Информационные технологии

№9.(8.2.) Компоненты и  структуры. Всякая система представляет собой совокупность некоторого числа компонентов – частей системы, вступающих в определённые отношения друг с другом. При рассмотрении ИТ можно выделить следующие части:

1. функциональная (реализуемые процессы);
2. содержательная, составляющая БЗ;
3. опорная, позволяющая строить опорные ИТ.

Функциональная. Основой ИТ является циркулирующая информация. Существуют следующие виды процессов, реализующихся в составе ИТ:

1. сбор информации – обеспечение этапов производственного цикла и системы управления таким объёмом сведений, который позволяет выполнить поставленные задачи;
2. передача информации – функция обмена данными, перенос информации в пространство;
3. переработка информации – обоснование решений целесообразности способов действий, выработанная последовательность действий оформляется в виде документов: конструкторских, управленческих, технических, программных и т.д.;
4. хранение информации – перенос информации во времени, обеспечивается накопление опыта, запоминание сведений о ходе развития процессов производства;
5. доведение до пользователя – преобразование сведений о течении процесса производства и сведений, влияющих на ход этого производства, в форму, обеспечивающую оперативное и безошибочное восприятия их пользователями.

Каждый из рассмотренных  выше процессов на каждом из этапов производственного цикла управления обладает определённой спецификой, отражающей её функциональное содержание и определяющейся предметной областью.

Содержательная.  База знаний состоит из:

1. концептуальной части или модели предметной области;
2. фактуальной части или баз данных;
3. алгоритмической части или ППО.

Предметная область – это промышленное предприятие, его подразделения, службы, средства производства, комплектующие изделия, средства автоматизации, транспорт и т.д. Различают полную предметную область (предприятие в целом) и организующие единицы этой предметной области (цехи, участки). Предметную область представляют как множество объектов и отношение между этими объектами с ограниченными потребностями конкретного производства. Объектом может быть человек, предмет, события, место, понятие и т.д., о котором записаны некоторые данные. Отношения определяют взаимосвязи между объектами.

Модель предметной области. Образуется совокупностью описаний, которые должны обеспечивать полное взаимопонимание и правильную интерпретацию информационных сведений и требований в цепочке лиц, получающих информацию и принимающих решения. Эти описания делятся на два класса:

1. Основные – объединяют потоки входной и выходной информации, составные части системы, взаимодействующие подсистемы, требования к переработке информации.
2. Технологические – это блоки переработанной информации, информационные массивы, средства диалога, конкретное содержание входных и выходных документов, технологические операции.

 База данных – это совокупность специально структурированной информации на машиночитаемых носителях. Назначение БД – отображение предметной области. Всю информацию по функциональному назначению независимо от принадлежности к подсистемам подразделяют на:

1. директивную;
2. нормативно-техническую;
3. учётно-производственную;
4. вспомогательную.

Директивная информация содержит основные техническо-экономические и плановые задания, получаемые от верхних уровней управления.

Нормативно-техническая включает в себя данные о составе изделий, технологий их производства, технологических нормативов, кроме того, справочники и классификаторы, обеспечивающие разработку конструкторско-технической и программной документации и ведение соответствующих им массивов, а также научно-техническую информацию.

Учётно-производственная информация отражает движение материальных ценностей и учётных данных о подготовке и ходе производства научно-исследовательских и конструкторских работ.

Вспомогательная информация отражает режим работы подразделений предприятий.

ППО – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ, регламентирующих правила содержательной формализованной переработки информации.

Состав ППО определяет функционирование и вытекает из функций информационных автоматизированных систем управления.

Опорная информационная технология. Совокупность опорных компонентов позволяет построить опорную информационную технологию, которая является основой  автоматизированной обработки информации на промышленном предприятии. Каждое конкретное предприятие обладает особенностями, которые невозможно отразить в рамках типовых проектных решений. БЗ конкретных предприятий в значительной степени индивидуально. Путём отображения БД на опорную технологию рождается технология переработки информации, учитывающая особенности и потребности производства и управления. В основу ОТ кладутся базовые, аппаратные и программные средства хранения, переработки и обмена данными. На основе ОТ создаются узлы переработки информации и средства взаимодействия их.

Опорная технология – это совокупность аппаратных средств автоматизации, системного и инструментального ППО, на основе которых реализуются узлы хранения и переработки информации.

Структура ИТ – это её внутренняя организация, представляющая собой специфический способ взаимосвязи, взаимодействия образующих её компонентов.

Конкретная ИТ создаётся  путём отображения (реализации) БД на ОТ. Средством такого отображения является модель ПО, создаваемая с использованием основных и технологических описаний. Выполнение основных описаний является подготовительным этапом в процессе которого структурировались существующие процессы движения и переработки информации. Задача основного этапа – выполнить технологические описания. Результатом технологических описаний является совокупность реализованных в системе информационных и технологических процессов. Если не учитывать управление собственной технологией: административные, контроль и т.д., то структуру ИТ можно представить в следующем виде:

№10(8.3). Взаимодействие с внешней средой. Каждая система (подсистема) всегда есть компонент другой, более высокоуровневой, и в свою очередь образована из подсистем более низкого уровня. Система действует и развивается во внешней по отношению к ней среде и связанным с ней множеством коммуникаций, по отношению к которым система так или иначе взаимодействует, изменяя или изменяясь сама.

№11(8.4). Целостность. Система (подсистема) – это комплект взаимодействующих тем или иным способом компонент. Целостная система обладает новым качеством, которое не сводится к свойствам или сумме свойств образующих её компонентов. Она обладает определёнными характеристиками, которые не присущи составляющим её компонентам. Функциональные компоненты определяют состав необходимой информации и содержание технологических процессов и операций её переработки. Технологические описания определяют последовательность технологических процессов и операций, позволяющих получить необходимую информацию. Компоненты программно-технической среды являются средствами реализации заданной последовательности технологических процессов и операций. Только совокупность перечисленных компонентов обеспечивает функционирование ИТ как целостной системы, способные решать задачи, несвойственные её компонентам.

№12. (8.5.) Развитие во времени. В общем случае системы непостоянны, а подвижны и изменчивы. Они проходят процессы становления, совершенствования и развития. В них постоянно протекают количественные и качественные изменения. Одним из важнейших требований, которые предъявляются к современной методологии проектирования ИТ является обеспечение её динамики. Сущность этого требования основана на том, что в отличии от некоторых других технологических объектов системы управления должны совершенствоваться в процессе эксплуатации. Возможность модернизации ИТ, изменение её структуры, включение новых компонентов должны обеспечиваться в процессе эксплуатации.

№13. Задачи решаемые ИТ. (выводы).

1. Понятие ИТ имеет двоякое толкование – с практической и теоретической точек зрения. С практической точки зрения ИТ – это совокупность автоматизированных процессов движения и переработки информации и описание этих процессов привязано к конкретной ПО, реализованной на современных средствах и выполняющей заданный перечень функций. Теоретическая точка зрения – это научно-техническая дисциплина, в рамках которой исследуется проблема разработки и применения автоматизированных процессов движения и переработки информации.
2. В промышленной ИТ решают три задачи:
1. позволяют обеспечить необходимую мобильность и производительность переработки информации;
2. выполняют роль основного средства интеграции этапов производственного цикла и управления;
3. обеспечивают стандартизацию средств автоматизации.
3. Промышленная ИТ может иметь разномасштабные области приложения: цех, завод, область, отрасль и т.д.
4. ИТ является сложной системой и соответственно обладает всеми свойствами понятия “система”.

Характерными чертами  ИТ, развивающейся в промышленности является постепенный отказ от позадачной реализации процессов переработки и движения информации и переход к реализации типовых информационных процессов.

№14. Промышленная БЗ. Знания служат отражением действительности (реального мира), естественной системы (мышление человека) либо искусственной системы на базе средств хранения и переработки данных. Как любая философская категория, знание имеет различные толкования. В практике используются два различных подхода к этому понятию. В соответствии с первым подходом: знания – сведения некоторой ПО. Результат переработки сведений воздействует на ПО. Второй подход основан на связи терминов знания и данные. Считается, что знания получаются на определённые ступени эволюции данных, структура которых постоянно усложняется. В основу понятия “представление знаний” положен специфический способ представления данных в форме, известной под названием фрейма (frame), основой которой является теория фреймов. Основоположником теории фреймов является Минский. Фрейм – это конструкция, используемая для представления знаний. Фрейм – это структура данных, описываемая специальной сетью, заполнение узлов в сети, ячеек конкретными примерами или данными даёт описание конкретной ситуации. БЗ в теоретическом понимании – это некоторая подсистема искусственного интеллекта, которая упрощает взаимодействие пользователя с программными продуктами, а также автоматическое проектирование ППО.

№15. Информация. Структура  информационных массивов. Внедрение средств автоматизации не меняет состава основных функций системы производства и управления. Оно лишь приводит к модификации способов выполнения этой функции. Существенным здесь является то, что выполнение этих функций связано с использованием информации.

Информационная среда – состав и объективно существующие закономерности взаимосвязи элементов системы производства и управления и условий, в которых протекает её функционирование. Отражением информационной среды в некоторый момент времени является информационная ситуация. Элементом информационной ситуации является составная часть, не подлежащая расчленению. Важными являются такие свойства элемента, которые определяют взаимодействие данного элемента с другими или влияют на свойства ситуации в целом. Элементы информационной среды называются объектами. Объект – это реальность, которая может быть описана конечным набором знаков. Объект может быть материальным (предприятие, цех, изделие и т.д.) и нематериальным (событие, банковский счёт, эффективность производства и др.). Тип объекта определяется значениями описывающих его характеристик – атрибут.

Документы. Выше отмечалось отличие между понятиями “информация” и “данные”. В общем случае информацию связывают с содержимым сведений об объектах реального мира, а данные – с формой представления этих сведений в процессе хранения и переработки. Движение информации в системе производства и управления осуществляется в виде документов или сигналов. Документ – это материальный объект, содержащий закреплённую информацию и предназначенный для её передачи и доведения до потребителей. Применительно к системе или к подсистеме множество документов разделяют на входные и выходные. Выходные документы являются итогом преобразования и переработки информации и для некоторых подсистем инф. тех. м.б. входными, поэтому определяют информационный базис – это совокупность исходных данных (входных документов) и внешних результатов. Он определяется целями функционирования систем и не зависит от программы преобразования информации. Существующий между пользователями и средствами автоматизации барьер, делает необходимым создание языков, обеспечивающих диалог. Специальный язык, созданный для общения с аппаратными средствами и служащий для отображения информационной ситуации в информационной среде – это система знаков, находящихся между событиями в различных отношениях. Между отдельными знаками диалоговых языков устанавливаются отношения трёх типов:

синтаксические –  между кодами;

семантические – между  кодами и их смыслом;