По режиму работыИС делятся на пакетные, диалоговые и смешанные

К концу 80-х гг. концепция использования ИС вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. ИС этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.

Рассмотрим основные черты совр еменного поколения ИС.

Техническая платформа - мощные ЭВМ четвертого поколения, использование разных платформ в одной ИС (большие ЭВМ, мощные стационарные ПК, мобильные ПК). Наиболее характерно широкое применение вычислительных сетей - от локальных до глобальных.

Информационное обеспечение: ведутся интенсивные разработки с целью повышения интеллектуальности банка данных в следующих направлениях:

· новые модели знаний, учитывающие не только структуру информации, но и активный характер знаний,

· средства оперативного анализа информации (OLAP) и средства поддержки принятия решений (DSS),

· новые формы представления информации, более естественные для человека (мультимедиа, полнотекстовые БД, гипертекстовые БД, средства восприятия и синтеза речи).

В программном обеспечении существенно новым является появление и развитие открытой компонентной архитектуры ИС.

Компонент - это программа, выполняющая какой-либо осмысленный с точки зрения конечного пользователя набор функций и имеющая открытый интерфейс.

Программное обеспечение ИС собирается из готовых компонентов, как мозаика из фрагментов. С другой стороны, компонент может функционировать на разных типах ЭВМ и связь между компонентами устанавливается не на этапе компиляции, а в реальном масштабе времени. Такой принцип построения позволяет использовать огромный накопленный опыт программистов, ускорять разработку ИС, создавать распределенные ИС.

Архитектура ИС стала более разнообразной в связи с многоплатформенностью.

Благодаря такому построению стали снижаться требования к клиентским машинам и общая стоимость системы, с одновременным повышением эффективности и производительности.

ИС стали создаваться с расчетом на длительную или постоянную модернизацию, причем система в каждый период своей жизни приносит пользу и способна развиваться дальше.

Классификация информационных систем

Информационные системы могут быть классифицированы по множеству признаков в зависимости от потребностей их изучения. Например, все информационные системы условно можно разделить по принадлежности на две группы: системы имеющие самостоятельное целевое назначение и область применения (бухгалтерская ИС, банковская ИС и т.д.), и системы, входящие в состав любой автоматизированной системы управления, где они являются важнейшими компонентами (системы автоматизированного проектирования, автоматические системы научного исследования и т.д.)

Задачи второй группы ИС - это обеспечение конечного пользователя входной и результатной информацией в привычном для пользователя виде, обеспечение возможности решения задач планирования, управления, проектирования, подготовки производственных и научных исследований вне зависимости от сложности и наличия математических моделей этих задач в режиме диалога с ЭВМ.

В литературе приводятся различные классификации ИС в зависимости от сложности, назначения, способа обработки информации и т.д. Наиболее часто встречаемой является классификация информационные системы по функциям, по характеру обрабатываемых данных, по признаку структурированности задач, по режиму работыИС, по концепции построения ИС.

По функциям различают четыре вида ИС:

1. системы обработки данных (СОД);

2. информационно - поисковые системы (ИПС);

3. информационно-решающие системы (ИРС);

4. автоматизированные системы управления (АСУ).

Системы обработки данных предназначены для решения задач которые наряду с функциями ввода, вывода, выборки, коррекции информации выполняют математические расчеты без применения методов оптимизации, таких как расчет заработной платы, статистической отчетности и т.д.

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиа кассах продажи билетов.

ИПС позволяют найти требуемый документ или факт во множестве документов. Схема ИПС показана на рис. 2.

Рис.2. Схема ИПС

Поисковый образ документа (ПОД) получается в результате процесса индексирования, которое выполняется квалифицированными специалистами и состоит из двух этапов: выявление смысла документа и описание смысла на специальном информационно-поисковом языке (ИПЯ).

Запрос к ИПС описывается также на этом языке. Поиск документа состоит в сравнении множества хранящихся в системе ПОД и текущего ПОЗ, в результате чего пользователю выдается требуемый документ или отказ. Различают два режима работы ИПС: текущее информирование пользователей о новых поступлениях и ретроспективный поиск по разовым запросам.

К ИПС можно отнести и обширный класс информационно-справочных системы (ИСС), основанных на использовании гипермедиа-структур, представляющих собой совокупность логически связанных текстовых, графических, аудио- и видеоматериалов. В настоящее время эти системы нашли широкое применение в Internet (Intranet) при организации доступа к базам данных на WWW, FTP-серверах.

Самостоятельный подкласс информационно-справочных систем составляют ГИС - географические информационные (геоинформационные) системы.

Геоинформационная система - это автоматизированная информационная система, предназначенная для обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация.

ГИС является расширением концепции баз данных, дополняя их наглядностью представления и возможностью решения задач пространственного анализа.

Сейчас это один из наиболее бурно растущих сегментов рынка высоких компьютерных технологий, на котором работает большое количество крупных фирм, среди которых Intergraph, ESRI, Autodesk, CalComp и другие.

В настоящее время области применения ГИС крайне разнообразны: землеустройство, контроль ресурсов, экология, муниципальное управление, транспорт, экономика, социальные задачи и многое другое.

В геоинформационных системах информация привязана к карте или плану местности. Для одной географической области могут быть представлены несколько картографических слоев с разными объектами и соответственно разной информацией по этим объектам, например городские коммуникации, транспортные связи, лесные массивы, водоемы и т.п. Слои могут накладываться, образуя карту, ориентированную на решение конкретных задач.

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: управляющие и советующие.

Управляющие информационные системы вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерен тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета.

Советующие информационные системы вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных.

Автоматизированные системы управления отличается от системы обработки данных тем, что сама выполняет управленческие функции по отношению к объекту. В АСУ включаются прикладные программы для принятия и оптимизации управленческих решений. Примером АСУ является система для оптимального управления запасами материалов на складе.

По характеру обрабатываемых данных выделяют информационно-справочные системы (ИСС) и системы обработки данных (СОД). ИСС выполняют поиск информации без ее обработки, а СОД осуществляют как поиск, так и обработку информации.

По признаку структурированности задач различают три класса задач, для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (не формализуемые) и частично структурированные.

При создании информационных систем неизбежно возникают проблемы, связанные с формальным - математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач. От степени формализации во многом зависят эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации. Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.

Структурированная (формализуемая) задача - задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т. е. сведение роли человека к нулю. Примеромструктурированной задачи является, расчет экономических показателей предприятия, начисление заработной платы, составление отчетов и т.д.

Неструктурированная (неформализуемая) задача — задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи. Решение неструктурированныхзадач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников. Примером подобной задачи можно считать оптимизацию работы подразделения фирмы, в которой сотрудники из-за различий в поведении, культуре, моральных ценностях и целях не могут работать как одна команда.

Использование ИС для решения неструктурированныхзадач минимально и сводится лишь для информационного обеспечения.

В практике работы любой организации существует сравнительно немного полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большинстве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично (плохо) структурированными. Например задача строительства нового завода. Известна лишь часть элементов этой задачи (стоимость земли, работ, налоги), а другая часть элементов (политическая ситуация в стране, риск природных катаклизмов, отношение в регионе к строительству нового завода) не может быть измерена.

Решение частично структурированных задач требует использование автоматизированной информационной системы. Получаемая в ней информация анализируется человеком, который и играет определяющую роль.

Информационные системы используемые для решения неструктурированных и частично структурированных задач подразделяются на два вида: ИС ориентированные на обработку данных и создание различных отчетов и ИС позволяющие разрабатывать альтернативные решения проблемных ситуаций..

ИС основывающие на обработку данных и создании отчетов, обеспечивают информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют ему доступ к информации хранящейся в виде баз данных, банков данных, информационных хранилищ и т.д., и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в таких информационных системах позволяют выполнять следующие операции:

- составление комбинаций данных, получаемых из различных источников;

- быстрое добавление или исключение того или иного источника данных и автоматическое переключение источников при поиске данных;

- управление данными с использованием возможностей систем управления базами данных;

- логическую независимость данных этого типа от других баз данных, входящих в подсистему информационного обеспечения;

- автоматическое отслеживание потока информации для наполнения баз данных.

ИС разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными или экспертными.

Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.

Основными функциями модельной информационной системы являются:

- возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа "как сделать, чтобы?", "что будет, если?", анализ чувствительности и др.;

- достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;

- оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;

- возможность графического отображения динамики модели;

- возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.

Экспертная система - это вычислительная система, построенная на основе формализованных эмпирических знаниях высококвалифицированных специалистов о некоторой конкретной проблемной области и которая в пределах этой области способна принимать экспертные решения. В рамках экспертных систем к настоящему моменту есть достижения в таких областях, как медицинская диагностика, геологическая разведка, экономический анализ.

Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернативных решений за счет создания систем, связанных с обработкой знаний хранящихся в базах знаний.

Пакетные ИС работают в пакетном режиме: вначале данные накапливаются и формируется пакет данных, а затем пакет последовательно обрабатывается рядом программ. Недостаток этого режима - низкая оперативность принятия решений и обособленность пользователя от системы.

Задачи, решаемые в пакетном режиме, характеризуются следующими свойствами:

· алгоритм решения задачи формализован, процесс ее решения не требует вмешательства человека;

· имеется большой объем входных и выходных данных, значительная часть которых хранится на магнитных дисках;

· расчет выполняется для большинства записей входных файлов;

· большое время решения задачи обусловлено большими объемами данных;

· регламентность, т.е. задачи решаются с заданной периодичностью.

Диалоговый режим не является альтернативой пакетному режиму, а его развитием. Если применение пакетного режима позволяет уменьшить вмешательство пользователя в процесс решения задачи, то диалоговый режим предполагает отсутствие жестко закрепленной последовательности операций обработки данных.

Диалоговые ИС работают в режиме обмена сообщениями между пользователями и системой (например, система продажи авиабилетов). Этот режим особенно удобен, когда пользователь может выбирать перспективные варианты из числа предлагаемых системой.

Технология диалогового режима на практике способствует наилучшему сочетанию возможностей пользователя и ЭВМ в процессе решения экономических задач.

Для диалогового режима характерны три показателя:

1. "дружественность"- простота освоения и ведения экранного диалога (режим подсказок, прощение ошибок в манипуляциях и т.д.);

2. "гибкость"- показатель гибкости определяет диапазон различных процедур при работе пользователя с терминалом;

3. "продуктивность"- данный показатель характеризует время от момента обращения пользователя до выдачи на экран необходимой информации.

Смешанные ИС объединяют пакетный и диалоговый режим обработки данных.

По способу распределения вычислительных ресурсов ИС делятся на локальные и распределенные.Локальные ИС используют одну ЭВМ, а в распределенных ИС взаимодействуют несколько ЭВМ, связанных сетью. Отдельные узлы сети обычно территориально удалены друг от друга, решают разные задачи, но используют общую информационную базу.

По концепции построения ИС делятся на файловые системы, автоматизированные банки данных (АБД), интеллектуальные банки данных (банки знаний) и хранилища данных.

Информационное обеспечение ИС первого типа построено в виде файловых систем. В современных ЭВМ операционная система (ОС) берет на себя распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным. Программное обеспечение ИС напрямую использует функции ОС для работы с файлами. Файловые системы обычно обеспечивают хранение слабо структурированной информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. В таких системах сложно решить проблемы согласования данных в разных файлах, коллективного доступа к данным, модификации структуры данных.

Банком данных называют систему специальным образом организованных баз данных, программных, технических, языковых и организационно - методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных (рис. 3).

Рис.3. Структура банка данных

В отличие от файловых систем, структура базы данных меньше зависит от прикладных программ, а все функции по работе с БД сосредоточены в специальном компоненте - системе управления базами данных (СУБД), которая играет центральную роль в функционировании банка данных, так как обеспечивает связь прикладных программ и пользователей с данными. Сведения о структуре БД сосредоточены в словаре-справочнике (репозитории)

АБД, этот вид информации называется метаинформацией. В состав метаинформации входит семантическая информация, физические характеристики данных и информация об их использовании. С помощью словарей данных автоматизируется процесс использования метаинформации в ИС.

Интеллектуальный банк данных (ИБД) - это способ построения ИС, при котором информация о предметной области условно делится между двумя базами: базой данных и базой знаний (рис.4).

База данных содержит сведения о количественных и качественных характеристиках конкретных объектов. База знанийсодержит сведения о закономерностях, позволяющие выводить новые факты из имеющихся в БД; метаинформацию; сведения о структуре предметной области; сведения, обеспечивающие понимание запроса и синтез ответа.

Рис. 4 Структура банка знаний.

Диалоговый процессор предназначен для понимания смысла запроса и его перевода в термины знаний, заложенных в БЗ. Планировщик преобразует полученный запрос в рабочую программу, составляя ее из модулей, имеющихся в БЗ. Подсистема пополнения знаний позволяет ИС обучаться.

Если в традиционном банке данных знания о предметной области заложены программистом в каждую прикладную программу, а также в структуру БД, то в интеллектуальном банке данных они хранятся в базе знаний и отделены от прикладных программ. В отличие от данных, знания активны: на их основе формируются цели и выбираются способы их достижения. Например, ИБД в системе складского учета может автоматически реагировать на такое событие, как уменьшение количества деталей на складе до критической нормы, при этом ИБД без участия пользователя генерирует документы для заказа этих деталей и отправляет их по электронной почте поставщику.

Другое характерное отличие знаний от данных - связность, причем знания отражают как структурные взаимосвязи между объектами предметной области, так и вызванные конкретными бизнес - процессами, например такие связи, как “происходит одновременно”, “следует из...”, "если - то" и др.

Наконец, существенную роль в ИБД играет форма представления информации для пользователя: она должна быть как можно ближе к естественным для человека способам обмена данными (профессиональный естественный язык, речевой ввод / вывод, графическая форма).

В настоящее время в корпоративных базах данных накоплены гигантские объемы информации, однако она недостаточно эффективно используется в процессе управления бизнесом, поэтому бурно развивается новая форма построения ИС - склады (хранилища) данных.

Хранилище данных представляет собой АБД, в котором база данных разделена на два компонента: оперативная БД хранит текущую информацию, квазипостоянная БД содержит исторические данные (рис. 5), например, в оперативной БД могут содержаться данные о продажах за текущий год, а в квазипостоянной БД хранятся систематизированные годовые отчеты и балансы за все время существования предприятия. Подсистема оперативного анализа данных позволяет эффективно и быстро анализировать текущую информацию. Подсистема принятия решений пользуется обобщенной и исторической информацией, применяет методы логического вывода. Для общения с пользователем служит универсальный интерфейс.

Рис.5 Структура хранилища данных.

Выбор того или иного класса ИС зависит от ее назначения, конкретных условий применения и различных критериев.

Дата добавления: 2014-12-27