Модели построения информационных систем

 

 

 

 

Реферат

Тема: «Модели построения информационных систем»

 

 

 

 

                 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Практическое  использование  информационных  технологий  тесно

связано с вопросами маркетинга и менеджмента информационных ресурсов,

технологий и услуг, методологией проектирования информационных систем,

управления  качеством  и  стандартизации  информационных  технологий.  В

настоящее время в целом  сформировалась идеология и практика применения информационных  технологий.  Однако  необходима  организация  информационных  процессов  и  технологий  как  системы,  для  построения которой целесообразно применить системный подход.

Наиболее  полно  системный  подход  проявился при проектировании

информационных  систем.  Предложена  методология  проектирования

информационных  систем  как  коллективного  процесса.  Проанализированы

основные  этапы  и  задачи  внедрения  и  сопровождения  информационных

технологий  на  основе  объектно-ориентированной  технологии  как  основы

создания  открытых, гибких,  многофункциональных систем  для  различных

предметных  областей.  Значительное  внимание  уделено  вопросам

формирования  модели  предметной  области  использования  различных

средств  для  автоматизации  процесса  проектирования,  анализу  качества

проектирования.

 

 

 

1.Принципы создания информационной системы

Многие пользователи компьютерной техники и программного обеспечения неоднократно сталкивались с ситуацией, когда программное обеспечение, хорошо работающее на одном компьютере, не работает на другом таком же устройстве. Или системные блоки одного вычислительного устройства не стыкуются с аппаратной частью другого. Или информационная система другой компании упорно не желает обрабатывать данные, которые вы подготовили в информационной системе у себя на рабочем месте. И так далее... Эта проблема называется проблемой совместимости вычислительных, телекоммуникационных и информационных устройств.

Развитие систем и средств  вычислительной техники, расширенное  их внедрение во все сферы науки, техники, сферы обслуживания и быта привели к необходимости объединения  конкретных вычислительных устройств  и реализованных на их основе информационных систем в единые информационно-вычислительные системы (ИВС) и среды. При этом разработчики ИВС столкнулись с рядом проблем.

Например, разнородность технических средств вычислительной техники с точки зрения организации вычислительного процесса, архитектуры, системы команд, разрядности процессора и шины данных и т. д. потребовала созданияфизических интерфейсов, реализующих, как правило, взаимную совместимость устройств. При увеличении числа типов интегрируемых устройств сложность организации физического интерфейса между ними существенно возрастала. Разнородность программируемых сред, реализуемых в конкретных вычислительных устройствах и системах, с точки зрения многообразия операционных систем, различия в разрядности и прочих особенностей привела к созданиюпрограммных интерфейсов между устройствами и системами. При этом необходимо отметить, что достигнуть полной совместимости программных продуктов, разработанных для конкретной программной среды, в другой среде удавалось не всегда. Разнородность интерфейсов общения в системе "человек-компьютер" требовала постоянного согласования программно-аппаратного обеспечения и переобучения кадров.

1.1 Принцип "открытости" информационной  системы

Решение проблем совместимости  привело к разработке большого числа  международных стандартов и соглашений в сфере применения информационных технологий и разработки информационных систем. Основополагающим понятием стало понятие открытые системы.

Термин открытая система сегодня можно определить как "исчерпывающий и согласованный набор международных стандартов на информационные технологии и профили функциональных стандартов, которые специфицируют интерфейсы, службы и поддерживающие их форматы, чтобы обеспечить взаимодействие и мобильность программных приложений, данных и персонала".

Это определение, сформулированное специалистами института IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers), унифицирует содержание среды, которую предоставляет открытая система для широкого использования. В настоящее время общепризнанным координационным центром по разработке и согласованию стандартов открытых систем является OASIS (Organization for the Advancement of Structured Information Standards).

Общие свойства открытых информационных систем можно сформулировать следующим образом:

• расширяемость/масштабируемость - обеспечение возможности добавления новых функций ИС или изменения некоторых уже имеющихся при неизменных остальных функциональных частях ИС;
• мобильность/переносимость - обеспечение возможности переноса программ и данных при модернизации или замене аппаратных платформ ИС и возможности работы с ними специалистов, пользующихся ИТ, без их переподготовки при изменениях ИС;
• взаимодействие - способность к взаимодействию с другими ИС (технические средства, на которых реализована информационная система, объединяются сетью или сетями различного уровня - от локальной до глобальной);
• стандартизуемость - ИС проектируются и разрабатываются на основе согласованных международных стандартов и предложений, реализация открытости осуществляется на базе функциональных стандартов (профилей) в области информационных технологий;
• дружественность к пользователю - развитые унифицированные интерфейсы в процессах взаимодействия в системе "человек-машина" позволяют работать пользователю, не имеющему специальной "компьютерной" подготовки.

Новый взгляд на открытые системы  определяется тем, что эти черты  рассматриваются в совокупности, как взаимосвязанные, и реализуются в комплексе, что вполне естественно, поскольку все указанные выше свойства дополняют друг друга. Только в совокупности возможности открытых систем позволяют решать проблемы проектирования, разработки и внедрения современных информационных систем. 

2. Структура среды информационной  системы

Обобщенная структура  любой ИС может быть представлена двумя взаимодействующими частями:

• функциональная часть, включающая прикладные программы, которые реализуют функции прикладной области;
• среда или системная часть, обеспечивающая исполнение прикладных программ.

С этим разделением тесно  связаны две группы вопросов стандартизации:

• стандарты интерфейсов взаимодействия прикладных программ со средой ИС, прикладной программный интерфейс (Application Program Interface - API);
• стандарты интерфейсов взаимодействия самой ИС с внешней для нее средой (External Environment Interface - EEI).

Эти две группы интерфейсов  определяют спецификации внешнего описания среды ИС - архитектуру, с точки зрения конечного пользователя, проектировщика ИС, прикладного программиста, разрабатывающего функциональные части ИС.

Спецификации внешних  интерфейсов среды ИС и, как будет  видно далее, спецификации интерфейсов  взаимодействия между компонентами самой среды, - это точные описания всех необходимых функций, служб  и форматов определенного интерфейса. Совокупность таких описаний составляет эталонную модель открытых систем (Reference Open System Model).

Эта модель используется более 20 лет и определяется системной  сетевой архитектурой (SNA), предложенной IBM в 1974 году. Она основана на разбиении вычислительной среды на семь уровней, взаимодействие между которыми описывается соответствующими стандартами и обеспечивает связь уровней вне зависимости от построения уровня в каждой конкретной реализации (рис. 1). Основным достоинством этой модели является детальное описание связей в среде с точки зрения технических устройств и коммуникационных взаимодействий. Вместе с тем она не принимает в расчет взаимосвязь с учетом мобильности прикладного программного обеспечения.   

 
Рисунок 1 - Семиуровневая модель взаимодействия информационных систем

Эталонная модель среды открытых систем (OSE/RM) определяет разделение любой информационной системы на приложения (прикладные программы и программные комплексы) и среду, в которой эти приложения функционируют. Между приложениями и средой определяются стандартизованные интерфейсы (API), которые являются необходимой частью профилей любой открытой системы. Кроме того, в профилях ИС могут быть определены унифицированные интерфейсы взаимодействия функциональных частей друг с другом и интерфейсы взаимодействия между компонентами среды ИС.

3. Модель создания информационной  системы

Методологически важно наряду с рассмотренными моделями среды ИС предложить модель создания ИС, которая имела бы те же аспекты функциональных групп компонентов (пользователи, функции, данные, коммуникации). Такой подход обеспечит сквозной процесс проектирования и сопровождения на всех стадиях эксплуатации ИС, а также возможность обоснованного выбора стандартов на разработку систем и документирование проектов.

Определение "компания" является сложной онтологической (понятийной) структурой, состоящей из определенной совокупности сущностей и взаимосвязей (рис. 2). Взаимодействия между ее элементами, определяемые бизнес-логикой и закрепленные в наборе бизнес-правил, и являются деятельностью компании. Информационная система "отражает" логику и правила, организуя и преобразуя информационные потоки, автоматизирует процессы работы с данными и информацией и визуализирует результаты в виде наборов отчетных форм. Поэтому для начала следует создать бизнес-модель предприятия, являющуюся отображением предприятия и его информационно-управляющей системы. При создании модели формируется "язык общения" руководителей предприятия, консультантов, разработчиков и будущих пользователей, позволяющий выработать единое представление о том, ЧТО и КАК должна делать система управления предприятием (корпоративная система управления).    

 
Рисунок 2 - Онтологическое поле современной  компании

Такая бизнес-модель - осязаемый результат, с помощью которого можно максимально конкретизировать цели внедрения ИС и определиться со следующими параметрами проекта:

• основные цели бизнеса, которые можно достичь посредством автоматизации процессов;
• перечень участков и последовательность внедрения модулей ИС;
• фактическая потребность в объемах закупаемого программного и аппаратного обеспечения;
• реальные оценки сроков развертывания и запуска ИСУ;
• ключевые пользователи ИС и уточненный список членов команды внедрения;
• степень соответствия выбранного вами прикладного программного обеспечения специфике бизнеса вашей компании.

В основе модели всегда лежат  бизнес-цели предприятия, полностью определяющие состав всех базовых компонентов модели:

• бизнес-функции, описывающие, ЧТО делает бизнес;
• основные, вспомогательные и управленческие процессы, описывающие, КАК предприятие выполняет свои бизнес-функции;
• организационно-функциональную структуру, определяющую, ГДЕ исполняются бизнес-функции и бизнес-процессы;
• фазы, определяющие, КОГДА (и в какой последовательности) должны быть внедрены те или иные бизнес-функции;
• роли, определяющие, КТО исполняет бизнес-функции и КТО является "хозяином" бизнес-процессов;
• правила, определяющие связь и взаимодействие между всеми ЧТО, КАК, ГДЕ, КОГДА и КТО.

После построения бизнес-модели (или параллельно с этим) можно приступать к формированию модели проектирования, реализации и внедрения самой ИС (рис. 3).  

 
Рисунок 3

Опыт создания и использования "заказных" ИС позволяет условно  выделить следующие основные этапы их жизненного цикла:

• определение требований к системе и их анализ - определение того, что должна делать система;
• проектирование - определение того, как система будет делать то, что она должна делать; проектирование - это прежде всего спецификация подсистем, функциональных компонентов и способов их взаимодействия в системе;
• разработка - создание функциональных компонентов и отдельных подсистем, соединение подсистем в единое целое;
• тестирование - проверка функционального соответствия системы показателям, определенным на этапе анализа;
• внедрение - установка и ввод системы в действие;
• функционирование - штатный процесс эксплуатации в соответствии с основными целями и задачами ИС;
• сопровождение - обеспечение штатного процесса эксплуатации системы на предприятии заказчика.

Определение требований к  системе и анализ являются первым этапом создания ИС, на котором требования заказчика уточняются, согласуются, формализуются и документируются. Фактически на этом этапе дается ответ на вопрос: "Для чего предназначена и что должна делать информационная система?". Именно здесь лежит ключ к успеху всего проекта.

Целью системного анализа  является преобразование общих, расплывчатых знаний об исходной предметной области (требований заказчика) в точные определения и спецификации для разработчиков, а также генерация функционального описания системы. На этом этапе определяются и специфицируются:

• внешние и внутренние условия работы системы;
• функциональная структура системы;
• распределение функций между человеком и системой, интерфейсы;
• требования к техническим, информационным и программным компонентам системы;
• требования к качеству и безопасности;
• состав технической и пользовательской документации;
• условия внедрения и эксплуатации.