Автоматизированное рабочее место

Совокупность рабочих мест рабочей группы (АРМ отдела), объединенных в ЛВС, называется рабочей группой. В широком смысле АРМ – это совокупность вычислительной техники, ПО, методик и алгоритмов решения задач, офисной техники и мебели, необходимых для выполнения функций, возложенных на пользователя данного АРМ. В узком смысле АРМ – это совокупность вычислительной техники и ПО, необходимой для выполнения функций управления, а также методик и алгоритмов решения задач.

Недопустимое понятие АРМ – определенные пакеты прикладных программ по выполнению функций управления. Как правило, АРМ отдельного пользователя устанавливаются на отдельный ПК, хотя реализация АРМ может производиться на базе большого компьютера (main-frame), на базе которого – несколько АРМ.

Возможны случаи, когда одним АРМ пользуются несколько сотрудников или когда один сотрудник использует несколько АРМ:

1. посменная работа сотрудников, пользование по очереди

2. сотрудник выполняет несколько функций, на каждую из которых есть свое АРМ

При проектировании АРМ необходимо разработать следующие виды обеспечения:

1. методическое обеспечение – позволяет произвести обследование организации с целью выявления объектов первоочередной автоматизации, позволяет сгруппировать некоторую совокупность работ в рамках одного АРМ

2. информационное обеспечение – совокупность справочной, нормативной, плановой и фактической информации, хранящейся в ЦБД или локально, необходимой для обеспечения выполнения работ на данном АРМ

3. техническое обеспечение – совокупность компьютеров, компьютерной периферии, включая автоматизированные комплексы по сбору и первичной обработке информации, и телекоммуникационных систем, необходимых для обеспечения выполнения функций пользователя данного АРМ

4. технологическое обеспечение – подробное описание состава работ, выполняемых на данном АРМ (с описанием методик выполнения этих работ), а также порядок обмена данных между разными АРМ в рамках единой УИС

5. программное обеспечение – комплекс программных средств, относящийся к прикладному программному обеспечению, необходимые для обеспечения функций пользователя АРМ

6. организационное обеспечение – включает в себя два основных аспекта: первый – возможны изменения, происходящие в организации, в связи с переходом на автоматизированную обработку информации; второй -–изменения в организации, возникающие при необходимости обслуживать УИС

7. эргономическое обеспечение –имеет два аспекта

• обеспечение удобства работы пользователя данного АРМ (за счет мультимедиа)

• обеспечение условий для функционирования АРМ

Основные этапы проектирования арм

1. Обследование организации и изучение предметной области. Здесь решаются следующие задачи:

• определяется круг задач, входящих в состав данного АРМ

• определяется степень рациональности организации труда сотрудника на данном АРМ

• определяется рациональность взаимодействия данного АРМ с другими АРМами

• определяются условия функционирования АРМ

• устанавливается очередность автоматизации функций управления, т.е. решается весь комплекс вопросов методического обеспечения АРМ

• происходит обоснование информационного обеспечения АРМ, определяется состав информации для данного АРМ, методика получения, информационные носители, а также форма предоставления информации

• обосновывается применение тех или иных технологий сбора, обработки, хранения и передачи информации (технологическое обеспечение)

• определяются требования к АРМ пользователя, определяется перечень ограничений в использовании данного АРМ (эргономическое обеспечение)

Перечисленные состав работ находит отражение в техническом задании на проектирование АРМ.

2. Выбор технических средств. Технические средства выбираются, исходя из выбранной технологии обработки информации, определенной техническими задачами. Техника выбирается, исходя из соображений:

• реальный объем финансовых средств, который организация может выделить на разработку данного АРМ

• соответствие потребностей организации реальным возможностям технических средств

• возможность ремонта и обслуживания технических средств

• совместимость технических средств, проектирующих АРМ, с уже существующими в организации техническими средствами

• удобство работы с техникой

3. Выбор программного обеспечения

• типовое ПО

• разработанное специфическое ПО

4. Разработка организационного обеспечения. Разрабатывается комплект документации, сопровождающего функционирование данного АРМ. К такой документации относится:

• спецификация – документ, содержащий описание информационных процессов, методики обработки информации, инструментарий пользователя

• технологические карты – составляются по каждому из выполняемых видов работ, содержат подробное описание последовательности выполнения операций при выполнении конкретного вида работы

• инструкция по поведению в экстремальных ситуациях

Важнейшим документом является положение об АРМ, в котором отражаются следующие вопросы:

• права и обязанности пользователя АРМ

• место данного АРМ в технологической цепочке обработки информации

• порядок взаимодействия с другими АРМами организации

• организационные отношения АРМ с подразделениями, обслуживающими его работу

В результате прохождения этих этапов разрабатывается проект АРМ. Автоматизированная система сбора и обработки информации. Функционирует на базе корпоративных сетей. Основная задача – обеспечение организации необходимой первичной информацией с наименьшими затратами всех видов ресурсов. Как правило, такие системы являются частью автоматической системы управления технологическими процессами.

Термин «автоматизированная система» не совсем корректен, поскольку первичный сбор информации может осуществляться вручную или автоматизированно, передачи различными способами. В общем виде основной идеей ССПИ является сбор информации от большого количества периферийных абонентов, передача ее центр обработки, приведение к единым стандартам и обеспечение возможности ее централизованного использования.

В зависимости от того, как мы получаем информацию и как мы ее передаем, различают три информационных потока:

1. телеизмерение, телесигнализация, которые представляют собой алфавитно-цифровую информацию, передаваемую по специальным каналам связи. Сбор информации осуществляется автоматически с использованием различных датчиков и приборов учета. Телесигнал отражает состояние датчика. Телеизмерение позволяет в автоматическом режиме оценить величину какой-либо характеристики

2. алфавитно-цифровая информация, формализованная, регламентированная, передаваемая по выделенным каналам связи

3. алфавитно-цифровая информация, передаваемая по коммутированным каналам связи может быть двух видов: формализованная и неформализованная.

Приложение 1.

История возникновения майнфреймов

Историю мейнфреймов принято отсчитывать с появления в 1964 году универсальной компьютерной системы IBM System/360, на разработку которой корпорация IBM затратила 5 млрд. долларов. Сам термин «мейнфрейм» происходит от названия типовых процессорных стоек этой системы. В 1960-х — начале 1980-х годов System/360 была безоговорочным лидером на рынке. Её клоны выпускались во многих странах, в том числе — в СССР (серия ЕС ЭВМ).

Мейнфреймы IBM используются в более чем 25 000 организациях по всему миру (без учёта клонов), в России их по разным оценкам от 1500 до 7000 (с учётом клонов). Около 70% всех важных бизнес-данных хранятся на мейнфреймах.

В начале 1990-х начался кризис рынка мейнфреймов, пик которого пришёлся на 1993 год. Многие аналитики заговорили о полном вымирании мейнфреймов, о переходе от централизованной обработки информации к распределённой (с помощью персональных компьютеров, объединённых двухуровневой архитектурой «клиент-сервер»). Многие стали воспринимать мейнфреймы как вчерашний день вычислительной техники, считая Unix- и PC-серверы более современными и перспективными.

Важной причиной резкого уменьшения интереса к мейнфреймам в 80-х годах было бурное развитие PC и Unix-ориентированных машин, в которых благодаря применению новой технологии создания КМОП-микросхем удалось значительно уменьшить энергопотребление, а их размеры достигли размеров настольных станций. В то же время для установки мейнфреймов требовались огромные площади, а использование устаревших полупроводниковых технологий влекло за собой необходимость водяного охлаждения. Так что, несмотря на их вычислительную мощь, из-за дороговизны и сложности обслуживания мейнфреймы всё меньше пользовались спросом на рынке вычислительных средств.

Ещё один аргумент против мейнфреймов состоял в том, что в них не соблюдается основной принцип открытых систем, а именно — совместимость с другими платформами.

Отнесясь к критике конструктивно, руководство компании IBM, основного производителя аппаратного и программного обеспечения мейнфреймов, выработало кардинально новую стратегию в отношении этой платформы с целью резко повысить производительность, снизить стоимость владения, а также добиться высокой надежности и доступности систем. Достижению этих планов способствовали важные перемены в технологической сфере: на смену биполярной технологии изготовления процессоров для мейнфреймов пришла технология КМОП. Переход на новую элементную базу позволил значительно снизить уровень энергопотребления мейнфреймов и упростить требования к системе электропитания и охлаждения (водяное охлаждение было заменено воздушным). Мейнфреймы на базе КМОП-микросхем быстро прибавляли в производительности и теряли в габаритах. Наиболее же кардинальным событием стал переход на 64-разрядную архитектуру zArchitecture. Современные мейнфреймы перестали быть закрытой платформой: они способны поддерживать на одной машине сотни серверов с различными ОС.

Согласно одному из прогнозов Gartner Group, последний мейнфрейм предполагалось выключить в 1993 году. Срок этого прогноза давно истек, а рынок мейнфреймов остается стабильным, и их продажи ежегодно растут.

C 1994 года вновь начался рост интереса к мейнфреймам. Дело в том, что, как показала практика, централизованная обработка на основе мейнфреймов решает многие задачи построения информационных систем масштаба предприятия проще и дешевле, чем распределённая.

Особенности и характеристики современных мейнфреймов

• Среднее время наработки на отказ оценивается в 12—15 лет. Надежность мейнфреймов — это результат почти 60-летнего их совершенствования. Группа разработки VM/ESA затратила двадцать лет на удаление ошибок из операционной системы, и в результате была создана система, которую можно использовать в самых ответственных случаях.

• Повышенная устойчивость систем. Мейнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок за счет использования следующих принципов.

• Дублирование: два резервных процессора, запасные микросхемы памяти, альтернативные пути доступа к периферийным устройствам.

• Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.

• Целостность данных. В мейнфреймах используется память, исправляющая ошибки. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти, или данных, ожидающих устройства ввода-вывода. Дисковые подсистемы построенные на основе RAID-массивов с горячей заменой и встроенных средств резервного копирования защищают от потерь данных.

• Рабочая нагрузка мейнфреймов может составлять 80—95% от их пиковой производительности. Для UNIX-серверов, обычно, рабочая нагрузка не может превышать 20—30% от пиковой загрузки. Серверы типа Unix или Microsoft Windows чтобы быть устойчивыми должны выполнять единственное приложение, то есть под каждое приложение типа базы данных, промежуточного ПО или интернет-сервера должна быть выделена отдельная машина, в то время как операционная система мейнфрейма будет тянуть всё сразу, причем все приложения будут тесно сотрудничать и использовать общие куски ПО.

• Пропускная способность подсистемы ввода-вывода мейнфреймов разработана так, чтобы работать в среде с высочайшей рабочей нагрузкой на ввод-вывод.

• Масштабирование может быть как вертикальным так и горизонтальным. Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 5 до 200 MIPS и наращиванием до 12 центральных процессоров в одном компьютере. Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в Sysplex (System Complex) — многомашинный кластер, выглядящий с точки зрения пользователя единым компьютером. Всего в Sysplex можно объединить до 32 машин. Географически распределенный Sysplex называют GeoPlex. В случае использования ОС VM для совместной работы можно объединить любое количество компьютеров. Программное масштабирование — на одном мейнфрейме может быть сконфигурировано фактически бесконечное число различных серверов. Причем все серверы могут быть изолированы друг от друга так, как будто они выполняются на отдельных выделенных компьютерах и в тоже же время совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.

• Доступ к данным. Поскольку данные хранятся на одном сервере, прикладные программы не нуждаются в сборе исходной информации из множества источников, не требуется дополнительное дисковое пространство для их временного хранения, не возникают сомнения в их актуальности. Требуется небольшое количество физических серверов и значительно более простое программное обеспечение. Все это, в совокупности, ведет к повышению скорости и эффективности обработки.

• Защита. Встроенные в аппаратуру возможности защиты, такие как криптографические устройства, и Logical Partition, и средства защиты операционных систем, дополненные программными продуктами RACF или VM:SECURE, обеспечивают совершенную защиту.

• Сохранение инвестиций — использование данных и существующих прикладных программ, не влечет дополнительных расходов по приобретению нового программного обеспечения для другой платформы, переучиванию персонала, переноса данных.

• Пользовательский интерфейс всегда оставался наиболее слабым местом мейнфреймов. Сейчас же стало возможно для прикладных программ мейнфреймов, в кратчайшие сроки и при минимальных затратах, обеспечить современный интернет-интерфейс.

Приложение 2

LCD (Liquid Crystal Display, жидкокристаллические мониторы) сделаны из вещества, которое находится в жидком состоянии, но при этом обладает некоторыми свойствами, присущими кристаллическим телам. Фактически, это жидкости, обладающие анизотропией свойств (в частности, оптических), связанных с упорядоченностью в ориентации молекул. Жидкие кристаллы были открыты давным-давно, но изначально они использовались для других целей. Молекулы жидких кристаллов под воздействием электричества могут изменять свою ориентацию и вследствие этого изменять свойства светового луча проходящего сквозь них. На этом свойстве и основаны жидкокристалические дисплеи.

Каждый пиксель TFT-дисплея содержит отдельный транзистор, управляющий группой из трех цветных точек. Это так называемый “логический пиксель”, состоящий из трех жидкокристаллических элементов, видимых сквозь три основных цветовых фильтра – красный, синий и зеленый. Все пиксели изнутри подсвечиваются флюоросцентным цветом. В выключенном состоянии жидкокристаллический элемент поворачивает поляризацию света на 90 проникающего через задний фильтр. В результате свет не может проникнуть через передний поляризующий фильтр. Но при подаче напряжения на поляризующий элемент, поляризация света поворачивается на 90 и свет становится видимым. Таким образом, комбинируя пропускание света через красный, синий и зеленый фильтры, можно в каждом логическом пикселе создать практически любой оттенок с высокой яркостью и насыщенностью цветов и с чрезвычайно высокой контрастностью. http://www.hs.aspu.ru/?id=13

Приложение 3

Плазменная панель представляет собой матрицу газонаполненных ячеек, заключенных между двумя параллельными стеклянными поверхностями. В качестве газовой среды обычно используется неон или ксенон. Разряд в газе протекает между прозрачным электродом на лицевой стороне экрана и адресными электродами, проходящими по его задней стороне. Газовый разряд вызывает ультрафиолетовое излучение, которое, в свою очередь, инициирует видимое свечение люминофора. В цветных плазменных панелях каждый пиксель экрана состоит из трех ячеек с красным, зеленым и синим люминофором.

История

В течение последних 75 лет все производимые телевизоры создавались на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). Внутрь объемной стеклянной трубки выстреливается пучок электронов (отрицательно заряженных частиц). Электроны возбуждают атомы фосфора, расположенные на широком конце трубки (экране), которые вследствие этого начинают светиться. Изображение формируется благодаря свечению тех или иных областей фосфорного слоя разными цветами и с разной интенсивностью.

Электронно-лучевые трубки воспроизводят четкое изображение, но у них есть один большой минус: они очень громоздкие. Для увеличения ширины экрана в ЭЛТ телевизорах, необходимо также увеличить и длину самой трубки (для того чтобы электроны могли достичь любой точки экрана). В результате этого, любой широкоэкранный ЭЛТ телевизор будет очень тяжелым и займет слишком много места.

Недавно появилась альтернатива ЭЛТ телевизорам: плоские плазменные панели. У этих телевизоров широкие экраны (сравнимые с самыми большими ЭЛТ телевизорами), но они очень тонкие - всего около 6 дюймов (15 см).

Основы изображения

Основываясь на информации видеосигнала, мощный пучок электронов «зажигает» тысячи маленьких точек, называемых пикселями. В большинстве систем всего три цвета пикселей - красный, зеленый и синий - которые равномерно распределены по всему экрану. Благодаря смешиванию этих цветов в различных пропорциях, телевизоры могут воссоздавать всю гамму оттенков.

Изображение на плазменной панели создается путем свечения маленьких цветных флуоресцентных лампочек. Каждый пиксель сделан из трех флуоресцентных лампочек - красной, зеленой и синей. Благодаря разной яркости лампочек, как и ЭЛТ телевизоры, плазменные панели могут воспроизводить всю цветовую гамму.

Что такое плазма?

Центральным элементом флуоресцентных лампочек является плазма - газ, состоящий из свободных ионов (заряженных атомов) и электронов (отрицательно заряженных частиц). В обычных условиях газ состоит из незаряженных частиц, то есть атомов с равным количеством прото-нов (положительно заряжен-ных частиц, расположенных в ядре атома) и электронов. Отрицательно заряженные электроны нейтрализуют положительно заряженные протоны, вследствие чего суммарный заряд атома равняется нулю.

Если вы добавите в газ большое количество свободных электронов, пропуская через него электрический разряд, ситуация изменится очень быстро. Свободные электроны, сталкиваясь с атомами, <выбивают> из них валентные электроны. При потере электрона, атом приобретает положительный заряд и, тем самым, становится ионом.

Когда через плазму пропускается электрический ток, отрицательно заряженные частицы притягиваются к положительно заряженной области плазмы, и наоборот.

Стремительно двигаясь, частицы постоянно сталкиваются друг с другом. Эти столкновения возбуждают атомы газа в плазме, и они испускают фотоны.

Атомы ксенона и неона, использующиеся в плазменных панелях, в возбужденном состоянии испускают фотоны света. В основном это фотоны ультрафиолета, которые не видны невооруженным глазом, но, как мы увидим в следующем параграфе, они могут активировать видимые фотоны света.

Внутри панели: газ и электроды

В плазменных панелях ксенон и неон содержится в сотнях маленьких микрокамер, расположенных между двумя стеклами. С обеих сторон, между стеклами и микрокамерами, располагаются два длинных электрода. Управляющие электроды расположены под микрокамерами, вдоль тылового стекла. Прозрачные сканирующие электроды, окруженные слоем диэлектрика и покрытые защитным слоем оксида магния, расположены над микрокамерами, вдоль фронтального стекла.

Электроды расположены крест на крест во всю ширину экрана. Сканирующие электроды расположены горизонтально, а управляющие электроды - вертикально. Как вы можете видеть ниже, на диаграмме, вертикальные и горизонтальные электроды формируют прямоугольную сетку.

Для ионизации газа в определенной микрокамере, процессор заряжает электроды непосредственно на пересечении с этой микрокамерой. Тысячи подобных процессов происходят за долю секунды, заряжая по очереди каждую микрокамеру.

Когда пересекающиеся электроды заряжены (один отрицательно, а другой положительно), через газ в микрокамере проходит электрический разряд. Как было сказано ранее, этот разряд приводит заряженные частицы в движение, вследствие чего атомы газа испускают фотоны ультрафиолета.

Приложение 4

Мышь - одно из указательных устройств ввода (англ. pointing device), обеспечивающих интерфейс пользователя с компьютером.

Мышь воспринимает своё перемещение в рабочей плоскости (обычно — на участке поверхности стола) и передаёт эту информацию компьютеру. Программа, работающая на компьютере, в ответ на перемещение мыши производит на экране действие, отвечающее направлению и расстоянию этого перемещения. В универсальных интерфейсах (например, в оконных) с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором — указателем — манипулятором элементами интерфейса. Иногда используется ввод команд мышью без участия видимых элементов интерфейса программы: при помощи анализа движений мыши. Такой способ получил название «Mouse gestures».

В дополнение к детектору перемещения мышь имеет от одной до трех (или более) кнопок, а также дополнительные элементы управления (колёса прокрутки, потенциометры, джойстики, трекболы, клавиши и т. п.), действие которых обычно связывается с текущим положением курсора (или составляющих специфического интерфейса).

Элементы управления мыши во многом являются воплощением идей аккордной клавиатуры (то есть, клавиатуры для работы вслепую). Мышь, изначально создаваемая в качестве дополнения к аккордной клавиатуре, фактически её заменила.

В некоторые мыши встраиваются дополнительные независимые устройства — часы, калькуляторы, телефоны.

Название «мышь» манипулятор получил в Стенсфордском Исследовательском Институте из-за схожести сигнального провода с хвостом одноимённого грызуна (у ранних моделей он выходил из задней части устройства).

Первым компьютером, который стал продаваться вместе с мышью, был Macintosh фирмы Apple.

Первым компьютером, который стал продаваться вместе с мышью, был Xerox 8010 Star Information System (англ.) в 1981 году

Приложение 5