.
Программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе.
Математическое обеспечение — совокупность математических методов, моде лей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе.
Лингвистическое обеспечение — совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной.
Организационные подсистемы, по существу, относятся также к обеспечивающим подсистемам, нo направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно.
Кадровое обеспечение — состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанности.
Эргономическое обеспечение — совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании ИС, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы.
Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации,
Организационное обеспечение представляет собой комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала.