Стадии и этапы создания ИС и ИТ

СИСТЕМЫ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА

Система искусственного интеллекта (СИИ) — это програм­мная система, имитирующая на компьютере процесс мышления. Перед ее созданием структурируется совокупность знаний:

1) изучается процесс мышления человека, решающего определен­ные задачи или принимающего решения в конкретной профессиональ­ной области;

2) выделяются основные шаги этого процесса;

3) разрабатываются программные средства, воспроизводящие изу­ченный процесс на компьютере. Методы искусственного интеллекта основаны на структуризации систем принятия решений.

В СИИ знания структурированы и организованы таким образом, что они отделены от знаний других предметных областей и от общих знаний. К общим знаниям относят, например, правила написания про­граммы и команд, правила выполнения команд программы.

Искусственный интеллект, как научная дисциплина, состоит из нескольких крупных течений. Одно из них – экспертные системы.

Экспертные системы это направление исследований в области искусственного интеллекта по созданию вычислительных систем, умеющих принимать решения, схожие с решениями экспертов в заданной предметной области.

Как правило, экспертные системы создаются для решения практических задач в некоторых узкоспециализированных областях, где большую роль играют знания экспертов.

Экспертные системы имеют одно большое отличие от других систем искусственного интеллекта: они не предназначены для решения каких-то универсальных задач. Экспертные системы предназначены для качественного решения задач в определенной разработчиками области, в редких случаях – областях.

Экспертное знание – это сочетание теоретического понимания проблемы и практических навыков ее решения, эффективность которых доказана в результате практической деятельности экспертов в данной области. Фундаментом экспертной системы любого типа является база знаний, которая составляется на основе экспертных знаний специалистов. Правильно выбранный эксперт и удачная формализация его знаний позволяет наделить экспертную систему уникальными и ценными знаниями.

На сегодняшний день создано уже большое количество экспертных систем. С помощью них решается широкий круг задач, но исключительно в узкоспециализированных предметных областях. Как правило, эти области хорошо изучены и располагают более менее четкими стратегиями принятия решений.

Проектирования ИС может обусловливаться разработкой как новой, так и модернизацией существующей информационной системы. Информационные системы, в том числе интегрированные ИС, каковыми являются ТИС, это сложные компьютерные системы. Проектирование ИС является трудоемким процессом и предполагает поэтапную разработку системы. Поэтому создается ИС не сразу, а этапами, стадиями, очередями. Это позволяет упорядочить процесс проектирование, сокращает сроки и стоимость создания систем. Под стадией понимается часть совокупности работ по созданию системы, выполняемых в той или иной последовательности. Под этапом понимается одна из составных работ в процессе выполнения стадии. Под очередью понимается определенная часть работ по созданию или всей ИС, или ее части после выполнения всех необходимых стадий.

Жизненным циклом ИС называется совокупность стадий и этапов, которые проходит в своем развитии система от момента принятия решения о создании до момента прекращения ее функционирования. Жизненный цикл разработки ИС сводится к выполнению следующих основных стадий:

1. предпроектная стадия, включает анализ существующей системы управления, определение требований к создаваемой ИС, технико-экономическое обоснование (ТЭО) и разработку технического задания (ТЗ) на ИС;

2. техническое или логическое проектирование, в результате которого формируется функциональная структура и состав обеспечивающих подсистем, проводится разработка технического проекта ТП на систему;

3. рабочее или физическое проектирование, в результате которого производится разработка и отладка программ, должностных и рабочих инструкций, генерация БД, оформление рабочего проекта (РП);

4. опытная эксплуатация системы, при которой производится комплексная отладка программного, технического, информационного и др. обеспечения, обучение персонала, оформление акта приемо-сдаточных испытаний ИС;

5. промышленная эксплуатация ИС, при которой производится анализ функционирования системы, сбор информации о функционировании ИС, исправление недоработок и ошибок, оформление требований к расширению, модернизации системы. Далее процесс создания ИС может повториться.

В предпроектной стадии основными этапами являются системный анализ, технико - экономическое обоснование и этап разработки технического задания на систему.

Основными целями с истемного анализа являются определение всех недостатков существующей системы управления, выбор направления и определение экономической обоснованности проектирования ИС. Системный анализ начинается с анализа функционирования существующей системы управления в соответствии с теми целями и требованиями, которые предъявляются к ней. В результате этого этапа выявляются недостатки существующей системы управления, определяется потребность и ставится задача автоматизации, как отдельных функций управления, так и всей системы в целом, формируются требования пользователя к ИС.

Технико- экономическое обоснование (ТЭО) включает работы, которые подтверждают производственную и экономическую целесообразность создания ИС. На этом этапе определяются возможности использования типовых проектных решений (ТПР) при проектировании ИС. Основными материалами по ТЭО являются: характеристика существующей системы управления, которая включает технико-экономические показатели деятельности объекта автоматизации; состав выполняемых функций, задач различными подразделениями; используемые методы планирования, контроля, регулирования, учета и др. В ТЭО намечается состав автоматизируемых подсистем и задач, производится оценка экономической эффективности, определяются возможные источники финансирования системы. ТЭО является основой для разработки технического задания.

Техническое задание (ТЗ) - это один из основных этапов процесса создания ИС. В техническом задании разрабатывается облик будущей ИС. ТЗ - это документ, определяющий цели, требования и основные исходные данные, необходимые для разработки системы. Содержание ТЗ включает: документы, на основании которых создается ИС; цель и назначение системы; функциональную структуру, режимы функционирования; состав задач по каждой подсистеме; системную структуру, включая общие положения по программному, техническому, информационному и др. обеспечению; организацию работ и исполнителей; этапы разработки и внедрения, методы проектирования системы; расчет затрат на создание и экономическую эффективность системы; источники финансирования. Таким образом, суть ТЗ заключается в выборе и утверждении основных технических, программных, информационных, организационных и др. решений при создании ИС.

Структура ИС, в соответствии с ГОСТ 34.602-89, должна содержит следующие разделы:

- общие сведения;

-назначение и цели создания (развития) системы;

-характеристика объектов автоматизации;

-требования к системе;

- состав и содержание работ по созданию системы;

- порядок контроля и приемки системы;

-требования к составу и содержанию работ по подготовке объекта автоматизации к вводу системы в действие;

-требования к документированию;

-источники разработки.

ТЗ обычно разрабатывается организацией заказчика. После согласования с проектировщиками, разработчиками системы и соисполнителями ТЗ утверждается организацией заказчика. ТЗ является документом, которым разработчики должны руководствоваться на всех последующих стадиях и этапах создания системы.

Стадия технического проектирования предусматривает разработку общей структура системы с выделением подсистем, общих принципов функционирования ИС, ее взаимодействия с другими системами управления.

Технический проект (ТП) системы –это утвержденная техническая документация, содержащая общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач, экономическую эффективность системы, перечень мероприятий по подготовке объекта к внедрению. ТП включает описание функциональных подсистем, схему их связей, документов и сообщений образующих эти связи. ТП содержит комплекс экономико-математических моделей и алгоритмов. По каждой экономической задаче, входящей в ТП, приводится: описание ее экономико-организационной сущности; экономико-математическая модель; алгоритм решения; массивы исходных данных и результатов решения; контрольный (тестовый) пример и технология обработки информации.

В ТП формируются принципиальные положения по системной структуре, по всем обеспечивающим подсистемам, проектируется структура комплекса технических средств, разрабатывается и описывается информационная база, система классификации и кодирования, программное обеспечение и др.

Решения по информационному обеспечению включают классификацию информации, требования к организации АБД, информационному сопряжению с системами высшего и низшего уровня, методы организации массивов информации, схему информационных связей в системе, состав и объемно-временные характеристики перерабатываемой информации. Решения по техническому обеспечению включают требования к КТС, обоснование схемы технологического процесса обработки данных, расчет загрузки, выбор типа и расчет количества технических средств. Решения по программному обеспечению включают требования к ПО, выбору версии ОС, ППП и др. Описание организационной структуры управления приводится с обоснованием звеньев организационной структуры, их численности, функций и взаимодействия при функционировании ИС. Приводится график разработки и опытного внедрения системы.

Экономическая эффективность ИС включает расчет затрат на создание и эксплуатацию системы, годовую экономию (прирост прибыли), срок окупаемости, рентабельность и др.

ТП согласовывается с заинтересованными организациями и утверждается заказчиком.

Рабочий проект (РП) включает уточненный по отношению к ТП состав документации по структурно-алгоритмической части, по техническому, информационному, организационному и другому обеспечению ИС, а также эксплуатационную документацию - листинги программ с комментариями, а также технологические и должностные инструкции. Разработка ПО в процессе создания ИС регламентируется комплексом стандартов «Единая система программной документации (ЕСПД)». Кроме разработки программ, должностных и технологических инструкций для пользователей, рабочее проектирование включает создание информационного обеспечения, включая генерацию баз данных. РП не утверждается. При наличии типовых проектных решений для аналогичных объектов оба этих этапа объединяются и осуществляется разработка техно- рабочего проекта (ТРП). Если стадия разработки проекта выполняется в один этап, то составляется техно - рабочий проект (ТРП), основным принципом разработки которого является максимальное использование типовых методов проектирования ИС. По составу ТПР представляет совокупность материалов технического и рабочего проектов и утверждается как технический проект.

Стадия опытной эксплуатации (ОЭ) представляет собой процесс ввода действующей системы управления в автоматизированный режим работы и поэтому осуществляется в первую очередь силами заказчика при участии проектировщика (разработчика) ИС. Внедрение разработанного проекта разделяется на опытное и промышленное. На первой стадии внедрения ИС осуществляется опытная эксплуатация системы (ОЭ), после проведения которой, осуществляется приемка ИС в промышленную эксплуатацию (ПЭ). Стадия ОЭ подразумевает проверку работоспособности элементов, подсистем, всей проектируемой системы и устранение ошибок. Сдача системы в ПЭ заключается в организации проверки проекта на предмет соответствия его требованиям, сформулированным в ТЗ. Приемка проводится специальной приемочной комиссией, назначаемой совместно организациями заказчика и проектировщика. Комиссия работает по специальной программе проведения приемо-сдаточных испытаний, отражающей основные требования ТЗ и указывающей, как проводить испытания и приемку работ по программному, информационному, техническому обеспечению и др. Финалом работы комиссии является составление акта приемки ИС в ПЭ. Дата подписания акта считается датой ввода ИС в эксплуатацию.

На стадии ПЭ силами заказчика и проектировщика системы (например, в порядке авторского надзора) могут проводиться работы по анализу функционирования ИС. Анализ функционирования ИС особенно характерен для оригинальных (впервые создаваемых) систем. Работы по анализу функционирования ИС проводятся после некоторого периода ПЭ системы и в них представлен анализ функционирования КТС, программного обеспечения, АБД, задач, подсистем, действий персонала и пр.

Дата добавления: 2014-01-07