Информационные системы (ИС). Классификации ИС. Состав структура ИС
Информационные системы (ИС). Классификации ИС. Состав структура ИС
1 Понятие системы охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое в интересах достижения поставленной цели. Элемент системы – часть системы, выполняющая определённую функцию: он может быть сложным, состоящим из взаимосвязанных частей, т.е. тоже представляет собой систему, его называют подсистемой.
Организация системы – внутренняя упорядоченность и согласованность взаимодействия элементов системы. Организация системы проявляется, например, в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы.Структура системы – совокупность внутренних устойчивых связей между элементами системы, определяющих её основные свойства.
Целостность системы – принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств её элементов.
Свойства каждого элемента зависят от его места и функции в системе.
2 Структура ЭИС
В эконом. системе объект управления представляет собой подсистему матер. объектов эк. деятельности (на промыш-ом. предприятии: сырье и материалы, ГП, оборудование, работники и др.) и хозяйственных процессов (осн. и вспомогат. производство, снабжение, сбыт и др.).
Система управления представляет собой сов-ть взаимодейств. структурных подразделений эк. системы ( на пром. пред-ии: дирекция, финн., производ., сбытовой и др. отделы), осуществляющие след. функции управления:
-планирование - ф-я, опред. цель функционирования экон. системы на различные периоды времени (стратег., тактич., опер.)
-учет – ф-я, отображающая состояние объекта управления в результате выполнения хоз. процессов.
-контроль – ф-я, с помощью кот. опред-ся отклонение учетн. данных от план. целей и нормативов.
-оперативное управление – ф-я, осуществл. регулирование всех хоз. процессов с целью исключения возникающих отклонений в план. и учетн. данных.
-анализ – ф-я, опред. тенденции в работе эконом. системы и резервы, кот. учитываются при планировании на след. врем. период.
ЭИС – сов-ть организац., технических, программных и информац. средств, объедененных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой инф-ии, предназначенной для выполнения ф-ий управления.
ЭИС связывает объект и систему управления между собой и с внешней средой через информационные потоки (ИП):
ИП1 – информ. поток из внеш. среды в систему управления, кот. с одной стороны, пред-ет собой поток нормат. инф-ии, создаваемый гос. учреждениями в части закон-ва, а, с др. стороны, поток инф-ии о коньюктуре рынка, создаваемый конкурентами, потребителями, поставщиками.
ИП2 - инф. поток из системы управления во внеш. среду: отчетная инф-ия в гос. органы, инвесторам, кредиторам, потребителям; маркетинг. инф-ия потенциальным потребителям.
ИП3 – инф. поток из системы управления на объект управления, представл. сов-ть плановой, нормат. и распорядит. инф-ии для осущ-я хоз. процессов.
ИП4 – инф. поток от объекта управления в систему управления, кот. отражает учетн. инф-ию о состоянии объекта управления (сырья, материалов, денеж., трудовых ресурсов, ГП и т. д.) в рез-те выполнения хоз. процессов.
Информационные технологии
Базов.ИТ, классич. ИТ. Класси-ция ИТ, этапы развития ИТ и состем.
Базов. ИТ – ИТ, ориентиров. на опред. обалсть применения. Любая ИТ состоит из взаимосвязей информац. подпунктов каждый из которых содержит опред. набор процедур, реализ. с помощью информ. операций.
ИТ выступает как системы, функционирования каждого элементы которые подчиняется общ. цели функционирования системы- получение качеств. информ. продукта из исходн. информац. ресурса в соотв. с поставленной целью.
ИТ – сов-ть способов и методов сбора, обработки и передачи информации.
Классификация ИТ:
Это таблица!
Виды работ с информацией:1)сбор и регистрация2) передача информации3)хранение информации4)поиск информации5) защита информации
ИТ обусловлено технич. Инновациями:1)-ручной ввод и контроль; -сканирование; -технология пластиковых карт; -штрих-координирование2) –сетевые; – беспроводная связь3)-распределение базы данных; - цифровое хранилище 4) –техн. Интеллект. Агентов 5) –от несанкционирование доступа; - от разрушений;- от несанкционированного распространения
ИТ программной реализации: 1)- 2) технология файл-сервер; клиент сервер 3)- 4) – поиск в глобальных сетях и в базах данных;- веб- технологии ( технологии гипертекста) 5) Антивирусные программы;- программы цифрования
Технология обработки информации зависит от вида информации:
Вид информации:1) текст, графика (текстов. Граф. Редакторы, издательские системы) 2) Табличные расчеты (табличные процессы) 3) базы данных (СУБД) 4) звук видио (мультимидийные технолонии)5) знания (экспертн. системы, нейтронные сети, интеллект. технологии)
Классификация ИТ
1) Основанна на различных видах работы с информацией
| ИТ обусловленно технологическими инновациями | ИТ программной реализации | |
| 1. Сбор и регистрация информации | -ручной ввод и контроль -сканирование -технология пластиковых карт -штрих-сканирование | - |
| 2. Пердача информации | -сетевые -беспроводная связь | Технологии клиент-сервер, файл-сервер |
| 3. Хранение информации | -распределение базы данных -информационное хранилище | - |
| 4. Поиск информации | -технология интелектуальных агентов | -пользователи в глобальных сетях и БД -веб-технологии (технологии гипер-текста) |
| 5. Защита информации | -от несанкционированного доступа -от разрушения и искажений От несанкционированного распространения | -антивирусные программы -программы распознования голоса,подписи -программы шифрования |
2) Технология обработки информации зависит от вида информации
| Вид информации | |
| 1. Текст, графика | Текстовые редакторы, графические редакторы, издателельские системы |
| 2. Табличные расчеты | Табличные процессоры |
| 3. БД | СУБД |
| 4. Звук, видео | Мультимедийные технологии |
| 5. Знания | Экспертные системы, интелектуальные технологии, нейлоные сети |
Архитектура CASE-средства
Репозиторий(словарь данных)-специал БД, предназн для отображения состояния проектир-ой ЭИС в каждый момент времени. Объекты всех диаграмм синхронизированы на основе общей инф-ии словаря данных.
В репозитории хрянятся описания объектов-диаграмм, их компонентов, связей м/д диагр, структурн данных, программ модулей и т.д.
Граф редактор диаграмм пред-чен для отображения в граф виде проектируемой ЭИС.
Он позволяет выполнить операции: 1. Создать элементы диаграмм и взаимосвязи м/д ними. 2. Задавать описание связей м/д этими диаграммами. 3. Редактировать элементы диаграмм, их взаимосвязи и описание.
Верификатор диаграмм служит для контроля правильности построения диаграмм в задан методологии проектирования ЭИС. Его функции-мониторинг правильности построения диаграмм, диагностику и выдачу сообщений об ошибках, выделение на диаграмм ошибочных элементов.
Документатор проекта позволяет получить инф о состоянии проекта в виде разл отчетов.
Администратор проекта-инструменты, необ-ые для выполнения административных функций (задание начальных параметров проекта, назначение и изменение прав доступа к элементам проекта, мониторинг выполнения проекта).
Сервис-набор системн утилитов по обслуживанию репозитория. Дан утилиты выполняют функции архивации данных, восстановления данных и создания нового репозитория.
Современные CASE-технологии классифицируются по различным признакам: 1. Функционально-ориентированные. 2. Объектно-ориентированные 3. Комплексно ориентированные (набор методологии проектирования)
Функционально-ориентированные CASE-технологий закл-ся в след: 1. Декомпозиция всей системы на некоторое множество иерархически подчиненных функций. 2. Представляет всю инф в виде граф нотации.
В качестве инструментальных ср-в структ анализа и проектирования выступают: 1. Диаграммы функц-ых спецификаций (представляют общую структуру ИС, отражающую взаимосвязь разл задач в процессе получения требуемых результатов). 2. Диаг-ма потоков данных (ориентирована на какую-либо технологию отражения данных и отражает передачу инф от одной функции к др в рамках заданной технологии обработки). 3. Диаг-ма переходов состояний (моделируют поведение системы во времени в за-ти от происх-ых событий). 4. Диагр-ма инфологических моделей «сущность-связь) (ориентированы на разработку БД, структура ко-ого не зависит от конкр информ потребностей и позволяет выполнять любые запросы пользователей). 5. Дигр-ма структ-ого программ-ия приложений задает взаимосвязь функц-ого и прогр-ого модулей, ко-ые их реал-ют
Этапы развития ИТ и ИС
| Период | Развитие технич. ср-в | Особенности этапа | Хар-ки ИС и ИТ |
| Конец 50-х – нач. 60-х | I, II поколение | Решение локальн. задач – частич.электр. обработка данных | Использование ЭВМ для решения отд. наиболее трудоемк. задач по начислению з/п, матер.учету и др.; решение отд. оптимизац. задач |
| 60-е – нач.70-х гг | II, III поколение | Появление первых СОД – электр.систем обработки данных | Электр.обработка план. и текущ. инф-ии, хранение в памяти ЭВМ норм.-справочн. данных, выдача машинограмм на бумажн. носителях |
| 1970-е | III поколение ЭВМ ИС строились на базе цент. – ЭВМ-мэйнфреймов | Централиз.автоматиз. обработка инф-ии в условиях ВЦ коллект. использования | Компл.обработка инф-ии на всех этапах управл. процесса деятел-ю предпр-я, орг-ии, переход к разработке подсистем, АСЦ (матер.-техн. снабжения, товароведенияЮ учет реализации ГП). |
| 1980-е | IV поколение ЭВМ, появление мини-ЭВМ, ПЭВМ | Тенденция и децентрализация обработки данных, наряду с функцией централизации ИС, возникают локальные системы обработки данных | Развитие АСЦТП (АСЦ технол.процессами), САПР (система автомат.проектирования), АСЦП (АСЦ пред-ми), ОАСЦ (отрасли АСЦ), общегосуд.АСЦ ; план расчетов, статист., мат-техн. снабжения, науки и техники, финн.расчетов и др |
| Конец 80-х – 90-е гг | Массовый переход на ПК | Объединение ПК в локальные сети – процесс обратной децентрализации | Комп.решения эконом. Задач, широкий спектр рег. программных приложений |
| Конец 90-х – наст.время | Развитие средств связи, интеллект. технологий | Сетев.иерархич. организация информ. структур с централиз. обработкой информ. и един.ресурсами на верхнем уровне на базе мощных супер ЭВМ в сочетании с распределен.хранением и обработкой информ. на нижнем уровне | Переход к безбумажной эксплуатации вычисл.техники, удаленный доступ к массивам данных, интерактив.взаимодейств. пользователей. Тенденции: реализация интеллект. человеко-машинного интерфейса, систем поддержки принятия решений, информац. соответств. систем |
Case-технологии
Система конструирования программ с помощью компьютера поддерживает проектирование, выбор технологии и архитектуру, а также написание программного обеспечения. Разработчик с ее помощью описывает предметную область; входящие в нее объекты, их свойства; связи между объектами и их свойствами. В ходе описания создается электр-ая версия проекта, ко-ая распечатывается и оперативно передается для согласования всем участникам проекта как рабочая документация.
В процессе создания проекта выделяют следующие этапы: • формирование требований, разработка и выбор варианта концепции системы; • разработка и утверждение технического задания на систему; • разработка эскизного и технического проектов с описанием всех компонентов и архитектуры системы; • рабочее проектирование, предполагающее разработку и отладку программы; описание структуры базы данных; • ввод в действие системы, предусматривающий установку и включение аппаратных средств, инсталлирование программного обеспечения, загрузку баз данных, тестирование системы, обучение персонала; • эксплуатация системы, включающая сопровождение программных средств и всего проекта, поддержку и замену аппаратных средств.
CASE-технологии в рамках методологии включают в себя методы, с пом-ю ко-ых на основе граф нотации строятся диаграммы, поддерживаемые инструментальной средой.
Методология-опр шаги и этапы реализации проекта, а также правила ис-ния методов, с пом-ю ко-ых разрабатывается проект.
Метод- процедура генерации описаний компонентов ЭИС.
Нотация-отображение структуры системы, элеентов данных, этапов обработки с помощью спец граф символов диаграмм, а также описание проекта системы на формальн и ест языках.
Инструментальные ср-ва CASE-спец прог-мы, ко-ые поддерживают одну или несколько методологий.
Жизненный цикл ИС
Жизненный цикл ЭИС - совокупность стадий и этапов, которые проходит ЭИС в своем развитии от момента принятия решения о создании системы до момента прекращения функционирования системы.Стадии 1.Планирование и анализ требований; 2. проектирование; 3. реализация;4. внедрение; 5. эксплуатация ЭИС. 1.Планирование и анализ требований ( предпроектная стадия) – системный анализ: - исследование и анализ существующей ИС опред-е требований к создаваемой ЭИС, оформление техн.-эконом. обоснования (ТЭО), технич. задания (ТЗ) на разработку ЭИС. 2.Проектирование (техн. проектирование, логич. проектирование) - разработка в соответствии со сформулир. требованиями состава автоматизируемых функций ( функц. архитектура) и состава обеспечивающих подсистем ( системная архитектура), оформление техн. проекта ЭИС (ТЛ)3. Реализация (рабочее проектирование, физич. проектирование, программное )- разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонала, оформление раб. проекта (РП)4.Внедрение (тестирование,опыт. эксплуатация) : комплексная отладка подсистем ЭИС, обучение персонала, поэтапного внедрение ЭИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ЭИС.
5. Эксплуатация ЭИС (сопровождение,модернизация):сбор и статистики о функционировании ЭИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований и модернизация ЭИС и ее выполнение (повторение стадий 2-5). Модели жизненного цикла ЭИС:-каскадная;-итерациональная;-спиральная. Каскадная схема разработки:Анализ-проектирование(постановка задачи)-реализация(создание БР)-внедрение-сопровождение.Переход к след. стадии-только после завершения всех работ на пред. Итерационная схема: с последней стадии можно вернуться на предущую.
Спиральная схема характерна для RAD технологий.
Архитектура файл-сервер
Файл-серверная архитектура – наиболее простой случай распределительной обработки данных. На сервере располагаются только файлы данных, а на рабочих станциях находятся приложения пользователей и система управления БД. Файл-сервер достаточно мощный по производительности и оперативной памяти ЭВМ, является центральным узлом локальной сети. Использование файл-серверов предполагает, что вся обработка данных выполняется на рабочей станции, а файл-сервер лишь выполняет функцию накопления данных и средств доступа.
Плюсы – высокий уровень защиты от несанкционированного доступа
Минусы – 1)некоторые запросы и БД могут перекачивать всю БД клиенту
2) обмен осуществляется на уровне файлов, доступ к которым в режиме
3) Предъявляются высокие требования к техническому оснащению рабочих станций.
Под сервером в широком смысле понимается любая система, процесс, компьютер, владеющий вычислительным ресурсом. Клиентом называется любая система, процесс, компьютер, пользователь, запрашивающий у сервера ресурс/пользующийся ресурсом /обслуживаемый сервером в ином виде.
Архитектура клиент-сервер
Архитектура «клиент-сервер» предназначена для разрешения проблем файл серверных приложений путем распределения компонентов приложения и размещение их там, где они будут функционировать более эффективно.
Особенность – использование выделенных серверов БД , понимающих запросы на языке структурированных запросов (SQL) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации на месте без излишней перекачки данных.
Модели организации данных
Набор принципов, определяющих организацию логической структуры хранения данных в базе получили название модели данных.
Модели баз должны определяться тремя компонентами:
-Допустима организация данных
-Организацию целостности
-Множеством допустимых операций
Выделяют три основных типа модели данных:
1) Иерархическую
2) Сетевую
3) Реляционную
Для 1 и 2 основными понятиями являются атрибут, агрегат и запись.
Атрибут – наименованная структурная единица данных
Агрегат – поименованное множество атрибутов
Запись – составной агрегат, который не входит в состав других агрегатов.
В экономике существуют объекты, предметы, информацию о которых необходимо хранить, и эти объекты связаны между собой самыми разными способами. Чтобы область хранения данных рассматривалась в качестве базы данных, в ней должны содержаться не только данные, но и сведения о взаимоотношениях между этими данными.
Различают логический и физический уровни организации данных. Физический уровень отражает организацию хранения БД на машинных носителях, а логический уровень ¾ внешнее представление данных пользователю.
Логическая организация данных на машинном носителе зависит от используемых программных средств организации и ведения данных. Метод логической организации данных определяется используемыми типом структур данных и видом модели., которая поддерживается программным средством.
Модель данных — это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД, поддерживающей модель, или в языке системы программирования, на котором создается прикладная программа обработки данных.
Важно отметить, что для размещения одной и той же информации во внутримашинной сфере могут быть использованы различные структуры и модели данных. Их вы6op возлагается на пользователя, создающего информационную базу, и зависит от многих факторов, в том числе от имеющегося технического и программного обеспечения, определяется сложностью автоматизируемых задач и объемом информации.
По способу организации БД разделяют на базы с плоскими файлами, иерархические, сетевые, реляционные, объектно-реляционные и объектно-ориентированные базы данных.
Реляционная модель данных
Реляционная модель данных – логическая модель данных. Впервые была предложена британским учёным сотрудником компании IBM Эдгаром Франком Коддом (E. F. Codd) в 1970 году в статье "A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks" (русский перевод статьи, в которой она впервые описана, опубликован в журнале "СУБД" N 1 за 1995 г.). В настоящее время эта модель является фактическим стандартом, на который ориентируются практически все современные коммерческие СУБД.
В реляционной модели достигается гораздо более высокий уровень абстракции данных, чем в иерархической или сетевой. В упомянутой статье Е.Ф. Кодда утверждается, что "реляционная модель предоставляет средства описания данных на основе только их естественной структуры, т.е. без потребности введения какой-либо дополнительной структуры для целей машинного представления". Другими словами, представление данных не зависит от способа их физической организации. Это обеспечивается за счет использования математической теории отношений (само название "реляционная" происходит от английского relation – "отношение").
Кристофер Дейт определил три составные части реляционной модели данных:
§ структурная
§ манипуляционная
§ целостная
Структурная часть модели определяет, что единственной структурой данных является нормализованное n-арное отношение. Отношения удобно представлять в форме таблиц, где каждая строка есть кортеж, а каждый столбец – атрибут, определенный на некотором домене. Данный неформальный подход к понятию отношения дает более привычную для разработчиков и пользователей форму представления, где реляционная база данных представляет собой конечный набор таблиц.
Манипуляционная часть модели определяет два фундаментальных механизма манипулирования данными – реляционная алгебра и реляционное исчисление. Основной функцией манипуляционной части реляционной модели является обеспечение меры реляционности любого конкретного языка реляционных БД: язык называется реляционным, если он обладает не меньшей выразительностью и мощностью, чем реляционная алгебра или реляционное исчисление.
Целостная часть модели определяет требования целостности сущностей и целостности ссылок. Первое требование состоит в том, что любой кортеж любого отношения отличим от любого другого кортежа этого отношения, т.е. другими словами, любое отношение должно обладать первичным ключом. Требование целостности по ссылкам, или требование внешнего ключа состоит в том, что для каждого значения внешнего ключа, появляющегося в ссылающемся отношении, в отношении, на которое ведет ссылка, должен найтись кортеж с таким же значением первичного ключа, либо значение внешнего ключа должно быть неопределенным (т.е. ни на что не указывать).
Нормализация отношений
Нормализация отношений – аппарат ограничений на формирование отношений, который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых дан в БД, снижает трудозатраты на ведение БД.
Первая нормальная форма: отношение называется нормализованным, если все его атрибуты простые (неделимые).
Вторая нормальная форма. Функциональная зависимость реквизитов – это зависимость, при которой определенному значению ключевого реквизита соответствует только 1 значение описательного реквизита.
В случае наличия составного ключа вводится понятие функционально полной зависимости. Функционально полная зависимость неключевых атрибутов заключается в том, что каждый неключевой атрибут функционально зависит от ключа, но не находится в функциональной зависимости ни от какой части составного ключа. Отношение будет находится во второй нормальной форме, если оно находится в первой нормальной формуле и каждый неключевой атрибут зависит от составного ключа.
3яя нормальная форма. Понятие третьей нормальной формулы основано на понятии нетранзитивной зависимости. Транзитивная зависимость- один из двух описательных реквизитов зависит от ключа, а другой описательный реквизит от первого описательного реквизита. Отношение будут находится в третьеей нормальной формуле, если оно находится во второй нормальной форме и каждый неключевой атрибут нетразитивно зависит от первичного ключа.
Информационные системы (ИС). Классификации ИС. Состав структура ИС
1 Понятие системы охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое в интересах достижения поставленной цели. Элемент системы – часть системы, выполняющая определённую функцию: он может быть сложным, состоящим из взаимосвязанных частей, т.е. тоже представляет собой систему, его называют подсистемой.
Организация системы – внутренняя упорядоченность и согласованность взаимодействия элементов системы. Организация системы проявляется, например, в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы.Структура системы – совокупность внутренних устойчивых связей между элементами системы, определяющих её основные свойства.
Целостность системы – принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств её элементов.
Свойства каждого элемента зависят от его места и функции в системе.
2 Структура ЭИС
В эконом. системе объект управления представляет собой подсистему матер. объектов эк. деятельности (на промыш-ом. предприятии: сырье и материалы, ГП, оборудование, работники и др.) и хозяйственных процессов (осн. и вспомогат. производство, снабжение, сбыт и др.).
Система управления представляет собой сов-ть взаимодейств. структурных подразделений эк. системы ( на пром. пред-ии: дирекция, финн., производ., сбытовой и др. отделы), осуществляющие след. функции управления:
-планирование - ф-я, опред. цель функционирования экон. системы на различные периоды времени (стратег., тактич., опер.)
-учет – ф-я, отображающая состояние объекта управления в результате выполнения хоз. процессов.
-контроль – ф-я, с помощью кот. опред-ся отклонение учетн. данных от план. целей и нормативов.
-оперативное управление – ф-я, осуществл. регулирование всех хоз. процессов с целью исключения возникающих отклонений в план. и учетн. данных.
-анализ – ф-я, опред. тенденции в работе эконом. системы и резервы, кот. учитываются при планировании на след. врем. период.
ЭИС – сов-ть организац., технических, программных и информац. средств, объедененных в единую систему с целью сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой инф-ии, предназначенной для выполнения ф-ий управления.
ЭИС связывает объект и систему управления между собой и с внешней средой через информационные потоки (ИП):
ИП1 – информ. поток из внеш. среды в систему управления, кот. с одной стороны, пред-ет собой поток нормат. инф-ии, создаваемый гос. учреждениями в части закон-ва, а, с др. стороны, поток инф-ии о коньюктуре рынка, создаваемый конкурентами, потребителями, поставщиками.
ИП2 - инф. поток из системы управления во внеш. среду: отчетная инф-ия в гос. органы, инвесторам, кредиторам, потребителям; маркетинг. инф-ия потенциальным потребителям.
ИП3 – инф. поток из системы управления на объект управления, представл. сов-ть плановой, нормат. и распорядит. инф-ии для осущ-я хоз. процессов.
ИП4 – инф. поток от объекта управления в систему управления, кот. отражает учетн. инф-ию о состоянии объекта управления (сырья, материалов, денеж., трудовых ресурсов, ГП и т. д.) в рез-те выполнения хоз. процессов.