Этап в развитии ИС, связанный с применением компьютерных технологий

ПЕРВЫЙ ПЕРИОД (50-е годы) ассоциируется с 1-м поколением ЭВМ и характеризуется следующим:

Техника:

· элементная база - электронные лампы;

· быстродействие - несколько десятков тысяч операций в секунду;

· объем оперативной памяти (ОП) » 20 - 30 КБ; (в то время измеряли ячейками - до 4096 ячеек);

· внешних запоминающих устройств (ВЗУ) - нет;

· отечественная техника БЭСМ-4, М20, М220.

Задачи – вычислительные, характерными чертами которых являются:

· V _{исх. данных} << V_озу, исходные данные - числа;

· t _{ввода-вывода} << t _{обработки};

· однократное использование исходных данных;

· исходные данные располагаются вместе с программой, описание данных - также в программе;

· форма результата не имеет особого значения.

Типичная сложная вычислительная задача – решение системы уравнений линейных, дифференциальных. Тогда, например, система из 10 уравнений достаточно сложна для решения, но исходные данные это всего 100 чисел – коэффициентов при переменных, а результат – 10 чисел и, конечно, форма результата в этом случае не имеет значения.

Обрабатываемые данные - числа в двоичной системе, структурные образования - вектор и матрица -множество однородных данных. Каждое данное занимает 1 ячейку.

Средства программирования - коды ЭВМ, в конце периода язык типа Aссемблер.

Участие конечного пользователя - постановка задачи для программиста. Конечный пользователь - ученый, конструктор.

ВТОРОЙ ПЕРИОД (60-е годы) ассоциируется со 2-ым поколением ЭВМ и характеризуется следующим.

Техника:

· элементная база - полупроводниковые приборы;

· быстродействие несколько сот тысяч операций в секунду;

· объем ОП - 256 - 512 КБ;

· ВЗУ магнитные ленты (МЛ), магнитные барабаны; алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ);

· прочие внешние устройства - аппаратура передачи данных;

· отечественная техника М-220, БЭСМ-4, Минск 22, Минск 32, Днепр-21.

Обрабатываемые данные: - символьные данные, элементарные данные объединяются в структуры-записи, записи в файлы. В записи могут присутствовать разные типы данных и разные размеры данных. Запись – это чаще всего описание некоторых объектов по фиксированному множеству параметров, показателей.

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:

· V_{исх.данных} > V_озу , исходные данные числа и символьные данные в одной структуре - записи, записи объединяются в файлы;

· t_{ввода-вывода} >> t_{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.

· позадачный подход в использовании исходных данных

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 является следующее:

· 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.                                

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

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

ТРЕТИЙ ПЕРИОД (70-е годы) ассоциируется с 3-им поколением ЭВМ и характеризуется следующим.

Техника:

· элементная база - интегральные схемы;

· быстродействие до 1 млн операций в секунду;

· объем ОП - до 1 МБ;

· ВЗУ - магнитные диски (от 7 до несколько сотен МБ);

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

· ориентация на зарубежную (аналоги) - серия ЕС ЭВМ - аналог IBM серии 360;

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

Задачи - комплексы задач, разработка подсистем автоматизированных систем управления (АСУ), пакеты прикладных программ. 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, документацию и внедрение АСУ. Создавались отраслевые АСУ (АСУ на уровне Министерств).

Были разработаны стандарты на проектирование и документацию АСУ, на приемку АСУ.

Данные - системы файлов, базы данных и комплексное использование информации.                                      

Средства программирования и организации работы ЭВМ - алгоритмические языки, автоматизированные системы управления базами данных. Операционные системы.

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

ЧЕТВЕРТЫЙ ПЕРИОД (80-е) ассоциируется с 4-ым поколением ЭВМ и характеризуется следующим.

Техника:

· элементная база - большие интегральные схемы, микропроцессоры.

· быстродействие - до нескольких миллионов операций в секунду (за счет распараллеливания вычислений);

· объем ОП - до десяти МБ;

· 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.

Данные - базы данных как информационные модели предметных областей, базы знаний, распределенные базы данных, появление новых типов данных: данные типа даты, время, и т.п.

Средства программирования и организации работы с ЭВМ - аналогичные 3 периода; диалоговые системы для конечных пользователей.

Участие конечных пользователей - освоение ПК.

Задачи - нетрадиционные для ЭВМ задачи, новые информационные технологии (автоматизация проектирования - САПР, автоматизация обучения - АОС, тренажеры -шахматы и др., автоматизированные рабочие места – АРМы в АСУ, экспертные системы 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 возможности СУБД по обработке файлов и, в частности, ориентированный на информационные задачи язык программирования СУБД; 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 80-е годы преобладают реляционные СУБД, способные отобразить лишь простые структуры.

ПЯТЫЙ ПЕРИОД (90-е годы) характеризуется следующим.

Техника:

· повсеместное распространение ПК с частотой процессора до 150 МГц, ОП - несколько десятков МБ, ВЗУ - до нескольких ГБ;

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

Задачи - нетрадиционные для ЭВМ, новые технологии (телекоммуникации, офисные технологии - групповые, технология клиент-сервер, геоинформационные, компьютерная томография, задача виртуальной реальности, мультимедиа приложения).

Данные– кроме традиционных - аудио, видео информация, объекты различной природы.

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

Конечный пользователь непосредственно работает на ПК, как правило, в 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 таких сложных структур данных можно представить реальные информационные модели систем для эффективного управления.

Характерной особенностью современного этапа является новый подход к компьютеризации управления, когда осуществляется комплексная, интегрированная реструктуризация (в том числе, со сменой функций) производственных процессов (процедур), внедрение новых информационных технологий с учетом человеческого фактора. Такое новое системное проектирование (реорганизация) производственных процессов получило название реинжиниринга (reengineering).

1.4. Классификации информационных систем

1.4.1. По основным сферам применения

Как уже отмечалось выше, в соответствии с основными сферами применения (получение новых знаний о ПрО и экономика) ИС можно классифицировать на документальные и фактографические.