Основы теории информационных процессов и систем. Учебное пособие
.pdfвсем необходимым данным о сделанных вызовах за определенный пе3 риод времени. Такая оперативная поддержка не только позволит до3 биться высокого уровня обслуживания, но и может принести компании реальный доход. Обслуживать старых клиентов всегда гораздо эко3 номичнее, чем строить взаимоотношения с новыми. Текучесть заказ3 чиков – одна из самых острых проблем телекоммуникационной ин3 дустрии. Как раз хранилище данных и аналитические приложения мо3 гут помочь ее решить. Современные средства моделирования анали3 зируют поведение клиентов: подсоединение к сети оператора связи, отключение от нее, смена провайдера. Вкупе с программами анализа «текучести» эти средства позволяют выявлять группы высокого риска и предотвращать потерю клиентов.
Выделив определенные группы клиентов с теми или иными по3 требностями, компания может проводить целевой маркетинг новых ус3 луг и тем самым добиваться быстрого получения прибыли. Например, оператор связи собирается ввести новые тарифы. С помощью марке3 тинга базы данных можно выбрать группу клиентов, для которой эти тарифы будут наиболее приемлемы. Система поддержки принятия ре3 шений позволит определять результаты использования новых тарифов для выбранной группы практически в режиме реального времени.
В конечном счёте, объединив в хранилище все данные о рынке, клиентах, сделанных вызовах и внутренних ресурсах и построив на его основе эффективную среду поддержки бизнеса, телекоммуникаци3 онная компания может по3новому организовать основные направления своей деятельности. Единое хранилище информации позволит пол3 ностью интегрировать все функции и создать модель работы компании: единый вызов, единый счет, единый взгляд на клиента.
2.3.3. Интерфейсы пользователя
АИС представляет собой человеко3машинную систему, и это об3 стоятельство влечет за собой постановку вопроса об исключительной важности проблем общения между человеком3пользователем и про3 граммно3техническим комплексом АИС, которые решаются с помощью пользовательского интерфейса. Интерфейс пользователя – это
программно технические средства, которые обеспечивают взаимо действие пользователя с АИС. В АИС рассматриваются и другие интерфейсы:
межкомпонентные интерфейсы;
интерфейсы между различными АИС;
интерфейсы в телекоммуникационных сетях.
51
Но основное внимание уделяется пользовательскому интерфейсу. Интерес к пользовательскому интерфейсу стал возникать после того, как человек3пользователь основную часть своего рабочего времени стал проводить на АРМе – автоматизированном рабочем месте. Это порождает массу проблем: психологических, физиологических, соци3 ально3экономических и т.д.
Внедрение АИС может нарушить сложившиеся рабочие отношения в производственном подразделении. Эти социальные факторы могут усилить или ослабить опасения пользователя относительно системы. Поэтому одним из важнейших принципов создания АИС является привлечение пользователя к процессу разработки интерфейса на всех этапах. В этом случае пользователь относится к системе без преду3 беждений, так как основные характеристики реальной системы согла3 совываются с ним.
Конструктивные особенности оборудования и размещение его в рамках АРМа влияют на чувство физического комфорта пользователя при работе с системой. Необходимо обращать внимание на следующие эргономические характеристики:
конструктивные особенности оборудования;
качество разработки диалога;
доступность и надежность компонент;
чувствительность компонент.
Психологическая эргономика – это анализ соответствия функций системы психологическим процессам человека. Например, пользова3 тель, который не может физически различить символы из3за бликов или плохого контраста, ощутит физический дискомфорт. Пользова3 тель, который может прочесть текст, но не может понять его смысл из3 за непонятных слов или непривычной формы представления текста, ощутит психологический дискомфорт. Нет смысла прилагать усилия для создания условий, когда у пользователя не будет болеть спина и не будут уставать глаза, если от сообщений системы его голова пойдет кругом.
С понятием психологической эргономики тесно связаны еще два фактора, хотя они важны и сами по себе – это доступность и чув3 ствительность системы.
В принципе, в разумных пределах, пользователь должен получить доступ к системе в то время, когда это ему нужно. Число АРМов должно быть достаточным для обслуживания всех потенциальных пользователей. Обычно нужно иметь на каждом рабочем месте одну рабочую станцию.
52
Такой же отрицательный эффект, как невозможность получить доступ к системе, имеет и длительное ожидание ответа на запрос в течение 20 с и более. Еще хуже, если в какие3то дни ответ выводится через 2 с, а в другие приходится ждать 20 с – разное время реакции системы наводит пользователя на мысль, что система испортилась. Обеспечение приемлемого времени реакции системы – это один из самых технически важных и дорогостоящих аспектов разработки интерактивных систем.
Таким образом, для обеспечения эффективной работы пользова3 теля нужно учитывать его эмоциональные, психологические и физио3 логические особенности. Если пользователь расстроен, раздражен или подавлен, он не сможет работать хорошо. Компонентом АИС, который может вызвать или, наоборот, снять стресс, является интерфейс че3 ловек – компьютер, т.е. среда, через которую пользователь взаимодей3 ствует с системой.
Пользователь работает в рамках определенных ограничений и до3 пусков. Его глазам нужно, чтобы образы имели определенный размер, уровень яркости, контрастности и располагались на удобном расстоя3 нии. Некоторые цвета воспринимаются легче других, наложение одних цветов помогает различать их, а наложение других – мешает. Суставы ограничены в движениях, подвижность рук тоже ограничена. Если нужно сохранять определенную позу длительное время, то нужна опо3 ра и т.д. Эти физические ограничения хорошо изучены и должны при3 ниматься во внимание при разработке АИС.
Разработчик интерфейса, хорошо знакомый с организацией работ, должен уметь учитывать требования к удобству в работе совершенно незнакомых ему пользователей. Он должен не только удовлетворить их требования с точки зрения вычислительных задач, но и создать ин3 терфейс, удобный для пользователя.
Интерфейс пользователя в содержательном плане является частью лингвистического обеспечения АИС – совокупности языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных символов при общении пользователей с АИС. При этом формализованные информационные языки (ФИЯ) – это языки, созданные на базе естественных языков путем наложения ограничений на их лексику и грамматику, а также путем применения специальных обозначений для элементов этих языков. ФИЯ предназначены для описания и обработки данных в АИС, в их число входят:
входные языки АИС – языки, которые служат для составления предписаний на ввод, обновление, поиск, обобщение, редактирование и выдачу информации;
53
языки описания данных (ЯОД) – формальные языки со спе3 циальными конструкциями, которые используются для описания схем баз данных;
нормированные языки – строго определенное подмножество ес3 тественного языка, предложения которого, по крайней мере по от3 ношению предметной области, семантически однозначны;
язык манипулирования данными (ЯМД) – язык, предназна3 ченный для формулирования запросов на поиск, обмен данными между прикладной программой и базой данных, а также для расширения языка программирования либо как самостоятельный язык;
язык запросов (справочный язык) – язык, обеспечивающий взаи3 модействие конечного пользователя с информационной системой.
Основные требования к пользовательскому интерфейсу
1.Интерфейс должен выделяться в качестве отдельного компо3 нента системы. Так же как структуры данных в БД АИС изолируют от прикладных программ обработки этих данных, интерфейс человек – компьютер – до определенной степени – необходимо отделить от при3 кладной задачи.
2.Разработчики интерфейса должны тщательно анализировать возможности и ограничения аппаратных и программных средств.
3.В процессе разработки требуется новизна, упрощающая работу пользователя.
4.Существует большое число общепринятых в эргономике реко3 мендаций, которые нужно использовать при разработке и организации АРМов в АИС. В то же время форма представления информации на экране не одинакова для различных систем: графический дизайн зави3 сит от распределения информации на экране, словарного состава пред3 ложений, способа выделения ключевых элементов представления дан3 ных и т.д.
5.Разработчик интерфейса должен понимать и оценивать действия пользователя, направленные на достижение цели решения задачи, а также особенности потенциальных пользователей системы.
6.Немного найдется разработчиков, хорошо знакомых со всеми областями применения своих разработок или глубоко чувствующих психологические особенности потенциальных пользователей.
Существуют принципы, которым нужно следовать. Один из ти3 пичных принципов заключается в том, что аналитик получает сведения путем опроса будущих пользователей. Полезный способ подбора
54
нужных вопросов – это поставить себя на место пользователя, рабо3 тающего с системой.
И все3таки лучший способ оценки доступности интерфейса – это посмотреть, как на самом деле пользователь взаимодействует с сис3 темой в нормальных рабочих условиях.
7. Необходимо предусматривать средства адаптации в рамках ин3 терфейса. Хотя общие принципы определяют основу создания интер3 фейса, они не могут удовлетворять любого пользователя. Даже если ус3 ловия задачи остаются постоянными, потребности пользователей, как и они сами, меняются.
Правильно спроектированный интерфейс должен быть настраи3 ваемым на нужды разных пользователей, а также на одного пользо3 вателя в разные периоды его работы.
Критерии оценки интерфейса охватывают три основных направ3 ления:
простота освоения и запоминания операций системы;
быстрота достижения целей задачи, решаемой с помощью системы;
субъективная удовлетворенность при эксплуатации системы.
2.3.4. Классификация программного обеспечения АИС
Под программным обеспечением АИС – функциональной компо3 нентой – понимают совокупность общесистемных и функциональных программ, а также программ системы обработки данных и програм3 мных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. Про3 граммы, обеспечивающие возможность выполнения АИС основных функций, практически не зависящих от специфики конкретных задач, входят в состав программного обеспечения общесистемного на3 значения. Тогда прикладное программное обеспечение АИС – это про3 граммное обеспечение, предназначенное для решения определенной задачи в предметной области или для предоставления пользователю определенных услуг.
Иногда используется термин «программная система» – програм3 мное средство (ПС), т.е. программная продукция, представляющая со3 бой совокупность программ и (или) подсистем, имеющих общее це3 левое назначение. ПС, оформленное в соответствии с определенными требованиями, называется программным изделием – программой на носителе данных, являющейся продуктом промышленного произ3 водства.
На рис. 2.4 представлен состав программного обеспечения АИС; компоненты которого классифицированы согласно функциям, выпол3 няемым ими на различных этапах полного жизненного цикла АИС. В
55
целом, при изложении данного курса мы последовательно придержива3 емся концепции полного жизненного цикла АИС; поэтому и клас3 сификация ПО АИС основывается на этой концепции.
Рис. 2.4
Базой ПО АИС, услугами которой пользуются все остальные ком3 поненты, является операционная система (ОС) – система программ, предназначенная для обеспечения определенного уровня эффектив3 ности вычислительной системы за счет автоматизированного управле3 ния ее работой и предоставляемых пользователям определенного на3 бора услуг. В группу базового ПО кроме ОС входят программные средства служебного назначения, которые выполняют частные обще3 системные функции:
системы управления базами данных (СУБД) – совокупность программ и языковых средств, предназначенных для управления дан3 ными в БД, ведения БД и обеспечения взаимодействия ее с приклад3 ными программами;
56
служебные программы (утилиты) – набор специальных программ, предназначенных для повышения эффективности рутинных работ по обслуживанию информационно3вычислительной среды, например копи3 рования и сжатия данных, дефрагментация жесткого диска и т.д.
На этапах концептуального, технического и рабочего проектиро3 вания наиболее интенсивно используются программные средства раз3 работки, которые в настоящее время оформляются в виде интегри3 рованных сред – программных систем, включающих все необходимые пользователю средства и обеспечивающие их единообразие.
Можно выделить интегрированные среды следующего назначения:
средства автоматизации проектирования и переноса АИС (CASE3технологии) – системы программного обеспечения, которые ос3 новываются на методологиях коллективной разработки и сопровож3 дения АИС и обеспечивают автоматизацию всех этапов жизненного цикла АИС;
интегрированная среда разработки программ (ИСР) – система программ, которая упрощает процесс программирования и делает его более эффективным. ИСР содержит весь комплекс средств, необходи3 мых для написания, редактирования, компиляции, компоновки и от3 ладки программ;
интегрированная система пользователя – несколько взаимо3 связанных пакетов прикладных программ, в том числе текстовый ре3 дактор, электронная таблица, база данных, деловая графика, средства коммуникации;
инструментальная система – программно3техническая система, позволяющая пользователю, не владеющему языками программирова3 ния, создавать личные приложения и (или) их модели.
С учетом быстрого развития в современных АИС средств телеоб3 работки данных – совокупности методов, обеспечивающих пользова3 телям дистанционный доступ к ресурсам систем обработки данных и средств связи – целесообразно выделить в составе ПО АИС сетевые программные средства. Это средства разработки и реализации методов, обеспечивающих установление связи, обработку и передачу данных между различными ЭВМ или (и) удаленными или локальными тер3 миналами и абонентскими пунктами.
В состав прикладного ПО АИС входят:
функциональные прикладные программы, предназначенные для решения задачи или класса задач в определенной области применения систем обработки данных;
57
интерфейсы пользователя – совокупность методов, правил, программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователей с программами или другими видами ресурсов АИС.
Работы по всему жизненному циклу выполняются на автоматизи3 рованных рабочих местах (АРМах) – программно3технических систе3 мах, обеспечивающих возможности доступа пользователя к средствам разработки и ресурсам автоматизированной информационной системы.
2.3.5. Операционные системы
Рассмотрим основные особенности ОС применительно к АИС. В современных АИС используются следующие виды ОС:
локальные ОС, обеспечивающие управление ресурсами в преде3 лах конкретного вычислительного комплекса, без использования ка3 налов связи;
сетевые ОС, осуществляющие управление ресурсами в локаль3 ных и глобальных сетях передачи данных.
Могут использоваться специальные ОС, например:
ОС автоматизированного проектирования – часть программного обеспечения автоматизированного проектирования, предназначенная для управления проектированием;
ОС реального времени – ОС, обеспечивающая режим работы ЭВМ в реальном времени, и др.
Система реального времени – это система, осуществляющая ин3 формационный обмен с другими системами, периферийными устрой3 ствами или датчиками при таких временных характеристиках, которые позволяют немедленно обрабатывать всю поступающую информацию
иинформацию для вывода. Эти системы обычно используются в уп3 равлении техническими объектами (АСУ ТП).
Значительная доля современных АИС имеет распределенный ха3 рактер (рис. 2.5), то есть их компоненты распределены по различным вычислительным комплексам, которые связаны между собой каналами передачи данных.
Распределенные АИС базируются на cетях ЭВМ, предназначенных для организации распределенной обработки информации.
Для построения распределенных АИС особое значение имеет кон3 цепция открытых информационных сетей. Открытая информационная сеть – это сеть, в которой взаимодействие всех реальных систем под3 чиняется требованиям стандартов Международной организации по стандартизации.
58
Рис. 2.5
Разновидностью открытых систем являются АИС, реализованные на базе корпоративных сетей типа «intranet», созданных на базе техно3 логий Internet. В отличие от «Internet» «intranet» является чисто ис3 кусственным словообразованием, которое принято писать с маленькой буквы. Internet – имя собственное вполне конкретной, глобальной се3 ти, а intranet – обозначение абстрактного понятия. В русском языке ис3 пользуется его перевод – «интрасеть».
Логика развития корпоративных компьютерных сетей привела к объединению локальных сетей, реализованных на уровне подразделе3 ния, в глобальные. В качестве примера можно представить себе сеть корпораций, имеющих сотни подразделений по всему миру. Или банк, имеющий несколько десятков отделений, в каждом из которых есть свои собственные локальные сети (а иногда и несколько). Использо3 вание идей Internet для создания достаточно больших корпоративных сетей является довольно очевидным: здесь то же самое разнообразие типов компьютеров, линий связи, а также довольно хаотичное изме3 нение топологии. Причем актуальность данной проблемы проявляется не только на уровне крупных корпораций или банков, но и при со3 здании общей сети даже не самого крупного завода или вуза.
Однако создание интрасетей на уровне прямого взаимодействия компьютеров через Internet является невозможным. Во3первых, это мо3 жет быть просто нецелесообразно для относительно небольших сетей, в которых объединение компьютеров выполняется за счет чисто
59
внутренних линий (например, на территории завода). Во3вторых (и это самое главное), из3за необходимости обеспечения информационной защиты при взаимодействии с внешним миром. Ведь открытые протоколы Internet делают прозрачными все включенные в него узлы. Узел в принципе не в состоянии сам определить, с каким абонентом – внутренним или внешним – он имеет дело. Решением данной пробле3 мы является физическое отделение внутренней корпоративной сети от внешнего мира, а общение между ними выполняется через специаль3 ные шлюзы, получившие название прокси серверов.
Специфика программных продуктов и технологий для интрасетей заключается в том, что число узлов в них является ограниченным и изменение топологии сети и содержимого информации носит некотор3 ый предсказуемый характер. А в этом случае организация таких про3 цедур, как маршрутизация и поиск информации, в отличие от хао3 тичного Internet может быть оптимизирована совершенно другими ме3 тодами.
При создании АИС на базе интрасетей нужно решить следующие задачи:
интегрировать внутренние локальные сети с Internet для расширения возможностей коммуникации предприятий с клиентами и партнерами;
реализовать новые методы навигации, применяемые в Internet, во всех продуктах, с тем чтобы облегчить операции поиска и анализа информации, а также взаимодействия с партнерами;
упростить разработку, внедрение и администрирование приклад3 ных программ с целью оптимизации деловых процессов на предприя3 тиях и сокращения циклов разработки;
интегрировать новые продукты и Internet3технологии с сущест3 вующими инфраструктурами, чтобы пользователи могли на основе уже имеющихся решений развивать свои информационные системы.
Современные сетевые ОС – это системы, обеспечивающие управ3 ление ресурсами и координацию функционирования компонентов АИС, распределенных в корпоративных или глобальных сетях пере3 дачи данных. В основе их работы лежит технология клиент – сервер (рис. 2.6). Клиент – это компьютер или программа, обеспечивающие доступ к ресурсам другого компьютера или программы, предоставлен3 ным в совместное использование, а сервер – компьютер или программа, предоставляющие свои ресурсы для совместного использования в сети.
60