Виды прикладных информационных технологий

Информационные технологии являются не только объектом исследований и разработки, но и средством создания информационных систем в различных предметных областях. Несмотря на специфику конкретных объектов, удалось разработать методологию, модели, методы и средства прикладных информационных технологий, что позволяет снизить затраты и сократить сроки информатизации.

Спектр прикладных информационных технологий широк, выделяют: информационные технологии организационного управления (корпоративные информационные технологии), информационные технологии в промышленности и экономике, информационные технологии в образовании, информационные технологии автоматизированного проектирования.

Прикладное (специальное) программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. Предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса информационной системы в целом. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Прикладные информационные технологии, основываясь на стандартных моделях, методах и средствах допускают формулировку, постановку и реализацию поставленных задач в терминах предметной области пользователя. Совершенствование данного класса технологий направлено на обеспечение автоматизированного формирования модели предметной области и погружения ее в стандартную инструментальную среду.

Предметная ориентация. В оперативной базе данных обычно поддерживается несколько предметных областей, каждая из которых может послужить источником данных для хранилища данных (БД, ХД). Например, для магазина, торгующего видео- и музыкальной продукцией, интерес представляют следующие предметные области: клиенты, типы видеокассет, CD–диски и аудиокассеты, сотрудники, поставщики, наименования рубрик, и др. Прослеживается аналогия между предметными областями БД и классами объектов в объектно–ориентированных базах данных. Это говорит о возможности применения методов проектирования, применяемых в объектно–ориентированных СУБД.

Средства интеграции. Приведение разных представлений одних и тех же сущностей к некоторому общему типу.

Постоянство данных. В хранилище данных (ХД) не поддерживаются операции модификации в смысле традиционных баз данных. В ХД поддерживается модель «массовых загрузок» данных, осуществляемых в заданные моменты времени по установленным правилам в отличие от традиционной модели индивидуальных модификаций.

Хронология данных. Благодаря средствам интеграции реализуется определенный хронологический временной аспект, присущий содержимому хранилищу данных (ХД).

Пакеты прикладных программ (ППП) являются мощным инструментом автоматизации решаемых пользователем задач, практически полностью освобождая его от необходимости знать, как выполняет компьютер те или иные функции и процедуры по обработке информации.

В настоящее время имеется широкий спектр ППП, различающихся по своим функциональным возможностям и способам реализации.

Пакет прикладных программ – это комплекс программ, предназначенный для решения задач определенного класса (функциональная подсистема, бизнес-приложение).

Различают следующие типы ППП:

– общего назначения (универсальные);

– метод-ориентированные;

– проблемно-ориентированные;

– глобальных сетей;

– организации (администрирования) вычислительного процесса.

Пакеты прикладных программ общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функциональных задач пользователя и информационных систем в целом. К этому классу ППП относятся:

– текстовые редакторы (текстовые процессоры) и графические редакторы (процессоры);

– электронные таблицы;

– системы управления базами данных (СУБД);

– интегрированные пакеты;

– Case-технологии;

– оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Пакеты прикладных программ, предназначенные для создания и изменения текстов, документов, графических данных и иллюстраций, называется редактором. Они необходимы для
автоматизации документооборота в фирме.

Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразделить на текстовые, графические и издательские системы.

Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и выполняют, следующие функции: создание и запись текста в файл, вставка, удаление, замена символов, строк, фрагментов текста, проверка орфографии, оформление и форматирование текста, включение в текст несложных иллюстраций, печать текста и др.

Наибольшее распространение получили текстовые редакторы MsWord, Word Perfect (в настоящее время принадлежат фирме Corel), ChiWriter, Multi-Edit (American Cybernetics) и др.

Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Допускается управление размером фигур и шрифтов, перемещение фигур и букв, формирование любых изображений. Из наиболее известных графических редакторов можно назвать пакеты Corel DRAW, Adobe PhotoShop и Adobe Illustrator.

Издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов, обладают развитыми возможностями по форматированию полос с графическими материалами и последующим выводом на печать. Эти системы ориентированы на использование в издательском деле и называются системами верстки. Из таких систем можно назвать продукты PageMaker фирмы Adobe и Ventura Publisher корпорации Corel.

Электронные таблицы. Электронной таблицей называется ППП, предназначенный для обработки числовых данных представленных в таблицах.

К наиболее популярным ППП этого класса относятся такие продукты, как Ms Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.

Системы управления базами данных. Для создания БД внутри машинного информационного обеспечения используются специальные ППП – системы управления базами данных.

База данных – это совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске. Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, то есть добавление, удаление, извлечение, обновление и т.д. Развитые СУБД обеспечивают независимость прикладных программ, работающих с ними, от конкретной организации информации в базах данных. В зависимости от способа организации данных различают: сетевые, иерархические, распределенные, реляционные СУБД.

Из СУБД наибольшее распространение получили Ms Access, Ms FoxPro, Paradox (корпорации Borland), а также СУБД компаний Oracle, Informix, Sybase и др.

Интегрированные пакеты. Интегрированными пакетами называются ППП, объединяющие в себе функционально различные программные компоненты ППП общего назначения.

Современные интегрированные ППП могут включать в себя: текстовый редактор, электронную таблицу, графический редактор, СУБД, коммуникационный модуль.

В качестве дополнительных модулей в интегрированный пакет могут включаться такие компоненты, как система экспорта-импорта файлов, калькулятор, календарь, система программирования.

Информационная связь между компонентами обеспечивается путем унификации форматов представления различных данных. Интеграция различных компонентов в единую систему предоставляет пользователю неоспоримые преимущества в интерфейсе, но неизбежно проигрывает в части повышенных требований к оперативной памяти.

Из имеющихся пакетов можно выделить следующие: Microsoft Office, Framework, Startnave.

CASE-технологии применяются при создании сложных информационных систем, обычно требующих коллективной реализации проекта, в котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики и программисты.

Под CASE-технологией понимается совокупность средств автоматизации разработки информационной системы, включающей в себя методологию анализа предметной области, проектирования, программирования и эксплуатации ИС (инструментальные средства). CASE применяются на всех этапах жизненного цикла системы (от анализа и проектирования до внедрения и сопровождения), значительно упрощая решение возникающих задач.

CASE-технология позволяет отделить проектирование информационной системы от собственно программирования и отладки: разработчик системы занимается проектированием на более высоком уровне, не отвлекаясь на детали. Это позволяет не допустить ошибок на стадии проектирования и получить более совершенные программные продукты. Эта технология изменяет все стадии разработки ИС, более отражаясь на этапах анализа и проектирования.

Нередко применение CASE-технологий выходит за рамки проектирования и разработки ИС. Технология дает возможность оптимизировать модели организационных и управленческих структур компаний и позволяет им лучше решать такие задачи, как планирование, финансирование, обучение. Таким образом, CASE-технология позволяет произвести радикальное преобразование деятельности компании, направленное на оптимальную реализацию того или иного проекта или повышение общей эффективности бизнеса.

Коллективная работа над проектом предполагает обмен информацией, контроль выполнения задач, отслеживание изменений и версий, планирование, взаимодействие и управление. Фундаментом реализации подобных функций чаще всего служит общая база данных проекта, которую обычно называют репозитарием. По существу, репозитарий – это информационный архив, где хранятся сведения о процессах, данных и связях объектов в разрабатываемом приложении.

В различных CASE-технологиях репозитарий реализуется по-разному и может содержать описания и модели данных, а также правила их обработки. Репозитарий важный компонент набора инструментальных средств CASE и служит источником информации, необходимой для автоматизации построения проектируемых систем и генераций приложений. Кроме того, CASE-продукты на базе репозитария позволяют разработчикам использовать в работе над проектом и другие инструментальные средства, например пакеты быстрой разработки программ.

В настоящее время CASE-технологии – одна из наиболее динамично развивающихся информационной индустрии, объединяющая сотни компаний.

Из имеющихся на рынке CASE-технологий можно выделить: Application Development Workbench (ADW) фирмы Knowledge Ware, BPwin (Logic Works), CDEZ Tods (Oracle), Clear Case (Alria Software), Composer (Texas Instrument), Discover Development Information System (Software Emancipation Technology), Rational Rose.

Современные CASE-технологии применяются для создания ИС различного класса: банков, финансовых корпораций, крупных фирм. Они имеют достаточно высокую стоимость и требуют длительного обучения и кардинальной реорганизации всего процесса создания ИС. Тем не менее экономический эффект применения CASE-технологии значителен, и большинство современных программных проектов осуществляется именно с их помощью.

Экспертные системы (ЭС). Постоянно возрастающие требования к средствам обработки информации в экономике и социальной сфере стимулировали компьютеризацию процессов решения эвристических (неформализованных) задач типа «что будет, если», основанных на логике и опыте специалистов. Основная идея заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знаний, накопленных специалистами предметных областей.

Основу экспертных систем составляет база знаний, в которую закладывается информация о данной предметной области. Имеются две основные формы представления знаний в ЭС: факты и правила. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов. Правила описывают соотношения между фактами в виде логических условий, связывающих причины и следствия. Для решения задач подобного класса используются так называемые экспертные системы.

Экспертные системы – это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов.

Экспертные системы используются для целей:

– интерпретации состояния систем;

– прогноза ситуаций в системах;

– диагностики состояния систем;

– целевого планирования;

– устранения нарушений функционирования системы;

– управления процессом функционирования и т.д.

В качестве средств реализации экспертных систем на ЭВМ используют оболочки экспертных систем. Примерами оболочек экспертных систем, применяемых в экономике, являются Шэдл (Диалог), Expert-Ease и др.

Метод-ориентированные ППП отличаются тем, что в их алгоритмической основе реализован какой-либо экономико-математический метод решения задачи.

К ним относятся ППП:

– математического программирования (линейного, динамического, статистического и т.д.);

– сетевого планирования и управления;

– теории массового обслуживания;

– математической статистики.