1.3. Виды обеспечения информационных технологий
Структуру информационных систем принято описывать как комплекс обеспечивающих составляющих. Различают функциональную и обеспечивающую информационных технологий (рис.1.3.).
ИНФОРМАЦИОННАЯ
СИСТЕМА
ОБЕСПЕЧИВАЮЩАЯ ЧАСТЬ
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
комплекс
экономико-математических методов,
обеспечивающих решение собственно
инжиниринговых задач строительства
Математическое обеспечение
Информационное обеспечение
Лингвистическое обеспечение
Техническое обеспечение
Программное обеспечение
Организационное обеспечение
Методическое обеспечение
Правовое обеспечение
Рис. 1.3. Структура видов обеспечений информационных технологий.
Каждый вид обеспечения является разделом проектной и эксплуатационной документации при разработке отдельных задач информационных систем.
1.3.1. Математическое обеспечение
Математическое обеспечение представляет собой совокупность методов и алгоритмов, позволяющих строить экономико-математические модели прикладных строительных задач. В информатизации строительства используется широкий спектр различных математических методов. Применение тех или иных методов зависит от свойств объектов моделирования и характера решаемых задач.
Например, только при решении задач механизации и транспортного обслуживания строительства используются:
- вероятностно-статистические методы (определение оптимальных параметров рядов однотипных машин, установление оптимального соотношения типов и параметров машин, определение оптимального состава парка и др.);
- методы классической математики по исследованию функций на экстремум (определение оптимальных сроков службы машин и оптимального количества передвижных мастерских и др.);
- методы теории массового обслуживания (определение оптимального количества машин для обслуживания строительства и др.);
- методы линейного математического программирования (оптимальное распределение машин и их комплектов по объектам строительства;
- методы динамического математического программирования (установление сроков замены машин и др.) и др.
Наибольшее место в математическом обеспечении инжиниринговых задач в строительстве нашли прямые методы решения задач прикладной математики - методы, основанные на сведении исходной задачи к решению систем линейных или нелинейных алгебраических уравнений. Прямые методы используют чаще всего для нахождения точных или приближенных решений. Решаемые в конкретной прикладной задаче системы уравнений определяются теми физическими, теплотехническими, технико-экономическими и другими функциональными зависимостями, которые лежат в основе используемых в задаче математических моделей.
Проектирование математического обеспечения также предусматривает разработку машинного вычислительного алгоритма решения задачи. Понятие алгоритма как совокупности правил, определяющих эффективную процедуру поиска решения задачи, относится к разделу математики, носящему наименование теория алгоритмов. Наиболее часто применяемый метод построения алгоритма основан на арифметизации вычислений. Всякий алгоритм в таких моделях вычисляет значения некоторой числовой функции, а его элементарные шаги это арифметические операции. Последовательность шагов определяется с помощью двух способов. Первый способ суперпозиция, т.е. подстановка функций в функции, порождающие математические формулы, в которых порядок действий определяется расстановкой скобок. Другой способ рекурсия, т.е. определение очередного значения функции через ранее вычисленные значения той же функции.
Схема определения алгоритма в практической модели должна предусматривать набор элементарных последовательных шагов, примененных к исходным (входным) данным задачи с целью получения искомого результата (выходных данных). Результат разработки алгоритма может быть представлен в виде алгоритмической схемы. Алгоритмическая схема динамическая модель алгоритма, используемая в последствии при программировании в качестве математической модели программы, а также как практическое средство представления совокупности процессов вычислений, порождаемых программой.