Информационные системы и их классификация

Информационные  системы и их классификации 

    Система (от греческого systema — целое, составленное из частей соединение) — это совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом, образующих определенную целостность, единство. Приведем некоторые  понятия, часто использующиеся для характеристики системы. 

    1.   Элемент системы — часть системы,  имеющая определенное функциональное  назначение. Сложные элементы систем, в свою очередь состоящие из  более простых взаимосвязанных  элементов, часто называют подсистемами. 

    2.   Организация системы — внутренняя  упорядоченность, согласованность  взаимодействия элементов системы,  проявляющаяся, в частности, в  ограничении разнообразия состояний  элементов в рамках системы. 

    3.   Структура системы — состав, порядок  и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы. Если отдельные элементы системы разнесены по разным уровням и внутренние связи между элементами организованы только от вышестоящих к нижестоящим уровням и наоборот, то говорят об иерархической структуре системы. Чисто иерархические структуры встречаются практически редко, поэтому, несколько расширяя это понятие, под иерархической структурой обычно понимают и такие структуры, где среди прочих связей иерархические связи имеют главенствующее значение. 

    4.   Архитектура системы — совокупность  свойств системы, существенных  для пользователя. 

    5.   Целостность системы — принципиальная  несводимость свойств системы  к сумме свойств отдельных  ее элементов (эмерджентность  свойств) и, в то же время, зависимость свойств каждого элемента от его места и функции внутри системы. 

    Информационная  система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели» 

    В Федеральном законе «Об информации, информатизации и защите информации»  дается следующее определение: 

    «Информационная система — организационно упорядоченная  совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том  числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы» 

       Классификация по масштабу 

По масштабу информационные системы подразделяются на следующие группы: 

• одиночные;

 

• групповые;

 

• корпоративные.

 

    Одиночные информационные системы реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создайся с помощью так называемых настольных или локальных систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access. 

    Групповые информационные системы ориентированы  на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной  вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы  баз данных (Называемые также SQL-серверами) для рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQL-серверов, как коммерческих, так и свободно распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных, как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix. 

    Корпоративные информационные системы являются развитием  систем для рабочих групп, они  ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При  разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информационных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server. 

    Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и  сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз. 

       Классификация по сфере применения 

По сфере  применения информационные системы  обычно подразделяются на четыре группы: 

• системы обработки  транзакций;

 

• системы принятия решений;

 

• информационно-справочные системы;

 

• офисные информационные системы.

 

    Системы обработки транзакций, в свою очередь, по оперативности обработки данных, разделяются на пакетные информационные системы и оперативные информационные системы. В информационных системах организационного управлений преобладает режим оперативной обработки транзакций, для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть.  

    Системы поддержки принятия решений — DSS (Decision Support Systeq) — представляют собой другой тип информационных систем, в которых с помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических и по другим показателям. 

    Обширный  класс информационно-справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие информационные системы получили в сети Интернет. 

    Класс офисных информационных систем нацелен  на перевод бумажных документов в электронный вид, автоматизацию делопроизводства и управление документооборотом. 

       Классификация по способу организации 

По способу  организации групповые и корпоративные  информационные системы подразделяются на следующие классы: 

• системы на основе архитектуры файл-сервер;

 

• системы на основе архитектуры клиент-сервер;

 

• системы на основе многоуровневой архитектуры;

 

• системы на основе Интернет/интранет - технологий.

 

    В любой информационной системе можно  выделить необходимые функциональные компоненты, которые помогают понять ограничения различных архитектур информационных систем.  

    Архитектура файл-сервер только извлекает данные из файлов так, что дополнительные пользователи и приложения добавляют лишь незначительную нагрузку на центральный процессор. Каждый новый клиент добавляет вычислительную мощность к сети. 

    Архитектура клиент-сервер предназначена для  разрешения проблем файл-серверных  приложений путем разделения компонентов  приложения и размещения их там, где  они будут функционировать наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является использование выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов SQL (Structured Query Language) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации.

    В настоящее время архитектура клиент-сервер получила признание и широкое распространение как способ организации приложений для рабочих групп и информационных систем корпоративного уровня. Подобная организация работы повышает эффективность выполнения приложений за счет использования возможностей сервера БД, разгрузки сети и обеспечения контроля целостности данных. 

    Многоуровневая  архитектура стала развитием  архитектуры клиент-сервер и в  своей классической форме состоит  из трех уровней: 

• нижний уровень  представляет собой приложения клиентов, имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;

 

• средний уровень  представляет собой сервер приложений;

 

• верхний уровень  представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных.

 

    Трехуровневая архитектура позволяет еще больше сбалансировать нагрузку на разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов для разработки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сервер. 

    В развитии технологии Интернет/интранет основной акцент пока что делается на разработке инструментальных программных средств. В то же время наблюдается отсутствие развитых средств разработки приложений, работающих с базами данных. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологии с многоуровневой архитектурой. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид: браузер — сервер приложений — сервер баз данных — сервер динамических страниц — web-сервер. 

    По  характеру хранимой информации БД делятся  на фактографические и документальные. Если проводить аналогию с описанными выше примерами информационных хранилищ, то фактографические БД — это картотеки, а документальные — это архивы. В фактографических БД хранится краткая информация в строго определенном формате. В документальных БД — всевозможные документы. Причем это могут быть не только текстовые документы, но и графика, видео и  звук (мультимедиа). 

    Автоматизированная  система управления (АСУ) - это комплекс технических и программных средств, совместно с организационными структурами (отдельными людьми пли коллективом), обеспечивающий управление объектом (комплексом) в производственной, научной или общественной среде.  

    Выделяют  информационные системы управления образования (Например, кадры, абитуриент, студент, библиотечные программы). Автоматизированные системы для научных исследований (АСНИ), представляющие 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. Системы автоматизированного проектирования и геоинформационные системы. 

    Систему искусственного интеллекта, построенную  на основе высококачественных специальных  знании о некоторой предметной области (полученных от экспертов - специалистов этой области), называют экспертной системой. Экспертные системы - один из немногих видов систем искусственного интеллекта - получили широкое распространение, и нашли практическое применение. Существуют экспертные системы по военному делу, геологии, инженерному делу, информатике, космической технике, математике, медицине, метеорологии, промышленности, сельскому хозяйству, управлению, физике, химии, электронике, юриспруденции и т.д. И только то, что экспертные системы остаются весьма сложными, дорогими, а главное, узкоспециализированными программами, сдерживает их еще более широкое распространение. 

    Экспертные  системы (ЭС) - это компьютерные программы, созданные для выполнения тех  видов деятельности, которые под  силу человеку-эксперту. Они работают таким образом, что имитируют  образ действий человека-эксперта, и существенно отличаются от точных, хорошо аргументированных алгоритмов и не похожи на математические процедуры большинства традиционных разработок.  

    Предметом изучения информатики являются информационные технологии, которые реализуются  на практике в автоматизированных информационных системах (АИС) различного назначения; выступающих в качестве объекта информатики. Таким образом, АИС позволяют автоматизировать ту или иную сферу профессиональной деятельности людей за счет использования компьютерных средств и технологий. Иными словами, в качестве основных средств (инструмента) автоматизации профессиональной деятельности людей сегодня выступают средства ЭВТ и связи.