Классификация автоматизированных информационных систем

Содержание

 

Введение. 2

1. Основные понятия и определения. 3

2. Классификация автоматизированных информационных систем 3

3. Классификация информационных и расчетных задач 3

Заключение. 3

Список литературы: 3

 

 

Введение

 

Современный этап развития человеческой цивилизации характеризуется переходом к так называемому информационному обществу, в котором в результате процессов информатизации и компьютеризации информационные технологии во всех сферах деятельности играют более важную роль, нежели индустриальные, аграрные и др. Как отмечал академик А.П.Ершов, информатизация – всеобщий неизбежный период развития цивилизации, период освоения информационной картины мира, осознания единства законов функционирования информации в природе и обществе, практического их применения, создания индустрии производства и обработки информации.

В связи с этим решением проблем рационального использования современных и перспективных методов и средств обработки информации в практической (профессиональной) деятельности людей приобретает первостепенное значение.

Естественно, что такой сложный и многообразный процесс, как информатизация, нуждается в методологическом обосновании, являющемся результатом исследований в рамках научно-технического направления и науки, получивших название «информационные системы».

Предметом изучения информационных систем являются информационные технологии, которые реализуются на практике в автоматизированных информационных системах (АИС) различного назначения, выступающих в качестве объекта информатики. Таким образом, АИС позволяют автоматизировать ту или иную сферу профессиональной деятельности людей за счет использования компьютерных средств и технологий.

 

Иными словами, в качестве основных средств автоматизации профессиональной деятельности людей сегодня выступают средства электронно-вычислительной техники и связи.

Основные понятия и определения

Будучи достаточно сложным процессом, автоматизация любой деятельности человека при решении практических за­дач должна иметь научное — прежде всего методологичес­кое — обеспечение. Как уже было отмечено во введении, наукой, изучающей наиболее общие закономерности внедре­ния средств автоматизации (компьютеризации) во все сферы жизни общества и последствия этого, является информатика. В рамках этой научной дисциплины автоматизация профес­сиональной деятельности определяется как процесс создания, внедрения и использования технических, программных средств и математических методов, освобождающих человека от не­посредственного участия в получении, преобразовании и пе­редаче энергии, материалов и (или) информации в професси­ональной деятельности. Основные виды автоматизируемой профессиональной деятельности: производственные процес­сы, проектирование, обучение, научные исследования, уп­равление. Основу автоматизации профессиональной деятель­ности в современных условиях составляют средства элект­ронно-вычислительной техники (ЭВТ) и связи.

Весьма важными и особенно интересными для широкого круга специалистов в области организационного управления представляются особенности автоматизации управленческой деятельности как процесса создания, внедрения и использо­вания технических, программных средств и математических методов, предназначенных для автоматизированного сбора, хранения, поиска, переработки и передачи информации, ис­пользуемой при управлении эргатическими системами, в ходе реализации новых информационных технологий управления. Целью автоматизации управленческой деятельности являет­ся повышение эффективности управления (качества управ­ленческих решений, оперативности, производительности уп­равленческого труда и т. д.).

Информатика является одной из отраслей общей (теоре­тической) информатики и изучает цели, способы и средства автоматизации деятельности должностных лиц на базе ЭВТ при управлении персоналом, разработке новых систем ору­жия, совершенствовании видов, форм и способов боевых дей­ствий, обучении личного состава.

Как и всякая другая научная дисциплина, информатика имеет свой объект и предмет.

В качестве объекта информатики выступает автомати­зированная информационная система, представляющая собой совокупность технических программных средств и организа­ционных мероприятий, предназначенных для автоматизации информационных процессов в профессиональной деятельнос­ти. Основным техническим средством АИС является ЭВМ.

Объектом информатики является АИС, предназначен­ная для автоматизации военно-профессиональной деятельно­сти должностных лиц и органов управления.

Используя термин "информация", мы, как правило, не задумываемся о том, что такое информация. Надо отметить, что вопрос этот является достаточно сложным (он будет под­робнее рассмотрен в подразд. 2.1). До настоящего времени в науке не выработано строгого определения понятия инфор­мации. Говоря об информационных процессах в АИС, мы пока будем понимать под информацией некоторую совокупность данных (текстовых, числовых, графических) и связей между ними.

Под переработкой информации понимаются все возмож­ные информационные процессы, сопровождающие професси­ональную деятельность: сбор информации, хранение инфор­мации, поиск информации, представление информации на определенном носителе в определенном виде (визуальном, гра­фическом, текстовом, звуковом), получение новой информа­ции (например, в результате проведения расчетов), передача информации по каналам связи различным адресатам и др.

Автоматизированная информационная система должна рассматриваться как инструмент в руках должностных лиц, реализующих переработку информации в процессе профес­сиональной деятельности. Можно сказать, что наличие это­го инструмента фактически определяет новую технологию осуществления профессиональной деятельности.

Понятие "технология" означает комплекс знаний о спо-собах, приемах труда, наборах материально-технических фак­торов, способах их соединения для создания какого-либо про­дукта или услуги. Применительно к промышленному произ­водству используется понятие "производственная индустри­альная технология".

Применение понятия "технология" к информационным процессам привело к возникновению понятия "информаци­онная технология" — совокупность знаний о способах авто­матизированной переработки информации с использованием ЭВМ для автоматизации управленческой деятельности.

Создание новых информационных технологий и внедре­ние их в профессиональную деятельность является одной из основных задач информатики. Именно поэтому в качестве предмета информатики целесообразно рассматривать ин­формационные технологии, определяющие рациональные способы разработки и применения АИС.

Каждая АИС обеспечивает реализацию некоторой инфор­мационной технологии переработки информации в процессе профессиональной деятельности. Таким образом, в качестве задач информатики можно рассматривать создание новых информационных технологий и реализующих их АИС или перенесение известных информационных технологий из од­ной области человеческой деятельности в другую.

 

Классификация автоматизированных информационных систем

В качестве основного классификационного признака АИС целесообразно рассматривать особенности автоматизируемой профессиональной деятельности — процесса переработки вход­ной информации для получения требуемой выходной инфор­мации, в котором АИС выступает в качестве инструмента должностного лица или группы должностных лиц, участвую­щих в управлении организационной системой.

В соответствии с предложенным классификационным признаком можно выделить следующие АИС (рис. 1.1.1):

♦ автоматизированные системы управления (АСУ);

♦ системы поддержки принятия решения (СППР);

♦ автоматизированные информационно-вычислительные системы (АИВС);

♦ автоматизированные системы обучения (АСО);

♦ автоматизированные информационно-справочные сис­темы (АИСС).

Рассмотрим особенности каждого класса АИС и характе­ристики возможных видов АИС в составе каждого класса.

Автоматизированная система управления представ­ляет собой автоматизированную систему, предназначенную для автоматизации всех или большинства задач управления, решаемых коллективным органом управления (министерством, дирекцией, правлением, службой, группой управления и т. д.). В зависимости от объекта управления различают АСУ персо­налом (АСУП) и АСУ техническими средствами (АСУТС). АСУ является организационной и технической основой реализации рациональной технологии коллективного решения управле­ния в различных условиях обстановки. В этой связи разработ­ка рациональной технологии организационного управления является определяющим этапом создания любой АСУ.

Автоматическая система управления персоналом обеспе­чивает автоматизированную переработку информации, необ­ходимой для управления организацией в повседневной дея­тельности, а также при подготовке и реализации программ развития.

Автоматические системы управления техническими сред­ствами предназначены для реализации соответствующих тех­нологических процессов. Они являются по сути передаточ­ным звеном между должностными лицами, осуществляющи­ми управление техническими системами, и самими техни­ческими системами. В настоящее время АСУТС нашли широ­кое распространение во всех развитых государствах. Объяс­няется это тем, что управление существующими новейшими технологическими процессами без применения АСУТС стано­вится практически невозможным. Что касается АСУП, то в настоящее время такие системы широко используются в стра­нах Запада, и непрерывно ведутся работы по созданию но­вых систем, в том числе на базе достижений в области ис­кусственного интеллекта.

Системы поддержки принятия решений являются достаточно новым классом АИС, теория создания которых в настоящее время интенсивно развивается. СППР называется АИС, предназначенная для автоматизации деятельности кон­кретных должностных лиц при выполнении ими своих долж­ностных (функциональных) обязанностей в процессе управ­ления персоналом и (или) техническими средствами.

Выделяются четыре категории должностных лиц, деятель­ность которых отличается различной спецификой переработки информации: руководитель, должностное лицо органа управ­ления, оперативный дежурный, оператор. В соответствии с четырьмя категориями должностных лиц различают и четыре вида СППР: СППР руководителя (СППР Р), СППР должност­ного лица органа управления (СППР О), СППР оперативного дежурного (СППР Д) и СППР оператора (СППР Оп).

Рассмотрим специфику деятельности должностных лиц, относящихся к каждой выделенной категории.

К категории "руководитель" относятся должностные лица, на которых возложено управление подчиненными должност­ными лицами (подразделениями) и принятие решений в про­цессе руководства. Основная форма деятельности команди­ра — деловое общение.

Деятельность должностных лиц, относящихся к катего­рии "руководитель", характеризуется следующими особен­ностями:

♦ при централизации принятия решений резко возраста­ют объемы информации, уменьшается время на обду­мывание и анализ, растут сложности комплексного учета всех факторов;

♦ велика доля текущих задач, не позволяющих сосредо­точиться на стратегических целях;

♦ в процессе деятельности преобладают приемы, обус­ловленные привычками, опытом, традициями и дру­гими неформализируемыми обстоятельствами;

♦ при принятии решения руководитель не всегда в состо­янии описать и даже представить достаточно полную умозрительную модель ситуации, а вынужден исполь­зовать лишь некоторое представление о ней;

♦ деятельность руководителя в значительной мере зави­сит от темперамента и стиля деятельности, от степени знаний причин и следствий, ясности представления вза­имосвязей, объема имеющейся информации.

Перечисленные особенности деятельности должностных лиц категории "руководитель" обуславливают крайнюю слож­ность автоматизации их деятельности, которая содержит боль­шое количество неформальных элементов, прежде всего таких, как оперативное и стратегическое управление, а так­же принятие решений. Исходя из особенностей деятельности руководителя, можно сформулировать следующие основные требования, предъявляемые к СППР Р:

1)наличие широкой информационной базы с возможнос­тью оперативного поиска требуемой информации;

2)наглядность представления информации в форме, адап­тированной к запросам конкретного должностного лица (тек­ста, таблиц, графиков, диаграмм и т. д.);

3)обеспечение оперативной связи с другими источника­ми информации в системе управления и особенно с непос­редственными помощниками;

4)наличие диалоговых программных средств обеспече­ния принятия решений на основе формальных (математичес­ких) методов;

5)простота работы при повышенной надежности техни­ческих и программных средств;

6) обеспечение возможности накопления в памяти ЭВМ
опыта и знаний (в рамках интеллектуальных СППР).

Необходимо отметить, что требования 2, 3 и 5 являются универсальными и относятся ко всем видам СППР.

В настоящее время требования 1, 2, 3 и 5 могут быть полностью удовлетворены с использованием известных ин­формационных технологий. Что касается требований 4 и 6

(наличия программных средств обеспечения решений и на­копления в памяти ЭВМ опыта и знаний), то их удовлетворе­ние составляет основную теоретическую проблему, возника­ющую при создании СППР Р.

К категории "должностное лицо органа управления" от­носятся специалисты, занимающиеся аналитической работой по подготовке решений руководителя и их документальным оформлением. Основу деятельности должностных лиц органа управления составляет оценка различных вариантов реше­ния (проведение оценочных расчетов) и разработка проектов различных документов.

Эффективность функционирования органа управления во многом определяется продуктивностью деятельности специа­листов, особенно в вопросах создания новой информации. Доля творческого труда в их работе достаточно высока. Именно эти специалисты обеспечивают практически всю информаци­онную подготовку для принятия решения руководителем. Они являются основными исполнителями документов, определяя их качество. СППР О должна прежде всего создать должнос­тным лицам условия для плодотворного ведения аналитичес­кой работы и сведения к минимуму доли рутинных работ (по­иск информации, оформление документов, проведение опе­ративных расчетов и т. д.).

Особенности деятельности должностных лиц органа уп­равления определяют следующие основные требования к СППР О:

♦ обеспечение оперативного поиска и отображения всей информации, необходимой для подготовки решений и формирования проектов документов в пределах его ком­петентности;

♦ обеспечение возможности ведения оперативных расче­тов и моделирования для оценки ситуации и подготов­ки вариантов решений;

♦ обеспечение возможности автоматизированной подго­товки проектов документов (текстов, графиков, диаг­рамм и т. п.).

К основным элементам СППР О следует отнести сред­ства ведения оперативных расчетов и моделирования, посколь­ку именно эти средства в наибольшей степени обеспечивают повышение эффективности и качества управления.

К категории "оперативный дежурный" относятся долж­ностные лица, выполняющие обязанности по оперативному руководству организационной системой во время дежурства на соответствующих пунктах управления в течение опреде­ленного времени.

Основными особенностями деятельности оперативных дежурных являются:

♦ относительно узкий круг решаемых задач;

♦ жесткая регламентация деятельности в большинстве вариантов складывающейся обстановки;

♦ жесткий лимит времени на принятие решений и вы­полнение различных операций.

Перечисленные особенности деятельности оперативных дежурных определяют в качестве основных требований к СППР Д обеспечение оперативного предоставления инфор­мации, необходимой оперативному дежурному в заранее оп­ределенных ситуациях, а также обеспечение оперативного анализа складывающейся ситуации. Последнее требование может быть обеспечено с использованием технологии эксперт­ных систем.

К категории "оператор" могут быть отнесены должност­ные лица, выполняющие техническую работу по заранее определенному алгоритму. Основная особенность деятельнос­ти оператора — отсутствие необходимости принимать слож­ные решения в процессе своей деятельности. СППР Оп дол­жна обеспечивать возможность работы должностного лица со справочной информацией и возможность автоматизированной подготовки текстов документов.

Автоматизированные информационно-вычислительные системы предназначены для решения сложных в математи­ческом отношении задач, требующих больших объемов самой разнообразной информации. Таким образом, видом деятель­ности, автоматизируемом АИВС, является проведение раз­личных (сложных и "объемных") расчетов. Эти системы ис­пользуются для обеспечения научных исследований и разра­боток, а также как подсистемы АСУ и СППР в тех случаях, когда выработка управленческих решений должна опираться на сложные вычисления.

В зависимости от специфики области деятельности, в которой используются АИВС, различают следующие виды этих систем.

Информационно-расчетная система (ИРС) — это авто­матизированная система, предназначенная для обеспечения оперативных расчетов и автоматизации обмена информацией между рабочими местами в пределах некоторой организации или системы организаций. ИРС обычно сопрягается с АСУ и в рамках последней может рассматриваться как ее подсистема.

Технической базой ИРС являются, как правило, сети больших, малых и микроЭВМ. ИРС имеют сетевую структу­ру и могут охватывать несколько десятков и даже сотен ра­бочих мест различных уровней иерархии. Основной сложнос­тью при создании ИРС является обеспечение высокой опера­тивности расчетов и обмена информации в системе при стро­гом разграничении доступа должностных лиц к служебной ин­формации.

Система автоматизации проектирования (САПР) — это автоматизированная информационная система, предназначен­ная для автоматизации деятельности подразделений проект­ной организации или коллектива специалистов в процессе разработки проектов изделий на основе применения единой информационной базы, математических и графических моде­лей, автоматизированных проектных и конструкторских про­цедур. САПР является одной из систем интегральной автома­тизации производства, обеспечивающих реализацию автома­тизированного цикла создания нового изделия от предпроект-ных научных исследований до выпуска серийного образца.

В области экономики САПР могут использоваться при проектировании экономических информационных систем и их элементов. Кроме того, технология САПР может обеспечить создание автоматизированной системы отображения обста­новки на экране в процессе ведения экономических операций или в ходе деловых игр различных типов.

Проблемно-ориентированные имитационные системы (ПОИС) предназначены для автоматизации разработки ими­тационных моделей в некоторой предметной области .На­пример, если в качестве предметной области взять развитие автомобилестроения, то любая модель, создаваемая в этой предметной области, может включать стандартные блоки, моделирующие деятельность предприятий, поставляющих комплектующие; собственно сборочные производства; сбыт, обслуживание и ремонт автомобилей; рекламу и др. Эти стан­дартные блоки могут строиться с различной детализацией моделируемых процессов и различной оперативностью расче­тов. Пользователь, работая с ПОИС, сообщает ей, какая мо­дель ему нужна (т. е. что необходимо учесть при моделирова­нии и с какой степенью точности), а ПОИС автоматически формирует имитационную модель, необходимую пользовате­лю.

В состав программного обеспечения ПОИС входят банки типовых моделей (БТМ) предметных областей, планировщик моделей, базы данных предметных областей, а также сред­ства диалогового общения пользователя с ПОИС.

Проблемно-ориентированная система является достаточ­но сложной АИС, реализуемой, как правило, с использова­нием технологии искусственного интеллекта на высокопроиз­водительных ЭВМ.

Моделирующие центры (МЦ) — автоматизированные информационные системы, представляющие собой комплекс готовых к использованию моделей, объединенных единой пред­метной областью, информационной базой и языком общения с пользователями [39]. МЦ, так же как ПОИС, предназначе­ны для обеспечения проведения исследований на различных моделях. Но, в отличие от ПОИС, они не обеспечивают авто­матизацию создания имитационных моделей, а предоставля­ют пользователю возможность комфортной работы с готовы­ми моделями. МЦ могут являться системами как коллектив­ного, так и индивидуального использования и в принципе не требуют для своей реализации мощных ЭВМ.

Автоматизированные системы обучения (АСО). Тра­диционные методы обучения специалистов в различных об­ластях профессиональной деятельности складывались многи­ми десятилетиями, в течение которых накоплен большой опыт.

Однако, как свидетельствуют многочисленные исследо­вания, традиционные методы обучения обладают рядом не­достатков. К таким недостаткам следует отнести пассивный характер устного изложения, трудность организации актив­ной работы студентов, невозможность учета в полной мере индивидуальных особенностей отдельных обучаемых и т. д.

Одним из возможных путей преодоления этих трудно­стей является создание АСО — автоматизированных инфор­мационных систем, предназначенных для автоматизации под­готовки специалистов с участием или без участия преподава­теля и обеспечивающих обучение, подготовку учебных кур­сов, управление процессом обучения и оценку его результа­тов. Основными видами АСО являются автоматизированные системы программного обучения (АСПО), системы обеспече­ния деловых игр (АСОДИ), тренажеры и тренажерные ком­плексы (ТиТК).

Автоматизированные системы программного обучения ориентированы на обучение в основном по теоретическим разделам курсов и дисциплин. В рамках АСПО реализуются заранее подготовленные квалифицированными преподавате­лями "компьютерные курсы". При этом учебный материал разделяется на порции (дозы) и для каждой порции материа­ла указывается возможная реакция обучаемого. В зависимос­ти от действий обучаемого и его ответов на поставленные вопросы АСПО формирует очередную дозу представляемой информации.

Наибольшую сложность при создании АСПО составляет разработка "компьютерного курса" для конкретной дисципли­ны. Именно поэтому в настоящее время наибольшее распрос­транение получили "компьютерные курсы" по традиционным, отработанным в методическом плане дисциплинам (физике, элементарной математике, программированию и т. д.).

Автоматизированная система обеспечения деловых игр предназначена для подготовки и проведения деловых игр, сущность которых заключается в имитации принятия долж­ностными лицами индивидуальных и групповых решений в различных проблемных ситуациях путем игры по заданным правилам.

В ходе деловой игры на АСОДИ возлагаются следующие задачи:

♦ хранение и предоставление обучаемым и руководите­лям игры текущей информации о проблемной среде в процессе деловой игры в соответствии с их компетен­цией;

♦ формирование по заданным правилам реакции проблем­ной среды на действия обучаемых;

♦ обмен информацией между участниками игры (обучае­мыми и руководителями игры);

♦ контроль и обобщение действий обучаемых в процессе деловой игры;

♦ предоставление руководителям игры возможности вме­шательства в ход игры, например, для смены обста­новки.

Технической базой АСОДИ являются высокопроизводи­тельные ЭВМ или локальные вычислительные сети. Методо­логической базой АСОДИ, как правило, является имитаци­онное моделирование на ЭВМ.

Тренажеры и тренажерные комплексы предназначены для обучения практическим навыкам работы на конкретных рабо­чих местах (боевых постах). Они являются средствами инди­видуального (тренажеры) и группового (тренажерные комп­лексы) обучения. ТиТК являются достаточно дорогостоящи­ми средствами обучения, а их создание требует больших зат­рат времени. Однако их чрезвычайно высокая эффективность при обучении таких специалистов, как летчики, водители, операторы систем управления и т. д. позволяет считать их достаточно перспективными видами АСО.

Автоматизированные информационно-справочные системы (АИСС) — это автоматизированные информаци­онные системы, предназначенные для сбора, хранения, по­иска и выдачи в требуемом виде потребителям информации справочного характера.

В зависимости от характера работы с информацией раз­личают следующие виды АИСС:

♦ автоматизированные архивы (АА);

♦ автоматизированные системы делопроизводства (АСД);

♦ автоматизированные справочники (АС) и картотеки (АК);

♦ автоматизированные системы ведения электронных карт местности (АСВЭКМ) и др.

В настоящее время разработано большое количество раз­новидностей АИСС и их количество продолжает увеличивать­ся. АИСС создаются с использованием технологии баз данных, достаточно хорошо разработанной и получившей широкое распространение. Для создания АИСС, как правило, не требу­ется высокопроизводительная вычислительная техника.

Простота создания АИСС и высокий положительный эф­фект от их использования определили их активное примене­ние во всех сферах профессиональной (в том числе и управ­ленческой) деятельности.