Системный подход к решению функциональных задач и к организации информационных процессов
В настоящее время концепция базы данных подразумевает разумный компромисс между сокращением до минимума необходимого дублирования информации и эффективностью процессов выборки и обновления требуемых данных. Действительное обеспечение такого решения возможно только при условии системного анализа всего комплекса задач, подлежащих автоматизации (описание целей системы и её функций, а также состава и специфики информационных потоков и отдельных программных модулей). Системный подход базируется на положениях общих теорий систем и наиболее эффективен при решении сложных задач анализа и синтеза требующих одновременного использования ряда научных дисциплин. Объективное требование системного подхода к разработке программных средств решения задач при автоматизации систем управления вызвало необходимость дифференциации специалистов-разработчиков: системные аналитики, системотехники, прикладные и системные программисты. Системный аналитик, исходя из общих целей - назначения, технических характеристик, состава и описания требований пользователей к прикладным задачам и системе в целом – формулирует общие формальные требования к программному обеспечению системы. Специалист системотехник преобразует общие формальные требования, детальные спецификации на отдельные программы, участвует в разработке логической структуры базы данных, то есть определяет общую информационно-структурную и программную часть проекта. Прикладной программист преобразует спецификации в логическую структуру программных модулей, а затем в программный код. Системный программист обеспечивает сопряжение программных модулей с программной средой в рамках которой предстоит функционировать прикладным программам или задачам.
Системная разработка прикладных программ ориентирована также на использование интегрированных и распределённых баз данных. По этой же причине в качестве инструментальных средств разработки программного продукта наряду с языками программирования применяют языковые средства СУБД.
Информационные технологии в системах организационного управления
Применение компьютерных информационных технологий позволяет в ряде случаев при сравнительно небольших затратах получать ценные управленческие решения. Составление экономико-математических моделей и проведение расчетов с помощью вычислительных машин позволяют быстро и относительно недорого проводить разработку и сравнение многочисленных вариантов планов и управленческих решений. В настоящее время имеются отработанные методы решения ряда типовых задач по организации и планированию производства, для которых могут быть применены компьютерные информационные технологии. Все эти задачи могут быть классифицированы следующим образом:
· Задачи в области производства, его организации (организация проектирования, задачи управления качеством, расчёта потребностей в ресурсах с распределением во времени на основе календарного плана производства и т.п.)
· Планирование производства (задачи планирования производства товарной продукции, технического развития производства, заработной платы, материально технического обеспечения)
Такие отработанные решения определённых типовых задач базируются на методах имитационного моделирования, линейного программирования, вероятностного моделирования и других методах. Возможность практического решения указанных задач в настоящее время расширяется в связи с компьютеризацией всех звеньев управленческого аппарата, созданием локальных и объединённых вычислительных сетей, организацией локальных и централизованных информационных баз данных и обеспечением к ним оперативного доступа.
На современном этапе автоматизированная обработка данных в организационных системах характеризуется переходом от централизованной обработки информации к децентрализованной на основе широкого применения ПК основными элементами современного электронного учереждения являются автоматизированные рабочие места пользователей, а так же системы редактирования текстов БД И СУБД, информационно-вычислительные сети, электронная почта и т.п.. автоматизированное рабочее место - вычислительная система, предназначенная для автоматизации профессиональной деятельности. Примерами функций пользователей реализуемые на АРМе могут быть следующие: подготовка документов, содержащих текстовые, графические элементы на основе анализа доступной информации, хранение и поиск информации, приём или передача документов внутри учреждения и за его пределы, обеспечение режима использования и надёжного хранения документов. Необходимость в обмене информацией в различных сферах управленческой деятельности, получении новых сведений в результате коллективного обсуждения привели к таким формам общения как конференции, семинары и совещания. Эта идея с точки зрения информационной технологии была реализована в виде телеконференций.
Информационные технологии в обучении
Автоматизированная обучающая система – комплекс программных, технических и учебно-методических средств, предназначенных для активного индивидуального обучения человека на основе программного управления этим обучением.
Типы обучающих программ:
· Тренировочние и контролирующие
· Наставнические
· Имитационные и моделирующие
· Развивающие
Тренировочные программы предназначены для закрепления умений и навыков. Эти программы в случайной последовательности предлагают пользователю вопросы и задачи в случайной последовательности и подсчитывают количество правильно или неправильно решённых задач.
Наставнические программы предлагают теоретический материал для изучения, задачи и вопросы служат в этих программах для организации человеко-машинного диалога для управления хода обучения.
Моделирующие про
Граммы основаны на графических иллюстративных возможностях ПК и вычислительных с другой и позволяют осуществлять компьютерный эксперимент. Такие программы предоставляют возможность наблюдать на экране некоторый процесс, влияя на её ход подачей команды с клавиатуры, меняющей значения параметров.
Развивающие игры предоставляют в распоряжение пользователя некоторую воображаемую среду, существующую только в компьютерном мире, набор каких-то возможностей и средств их реализации.
Автоматизированные системы научных исследований (АСНИ)
Представляют собой программно-аппаратные комплексы, обрабатывающие данные, поступающие от различного рода экспериментальных установок и измерительных приборов, и на основе их анализа облегчающие обнаружение новых эффектов и закономерностей.
СХЕМА
Блок связи с измерительной аппаратурой преобразует к нужному виду информацию поступающей от измерительной аппаратуры
Системы автоматизированного проектирования (САПР)
Это комплекс программных и аппаратных средств, предназначенных для автоматизации процесса проектирования человеком технических изделий или продуктов интеллектуальной деятельности. Проектирование новых изделий является основной задачей изобретателей и конструкторов протекает в несколько этапов таких как:
· Нормирование замысла
· Поиск физических принципов
· Поиск конструктивных решений
· Создание опытного образца
· Разработка технологий промышленного изготовления
Этапы формирования замысла и поиска физических принципов являются творческими, не поддающимися автоматизации. При конструировании и расчетах применяются САПР.
Типовая схема САПР
1.Проектировщик
2.Блок технической документации
3.Блок формирования задания
4.База данных
5.Иммитационое моделирование
6.Расчётный блок
7.Экспертные системы
4, 5, 6, 7 выполняют все функции, аналогичные функциям блоков АСНИ. Вместо блока связи с измерительной аппаратурой в САПР имеется блок 3. Проектировщик вводит в блок 2 задание на проектирование, в котором указаны цели, которые необходимо достичь при проектировании и все ограничения, которые нельзя нарушить. Второй блок облегчает создание технической документации для последующего изготовления изделия.
Аппаратное обеспечение САПР составляет вычислительный комплекс с набором устройств, необходимых для ввода и вывода графической информации.
В настоящее время САПР является обязательным атрибутом конструкторских бюро и проектных организаций. Широко применяется в архитектуре, электротехнике, машиностроении, авиакосмичсекой технике и т.д.
Геоинформационные системы и технологии(ГИС)
ГИС объединяют компьютерную картографию и СУБД. Концепция технологии состоит в создании многослойной электронной карты, опорный слой которой описывает географию территории, а каждый из остальных слоёв – один из аспектов состояния территории. Технология ГИС применима там, где необходимо учитывать, обрабатывать и демонстрировать территориально распределённую информацию. Пользователями ГИС технологии могут быть как организации, чья деятельность целиком базируется на земле (нефтегазовые предприятия, экологические службы, ЖКХ), так и многочисленные коммерческие организации (банки, страховые компании, торговые и строительные фирмы). В основе любой ГИСС лежит информация о каком-либо участке земной поверхности. База данных организуется в виде набора слоёв информации. Основой является географически привязанная карта местности (топооснова). В процессе создания и наложения слоёв друг на друга между ними устанавливаются необходимые связи, что позволяет выполнить пространственные операции с объектами посредством моделирования и интеллектуальной обработки данных. Типовая схема организации ГИС технологии складывается из следующих основных компонентов:
1. Приобретение и предварительная подготовка данных. Включается в себя манипуляции с исходными данными как результатами полевых исследований, текстовыми или табличными материалами, с архивными материалами.
2. Ввод и размещение данных (пространственных и непространственных). По функциональному назначению эта компонента конвертирует информацию во внутренние форматы системы и обеспечивает структурную и логическую совместимость всех имеющихся.
3. Управление данными. Предполагает наличие средств оптимальной внутренней организации данных, обеспечивающих эффективный доступ к ним.
4. Манипуляция данными и их анализ. Эти функции представлены средствами, предназначенными для содержательной обработки данных в целях их обработки и реорганизации.
5. Производство конечного продукта. Включает в себя вывод полученных результатов для конечных потребителей ГИС. Эти продукты могут представлять карты, статистические отчёты, различные графики, стандартные формы определённых документов.
Подавляющее большинство ГИС различают геометрическую и атрибутивную компоненты баз данных. Геометрическая или картографическая информация представляется точками, кривыми и площадными объектами. Атрибутивная информация содержит текстовые, числовые и логические данные о географических объектах. Она хранится в виде отдельных табличных файлов, как правило, в форматах реляционных баз данных.
Информационные технологии в распределённых системах
Технологии распределённых вычислений
В эпоху централизованного использования вычислительных машин с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитают иметь дело с ПК, на которых можно решать любые классы задач. Доступ к ресурсам компьютера упрощался с помощью принципа централизованной обработки данных.
Центральная вычислительная машина
Терминалы
Этот принцип не отвечает высоким требованиям надёжности обработки данных, затрудняет развитие систем и не может обеспечивать необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной вычислительной машины приводит к негативным последствиям для системы в целом. Поэтому произошёл переход от использования отдельных вычислительных машин в системах к распределённой обработке данных.
Распределённая обработка данных это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределительную систему
