Тема 1: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ И ИНФОРМАТИКИ

ВВЕДЕНИЕ

Широбокова Светлана Николаевна

Новочеркасск

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

С.Н. Широбокова

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Составитель: кандидат экономических наук, доцент кафедры АСУ

Ш 64 Информационные системы. Конспект лекций/ С.Н. Широбокова; Юж.-Рос. гос. техн. ун-т.– Новочеркасск: ЮРГТУ, 2010. – ???с.

Конспект лекций предназначен для методического обеспечения лекционных занятий по дисциплине «Информационные системы» для студентов специальностей 08080165 «Прикладная информатика в экономике». В материалах конспекта рассмотрены основные понятия информатики и информационных систем; общие характеристики информационных систем, основы функционирования, архитектура и классификация автоматизированных информационных систем; типология информационных систем (ИС) – документальные и фактографические ИС и др.

Ó Южно-Российский государственный,

технический университет (Новочеркасский

политехнический институт), 2010.

Ó С.Н. Широбокова, 2010.

Дисциплина «Информационные системы» согласно Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования специальности 08080165 «Прикладная информатика (по областям)» (утвержден 14.03.2000г., рег.№.52 мжд/сп) относится к федеральному компоненту цикла «Общепрофессиональные дисциплины». Содержание дисциплины по ГОС:

Основные понятия информатики:«данные», «информация», «знания». Виды информации и ее свойства. Информационная деятельность как атрибут основной деятельности. Основные процессы преобразования информации. Информационный обмен. Система информационного обмена. Сети информационного обмена.

Практически любая целенаправленная деятельность человека в той или иной мере связана с процедурами обработки информации, которые могут быть как автоматизированными, так и нет. В настоящий момент наиболее эффективным является вариант, основанный на использовании вычислительных машин. Автоматизированные информационные системы (АИС) стали обязательной составной частью любой деятельности, будь то управление производством, научные исследования, экономические или социальные системы.

Термин информация происходит от латинского слова informatio, что означает сведения, разъяснения, изложение. Понятие информации весьма широко и многосторонне, поэтому оно имеет ряд определений и синонимов. В настоящее время не существует единого определения термина информация.

В Федеральном законе Российской Федерации от 27 июля 2006г. №149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» (http://www.rg.ru/2006/07/29/informacia-dok.html) дается следующее определение этого термина: «информация — сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления».

Согласно стандарту на информационные технологии [ГОСТ 7.0–9.9][1] под информацией понимают «сведения, воспринимаемые человеком и (или) специальным устройством, как отражение фактов материального или духовного мира в процессе коммуникации».

Толковый словарь русского языка Ожегова приводит 2 определения слова «информация»:

– сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством;

– сообщения, осведомляющие о положении дел, о состоянии чего-нибудь (научно-техническая и газетная информации, средства массовой информации — печать, радио, телевидение, кино).

В литературе можно найти достаточно много и других определений термина «информация», отражающих различные подходы к толкованию этого понятия.

Информация– это отражение внешнего мира с помощью знаков или сигналов. Информационная ценность сообщения заключается в новых сведениях, которые в нем содержатся (в уменьшении незнания).

На практике широко употребляемые в области АИС понятия «данные», «информация» и «знания» часто отождествляются. Однако между этими терминами существует некоторое соотношение и взаимосвязь. Универсальных определений этих понятий не существует, можно говорить лишь о некоторых подходах.

Данные - сведения, представленные в определенной знаковой системе и на определенном материальном носителе для обеспечения возможностей хранения, передачи, приема и обработки.

Информация - это данные, сопровождающиеся смысловой нагрузкой, помещенные в некоторый контекст; данные, как-либо оцениваемые приёмником информации (в частном случае, это может быть человек, малая группа). Как правило, получение информации связывают с уменьшением неопределенности существующего выбора; ответ на какой-либо заданный либо подразумеваемый вопрос. (При этом то, что для одних личностей (или с одной точки зрения) может быть данными, для других вполне может быть информацией).

С этой точки зрения информацией являются все сведения об объекте, полезные «приемнику» для решения определенной задачи. Если данные сведения не нужны, то они представляют собой «шум», а не информацию. В отличие от информации имеющиеся данные – это зарегистрированные на любых носителях сведения об объекте, независимо от того, дошли они до какого-нибудь «приемника» и интересуют ли они его. Данные представляют собой потенциальную информацию. С этой точки зрения в информационных системах накапливается не информация, а данные (потенциальная информация). Информацией они становятся лишь по предоставлению их некоторому потребителю [1]. Получатель информация оценивает ее в зависимости от того, для какой задачи она будет использована. Одна и та же информация имеет для одного получателя глубокий смысл и обладает чрезвычайной ценностью, а для другого – является либо давно известной, либо – бесполезной.

«Слишком часто за информацию принимается просто большой объем данных. Разница между большим объемом данных и информацией примерно такая же, как между телефонной книгой, в которой миллионы фамилий, и фамилией, местом работы и адресом нужного вам человека…[Питер Ф. Друкер, Задачи менеджмента в XXI веке, М., «Вильямс», 2001 г., с. 177-178].

Знание – зафиксированная и проверенная практикой информация, которая может многократно использоваться людьми для решения тех или иных задач.

Свойства информации:

- полнота — свойство информации исчерпывающе (для данного потребителя) характеризовать отображаемый объект или процесс;

- актуальность— способность информации соответствовать нуждам потребителя в нужный момент времени;

- достоверность — свойство информации не иметь скрытых ошибок. Достоверная информация со временем может стать недостоверной, если устареет и перестанет отражать истинное положение дел;

- доступность — свойство информации, характеризующее возможность ее получения данным потребителем;

- релевантность — способность информации соответствовать нуждам (запросам) потребителя;

- защищенность — свойство, характеризующее невозможность несанкционированного использования или изменения информации;

- эргономичность — свойство, характеризующее удобство формы или объема информации с точки зрения данного потребителя.

Основные виды информации по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения, это:

• графическая или изобразительная — первый вид, для которого был реализован способ хранения информации об окружающем мире в виде наскальных рисунков, а позднее в виде картин, фотографий, схем, чертежей на бумаге, холсте, мраморе и др. материалах, изображающих картины реального мира;
• звуковая — мир вокруг нас полон звуков и задача их хранения и тиражирования была решена с изобретение звукозаписывающих устройств в 1877 г. (см., например, историю звукозаписи на сайте — http://radiomuseum.ur.ru/index9.html); ее разновидностью является музыкальная информация — для этого вида был изобретен способ кодирования с использованием специальных символов, что делает возможным хранение ее аналогично графической информации;
• текстовая — способ кодирования речи человека специальными символами — буквами, причем разные народы имеют разные языки и используют различные наборы букв для отображения речи; особенно большое значение этот способ приобрел после изобретения бумаги и книгопечатания;
• числовая — количественная мера объектов и их свойств в окружающем мире; особенно большое значение приобрела с развитием торговли, экономики и денежного обмена; аналогично текстовой информации для ее отображения используется метод кодирования специальными символами — цифрами, причем системы кодирования (счисления) могут быть разными;
• видеоинформация — способ сохранения «живых» картин окружающего мира, появившийся с изобретением кино.

Существуют также виды информации, для которых до сих пор не изобретено способов их кодирования и хранения — это тактильная информация, передаваемая ощущениями, органолептическая, передаваемая запахами и вкусами и др.

Автоматизация предполагает формализованное представление (структуризацию) как функций ИС, так и самой обрабатываемой в ИС информации [2]. Формализованное представление позволяет осуществлять ввод, обработку, хранение и поиск информации с использованием ЭВМ. Однако любая формализация характеризуется тем или иным уровнем адекватности создаваемого образа реальной действительности (модели) самой действительности.

Таким образом, в соответствии с уровнем современных знаний в области формализованного представления информации различают информацию трех типов структуририруемости [2]:

Жесткоструктурируемая информация – информация, формализованное представление которой современными средствами ее структурирования (в частности, языками описания данных) не приводит к потере адекватности создаваемого образа информации (модели) исходной информации (например, таблицы, графики).

Слабоструктурируемая информация – информация, формализованное представление которой современными средствами описания информации (в частности, информаионно-поисковым языком) приводит к значительным потерям адекватности модели информации исходной информации (например, тексты, статьи, книги).

Неструктурируемая информация – информация, для которой в настоящее время не существует средств ее формализованного представления с приемлимым на практике уровнем адекватности (например, картины, скульптуры).

На рис. 1.1 представлена схема информационного обслуживания «генератор–потребитель информации» [1].

Источником (генератором) информации являются отдельное лицо, коллектив, машинная или человеко-машинная система, создающие сообщения в результате выполнения той или иной деятельности.

Под преемником (потребителем) информации понимают отдельное лицо, коллектив, машинную или человеко-машинную (организационную систему), использующие информацию в целях выполнения определенной работы в процессе основной деятельности.

Рис. 1.1. Схема информационного обслуживания

Представленная схема не является разорванной. Независимо от сферы деятельности человека выполнение любой работы и решение проблемы всегда связаны с использованием уже существующей и созданием новой информации. Реальные информационные системы всегда являются частью какой-либо более общей системы: производственной, социальной, научно-исследовательской и др. В таких системах те же люди или системы, которые были генераторами информации, в другой момент времени будут потребителями этой или какой-либо другой информации. Таким образом, информационный обмен цикличен: информация, получаемая к результате одного созидательного процесса, так или иначе будет использована в другом процессе [1].

С этой точки зрения любая основная деятельность человека связана с его информационной деятельностью, т.е. деятельностью по сбору и обработке существующей и созданию новой информации. Информация появляется в результате некоторой целенаправленной основной деятельности субъекта (обычно тесно связанной с его существованием в окружающей среде) и используется в какой-либо последующий момент времени этим или каким-либо другим субъектом для управления в рамках этого или какого-либо другого процесса действительности. Субъект основной деятельности всегда выполняет три взаимосвязанные функции: потребителя (приемника информации), собственно исполнителя основной работы и генератора (источника) информации.

С информационной точки зрения любая деятельность человека или человеко-машинной системы включает следующие этапы (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Основные процессы преобразования информации

1. Поиск сообщений. Исследователь (создатель новой информации) обращается к ресурсам информационной среды для получения потенциально полезной информации, которая может быть использована им, например, в качестве концептуальной основы, экспериментальных, вспомогательных или опровергаемых данных и т.д. Внешняя среда выступает генератором потока сообщений (сообщение – информация, предназначенная для передачи) на языке коммуникаций, который в общем случае не тождественен «внутреннему языку» потребителя информации, связанному с конкретной решаемой задачей. На этом этапе осуществляется отбор из внешнего потока сообщений тех, которые могут быть использованы при выполнении основной деятельности. Сообщения могут быть получены также в виде услуги информационных систем, обеспечивающих поиск в различных хранилищах; неформальные каналы, доступные конкретному потребителю информации.

В результате выполнения этапа наблюдается некоторый факт окружающей действительности, который отражается в виде определенного набора данных.

2. Интерпретация сообщений. На этом этапе выполняется адаптация сообщения на «языке коммуникаций» и интерпретация в терминах «внутреннего языка», т.е. извлечение из сообщения информации, необходимой для поставленной задачи. После определенной структуризации данных в соответствии с конкретной предметной областью, формируется знание о наблюдаемом факте. Информация в виде знаний имеет высокую степень структуризации, что позволяет создавать информационные модели исследуемых объектов. Полученные знания используются в практике для достижения поставленных целей. Таким образом, результат этапа – информационное обеспечение решаемой задачи, которое должно привести к повышению эффективности ее решения.

3. Решение задачи. В результате решения задачи с использованием полученной информации, собственных знаний и опыта, различных материальных, энергетических, трудовых и иных ресурсов потребитель информации вырабатывает новую информацию, которая фиксируется, как правило, на «языке задачи».

4. Создание сообщений. Полученную в результате решения задачи новую информацию необходимо интерпретировать на «языке коммуникаций» в форме сообщения. В таком виде новая информация будет полезна для решения круга задач, так или иначе связанных с задачей, в результате которой она получена.

5. Распространение и преобразование сообщений. На этом этапе автор сообщения вступает в активное взаимодействие с системой коммуникации, вводит сообщение в один из доступных каналов коммуникации.

Этапы 1 и 5 на рисунке являются собственно этапами информационной деятельности. Этап 3 – собственно основная деятельность. Этапы 2 и 4 носят пограничный, диффузный характер и могут быть отнесены как к основной, так и информационной деятельности.

Таким образом, цикл производства, преобразования и использования информации можно назвать циклом обмена информации, а взаимосвязанную совокупность поставщиков (источников) информации, систем ее преобразования и передачи, а также потребителей (приемников информации) – системой информационного обмена. Система информационного обмена включает в себя как основную, так и информационную деятельность в их органическом единстве.

По характеру информационных связей с внешней средой можно выделить 3 типа систем обмена информацией [2]:

Замкнутая. Систему называют замкнутой, если она не имеет информационных связей с другими системами (внешней средой)и по отношению к ним не является ни источником, ни приемником информации.

Закрытая. Система этого вида открыта для поступления информации извне, но закрыта для выхода информации во внешнюю среду. Закрытая система по отношению к внешним системам является только приемником (пример закрытых систем информационного обмена – военно-промышленные комплексы).

Открытая. Открытые системы играют одновременно роль и источника и приемника информации по отношению к внешним системам. Этот класс систем является высокоразвитым в области создания новой информации и стоит в авангарде научных исследований и разработок.

Взаимодействие ученых и специалистов на рис. 1.2 с информационной точки зрения можно представить в виде некоторой сети информационного обмена (рис 1.3), осуществляемого по следующим каналам: непосредственный обмен информацией в процессе решения задачи производственной или информационной деятельности (канал 3–3); обмен результатами основной деятельности (канал 4–2); обмен информацией посредством некоторой информационной системы (канал 5-1).

Рис. 1.3. Каналы информационного обмена системы информационного обмена

Приведенная схема соответствует замкнутой системе информационного обмена, включающей два организационных элемента основной деятельности (например два предприятия). Аналогичная сеть соответствует любой замкнутой системе с произвольным числом организационных элементов основной деятельности [2].

Открытым и закрытым системам информационного обмена соответствуют аналогичные сети с однонаправленными связями. Например, если А – открытая, а Б – закрытая подсистемы, то отсутствуют связи 5Б–1А, 4Б–2А, 3Б–3А. Сеть информационного обмена открытых систем отличается от сети обмена замкнутых систем наличием связи элементов 1 и 5 с внешней средой.

Рассмотрим сети информационного обмена замкнутой системы. Обмен информацией по каналам 4–2 и 3–3 осуществляют сами потребители – поставщики информации путем непосредственного обмена либо через информационные системы индивидуальной коммуникации и связи, т.е. по почте, телефону, телеграфу, телетайпу. Обмен по каналам 5-1 происходит через информационные системы массового обслуживания, информационно-справочные системы, информационные системы управления. Причем эти системы могут брать на себя все или часть функций (1,2,4,5) информационной деятельности.

Таким образом, информационной сетью будем называть совокупность взаимодействующих информационных систем. Как правило, при объединении систем в сеть эффективность информационной деятельности повышается путем устранения непроизводительного дублирования процессов обработки и хранения информации [2]. Информационная сеть в отличие от ИС может не иметь единого органа управления ее функционирования. Координация деятельности элементов сети обеспечивается системой принципов и соглашений, устанавливаемых на двухсторонней или многосторонней основе.

По степени однородности функций ИС можно рассматривать однородные и неоднородные сети. Сеть считается однородной, если все составляющие ее ИС выполняют одинаковые функции, имеют одни и те же выходы, обладают одинаковыми статусами. Сеть неоднородна, если каждой составляющей ее ИС свойственны собственные функции, определенные выходы и статус. Если имеет место иерархия статусов, то можно говорить об иерархической сети.

Каждый из вариантов взаимодействия ИС возможен только при обеспечении соответствующих форм совместимости – информационной, языковой, программной и технической (одной или нескольких одновременно). Для организации конкретного варианта обмена (взаимодействия) ИС необходима соответствующая форма совместимости.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения понятиям «данные», «информация» и «знания». В чем их различия и взаимосвязь?

2. Каковы основные свойства информации?

3. Какие основные виды информации можно выделить по ее форме представления, способам ее кодирования и хранения?

4. Как можно классифицировать информацию по степени структурируемости?

5. Перечислите основные элементы системы информационного обмена.

6. Дайте характеристику основным этапам преобразования информации входе информационного обмена.

7. В чем различия по характеру информационных связей с внешней средой открытых, закрытых и замкнутых систем обмена информацией?

8. Что понимается под информационной сетью?

Тема 2: ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА: СТРУКТУРА, ЗАДАЧИ, ФУНКЦИИ. КЛАССИФИКАЦИЯ ИС

Определение информационной системы (ИС). Задачи и функции ИС. Состав и структура информационных систем, основные элементы, порядок функционирования. Классификация информационных систем, документальные и фактографические системы. Предметная область ИС.

Информационной системой называется система, предназначенная для сбора, обработки и распространения информации. Цель ее функционирования является информационное обслуживание или обеспечение основной деятельности системы информационного обмена.

Информационная система - это совокупность взаимосвязанных элементов, представляющих собой информационные, кадровые и материальные ресурсы, процессы, которые обеспечивают сбор, обработку, преобразование, хранение и передачу информации в организации.

В отличие от системы обмена в состав ИС не включены поставщики и потребители информации – входят только элементы, преобразующие информацию и обеспечивающие ввод, обработку, хранение, поиск, вывод и распространение информации.

Задачи и функции ИС. Информационная система может решать 2 группы задач:

– 1 группа задач связана с информационным обеспечением основной деятельности (этапы 1 и 5, рис. 1.2): отбор необходимых сообщений, их обработка, хранение, поиск и выдача субъекту основной деятельности с заранее заданной полнотой, точностью и оперативностью в наиболее приемлемой форме.

– 2 группа связана с обработкой полученной информации/данных в соответствии с теми или иными алгоритмами или программами с целью подготовить решение задач, стоящих перед субъектом основной деятельности (пользовательских задач или задач блоков 2 и 4). Для решения таких задач ИС должна обладать необходимой информацией о предметной области, стоящих проблемах, уметь использовать существующие модели решения задач субъекта основной деятельности или самостоятельно строить такие модели. Для решения подобных задач ИС должна обладать определенным искусственным интеллектом.

Для решения поставленных задач ИС должна выполнить следующие функции:

· отбора из внутренней и внешней среды сообщений, необходимых для реализации основной деятельности;

· ввода информации в ИС;

· хранения информации в памяти ИС, ее актуализации и поддержания целостности;

· обработки, поиска и выдачи информации в соответствии с заданными субъектом основной деятельности требованиями. Обработка может включать и подготовку вариантов решения пользовательских прикладных задач по соответствующим алгоритмам/программам.

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

На рис. 1.4 представлен примерный организационно-функциональный состав АИС.

Рис. 2.1. Организационно-функциональный состав ИС

Функциональные подсистемыреализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы обработки информации и формирования управляющих воздействий в рамках предметной области. Состав и назначение функциональных подсистем зависит от предметной области, особенностей использования ИС. На рис. 2.1 приведены только некоторые из них.

Состав обеспечивающих подсистемдостаточно стабилен и обычно мало зависит от предметной области использования ИС.

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений. Информационное обеспечениевключает совокупность средств и методов сбора, обработки, хранения и выдачи информации и обеспечивает формирование, ведение (обновление и актуализацию) и использование информационной базы. Это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Система классификации позволяет сгруппировать объекты и выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств. Классификация объектов – это процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение однородных свойств. Применительно к информации как к объекту классификации выделенные классы называют информационными объектами. Свойства информационного объекта определяются информационными параметрами, называемыми реквизитами. Реквизиты представляются либо числовыми данными, например вес, стоимость, год, либо признаками, например цвет, марка машины, фамилия. Классификатор — систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок. В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы: отрасли промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и т.д.

Система кодирования применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной и более эффективной обработки информации. Таким образом, система кодирования – это совокупность правил кодового обозначения объектов.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель — это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:

• 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.

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

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления. Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает: исключение дублирующей и неиспользуемой информации; классификацию и рациональное представление информации.

При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.

Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:

1) обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью понять специфику и структуру ее деятельности; построить схему информационных потоков; проанализировать существующую систему документооборота; определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение;

2) построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.

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 документооборота;

• наличие и использование системы классификации и кодирования;

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

• создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

Техническое обеспечение– комплекс ЭВМ, технических средств сбора, ввода, передачи, отображения, хранения, диспетчеризации, телекоммуникации, поиска и выдачи информации, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Комплекс технических средств составляют:

компьютеры любых моделей;

устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

устройства передачи данных и линий связи;

оргтехника и устройства автоматического съема информации;

эксплуатационные материалы и др.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение.

Существует несколько форм организации технического обеспечения (форм использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров. Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.

Наиболее перспективным в настоящее время считается частично децентрализованный подход — организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и централизованного сервера для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

Программное обеспечение – совокупность программных компонент регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.

К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

Математическое обеспечение – совокупность методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе. К средствам математического обеспечения относятся: средства моделирования процессов управления; типовые задачи управления; методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Лингвистическое обеспечение – это совокупность языковых средств, обеспечивающих гибкость и многоуровневость представления и обработки информации в АИС. Обычно лингвистическое обеспечение включает языки запросов и отчетов, специальные языки определения и управления данными, обеспечивающие адекватность внутреннего представления и согласование внутреннего и внешнего представлений. Лингвистическое обеспечение в наибольшей степени зависит от особенностей предметной области.

Организационные подсистемытакже относятся к обеспечивающим, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала и системы в целом, поэтому могут быть выделены отдельно. Разработка ИС должна начинаться именно с организационного обеспечения: обоснования целесообразности системы, экономических показателей, определяющих ее деятельность, состава функциональных подсистем, организационной структуры управления, технологических схем преобразования информации, порядка проведения работ и т.д.

Организационное обеспечение — совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Организационное обеспечение реализует следующие функции:

- анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

- подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

- разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления. Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.

Характер обрабатываемой информации на современном этапе значительно влияет на идеологию построения и функционирования ИС. Состав и характер перерабатываемой информации предъявляет жесткие требования к аппарату ее описания, организации и поиска. Существенные различия в аппарате описания, организации и поиска информации реальных информационных систем приводит к необходимости различать:

– документальные (текстовые)– соответствуют обработке слабоструктурируемой информации;

– фактографические – жесткоструктурируемая информация;

– документально-фактографические.

В фактографических информационных системах регистрируются факты. Основная идея таких систем заключается в том, что все сведения об объектах хранятся в компьютере в каком-то заранее обусловленном формате. Т.е. информация, с которой работает фактографическая ИС имеет чёткую структуру. Благодаря этому фактографическая ИС способна давать однозначные ответы на поставленные вопросы. Единичным элементом данных, имеющим отдельное смысловое значение, является запись, образуемая конечной совокупностью полей-атрибутов. Иначе говоря, информация о предметной области представлена набором одного или нескольких типов структурированных на отдельные поля записей.

Документальные информационные системы обслуживают принципиально иной класс задач, который не предполагает однозначного ответа на поставленный вопрос. Массив данных документальной информационной системы представляет собой совокупность неструктурированных текстовых документов. Единичным элементом данных в документальных информационных системах является неструктурированный на более мелкие элементы документ. Это могут быть сборники статей, книги, рефераты, своды законов и т.п. Т.е качестве неструктурированных документов в подавляющем большинстве случаев выступают, прежде всего, текстовые документы, представленные в виде текстовых файлов, хотя к классу неструктурированных документированных данных могут также относиться звуковые и графические файлы. Цель такой системы – выдать список документов, в какой-то мере удовлетворяющих условиям, сформулированным в запросе. Таким образом, специфика документальных ИПС заключается в том, что они удовлетворяют информационные потребности пользователя, предоставляя ему документы, в которых содержится интересующая пользователя информация.

Документальные ИС для описания информации используют информационно-поисковые языки и систему индексирования, методология построения и использования которых существенно отличается от методологии и принципов использования языков описания данных, обеспечивающих описание данных в фактографических ИС. Логическая организация данных в фактографических ИС имеет мало общего с организацией информации в документальных ИС. Наконец различны и аппараты обработки и переработки документальной и фактографической информации. Если в фактографических ИС преимущественно используются математические алгоритмы, то в документальных – эвристические процедуры, требующие интеллектуальных затрат [2].

Предметная область ИС – это результат целенаправленного отражения фрагмента реального мира с позиции интересов пользователей ИС. Область определения любой информационной системы (предметная область) представляет собой некоторое информационное пространство, содержащее совокупность информационных объектов. Каждый из объектов может быть описан с точки зрения систем организации и хранения, ввода, обработки и поиска информации, систем потребления информации и взаимосвязей данного объекта с другими объектами рассматриваемой предметной области. В общем случае информационное пространство неоднородно, так как содержит информационные объекты, различающиеся по методам формирования, организации и пополнения информации.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятию «информационная система».

2. Каковы задачи и функции информационной системы?

3. Перечислите основные группы подсистем организационно-функционального состава информационной системы.

4. Каков состав и назначение группы обеспечивающих подсистем?

5. Как характер обрабатываемой информации влияет на влияет на идеологию построения и функционирования ИС?

6. Каковы основные отличия документальных и фактографических систем?

7. Что понимается под понятием «предметная область» ИС?