Исторический аспект развития информации

3. Задачи – с появлением возможности хранения символьных данных и их совместной обработки с числовыми данными появляется новый класс задач, которые можно назвать информационными. Характерными чертами информационных задач являются:

        объем исходных данных> объема ОЗУ, исходные данные - числа и символьные данные в одной структуре – записи, записи объединяются в файлы;

        время ввода-вывода;

        времени обработки;

        многократное использование файла исходных данных;

        файл исходных данных хранится и корректируется автономно от программы его обработки;

        форма результата – таблица, удобная для анализа конечных пользователей.

Следует заметить, что первой областью применения информационных задач было именно управление. Таким образом, 60-е годы можно считать началом внедрения компьютерных технологий в управление. Правда, в этот период преобладал так называемый позадачный подход, характерными чертами которого являются следующие:

        для формирования каждого выходного документа используется “своя” программа обработки исходных данных;

        для каждой программы обработки используется “свой” файл исходных данных.

Серьезные недостатки такого подхода привели к осознанию необходимости использования концепции баз данных, но этот вопрос подробно будет рассматриваться в рамках материала несколько позже.

4. Средства программирования – алгоритмические языки высокого уровня: Fortran, Algol, PL/1, Ляпас (ТГУ), Cobol и др.

5. Участие конечных пользователей – постановка задачи, получение результатов в удобном виде на АЦПУ.

Третий этап развития информационных технологий (70-е годы) ассоциируется с третьим поколением ЭВМ и характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        элементная база – интегральные схемы; быстродействие до одного миллиона операций в секунду;

        объем ОП – до 1 МГБ;

        ВЗУ – магнитные диски (от 7 до нескольких сотен МГБ);

        прочие внешние устройства – дисплеи, абонентские пункты, различные устройства ввода (оптические, магнитные, с голоса);

        ориентация на зарубежную технику (аналоги) – серия ЕС ЭВМ – аналог IBM серии 360;

        появление в конце периода малых ЭВМ (СМ ЭВМ).

2. Задачи – комплексные разработки: подсистемы автоматизированных систем управления (АСУ), пакеты прикладных программ и т.д.

В этот период бурное развитие получило широкое, можно сказать повсеместное, внедрение компьютерных информационных технологий в управление. Была создана целая сеть специализированных проектных институтов по всей территории СССР, в каждой отрасли создавались аналогичные отраслевые институты, были разработаны и внедрены государственные стандарты на проектирование и документы на приёмку и внедрение АСУ. Создавались отраслевые АСУ (АСУ на уровне Министерств).

3. Данные – системы файлов, базы данных и комплексное использование информации баз данных.

4. Средства программирования и организации работы ЭВМ – алгоритмические языки автоматизированные системы управления базами данных. Операционные системы.

5. Участие конечных пользователей – постановка задачи, получение результатов в удобном виде (на АЦПУ).

Четвертый этап развития информационных технологий (80-е годы) ассоциируется с 4-ым поколением ЭВМ и характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        элементная база – большие интегральные схемы, микропроцессоры;

        быстродействие – до нескольких миллионов операций в секунду (за счет распараллеливания вычислений);

        объем ОП – до десяти МГБ;

        ВЗУ – магнитные диски до нескольких ГБ;

        прочие внешние устройства – дисплеи для конечных пользователей, периферийное оборудование;

        появление сети больших ЭВМ;

        появление и быстрое распространение персональных компьютеров (автономных - настольных);

        применение микропроцессоров для управления техникой.

2. Данные – базы данных как информационные модели предметных областей, базы знаний, распределенные базы данных; появление новых типов данных: данные типа даты, время и др.

3. Средства программирования и организации работы с ЭВМ – аналогичные третьему периоду, диалоговые системы для конечных пользователей.

4. Участие конечных пользователей – освоение персональных компьютеров (ПК).

5. Задачи – нетрадиционные для ЭВМ задачи, новые информационные технологии (автоматизация проектирования – САПР, автоматизация обучения – АОС, тренажеры – шахматы и т.д.).

По существу, произошел возврат к позадачному подходу, но на более высоком уровне в том смысле, что создается множество независимых комплексов задач – АРМов. Зачастую снова с дублированием информации и с отличающимися пользовательскими интерфейсами. Несмотря на то, что при этом используется СУБД, но концепция баз данных как средство моделирования предметной области не используется в полной мере. Это очевидно уже потому, что на одном или нескольких рабочих местах невозможно создать БД значительного объема и сложной структуры, т.е. снова преобладает файловый подход. А в полной мере используются лишь возможности СУБД по обработке файлов и, в частности, ориентированный на информационные задачи язык программирования СУБД, а также пользовательский экранный интерфейс, обеспечивающий выполнение типовых процедур обработки файлов без предварительного программирования.

Следует также отметить, что если в 70-е годы с помощью СУБД создавались БД сложной структуры, достаточно хорошо представляющие информационную модель предметной области, то в 80-е годы преобладают реляционные СУБД, способные отобразить лишь простые структуры.

Пятый этап развития информационных технологий (90-е годы) характеризуется следующими особенностями:

1. Техника:

        повсеместное распространение ПК с частотой процессора до 150 мггц,

        ОП - несколько десятков МГБ,

        ВЗУ – до нескольких ГБ;

        объединение ПК в локальные, корпоративные и глобальные (мировые) сети.

2. Задачи – нетрадиционные для ЭВМ, новые технологии (телекоммуникации, офисные технологии, технология клиент-сервер, геоинформационные, компьютерная томография, задачи виртуальной реальности, мульти-медиа приложения и т.д.).

3. Данные – использование, кроме традиционных – аудио-, видеоинформации, объектов различной природы.

4. Средства программирования и организации работы на ЭВМ – объектно-ориентированное программирование, автоматизация проектирования программ, интерактивные оболочки для конечных пользователей.

5. Конечный пользователь непосредственно работает на ПК, как правило, в локальной вычислительной сети (ЛВС) и с доступом в глобальную сеть.

С объединением ПК в локальные, корпоративные и глобальные сети вновь возникают предпосылки для централизованного хранения информационной модели и ее комплексного использования в интересах управления. Следует ожидать и усиления возможностей СУБД по отображению иерархических и сетевых структур данных, потому что именно с помощью сложных структур данных можно представить реальные информационные модели систем для эффективного управления. Характерной особенностью современного этапа развития информационных технологий является новый подход к компьютеризации управления, когда осуществляется комплексная, интегрированная реструктуризация (в том числе со сменой функций) производственных процессов (busnes-процедур), внедрение новых информационных технологий с учетом человеческого фактора, проектирование информационных систем различного назначения. Такой новый системный подход (реорганизация) к производственным процессам получил название реинжениринга (Reengeniring).

4.Информационные системы

Информационная система (ИС) представляет собой коммуникационную систему по сбору, хранению, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работников различного ранга информацией для реализации функций управления.

Внедрение информационных систем производится с целью повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности предприятий и фирм за счет:

        обработки и хранения рутинной информации;

        автоматизации конторских (офисных) работ;

        применения принципиально новых методов управления, основанных на моделировании действий специалистов фирмы при принятии решений (методов искусственного интеллекта, экспертных систем и т.д.);

        использования современных средств телекоммуникаций (электронной почты, телеконференций), глобальных и локальных вычислительных сетей и т.д.

Задачи обработки данных обеспечивают обычно рутинную обработку и хранение информации с целью выдачи (регулярной или по запросам) сводной информации, которая может потребоваться для управления объектом. Автоматизация конторских (офисных) работ предполагает наличие в ИС системы ведения картотек, системы обработки текстовой информации, системы машинной графики, системы электронной почты и связи.

Методы (алгоритмы) искусственного интеллекта необходимы для решения задач принятия управленческих решений, основанных на моделировании действий специалистов предприятия при принятии решений. В современных информационных системах возможности искусственного интеллекта реализуются достаточно слабо.

Эффективность работы информационных систем
Каждая информационная система создается для конкретного объекта. Эффективная информационная система принимает во внимание различия между уровнями управления, сферами действия, а также внешними обстоятельствами и дает каждому уровню управления только ту информацию, которая ему необходима для эффективной реализации своих функций управления объектом.

При создании ИС возникает задача объективной оценки качества ее функционирования. Т.к. современная ИС – сложный и дорогостоящий проект, требующий на свое создание значительных ресурсов, необходимо уметь оценивать ее эффективность, чтобы обеспечить окупаемость произведенных затрат в процессе эксплуатации. Эффективность работы ИС выражается при помощи набора числовых характеристик, называемых критериями эффективности.

Каждый критерий количественно оценивает степень соответствия между результатами проектирования или функционирования ИС и поставленными перед нею целями.Требования к критерию:

        должен зависеть от процесса проектирования (функционирования) системы, т.е. должен быть критичен к вектору управляемых переменных;

        должен давать наглядное представление об одной из целей системы, т.е. иметь, по возможности, конкретный физический смысл;

        должен допускать приближенную оценку по экспериментальным данным, т.е. иметь количественную оценку в одной из 3-x метрических шкал (порядка, интервалов, отношений).

Как правило, ИС оценивается по комплексу критериев. Оценке подлежат как система в целом, так и отдельные составляющие этапа проектирования, например, проекты информационного, программного, технического и организационного обеспечения. Так могут оцениваться важнейшие компоненты этапа эксплуатации, например: подготовка информации, ее обработка, ведение информационных массивов и т.п.

В качестве примера приведем наиболее типичные цели функционирования ИС:

1. Повышение эффективности управления объектом:

1.1 - максимальная полнота информации для обеспечения принимаемых решений (“полнота”);

1.2 - представление информации с максимально возможной скоростью (“своевременность”);

1.3 - максимальное удобство взаимодействия информационной системы с потребителями (“реакция”);

1.4 - представление информации без искажений и ошибок (“достоверность”) и др.

2. Эффективное использование ресурсов ИС:

2.1 - сокращение расходов на создание, эксплуатацию и развитие ИС;

2.2 - максимальное извлечение полезной информации из имеющейся совокупности данных;

2.3 - сокращение избыточности в базе данных и т.д.

Критериями для названных целей будут следующие:

1.1 - отношение объема информации в базе данных к объему информации на объекте управления;

1.2 - время обработки информации в ИС;

1.3 - время, которое потребители расходуют на запрос необходимой информации, и её использование в управлении;

1.4 - напишите (предложите) ваш вариант;

2.1 - сумма капитальных вложений и текущих затрат на создание, эксплуатацию и развитие ИС;

2.2 - отношение объемов входной и выходной информации;

2.3 - доля избыточной информации в объеме данных.

Одновременное достижение указанных целей практически неосуществимо. Например, повышение эффективности ЭИС по критериям 1.1 (“полнота”) и 1.3 (“реакция”) вызывает увеличение критерия 2.1 (“затраты”) и достигнутое состояние противоречит цели 2.1 (“сокращение расходов”).

Классификация информационных систем
ИС классифицируются по многим признакам, рассмотрим только наиболее стереотипные основания:

1.      по распределению средств обработки;

2.      по объекту управления;

3.      по функциональному признаку;

4.      по режимам работы;

5.      по способу распределения вычислительных ресурсов;

6.      по другим признакам.

Классификация ИС по средствам обработки

В зависимости от степени участия человека в процессе управления информационные системы классифицируют следующим образом:

        ручные;

        автоматизированные;

        автоматические.

При использовании ручных ИС все операции по переработке информации и принятии решений выполняются человеком.

В автоматизированных ИС часть функций управления или определенная доля обработки данных осуществляется автоматически, другая часть - человеком. Автоматические информационные системы обеспечивают выполнение всех операций, связанных с управлением, техническими средствами, т.е. полностью исключают участие человека.

Классификация ИС по объекту управления

В соответствии с данным признаком могут быть выделены следующие типы ИС: