Перспективні засоби і напрямки розвитку інформаційних систем

Серед ІС, які використовують для проблематики економіки і бізнесу, полярні позиції посідають два типи систем:

· інформаційні системи в менеджменті (ІСМ), котрі інколи називаються системами обробки транзакцій (СОТ);

· експертні системи (ЕС).

Проміжне місце між цими полярними ІС посідають СППР і виконавчі ІС (ВІС) як особлива форма СППР.Існують десятки типів гібридних ІС. Водночас і для основних типів ІС існує багато різновидів.Перш ніж узагальнено охарактеризувати перспективні зразки ІС, розглянемо сучасні прогресивні підходи до їх створення, а також новітні засоби інформаційної технології, котрі тією чи іншою мірою відображають поточний стан методології створення ІС (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Сучасні концепції створення інформаційних систем

Сучасні концепції створення ІС різного призначення грунтуються, в основному, на трьох підходах: об'єктно- орієнтована технологія, Case- технологія, заснована на знаннях (інтелектуальна) технологія.

Об'єктно- орієнтована технологія (Object-Oriented Technologies) стосується насамперед створення програмного забезпечення ІС.

Принциповим питанням в об'єктно- орієнтованому програмуванні є визначення об'єктів (класів об'єктів), що є важливими для проектованої системи.Ідентифікація об'єктів здійснюється за допомогою аналізу характеристик проблемної галузі, що включає розпізнавання доречних матеріальних об'єктів, а також каталогізацію всіх функцій, що стосуються розв'язуваної задачі, взаємодії елементів системи, важливі події, технічні умови тощо.Наприклад, для ІС підтримки рішення щодо купівлі автомобілів можна визначити такі класи об'єктів: “споживач”, “автомобіль”, “стратегія придбання”, “БД автомобілів”. Установлюються співвідношення (взаємозв'язки) між класами. Наприклад “споживач” оволодіває “стратегією придбання”.

Кожний клас є вмістилищем, куди входять як дані, так і команди для дій над даними.

Об'єктно- орієнтована методологія на теперішній час є досить грунтовно відпрацьованим підходом до створення програмних продуктів.Виокремлені і розроблені основні його компоненти: 1) об'єктно- орієнтований аналіз; 2) об'єктно- орієнтоване проектування; 3) об'єктно- орієнтоване програмування.Технологія об'єктно- орієнтованого проектування стала, своєю чергою, підгрунтям інженерії інформаційних систем – Casе- тeхнології.

Casе ( Computer - Aided Software/ System Engineering)- технологія -сукупність технологічних і інструментальних засобів, що дають змогу максимально систематизувати і автоматизувати всі етапи створення програмного забезпечення інформаційних систем та інших ділових і комерційних програмних продуктів. Інжиніринг програмного забезпечення вимагає принципово нового підходу до життєвого циклу ПЗ, зокрема послідовність етапів розробки така:

· прототипування (макетування);

· проектування специфікації;

· контроль проекту;

· генерація кодів;

· системне тестування;

· супроводження.

Кожний з цих етапів має бути максимально автоматизований.

Заснована на знаннях (інтелектуальна) технологіяпередбачає впровадження в інформаційні системи та відповідні прикладні програми елементів штучного інтелекту, зокрема баз знань і правил та виводу для оброблення якісної інформації і природної мови для створення користувацького інтерфейсу. ІС, котрі містять у собі елементи штучного інтелекту, називаються інтелектуальними інформаційними системами.

До ІС, які повністю базуються на знаннях і правилах маніпулювання з ними, належать експертні системи.

Останніми роками створено нові інформаційні технології, зокрема: OLAP, сховища даних,програмні агенти, котрі застосовують як самостійно, так і в компонентах інформаційних систем.

OLAP ( абревіатура від On-line Analogical Processing) фактично означає не окремі конкретні програмні продукти, а технологію багатовимірного аналізу даних, основу якої започаткувала , опублікована в 1993 р., праця Кодда “OLAP для користувачів- аналітиків: яким він повинен бути”.

Усі OLAP системи побудовані на двох базових принципах:: 1) всі дані, необхідні для прийняття рішень, мають бути попередньо агреговані на всіх відповідних рівнях і організовані так, аби забезпечити максимально швидкий доступ до них; 2) мова маніпулювання даними грунтується на бізнес-поняттях.

В основі технології OLAP лежить концепція гіперкуба моделі даних. У зв'язку з цим залежно від відповіді на запитання про те, чи існує гіперкуб як окрема фізична структура чи це є лише віртуальна модель даних, розрізняють два основні типи аналітичної обробки даних : MOLAP і ROLAP.

MOLAP (Multidimensional OLAP)- це багатовимірна OLAP- система, в котрій гіперкуб реалізується як окрема база даних нереляційної структури, яка забезпечує багатовимірне зберігання, обробку і подання даних. Ця структура забезпечує максимально ефективний доступ до даних (по швидкості), проте потребує додаткового ресурсу пам'яті

У ROLAP (Relational OLAP)- багатовимірна структура реалізується реляційними таблицями , тобто гіперкуб- це лише користувацький інтерфейс, котрий емулюється на звичайній реляційній СКБД. Така структура забезпечує зберігання великих обсягів інформації, проте є менш продуктивною з погляду ефективності OLAP- операцій.

Недоліки основних типів OLAP- технології зумовили появу нового класу аналітичних інструментів- НOLAP- системи,що забезпечує гібридну (hybrid) оперативну аналітичну обробку даних із реалізацією обох підходів, тобто з доступом як до даних багатовимірних баз даних, так і до даних реляційного типу.

Сховище даних (Data Waren House) як особлива форма організації бази даних, котра призначена для зберігання в погодженому вигляді історичної інформації, що надходить з різних оперативних систем та зовнішніх джерел, останнім часом набуває широкого розповсюдження в інформаційних системах, зокрема в СППР. І хоча з формального погляду сховище даних є різновид звичайної БД, проектують їх по різному.

Для звичайних БД процес створення відбувається за схемою: 1) вивчення предметної області; 2)побудова інформаційної моделі; 3) розробка на основі інформаційної моделі проекту бази даних; 4)створення БД. Обов'язкові етапи створення сховищ даних інші,а саме:

· визначення інформаційних потреб користувачів стосовно даних, котрі нагромаджуються в базах даних операційних систем- систем обробки трансакцій OLTP – систем, що є джерелами оперативних даних;

· вивчення локальних БД OLTP- систем;

· виокремлення для кожної БД підмножини даних, необхідних для завантаження у сховище даних;

· інтегрування локальних підмножин даних і розробка загальної погодженої схеми сховища.

Програмні агенти-цеавтономні програми, котрі автоматично виконують конкретні задачі з моніторингу комп'ютерних систем і збору інформації в мережах. Термін “агент” використовується в обчислювальній техніці вже понад 10 років; початковими функціями агентів- програм був поточний контроль за діяльністю центрального процесора та периферійного обладнання. Сучасні програмні агенти не тільки здійснюють спостереження і виконують різні вимірювання, а й розв’язують задачі управління мережами. Зокрема інтелектуальні агенти здатні автоматизувати численні операції керування мережами, наприклад, вибір оптимального графіка, контроль за завантаженням, поновлення даних при порушеннях під час обміну тощо. Окрім того, інтелектуальні агенти можна застосовувати й для передавання повідомлень, вибору інформації, автоматизації ділових процедур.

Інформаційні системи в менеджменті (адміністративні інформаційні системи), більше відомі під застарілою назвою “автоматизовані системи організаційного управління- АСУ”,уже близько 20 років успішно застосовують у різних галузях економіки. За цей час їх еволюція пройшла кілька етапів, починаючи від простих систем обробки даних до інтегрованих систем, що побудовані на сучасній апаратній та програмній базі. Перспективні типи ІС побудовані на клієнт- серверній архітектурі. Їх поділяють на дві основні групи: інтегровані та вузькоспеціалізовані системи.

До першого типу належать корпоративні інформаційні системи(КІС), які інтенсивно витісняють традиційні АСУП у сфері управління виробництвом. Вони підтримують конкретні бізнес- процеси підприємства, виконуючи найвідповідальніші функції: 1) складання і аналіз консолідованого балансу і аналітичних звітів; 2) управління фінансами і персоналом, собівартістю і торгівельними операціями тощо. Їх характерна особливість- здатність працювати в територіально розподілених структурах. В Україні найбільшого поширення набули такі корпоративні ІС: R/3 компанії SAPAG, система “Галактика” однойменної корпорації , “BAAN-4” американсько- голландської компанії BAAN, SCALA шведської компанії BESTLUTS MODELLER AB, пакет бізнес- прикладних програм ORACLE APPLICATION американської корпорації ORACLE , ІС АВД українсько –російської фірми “ИНЭК”

Клас ІС другого типу досить широкий. До них можна зарахувати: ІС для автоматизації банківської діяльності; ІС в статистиці; ІС для фінансового і бухгалтерського обліку (наприклад 1С, SONET); ІС в маркетингу тощо. Кількість різновидів таких систем постійно збільшується, а діапазон функціональних можливостей їх розширюється.

Системи підтримки прийняття рішень.Належать до ІС нового покоління. У класичному розумінні СППР є інформаційна система, що має такі компоненти: інтерфейс користувача, СКБД,систему управління базами моделей (СУБМ), систему управління повідомленнями (СУП), причому підсистема СУП з'явилася лише останніми роками. Ця структура може бути основою для виокремлення дійсних СППР.

СППР або DSS- це інтерактивні інформаційні системи, які допомагають менеджерам приймати напівструкторовані рішення..

Рішення-обгрунтований вибір альтернатив. Процес прийняття рішень:

· визначення альтернативи;

· робиться вибір відповідно до деяких критеріїв.

Напівструктуровані рішення- не можна легко автоматизувати.

DSS не приймають рішень, лише допомагають його прийняти. Рішення приймає менеджер. Інтерактивні: менеджер приймає рішення на підставі послідовності взаємодій з DSS.

Покажемо типи DSS на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Типи СППР (DSS)

DDSS. Інформаційні системи, що допомагають у прийнятті рішень шляхом здобуття цінних відомостей з великих обсягів даних з використанням різних засобів аналізу даних.

Приклад DDSS . Фірма Office Depot: 928 магазинів канцелярських товарів у 9 країнах:

· 1,2 млн. клієнтів;

· 12 млн. замовлень / рік;

· 74 млн. замовлених позицій / рік;

· осмислення усіх цих даних є важливим і впливає на прибуток;

· для аналізу всіх цих даних використана система OLAP від Microstrategy.

Cфери застосування DDSS: всюди, де ділові рішення диктуються аналізом даних:

· фінанси;

· охорона здоров’я;

· промисловість споживчих товарів.

МDSS. Спочатку створюється модель системи. Потім необхідно її вирішити.Це потребує системи програмного забезпечення, щоб вирішити модель інтерактивно за допомогою зворотного зв'язку зі спеціалістом з проблемної галузі. Результат рішення допомагає особі, яка приймає управлінське рішення, вибрати правильну альтернативу.

Приклад МDSS:

· інформаційні системи на основі оптимізації, розроблені з метою прийняття рішень;

· DSS виробничого планування ;

· DSS буріння на нафту;

· DSS транспортування;

· моделі засновані на електронних таблицях, які використовуються разом з аналізом, “що буде, якщо”;

· моделі придбання обладнання в порівнянні з орендою обладнання.

· Управлінська DSS річкового басейну Hidrobasin Ô (вартість 1млн дол.):

Така систем Біг Крік діє в центральній С’єррі Неваді (США ). .Обслуговує шість основних резервуарів, гідроелектростанції. Система вирішує завдання як ефективно управляти водними ресурсами, щоб:

· виробити достатньо електроенергії;

· вирішити проблеми довкілля (наприклад, зберегти рибу);

· вирішити проблеми населення,пов'язані з рекреаційними вигодами.

Система програмного забезпечення, основана на задачі оптимізації за багатьма критеріями, причому особи, які приймають рішення, замикають коло. Розроблено “Facet Decision Systems” (Канада) для Southern California Edison.

Сфери застосування МDSS:

· Управління операціями:

· проблеми розподілу ресурсів;

· проблеми планування;

· транспортування.

· Фінанси:

· моделі грошових потоків в електронних таблицях.

· Бухгалтерський облік:

· моделі балансів.

КDSS. Відомі як експертні системи DSS . Надають рекомендації, засновані на змісті їх бази знань. База знань містить інформацію, як правило, про вузьке застосування (наприклад, комп'ютерна конфігурація, розвідка корисних копалин тощо). Ці дані отримані від спеціаліста з проблемної галузі.

Приклади КDSS XCON- визначає відповідну конфігурацію комп'ютерної системи.

Сфери застосування :

· всюди, де можна застосувати набуті знання:

· медицина;

· задачі конфігурування- комп'ютери, виробниче обладнання;

·фінанси

Вузьке місце КDSS - проблема здобуття знань.

Комунікативні (СDSS). Деякі рішення краще приймати групою людей, тобто колективно складається короткий список альтернатив, оцінюється кожна з них і вибирається одна.

Приклади СDSS:

· електронні системи зустрічей;

· компанія Lotus Notes- система SCORE у Крайслер;

· допомагає своїм постачальникам знаходити марну витрату ресурсів і пропонує вихід;

·менеджери Крайслер вивчають звіти; 70% пропозицій було схвалено.

Сфери застосування:

· дистанційне навчання;

· дистанційне передавання даних;

· телеконференції;

· деякі ланки управління постачанням.

Виконавчі ІС або ІС для керівників (Executive Information System- EIS)- це спеціалізовані СППР, що допомагають виконавцям аналізувати важливу інформацію і використовувати відповідні інструментальні засоби, щоб направляти її для створення стратегічних рішень в межах певної організації. Зокрема, ВІС допомагають керівникам розробляти більш точне і актуальне цілісне зображення операцій своєї організації, а також конкурентів, постачальників та споживачів (замовників).(Є такі ВІС- ЕІS-EpiС фірми EpiC Software, Executive Decision корпорації ІВМ тощо).

Експертні системи- це інформаційні системи, що базуються на знаннях. Таким системам кілька років тому приділяли винятково серйозну увагу, були великі сподівання на використання експертних систем в організаційному управлінні.

Експертні системи мають суттєві недоліки, що обмежують їх у використанні в організаційному управлінні. Такі системи працюють лише у вузько визначених проблемних доменах і розуміння ними середовища, в якому їх використовують, є певною мірою поверховим.Вони не володіють властивістю “здорового глузду”, не можуть навчатися тощо. Сучасна концепція використання експертних систем зводиться до того, що їх модулі мають застосовуватися всередині прикладних програм СППР і ВІС, допомагаючи людині- професіоналу або керівникові вивчати проблему, але робити однобічний вибір чи вирішувати проблему самостійно такі системи не повинні.

Наведена концепція розвитку ІС значною мірою не відбиває всієї гами застосувань ІС. Більш того, зазначена галузь інтелектуальної діяльності людей є настільки динамічною та прогресивною, що нові ідеї та відкриття впроваджуються в реальне виробництво так швидко, що будь- який прогноз стосовно розвитку інформаційної технології може відстати від реальних звершень, зокрема й проектів розвитку інформаційних систем.Наприклад, останнім часом у розробці ІС застосовуються елементи штучного інтелекту- нейромережі, де відтворюється процес обробки інформації живими організмами.

Запитання для самоперевірки

1. Охарактеризуйте стисло покоління розвитку інформаційних систем.

2. За якими ознаками класифікують інформаційні системи?

3. Яка головна відмінність між АСУ технологічними процесами і автоматизованими системами організаційного або адміністративного управління?

4. Які види структур використовують при описанні інформаційних систем?

5. Що таке забезпечувальна частина економічної інформаційної системи і які її складові?

6. Розкрийте поняття “національні інформаційні ресурси” та “промисловість обробки даних”.

7. Охарактеризуйте основні класи електронних обчислювальних машин.

8. Що таке функціональна частина економічної інформаційної системи і які її складові?

9. Охарактеризуйте коротко об’єктно-орієнтовану технологію створення інформаційних систем.

10. У чому суть Case-технології створення інформаційних систем ?

11. Впровадження чого в інформаційні системи передбачає заснована на знаннях (інтелектуальна) технологія ?

12. У чому різниця між OLAP, MOLAP, ROLAP та HOLAP-системами?

13. Що таке сховище даних та які його основні характеристики ?

14. Яка функція програмних агентів як нової інформаційної технології створення інформаційних систем ?

15. Охарактеризуйте інформаційні системи в менеджменті. Наведіть приклади таких систем.

16. Які є типи систем підтримки прийняття рішень ?

17. Охарактеризуйте системи підтримки прийняття рішень, які побудовані на основі даних.

18. Охарактеризуйте системи підтримки прийняття рішень, які побудовані на основі моделей.

19. Охарактеризуйте системи підтримки прийняття рішень, які побудовані на основі знань.

20. З якою метою створюються комунікативні системи підтримки прийняття рішень ?

21. Яке головне призначення виконавчих інформаційних систем ?

22. У чому полягає основна трудність при проектуванні експертних систем ?