Информатика 23-24гг Тема. Системы. Компоненты систем и их взаимодействие.

 

Тема. Системы. Компоненты систем и их взаимодействие.

1.Понятие и классификация информационной системы.

2.Автоматизированные информационные системы.

 1.Понятие   и классификация информационной системы

Система - это совокупность взаимодействующих, относительно самостоятельных элементов, объединенных выполнением некоторой общей функции, не сводимой к функциям ее компонентов.

Системный подход является основой большинства частных методов познания, одним из способов обобщения фактов, позволяет сосредоточиться на выявлении интегративных качеств, возникающих в результате соединения элементов в целое.

Информационная система (ИС) - это система, построенная на базе компьютерной техники, предназначенная для хранения, поиска, обработки и передачи значительных объемов информации, имеющая определенную практическую сферу применения. Информационная система, предназначенная для хранения, поиска, обработки и выдачи информации по запросам пользователей;

Для обеспечения функционирования ИС должны существовать средства поддержки, которые делятся на системные и пользовательские. Назначение системных средств - обеспечение сохранности данных, их обновления и защиты. Назначение пользовательских средств (приложений) - обеспечение удобства работы конечных пользователей, т.е. тех людей, в интересах которых создана информационная система.

Предметом и продуктом ИС является информация.

 К информационным ресурсам ИС относится информация (управленческая, экономическая, финансовая,  кадровая ит.д.) и ее свойства  (идеальность,  преемственность,  неисчерпаемость, массовость, трансформируемость, универсальность, возможность сжатия, недостоверность, избыточность, своевременность, ценность).

Между пользователем и информационной системой может быть установлена обратная связь. В этом случае информационная система называется замкнутой. Канал обратной связи необходим, когда нужно учесть реакцию пользователя на полученную информацию. Информационная система состоит из баз данных, в которых накапливается информация, источника информации, аппаратной части ИС, программной части ИС, пользователя информации. Все системы можно разделить на две основные категории: материальные системы, абстрактные системы. Материальные системы -это совокупность материальных объектов. Среди них выделяют технические, эргатехнические и смешанные системы. В последних особого внимания заслуживает подкласс эргатехнических систем (систем  «человек-машина»)

Классификация ИС

Информационные системы можно разделить по разным признакам:

По степени распределённости отличают:

· настольные, или локальные ИС, в которых все компоненты находятся на одном компьютере;

· распределённые ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.

Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:

· клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»);

· файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»).

клиент-сервер

По степени автоматизации ИС делятся на:

· автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);

· автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.

«Ручные ИС» («без компьютера») существовать не могут, поскольку существующие определения предписывают обязательное наличие в составе ИС аппаратно-программных средств. Вследствие этого понятия «автоматизированная информационная система», «компьютерная информационная система» и просто «информационная система» являются синонимами.

По характеру обработки данных ИС делятся на:

· информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;

· ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.

Пример информационно-справочной ИС. Пример ИС обработки данных

Каждой сфере применения ИС соответствует свой тип. Перечислять их всех не имеет смысла, так как количество предметных областей велико. Вот некоторые примеры:

· Экономическая информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.

· Медицинская информационная система - информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.

· Географическая информационная система - информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).

Экономическая ИС

Географическая ИС

Медицинская ИС

· Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.

· Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.

· Корпоративная ИС автоматизирует все бизнес-процессы целого предприятия (организации). Такие системы иногда называют информационными системами предприятия и системами комплексной автоматизации предприятия.

2.     Автоматизация информационных систем

Целью автоматизации информационных процессов является повышение производительности и эффективности труда работников, улучшение качества информационной продукции и услуг, повышение сервиса и оперативности обслуживания пользователей.

Автоматизация базируется на использование средств вычислительной техники (СВТ) и необходимого ПО. Она позволяет существенно сократить время обслуживания пользователей, значительно повысить уровень их обслуживания, преобразует и видоизменяет отдельные технологические процессы, а порой – все основные традиционно используемые технологии. Автоматизация, способствуя ликвидации многих рутинных операций, повышая комфортность и одновременно эффективность работы, предоставляя пользователям новые, ранее неведомые, возможности работы с информацией, создаёт и новые проблемы, решение которых может быть осуществлено лишь на базе использования общенаучных методов и широкого использования новых информационных технологий.

 Задачи автоматизации информационных процессов

Сформулируем основные задачи автоматизации информационных процессов. Они направлены на:

·                 сокращение трудозатрат при выполнении традиционных информационных процессов и операций, то есть упрощение нужных действий для более быстрого выполнения операций;

Самый простой и хороший пример – калькулятор. На нём математические расчёты не представляют труда. Он гораздо быстрее счетов и других, более древних средств. (Калькулятор, счёты)

·                 устранение рутинных операций. Возможно внедрение разного рода макросов; Например, при постоянном расчёте зарплат в бухгалтерии, в Excel можно забить определённую модель поведения (формулу), чтобы дальше он сам выполнял необходимое вычисление

·                 ускорение процессов обработки и преобразования информации;

Вычислительная техника работает гораздо быстрее мозга – чтобы найти результат в базе данных, ей достаточно доли секунд для вывода информации.

·                 повышение оперативности и качественного уровня обслуживания пользователей;

· облегчение возможностей широкого обмена информацией, участия в корпоративных и других проектах. 

В широком смысле информационной системой можно назвать любую организационную структуру, задача которой состоит в работе с информацией, например библиотеку, справочную службу же­лезных дорог, учреждение СМИ (редакцию газеты, телецентр, радиостудию). В этом смысле информационными системами являются все подразделения управленческой структуры предприятия: бухгалтерия, отдел кадров, отдел научно-технической информации и пр. Примеры можно продолжить. Все эти службы существовали и до появления компьютеров, существуют и сейчас. Разница в том, что раньше они использовали «бумажные» технологии работы с информацией, простые средства механизации обработки данных, а сейчас все шире применяют компьютеры.

 Виды программного обеспечения компьютеров

Существует разделение вычислительных машин на две составляющие: аппаратурную и программную. Программная часть называется программным обеспечением ЭВМ. 

Программы — это упорядоченные последовательности команд. Конечная цель любой компьютерной программы — управление аппаратными средствами. Ее работа основана на управлении аппаратными устройствами компьютера. 

Состав программного обеспечения вычислительной системы называют программной конфигурацией. 

 По назначению ПО разделяется на системное, прикладное и инструментальное. 

Системное ПО.

1.        Загрузчик операционной системы

2.               Операционные системы — общего назначения, реального времени, сетевые ОС, встраиваемые. Основная задача таких программ - планирование вычислительного процесса, распоряжение ресурсами машины, организация взаимодействия отдельных процессов, протекающих в машине во время выполнения программ.

3.               Сервисные программы, диагностические программы, программы для борьбы с компьютерными вирусами.

4.               Драйверы устройств Дра́йвер (англ. driver) — компьютерная программа, с помощью которой другая программа (обычно операционная система) получает доступ к аппаратному обеспечению стандартным образом. В общем случае для использования каждого устройства, подключённого к компьютеру, необходим специальный драйвер. 5.               Программы обеспечения работы в сети. Эти программы реализуют протоколы обмена информацией между машинами, работу с базами данных, телеобработку данных.

6.               Программные средства защиты:

•        Криптошлюзы (аппаратно-программный комплекс криптографической защиты трафика данных, голоса, видео на основе шифрования )

•        Средства аутентификации (проверка подлинности)

•        Средства мониторинга и аудита(контроль, проверка)

•        Сканеры защищённости

•        Средства разграничения доступа

•        Системы криптографической защиты (шифровка)

•        Антивирусные программы

Инструментальное ПО.

1.        Средства разработки программного обеспечения

2.        Системы управления базами данных (СУБД)

Базами данных называют огромные массивы данных, организованных в табличные структуры.

 Основными функциями систем управления базами данных являются:

•        создание пустой (незаполненной, структуры базы данных)

•        предоставление средств ее заполнения или импорта данных из таблиц другой базы;

•        обеспечение возможности доступа к данным, а также предоставление средств поиска и фильтрации

Многие системы управления базами данных (СУБД) дополнительно предоставляют возможности проведения простейшего анализа данных и их обработки Наиболее распространенными являются Microsoft АССЕSS.

 Прикладные программы.

Прикладные программы удобно разделить на следующие классы:

1. Офисные приложения

•        Текстовые редакторы Основные функции этого класса прикладных программ заключаются в вводе и редактировании текстовых данных.

•        Текстовые процессоры. Основное отличие текстовых процессоров от текстовых редакторов в том, что они позволяют не только вводить и редактировать текст, но и форматировать его, то есть оформлять. Наиболее популярный текстовый процессор - Microsoft Word.

•        Табличные процессоры. Электронные таблицы (ЭТ) предоставляют комплексные средства для хранения различных типов данных и их обработки В некоторой степени они аналогичны системам управления базами данных, но основной акцент смещен не на хранение массивов данных и обеспечение к ним доступа, а на преобразование данных, причем в соответствии с их внутренним содержанием. Наиболее распространены  Microsoft Excel.

•        Редакторы презентаций

2. Системы проектирования и производства

•        Системы автоматизированного проектирования  — организационно-техническая система, предназначенная для выполнения проектной деятельности с применением вычислительной техники, позволяющая создавать конструкторскую и/или технологическую документацию.

•        PDM-системы. PDM-система (Product Data Management — система управления данными об изделии) — организационно-техническая система обеспечивающая управление всей информацией об изделии. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолеты и ракеты, компьютерные сети и др.). PDM-системы являются неотъемлимой частью PLM-систем.

•        PLM-системы PLM (сокр. от англ. Product Lifecycle Management) — технология управления жизненным циклом изделий. Организационно-техническая система обеспечивающая управление всей информацией об изделии и связанных с ним процессах на протяжении всего его жизненного цикла, начиная с проектирования и производства до снятия с эксплуатации. При этом в качестве изделий могут рассматриваться различные сложные технические объекты (корабли и автомобили, самолеты и ракеты, компьютерные сети и др.).

•        АСУТП (Системы SCADA) Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — комплекс программных и технических средств, предназначенный для управления технологическим оборудованием на предприятиях.

•        АСТПП (Системы MES) MES (сокр. от англ. Manufacturing Execution System) — исполнительная система производства. Системы такого класса решают задачи синхронизации, координируют, анализируют и оптимизируют выпуск продукции в рамках какого-либо производства.

3. Мультимедиа

•        Компьютерные игры

•        Музыкальные редакторы.

•        Графические редакторы. Графический редактор — программа (или пакет программ), позволяющая создавать и редактировать двумерные изображения с помощью компьютера.

•        Видео редакторы

•        Мультимедиа проигрыватели

•        Редакторы НТМL (Web-редакторы). Это особый класс редакторов, объединяющих в себе свойства текстовых и графических редакторов. Программы этого класса можно также эффективно использовать для подготовки электронных документов и мультимедийных изданий.

4. Клиенты для доступа к интернет-сервисам:

•        электронная почта

•        веб

•        мгновенная передача сообщений

•        чат-каналы

•        IP-телефония

•        P2P обмен файлами

•        потоковое вещание

•        Банк-клиент

5. Корпоративные информационные системы

•        Бухгалтерские программы

•        Системы Управления проектами (Project Management)

•        Системы автоматизации документооборота (EDM-системы)

•        Системы управления архивами документов (DWM-системы)

6. Экспертные системы. 

Предназначены для анализа данных, содержащихся в базах знаний, и выдачи рекомендаций по запросу пользователя. По совокупности признаков события юридические экспертные системы могут дать правовую оценку и предложить порядок действий, как для обвиняющей стороны, так и для защищающейся.