1.2. Информационные технологии и системы.

Термин «технология» имеет множество толкований [ Советов]. В широ­ком смысле под технологией понимают науку о законах производ­ства материальных благ, вкладывая в нее три основные части:

• идеологию, т.е. принципы производства;

• орудия труда, т.е. стан­ки, машины, агрегаты;

• кадры, владеющие профессиональными навыками.

Для любой технологии могут быть выделены цель, предмет и средства.

Методология любой технологии включает в себя:

декомпози­цию производственного процесса на отдельные взаимосвязанные и подчиненные составляющие (стадии, этапы, фазы, операции);

реа­лизацию определенной последовательности выполнения операций, фаз, этапов и стадий производственного процесса в соответствии с целью технологии;

технологическую документацию, формализую­щую выполнение всех составляющих (рис1.6).

На II Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» в 1996 году прозвучало следующее определение технологий: Система взаимосвязанных способов обработки материалов и приемы изготовления продукции в производственных условиях. Однако производство информации направлено на целесообразное ис­пользование информационных ресурсов и снабжение ими всех эле­ментов организационной структуры и реализуется путем создания информационной системы. Информационные ресурсы являются исходным «сырьем» для системы управления любой организацион­ной структурой, конечным продуктом является принятое решение. Принятие решения в большинстве случаев осуществляется в усло­виях недостатка информации, поэтому степень использования ин­формационных ресурсов во многом определяет эффективность ра­боты организации. Под информационной технологией будем понимать совокупность методов и спосо­бов получения, обработки, представления информации, направ­ленных на изменение ее состояния, свойств, формы, содержания и осуществляемых в интересах пользователей.

Федеральный закон №149 от 27.07.06. в конечном счете дает четкое определение информационным технологиям. Информационные технологии - процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов.

Рис.1.5. Содержание информационного ресурса

Рис.1. 6. Технология материального производства

В своем становлении любая отрасль, в том числе и информаци­онная, проходила стадии от кустарного ремесленного производства к производству, основанному на высоких технологиях.

В развитии информационных технологии выделяют два принципиально разных этапа:

один характеризуется непрерывным совершенствованием ус­тановившейся базисной технологии и достижением верхнего пре­дельного уровня, когда дальнейшее улучшение является неоправ­данным из-за больших экономических вложений;

другой отличает­ся отказом от существующей технологии и переходом к принципи­ально новой, развивающейся по законам первого этапа.

Один этап на основе базовых технологий считается классическим (традиционным), а другой решает поставленные задачи по новому не традиционному. Поэтому информационные технологии на этом этапе называют новыми технологиями. Под новыми технологиями будем понимать получение информации с использованием новых средств, способов и методом информационного процесса.

Новая информационная технология — информационная технология с интелектуальным интерфейсом работы пользователя, использующая информационные телекоммуникационные сети и как минимум три основных принципа новой ин­формационной технологии:

• интерактивный (диалоговый) режим работы на основе визуализации;

• интегрированность (стыковка, взаимосвязь, объединение) различных про­граммных продуктов в специалные пакеты по прикладным областям;

• гибкость изменения функций информационного процесса, как данных, так и постановок задач при применении методов моделирования на базе информационного подхода и мульти-гипермедийных технологий.

Следовательно, более точным надо считать термин новая информационная технология, поскольку он отражает в ее структуре не только техноло­гии, основанные на использовании вычислительной техники, но и технологии, основанные на других технических средствах, особенно на средствах, обеспечивающих информационную телекоммуникацию.

Однако процесс познания на получении информационного продукта не заканчиваеся, а он плавно переходит в процесс получения знаний и т.д. (рис.1.7, 1.8, 1.9).

Рис. 1.7. Процесс получения информационного продукта

Рис. 1.8. Процесс получения знаний

При рассмотрении подробнее информационных технологий можно выделить три уровня:

первый уровень — теоретический. Основная зада­ча — создание комплекса взаимосвязанных моделей информацион­ных процессов, совместимых параметрически и критериально;

второй уровень — исследовательский. Основная зада­ча — разработка методов, позволяющих автоматизирование конст­руировать конкретные информационные технологии получившие названия базовыми;

третий уровснь — прикладной, который целесообразно разделить на две страты: инструментальную и предметную. Он решает задачи различных областей прикладной деятельности специалистов.

Таким, образом инфомационные технологии классифицируются по трем направлениям: базовые, прикладные и инструментарии (рис.1.10).

Рис.1.9.Этапы развития и накопления знаний

Информационная технология базируется на реализации инфор­мационных процессов, разнообразие которых требует выделения базовых, характерных для любой информационной технологии.

Базовый технологический процесс основан на использовании стандартных моделей и инструментальных средств и может быть использован в качестве составной части информационной техноло­гии. К их числу можно отнести: операции извлечения, обработки, транспорти­ровки, хранения и представления информации. Процесс поиска и сбора информации связан с переходом от реально­го представления предметной области к его описанию в формаль­ном виде и в виде данных, которые отражают это представление. Процесс обработки информации состоит в получении одних «информационных объектов» из других «информационных объек­тов», путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной из основных операций, выполняемых над информацией и главным средством увеличения ее объема и разнообразия.

Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долго­временного хранения данных, обеспечением их актуальности, це­лостности, безопасности, доступности. В процессе транспортирования осуществляют передачу инфор­мации на расстояние для ускоренного обмена и организации быст­рого доступа к ней, используя при этом различные способы преоб­разования. Процесс представления информации направлен на решение задачи доступа к информации в удобной для пользова­теля форме.

Следовательно, базовые информационные технологии строятся на основе базо­вых технологических операций, но кроме этого включают ряд спе­цифических моделей и инструментальных средств. Этот вид техно­логий ориентирован на решение определенного класса задач и ис­пользуется в конкретных технологиях в виде отдельной компонен­ты. Среди них можно выделить:

телекоммуникационные технологии;

технологии баз данных;

технологии мультимедиа;

технологии моделирования;

технологии искусственного интеллекта;

технологии защиты информации.

Рис.1.10. Классификация информационных технологий.

Прикладные информационные технологии характеризуют и обеспечивают деятельность информационных систем различных областей деятельности специалистов. К ним относятся:

Технологии автоматизированного проектирования информационных систем.

Технологии в промышленности.

Технологии в экономике.

Технологии организационного управления.

Технологии мониторинга и прогнозирования.

Технологии в образования.

Технологии в исскустве.

Технологии в медицине и др.

Аналогом инструментальной базы (инст­рументарий) являются средства реализации информационных техноло­гий, которые можно разделить на методические, информационные, математические, алгоритмические, технические и программные.

Инструментальная страта (аналог — оборудование, станки, ин­струмент) определяет пути и средства реализации информацион­ных технологий, которые можно разделить на методические, ин­формационные, математические, алгоритмические, технические и программные.

Предметная страта связана со спецификой конкретной пред­метной области и находит отражение в специализированных ин­формационных технологиях, например, организационное управле­ние, управление технологическими процессами, автоматизирован­ное проектирование, обучение и др.. CASE-технологии (Computer Aided Software Engineering — Ком­пьютерное Автоматизированное Проектирование Программного обеспечения) является своеобразной «технологической оснасткой», позволяющей осуществить автоматизированное проектирование информационных технологий.

Методические средства определяют требовании при разработке, внедрении и эксплуатации информационных технологий, обеспе­чивая информационную, программную и техническую совмести­мость. Наиболее важными из них являются требования по стандар­тизации.

Информационные средства обеспечивают эффективное пред­ставление предметной области, к их числу относятся информаци­онные модели, системы классификации и кодирования информа­ции (общероссийские, отраслевые) и др.

Математические средства включают в себя модели решения функциональных задач и модели организации информационных процессов, обеспечивающие эффективное принятие решения. Ма­тематические средства автоматически переходят в алгоритмиче­ские, обеспечивающие их реализацию.

Технические и программные средства задают уровень реализа­ции информационных технологий как при их создании, так и при их реализации.

Таким образом, конкретная информационная технология опре­деляется в результате компиляции и синтеза базовых технологиче­ских операций, «отраслевых технологий» и средств реализации.

Структуру информационных технологий определяют, в своем большенстве, типовые процессы, операции, переходы, которые должны быть описаны в заключении в качестве соответствующей документации (рис.1.11). Типовая традиционная технология предполагает обязательное участие в ней профессионалов – программистов, которые обеспечивают пользователя требуемым программным продуктом (рис.1.12). Новая, на 2004…2006 год, технология – это технология универсальная. Она имеет огромные возможности и позволяет пользователю самостоятельно проявлять творчество, моделировать, оценивать эффективность возможно даже оптимизировать процесс решения поставленной задачи (рис.1.13).

Эти технологии применимы для современых средств, но споявлением новых средств и технологии развиваются. Одно беспорно, пользователь теперь не просто исполнитель, а соавтор в выполнении поставленной задачи, т.к. он должен быть способен применить самостоятельно любой необходимый для решения задачи инструментальный пакет ИТ. Это ИТ нашего времени.

Эволюция информационных технологий представлена на процессах обработки, хранения и передачи информации. В этом выделяются шесть временных фаз (поколений) [10], которые представлены на рис.1.14. Вначале данные обрабатывали вручную. На следующем шаге использовали оборудование с перфокартами и электромеханиче­ские машины для сортировки и табулирования миллионов записей. В третьей фазе данные хранились на магнитных лентах, и сохра­няемые программы выполняли пакетную обработку последователь­ных файлов. Четвертая фаза связана с введением понятия схемы базы данных и оперативного навигационного доступа к ним. В пя­той фазе был обеспечен автоматический доступ к реляционным ба­зам данных и была внедрена распределенная и клиент-серверная обработка. Теперь мы находимся в начале шестого поколения сис­тем, которые хранят более разнообразные типы данных (докумен­ты, графические, звуковые и видеообразы). Эти системы шестого поколения представляют собой базовые средства хранения для по­являющихся приложений Интернета и Интранета.

Более подробно информационные технологии развиваются последнее время очень высокими темпами. Это начиная с монолитной технологии, децентрализованной и далее к organic – (органичная ИТ). Ограничная информационная технология – это инфраструктура оптимального управления информационными технологиями, ресурсами на базе автоматизированного программного обеспечения с применением современных многопроцессорных аппаратных средств.

Такая технология занимает все больше информационных ресурсов и ее особенность заключается в том, что все средства включенные в телекоммуникационную сеть должны работать в оптимальном режиме по критерию занятости. В настоящее время для справки в телекоммуникационной сети только одно устройство – маршрутизатор, работает в таком режиме, по критерию поиска свободного канала.

Рис.1.11. Структура информационных технологий.

Рис.1.12. Пример создания традиционных старых информационных технологий

Рис.1.13. Пример создания современных информационных технологий

Рис.1.14. Эволюционные периоды развития информационных технологий.

Чтобы приблизиться к современному состоянию технологии управления данными, имеет смысл описать два крупных проекта, в которых используются предельные возможности сегодняшней технологии [10]. Система Earth Observation System / Data Information System (HOS/D1S) разрабатывается агентством NASA и его подрядчиками для хранения всех данных, которые начали поступать со спутников серии «Миссия к планете Земля» с 1977 г. Объем базы данных, включающей данные от удаленных сенсор­ных датчиков, будет расти на 5 Тбайт в день (1Тбайт = 10⁶ Гбайт). К 2007 г. размер базы данных выросли до 15 Пбайт. Это в 1000 раз больше объема самых больших современных оперативных баз данных. NASA желает, чтобы эта база данных была доступна каж­дому в любом месте и в любое время. Любой человек сможет осуществлять поиск, анализ и визуализацию данных из этой базы. Для построения EOS/DIS потребуются наиболее развитые методы поиска, хранения и визуализации данных. Большая часть данных будет обладать пространственными и временными характеристи­ками, так что для системы потребуются существенное развитие технологии хранения данных этих типов, а также библиотеки классов для различных научных наборов данных. Например, для этого приложения потребуется библиотека для определения снеж­ного покрова, каталога растительных форм, анализа облачности и других физических свойств образов.

Другим впечатляющим примером базы данных является созда­ваемая всемирная библиотека. Многие недейственные библиоте­ки открывают доступ к своим хранилищам в режиме on-line. Но­вая научная литература публикуется в режиме on-line. Такой вид публикаций поднимает трудные социальные вопросы по поводу авторских нрав и интеллектуальной собственности и заставляет решать глубокие технические проблемы

Рис.1.15. Эволюция развития информационных технологий

Пугают размеры и мно­гообразие информации. Информация появляется на многих язы­ках, во многих форматах данных и в громадных объемах. При применении традиционных подходов к организации такой инфор­мации (автор, тема, название) не используются мощности компь­ютеров для поиска информации по содержимому, для связывания документов и для группирования сходных документов. Поиск тре­буемой информации в море документов, карт, фотографий, ау­дио- и видеоинформации представляет собой захватывающую и трудную проблему. Быстрое развитие технологий хранения информации, коммуни­каций и обработки позволяет переместить всю информацию в киберпространство. Программное обеспечение для определения, по­иска и визуализации оперативно доступной информации — ключ к созданию и доступу к такой информации.

Отсюда перечень основных задач на данном этапе развития:

определение моделей данных для их новых типов (например, пространственных, темпоральных, графических) и их интеграция с традиционными системами баз данных;

масштабирование баз данных по размеру (до 10 петабайт), пространственному размещению (распределенные) и многообразию (неоднородные);

автоматическое обнаружение тенденций данных, структур и аномалий (поиск, анализ данных);

интеграция (комбинирование) данных из нескольких источников;

создание сценариев и управление потоком работ (процессом) и данными в организациях;

автоматизация проектирования и администрирования базами данных (рис1.15).

Таким образом, информационные технологии находяться на высоком уровне развития и скорость развития все время нарастает. Развитие информационных технологий всецело зависит от состояния информационной системы. Коротко рассмотрим основные понятия информационной системы.

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокуп­ность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по соста­ву, так и по главным целям. Информационная система - совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационными технологиями и техническими средствами (ФЗ№149 от 27.07.06), при управление ею пользователями. Приведем несколько пример систем, состоящих из разных элементов и направ­ленных на реализацию разных целей (таб.1.1) [Макарова].

Система	Элементы системы	Главная цель системы
Фирма	Люди, оборудование, материалы, здания и др.	Производство товаров
Компьютер	Пользователи, электронные и электромеханические элементы, линии связи и др.	Обработка данных
Телекоммуни­кационная система	Пользователи, компьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и др.	Передача информации
Информационная система	Пользователи, компьютеры, телекоммуникационные сети, информационное и программное обеспечение	Производство профессиональной информации

Информационные системы

Таблица 1.1.

В информатике понятие "система" широко распространено и имеет множество смы­словых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств, программ и пользователей. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

Добавление к понятию "система" слова "информационная" отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают поиск, сбор, обработку, хранение, передачу и представление информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой об­ласти. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Современное понимание информационной системы предполагает использование в ка­честве основного технического средства переработки информации рабочей станции (персонального компью­тера), сервера и т.д. всех аппаратных и программных устройств. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, тех­ническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без кото­рого невозможно ее получение и представление (ФЗ №149 не отмечает этого). Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить в виде схемы (рис.1.16):

• ввод информации из внешних или внутренних источников;

• обработка входной информации и представление ее в удобном виде;

• вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему.

Парадигма научного подхода к указанным вопросам заключается в следующей формуле

«Информация – Информационные технологии – Информационные системы».

Информационная система определяется следующими свойствами:

• любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управ­ляема на основе общих принципов построения систем;

• информационная система является динамичной и развивающейся;

• при построении информационной системы необходимо использовать системный или информационный под­ход;

• выходной продукцией информационной системы является информация, на основе ко­торой принимаются решения;

• информационную систему следует воспринимать, как комбинированная (человеко - вычислительная) информационная технология систе­му обработки информации [Макарова].

Чтобы разобраться в работе информационной системы, необходимо понять суть про­блем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена. Так, например, при определении возможности информационной системы для поддержки принятия решений следует учитывать;

• структурированность решаемых управленческих задач;

• уровень иерархии управления фирмой, на котором решение должно быть принято;

• принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере бизнеса;

• вид используемой информационной технологии.

Технология работы в информационной системе доступна для понима­ния специалистом любой области и может быть успешно использована для кон­троля процессов профессиональной деятельности и управления ими.

Что можно ожидать от внедрения информационных систем? Внедрение информационных систем может способствовать:

• получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;

• освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;

• обеспечению достоверности информации;

• замене бумажных носителей данных на магнитные и др. диски и внешние носители, что приводит к более рациональной организации переработки информации и сниже­нию объемов документов;

• совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в организации;

• уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;

• предоставлению потребителям уникальных услуг.

Информационные системы классифицируются по разным признакам и критериям. В пособие подробно рассмотрим только уровни управления и функциональный признак.

Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления. На рис.1.16 показан один из возможных вариантов классификации информационных систем по функциональному признаку с учетом уровней управления и уровней квалификации персонала.

Чем выше по значимости уровень управления, тем меньше объем работ, выполняемых специалистом и руководителем (менеджером) с помощью информационной системы. Однако при этом возрастают сложность и интеллектуальные возможности информационной системы и ее роль в принятии руководителем решений. Любой уровень управления нуждается в информации из всех функциональных систем, но в разных объемах и с разной степенью обобщения.

Рис.1.16. Схема функционирования информационной системы.

Основание пирамиды составляют информационные системы, с помощью которых сотрудники-исполнители занимаются операционной обработкой данных, а руководители низшего звена - оперативным управлением. Наверху пирамиды на уровне стратегического управления информационные системы изменяют свою роль и становятся стратегическими, поддерживающими деятельность руководителей высшего звена по принятию решений в условиях плохой структурированности поставленных задач.

Информационная система оперативного уровня обеспечивает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные, сведения и сообщения в информацию. Назначение ИС на этом уровне - отвечать на возникшие вопросы о текущем состоянии и отслеживать поток информации и событий, что соответствует оперативному управлению. Чтобы с этим справляться, информационная система должна быть легкодоступной, непрерывно действующей и предоставлять точную информацию.

Задачи, цели и источники информации на операционном уровне заранее определены и в высокой степени структурированы. Информационная система оперативного уровня является связующим звеном между организацией и внешней средой. Если система работает плохо, то организация либо не получает информации извне, либо не выдает информацию. Кроме того, система - это основной поставщик информации для остальных типов информационных систем в организации, так как содержит и оперативную, и архивную информацию. Информационные системы этого уровня помогают специалистам, работающим с данными, повышают продуктивность и производительность работы специалистов. Задача подобных информационных систем - интеграция новых сведений в организацию и помощь в обработке бумажных документов

Информационные системы среднего уровня управления используются работниками для мониторинга (постоянного слежения), контроля, принятия решений и администрирования. Основные функции этих информационных систем;

• сравнение текущих показателей с прошлыми;

• составление периодических отчетов за определенное время, а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне;

• обеспечение доступа к архивной информации и т.д.

Рис.1 .17. Классификация информациононных систем управления

с учетом функционального признака и уровней управления

.

Некоторые ИС обеспечивают принятие нетривиальных решений. В случае, когда требования к информационному обеспечению определены не строго, они способны отвечать на вопрос: "что будет, если ,..?"

На этом уровне можно выделить два типа информационных систем: текущего управления (для среднего звена руководителей) и системы информационной поддержки принятия решений (для руководителей высшего уровня).

В 40-х годах XX столетия теория управления сформировалась в качестве самостоятельной научной дисциплины, изучающей методы анализа и синтеза систем автоматического управления в технике независимо от их физической природы.

В эти же годы возникла новая научная дисциплина — кибернетика. Слово «кибернетика» происходит от двух греческих слов: «кибер» (в переводе — «над») и «наутис» (моряк), т.е. «кибернаутис» — старший над моряками. Греческий философ Платон использовал термин «кибернетика» для названия искусства управления обществом. В 1948 г. американский ученый Норберт Винер этим термином, определив кибернетику, как науку об управлении и связей в живой и неживой природе.

Одно из основных положений кибернетики состоит в том, что управление — это процесс обработки информации. Методы кибернетики находят применение не только при исследованиях процессов управления в неживой природе, но и при исследовании процессов управления в живых организмах и в обществе, поэтому автоматику рассматривают как раздел кибернетики, посвященный изучению систем автоматического управления в технике (техническая кибернетика).

Агрегат, машина, аппарат, комплекс машин или аппаратов, коллектив предприятия и т.д., в которых протекает процесс, подлежащий управлению, называются объектом управления.

В процессе управления можно выделить следующие элементы:

получение информации о цели (задаче) управления;

получение информации о состоянии объекта управления, т.е. о результатах управления;

анализ полученной информации и принятие решений о требуемых управляемых действиях, т.е. принятие решения и постановка задачи исполнителям;

исполнение принятого решения, контроль.

В общем случае управление состоит из информационного процесса и процесса функционирования системы. Для осуществления управления необходимо иметь источники информации о цели и ре­зультатах управления, устройство для анализа информации и приня­тия решения, устройство, реализующее принятое решение (исполнительное устройство).

Ввиду сложности решения этого процесса объект управления представляют отдельными частями по различным признакам. Одним из главных признаков являются виды моделей. Характерны следующие виды моделей: временная, пространственная, функциональная, ситуационная и информационная.

Следует отметить, что деление какой-либо системы на части не может быть однознач­ным, так как выделение границ между частями является всегда в какой-либо мере субъективным. Выбор того или иного принципа выделения составных частей должен удовлетворять следующим ос­новным условиям: обеспечивать их максимальную автономность; учитывать необходимость координации их действий для достиже­ния общей цели функционирования, а также совместимость от­дельных частей. Все принятые модели (части) должны быть обязательно адекватны истенным рассматриваемым объектам или явлениям. Рассмотрим кратко их возможности.

Временная модель. Признаком деления здесь является интер­вал времени от момента поступления информации о состоянии объекта управления до момента выдачи управляющего воздействия. Чем больше интервал, тем выше уровень (ранг) элемента. Управление может осуществляться в реальном времени с интервалом, рав­ным суткам, декаде, месяцу, кварталу и т.д. Причем управляющий интервал выбирается не произвольно, а исходя из критериев, опре­деляющих устойчивость и эффективность функционирования всей системы.

Пространственная модель. Признаком деления здесь является площадь, занимаемая объектом управления. Чем больше площадь объекта, тем выше его ранг. Данный признак является субъективным, так как не всегда площадь, занимаемая объектом, соответствует ее значимости, и ее можно использовать в случае аналогичности параметров элементов одного уровня.

Функциональная модель. В ее основе лежит функциональная зависимость (подчиненность) элементов системы. Такое разделе­ние также является субъективным, так как в этом случае трудно выделить границы между элементами системы.

Ситуационная модель. Деление на уровни в данном случае осуществляется в зависимости от эффекта, вызываемого той или иной ситуацией, например, от ущерба, возникающего в результате аварии или выхода из строя оборудования.

Информационная модель. В настоящее время этот вид модели является очень существенным в связи с возросшим значением информации для управления. В основе деления на уровни лежит оперативность и обновляемость информации. Именно через эти характеристики прослеживается моделью информации по уровням управления объектом (рис.1.18).

Вся информация по мере ее обработки делится на разные уровни использования. На первом уровне хранится и обрабатывается повторяющаяся, часто обновляющаяся информация, необходимая для повседневной деятельности, т.е. для оперативного управления. Следующий уровень составляет информация более обобщенная, чем оперативная, и используемая не так часто. Информация группируется по функ­циональным областям и применяется для поддержки принятия решения по управлению производством. На верхнем уровне хранится и обрабатывается стратегическая информация для долгосрочного планирования. Для нее характерны высокая степень обобщенно­сти, неповторяемость, непредсказуемость и редкое использование.

В общем виде вариант функциональной модели процесса управления представлен на рис.1.18. Учет информации об объекте управления состоит в регистрации, классификации и идентификации. На ос­нове разнообразных математических моделей, описывающих реальное и требуемое состояние объекта, и критериев оптимальности анализируют информацию о состоянии объекта управления. Окончательная модель прогнозируемого состояния объекта управления формируется в виде плана.

Рис.1.18. Распределение информации по уровням управления

Возникающие за счет внешних воздействий отклонения от плана корректируются путем сравнения учетной и плановой информации, нового анализа и формирования управ­ляющих воздействий (регулирования).

В большинстве случаев при информационном анализе процесса управления обычно рассматривают пассивную форму проявления информации, отражающую свойства внешней среды, объекта управления и самой управляющей системы. Однако не менее важное значение имеет и активная форма информации, являющаяся причиной изменения состояния управляемого объекта.

Принято выделять следующие качественно различимые формы проявления информации: осведомляющую Iос, преобразующую Iп, принятия решения Iпр и управляющую Iу.

К осведомляющей относят информацию о состоянии внешней среды, объекта управления и управляющей системы. Преобразующая включает информацию, содержащуюся в алгоритмах управления. Информация принятия решения является отражением образов и целей на конечное множество принимаемых решений. Управляющей является информация, вызывающая целенаправленное изменение состояния объекта управления (рис.1.19).

Для применения управляющего процесса в жизнь используются системы управления. Большие скорости протекания управляемых процессов требуют соответственной скорости обработки информации и принятия управляющих решений. Для исполнения принятого решения часто необходимы большая скорость его выпол­нения и быстродействующие средства обработки информации.

Однако теория управления имеет свои задачи. Она изучает общие принципы построения систем управления и методы их исследо­вания независимо от физической природы процессов, происходящих в них. Теория управления — база создания систем управления в различных областях.

Основными задачами теории управления являются исследования статических и динамических свойств систем управления и разработка систем, удовлетворяющих заданным требованиям.

В теории управления исследуются две основные задачи:

анализ систем управления;

синтез систем управления.

Данные

Рис.1.19. Функциональная модель процесса управления

Задача анализа состоит в исследовании процесса работы определенной системы управления с заданной структурой и элементами при различных параметрах элементов и различных видах воздействий на систему. В задачу анализа входит исследование устойчивости систем, исследование динамических и статических отклонений, происходящих при процессах управления.

Задача синтеза — более сложная и состоит в построении системы управления; в нее входит выбор схемы управляющих устройств, элементов и их параметров, соединение автоматизированной и неавтоматизированной частей, реализующих информационную технологию управления.

Специфика построения систем организационного управления, где основным элементом объекта управления и управляющей части выступает управленческий персонал заключается в формировании функциональных отношений на основе полученной информации. Таким образом, в грубом упрощенном понимании «Управление – это процесс работы с информацией». А вопросы информационного обеспечения процесса управления самые основные в системе управлении.

Рассмотрим особенности информационных систем управления. Эти системы базируются на информации, так как основной процесс в них – это информационный процесс. Следовательно, системы управления функционируют на основе информационного обеспечения. Если элементы процесса управления осуществляются специально созданным техническим устройством, без непосредственного участия человека, то такое управление называется автоматическим. Автоматически действующее устройство, предназначенное для реализации процесса управления, называется автоматическим управляющим устройством (рис.1.20).

Когда при управлении осуществляются совместные действия технических устройств и человека, то такое управление называют авто­матизированным. В этих случаях технические устройства «решают» алгоритмически определенные задачи управления, а также обеспечи­вают информацией человека, решающего более сложные неформализуемые (нестандартные) задачи управления.

Рассмотрим классификацию систем управления на основе сказанного. Большое разнообра­зие систем управления требует использования различных признаков их классификации.

По принципу действия, выделены следующие сис­темы управления, работающие с информацией по замкнутому циклу, работающие - по разомкнутому циклу и комбинированные системы.

ИС текущиго управления имеют крайне небольшие аналитические возможности. Они обслуживают управленцев, которые нуждаются в ежедневной, еженедельной информации о состоянии дел. Основное их назначение состоит в отслеживании ежедневных операций в организации и периодическом формировании строго структурированных сводных типовых отчетов. Информация поступает из информационной системы операционного уровня.

Характеристики текущих управленческих информационных систем следующие:

• используются для поддержки принятия решений структурированных и частично структурированных задач на уровне контроля за операциями;

• ориентированы на контроль, отчетность и принятие решений по оперативной обстановке;

• опираются на существующие данные и их потоки внутри организации;

• имеют малые аналитические возможности и негибкую структуру.

Системы информационной поддержки принятия решений обслуживают частично структурированные задачи, результаты которых трудно спрогнозировать заранее. Они имеют более мощный аналитический аппарат с несколькими моделями. Информацию получают из текущих управленческих и операционных информационных систем. Используют эти системы все, кому необходимо принимать решение. Характеристики систем информационной поддержки принятия решений следующие:

• обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать;

• оснащены сложными инструментальными средствами моделирования, анализа и визуализации;

• позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные;

• отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий по несколько раз в день;

• имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя.

Развитие и успех любой организации во многом определяются принятой в ней стратегией. Под стратегией понимается набор методов и средств решения перспективных долгосрочных задач.

В этом контексте можно воспринимать и понятия "стратегический метод", "стратегическое средство", "стратегическая система" и т.п. В настоящее время в связи с переходом к рыночным отношениям вопросу стратегии развития и поведения фирмы стали уделять большое внимание, что способствовало коренному изменению во взглядах на информационные системы. Они стали расцениваться как стратегически важные системы, которые влияют на изменение выбора целей организации, ее задач, методов, а также наладить более тесное взаимодействие с другими организациями. Появился новый тип информационных систем - стратегический.

Стратегическая информационная система - информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации стратегических перспективных целей развития организации.

Информационные системы стратегического уровня помогают высшему звену управленцев решать неструктурированные задачи, осуществлять долгосрочное планирование. Основная задача - сравнение происходящих во внешнем окружении изменений с существующим потенциалом организации. Они призваны создать общую среду телекоммуникационной поддержки решений в неожиданно возникающих ситуациях. Используя самые совершенные программы, эти системы способны в любой момент предоставить информацию из многих источников. Для некоторых стратегических систем характерны ограниченные аналитические возможности. Известны ситуации, когда новое качество информационных систем заставляло изменять не только структуру, но и профиль организаций, содействуя их качеству и быстродействию.

В настоящее время еще не выработана общая концепция построения стратегических информационных систем вследствие многоплановости их использования не только по целям, но и по функциям. Существуют две точки зрения; одна базируется на мнении, что сначала необходимо сформулировать свои цели и стратегии их достижения, а только затем приспосабливать информационную систему к имеющейся стратегии; вторая - на том, что организация использует стратегическую ИС при формулировании целей и стратегическом планировании. По-видимому, рациональным подходом к разработке стратегических информационных систем будет синтез этих двух точек зрения.

Для решения основных задач управления информационная система имеет свою обеспечивающую часть. Обеспечивающая часть представляет собой совокупность компонентов, с помощью которых выполняются функции ИС. Подсистемы, входящие в обеспечивающую часть, называют обеспечивающими подсистемами. Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, математическое, программное, техническое, организационное и правовое обеспечение (рис.1.20).

Рассмотрим поподробнее указанные виды обеспечения.

Информационное обеспечение (ИО) - совокупность унифицированных форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в ИС при ее функционировании. Основным компонентом ИО является информационная база данных ИС, представляющая собой совокупность упорядоченной информации, используемой при функционировании ИС.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, региональном и отраслевом уровнях. Главная цель - это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, классификаторы, формы, для оперативного ведения документооборота, где устанавливаются требования:

Рис.1.20. Структура подсистем обеспечивания информационных систем

• к унифицированным системам документации;

• к унифицированным формам документов различных уровней управления;

• к составу и структуре реквизитов и показателей;

• к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:

• чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;

• одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

• работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;

• имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.

Устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.

Для создания информационного обеспечения необходимо:

• ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;

• выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;

• совершенствование системы электронного документооборота;

• наличие и использование системы классификации и кодирования;

• владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;

• создание массивов информации на электронно-магнитных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

Математическое обеспечение - совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, зафиксированных в проектной документации и применяемых при выполнении задач информационной системы.

К средствам математического обеспечения относятся:

• средства моделирования процессов управления;

• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Программное обеспечение - совокупность программ на различных носителях данных и программных документов, предназначенных для отладки, функционирования и проверки работоспособности ИС. В составе ПО обычно выделяют общее ПО и специальное ПО.

Общее ПО - это часть ПО, представляющая собой совокупность программных средств, разработанных вне связи с созданием данной ИС. Обычно в состав общего ПО включаются программы общего назначения, предназначенные для организации вычислительного процесса (операционные системы), технологических процессов обработки данных, для разработки и сопровождения специального ПО (инструментальные системы программирования) и т.п.

Специальное ПО ИС - совокупность программ, специально разработанных при создании данной ИС и предназначенных для выполнения ее функциональных задач.

Техническое обеспечение - совокупность всех технических средств, используемых при функционировании ИС. Основу технического обеспечения ИС составляют аппаратные средства разлисного рода и задач вычислительная техника включая мэйфреймы. Кроме того, в состав ТО современных ИС входят средства связи и передачи данных и разнообразные дополнительные технические средства (принтеры, плоттеры, сканеры, дигитайзеры и т.п.).

Организационное обеспечение - совокупность документов, устанавливающих организационную структуру системы управления и регламентирующих взаимодействие разработчиков, пользователей и эксплуатационного персонала в условиях проектирования, функционирования, проверки и обеспечения работоспособности информационной системы. Организационное обеспечение необходимо для эффективного выполнения персоналом возложенных на него обязанностей на всех этапах жизненного цикла информационной системы.

Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы. Правовое обеспечение регулирует отношения этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:

• статус информационной системы;

• права, обязанности и ответственность персонала;

• правовые положения отдельных видов процесса управления;

• порядок создания и использования информации и др.

Таким образом, применение информационных технологий на базе информационных систем это современная требование времени, которое определяет функционирование любой государственной и муниципальной организации, а также частный фирм. Отсутствия последних вызывает сомнения в их будующем.

Раскрывая вопрос как соотносятся информационная технология и информационная система следует отметить, что информационные технологии тесно связана с информационными системами, которые явля­ются для нее основной средой. Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентиро­ванных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над дан­ными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии — в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная же система является средой, составляющими элементами которой явля­ются вычислительная техника, информационные телекоммуникационные сети, различные программные продукты, базы данных, люди, раз­личного рода технические и программные средства и т.д. Основная цель информационной системы — организация выполнения информационного процесса. Информа­ционная система представляет собой систему обработки инфор­мации с участием пользователя. Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентирован­ной на нее информационной технологии. Информационные технологии могут существовать и вне сферы информационной системы, а наоборот – нет.

Таким образом, информационная технология является более емким понятием, отра­жающим современное представление о процессах преобразования информации в ин­формационном обществе. В умелом сочетании двух информационных технологий — управленческой и вычислительной — залог успешной работы информационной системы, в том числе и АИУС РСЧС

Обобщая все вышесказанное, предлагаем несколько более обобщенное, нежели введенные ранее, определения информационной системы и технологии. Информационная технология — совокупность целе­направленных действий персонала по переработке информации, а информационная система — автоматизированная система, использующая различные информационные технологии, которые обеспечивают управление организацией, в том числе и под­держку принятия решений, производства информационных продуктов, передачу информации на не ограниченные расстояния в масштабах реального время, проведением документоведения, осуществления обучения и досуга.