3.4.2. Контрольные вопросы

1) Как характеризуются внутренняя, внешняя,

входная, выходная и производственная информации АТП?

2) В чем заключается структуризация и формализация

информации?

3) Что является реквизитом и показателем в информационной

документации предприятия?

4) Что является информационной технологией обработки

документов?

5) Что является компьютеризацией обработка документов?

6) Что является техническим обеспечением компьютеризации?

Модуль 3.5

Моделирование информационной системы

3.5.1. Составление на основе методов

теории систем и управления

математического описания алгоритма работы

информационной системы

Системы обработки информации и управления (информационные системы) относятся к классу больших систем (именно такими являются системы управления на автотранспортных предприятиях), на этапах проектирования, внедрения, эксплуатации и эволюции которых в настоящее время используются методы системного подхода и компьютерного моделирования. Моделирование является методом познания сложных систем, для которого объект-модель или находится в определенном соответствии с изучаемым объектом-оригиналом, или является его частью.

Информационная задача регистрации и учета ДТП является частью автоматизированной системы управления автотранспортом. При этом моделирование заключается в обработке информации, поступающей из внешней среды и содержащей сведения об явлениях, в ней происходящих; другими словами - реализуется информационная модель. Ограниченность возможностей экспериментального исследования больших систем делает актуальной разработку методики информационного моделирования, которое позволяет в соответствующей форме представить процессы функционирования систем.

Информационное моделирование требует серьезной подготовки и наличия математического, программного, информационного, технического, эргономичного видов обеспечения.

Математическое обеспечение характеризуется совокупностью математических соотношений, описывающих поведение реального объекта, совокупностью алгоритмов, обеспечивающих как подготовку, так и работу с моделью.

Программное обеспечение состоит из совокупности программ планирования эксперимента, информационной модели, проведения эксперимента, обработки данных и интерпретации результатов. Компьютерные эксперименты с информационными моделями не могут выполняться без хорошо разработанного и реализованного информационного обеспечения.

Информационное обеспечение состоит из средств и технологии организации и реорганизации базы данных моделирования, методов логической и физической организаций массивов, формы документов, которые описывают процесс моделирования и его результаты.

Как основные критерии целесообразности использования метода информационного моделирования с помощью компьютера можно отметить следующие: отсутствие аналитических, численных и качественных методов решения поставленной задачи; наличие достаточного количества начальной информации о моделируемой системе для построения адекватной модели.

Прогресс развития национальной экономики в настоящее время все сильнее зависит от эффективности накопления, обмена и выдачи информации разным пользователям - административному управленческому персоналу, проектировщикам и конструкторам, исследователям, работникам сферы обслуживания. По сути дела, на базе современных средств вычислительной техники и техники связи создается настоящая "индустрия" производства и потребления информации, что требует больших информационно-вычислительных ресурсов и оперативного доступа к ним.

Основной целью моделирования является прогнозирование. Моделирование позволяет сделать вывод о принципиальной работоспособности объекта, оценить его возможные характеристики, выяснить зависимость характеристик от отдельных параметров и переменных, определить оптимальные значения.

Современное состояние автомобильных перевозок невозможно представить без эффективного управления, успех которого во многом зависит от принятых решений, которые учитывают внутренние и внешние факторы воздействия на систему и позволяют прогнозировать тенденцию развития процесса перевозок.

Алгоритмы управления базируются на обработке статистической информации и определяют качество принимаемых решений. Информация является одной из составных подсистем управления АТП. Для получения информации в настоящее время значительное внимание уделяется обработке и анализу массивов данных, хранящихся на носителях данных и отображающих текущее и предыдущее состояние транспортной системы. Совокупность таких данных называют базами данных.

Информация профессионально построенной и настроенной базы данных позволяет быстро и эффективно решать задачи краткосрочного прогнозирования. Для работы с информационными массивами применяются специальные инструментальные средства - информационные технологии, позволяющие получить интегрированный продукт, максимально удовлетворяющий пользователя. Такими являются технологии обработки информации с использованием возможностей систем управления базами данных и электронного делопроизводства.

Информационному анализу на автотранспортном предприятии (предметной области) подлежит контролюь, регистрация и управление безопасностью движения автотранспортных средств.

Развитие теоретических основ и технических средств регистрации информации, ее обработки и транспортировки создало предпосылки для разработки компьютерных информационных систем контроля, анализа и прогнозирования безопасности движения автотранспортных средств. Наиболее эффективно эти задачи выполняются в средах систем управления базами данных - СУБД (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Система управления базами данных.

Основу базы данных составляют следующие логические элементы.

Символ - наименьший логический элемент, состоящий из отдельной буквы или цифры. Для отображения символа цифрами необходимо несколько битов или байтов памяти, но нужно иметь в виду, что это касается физического хранения символа, а не логической концепции этого символа.

Поле образует группа символов, которыми указаны особенные признаки объекта - имя человека, названия места, вещи, события. Поле является элементом данных и представляет собой атрибут данных.

Записью является несколько связанных между собой полей. Например, учетный состав сотрудника обычно содержит несколько полей, таких, как его имя, фамилия, идентификационный номер, год рождения и др. Записи могут быть как постоянной, так и переменной длины.

Файл состоит из связанных между собой записей. Например, файл учетного состава может содержать записи всех сотрудников АТП. Файлы, как правило, имеют тип (признак) того прикладного программного обеспечения, которое их использует.

База данных состоит из интегрированного набора связанных между собой записей или файлов. Например, база данных АТП может содержать учет кадрового состава, учет нарушений водителями правил дорожного движения и др. Данные базы данных хранятся отдельно от прикладных программ, которые их используют, и могут храниться на вспомогательных устройствах хранения любого типа.

С целью управления данными записи данных собраны в базы, доступ к которым открыт целому ряду прикладных программ. Система управления базами данных - это набор компьютерных программ, управляющих созданием, поддержкой и использованием данных со стороны организации и конечных пользователей. Система управления базами данных имеет следующих четыре основных назначения.

1) Разработка базы данных. СУБД позволяет передать управление разработкой баз данных администраторам баз данных. Администратор использует язык определения данных для разработки и определения содержания данных, их взаимосвязей и структуры каждой базы данных с возможностью внесения нужных изменений. Такой подход гарантирует целостность и безопасность баз данных в организациях. Словарь данных содержит информацию или определение данных всех записей и файлов, их текущего или возможного значения, а при необходимости, автоматически изменяет определение элементов данных, если вносятся изменения в поля, записи или файлы.

2) Запрос к базе данных. СУБД позволяет пользователям, которые не имеют достаточной подготовки по программированию, обращаться к базе данных с запросами об определенной информации, используя языки запросов и генератора отчетов.

3) Поддержка базы данных. Обновление баз данных и другие мероприятия, осуществляемые с помощью программ, обрабатывающих операции.

4) Разработка прикладного программного обеспечения. В среде СУБД разработка прикладного программного обеспечения осуществляется легче и быстрее, поскольку можно использовать операторы языка манипулирования данными, свойственные СУБД.

Компьютеризованные организации, как правило, используют шесть основных типов баз данных (рис. 3.2).

1) Оперативные базы данных. В базах данных этого типа хранится детальная информация обо всей деятельности организации. Они также могут называться "предметные базы данных, "базы данных операций", или "производственные базы данных.

Рис. 3.2. Типы баз данных.

2) Аналитические базы данных. Такими являются базы данных, которые содержат данные и информацию, изъятую из определенных рабочих и внешних баз данных. Они состоят из итоговой информации, наиболее нужной пользователям и менеджерам организации.

3) Информационные хранилища - базы данных, содержащие данные за текущий и прошлые годы, изъятые из рабочих и управленческих баз данных организации.

4) Выделенные базы данных - ими являются находящиеся на периферии, относительно расположения главного отдела управления, местные рабочие группы, подразделения в региональных офисах и отделениях, на производстве в других местах. Они способствуют выполнению поставленного задания и содержат соответствующую информацию других баз данных организации.

5) Базы данных пользователей - программные продукты, содержащие разнообразные файлы данных, разработанные пользователями на свои рабочих станциях.

6) Внешние базы данных - разработанные в частном порядке базы данных, доступ к которым осуществляется в режиме реального времени и которые специализируются в определенной отрасли. Доступ, как правило, осуществляется способом подписки на долгосрочное пользование, или через оплату определенной части информации (например, о результатах проведенных исследований).

Быстрый рост количества веб-узлов в Интернете и корпоративных Интранетах существенно увеличил использование баз данных гипертекстовых и гипермедийных документов (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Системы на основе сети WWW.

1) Гипермедийная база данных. На определенном веб-узле информация хранится в виде гипермедийной базы данных, состоящей из базовой страницы и других связанных между собой гиперсвязями страниц, которые носят мультимедийный или смешанный характер (текст, графика, фотоизображение, видеоклипы, аудио клипы).

2) Веб-браузер на компьютере пользователя предназначен для обеспечения связи с сервером сети. С помощью программного обеспечения сети WWW и по запросу этот сервер выходит на определенные страницы и предоставляет пользователю их содержание.

3) На веб-узле используется гипермедийная база данных, которая состоит из страниц, написанных языком гипертекстовой разметки (тип файлов - .html), файлов графических изображений и видеофайлов.

4) Программное обеспечение веб-сервера выполняет роль системы управления базами данных, управляя использованием взаимосвязанных гипермедийных страниц веб-узла.

Взаимоотношения между записями, которые хранятся в базе данных, основываются на одной из логических структурных моделей баз данных, представленных на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Структуры баз данных.

1) Иерархическая структура организована как древовидная структура, где каждый элемент данных связан только с элементом, расположенным в структуре выше; это так называемая связь "один-ко-многим". Все записи взаимосвязаны и упорядочены в многоуровневой структуре.

2) Сетевая структура отображает связь "многие-ко-многим", позволяющую СУБД осуществлять доступ к любому элементу данных, используя одну из имеющихся связей.

3) Реляционная структура является наиболее популярной; она использует объекты программного обеспечения. Все элементы данных в такой базе хранятся в форме простых таблиц. Для подготовки требуемой информации СУБД может связать между собой элементы данных из разных таблиц.

4) Объектно-ориентированная структура состоит из данных, в которых отображены атрибуты определенной логической категории, и из перечня операций, которые можно выполнить с этими данными.

Такое действие называется инкапсуляцией, позволяющей лучше управлять сложными типами данных (например, видео- и аудио-данные) в объектно-ориентированных структурах баз данных. Скопированные или комбинированные объекты хранят часть или все свои функции, позволяющие быстро разработать новые варианты баз данных.