книги / Теоретические основы автоматизированного управления

текстовыми ссылками на другие страницы или Web-серверы. Если ссылка заинтересовала пользователя, он может перейти на нужную страницу, независимо от ее местонахождения, вернуться на предыду­ щую просмотренную, поставить закладку. В этом заключается основ­ ное преимущество WWW. Пользователя не интересует, как организо­ вано и где находится огромное структурированное хранилище дан­ ных. Графическое представление подключения различных серверов представляет собой сложную невидимую электронную паутину.

Серверы Web — специальные компьютеры, осуществляющие хра­ нение страниц с информацией и обработку запросов от других ма­ шин. Пользователь, попадая на какой-нибудь сервер Web, получает страницу с данными. На компьютере пользователя специальная про­ грамма (броузер) преобразует полученный документ в удобный для просмотра и чтения вид, отображаемый на экране. Серверы Web уста­ навливаются, как правило, в фирмах и организациях, желающих рас­ пространить свою информацию среди многих пользователей, и отли­ чаются специфичностью информации. Организация и сопровожде­ ние собственного сервера требуют значительных затрат. Поэтому в WWW встречаются «разделяемые» (shared) серверы, на которых пуб­ ликуют свои данные различные пользователи и организации. Это са­ мый дешевый способ опубликования своей информации для обозре­ ния. Такие серверы зачастую представляют своеобразные информа­ ционные свалки.

Серверы FTP представляют собой хранилища различных файлов и программ, хранящихся в виде архивов. На этих серверах может хра­ ниться как полезная информация (дешевые условно-бесплатные ути­ литы, программы, картинки), так и информация сомнительного ха­ рактера, например порнографическая.

Электронная почта является неотъемлемой частью Интернета и одной из самых полезных вещей. С ее помощью можно посылать и получать любую корреспонденцию (письма, статьи, деловые бумаги и др.). Время пересыпки зависит от объема, обычно занимает минуты, иногда часы. Каждый абонент электронной почты имеет свой уни­ кальный адрес. Надо отметить, что подключение к электронной поч­ те может быть организовано и без подключения к Интернету. Необ­ ходимый интерфейс пользователя реализуется с помощью броузера, который, получив от него запрос с Интернет-адресом, преобразовы­ вает его в электронный формат и посылает на определенный сервер. В случае корректности запроса он достигает Web-сервера, и последний посылает пользователю в ответ информацию, хранящуюся по задан­ ному адресу. Броузер, получив информацию, делает ее читабельной и

отображает на экране. Современные броузеры имеют также встроен­ ную программу для электронной почты.

Среди наиболее распространенных броузеров необходимо выде­ лить Microsoft Internet Explorer и Netscape Navigator.

Подсоединение к Интернету для каждого конкретного пользова­ теля может быть реализовано различными способами: от полного подсоединения по локальной вычислительной сети (ЛВС) до доступа к другому компьютеру для работы с разделением и использованием программного пакета эмуляции терминала.

Диапазон услуг, предлагаемых Интернетом, достаточно широк. Можно воспользоваться электронной почтой, электронными доска­ ми объявлений, пересылкой файлов, удаленным доступом, каталоги­ зирующими программами ит.д. Для получения полного набора услуг у пользователя должно быть подсоединение по протоколу TCP/IP. Это необходимо для того, чтобы компьютер пользователя был частью сети и мог устанавливать контакт с любой сервисной программой, имеющейся в Интернете.

Фактически выход в Интернет может быть реализован нескольки­ ми видами подключений:

•доступом по выделенному каналу;

•доступом по ISDN (Integrated Services Digital Network — цифро­ вая сеть с интегрированными услугами);

•доступом по коммутируемым линиям;

•использованием протоколов SLIP и РРР.

Корпорациям и большим организациям лучше всего использо­ вать доступ по выделенному каналу. В этом случае возможно наибо­ лее полно использовать все средства Интернета. При этом поставщик сетевых услуг сдает в аренду выделенную телефонную линию с ука­ занной скоростью передачи и устанавливает специальный компью­ тер-маршрутизатор для приема и передачи сообщений от телекомму­ никационного узла организации. Это дорогостоящее подключение, однако, установив такое соединение, каждый компьютер ЛВС-орга- низации становится полноценным членом Интернета и может вы­ полнять любую сетевую функцию.

ISDN —это использование цифровой телефонной линии, соеди­ няющей домашний компьютер или офис с коммутатором телефон­ ной компании. Преимущество ISDN в возможности доступа с очень высокими скоростями при относительно низкой стоимости. При этом по Интернету предоставляется такой же сервис, как и по комму­ тируемым линиям. Услуги телефонных компаний, предоставляющих сервис ISDN, доступны не на всей территории России.

Доступ по коммутируемым линиям (Dial-up Access) — наиболее простой и дешевый способ получения доступа к сети. В этом случае пользователь приобретает права доступа к компьютеру, который под­ соединен к Интернету (хост-компьютеру или узлу Интернет). Войдя по телефонной линии (при этом используется модем и программное обеспечение для работы в коммутируемом режиме) с помощью эму­ лятора терминала в удаленную систему, необходимо в ней зарегист­ рироваться и далее уже можно пользоваться всеми ресурсами Интер­ нета, предоставленными удаленной системе. Пользователь в таком режиме арендует дисковое пространство и вычислительные ресурсы удаленной системы. Если требуется сохранить важное сообщение электронной почты или другие данные, то это можно сделать в уда­ ленной системе, но не на диске пользовательского компьютера: сна­ чала нужно записать файл на диск удаленной системы, а затем с по­ мощью программы передачи данных перенести этот файл на свой компьютер. При таком доступе пользователь не может работать с прикладными программами, для которых нужен графический дис­ плей, так как в такой конфигурации с компьютера, подсоединенного к Интернету, нет возможности передать графическую информацию на компьютер пользователя.

При дополнительных финансовых затратах и в коммутируемом режиме можно получить полный доступ к Интернету. Это достигает­ ся применением протоколов SLIP и РРР. Один называется «межсете­ вой протокол последовательного канала» (Serial Line Internet Protocol — SLIP), а другой — «протокол точка—точка» (Point-to-Point Protocol — РРР). Одно из главных достоинств SLIP и РРР состоит в том, что они обеспечивают полноценное соединение с Интернетом. Пользовательский компьютер не использует какую-то систему как «точку доступа», а непосредственно подключается к Интернету. Но для подключения средних и больших сетей эти протоколы не подхо­ дят, поскольку их быстродействия недостаточно для одновременной связи со многими пользователями.

Современные сети создаются по многоуровневому принципу. Пе­ редача сообщений в виде последовательности битов начинается на уровне линий связи и аппаратуры, причем линий связи не всегда вы­ сокого качества. Затем добавляется уровень базового программного обеспечения, управляющего работой аппаратуры. Следующий уро­ вень программного обеспечения позволяет наделить базовые про­ граммные средства дополнительными необходимыми возможностя­ ми. Расширение необходимых функциональных возможностей сети путем добавления уровня за уровнем приводит к тому, что пользова­

тель в конце концов получает по-настоящему дружественный и по­ лезный инструментарий.

Аналогом информационной модели Интернета можно назвать почтовое ведомство, представляющее собой сеть с коммутацией па­ кетов. Там корреспонденция конкретного пользователя смешивается с другими письмами, отправляется в ближайшее почтовое отделение, где сортируется и направляется в другие почтовые отделения до тех пор, пока не достигнет адресата.

Для передачи данных в Интернете используются интернет-прото­ кол (IP) и протокол управления передачей (TCP).

С помощью интернет-протокола (IP) обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Различные участки Интернета свя­ зываются с помощью системы компьютеров (называемых маршрути­ заторами), соединяющих между собой сети. Это могут быть сети Ethernet, сети с маркерным доступом, телефонные линии. Правила, по которым информация переходит из одной сети в другую, называ­ ются протоколами. Межсетевой протокол IP отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с данными пользователя, когда они поступят. Некоторая адресная информация приводится в начале каждого пользовательского сообщения. Она дает сети достаточно сведений для доставки пакета данных, так как каж­ дый компьютер в Интернете имеет свой уникальный адрес.

Для более надежной передачи больших объемов информации слу­ жит протокол управления передачей (Transmission Control Protocol — TCP). Информацию, которую пользователь хочет передать, TCP раз­ бивает на порции. Каждая порция нумеруется, подсчитывается ее контрольная сумма, чтобы на приемной стороне можно было прове­ рить, вся ли информация получена правильно, а также расположить данные в правильном порядке. На каждую порцию добавляется ин­ формация протокола IP, таким образом получается пакет данных в Интернете, составленный по правилам TCP/IP.

По мере развития Интернета и увеличения числа компьютерных узлов, сортирующих информацию, в сети были разработаны доменная система имен — DNS и способ адресации по доменному принципу. DNS иногда еще называют региональной системой наименований.

Доменная система имен — это метод назначения имен путем пере­ дачи сетевым группам ответственности за их подмножество. Каждый уровень этой системы называется доменом. Домены в именах отделя­ ются друг от друга точками: inr.msk.ru. В имени может быть различное количество доменов, но практически — не больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в имени число имен, входящих в соответствующую группу, возрастает.

• унифицирован интерфейс, не зависящий от программного обеспечения, используемого пользователем (операционная система, СУБД и др.).

Важным преимуществом Интернета является открытость техно­ логии. Существующее программное обеспечение, основанное на за­ крытых технологиях, когда решения, разработанные одной фирмой для одного приложения, могут казаться более функциональными и удобными, однако резко ограничивают возможности развития ин­ формационных систем. В настоящее время в Интернете широко ис­ пользуются открытые стандарты по следующим направлениям:

•управление сетевыми ресурсами (SMTP, IMAP, MIME);

•телеконференции (NNTP);

•информационный сервис (НТРР, HTML);

•справочная служба (LDAP);

•программирование (Java).

Тенденции дальнейшего развития Интернета следующие:

•интеллектуальный сетевой поиск;

•повышение интерактивности навигаторов за счет применения Java-технологии;

•использование сетевых компьютеров;

•превращение интерфейса навигатора в универсальный интер­ фейс с компьютером.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Что входит в состав базовых профаммных средств?

2.Дайте определение операционной системы.

3.Охарактеризуйте направления развития операционных систем.

4.Укажите направления в эволюции современных языков профаммирова-

ния.

5.Какие элементы используются для семантического и синтаксического описания любой конструкции языка профаммирования?

6.В чем отличие языка программирования от его реализации?

7.Чем отличается компилятор от интерпретатора?

8.Перечислите стадии жизненного цикла профаммного продукта.

9.Какие функции реализуют профаммные среды?

10.Какие блоки входят в состав ЭВМ классической (фон Неймана) архитек­

туры?

11.Каковы отличительные признаки машин баз данных?

12.Перечислите типы процессоров иукажите ихотличительные признаки.

13.Укажите основные компоненты персонального компьютера.

14.Укажите самые распространенные аппаратные средства информацион­ ных технологий.

15.Что собой представляет модель OSI?

16.Какие существуют протоколы сетевого взаимодействия?

17.Что такое драйвер?

18.Укажите функции, выполняемые протоколами канального уровня.

19.Какие функции выполняют протоколы среднего уровня?

20.Какие функции выполняют протоколы верхнего уровня?

21.На каких принципах основана архитектура «клиент — сервер»?

22.На каких принципах основана архитектура Интернета?

23.Какие открытые стандарты используются в архитектуре Интернета?

ГЛАВА 9

Эргономическое и организационное обеспечение автоматизированного

управления

Опыт эксплуатации автоматизированных систем управления показывает, что в процессе их проектирования большое внимание должно бытьуделено эрго­ номическим и психологическим факторам при распределении функции между человеком и техническими устройствами в процессе представления и использо­ вания информации. Это достигается при решении задач эргономического обес­ печения.

Промышленное внедрение автоматизированного управления базируется на унификации и стандартизации проектных решений, что обеспечивается стан­ дартами различных уровней, рассматриваемых всоставе организационного обес­ печения. Другой составляющей этого вида обеспечения является рациональная организация электронной документации и процедуры делопроизводства.

9.1.ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУ

Вусловиях использования информационных технологий функ­ ции распределены между человеком и техническими устройствами. При анализе деятельности человека наибольшее значение имеют эр­ гономические (инженерно-психологические) и психологические (социально-психологические) факторы.

Эргономические факторы позволяют, во-первых, определить ра­ циональный набор функций человека, во-вторых, обеспечить рацио­ нальное сопряжение человека с техническими средствами и инфор­ мационной средой.

Психологические факторы имеют большое значение, так как вне­ дрение информационных технологий в корне изменяет деятельность человека. Наряду с положительными моментами, связанными с ра­ ционализацией деятельности, предоставлением новых возможностей возникают и негативные явления. Это может быть вызвано различ­ ными факторами: психологическим барьером, усложнением функ­ ций, другими субъективными факторами (условиями и организацией

труда, уровнем заработной платы, результативностью труда, измене­ нием квалификации).

При работе в среде информационных технологий человек воспри­ нимает не сам объект, а некоторую его обобщенную информацион­ ную модель, что накладывает особые требования на совместимость пользователя с различными компонентами информационных техно­ логий.

Важным признаком, который необходимо учитывать при разра­ ботке и внедрении информационных технологий, является отноше­ ние человека к информации. Оно может быть пассивным, когда поль­ зователю предоставляется информация по жесткому алгоритму, и ак­ тивным, когда пользователь создает необходимые ему данные.

Основной задачей операции представления информации пользо­ вателю является создание эффективного интерфейса в системе «че­ ловек — компьютер». При этом осуществляется преобразование ин­ формации в форму, удобную для восприятия пользователя.

Среди существующих вариантов интерфейса в системе «чело­ век — компьютер» можно выделить два основных типа: на основе ме­ ню («смотри и выбирай») и на основе языка команд («вспоминай и набирай») [73].

Интерфейсы типа меню облегчают взаимодействие пользователя с компьютером, так как не требуют предварительного изучения языка общения с системой. На каждом шаге диалога пользователю предъяв­ ляются все возможные в данный момент команды в виде наборов пунктов меню, из которого пользователь должен выбрать нужный. Такой способ общения удобен для начинающих и непрофессиональ­ ных пользователей.

Интерфейс на основе языка команд требует от пользователя зна­ ния синтаксиса языка общения с компьютером. Достоинством ко­ мандного языка является его гибкость и мощность.

Указанных два способа реализации интерфейса представляют со­ бой крайние случаи, между которыми возможно существование раз­ личных промежуточных вариантов. Составные части интерфейса представлены на рис. 9.1.

Технология представления информации должна давать дополни­ тельные возможности пользователям для понимания данных, по­ этому полезно использование графики, диаграмм, карт.

Пользовательский интерфейс целесообразно строить на основе концептуальной модели предметной области, которая представляет­ ся совокупностью взаимосвязанных объектов со своей структурой. Однако доступ к объектам и их экземплярам возможен только через систему окон различных типов. Ряд окон связан с конкретным объек-