Принципы функционирования и основные элементы ИС

Основные понятия и классификация информационных систем

В соответствии с системным подходом любая система представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов (элементов), функционирующих совместно для достижения общей цели. Для системы характерно изменение состояний объектов, которое с течением времени происходит в результате взаимодействия объектов в различных процессах и с внешней средой. В результате такого поведения системы важно соблюдение следующих принципов:

• эмерджентности, то есть целостности системы на основе общей структуры, когда поведение отдельных объектов рассматривается с позиции функционирования всей системы;

• гомеостазиса, то есть обеспечения устойчивого функционирования системы и достижения общей цели;

• адаптивности к изменениям внешней среды и управляемости посредством воздействия на элементы системы;

• обучаемости путем изменения структуры системы в соответствии с изменением целей системы.

С позиций кибернетики процесс управления системой как направленное воздействие на элементы системы для достижения цели можно представить в виде информационного процесса, связывающего внешнюю среду, объект и систему управления. При этом внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем состоянии, система управления анализирует эту информацию, вырабатывает управляющее воздействие на объект управления, отвечает на возмущения внешней среды и при необходимости модифицирует цель и структуру всей системы.

В первом приближении ИС может быть представлена в виде множества следующих взаимодействующих элементов:

§ оборудование, системное и базовое программное обеспечение (компьютеры, периферия, оборудование и каналы связи, операционные системы, СУБД, тесты и т.п.);

§ ИР (данные, информация и знания): методы, модели, алгоритмы и прикладные программы, которые обеспечивают обработку ИР;

§ услуги (сервисы), которые должна предоставлять ИС (предоставление определенных, функционально полезных для организации услуг является смыслом существования, назначением ИС.

С точки зрения стандартов (ГОСТы класса 34 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы»), элементы ИС структурированы по видам обеспечений (рис. 1.1), которые определяют следующим образом.

Функциональные подсистемы ИС информационно обслуживают определенные виды деятельности предприятия, характерные для структурных подразделений, и/или функций управления. Интеграция функциональных подсистем в единую систему достигается за счет создания и функционирования обеспечивающих подсистем.

Рис. 1.1. Компоненты информационных систем

Математическое обеспечение — совокупность примененных математических методов, моделей и алгоритмов. Эффективность используемого математического аппарата во многом определяет эффективность всей технологии обработки данных, получения на их основе информации и знаний, необходимых для подготовки принятия решений. Из современных направлений математического обеспечения следует выделить методы, модели и алгоритмы интеллектуального анализа информационных ресурсов, нейроинформатики, экспертных систем, принятия решений в условиях неопределенности.

Информационное обеспечение — совокупность форм документов классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации. Оно определяет состав, структуру и способы организации данных и метаданных, вопросы информационной совместимости со смежными системами, использование действующих классификаторов и систем обозначений, документирования данных и информации, продуцируемых техническими средствами (формы документов, УСД, шаблоны и т.д.), придания им юридической силы.

Лингвистическое обеспечение — совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и эксплуатирующего персонала с комплексом средств автоматизации при функционировании ИС. Примерами могут служить классификаторы и системы обозначений, тезаурусы (одно- и многоязычные), языки запросов типа SQL, языки типа SGML, ЯОКС, Express, UML и т.п.

Техническое обеспечение — совокупность всех технических средств, используемых для функционирования ИС. К нему относятся следующие классы аппаратуры:

• ЭВМ различных классов;

• устройства ввода-вывода данных;

• устройства хранения и накопления данных;

• средства телекоммуникации;

• устройства защиты данных;

• устройства тиражирования данных;

• средства оргтехники.

Метрологическое обеспечение — совокупность средств и методик измерения характеристик объектов информации, а также технических и программных средств. Методики измерения базируются на соответствующих теориях измерений и шкалах, выбор которых серьезно влияет на адекватность информационных моделей.

Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регламентирующих правовые отношения при функционировании ИС и юридический статус результатов ее функционирования. Документированная информация, обработанная ИС, приобретает юридическую силу после ее удостоверения должностным лицом в установленном порядке или электронной цифровой подписью. Кроме того, правовое обеспечение включает: права, обязанности и ответственность персонала, в том числе за своевременность и точность обработки информации, правила пользования информацией и порядок разрешения споров по поводу ее достоверности.

Организационное обеспечение — совокупность документов, устанавливающих организационную структуру, права и обязанности пользователей и эксплуатационного персонала ИС в условиях функционирования, проверки и обеспечения работоспособности системы. Организационные компоненты отражают значимость человеческого фактора в успешном функционировании ИС. До ее внедрения должна быть проведена огромная работа по упорядочению и совершенствованию организационной структуры объекта, на котором внедряется ИС, в противном случае эффективность внедряемой ИС будет низкой. Главная проблема заключается в выявлении степени соответствия существующих функций управления и организационной структуры, реализующей эти функции управления и стратегию развития организации. Средствами достижения цели — совершенствование организационных структур — являются различные методы моделирования организаций и коммуникаций.

Методическое обеспечение — совокупность документов системообразующего характера, позволяющих сделать обозримыми и понятными для заказчика проектные предложения разработчика, а также обеспечивающих взаимодействие проектировщиков со смежниками, а эксплуатационников с взаимодействующими системами. Методическое обеспечение разрабатывается на всех стадиях и этапах жизненного цикла ИС.

Технологическое обеспечение — совокупность документов, описывающих технологию функционирования ИС и технологические приемы для получения конкретных результатов при функционировании. Основная функция — реализация типовых технологических процессов, операций и технологических переходов при обработке данных.

Эргономическое обеспечение — совокупность реализованных решений по согласованию психологических, психофизиологических, антропометрических, физиологических характеристик и возможностей пользователей ИС с техническими характеристиками комплекса средств автоматизации и параметрами рабочей среды на рабочих местах персонала. В настоящее время при широком распространении мультимедийных технологий важным моментом является информационная перегрузка лиц, принимающих решения (ЛПР). Учет эргономических факторов (например, в международных стандартах по структуре Документов — ODA, по эргономике офисных систем, использующих видеотерминалы, по межгосударственным стандартам для систем «человек-машина») при проектировании и эксплуатации ИС, использование эргономики знаковых систем для повышения информативности отображаемой информации позволит значительно повысить эффект использования ИС.