Классификация информационных систем

Понятие автоматизированной системы тесно связано с эффективностью обработки, в основе которой – специализация компонентов и процессов. Такая «специализированность» обычно обусловлена свойствами обрабатываемых объектов и задачами, предопределенными целями системы.

С точки зрения назначения и применения ИС могут классифицироваться по следующим признакам:

1. По характеру использования результатной информации:

· Информационно-поисковые, обеспечивающие сбор, хранение, выдачу информации по запросу пользователя;

· Информационно-советующие, использующие в качестве систем поддержки принятия решений;

· Информационно-управляющие, реализующие непосредственное управление процессом или сложным объектом;

2. По области применения:

· Производственные;

· Научно-исследовательские;

· Библиотечные АИС, финансовые, офисные ИС и т.д.

3. По объектам управления:

· Автоматизированного проектирования;

· Управления технологическими процессами;

· Управления предприятием и т.д.;

4. По степени автоматизации процессов обработки:

· С ручной обработкой информации;

· Механизированной обработки информации;

· Автоматизированной обработки информации;

· Автоматической обработки информации;

5. По степени специализированности возможного применения:

· Универсальные;

· Специализированные (проблемно-ориентированные).

Другим аспектом типологии ИС является собственно «информационный», где признаки классификации определяются особенностями технологий обработки информации, свойства которой и переносятся на системы. С этой точки зрения информационные системы могут классифицироваться по следующим признакам:

· По типу хранимой информации можно выделить (исключая мультимедийную информацию) фактографические, документальные, лексикографические ИС.

Фактографические системы ориентированы на обработку данных, контекст использования которых предопределен и обычно зафиксирован в схеме данных или в процедурах обработки.

Документальные ИС подразделяются по уровню представления информации – полнотекстовые (обрабатывающие так называемые «первичные» документы) и библиографическо-реферативные (обрабатывающие «вторичные» документы). Контекст использования данных в документальных ИС может быть иным, чем тот, который был определен при ее создании.

Лексикографические – это классификаторы, кодификаторы, словари основ слов, тезаурусы, рубрикаторы и т.д., которые обычно используются в качестве справочных совместно с документальными или фактографическими БД и позволяют в том числе доопределить контекст данных.

· По типу модели данных СУБД, используемой для реализации информационной системы, выделяют три класса: иерархические, сетевые, реляционные.

· По топологии хранения данных различают локальные и распределенные ИС.

· По оперативности использования данных можно выделить операционные и справочно-информационные. К последним можно отнести АИС ретроспективной информации (электронные каталоги библиотек, БД статистической информации и т.д.), которые используются для поддержки основной деятельности и обычно не предполагают внесение изменений в уже существующие записи. Операционные ИС предназначены для оперативного отражения состояния и управления объектами и технологическими процессами ПрО. В этом случае данные не только извлекаются из БД, но также изменяются и добавляются, в том числе в результате их использования.

· По степени доступности информации ИС можно подразделить на общедоступные и те, которые имеют ограничения на доступ пользователя к ресурсам системы. В последнем случае говорят об авторизованном доступе, индивидуально определяющем не только набор данных, но и операции, которые доступны конкретному пользователю.

 

Основные компоненты ИС

Основной и определяющей составляющей любой системы являются функционально взаимосвязанные комплексы данных и процедур их обработки. Эти комплексы ни по отдельности, ни вместе не создают той целостности, которая свойственна системам. Системные свойства проявляются, когда ИС рассматривается в динамике взаимосвязи со средой, т.е. когда существенными становятся факторы управляемости и адаптивности к изменяющимся внешним условиям, устойчивости во времени. Именно поэтому любая система, помимо функциональных компонент включает организационные и обеспечивающие компоненты, назначением которых является создание необходимых условий для функционирования, и в том числе формирование субъектов управления. ИС – это составная часть некоторой системы, обеспечивающая достижение какой-либо цели в деятельности человека.

Все ИС включают в свой состав вычислительные комплексы, которые составляют физический компонент системы. Такими компонентами являются как внешняя память, так и технические и вычислительные средства, обеспечивающие непосредственно обработку и взаимодействие пользователя в ИС.

Второй компонент – это программные средства и технологии, обеспечивающие функционирование системы. Здесь обычно отдельно выделяют подсистему общего управления данными, а также процедуры специализированной функциональной обработки, отражающие требования предметной области.

Третий компонент – информационный фонд, который характеризуется не только содержащейся информацией в ИС, но и способом ее организации (модель данных), а также формой представления, которая определяется возможностями лингвистического обеспечения – языками представления и управления информацией. Именно лингвистическое обеспечение представляет существо (функциональные возможности и управляемость) АИС.

Организационно-функциональный состав АИС приведен на рис.2.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы обработки информации и формирования управляющих воздействий в рамках задач предметной области, т.е. состав и назначение функциональных подсистем зависит от предметной области особенностей использования ИС. Подсистема информационной поддержки есть в составе любой деятельности, так как именно она определяет качество выполнения научно-исследовательских работ, конструкторскую и технологическую подготовку производства.

Состав обеспечивающих подсистем достаточно стабилен и обычно мало зависит от предметной области использования ИС. Обеспечивающие подсистемы включают:

· Программное обеспечение – совокупность программных компонент регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;

· Математическое обеспечение – совокупность методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе;

· Лингвистическое обеспечение (ЛО) – это совокупность языковых средств, обеспечивающих гибкость и многоуровневость представления и обработки информации в АИС. Обычно ЛО включает языки запросов и отчетов, специальные языки определения и управления данными, обеспечивающие адекватность внутреннего и внешнего представлений. ЛО в наибольшей степени зависит от особенностей предметной области.

Обеспечивающие подсистемы

Функциональные подсистемы

Организационные подсистемы

Информационная поддержка

Бизнес-планирование

Оперативное управление

Финансовый менеджмент

Бухгалтерский учет

Прочие

Информационное обеспечение

Техническое обеспечение

Программное обеспечение

Математическое обеспечение

Лингвистическое обеспечение

Прочие

Кадровое обеспечение

Эргономическое обеспечение

Правовое обеспечение

Организационное обеспечение

Информационная система

Рис. 2. Организационно-функциональный состав ИС

Организационные подсистемы также относятся к обеспечивающим, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала и системы в целом, поэтому могут быть выделены отдельно. Разработка ИС должна начинаться именно с организационного обеспечения: обоснования целесообразности системы, экономических показателей, определяющих ее деятельность, состава функциональных подсистем, организационной структуры управления, технологических систем преобразования информации, порядка проведения работ и т.д.

Итак, ИС – комплекс, состоящий из информационного фонда и процедур: управляющей, обновления, информационного поиска и завершающей обработки, позволяющих накапливать, хранить, корректировать и выдавать информацию. Понятие ИС тесно связано с понятием ИТ – это представленное в проектной форме концентрированное выражение научных знаний и практического опыта, позволяющее организовать информационный процесс.

Информационная технология

Для информационных технологий, в отличие от производственных, нацеленных в основном на создание новых продуктов, характерно относительное смещение функциональности. Здесь преобладают такие функции, как сбор, хранение, поиск, накопление, анализ, передача и распространение данных, информации и знаний. Информационная технология направлена на обработку и переработку «сырья», в качестве которого выступают данные, путем использования соответствующих «машин», «механизмов» и «организационно-технологических приемов», в качестве которых выступают аппаратные, программные, а также организационно-методические средства. Информация как объект имеет двойственную природу: она рассматривается и как целостный объект, имеющий форму существования, и как содержание, отражающее ее действенность.

Технология обработки информации зависит от характера решаемых задач, используемых средств вычислительной техники, числа пользователей, систем контроля за процессом обработки информации и т.д. Технология, как процесс, всегда присутствует в любой предметной области, особенности которой, в свою очередь, оказывают существенное влияние на компоненты соответствующих технологий. Обработка информации происходит в процессе реализации технологического процесса, предопределяемого требованиями предметной области.

Методология – это совокупность методов, применяемых для получения проектного результата.

Технология – это представленное в инструктивной форме выражение знаний и опыта, позволяющее рационально организовать получение проектного результата путем выполнения некоторого процесса с использованием тех или иных средств, реализующих соответствующий метод.

Технологический процесс – направленная на создание заданного объекта последовательность технологических операций, согласованных и использующих соответствующие средства.

Технологическая операция представляет собой одно или несколько действий, направленных в рамках технологии на изменение состояния объекта или его взаимосвязи с окружением. Технологическая операция характеризуется наличием одного или нескольких входных объектов; выходного объекта – результата обработки; субъекта и средств управления обработкой.

Практически любой конкретный технологический процесс можно рассматривать как часть более сложного процесса и в то же время как совокупность менее сложных технологических процессов.

Элементарным технологическим процессом можно назвать такой, дальнейшая декомпозиция которого приводит к потере признаков, характерных для метода, положенного в основу данной технологии. В этом смысле технологическая операция может рассматриваться как элементарный технологический процесс.

В каждом определении явно или неявно присутствует понятие метод. Метод предполагает наличие средства – того, с помощью чего осуществляется действие, реализующее метод, а также способов – то, каким образом осуществляется действие. Методы и средства могут использоваться в разных процессах и, следовательно, разных технологиях.

В рамках системного анализа сложные системы изучаются посредством разбиения на элементы: предполагается, что сложная система есть целое, состоящее из взаимосвязанных частей, которые не могут быть определены априорно, а строятся или выбираются в процессе декомпозиции (физической или концептуальной) исходной системы. Образующиеся в результате декомпозиции элементы обычно являются центрами некоторой активности (деятельности), и потому называются элементами деятельности. При рассмотрении сложных систем часто выделяют функциональные элементы/подсистемы и организационные.

Автоматизированные информационные технологии (АИТ) могут представлять собой как развитие неавтоматизированных технологии, так и новые способы и процессы обработки информации. Большинство АИТ являются композициями четырех тесно взаимосвязанных и взаимозаменяемых компонент: интеллектуальных усилий и навыков пользователя; технических средств обработки данных; программного обеспечения; информационных ресурсов.

На рис. 3 представлена обобщенная схема абстрактного технологического процесса, рассматриваемого с «информационной» точки зрения.

Субъект

Интерфейсы и представления

Функциональный процесс

Управление данными и представлениями

Информационные ресурсы

Объект

Результат

Целевая обработка

Обеспечение

Управление

Рис. 3. Обобщенная схема абстрактного технологического процесса

Целевая обработка – это функционально-ориентированное преобразование входных или хранимых объектов обработки, обеспечивающее получение проектного результата под управлением субъекта (в качестве которого так или иначе выступает человек). Объектом и результатом обработки может быть и информация: это соответствует понятию информационной деятельности. В этом случае ИТ представляют собой прикладные информационные технологии.

Информационные ресурсы – это внешние источники информации, использование которых позволяет обеспечить эффективность целевой обработки.

Интерфейсные средства реализуют тот или иной способ взаимодействия субъекта с компонентами функциональной обработки.

Приведенная обобщенная схема включает основные «ролевые» компоненты технологического процесса, но не отражает следующие особенности их реализации:

· Выполнение функциональной обработки может быть распределенным, например, распараллеленным;

· В технологиях высокой сложности человеку (как субъекту и потребителю результата) в силу большой размерности данных, необходимо предоставлять информацию в агрегированном виде, обеспечивающем удобство ее восприятия;

· Субъект управления и информационные ресурсы могут быть удаленными от среды, в которой реализуется функциональная обработка;

· Информационные компоненты (данные, используемые в функциональном процессе или управлении) могут быть разнородными, размещаться в разных хранилищах, имеющих различную организацию и состав информационных элементов.

Можно выделить три класса ИТ:

· Технологии собственно обработки информации (ввода, обработки, хранения, поиска и передачи данных);

· Технологии человеко-машинного взаимодействия, в составе АИС реализуемые в виде интерфейсов;

· Инструментальные и другие вспомогательные технологии, позволяющие эффективно создавать и развивать ИТ предшествующих классов.

Понятие модели

 

Неотъемлемой частью системного анализа является моделирование – процесс исследования реальной системы, включающий построение модели, изучение ее свойств и перенос полученных сведений на моделируемую систему.

Общими функциями моделирования являются описание, объяснение и прогнозирование поведения реальной систем (рис.4).

 

Рис. 4 - Процесс моделирования

Типовыми целями моделирования могут быть поиск оптимальных или близких к оптимальным решений, оценка эффективности решений, определение свойств системы (чувствительности к изменению значений характеристик и др.), установление взаимосвязей между характеристиками системы, перенос информации во времени. Термин «модель» имеет весьма многочисленные трактовки. Модель – это объект, который имеет сходство с прототипом и служит средством описания, и/или объяснения, и/или прогнозирования поведения прототипа.

Важнейшим качеством модели является то, что она дает упрощенный образ, отражающий не все свойства прототипа, а только те, которые существенны для исследования.

Сложные системы характеризуются выполняемыми процессами (функциями), структурой и поведением во времени. Для адекватного моделирования этих аспектов в автоматизированных информационных системах различают функциональные, информационные и поведенческие модели.

Функциональная модель системы описывает совокупность выполняемых системой функций, характеризует построение системы – состав функциональных подсистем, их взаимосвязи.

Информационная модель отражает отношения между элементами системы в виде структур данных (состав и взаимосвязи).

Поведенческая (событийная) модель описывает информационные процессы (динамику функционирования), в ней отражаются такие категории, как состояние системы, событие, переход из одного состояния в другое, условия перехода, последовательность событий.

Особенно велико значение моделирования в системах, где натурные эксперименты невозможны по целому ряду причин: сложность, большие материальные затраты, уникальность, длительность эксперимента. Так, нельзя «провести войну в мирное время», натурные испытания некоторых типов систем связаны с их разрушением, для экспериментальной проверки сложных систем управления требуется длительное время и т. д.

Можно выделить три основные области применения моделей: обучение, научные исследования, управление. При обучении с помощью моделей достигается высокая наглядность отображения различных объектов и облегчается передача знаний о них. Это в основном модели, позволяющие описать и объяснить систему. В научных исследованиях модели служат средством получения, фиксирования и упорядочения новой информации, обеспечивая развитие теории и практики. В управлении модели используются для обоснования решений. Такие модели должны обеспечить как описание, так и объяснение, и предсказание поведения систем.

Предыдущая12345678Следующая

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: