1. Информационные системы
Хранение больших объёмов информации вызывает потребность в некоторой организации хранения данных. В бесконечном потоке информации найти то, что тебе действительно нужно, не всегда простая задача.
Представим себе ситуацию.
Ты решил заказать продукты с доставкой на дом. Для этого открываем сайт понравившегося тебе магазина, вводим в строку поиска название необходимого продукта и по результатам поиска выбираем товар.
А что стоит за этим сайтом и работой онлайн-магазина в целом?
Прежде чем товары появятся на сайте, магазину необходимо найти поставщиков, договориться с ними о поставке товаров. Далее занести все эти товары в некоторую базу данных, где указать ключевые характеристики для каждого товара: количество, цена, фотография, срок годности и т. п.
Также необходимо организовать склад, где будут храниться все эти продукты, нанять работников склада, упорядочить, а лучше автоматизировать склад для увеличения скорости обработки заказов. Нужно позаботиться о доставке: нанять курьеров, обеспечить их транспортом или заключить договор с курьерской службой.
Для того чтобы сайт работал корректно, нужен отдел IT, который будет следить за технической стороной сайта; дизайнеры, которые разработают стиль магазина, сайта; маркетологи и менеджеры, чтобы организовать рекламу и т. п.
Как и где создателю магазина хранить всю эту информацию? Желательно не только хранить, но ещё и обрабатывать, видеть в реальном времени, как работает магазин.
Всё это стало намного проще с появлением компьютеров.
Информационная система (ИС) — организационно-упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.
Или можно дать такое определение.
Информационная система (ИС) — это взаимосвязанная совокупность средств и методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в целях её дальнейшего использования.
ИС используются во всех отраслях нашей жизни.
Самой большой информационной системой является интернет. В интернете мы ориентируемся с помощью поисковых систем, которые отображают результаты поиска соответственно нашим запросам. Такие ИС называются информационно-поисковыми .
Предприятия используют АИС — автоматизированные информационные системы. Это сложные ИС, включающие в себя все сферы работы предприятия: финансовую, управленческую, транспортную и т. п.
Информационные системы используются в образовании . Это обучающие компьютерные системы , или системы дистанционного обучения , получившие большую популярность в современном мире. Такие системы позволяют не прерывать процесс обучения, учиться из любой точки мира, главное для этого — наличие доступа к интернету.
Геоинформационные системы — это информационные системы, которые дают расширенные возможности работы с географическими картами. По современным картам можно узнать много полезной информации: погоду, пробки, движение общественного транспорта, посмотреть панорамы улиц, найти необходимый объект и построить к нему маршрут и т. п.
Экспертные системы (ЭС) — это информационные системы, которые помогают пользователю принять решение в трудной ситуации. Например, ЭС Prospector помогает геологам анализировать местность на наличие полезных ископаемых на основе загруженных карт, экспертиз, ответов на вопросы.
ИС состоит из структуры данных, программных средств, пользовательских средств.
Рис. \(1\). Состав ИС
В любой информационный системе должна быть организована структура хранения данных . Какие именно данные сохранять и в каком виде?
Программные средства позволяют осуществить всю техническую, математическую и аналитическую работу.
А пользовательские средства выводят пользователю результат в удобной для него форме.
Рассмотрим процессы в информационной системе на примере работы некоторого онлайн-магазина.
Рис. \(2\). Примерная ИС работы магазина
Элементарной единицей любой информационной системы являются базы данных (БД). Базы данных обеспечивают упорядоченное хранение данных. Осуществление доступа к БД дают приложения баз данных , с их помощью можно проводить анализ, обработку БД и получить удобный доступ к ИС. Чаще к таким приложениям обращаются пользователи, которые не являются специалистами в области IT, поэтому приложения имеют дружественный и понятный интерфейс .
VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2016
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИХ СОЗДАНИЯ
Баранцова А.С.
Работа в формате PDF
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.
Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
Информационная система (ИС) — это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего — какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации. [2]
Целью работы является получение основ теоретических и практических знаний в области современных программ и средств, используемых при разработке информационных систем, описание и обоснование одного из возможных подходов к анализу и выбору средств информационных систем
1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
1.1 Понятие информационной системы
Понятие информационной системы интерпретируют по-разному, в зависимости от контекста.
Достаточно широкое понятие «информационная система» подразумевает, что неотъемлемыми компонентами ИС являются данные, техническое и программное обеспечение, а также персонал и организационные мероприятия.. Широко трактует понятие «информационной системы» федеральный закон Российской Федерации «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», подразумевая под информационной системой совокупность содержащейся в базах данных информации обеспечивающих её обработку информационных технологий и технических средств. Среди российских ученых в области информатики, наиболее широкое определение ИС дает М. Р. Когаловский, по мнению которого в понятие информационной системы помимо данных, программ, аппаратного обеспечения и людских ресурсов следует также включать коммуникационное оборудование, лингвистические средства и информационные ресурсы, которые в совокупности образуют систему, обеспечивающую «поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей» [1]
Более узкое понимание информационной системы ограничивает её состав данными, программами и аппаратным обеспечением. Интеграция этих компонентов позволяет автоматизировать процессы управления информацией и целенаправленной деятельности конечных пользователей, направленной на получение, модификацию и хранение информации. Так, российский стандарт ГОСТ РВ 51987 подразумевает под ИС «автоматизированную систему, результатом функционирования которой является представление выходной информации для последующего использования». ГОСТ Р 53622-2009 использует термин информационно-вычислительнаясистема для обозначения совокупности данных (или баз данных), систем управления базами данных и прикладных программ, функционирующих на вычислительных средствах как единое целое для решения определенных задач.
В деятельности организации информационная система рассматривается как программное обеспечение, реализующее деловую стратегию организации. При этом хорошей практикой является создание и развертывание единой корпоративной информационной системы, удовлетворяющей информационные потребности всех сотрудников, служб и подразделений организации. Однако на практике создание такой всеобъемлющей информационной системы слишком затруднено или даже невозможно, вследствие чего на предприятии обычно функционируют несколько различных систем, решающих отдельные группы задач: управление производством, финансово-хозяйственная деятельность, электронный документооборот и т. д. Часть задач бывает «покрыта» одновременно несколькими информационными системами, часть задач — вовсе не автоматизирована. Такая ситуация получила название «лоскутной автоматизации» и является довольно типичной для многих предприятий. [3]
1.2 Типы информационных систем
Тип информационной системы зависит от того, чьи интересы она обслуживает и на каком уровне управления. По характеру представления и логической организации хранимой информации информационные системы подразделяются на фактографические, документальные, геоинформационные.
Вфактографических ИСрегистрируются факты. Основные идеи таких систем заключаются в том, что все сведения об объектах хранятся в компьютере в каком-то заранее обусловленном формате, т.е. информация, с которой работает фактографическая ИС имеет четкую структуру. Благодаря этому фактографическая ИС способна давать однозначные ответы на поставленные вопросы. Например, ответить на вопрос о том какие культурно-исторические памятники занесены в список ЮНЕСКО, или фамилии студентов, имеющих академическую задолженность.
Документальные ИС обслуживают принципиально иной класс задач, который не предполагает однозначного ответа на поставленный вопрос. Массив данных документальных ИС представляет собой совокупность неструктурированных текстовых документов. Это могут быть сборники статей, книги, рефераты и т.п. Цель такой системы — выдать список документов, в какой-то мере удовлетворяющих условиям, сформулированным запросом. Например, выдать список всех статей,в который встречается слово энтропия.
Геоинформационные системы (также ГИС — географическая информационная система) — системы, предназначенные для сбора, хранения, анализа и графической визуализации пространственных данных и связанной с ними информации о представленных в ГИС объектах. Другими словами, это инструменты, позволяющие пользователям искать, анализировать и редактировать цифровые карты, а также дополнительную информацию об объектах, например высоту здания, адрес, количество жильцов.
ГИС применяются в картографии, геологии, метеорологии, землеустройстве, экологии, муниципальном управлении, транспорте, экономике, обороне. [3]
1.3 Классификация информационных системКлассификация по архитектуре
По степени распределённости отличают:
- Настольные(desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
- Распределённые(distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.
Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:
- файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
- клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).
В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.
В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся только клиентские приложения.
В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.
В двухзвенных (англ. two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер базы данных, на котором находятся БД и СУБД (back-end), и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения (front-end). Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.
В многозвенных (англ. multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Типичный пример применения трёхзвенной архитектуры — современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено — веб-сервер с соответствующим серверным программным обеспечением.
Классификация по степени автоматизации
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.
Классификация по характеру обработки данных
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.
Классификация по сфере применения
Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:
- Экономическая информационная система — информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.
- Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.
Классификация по охвату задач (масштабности)
- Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.
- Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.
Рис 1.Классификация информационных систем
Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия. [4]
2. ПРОГРАММЫ И СРЕДСТВА ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
2.1 Понятие CASE-средств
CASE средства используются при создании и разработке информационных систем управления предприятиями. Применительно к моделирования бизнес процессов они могут рассматриваться как инструментарий для совершенствования и непрерывного улучшения работы.
CASE средства (Computer — Aided Software Engineering) – это инструмент, который позволяет автоматизировать процесс разработки информационной системы и программного обеспечения. Разработка и создание информационных систем управления предприятием связаны с выделением бизнес-процессов, их анализом, определением взаимосвязи элементов процессов, оптимизации их инфраструктуры и т.д. Основной целью применения CASE средств является сокращение времени и затрат на разработку информационных систем, и повышение их качества. [5]
2.2 Классификация CASE-средств
Из всего многообразия CASE средств, существующих на сегодняшний день, можно выделить три основные группы. Эти группы связаны с этапами разработки информационных систем и их жизненным циклом. Классификация CASE средств осуществляется в зависимости от того, какие из этапов разработки они поддерживают.
Выделяют следующие группы CASE средств:
CASE средства верхнего уровня. Эти CASE средства ориентированы на начальные этапы построения информационной системы. Они связаны с анализом и планированием. CASE средства верхнего уровня обеспечивают стратегическое планирование, расстановку целей, задач и приоритетов, а также графическое представление необходимой информации. Все CASE средства верхнего уровня содержат графические инструменты построения диаграмм, таких как диаграммы сущность-связь (ER диаграммы), диаграммы потока данных ( DFD ), структурные схемы, деревья решений и пр.
CASE средства нижнего уровня. Эти CASE средства больше сфокусированы на последних этапах разработки информационной системы – проектирование, разработка программного кода, тестирование и внедрение. CASE средства нижнего уровня зависят от данных, которые предоставляют средства верхнего уровня. Они используются разработчиками приложений и помогают создать информационную систему, однако не являются полноценными инструментами разработки программного обеспечения.
Интегрированные CASE средства (I – CASE). Эти CASE средства охватывают полный жизненный цикл разработки информационной системы. Они позволяют обмениваться данными между инструментами верхнего и нижнего уровня и являются своего рода «мостом» между CASE средствами верхнего и нижнего уровней.
Для моделирования и оптимизации бизнес процессов применяются CASE средства верхнего уровня и интегрированные CASE средства. Они позволяют повысить качество моделей бизнес процессов за счет автоматического контроля, дают возможность оценить ожидаемый результат, ускоряют процесс проектирования, обеспечивают возможности по изменению и обновлению моделей.[5]
2.3 Характеристика CASE средств
Основными характеристиками CASE средств, важными с точки зрения моделирования и оптимизации бизнес процессов, являются следующие:
Наличие графического интерфейса. Для представления моделей процессов CASE средства должны обладать возможностью отображать процессы в виде схем. Схемы много проще в использовании, чем различные текстовые и числовые описания. Это позволяет получать легко управляемые компоненты модели, обладающие простой и ясной структурой.
Наличие репозитория. Репозиторий это общая база данных, которая содержит описание элементов процессов и отношений между ними. Каждый объект репозитария должен обладать перечнем свойств, характерных только для этого объекта.
Гибкость применения. Эта характеристика дает возможность представлять бизнес процессы в различных вариантах, важных с точки зрения анализа. CASE средства должны позволять проводить анализ процессов и создавать модели, сфокусированные на различных аспектах деятельности предприятия.
Возможность коллективной работы. Анализ и моделирование процессов может требовать совместной работы нескольких человек. Для одновременной работы над моделями процессов CASE средства должны обеспечивать управление изменениями любыми фрагментами моделей и их модификацией при коллективном доступе.
Построение прототипов. Прототипы процессов необходимы для того, чтобы на ранних стадиях изменения процессов можно было понять, насколько процесс будет соответствовать требованиям.
Построение отчетов. CASE средства должны обеспечивать построение отчетов по всем моделям процессов с учетом взаимосвязи элементов. Такие отчеты необходимы для анализа моделей и определения возможностей по оптимизации. За счет отчетов обеспечивается контроль полноты и достаточности моделей, уровень декомпозиции процессов, правильность синтаксиса диаграмм и типов применяемых элементов.
2.4 Программные комплексы и технологии для создания ИС
Rational Suite. Одной из наиболее широко используемых современных технологий является Rational Unified Process (RUP), которая опирается на интегрированный комплекс инструментальных средств Rational Suite (рис.2) Rational Suite – это комплексное интегрированное решение, охватывающее весь жизненный цикл ПО и основанное на использовании самых передовых методик, инструментов и служб.
Рис 2.Программа Rational Suite
Он позволяет: объединять многофункциональные группы разработки в среде Windows с помощью интеграции основных программных продуктов и рабочего процесса; обеспечивает ускорение разработки благодаря возможностям визуального моделирования,. Обеспечивает поиск и устранение ошибок времени выполнения.[5]
AllFusion. Линейка AllFusion, разработанная компанией Computer Associates, – это семейство интегрированных решений для разработки, развертывания и управления ИС на предприятии (рис.3). Средства моделирования и инструменты управления изменениями и конфигурациями при разработке ПО позволяют организациям моделировать, разрабатывать и внедрять ИС масштаба предприятия. [5]
Рис 3. Программа AllFusion
Основные компоненты линейки AllFusion:
AllFusion Modeling Suite – интегрированный комплекс CASE- средств, включающий следующие продукты: AllFusion Process Modeler (BPwin) – функциональное моделирование; AllFusion ERwin Data Modeler (ERwin) – моделирование данных; AllFusion Component Modeler (Paradigm Plus) – объектно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и возможностью генерации кода;AllFusion Model Manager (Model Mart) – организация совместной работы команды разработчиков; AllFusion Data[5]
Информационные системы – направление информатики, получившее свое название от объектов исследования – информационных систем – хранилищ информации, снабженных процедурами ввода, поиска, размещения и выдачи информации. Начало этому направлению положили исследования в области документалистики и анализа научно-технической информации, которые проводились еще до появления компьютеров. Но своего истинного развития информационные системы достигли лишь тогда, когда компьютеры прочно вошли в их состав.
Работы в области информационных систем опираются, с одной стороны, на исследования в прикладной лингвистике, которая создает языки для записи информации и поиска ответов в информационных массивах по поступающим запросам, а с другой стороны, на теорию информации, поставляющую модели и методы, которые используются при организации циркуляции информации в каналах передачи данных.
Информационная система состоит из баз данных, в которых накапливается информация, источника информации, аппаратной части информационных систем, программной части информационных систем, потребителя информации. [4]
Тенденции развития современных информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности ИС. Для успешной реализации ИС должна быть адекватно описана, должны быть построены полные и непротиворечивые функциональные и информационные модели системы. Это способствовало появлению программно-технологических средств специального класса – CASE-средств и различных программ. [2]
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
-
- Когаловский М. Р. Перспективные технологии информационных систем. —.: ДМК Пресс; Компания АйТи, 2003. — 288 с.
- Блюмин А.М. Проектирование систем информационного, консультационного и инновационного обслуживания: учебное пособие / А. М. Блюмин, Л. Т. Печеная, Н. А. Феоктистов. – СПб.: Дашков и К, 2010. – 352 .[Электронный ресурс] Код доступа http://rucont.ru/efd/133972 Дата обращения 21.11.2015
- Электронная энциклопедия. [Электронный ресурс] Код доступа https://ru.wikipedia.org/wiki/ Дата обращения 21.11.2015
- Виртуальный университет. Электронный ресурс] Код доступа http://nsportal.ru/shkola/informatika-i-ikt/library/2014/04/27/ informatsionnye-sistemy-klassifikatsiya-informatsionnykh Дата обращения 21.11.2015
- [Электронный ресурс] Код доступа http://do.upc.omsu.ru/file.php/153/lectures/l-02.pdf. Дата обращения 21.11.2015
Какие программы являются информационными системами
Понятие «информационная система XE «Информационная система» » [1] широко используется в современной компьютерной литературе. В различных источниках дается несколько отличающихся друг от друга определений этому понятию.
«Автоматизированная информационная система (АИС) — совокупность программно-аппаратных средств, предназначенных для автоматизации деятельности, связанной с хранением, передачей и обработкой информации».
Пожалуй, наиболее ясным и простым является определений, взятой с сайта http://ru.wikipedia.org . В нем, однако, в состав информационной системы вводится аппаратные средства, а наличие хранилища данных предполагается не явно. Очевидно, авторы предполагают наличие ИС, не оперирующих непосредственно с хранилищами данных, являющихся, так сказать только посредниками.
Мы предлагаем следующее определение ИС.
Совокупность программного обеспечения и электронного информационного хранилища, разрабатываемая как единая система и предназначенная для автоматизации определенного рода деятельности будет называться информационной системой XE «Информационная система» .
Рассмотрим смысл данного определения. Прежде всего, отметим, что объединение программного обеспечения (возможно несколько программ) и информационного хранилища есть результат реализации некоторого проекта, что и подчеркивается словами «разрабатываемая как единая система». Отсюда кстати и вытекает, что поскольку программное обеспечение и информационное хранилище находятся в одной системе, следовательно, они как-то должны взаимодействовать друг с другом. С другой стороны, здесь не говорится, что все программы и хранилище, которые включены в систему разрабатываются в рамках конкретного проекта, а поэтому какие-то программы и части информационного хранилища могут быть включены в проект в уже готовом виде. В определении говорится «разрабатываемая», т.е. ИС может находиться в разработке, и дополняться новыми программами и т.п. Отметим также, что под «информационным хранилищем» в данном определении мы понимаем все данные, хранящиеся во внешней памяти, управление которыми осуществляет программное обеспечение данной информационной системы.
Наконец в определении сказано, что система предназначена для автоматизации какой-либо деятельности, а, следовательно, во-первых, ИС предназначена для использования в некоторой профессиональной области, а во-вторых, информационное хранилище спроектировано для хранения данных имеющих вполне определенную область применения, т.е. отражающее вполне конкретную предметную область XE «Предметная область» .
Под предметной областью в данной книге будем понимать часть области знаний, предназначенную для автоматизации с помощью информационной системы и схематически представленную в информационном хранилище.
часто информационные системы называют «автоматизированными системами» или «автоматизированными информационными системами», желая подчеркнуть использование, при их построении электронно-вычислительной техники. Нам нет нужды использовать такое дополнение, так как использование вычислительной техники в функционировании ИС вытекает из нашего определения.
Самой простой и очевидной классификацией является классификация по областям применения. В этой связи можно говорить об информационных системах в экономике (АСЭ – автоматизированные системы в экономике), в образовании (АСО), в научных исследованиях (АСНИ) и т.д.
Еще одним классификационным признаком может выступать характер информации, которой оперирует ИС. С этой точки зрения все информационные системы принято делить на фактографические XE «Информационные системы фактографические» XE «Информационные системы документальные» XE «Фактографические информационные системы» XE «Документальные информационные системы» и документальные. Под фактографическим типом данных принято понимать данные представляющие собой описание некоторых фактов предметной области. Например, фактом являются данные на конкретного человека (ФИО, адрес, паспортные данные и т.п.), книгу (автор, название, год издания и т.п.), машину (марка, год выпуска, производитель и т.п.) и т.д. Другими словами, факт в информационной системе предстает в виде набора некоторых свойств (атрибутов), количественное значение которых, как правило, выражается простым типом данных. Характерным представителем фактографических информационных систем является широко известная в бухгалтерских кругах «1С бухгалтерия».
Документ XE «Документ» , в отличие от факта, не может быть выражен простой структурой.
Под документом будем понимать хранящийся в информационной базе, объект произвольной структуры, содержащий информацию произвольного характера, доступ, к которому можно получить по его реквизитам.
Под реквизитами XE «Реквизиты документов» документа будем понимать совокупность свойств этого документа, позволяющих однозначно его идентифицировать. Примерами реквизитов могут служить название документа, его номер, дата создания, имена создателей, электронная подпись и т.д. В качестве примеров документов можно привести статьи, тексты приказов и распоряжений, бухгалтерские документы, карты местности, звуковые записи и т.д. Важно еще раз подчеркнуть, что структура объекта, который мы назвали документом, может носить самый произвольный характер: форматы для текстовых документов (обычный текстовый формат, формат Word, формат PDF, формат DJVu, формат HTML и т.д.), таблицы, графические файлы и т.п.
Наконец, информационные системы можно классифицировать и по той роли, которую они играют в профессиональной деятельности. Таким образом, можно выделить
Системы управления XE «Информационные системы управления» . ИС данного типа предназначены для решения задач автоматизации процессов управления. Выделяют также классы систем управления персоналом и систем управления технологическими процессами.
Вычислительные информационные системы XE «Вычислительные информационные системы» . Данные системы предназначены для проведения оперативных расчетов и обмена информацией между рабочими местами в рамках одной организации. В данном классе выделяются также системы автоматического проектирования (САПР).
Поисково-справочные информационные системы XE «Поисково-справочные информационные системы» . Данные системы предназначены для сбора, хранения и поиска информации справочного характера. Такие системы не заменимы в конкретных областях знаний: медицине, юриспруденции, программированию и др.
Системы принятия решения XE «Информационные системы принятия решений» . Системы этого класса предназначены для автоматизации поиска решения руководящего состава. Особенностью задач принятия решений являются: недостаточность имеющейся информации, ее противоречивость и не четкость, слабая формализация и наличие качественных оценок. В качестве ИС для принятия решений используются системы, построенные на основе алгоритмов искусственного интеллекта и баз знаний. Часто такие системы поддерживают естественно-языковой интерфейс.
Информационные обучающие системы XE «Информационные обучающие системы» . К информационным обучающим системам относят: системы программного обучения, системы для деловых игр и тренажерные комплексы.
Из определения в частности следует, что в информационной системе имеется два компонента: программное обеспечение и электронное информационное хранилище. Обратимся к рисунку 1.1, где сказанное представлено в графическом виде.
Любая информационная система рассчитана на использование ее в какой-либо профессиональной области. Значит ИС рассчитана на взаимодействие, с какими либо пользователями. Причем под пользователями в общем случае следует понимать не только людей, но и другие информационные системы, с которыми данная ИС обменивается информацией.
Блок ПО (программное обеспечение) поделен на рисунке 1.1 на три части: ИП — интерфейс пользователя, ИД – интерфейс с данными, БЛ – бизнес логика. Конечно, данное деление в общем случае является условным, и не означает, что в реальном программном обеспечении можно явно выделить все три части. Однако умозрительное наличие таких частей вытекает из очень простого рассуждения. Если программа взаимодействует с пользователем и данными, значит, какая-то ее часть (логика) отвечает за это взаимодействие. С другой стороны, как мы впоследствии будем неоднократно убеждаться, структура хранения данных практически никогда не совпадает со структурой данных, представляемых пользователю. Следовательно, в программном обеспечении должно быть предусмотрено преобразование информации из одного формата к другому и обратно. Вот эта часть программного обеспечения, которую мы выделили чисто логически и принято называть бизнес логикой.
Рис. 1.1. Структура информационной системы
Формально информационные системы можно разделить на автономные XE «Информационные системы автономные» XE «Автономные информационные системы» и сетевые XE «Информационные системы сетевые» XE «Сетевые информационные системы» . Причем к сетевым информационным системам мы относим и такие, которые эпизодически синхронизируют свои информационные хранилища с другими хранилищами посредством каких-либо каналов связи (в том числе и посредством переносных устройств внешней памяти). Спрос на автономные ИС не велик, в силу почти полного отсутствия несетевых компьютеров. Таким образом, встает вопрос о том, какую роль играет компьютерная сеть в построении информационных систем. Подробнее о взаимодействии отдельных частей информационной системы в сети речь пойдет в главе 6. Здесь же нам хотелось бы поговорить о различных подходах построения архитектуры ИС в сети. В результате мы получим еще один показатель, на основе которого можно классифицировать информационные системы.
Основным сервисом локальных компьютерных сетей является файловый сервис, осуществляемый файловыми серверами. Файловый сервер предназначен для того, чтобы хранить файлы и предоставлять к ним доступ пользователям сети. Поэтому естественным решением построения информационной системы это расположение информационного хранилища на файловом сервере. Все программное обеспечение информационной системы будет располагаться, таким образом, на сетевых компьютерах. Пользователи компьютерной сети, на компьютерах которых будет установлено программное обеспечение информационной системы, получат, таким образом, одновременный доступ к информационному хранилищу. Такая архитектура информационной системы называется файл-серверной XE «Файл-серверная архитектура» . Данная архитектура широко применяется для создания информационных систем с относительно не большим количеством одновременно работающих пользователей (несколько десятков) [3] . Причина такого ограничения заложена в том, что все программное обеспечение, в том числе те его модули, которые отвечают за обработку данных, располагаются на каждом из сетевых компьютеров. Таким образом, для выполнения операций с данными необходимо получить копию этих данных на сетевой компьютер. Разумеется, это приводит к увеличению сетевого трафика. К тому же в обработке данных, таким образом, оказываются, задействованы и сетевые компьютеры, и локальная сеть и, конечно, сам файловый сервер.
Для того чтобы увеличить производительность информационной системы файл-серверного типа используется терминальное подключение к серверу. В этом случае вся программа выполняется на сервере, а пользовательский компьютер получает лишь результирующие окна с информацией, да возможность стандартными средствами управлять этими окнами. Использование терминального сервера может значительно увеличить производительность системы и тем самым позволить одновременно работать большому количеству пользователей. С точки же зрения самой архитектуры ИС, использование терминального сервера не вносит ничего нового, так как внутри информационной системы мы по-прежнему имеем взаимодействие файл-серверного типа.
Информационные системы, построенные по централизованному принципу, называют также банками данных XE «Банки данных» . Таким образом, и файл-серверные и клиент-серверные информационные системы можно формально назвать банками данных.
Важным плюсом использования серверов баз данных является возможность встроить развитую систему безопасности сервера в систему безопасности информационной системы. В частности сервера баз данных позволяют четко разграничить доступ различных пользователей к объектам информационного хранилища, журналировать все действия производимые пользователем, интегрировать систему безопасности ИС с системой безопасности компьютерной сети и т.д.
Клиент-серверные ИС можно разделить на два класса:
Информационные системы, не использующие программные модули на стороне сервера баз данных. Среди серверов баз данных еще встречаются экземпляры, не поддерживающие использование хранимых процедур и триггеров. К таковым, в частности, до последнего времени относилась такая СУБД как MySQL. В таких системах запрос полностью формируется на стороне клиента, а затем передается для выполнения на сервер.
Информационные системы, использующие программные модули на стороне сервера баз данных. В качестве таких программных модулей в первую очередь используются хранимые процедуры и триггеры. Обычно программные модули на стороне сервера пишутся на языке, являющимся расширением языка SQL, но допускается также подключение исполняемых модулей.
Информационная система, построенная по технологии клиент-сервер, называется еще двухуровневой информационной системой XE «Двухуровневые информационные системы» . Информационные же системы файл-серверного типа можно таким образом назвать одноуровневыми или монолитными.
Рис. 1.2. Трехуровневая архитектура информационной системы
Количество уровней (слоев) программного обеспечения может быть больше двух. Так в электронной сети Интернет информационные системы строятся в виде трехуровневой системы XE «Трехуровневые информационные системы» (см. Рисунок 1.2). В качестве клиента в большинстве случае выступает обыкновенный web-браузер. Программное обеспечение на стороне web-сервера служит посредником между клиентом и сервером баз данных. Поскольку с самого сервера баз данных можно обращаться с запросами к другим серверам, то теоретически может быть построена система, имеющая более чем три уровня. Возможно также отделение кода обработки данных от самих данных. Отделенный, таким образом код, помещается на так называемый сервер приложений XE «Сервер приложений» . Выделение сервера приложений увеличивает сетевой трафик, но зато позволяет более эффективно управлять системой.
Несколько слов следует сказать и об инфраструктуре ИС.
Под инфраструктурой информационной системы будем понимать все то, что обеспечивает ее бесперебойное функционирование.
Таким образом, к инфраструктуре следует отнести: системное и сетевое программное обеспечение, компьютеры, сетевое оборудование, другие необходимые для функционирования ИС периферийные устройства, средства связи, электро-, тепло- и водоснабжение, кондиционеры, помещения, обслуживающий персонал, дополнительное оборудование, необходимое для работы персонала.
[1] Далее наряду с термином «информационная система» мы также будем пользоваться сокращением ИС.
[2] Подробнее о СУБД см. Главу 5.
[3] Такой критерий довольно условен, так как следует принять во внимание характер работы пользователей: как часто идет обращение к данным, какие операции выполняются, наконец, следует учитывать пропускную возможность сети.
[4] Например, можно дать команду на удаление множества записей, удовлетворяющих определенному критерию.
[5] Подробнее о программировании на стороне сервера см. Главу 5.
[6] Можно пойти еще дальше и поместить на сервер описание интерфейса пользователя, которое будет скачиваться, а затем интерпретироваться на стороне клиента.
Какие программы являются информационными системами
1.5. Понятие и виды информационных систем
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.
Информационная система — это система, осуществляющая: получение входных данных; обработку этих данных и/или изменение собственного внутреннего состояния (внутренних связей/отношений); выдачу результата либо изменение своего внешнего состояния (внешних связей/отношений).
Простой информационной системой назовем систему, элементы которой функционируют в соответствии с правилами, порожденными одним и тем же взаимонепротиворечивым множеством аксиом.
Сложной информационной системой назовем систему, которая содержит элементы, функционирующие в соответствии с правилами, порожденными отличными друг от друга множествами аксиом. При этом допускается, что среди правил функционирования различных элементов могут быть взаимопротиворечивые правила и цели.
Пример 2. Приведем несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей.
Главная цель системы
материалы, здания и др.
Электронные и электромеханические элементы, линии связи и др.
Компьютеры, модемы, кабели, сетевое програм-мное обеспечение и др.
Компьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечение
В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.
Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.
Внимание! Под организацией будем понимать сообщество людей, объединенных общими целями и использующих общие материальные и финансовые средства для производства материальных и информационных продуктов и услуг. В тексте на равноправных началах будут употребляться два слова: «организация» и «фирма».
Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.