Типы АИС

Все системы можно классифицировать по различным признакам (под классификацией понимается разбиение множества на подмножества в соответствии с признаками сходства и различия), но среди множества классов есть специфический класс - АИС, в которых представление, хранение и обработка информации осуществляются с помощью средств вычислительной и телекоммуникационной техники.

Любая классификация позволяет структурировать информационное пространство и локализовать определенную проблему с целью изучения ее взаимосвязи с остальными элементами системы.

Классифицировать АИС по типам - значит, распределить их по определенным основаниям, характерным признакам. АИС классифицируют (типизируют) по разным основаниям:

- назначению;

- показателю условной информационной мощности;

- степени автоматизации;

- характеру представления и использования информации;

- сфере применения;

- территориальному (административному) делению;

- экономическим показателям;

- масштабу;

- способу организации;

- видам выполняемых операций и другим.

По назначению разрабатывают системы: административные, общественные, политические, социальные, правовые, оборонные, коммерческие, финансовые, образовательные, технологические, транспортные, связи и другие.

По показателю условной информационной мощности (по количеству параметров) выделяют системы:

- наименьшие (10-40);

- малые (41-160);

- средние (161-650);

- повышенные (651-2500);

- высокие (2501 и выше).

На рисунке 9.1 представлена классификация АИС по следующим признакам:

- степень автоматизации;

- характер используемой информации;

- сфера применения.

Рисунок 9.1 – Классификация АИС по степени автоматизации, характеру информации, сфере применения

В ручных ИС все операции по переработке информации выполняются человеком. Примером могут служить ручные картотеки, каталоги и т. д.

В автоматических ИС все операции по переработке информации выполняются техническими средствами без участия человека.

В автоматизированных ИС все операции по переработке информации выполняются, в основном, с помощью технических средств, но при участии человека.

По характеру представления, использования и логической организации информации выделяют АИС информационно-поисковые и справочные, которые включают фактографические, документальные, геоинформационные системы, а также информационно-решающие системы.

Информационно-поисковые системы (ИПС) выполняют ввод, систематизацию, хранение и выдачу информации по запросам. Сложного преобразования информации в таких системах не выполняется. ИПС могут быть документальными и фактографическими, т. е. работать или с документами, или с фактами из них.

В документальныхИС нерасчлененный документ является элементом информации, на входе это входной документ. Информация при вводе (входной документ), как правило, не структурируется, или структурируется в ограниченном виде. Для вводимого документа могут устанавливаться некоторые формализованные позиции - вид, дата изготовления, назначение, тематика и т. д. Поиск документов в системе осуществляется по поисковому образу документа (ПОД) - набору реквизитов (формализованных позиций), отражающих основные формализованные характеристики документа (вид, назначение, дата изготовления, тематика и т. п.)

Примером документальных систем могут служить правовые системы «Консультант Плюс», «Гарант», «Кодекс» и другие, содержащие все нормативные документы по правовому законодательству страны, которые хранятся и регулярно обновляются.

Фактографические АИС накапливают и хранят данные в виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов (информационных объектов). В фактографических ИС элементом информации является запись (агрегат) - данные (структурные элементы) об информационных объектах. Экземпляры структурных элементов или их совокупность дают сведения об отдельных фактах или их совокупности. По своей структуре каждый тип информационного объекта - набор реквизитов, характеризующий сведения об объектах АИС. Перед вводом информации в базу она обязательно должна быть структурирована и занесена по определенным реквизитам.

Примером фактографических систем могут служить системы о личном составе любой организации, где о каждом сотруднике в базе накапливается информация по соответствующим реквизитам (фамилия, имя, отчество, год рождения и т.п.).

В геоинформационных системах (ГИС) обрабатывается геодезическая, картографическая, статистическая, аэрокосмическая информация. Данные могут быть представлены в обычной (аналоговой) или цифровой форме. Данные организованы в виде отдельных информационных объектов с определенным набором реквизитов, привязанных к общей электронной топографической основе (электронной карте). Базы данных ГИС формируются на основе карт, представленных в цифровой форме. Цифровые карты служат основой для привязки (пространственного координирования) объектов и набора тематических слоев данных (лесные ресурсы, водные ресурсы, здания и сооружения и т. д.). Совокупность всех слоев образует общую информационную основу ГИС. ГИС классифицируют по следующим признакам: характеру модели; структуре модели баз данных (БД); особенностям модели интерфейса.

ГИС применяются для информационного обеспечения в тех предметных областях, структура информационных объектов и процессов в которых имеет пространственно-географический компонент, например маршруты транспорта, коммунальное хозяйство и т. д.

ГИС является пространственной информационной системой, общегеографической или отраслевой и может быть:

- по тематике - социально-экономической, туризма, кадастровой, лесопользования, водных ресурсов, использования земель и другой;

- по территориальному признаку - общенациональной или региональной;

- по целям - многоцелевой и специализированной.

В гипертекстовых системах поиск информации осуществляется по ссылкам (гиперссылкам) - выделенным цветом или подчеркнутым, связанным по смыслу фрагментам текста того же или другого документа. Гипертекст - набор страниц, организованных в некоторую последовательность с помощью ссылок.

Активное развитие технологий текстового поиска стимулировало создание поисковых систем более общего класса, которые имеют дело не только с текстовыми документами, но и с информацией, представленной в различных средах. В таких системах (их называют мультимедийными) содержание объектов поиска - документов - представляет собой сочетание текстовых элементов, статических изображений, музыкальных произведений, мультфильмов, видеоклипов и т. п.

Системы текстового поиска оказали значительное влияние на формирование специфического класса АИС, называемых системами управления документами, которые широко используются в настоящее время во многих крупных коммерческих компаниях и в других организациях. В таких системах важная роль отводится не только методам обработки естественного языка, созданным для работы с текстовыми документами, но и организации групповой разработки документов, их хранения, распространения, а также технологиям текстового поиска.

Информационно-решающие системы (ИРС) по определенным алгоритмам выполняют переработку информации, воздействуя полученными результатами на процесс принятия решений. ИРС подразделяются на управляющие и советующие.

Управляющие системы, как правило, обрабатывают большие объемы информации и производят в основном информацию расчетного характера, помогающую человеку принимать решения. К ним относятся так называемые бухгалтерские конструкторы, т. е. бухгалтерские системы с расширенными инструментальными возможностями. Пользователь, овладев специальным языком, может научить программу выполнять необходимые ему расчеты, создавать отчеты. Имеющиеся универсальные программы можно с помощью настроек превращать в программы, которые подходят для расчетных работ в любой организации.

Примером управляющих систем могут служить бухгалтерские конструкторы «1С: Бухгалтерия», «Инотек», «Quiken» и другие. Так, с помощью программы «1С: Бухгалтерия» бухгалтер с помощью определенных настроек может выбирать план счетов для конкретных предприятий, виды первичных и отчетных документов, схемы проводок, а также может вести сложный аналитический учет.

Управляющие финансово-аналитические системы дают возможность проводить анализ хозяйственной деятельности предприятия и/или работать с инвестиционными проектами. Примерами таких систем могут быть системы бизнес-планирования «Project Expert», «Budget management» и другие.

Советующие системы обрабатывают уже не только данные, но и знания. Они являются системами с достаточно высокой степенью интеллекта. Выдаваемая ими информация рекомендуется для принятия к сведению, а не для выполнения конкретных операций. Такие системы обладают богатейшими возможностями для автоматизации интеллектуального труда (например, для составления справочников, словарей и т. п.). В эти системы можно добавлять любую новую информацию.

Высшим этапом развития советующих систем явились экспертные системы (ЭС). Их идеологию выражают формулой: ЭС = знание + вывод. Проблемы ставятся перед системой в виде совокупности фактов, а она с помощью БЗ выводит заключение из этих фактов. Экспертная система имеет взаимодействующие блоки (основные - База знаний и механизм вывода). Представление знаний базируется на процессе распознавания, т. е. обучении и собственно распознавании. В процессе обучения обрабатываются данные многочисленных наблюдений над объектами. Выявляют закономерности, присущие данному классу объектов, и на их основе строят формализованную модель базы знаний. На основе полученных результатов выводят определенные решающие правила. В процессе собственно распознавания правила применяются для интересующих объектов данного класса, которые непосредственно не измеряются. В ЭС известен алгоритм обработки знаний, а не алгоритм решения задач. Алгоритм обработки знаний строится по ходу решения задачи на основании эвристических (найденных методами проведения аналогий и абстрагирования) правил, которые хранятся в БЗ. Цикл функционирования системы состоит в следующем: выбор (запрос) данных или результатов анализа - наблюдения - интерпретация результатов - усвоение новой информации - выдвижение гипотез - выбор следующей совокупности данных. Цикл повторяется до тех пор, пока не будет достаточно информации для заключения.

Экспертная система - набор программ, разработанных на языках высокого уровня. При их написании используются как традиционные языки Pascal, С и другие, так и языки искусственного интеллекта LISP, PROLOG и другие, а также специальные средства поддержки разработки. Они имеют некоторые отличия в структуре и характеристиках по сравнению с обычными программами и осуществляют функции эксперта при решении задач в области его компетенции. ЭС выдают советы, проводят анализ, классификацию, дают консультации.

Эти системы путем привлечения эвристик часто находят решение задач, которые не структурированы и плохо определены.

ЭС нашли широкое применение в медицинской диагностике, прогнозировании, планировании, интерпретации результатов наблюдений. Системы используются для контроля и управления в различных сферах деятельности, например, при проектировании космических станций, управлении атомными станциями, воздушным движением и т. д. Системы применяют при диагностике неисправностей в механических и электрических устройствах, например, при ремонте автомобилей, локомотивов, компьютеров и т. д.

При обучении используют компьютерные игры, обучающие программы. Применяют системы при прогнозировании погоды, урожайности, потоков пассажиров и т. д.

К недостаткам ЭС можно отнести недостаточную простоту в использовании, невозможность формализовать абсолютно все знания, частую смену правил БЗ (БЗ меняются чаще (с накоплением опыта), чем алгоритмы, поэтому их следует чаще модифицировать) и т. д.

Преимущества ЭС перед экспертом: отсутствие предубеждений, поспешных выводов, составление выводов на основе многочисленных наблюдений, хранение базами данных совокупных знаний многих экспертов. ЭС являются эффективным инструментом для принятия правильных решений человеком.

Современные ЭС тесно переплетаются с существующими деловыми системами. Объединение их компонентов, особенно БЗ и ПО, позволяет существенно сократить расходы на подготовку квалифицированного персонала, уменьшить другие расходы. Часто ЭС объединяют с САПР. Приходят к выводу, что системы с БЗ необходимо встраивать в самые важные бизнес-процессы.

Информационные системы организационного управления осуществляют автоматизацию функций управленческого персонала. Такие системы могут предназначаться как для отраслевого, территориального и общегосударственного управления, так и для управления персоналом различных организаций (промышленных предприятий, торговых фирм, банков и т. д.).

Например, на уровне хозяйства всей страны действуют общегосударственные (межотраслевые) автоматизирование системы: плановых расчетов - АСПР, государственной статистики - АСГС, управления трудовыми ресурсами и т.п.

Например, АИС «Налог» представляет собой систему организационного управления органами Госналогслужбы. АИС при минимальных затратах ручного труда должна обеспечить сбор, обработку и анализ информации о состоянии объекта управления, выработку управляющих воздействий, обмен информацией внутри системы и между другими системами, которые с ней взаимодействуют (например, «Консультант Плюс», «Гарант» и другие).

С другой стороны, АИС этого типа можно классифицировать по видам выполняемых операций:

По территориальному (административному) признакуразличают системы:

- общероссийские;

- областные (краевые);

- общереспубликанские;

- городские.

В них решаются задачи баланса производственных отраслей хозяйства и всех необходимых видов ресурсов на территории, их рационального использования, создания различных региональных ИСП и т. д.

Можно выделить класс экономических АИС. К экономическим АИС относятся:

- отраслевые АИС;

- информационные системы промышленных предприятий;

- бухгалтерские АИС;

- банковские АИС;

- АИС рынка ценных бумаг;

Специфика данного класса заключается в использовании экономических (хозяйственных, производственных) параметров при отражении состояния элементов системы.

Информационные отраслевые АСУ создаются для управления соответствующей отраслью хозяйства. ОАСУ строительства - ОАСУС, транспорта - АСУТ и т. д.

Информационные АСУ должны обеспечивать:

- автоматизированный сбор и обработку информации с широким использованием методов оптимизации;

- хранение и комплексное использование нормативно-справочной, оперативной и других видов необходимой информации для принятия решений;

- рациональный документооборот;

- внедрение прогресса методов планирования учета и анализа.

Для этого в состав системы должны входить:

1. ЭВМ соответствующего уровня и других аппаратных средств.

2. Программные средства, обеспечивающие выполнение необходимых расчетов.

3. Рациональные методы планирования и управления.

В состав отраслевой информационной системы (ОАСУ) должны входить подсистемы:

- перспективного развития отрасли;

- планирования;

- оперативного управления;

- управления сбытом продукции;

- управления финансовой деятельностью;

- управления учетом и анализом труда и заработной платы;

- управления сбытом продукции;

- управления учетом анализа кадров;

- управления НИР;

- управления капитальным строительством;

- управления бухгалтерским учетом;

- научно-технической информации.

Обеспечение:

- организационное;

- информационное;

- математическое;

- программное;

- техническое.

Широкое распространение нашли отраслевые системы бухгалтерского учета, построенные на основе бухгалтерского комплекса АРМ, к которому подсоединены специализированные отраслевые АРМы. Пример отраслевых систем: «Торговля», «Бюджетные организации», «Промышленность», «Строительство», «Аудит», «Банковские структуры», «Страхование» и другие.

Организационные системы управления предприятием (АСУП) предназначены для оперативного контроля, учета и анализа, планирования, управления материально-техническим снабжением и для решения других организационных и экономических задач в конкретной организации.

Цель информационного управления в системе может быть достигнута путем выполнения определенных функций управления: планирования, организации, регулирования, контроля и учета.

Планирование - это определение цели управления и пути ее достижения, определение плана действий, прогнозирования.

Организация - выбор и формирование структуры системы управления, определения соотношения между ее элементами и их взаимодействием.

Регулирование - это поддержание требуемого соотношения между различными элементами системы, ликвидация возможных отклонений от плановых заданий.

Контроль - наблюдение и проверка соответствия действительного и планового хода процесса производства.

Учет - подтверждение итогов выполнения плана или отдельных этапов его осуществления, оценка результатов управления

Информационные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) осуществляют автоматизацию функций управления производственным персоналом и управления различными технологическими процессами в химической, металлургической, машиностроительной промышленности и других.

САПР - информационные системы автоматизированного проектирования. Их применяют для автоматизации функций специалистов различного профиля (проектировщиков, конструкторов, архитекторов), т. е. для производства расчетов, чертежей, схем, планов, при моделировании объектов, при создании новой техники и технологии. Выделяют САПР конструктора и САПР технолога. САПР базируются на АРМ (автоматизированные рабочие места) специалистов в самых различных сферах деятельности. Например, с помощью САПР проектируют различные компоновки ГАЛ (гибких автоматизированных линий).

Говоря об АРМ, следует отметить, что они могут являться и базой для бухгалтерских комплексов, где для каждого раздела учета создаются отдельные программы на основе последующего агрегирования данных. Пример бухгалтерского комплекса - АРМ «Монолит».

Одиночные АИС реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом. Она рассчитана на работу одного или группы пользователей, работающих в однопользовательском режиме. Подобные приложения создаются с помощью так называемых настольных, или локальных, систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.

Групповые АИС ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных (называемые также SQL-серверами) для рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQL-серверов, как коммерческих, так и свободно распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.

Корпоративные АИС являются развитием систем для рабочих групп. Они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном такие системы имеют иерархическую структуру нескольких уровней. Для них характерна архитектура «клиент-сервер» со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке корпоративных систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых АИС. Однако в крупных АИС наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз данных.

На рисунке 9.2 представлена классификация групповых и корпоративных АИС по способу организации.

Рисунок 9.2 - Классификация АИС по способу организации

 

На рисунке 9.3 представлена классификация АИС по видам выполняемых операций.

 

Рисунок 9.3. Классификация АИС по видам выполняемых операций

 

Системы обработки транзакций, в свою очередь, по оперативности обработки данных разделяются на пакетные и оперативные АИС. В АИС организационного управления преобладает режим оперативной обработки транзакций (OnLine Transaction Processing — OLTP) для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть. Для систем OLTP характерен регулярный (возможно, интенсивный) поток довольно простых транзакций, играющих роль заказов, платежей, запросов и т. п. Важными требованиями для них являются:

- высокая производительность обработки транзакций;

- гарантированная доставка информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникациям.

Системы аналитической обработки (поддержки принятия решений - Decision Support System - DSS) представляют собой другой тип АИС, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических, по другим показателям.

Обширный класс информационных поисковых и справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие АИС получили в Интернете.

 

Вопросы для самопроверки

 

1.Что значит классифицировать АИС? Приведите основания классификации.

2.Расскажите о классификации по степени автоматизации.

3.Перечислить ИС, которые относятся к информационно-поисковым и справочным. Дать краткую их характеристику.

4.Расскажите о классификации по сфере применения

5.Что такое информационно-решающие системы?

6.По каким принципам происходит деление АИС по масштабу?

7.Какова классификация групповых и корпоративных АИС по способу организации?

8.Как классифицировать АИС по видам выполняемых операций?

9.Какие АИС относятся к экономическим? Дать их краткую характеристику.

10.Какие подсистемы должны входить в состав отраслевой информационной ОАСУ?