Информатика - Занятие №2
.pdf1 / 17
ЗАНЯТИЕ II
ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА И АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ИНФОР-
МАЦИОННАЯ СИСТЕМА, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
1.Понятие «система», особенности системы.
2.Автоматизированная информационная система(АИС). Предметная область АИС, классификация АИС, категории пользователей АИС.
3.Информационные технологии: классификация и тенденции развития.
4.Понятие и схема алгоритма.
1.
Система (от греческого слова, означающего целое, составленное из ча-
стей): множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с дру-
гом, которое образует определённую целостность, единство.
Понятие «система» появилось в рамках общей теории систем исвязано с развитием системного подхода в современной науке и технике. К настоя-
щему времени разработаны различные варианты, ориентированные на раз-
ные проблемные и объектные области. Первой из них была общая теория систем, сформулированная в середине 1940-х гг. Л. фон Берталанфи на осно-
ве организмического подхода к решению проблемы соотношения части и целого, явившейся обобщением, прежде всего биологических, зоологиче-
ских и частично экосистем.
Винер развил кибернетический подход, исследуя общность процессов регулирования и информационного обмена и у животных, у машин. Он считал, что автоматы взаимодействуют, как и организмы, с окружающей сре-
дой, т.е. могут принимать и запоминать внешние образы, имея датчики и эк-
вивалент нервной системы, и даже корректировать свою деятельность, а по-
тому могут быть объединены в одну общую теорию — кибернетику. Согласно этой теории, механизм обратной связи является основой целенаправленного
2 / 17
поведения, как созданной человеком машины, так и живого организма и со-
циальной системы.
Предметом исследования кибернетики являются системы управления,
сфера же системных исследований распространяется на любые системы; ки-
бернетика рассматривает информационные аспекты систем, а системный подход — любые их аспекты и срезы.
Перенесение кибернетических принципов на мир неживой природы, а
затем и общество, привело к развитию подхода к исследованию любых си-
стем как самоорганизующихся, что, в свою очередь, породило новый, синер-
гетический подход, в том числе и в информатике.
2.
Информационная система (ИС): совокупность устройств, обеспечива-
ющих полное выполнение информационного процесса.
Обеспечение воспроизведения информации— обязательный и необ-
ходимый атрибут любой информационной системы.
2.1 Программно-аппаратная платформа информационной технологии состоит из взаимосвязанной совокупности следующих основных элементов:
а) комплекса технических средств (КТС), на базе которого проектируют-
ся ИС;
б) базового программного обеспечения интегрирующего КТС в про-
граммно-технический комплекс, конфигурирующее системы и реализующее другие универсальные функции ИС;
в) средства автоматизации проектирования, верификации и валидации
ИС;
г) комплекта документации, регламентирующего процесс разработки ИС на базе данной платформы.
Комплекс технических средств(техническая платформа) задаёт тип оборудования, на котором можно установить программное обеспечение, ре-
3 / 17
ализующее заданный набор ИТ. Комплекс технических средств имеет слож-
ную структуру: компьютеры, модемы, адаптеры, каналы связи и т.д.
Основным компонентом базового программного обеспечения(про-
граммной платформы) является операционная система, обеспечивающая ра-
ботоспособность прикладного программного обеспечения на том или ином процессоре. Для обеспечения работоспособности добавочного оборудова-
ния разрабатываются специальные программные средства(драйверы). Мно-
гие из них входят в состав операционных систем. 2.2 Виды ИС – реализации ИТ.
2.2.1 Информационные системы на базе концепции искусственного ин-
теллекта.
Искусственный интеллект совокупность теоретических методов и фи-
зических вычислительных устройств, задача которых состоит в воссоздании разумных рассуждений и действий, имеющих целью достижение ожидаемо-
го или нового результата.
Общая задача использования искусственного интеллекта: построение компьютерной интеллектуальной системы, которая обладала бы уровнем эффективности решения неформализованных задач, сравнимым с человече-
ским.
2.2.2 Мультимедийные ИТ-системы.
Достижения в области компьютерных и коммуникационных техноло-
гий сделали взаимодействие с информацией интерактивным.
Технологии хранения и тиражирования данных на различных носите-
лях, технологии записи, преобразования и считывания информации, множе-
ство форматов, а также программные средства с пользовательскими интер-
фейсами в совокупности образуют мультимедийную среду.
Технологии и программно-аппаратные средства для их интеграции и реализации — мультимедийные технологии.
4 / 17
Мультимедийный «документ» (MM File) не является простой суммой текстовых, звуковых графических, видео- и анимационных фрагментов — это специально подготовленная сущность, воздействующая на пользователя как целостная система.
2.2.3 Информационные системы электронного бизнеса.
Сайт: совокупность веб-страниц, объединённых общим содержанием,
размещаемых на веб-сервере под определённым доменным именем и реа-
лизующих виртуальное представительство субъекта в сети Интернет.
Информационный портал (Enterprise Information Portal — EIP), не толь-
ко представляет организацию, но и является одним из мощных инструментов управления бизнесом.
С архитектурной точки зрения портал представляет собой системную многоуровневую совокупность различных информационных ресурсов и сер-
висов организации, интегрирующую различные источники данных и отдель-
ные функциональные системы, с единой точкой входа и унифицированными правилами представления и обработки информации.
С технологической точки зрения портал представляет собой сервер приложений, который может запускать стандартные«портальные» компо-
ненты и гарантирует надёжность и масштабируемость системы, а также бе-
рет на себя вопросы контроля прав доступа.
С точки зрения визуализации — это отображающая часть ИС, обеспечи-
вающая пользователей единым авторизованным персонифицированным до-
ступом к внутренним и внешним информационным ресурсам и бизнес-
приложениям.
С точки зрения деятельности предприятия— это новая концепция ор-
ганизации рабочих мест сотрудников с доступом ко всей информации, необ-
ходимой для выполнения ими предписанных функций.
5 / 17
С точки зрения управления организацией— интегрированная система управления распределёнными ИР и система информационного сопровожде-
ния деятельности организации.
Портал строится на базеWeb-технологий, в его основе лежит ядро,
обеспечивающее работу всех сервисов и интеграцию данных и приложений.
Пользовательские функции реализуются посредством специализиро-
ванных программных модулей — портлетов.
2.2.4 Реализации информационных технологий мобильных устройств. 2.3 Информационная система (ИС) предназначается для сбора, хране-
ния, обработки и поиска информации, используемой для целей управления и удовлетворения информационных потребностей.
ИС содержит функциональные подсистемы для поддержки функций управления и обеспечивающие подсистемы для реализации операций обра-
ботки информации.
Функциональные подсистемы соответствуют целям управления, учиты-
вают доступные ресурсы для их достижения, возможный эффект автоматиза-
ции управления. В составе функциональных подсистемсовокупность ком-
плексов задач и операций.
Основные функции управления:
планирование и (или) прогнозирование;
учёт, контроль, анализ;
координация и (или) регулирование.
Виды обеспечения ИС.
В состав информационного обеспечения ИС входят классификаторы технико-экономической информации, унифицированные формы документов,
массивы нормативно-справочной и оперативной информации для решения функциональных задач.
6 / 17
В состав программного обеспечения ИС входят программные сред-
ства, необходимые для реализации всех функций ИС.
В состав технического обеспечения ИС входят технические средства,
необходимые для получения, ввода, обработки, хранения, регистрации, вы-
вода, передачи информации, реализации управляющих воздействий.
В состав организационного обеспечения ИС входят документы, опреде-
ляющие функции подразделений управления, действия и взаимодействие персонала ИС.
В состав метрологического обеспечения ИС входят метрологические средства и инструкции по их применению (актуально для ИС технологиче-
скими процессами, так называемых АСУ ТП).
В состав правового обеспечения ИС входят нормативные документы,
определяющие правовой статус ИС, персонала ИС, правил функционирова-
ния ИС и нормативы на автоматически формируемые документы, в том чис-
ле на машинных носителях информации. Правовое обеспечение ИС в составе функционирующей системы реализуется в виде документов организацион-
ного обеспечения ИС.
В состав лингвистического обеспечения ИС входят тезаурусы и языки описания и манипулирования данными. Лингвистическое обеспечение функционирующей ИС может присутствовать в ней самостоятельно или в ви-
де решений по информационному обеспечению ИС и в документах органи-
зационного обеспечения ИС.
В состав математического обеспечения ИС входят методы решения задач управления, модели и алгоритмы. В функционирующей системе мате-
матическое обеспечение реализовано в составе программного обеспечения.
Структура и архитектура информационной системы
·функциональная структура (элементы - функции, задачи, опера-
ции; связи - информационные);
7 / 17
· техническая структура (элементы-устройства; связи - линии свя-
зи);
·организационная структура (элементы - коллективы людей и от-
дельные исполнители; связи - информационные, соподчинения и взаимо-
действия;
·алгоритмическая структура (элементы - алгоритмы; связи - ин-
формационные);
·программная структура (элементы - программные модули; связи
-информационные и управляющие);
·информационная структура (элементы - формы существования и представления информации в системе; связи - операции преобразования информации в системе).
Структура ИС учитывает особенности объекта управления, виды дея-
тельности, характеристики информационных технологий (ИТ).
Архитектура - организационная структура любой системы. (IEEE Std. 610.12-1990). Выделяются четыре области архитектур применительно к -си стеме и объекту управления:
·Бизнес-архитектура
·Архитектура программных систем
·Технологическая или инфраструктурная архитектура
·Информационная архитектура
Архитектура ИС связана с концепцией построения, выполняемыми функциями и взаимосвязью компонентов ИС. Можно выделить следующие виды архитектур ИС:
1) централизованная архитектура, которая предполагает наличие единого центра для хранения интегрированных данных(базы данных, БД),
которая используется множеством приложений(пользователей) в условиях
8 / 17
существования компьютерной сети; варианты централизованной архитекту-
ры ИС:
a.файл-серверная архитектура компьютерной сети, хранение дан-
ных на файловом сервере;
b.клиент-серверная двухуровневая архитектура, наличие интегри-
рованной базы данных на сервере, варианты "тонкий" и "толстый" клиент, в
зависимости от распределения функций обработки данных между сервером и рабочей станцией;
c.клиент-серверная трёхуровневая архитектура, наличие интегри-
рованной базы данных на сервере, наличие сервера приложений, вариант
"тонкого" клиента;
2)сервис-ориентированная архитектура (СОА), которая предполага-
ет интеграцию и многократное использование разнородных модулей на ос-
нове стандартных интерфейсов, взаимную независимость компонентов (опе-
рационной системы, платформы, языка программирования, вендора).
3)облачная архитектура ИС, использующая виртуализацию инфор-
мационных и инфраструктурных ресурсов, в том числе веб-сервисов. Разно-
видности облачной архитектуры ИС:
a.данные как услуга;
b.инфраструктура как услуга;
c.программное обеспечение как услуга;
d.платформа как услуга;
e.рабочее место как услуга;
f.всё как услуга.
Функциональная классификация информационных систем
1.Системы электронной обработки данных(СОД), которые обеспе-
чивают технологический процесс обработки данных.
9 / 17
2. Информационные системы управления (ИСУ). Используются для решения различного вида управленческих задач, использующих данные ба-
зы данных (БД).
3. Системы поддержки принятия решений(СППР) для решения в режиме диалога плохо структурированных задач, для которых характерна неполнота входных данных, неопределённость целей и ограничений, ис-
пользующих как БД, так и базу моделей алгоритмов принятия решений.
4. Экспертные системы (ЭС), основываются на моделировании процесса принятия решения человеком-экспертом с использованием ком-
пьютера и разработок в области искусственного интеллекта. ЭС основывают-
ся на использовании, как БД, так и знаний, улучшающих принимаемое чело-
веком решение.
ИС можно разделить также на 2 класса: фактографические (единица хранения и обработки - "факт", информационная совокупность в виде рекви-
зитов, показателей, структурных единиц информации) и документографиче-
ские (единица хранения и обработки - "документ").
Кфактографическим ИС относятся: СОД (системы обработки данных, в
которых превалируют технологические процессы и процедуры обработки данных), АИС (автоматизированные ИС).
Кдокументографическим ИС относятся (информационноИПС-
поисковые системы), ИСС (информационно-семантические системы на осно-
ве ИПЯ - информационно-поисковых языков (ЭС - экспертные системы)).
10 / 17
3.
3.1 Цель применения информационных технологий(ИТ): повышение производительности труда при использовании информационных ресурсов.
Под информационными ресурсами понимается совокупность данных,
представляющих ценность для организации. К ним относятся файлы и базы данных, документы, тексты, графики, знания, аудио- и видеоинформация.
Информационная технология — совокупность методов, производ-
ственных процессов и программно-технических средств, объединённая технологическим процессом и обеспечивающая сбор, хранение, обработку,
вывод и распространение информации для снижения трудоёмкости про-
цессов использования информационных ресурсов, повышения их надёж-
ности и оперативности.
Совокупность методов и производственных процессовопределяет принципы, приёмы, методы и мероприятия, регламентирующие проектиро-
вание и использование программно-технических средств для обработки данных в предметной области.
Технические средства: устройства измерения, подготовки, обработки,
ввода-вывода, хранения, передачи, отображения информации. Это исполни-
тельные устройства, оргтехника, линии связи, оборудование сетей и т.д
Ключевым элементом, как правило, входящим в состав любого устройства,
является микропроцессор.
Программные средства обеспечивают работоспособность ИС и вклю-
чают в себя операционную систему и программные средства, обеспечиваю-
щие интерфейс между компьютером и пользователем. Они также поддер-
живают различные режимы работы пользователя, диалоговую и сетевую технологии.
Технологический процесс обеспечивает сбор, хранение, обработку,
вывод и распространение информации.