11.Информационные системы

Понятие информации и данных.

Инфо – это новые сведения, позволяющие улучшить процессы, связанные с преобразованием данных. Инфо в ИС не отделима от процесса информирования, поэтому необходимо рассматривать источники информации и потребителей информации. Инфо являются сведения, расширяющие запас знаний конечного пользователя. Инф-ция на пути от источника к потребителю проходит через ряд преобразователей: кодирующие и декодирующие устройства, различные типы ЭВМ, обрабатывающие инф-цию по определенным алгоритмам. На промежуточных стадиях преобразования смысловые свойства сообщений отступают на 2 план, поэтому понятие инф-ции заменяется более общим – данные. Данные представляют собой набор утверждений, фактов и цифр, лексически и синтаксически связанных между собой.

Фазы существования информации.

Выделяют 3 фазы существования информации:

1. Ассимилированная инф-я – это представление сообщений в сознании человека, наложенное на системы его понятий и оценок.

2. Документированная – это сведения, зафиксированные в знаковой форме на каком-либо физическом носителе.

3. Передаваемая инфо – это сведения, рассматриваемые в момент передачи инф-ции от источника к потребителю.

Формальная информатика рассматривает только 2 последние фазы существования инф-ции.

Понятие информационной системы. Структура информационной системы.

Понятие системы охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое. Система включает в себя следующие компоненты:

1. Структура — это множество элементов системы и взаимосвязи между ними.

2. Входы и выходы — это материальные потоки или потоки сообщений, поступающие в систему или выводимые ею. Поступающую инф-цию мы будем рассматривать как набор символов {x(i)}, значение которого образует вектор X. Данные сообщения проходят обработку в системе и находятся в прямой зависимости от времени. Аналогично множество выходных — {y(i, t)} образует вектор Y.

3. Цель и ограничения.

4. Закон проведения системы. Это функция f(х), связывающая изменение входа и выхода системы.

Среди известных свойств системы можно выделить следующие: относительность, делимость и целостность.

ИС представляет собой систему, функционирование которой во времени заключается в сборе, хранении, обработке, распределении инф-и о деятельности какого-либо экономического объекта реального мира

Свойства информационных систем.

Свойства ИС.

Свойство относительности устанавливает, что состав элементов, взаимосвязей, выходов, входов, целей и ограничений зависит от целей исследования. Реальный мир на много богаче проектируемой системы, поэтому исследователю требуется определить, какие из сторон реального мира будут охватывать его система. При выделении системы некоторые элементы, взаимосвязи, входы, выходы не включаются в систему из-за слабого влияния на остающиеся элементы, из-за самостоятельных целей, которые могут плохо согласовываться со всей системой. Они образуют внешнюю среду ИС (см. рис. 1).

Делимость означает, что систему можно представить состоящей из относительно самостоятельных частей (подсистем), каждая из которых может рассматриваться как система.

Свойство целостности. Подразумевает согласованность целей функционирования всей системы с целями функционирования ее подсистем и элементов. Также нельзя забывать, что при декомпозиции системы она теряет ряд своих свойств.

Принципы построения и функционирования экономической информационной системы. Эффективность работы информационной системы.

1. Соответствие. ИС должна обеспечивать функционирование объекта с заданной эффективностью. Критерий оценки эффективности должен быть количественным.

2. Экономичность. Затраты на обработку инф-ции в ИС д. б. меньше экономического выигрыша на объекте при использовании этой инф-ции.

3. Регламентность. Большая часть инф-ции в ИС поступает и обрабатывается по расписанию со строгой периодичностью.

4. Самоконтроль. Подразумевает непрерывную работу ИС по обнаружению и исправлению ошибок в данных и процессах их обработки.

5. Интегральность. Однократный ввод инф-ции в ИС и ее многократное многоцелевое использование.

6. Адаптивность. Это способность ИС изменять свою структуру и закон поведения для достижения оптимального результата при изменяющихся внешних условиях.

При создании ИС возникает задача объективной оценки качества ее функционирования. Эффективность работы ИС выражается при помощи набора числовых характеристик, называемых критериями эффективности. Каждый критерий количественно определяет степень соответствия между результатами проектирования или функционирования ИС и поставленными перед ней целями. Величина, выбранная в качестве критерия должна удовлетворять ряду требований: она должна прямо зависеть от процесса проектирования системы, давать наглядное представление об одном критерии систем функционирования и допускать приближенную оценку по экспериментальным данным. Оценка ИС, как правило, делается на основе комплекса критериев.

Функции информационной системы.

Основными функциями информационной системы являются сбор, передача, хранение информации и такие операции обработки, как ввод, выборка, корректировка и выдача информации. Для операций преобразования входной информации в выходную, которые не обеспечиваются названными выше функциями, необходимо создание прикладных программ.

Классификация информационных систем по методу управления.

По методу управления ИВС делятся на централизованные, децентрализованные и смешанные.

Централизованными являются ИВС, в которых все функции управления тех. Средствами ИВС выполняет одна из ЭВМ.

В децентрализованных системах функции управления распределены между ЭВМ, входящ. в ИВС, при этом каждая ЭВМ работает автономно и выполняет все необходимые функции по управлению выч. процессом, обработкой данных и, в случае необходимости, по передачи информации другим ЭВМ. Машина сама управляет такой передачей и инициирует ее.

Смешанные системы – это ИВС, в которых часть функции управления выполняет главная ЭВМ, а часть распределяется между др. ЭВМ (напр. Сеть предприятия по бух.учету). Такие системы имеют центр управления сетью, как правило, это главная ЭВМ, а остальные элементы системы управляют передачей информации между узлами сети, контролем ошибок передачи и управлением локальной обработкой данных.

Классификация информационных систем по принадлежности.

По принадлежности выделяют ведомственные и территориальные ИВС.

Ведомственные ИВС – это системы, которые занимаются обработкой данных одного конкретного объекта. Однако, низкая загрузка машин.

Территориальные системы обеспечивают доступ многих, в том числе и удаленных абонентов, к ресурсам ИВС в независимости от их ведомственной принадлежности.

Достоинства территориальных ИВС по сравнению с ведомственными:

1. Более высокая загрузка ЭВМ.

2. Более низкая, на 20-40%, себестоимость обработки информации.

3. Возможность создания автоматизированной системы управления производством (АСУП).

4. Сосредоточение специалистов высокой квалификации на территориальной системе и оказание пользователям консультаций по всем вопросам использования системы.

Классификация информационных систем по режиму работы.

По режиму работы: 1) Диалоговый; 2) Запрос-ответ; 3) Режим реального времени; 4) Пакетный.

1) Диалоговый режим. Работа в этом режиме производится сеансами. Пользователю на все время работы отводятся определенные машинные ресурсы процессора, памяти и др. компонент, если это необходимо для работы, и предоставляется возможность непрерывно воздействовать на процесс обработки задачи. Такой режим можно сравнить с работой в интернете.

2) Запрос-ответ. Система настраивается на работу с пользователем только при получении от него запроса, не поддерживая в остальное время связи с пользователем. Всю необходимую инфо о пользователе (ФИО и т.д.) система получает в виде запроса. Ответ пользователь получает через интервал времени , который во многом определяется приоритетом запроса и реальными затратами на его выполнение. Местная и удаленная пакетная обработка является частным случаем режима запрос-ответ с т. зр. ЭВМ.

3) Режим реального времени. При работе системы в этом режиме темп инициирования запросов и времени получения на них результатов или ответов регламентируется динамическими свойствами объекта (напр. мощностью).

4) Пакетный режим. Он используется в ночное время, когда терминал пользователя отключен. Все задания, поступающие в систему, группируются в пакеты по желанию пользователя, а затем, по мере освобождения ресурсов памяти, процессор запускает их ЭВМ на обработку.

Принципы развития новых информационных технологий.

1. Обеспечение общения конечного пользователя (исследователя, проектировщика, конструктора, технолога, оператора ИПК. и ГАП, плановика) с системой автоматизации на профессионально-ограниченном естественном языке, представление входной и результирующей информации в привычной и удобной пользователю форме.

2. Обеспечение возможности решения задач планирования, управления, проектирования, подготовки производства и научных исследований по их постановкам и исходным данным независимо от сложности и наличия формальных математических моделей этих задач.

3. Создание конечному пользователю таких условий работы, при которых он осуществляет процессы управления, планирования, проектирования и поиска новых решений в режиме активного, расширяющегося диалога с ЭВМ, оперируя понятиями своей предметной области, используя профессиональный опыт и навыки и принимая решения одновременно по множеству критериев, часть из которых не описана формально и не имеет количественного выражения.

Информационная база информационной системы.

Оба эти виды информации составляют информационную базу, на основе которой функционирует ИС.

ИС подразумевает информационную базу, состоящую всегда из двух взаимосвязанных частей:

• внешняя часть

• внутренняя часть

К внешней части относится та, которая обслуживает систему в виде, воспринимаемом человеком без каких-либо технических средств, это документы, книги и т.д.

Внутренняя часть содержится на машинных носителях и состоит из файлов.

Структура файла базы данных разрабатываются с соблюдением определенных принципов и ориентации на одну из моделей баз данных:

• иерархическая

• реляционная

• сетевая

Структуры и модели данных.

Проблема представления информации является одной из основных проблем информатики. Это вызвано тем, что эффективность использования вычислительной техники почти во всех областях ее применения определяется в настоящее время не только скоростью обработки информации, но и тем, какие объемы информационных ресурсов могут храниться, перерабатываться и представляться пользователям. На начальных этапах внедрения на первом месте стоит вопрос разработки программы, с ее процедурами вычисления и алгоритмами, а на втором месте – организация информации. Эти обстоятельства, а также недостаточность принятого метода представления данных явились основными причинами интенсивного развития работ по созданию и развитию баз данных и СУБД. Результатом, получаемым на концептуальном уровне структуризации данных, является концептуальная схема или структура, которая должна поддерживать согласованность связей в пределах уровней детализации и накладываемых временных ограничений, т.е. сохранение структурных связей в течение заданных временных дискретов

Структуризация данных. Уровни структуризации.

Три уровня структуризации:

1. Концептуальный – с позиции руководителей служб, деятельность которых автоматизируется в рассматриваемой системе;

2. Уровень реализации – с позиции пользователей ИС;

3. Физический – с позиции разработчиков внутрисистемного информационного и программного обеспечения.

На концептуальном:

1. Предметная область;

2. Атрибут;

3. Структурная связь (концептуальная связь).

Предметная область, объект, атрибут, структурная связь, концептуальная схема.

1. Предметная область – совокупность объектов, изучаемых при построении информационного обеспечения, характеризующая процессы создания, эксплуатации и развития ИС.

2. Атрибут – характеристика объекта. Для него свойственно идентифицирующие его значения, имя, диапазон значений.

Понятие атрибут, используемое в СУБД, соответствует понятию реквизита-признака, применяемому при разработке внесистемного информационного обеспечения.

3. Структурная связь – отношения между двумя объектами или двумя множествами объектов.

Первый из этих объектов – главный объект структурной связи, второй – детальный объект структурной связи.

Типы структурной связи.

Типы структурных связей:

1) Один к одному (1:1), т.е. свойство единственности для данной связи имеет место в обоих направлениях. Одному Главному объекту соответствует один детальный объект.

2). Один ко многим — т.е. одному главному объекту соответствуют n детальных (1:n).

3). Многие ко многим — (m:n) т.е. каждому объекту из множества главных объектов могут соответствовать все n объектов множества детальных объектов.

Этапы проектирования информационной системы.

Разработкой или проектированием экономических и.с. называется процесс составления, описания еще несуществующей системы на различных языках и с различной степенью детализации, в ходе которого осуществляется оптимизация проектных решений. Этапами проектирования являются:

1. формулирование и анализ требований к системе. Основная цель – фиксация требований к процессу обработки данных в системе со стороны ее пользователей. Анализ требований позволяет согласовать информационные потребности пользователей и обеспечить единое понимание водержимого б.д.

2. концептуальное проектирование позволяет создать структуру б.д. независимую от конфигурации вычислительной системы, СУБД и системного п.о., которые выбираются после этапа концептуального проектирования.

3. проектирование-реализация предполагает проектирование структуры б.д. применительно к выбранной СУБД и проектирование структуры основной прикладной программы.

4. физическое проектирование – на данном этапе происходит определение параметров б.д., связанных с хранением данных в памяти ЭВМ и процедурами доступа к данным, а так же происходит отладка прикладных программ.

С этого момента возможно заполнение б.д. реальными данными (актуализация) и функционирование системы в рабочем режиме. Период эксплуатации и.с. можно охарактеризовать как процесс стабильного функционирования экономической и.с., не требующей изменения ранее принятых практических решений.