- •230400 «Информационные системы и технологии»
- •6 Декабря 2011 г., протокол № 4
- •Оглавление
- •Глава 1. Теория информационных процессов и систем 10
- •Глава 2. Информационные технологии 95
- •Глава 3. Архитектура информационных систем 126
- •Глава 4. Технологии программирования 150
- •Глава 5. Управление данными 239
- •Глава 6. Технологии обработки информации 315
- •Предисловие
- •Глава 1. Теория информационных процессов и систем
- •1.1. Информационные системы. Основные понятия и определения.
- •1.2. Системообразующие свойства информационных систем
- •1.3. Свойства и закономерности систем
- •1.4.Системный подход и системный анализ
- •1.5. Моделирование информационных систем
- •1.5.1. Основные понятия
- •1.5.2. Классификация методов моделирования
- •1.5.3. Математическое моделирование
- •1.6. Теория принятия решений
- •3. Неопределённость наших знаний об окружающей обстановке и действующих в данном явлении факторах (неопределённость природы).
- •4. Неопределённость действий активного или пассивного партнёра или противника.
- •1.7. Информационные процессы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Информационные технологии
- •2.1. Состав, структура, принципы реализации и функционирования информационных технологий
- •2.2. Базовые и прикладные информационные технологии
- •Прикладные программные средства включают:
- •2.3. Инструментальные средства информационных технологий
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Архитектура информационных систем
- •3.1. Классификация информационных систем
- •3.2. Структура, конфигурация информационной системы
- •3.2.1. Информационное обеспечение
- •Классификаторы создаются для решения следующих основных задач:
- •3.2.2. Математическое и программное обеспечение
- •К средствам математического обеспечения относятся:
- •К средствам программного обеспечения (по) относятся:
- •3.2.3. Организационное обеспечение
- •3.2.4. Правовое обеспечение
- •3.2.5. Техническое обеспечение
- •3.3. Процесс разработки информационных систем
- •3.3.1. Выработка или выбор парадигмы программирования
- •3.3.2. Моделирование бизнес-процессов
- •3.3.3. Анализ требований, предъявляемых к ис
- •3.3.4. Разработка архитектуры
- •3.3.5. Кодирование
- •3.3.6. Тестирование информационной системы
- •3.3.7. Документирование
- •3.3.8. Внедрение информационной системы
- •3.3.9. Сопровождение информационной системы
- •Контрольные вопросы.
- •Глава 4. Технологии программирования
- •4.1. Основные понятия программного обеспечения
- •Категории специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией программ
- •4.2. Характеристики программного продукта
- •4.3. Жизненный цикл программного продукта
- •4.4.Защита программных продуктов
- •4.5. Классы программных продуктов
- •4.6. Инструментарий технологии программирования
- •4.7. Классификация методов проектирования программных продуктов
- •4.8. Этапы создания программных продуктов
- •1. Составление технического задания на программирование
- •2. Разработка технического проекта
- •3. Создание рабочей документации (рабочий проект)
- •4. Ввод в действие
- •4.9. Структура программных продуктов
- •4.10. Структурное проектирование и программирование
- •4.11. Модульная структура программных продуктов
- •4.12. Алгоритмы
- •4.13. Классификации языков программирования и примеры языков
- •4.13.2. Основы функционального программирования с использованием языка lisp Основные свойства функциональных языков программирования
- •Распространенные языки функционального программирования
- •Основные структуры данных и базовые функции по работе с ними в среде Лисп
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Управление данными
- •5.1. Основы управления данными
- •5.1.1. Информация, данные и знания.
- •5.1.2.Функции управления
- •5.2.Банки данных в информационных системах.
- •5.2.1.Концепция баз данных
- •5.2.2.Файловые системы и базы данных
- •5.2.4.Классификация банков данных
- •5.3.Моделирование и модели данных
- •5.3.1.Уровни моделирования
- •5.3.2.Виды моделей
- •5.3.3.Модели данных
- •5.3.4.Иерархическая модель данных
- •5.3.5.Сетевая модель данных
- •5.3.6.Реляционная модель данных
- •5.3.7.Постреляционная модель представления данных
- •5.3.8.Многомерные модели представления данных
- •5.3.9.Объектно-ориентированные модели представления данных
- •5.4.Проектирование базы данных
- •5.4.1.Основы реляционной алгебры
- •5.4.2.Инфологический подход к проектированию баз данных
- •5.4.3.Модель «сущность—связь»
- •5.4.4.Переход к реляционной модели данных
- •5.4.5.Пример проектирования реляционной бд средствами субд Access
- •5.5.Субд в архитектуре «клиент-сервер»
- •5.5.1.Открытые системы
- •5.5.2.Клиенты и серверы локальных сетей
- •5.5.3.Системная архитектура «клиент-сервер»
- •5.5.4.Серверы баз данных
- •5.6.Реляционный язык sql
- •Структура sql
- •Контрольные вопросы
- •Глава 6. Технологии обработки информации
- •6.1. Основные виды и процедуры обработки информации
- •6.1.1. Виды обработки информации
- •6.1.2. Основные процедуры обработки данных
- •6.2. Системы поддержки принятия решений (сппр)
- •6.2.1. Условия принятия решений
- •6.2.2. Решение задач с помощью искусственного интеллекта
- •6.2.3. Процесс выработки решения на основе первичных данных
- •6.2.4. Типы информационных систем поддержки принятия решений
- •6.2.5. Реализация процесса принятия решений
- •6.2.6. Средства разработки информационных приложений
- •6.3. Концепция хранилищ и витрин данных, достоинства и недостатки
- •6.3.1. История создания концепции хранилищ данных
- •6.3.2. Причины создания концепции хранилищ данных
- •6.3.3. Факторы и технологии складирования данных
- •6.3.4. Концепция хранилищ данных
- •6.3.5. Взаимное соотношение концепции хранилищ данных и концепций анализа данных
- •6.3.6. Реализации хранилищ данных
- •6.3.7. Субд для аналитических систем
- •6.3.8. Витрины данных
- •6.4. Искусственный интеллект и интеллектуальные системы
- •6.4.1. Цели и задачи искусственного интеллекта
- •6.4.2. Направление исследований в области искусственного интеллекта
- •6.4.3. Структура интеллектуальной системы
- •6.4.4. Разновидности интеллектуальных систем
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Интеллектуальные системы и технологии
- •7.1. Теория и технологии искусственного интеллекта
- •7.2. Математическое описание экспертной системы, логический вывод
- •7.3. Искусственные нейронные сети
- •7.4. Расчётно-логические системы, системы с генетическими алгоритмами
- •(Начало цикла)
- •Создание начальной популяции
- •Размножение (Скрещивание)
- •Мутации
- •Применение генетических алгоритмов
- •7.5. Мультиагентные системы
- •Контрольные вопросы
- •Глава 8. Инструментальные средства информационных систем
- •8.1. Состав и структура инструментальных средств информационных систем
- •8.2. Тенденции развития инструментальных средств информационных систем
- •8.3. Операционные системы инструментальных средств информационных систем
- •8.4. Технические средства инструментальных средств информационных систем
- •Классификация технических средств инструментальных средств информационных систем.
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9. Инфокоммуникационные системы и сети
- •9.1. Модели и структура информационных сетей Классическая модель построения инфокоммуникационных систем
- •9.2. Информационные ресурсы сетей
- •По способу представления:
- •По национально-территориальному признаку:
- •9.3. Теоретические основы современных информационных сетей
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10. Методы и средства проектирования информационных систем и технологий
- •10.1. Технология проектирования информационных систем. Этапы проектирования
- •10.2. Методы проектирования информационных систем
- •10.3. Средства проектирования ис
- •Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •143 Хорошилов а.В. Селетков с.Н. Днепровская н.В. Управление информационными ресурсами.
5.1.2.Функции управления
При внедрении информационных технологий в какой-либо организации автоматизируют те или иные функции управления, т. е., меняют систему управления, помогая по-новому выполнять некоторые из функций.
Важно знать, что любая деятельность системы управления в целом и любого элемента системы управления может быть описана с использованием одной из пяти функций [62].
При классическом подходе выделяют пять функций управления: учёт; контроль; планирование (прогнозирование); анализ и регулирование [29].
5.2.Банки данных в информационных системах.
5.2.1.Концепция баз данных
Вся история развития человечества показывает, что люди издавна пытались автоматизировать учёт [62].
Более 40 лет назад для автоматизации различных задач управления начали применять компьютеры. Сначала это были разрозненные задачи учёта и планирования (составление расписания занятий в вузах, разработка плана перевозки грузов, планирование загрузки станков в цехе). Такой подход к автоматизации управления получил название позадачный подход. В рамках каждой задачи создавались и использовались так называемые информационные массивы, структура которых наиболее соответствовала решаемой задаче. Обычно это были последовательные наборы данных.
По мере разработки и внедрения всё большего числа автоматизируемых задач специалисты столкнулись с новыми проблемами.
Речь идёт о проблемах информационного обеспечения задач.
Во-первых, оказалось, что одни и те же информационные изменения приходится вводить многократно, причем в разных форматах.
Во-вторых, появляются ошибки, неизбежные на этапе переноса данных вручную с бумажных носителей в компьютерную форму (известно, что при наборе на клавиатуре больших объёмов информации специально обученным оператором в среднем допускается одна необнаруженная оператором ошибка на 100 набранных символов) [62].
В-третьих, естественное желание пользователей полнее использовать возможности компьютера приводит к появлению так называемых новых задач, решать которые и не предполагалось при создании автоматизированной задачи и которые стали ясны заказчикам после внедрения этих задач.
Приведем пример. При разработке программного комплекса поддержания семестрового расписания в вузе была поставлена задача автоматизировать функции планирования и учёта, связанные с вводом исходной информации, её размещением и представлением в унифицированных стандартных экранных и печатных формах. По мере внедрения автоматизированного комплекса появились сопутствующие новые задачи, связанные с реализацией функций:
контроля исходных данных (проверка на соответствие с классификаторами дисциплин, типов занятий, аудиторий и т. д.);
анализа введенной информации (занятость аудиторий, определение стыков занятий, расчёт нагрузки);
регулирования (реализация задач воздействий на учебный процесс лицом, которое принимает решения).
Существует еще много проблем информационного обеспечения, затрудняющих поддержание и эксплуатацию комплекса автоматизированных задач: резервирование и архивирование массивов; преобразование данных на входе, выходе и при передаче информации; восстановление данных и др.
С целью обеспечения надёжного функционирования всех программ обработки данных и получения достоверных результатов было предложено несколько концепций [62]. В настоящее время принята концепция баз данных, согласно которой все обрабатываемые данные организуются в единой базе данных и структурируются в интересах многих приложений. Основная посылка этой концепции – структура всей базы данных изменяется гораздо реже, чем исполняются и изменяются обрабатывающие программы.
Неотъемлемыми частями концепции баз данных являются концепция однократного ввода и многократного использования данных; концепция систем управления базами данных (СУБД), концепция чувствительности программ к данным и концепция администратора баз данных (АБД).
Концепция однократного ввода и многократного использования данных предполагает отсутствие избыточности данных в базе. При этом любые изменения, происходящие во внешнем мире, вводятся в базу данных не более одного раза. На практике избавиться полностью от избыточности достаточно сложно, поэтому эта концепция может быть реализована в относительно небольших БД (склад, поликлиника, магазин).
Для использования хранимых данных конкретным приложением необходимо преобразование данных из структур хранения в структуры обработки, с которыми работает программа приложения. Это преобразование автоматически выполняется специальной программой, называемой СУБД, которая осуществляет функции преобразования структур входных данных в структуры их хранения, и обратное преобразование из структур хранения в структуры выходных данных. Кроме того, современные СУБД выполняют много других функций: проверку допустимости вводимых и хранимых данных, ведение внутренних системных идентификаторов записей, сохранение непротиворечивости данных в случаях сбоев и многие другие.
Концепция чувствительности программ к данным, называемая также «независимостью программ от изменения структуры данных», предполагает, что прикладные программы «видят» и «чувствуют» только те данные, с которыми эти программы работают.
Концепция администратора базы данных подчеркивает тот факт, что существует довольно много функций поддержания базы данных, в частности, и информационной системы в целом, которые требуют участия квалифицированного персонала [62].