Информационное обеспечение АИС

Раздел  I. Информационное обеспечение АИС

  Системы управления базами данных (СУБД): модели данных, классификация СУБД, их основные характеристики.

  Процессы  обработки информации всегда являлись основой человеческой деятельности и объединение таких процессов  с информационными ресурсами, со временем стали называть информационными системами (ИС). ИС – это комплекс, состоящий из информационной базы (хранилища информации) и процедур, позволяющих накапливать, хранить, корректировать, осуществлять поиск, обработку и выдачу информации. С появлением вычислительной техники ИС пережили качественный, революционный процесс развития превратившись в автоматизированные информационные системы (АИС), т.е. – информационные системы, физической и функциональной компонентами которых является программно-технический комплекс и средства связи.

  Современные АИС представляют собой чрезвычайно  сложные человеко-машинные комплексы, интегрированные (неразрывно связанные) в национальную и мировую информационные среды. Именно эта интеграция и создает эффективную научно-техническую базу информационного общества, так как изолированные АИС в настоящее время малоэффективны.

  Эффективность АИС во многом определяется их качеством  и доверием к ним пользователей. Качество изделий, процессов проектирования, производства и услуг является одной из узловых проблем, определяющей уровень жизни человека и состояние народного хозяйства, что полностью относится и к области информационных технологий. В АИС входят следующие основные компоненты:

аппаратные  средства вычислительной техники;

аппаратные  средства телекоммуникации (связи);

программные средства реализации функций АИС;

информационные  базы данных (БД);

документация, регламентирующая функции и применение всех компонент АИС;

специалисты, обслуживающие и использующие программно-технические средства.

     Аппаратные  компоненты АИС имеют достаточно универсальный характер и относительно слабо зависят от функционального  назначения конкретной информационной технологии. Хотя при их выборе всегда учитывается ряд технических  характеристик, анализ и испытания этих компонент могут проводиться достаточно традиционными методами и средствами, разработанными в области сложного приборостроения.

     Остальные компоненты АИС составляют их интеллектуальную часть, определяющую назначение, функции и качество решения задач в конкретной области человеческой деятельности. Эти компоненты могут отличаться принципиальной новизной, большим разнообразием характеристик, которые трудно формализуются и требуют глубокого исследования методов проверки их значений.

     Архитектурная, техническая и программно-информационная совместимость различных АИС  может быть обеспечена только путем  стандартизации и сертификации программно-технических  средств в соответствии с требованиями международных и государственных  стандартов. Для этого необходима стандартизация, сертификация и каталогизация средств, процессов и услуг, а также проведение единой технической политики при создании (приобретении) совместимых аппаратных и программных средств, организации взаимодействия и интеграции АИС различных уровней и назначения.

     Любая реальная АИС действует в окружающей ее информационной среде, которую часто  называют инфраструктурой.

     Под инфраструктурой в экономике  понимаются структуры, которые обеспечивают функционирование производственных систем, но непосредственно в технологических процессах производства продукции не участвуют. В их число входят: дороги, линии электропередач, системы снабжения ресурсами и т.д.

     Под инфраструктурой автоматизированных информационных систем обычно понимают телекоммуникационные сети и связываемые ими объекты: серверы, автоматизированные рабочие места, каталоги сетевых информационных ресурсов и т.п. Информационными ресурсами являются информационные базы (банки и базы данных) различного назначения и другие информационные структуры.

     В настоящее время особенно быстро развиваются телекоммуникационные компоненты инфрастуктуры АИС. В  области технологий передачи данных открывает новые горизонты в  использовании сетей. Раньше, на начальной  фазе внедрения таких технологий, возникало немало проблем – это и недостаток опыта использования, и относительно слабая совместимость, и ограниченный выбор оборудования. Но пожалуй основной преградой являлся изначально слабый пользовательский спрос, что в случае компьютерных сетей выражается в отсутствии адекватных технологии приложений.

     Таким образом при создании сетей передачи данных нового поколения возникает  необходимость решения сразу  комплекса задач, лежащих как  в области телекоммуникаций, так  и в области информационных технологий. Современное состояние телекоммуникационных технологий представляет собой весьма пеструю картину. С одной стороны “всемирная паутина” (Internet) опутала весь земной шар и ближний космос, с другой – не иссякает критический поток со стороны пользователей данной “паутины”. Самый распространенный – что Интернет неудовлетворительно обеспечивает поиск нужной информации и доступ к ней, то есть не обеспечивает нужного качества тех услуг, ради которых она и создавалась. Кроме того имеется ощутимый разрыв в возможностях пользования этими услугами между различными группами населения и различными странами. Этот разрыв не только не сокращается, но наоборот увеличивается. Национальные правительства и международные организации постоянно ощущают значительный дефицит ресурсов, которые бы они могли и хотели использовать для сокращения такого разрыва.

     В связи с этим возникают проблемы безопасности использования АИС, которые  здесь будут только обозначены, а  детально будут рассматриваться  во второй юните.

     Быстрое развитие и использование информационных технологий не только открывает новые возможности, но и создает новые проблемы перед мировым сообществом, которые безусловно влияют на экономическую, социальную, культурную и образовательную деятельность и могут коренным образом повлиять на формы правления, творчество, сотрудничество, обмен идеями и знаниями, а также на повседневную жизнь Такими проблемами являются:

психобиологические, оказывающие отрицательное психологическое  и физическое воздействие на пользователей;

культурные, угрожающие национальной культурной самобытности пользователей;

социально-экономические, увеличивающие неравенство возможностей получения доступа к качественным ИТ;

политические, способствующие разрушению гражданского общества в национальных государствах;

бесконтрольное и несанкционированное использование чужой интеллектуальной собственности;

технологические угрозы нанесения ущерба или разрушения самим АИС.

Классификация, состав и структура  АИС

     В информационном обществе автоматизированные информационные системы используются практически во всех областях человеческой деятельности. Далее будет приведена классификация АИС по признаку их применения:

автоматизированная  система управления (АСУ) – организационно-техническая  система, созданная с применением  автоматизированных информационных технологий для повышения эффективности процессов управления различными объектами;

     автоматизированная  система научных исследований (АСНИ) – автоматизированная информационная система, предназначенная для информационно  – аналитического обеспечения научно-исследовательских работ; 

экспертная  система – автоматизированная информационная система, которая использует экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения задач в узкой предметной области;

     автоматизированная  система контроля измерений (АСКИ) –автоматизированная информационная система, предназначенная для сбора, анализа и хранения показателей, которые считываются с контрольно-измерительных приборов;

     система автоматизированного проектирования (САПР) – организационно-техническая  система, состоящая из программно-технического комплекса автоматизации проектирования, пользователями которого являются сотрудники подразделений проектной организации;

     автоматизированная  система обучения – автоматизированная информационная система, которая включает в себя преподавателя, студентов, комплекс учебно-методических и дидактических материалов, автоматизированную систему обработки данных и предназначенная для поддержки процесса обучения с целью повышения его эффективности;

     автоматизированная  справочная система – справочное руководство, содержание которого создается, хранится и доводится до пользователя с использованием автоматизированных информационных технологий;

     автоматизированная  библиотечная система – автоматизированная информационная система, обеспечивающая доступ к данным библиотечных каталогов и фондов, а также сбор, обработку и хранение соответствующей информации;

     автоматизированная  система перевода – автоматизированная система, предназначенная для перевода текстов с одного языка на другой, составной частью такой системы является автоматизированный словарь;

     автоматизированная  информационная юридическая система  –автоматизированная информационная система в предметной области  юриспруденции;

     автоматизированные  системы военного назначения – АИС, предназначенные для управления боевыми действиями, военными объектами, системами ПВО и т.д.

     Разумеется  можно привести еще много примеров АИС, но данный перечень имеет достаточно представительный характер.

Практически все АИС имеют в своем составе  следующие компоненты:

физическая  компонента – материальная основа носителя информационной системы;

информационная  компонента – организованная определенным образом система записей данных (информационная база), характеризующаяся  определенным языком, на котором выполнены образующие ее записи; 

функциональная  компонента – система процедур управления, обновления, поиска и завершающей  обработки данных.

АИС и  ее компоненты могут быть сосредоточены  в одном месте, если взаимодействие между компонентами АИС (или между  частями одного компонента) происходит посредством каналов связи, то такая АИС называется распределенной.

     Информационное обеспечение АИС

Основные понятия

     Во  всех областях человеческой деятельности, где необходимо проводить исследования, анализ, выработку и принятие решений с последующим их контролем – основным ресурсом этих действий является информация. Информационные ресурсы – это все виды информации, доступные пользователю и необходимые для выполнения стоящих перед ним задач и (или) повышающие эффективность его деятельности.

     Если  провести аналогию с природными и  производственными ресурсами, то можно  сказать, что для превращения  природных ресурсов (полезные ископаемые, вода и т.д.) в производственные их подвергают определенной первичной  обработке, например, обогащение полезных ископаемых. Информационные ресурсы, для того, чтобы они могли быть использованы в вышеперечисленных процессах, также должны быть подвергнуты определенной обработке. После первичной обработки они накапливаются в информационных фондах предприятий, организаций и др. Информационные фонды – это информационные ресурсы, организованные специальным образом для повышения эффективности информационной работы.

     Сбор, упорядочение, хранение, обработку  и выдачу пользователям информационных ресурсов осуществляют АИС. Под информационным обеспечением АИС понимается система реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в АИС при ее функционировании. Специфическими формами организации информации в АИС являются:

     база  данных (БД) – поименованная, целостная, единая система данных, организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и обработки данных;

     база  знаний (БЗ) – формализованная система  сведений о некоторой предметной области, содержащая данные о свойствах объектов, закономерностях процессов и явлений и правила использования в задаваемых ситуациях этих данных для принятия новых решений. 

В БЗ центральным  понятием является – представление  знаний в информационных системах, т.е. формализация метапроцедур, используемых биологическими объектами при решении интеллектуальных задач.

     Базы  данных являются ядром информационного  обеспечения АИС. В них должна быть представлена информация, отражающая различные направления деятельности организации и пригодная для проведения всестороннего анализа. Хранилище данных, которое является следующим этапом развития БД выполняет следующие функции: