Информационные технологии конечного пользователя

Деятельность специалистов в настоящее время ориентирована на использование развитых информационных технологий. Организация и реализация функций специалистов на предприятиях и в организациях требует радикального изменения как самой технологии, так и технических средств обработки информации. Информационные технологии все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений. В этих условиях наиболее важно ориентировать современные информационные технологии на конечного пользователя — специалиста. Разработать рациональные организационные формы использования средств вычислительной техники на рабочих местах в организациях, учреждениях и на предприятиях.

При этом любая форма организации технических и программных средств должна строиться в соответствии с принципами, представленными на рис.5.1.

Рис. 5.1. Принципы построения организационных форм обработки данных

1. Принцип системности предполагает, что организационная форма использования вычислительной техники является системой, структура которой определяется ее функциональным назначением.

2. Принцип гибкости (открытости) означает приспосабливаемостьсистемы к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации всех элементов.

3. Принцип устойчивости заключается в том, что система организации вычислительной техники должна выполнять основные функции независимоот воздействия на нее внутренних и внешних факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должны быть легко устранимы, а работоспособность системы — быстро восстанавливаема.

4. Принцип эффективности организационной формы использования вычислительной техники на предприятиях предполагает улучшение экономических показателей управляемого объекта, которое достигается за счет повышения качества управления.
Тенденция к усилению децентрализации управления и решения функциональных задач на местах специалистов влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией применения средств вычислительной техники и совершенствования автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов с использованием соответствующего пользовательского интерфейса. При этом кроме автоматизации конкретных функций специалиста важна и организация электронного офиса, который позволяет автоматизировать офисную деятельность и организовать информационную связь между специалистами.

В современных информационных технологиях широко используются автоматизированные рабочие места (АРМ). Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, специалист же выполняет определенную часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Вычислительная техника при этом работает в тесном взаимодействии с пользователем, который контролирует ее действия, меняет значения отдельных параметров в ходе решения задачи, а также вводит исходные данные для решения задач и функций управления. На практике для каждой группыработников управления такие функции регламентируются должностными инструкциями, положениями, законодатель-ными актами и др.

- доступ к современной электронной технике небольших предприятий, что было невозможно в условиях централизованной обработки информации;

- простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;

- компактность размещения, высокую надежность, сравнительно простое техническое обслуживание и невысокие требования к условиям эксплуатации;

- информационно-справочное обслуживание пользователя;

- развитый диалог с пользователем и предоставление ему сервисных услуг;

- максимальное использование ресурсов системы;

- возможность ведения локальных и распределенных баз данных;

- наличие документации по эксплуатации и сопровождению;

Автоматизированные рабочие места можно классифицировать по нескольким признакам, представленным на рис.5.2.

Рис. 5.2. Виды автоматизированных рабочих мест

По технической базе, на основе которой строится АРМ, выделяют следующие виды автоматизированных рабочих мест:

АРМ, построенные на базе больших универсальных ЭВМ. Они обеспечивают специалистам организационно-экономического управления возможность работать с большими базами данных при технической и программной поддержке, осуществляемой силами профессионалов в области вычислительной техники — работников собственного информационно-вычислительного средства.

- необходимость иметь в организации специальное подразделение по техническому и программному обеспечению вычислительных средств;

- недостаточная гибкость программных средств;

- жесткие требования технических средств к операционной системе;

- слабая ориентация вычислительной системы на пользователя-непрограммиста и др.

АРМ, построенные на базе малых ЭВМ. Они несколько снижают стоимостные затраты на организацию и эксплуатацию АРМ, но сохраняют большинство недостатков, присущих АРМ, построенным на базе больших ЭВМ.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров. Это наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места в современных информационных технологиях. В этом случае АРМ рассматривается как система, в которой пользователь сам непосредственно выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

АРМ, построенные на базе персональных компьютеров, имеют следующие преимущества:

- использование простых языков общения с ПК;

- возможность подключения к ЛВС (локальной вычислительной сети) и к широкомасштабной вычислительной сети;

- возможность пользования информационными ресурсами из АБД;

- повышение оперативности и качества информации;

По специализации можно выделить следующие виды автоматизированных рабочих мест:

• АРМ руководителя предназначено для выполнения функций оперативного управления и функций принятия решений. Автоматизированное рабочее место руководителя позволяет:

- принимать решения с максимальной адаптацией к конкретным ситуациям;

- получать отчеты требуемой формы по всей информации, находящейся в автоматизированной корпоративной базе;

- обеспечить руководителю или его непосредственным помощникам оперативность и скорость поиска нужной информации;

- обеспечить оперативную связь с другими источниками информации в пределах организационной структуры и с внешней средой и т.д.

• АРМ специалиста предоставляет пользователю возможность проводить аналитическую работу, максимально используя всю необходимую информацию. Автоматизированное рабочее место специалиста реализует следующие функции:

- работа с персональными базами данных и базами данных организации;

- обеспечение коммуникационного диалога с дополнительными источниками информации;

- моделирование анализируемых процессов с учетом накопленного опыта;

- многофункциональность и гибкость системы.

• АРМ технического работника позволяет автоматизировать выполняемую пользователем ежедневную рутинную работу:

- обработка входящей и исходящей документации;

- контроль ежедневного личного плана руководителя и т.д.

Функционирование любого типа АРМ требует различных видов обеспечения, представленных на рис.5.3.

Рис. 5.3. Виды обеспечения автоматизированных рабочих мест

1. Техническое обеспечение АРМ — это обоснованный выбор комплекса технических средств для оснащения рабочего места специалиста.

Основу технического обеспечения АРМ составляют персональные компьютеры различных мощностей и типов с широким набором периферийных устройств.

Если ПК используется в качестве АРМ небольшой ЛВС, на котором централизованно хранится вся информация, необходимая для работы специалиста, объем обрабатываемой информации невелик. Скорость работы при этом определяется не быстродействием ПК, а скоростью диалога пользователя и компьютера. В данном случае вполне приемлемо использование ПК с относительно невысоким быстродействием и необходимым объемом оперативной памяти.

В случае, если ПК используется для регулярной подготовки объемных документов, решения сложных функциональных задач, требующих большой информационной поддержки, необходима установка мощных ПК с высоким быстродействием и большим объемом памяти.

2. Информационное обеспечение АРМ — это информационные базы данных, используемые на рабочем месте пользователя.

Информационная база АРМ должна удовлетворять следующим требованиям:

- представлять полную, достоверную и своевременную информацию для решения профессиональных задач пользователя с минимальными затратами на ее получение, накопление, поиск, обработку и передачу;

- способствовать осуществлению диалога пользователя с ПК, предусмотрев для этого необходимые средства и методы;

- сохранять адекватность содержания внешней (документной) и внутренней (на магнитных носителях прямого доступа) форм хранения информации в разрезе тех объектов, с которыми работает исполнитель;

- обеспечивать простоту доступа к любой информации, защиту от несанкционированного доступа к тем или иным данным и высокую производительность в работе с данными;

- информационная база должна быть минимально избыточна и одновременно удобна для архивирования данных.

АРМ для разных категорий работников отличаются видами предоставления данных (для руководителей, управленцев среднего звена, специалистов нижнего звена):

Руководителям верхнего звена управления	для выработки стратегических решений по управлению организацией необходима информация, отражающая текущее состояние дел в организации и внешней среды
Руководителям среднего звена управления	должна предоставляться информация, необходимая для принятия индивидуальных или групповых решений тактического плана, которые имеют важное значение на определенном временном интервале (месяц, квартал, год)
Специалисты нижнего звена управления	должны быть обеспечены данными для выполнения текущих рутинных операций по решению различных функциональных задач экономического объекта

Пользователи АРМ могут быть разделены на две группы в зависимости от периода получения данных:

- Пользователи, которым данные нужны в процессе их обработки и формирования (динамическое потребление).

- Пользователи, которым нужны законченные сведения о состоянии объекта (статическое потребление).

В связи с этим для пользователей АРМ первой группы обеспечивается интерактивный режим работы с информационными базами, для пользователей второй группы он необязателен.

3. Математическое обеспечение АРМ представляет собой совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач. Математическое обеспечение включает средства моделирования процессов управления, методы и средства решения типовых задач управления, методы оптимизации исследуемых управленческих и производственных процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т.д.). Техническая документация по математическому обеспечению содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические модели задач, текстовые и контрольные примеры их решения.
Математическое обеспечение служит основой для разработки комплекса программных средств, в связи с чем его качество должно быть высоким и оно непременно должно согласовываться с потенциальным пользователем АРМ.

4. Программное обеспечение АРМ определяет его интеллектуальные возможности, профессиональную направленность, широту и полноту осуществления функций, возможности применения различных технических устройств (блоков). Программное обеспечение АРМ должно выполнять следующие функции, представленные на рис.5.4.

Рис. 5.4. Функции программного обеспечения АРМ

Программное обеспечение АРМ делится на два вида: Общее ПО и Специальное ПО

Основные элементы общего программного обеспечения обычно поставляются вместе с персональной ЭВМ. К ним относятся:

- операционные системы и операционные оболочки;

- программные средства организации диалога;

- программы, расширяющие возможности операционных систем.

Главное предназначение этой части программного обеспечения - управление работой процессора, организация интерфейса между пользователем и ПЭВМ, организация доступа к памяти, периферийным устройствам и сети, управление файлами, запуск прикладных программ и управление процессом их выполнения, трансляция и выполнение программ, подготовленных на алгоритмических языках.

Рис.5.5. Классификация программного обеспечения АРМ

Специальное программное обеспечение АРМ обычно состоит из уникальных программ и функциональных пакетов прикладных программ и определяет вид, содержание и конкретную специализацию АРМ. Специальное программное обеспечение создается на основе инструментальных программных средств диалоговых систем, ориентированных на решение конкретного класса задач со схожими функционально-технологическими особенностями обработки информации. Основными приложениями пакетов прикладных программ, входящих в состав специального программного обеспечения АРМ, являются обработка текстов, табличная обработка данных, управление базами данных, машинная и деловая графика, организация человеко-машинного диалога, поддержка коммуникаций и работа в сетях.

Эффективными в АРМ являются многофункциональные интегрированные пакеты, реализующие несколько функций переработки информации, например, табличную, графическую, управление базами данных, текстовую обработку в рамках одной программной среды.
Классификация программного обеспечения АРМ представлена на рис.5. 5.

5. Лингвистическое обеспечение АРМ включает языки общения с пользователем, языки запросов, информационно-поисковые языки, языки-посредники в сетях. Языковые средства АРМ необходимы для однозначного смыслового соответствия действий пользователя и аппаратной части ПК.

Основу языков лингвистического обеспечения АРМ составляют заранее определяемые термины, а также описания способов, с помощью которых могут устанавливаться новые термины, заменяться или дополняться существующие. Возможности языка во многом определяют также списки правил, на основе которых пользователь может строить формальные конструкции, соответствующие реализации информационной потребности. Например, в одних АРМ данные и конструкции представляются в виде таблиц, в других — в виде операторов специального вида.

6. Технологическое обеспечение АРМ представляет собой некоторую четко установленную совокупность проектных решений, определяющих последовательность операций, процедур, этапов в соответствующей сфере деятельности пользователя.

Технологическое обеспечение АРМ должно предусматривать выполнение следующих операций:

- ввод информации с документов при помощи клавиатуры (с визуальным контролем по экрану дисплея);

- ввод данных в ПЭВМ с магнитных носителей с других АРМ;

- прием данных в виде сообщений по каналам связи с других АРМ в условиях функционирования локальных вычислительных сетей;

- редактирование данных и манипулирование ими;

- вывод на экран, печать, магнитный носитель результатной информации, а также различных справочных и инструктивных сообщений пользователю;

- формирование и передача данных на другие АРМ в виде файлов на магнитных носителях или по каналам связи в вычислительных сетях;

- получение оперативных справок по запросам.

7.Организационное обеспечение включает комплекс документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании ПЭВМ или терминала на их рабочем месте. При этом возникает необходимость:

- определить функции и задачи каждого специалиста;

- регламентировать взаимодействие работников;

- обеспечить персонал инструктивными материалами на всех технологических операциях автоматизированной обработки информации.

8. Методическое обеспечение АРМ состоит из методических указаний, рекомендаций и положений по внедрению, эксплуатации и оценке эффективности их функционирования. Оно включает в себя также организованную машинным способом справочную информацию об АРМ в целом и отдельных его функциях, средства обучения работе на АРМ, демонстрационные и рекламные примеры.

9. Эргономическое обеспечение АРМ представляет собой комплекс мероприятий, выполнение которых должно создавать максимально комфортные условия для использования АРМ специалистами, быстрейшего освоения технологии и качественной работы на АРМ. Комфортные условия предполагают выбор специальной мебели для размещения технической базы АРМ, организацию картотек для хранения документации и магнитных носителей.

10. Правовое обеспечение АРМ включает систему нормативно-правовых документов, которые должны четко определять права и обязанности специалистов в условиях функционирования АРМ, а также комплекс документов, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правила ревизии данных, обеспечение юридической подлинности совершаемых на АРМ операций и т.д.

6 - 7. ПОНЯТИЕ ЛОКАЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных.

Организация ЛВС позволяет решать следующие задачи:

• обмен информацией между абонентами сети, что позволяет сократить бумажный документооборот и перейти к электронному документообороту.

• обеспечение распределенной обработки данных, связанное с объединением АРМ всех специалистов данной организации в сеть. Несмотря на существенные различия в характере и объеме расчетов, проводимых на АРМ специалистами различного профиля, используемая при этом информация в рамках одной организации находится в единой базе данных, поэтому объединение таких АРМ в сеть является целесообразным и эффективным решением.

• поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителям и управленческому персоналу организации достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений.

• организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных.

• коллективное использование ресурсов, таких, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний.

При этом эффективность функционирования локальной вычислительной сети характеризуется:

Производительностью	Производительность ЛВС оценивается: • временем реакции на запросы клиентов ЛВС; • пропускной способностью, равной количеству данных, передаваемых за единицу времени; • задержкой передачи пакета данных устройствами сети
Надежностью	Для оценки надежности ЛВС вводятся такие характеристики, как коэффициент готовности и устойчивости к отказам, т. е. способность работать при отказе части устройств. Сюда же относят и безопасность, т. е. способность ЛВС защищать данные от несанкционированного доступа к ним
Расширяемостью	Расширяемость характеризует возможность добавления новых элементов и узлов в ЛВС
Управляемостью	Управляемость - это возможность контролировать состояние узлов ЛВС, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, анализировать и планировать работу ЛВС
Совместимостью	Совместимость - это возможность компоновки ЛВС на основе разнородных

ЛВС включает следующие основные компоненты, представленные на рис.6.2.

1. Рабочая станция — это персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к сетевым ресурсам. Рабочая станция функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме и обеспечивает пользователя всем необходимым инструментарием для решения прикладных задач.

2. Сервер — это компьютер, выполняющий функции управления сетевыми ресурсами общего доступа: осуществляет хранение данных, управляет базами данных, выполняет удаленную обработку заданий, обеспечивает печать заданий и др.

Выделяют следующие виды серверов, представленных в таблице 6.2.

Вид сервера	Назначение
Универсальный сервер	Предназначен для выполнения несложного набора различных задач обработки данных в локальной сети
Сервер базы данных	Выполняет обработку запросов, направляемых базе данных
Прокси-сервер (Proxy-сервер)	Обеспечивает подключение рабочих станций локальной сети к глобальной сети Internet
Wеb-сервер	Предназначен для работы с web-ресурсами глобальной сети Internet
Файловый сервер	Обеспечивает функционирование распределенных ресурсов, включая файлы и программное обеспечение
Сервер приложений	Предназначен для выполнения прикладных процессов. С одной стороны, взаимодействует с клиентами, получая задания, а с другой стороны, работает с базами данных, подбирая данные, необходимые для обработки
Сервер удаленного доступа	Обеспечивает сотрудникам, работающим дома торговым агентам, служащим филиалов, лицам, находящимся в командировках, возможность работы с данными сети
Телефонный сервер	Предназначен для организации в локальной сети службы телефонии. Этот сервер выполняет функции речевой почты, автоматического распределения вызовов, учет стоимости телефонных разговоров, интерфейса с внешней телефонной сетью. Наряду с телефонией сервер может также передавать изображения и сообщения факсимильной связи
Почтовый сервер	Предоставляет сервис в ответ на запросы, присланные по электронной почте
Терминальный сервер	Объединяет группу терминалов и упрощает переключения при их перемещении
Коммуникационный сервер	Выполняет функции терминального сервера, но при этом также осуществляет и маршрутизацию данных
Видео-сервер	Снабжает пользователей видеоматериалами, обучающими программами, видеоиграми, обеспечивает электронный маркетинг. Имеет высокую производительность и большую память
Факс-сервер	Обеспечивает передачу и прием сообщений в стандартах факсимильной связи
Сервер защиты данных	Содержит широкий набор средств обеспечения безопасности данных и, в первую очередь, идентификации паролей

3. Сетевой адаптер (сетевая карта) относится к периферийным устройствам персонального компьютера, непосредственно взаимодействующим со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.

Сетевые адаптеры выполняют семь основных операций при приеме или передаче сообщений, представленных в табл. 6.3.

4. Повторители и концентраторы. Основная функция повторителя (repeater), как это следует из его названия, — повторение сигналов, поступающих на его порт. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором (concentrator) или хабом (hub), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. Практически во всех современных сетевых стандартах концентратор является необходимым элементом сети, соединяющим отдельные компьютеры в сеть.

Концентратор может выполнять следующие дополнительные функции:

• объединение сегментов сети с различными физическими средами в единый логический сегмент;

• автосегментация портов — автоматическое отключение порта при его некорректном поведении (повреждение кабеля, интенсивная генерация пакетов ошибочной длины и т.п.);

• поддержка между концентраторами резервных связей, которые используются при отказе основных;

• защита передаваемых по сети данных от несанкционированного доступа (например, путем искажения поля данных в кадрах, повторяемых на портах, не содержащих компьютера с адресом назначения) и др.

Основные операции, выполняемые сетевыми адаптерами Таблица 6.3

Наименование операции	Характеристика операции
Прием и передача данных	Данные передаются из ОЗУ ПК в адаптер или из адаптера в память ПК через программируемый канал ввода/вывода, канал прямого доступа или разделяемую память
Буферизация	Для согласования скорости обработки различными компонентами ЛВС используются буфера. Буфер позволяет адаптеру осуществлять доступ ко всему пакету данных
Формирование пакета данных	Сетевой адаптер делит данные на блоки в режиме передачи и оформляет в виде кадра определенного формата или соединяет их в режиме приема данных. Кадр включает несколько служебных полей, среди которых имеется адрес компьютера назначения и контрольная сумма кадра, по которой сетевой адаптер станции назначения делает вывод о корректности доставленной по сети информации
Доступ к каналу связи	Сетевой адаптер использует набор правил, обеспечивающих доступ к среде передачи и позволяющих выявить конфликтные ситуации и контроль состояния сети
Идентификация адреса	Сетевой адаптер идентифицирует свой адрес в принимаемом пакете. Физический адрес адаптера может определяться установкой переключателей, храниться в специальном регистре или ПЗУ адаптера
Кодирование и декодирование данных	Сетевой адаптер формирует электрические сигналы, используемые для представления данных в процессе передачи их по каналам связи
Передача и прием импульсов	В режиме передачи сетевой адаптер передает закодированные электрические импульсы данных в канал связи, а при приеме направляет импульсы на декодирование

5. Мосты и коммутаторы делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путём объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста или коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост или коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат.

Основное отличие мостов и коммутаторов состоит в том, что мост обрабатывает кадры последовательно (один за другим), а коммутатор — параллельно (одновременно между всеми парами своих портов).

Мост (bridge) – ретрансляционная система, соединяющая каналы передачи данных.

Коммутатор (switching hub) — это многопортовый и многопроцессорный мост, обрабатывающий кадры со скоростью, значительно превышающей скорость работы моста.

Маршрутизатор (router) - ретрансляционная система соединяющая две коммуникационные сети либо их части.

Шлюз (gateway) — ретрансляционная система, обеспечивающая взаимодействиеинформационных сетей.

Каналы связи — это физическая среда для передачи информации между рабочими станциями или узлами сети.

6. Маршрутизаторы обмениваются - информацией об изменениях структуры сетей, трафике и их состоянии. Благодаря этому выбирается оптимальный маршрут следования блока данных в разных сетях от абонентской системы отправителя к системе-получателю. Маршрутизаторы обеспечивают также соединение административно независимых коммуникационных сетей.

7. Шлюз является наиболее сложной - ретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семи уровней модели открытых систем. Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представительском и прикладном) и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей. Необходимость в сетевых шлюзах возникает при объединении двух систем, имеющих различную архитектуру, т.к. в этом случае требуется полностью переводить весь поток данных, проходящих между двумя системами.

В качестве шлюза обычно используется выделенный компьютер, на котором запушено программное обеспечение шлюза и производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети.

8. Каналы связи позволяют быстро надежно передавать информацию между различными устройствами локальной вычислительной сети.

Выделяют следующие виды каналов связи, представленные на рис.6.3.