2.1. Состав и структура информационной системы

Для определения состава и взаимосвязей компонентов системы приведем предварительно определения следующих основных понятий.

Система (от греч. systema – целое, составленное из частей соединение) – совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом и образующих определенную целостность.

Элемент системы – часть системы, имеющая определенное функциональное назначение. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из более простых взаимосвязанных элементов, часто называют подсистемами9.

Организация системы – внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия элементов системы (проявляющаяся, в частности, в ограничении разнообразия состояний элементов системы)

Структура системы – состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы.

Архитектура системы – совокупность свойств системы, существенных для организации взаимодействия ее составляющих.

Целостность системы – принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств отдельных ее элементов (эмерджентность) и, в то же время, зависимость свойств каждого элемента от его места и функции внутри системы.

С точки зрения формы существования системы выделяют абстрактные и материальные системы.

Абстрактные системы – это системы, которые имеют в качестве операционных объектов преимущественно идеализированные, например, знания, теории, гипотезы.

Материальные системы подразделяются на технические, эргатические и эргатехнические (смешанного типа). Именно эргатехнические системы - материальные системы «человек-машина», состоящие из эргатического элемента (человека-оператора) и технического элемента (машины), будут составлять основной предмет изучения.

Информационная система (ИС) – материальная система,

организующая, хранящая и преобразующая информацию. Это система, основным предметом и продуктом труда в которой является информация.

Автоматизированная система обработки данных (СОД) -

комплекс взаимосвязанных методов и средств преобразования данных, необходимых пользователю. Здесь данные понимаются как информация,

9 Существенным фактором с точки зрения абстрактности (идеальности природы) определения понятия «система» является то, что отдельный элемент какой-либо системы (как и сама система) может также быть элементом другой системы.

представленная в формализованном виде, пригодном для автоматической обработки при возможном участии человека.

Системы обработки знаний (СОЗ) - автоматизированные СОД,

имеющие специальное программное обеспечение для анализа семантики информации и ее гибкой логической структуризации.

В основу построения эффективных автоматизированных СОД (как систем наиболее эффективного типа) положены следующие принципы:

−принцип интеграции – обрабатываемые данные, однажды введенные в систему, многократно используются для решения возможно большего числа задач, чем максимально устраняется дублирование данных и операций их преобразования;

−принцип системности – обработка данных в различных «разрезах» с целью получения информации, необходимой для принятия решений на всех уровнях и во всех функциональных подсистемах управления;

−принцип комплексности – механизация и автоматизация процедур преобразования данных на всех стадиях технологического процесса.

2.1.1. Классификация информационных систем

Понятие системы тесно связано с эффективностью обработки информации, что, в свою очередь, базируется на специализированности компонентов и процессов. Такая специализированность (ориентация на определенный класс задач) обусловлена обычно свойствами обрабатываемых объектов. Информация, как основной объект обработки, может быть классифицирована следующим образом:

−по характеру, определяемому свойствами объектов предметной области – четкие или лингвистические10 переменные;

−по принадлежности к подсистеме управления - информация по целевой подсистеме, по сопровождению системы, по связи с внешней средой, по обеспечивающей, управляемой и управляющей подсистемам;

−по форме представления – числовая или вербальная (словесная);

−по изменчивости во времени - условно-постоянная и условнопеременная;

−по способу передачи (используемому носителю) - письменная или электронная, спутниковая или телефонная и т.д.;

−по режиму передачи - в нерегламентные сроки, по запросу или принудительно;

10 Лингвистическими переменными называют величины, которые могут иметь несколько значений. Впервые это понятие было введено в лингвистике для обозначения свойств слов иметь несколько смыслов в зависимости от контекста, например, ключ для дверного замка и ключ – водный источник.

−по назначению - экономическая, техническая, социальная, организационная и т.д.;

−по стадиям жизненного цикла объекта – этап научноисследовательской или опытно-конструкторской работы, организационно-технологическая подготовка производства, эксплуатация и т.д.;

−по отношению объекта управления к субъекту - между системой

ивнешней средой, по вертикали и горизонтали, между управляющей и управляемой подсистемой.

С точки зрения применения информационные системы могут классифицироваться:

1) по характеру использования результатной информации:

−информационно-поисковые (сбор, хранение, выдача информации по запросу пользователя);

−информационно-советующие (системы поддержки принятия решений);

−информационно-управляющие (результатная информация непосредственно участвует в формировании управляющих воздействий);

2) по функциональному назначению:

−производственные ИС;

−коммерческие ИС;

−маркетинговые ИС;

−финансовые ИС и т.д.

3) по объектам управления

−ИС автоматизированного проектирования;

−ИС управления технологическими процессами;

−ИС управления предприятием и т. д.

4) по степени автоматизации процессов обработки

−ИС с ручной обработкой информации;

−ИС механизированной обработки информации;

−ИС автоматизированной обработки информации;

−ИС автоматической обработки информации.

Другим аспектом типологии ИС является «информационный», что позволяет выделить следующие классы, определяющиеся, по существу, технологией создания и использования информации, основанной на концепции баз данных, свойства которых и переносятся на информационные системы.

По форме представляемой информации можно выделить фактографические, документальные, мультимедийные, что в той или иной степени соответствует цифровой, символьной и другим формам представления информации в вычислительной среде.

По типу хранимой (исключая мультимедийную) информации

можно выделить фактографические, документальные, лексикографические БД. Лексикографические базы – это классификаторы, кодификаторы, словари основ слов, тезаурусы, рубрикаторы и т.д., которые обычно используются в качестве справочных совместно с документальными или фактографическими БД. Документальные базы подразделяются по уровню представления информации – полнотекстовые (обрабатывающие так называемые «первичные» документы) и библиографическо-реферативные (обрабатывающие «вторичные» документы, отражающие на адресном и содержательном уровне первичный документ).

По типу используемой модели данных выделяют традиционно три класса БД: иерархические, сетевые, реляционные. Развитие технологий обработки данных привело к появлению постреляционных, объектноориентированных, многомерных БД, которые в той или иной степени соответствуют трем упомянутым классическим моделям.

По топологии хранения данных различают локальные и распределенные ИС.

По типологии доступа и характеру использования хранимой информации ИС могут быть разделены на специализированные и интегрированные11.

По функциональному назначению (характеру решаемых с помощью ИС задач и, соответственно, характеру использования данных) можно выделить операционные и справочно-информационные. К последним можно отнести ретроспективные ИС (электронные каталоги библиотек, БД статистической информации и т.д.), которые используются для информационной поддержки основной деятельности и не предполагают внесение изменений в уже существующие записи, например, по результатам этой деятельности. Операционные ИС предназначены для управления различными технологическими процессами. В этом случае данные не только извлекаются из БД, но и изменяются (в том числе добавляются), в том числе в результате этого использования.

По сфере возможного применения можно различать универсальные и специализированные (или проблемноориентированные) системы.

По степени доступности можно выделить общедоступные и ИС с ограниченным доступом пользователей. В последнем случае говорят об управляемом доступе, индивидуально определяющем не только набор доступных данных, но и характер операций, которые доступны пользователю.

11 В последнем случае правильнее говорить об интегрированных информационных системах, объединяющих в общей среде разнородные данные, хранимые возможно в разнотипных базах, но используемые для решения одной прикладной задачи.

Следует отметить, что представленная классификация не является полной и исчерпывающей. Она в большей степени отражает исторически сложившееся состояние дел в сфере деятельности, связанной с разработкой и применением баз данных.