Общая характеристика автоматизированных информационных систем

К ПФН относят пакеты программ, предназначенные для решения задач в определенной предметной области. Деление это достаточно условно.

ППП — структурно сложные системы программ, предназначенные для решения задач определенного класса. Проблемно-ориентированные системы предназначены для автоматизированного создания ПО. На их основе создаются ППП для вычислительного процесса и ведения информационной базы.

Стандартная программа (прикладная программа) - общеупотребительная программа, построенная так, что ее можно включать в состав ППП для решения разных задач.

Библиотеки стандартных программ (БСП) - формируются и содержатся на магнитных носителях (МН) под определенными именами (библиотеки статистической обработки данных, линейной алгебры, дифференцированного и интегрального исчисления, отыскания квадратного корня, нахождения экстремума). Например, SSP - пакет научных прикладных программ, реализующих методы численного анализа и статистики.

При выборе ППП обычно следует учитывать следующие факторы:

1. Состав функций управления, реализуемых с помощью ППП, можно ли его принять полностью или он должен быть доработан.

2. Возможность применения входных и выходных форм документов, регламентированных ППП.

3. Наличие исходных данных, регламентированных в ППП, возможность и трудоемкость их получения.

4. Возможность адаптации  ППП и периодичность обработки  данных пользователей.

5. Соответствие ППП необходимой структурной перестройке объекта управления и степени оперативности реорганизации базы данных.

6. Надежность ППП с точки зрения защиты данных, наличие средств обнаружения и локализации ошибок.

7. Наличие в пакете  средств развития и его совершенствования.

8. Минимизацию или максимизацию  конфигураций ЭВМ в периферийных  устройств, которые предусматривает  ППП.

9. Возможность использования  различных носителей для формирования  и хранения массивов.

10. Затраты на адаптацию  ППП к другой конфигурации технических средств.

11. ОС для функционирования  ППП.

12. Язык и транслятор, на  котором написан ППП. Наличие  необходимого транслятора у пользователя.

13. Состав стандартных  вспомогательных программ, необходимых  для применения пакета.

14. Наличие и комплектность документации для пользователя в соответствии с существующими нормативно-техническими документами на ППП.

15. Наличие документов  по описанию применения ППП  и обучению пользователей.

16. Количество документации  и полнота излагаемых вопросов с точки зрения привязки ППП к условиям пользователя.

Часто ПО АС предназначено для решения задач управления, учета, отчетности, планирования, управления производством, распределением ресурсов, кадрового учета, бухгалтерской финансовой деятельности и т. д. ППП получили широкое распространения как инструмент автоматизации проектирования АСУ, создания САПР АСУ (систем автоматизирования проектирования АСУ) проблемно-ориентированных систем. Для этой цели разработано большое количество общесистемных и функциональных ППП.

Ниже приведены примеры ППП.

АРИУС - реализует функции архитектурного проектирования АСУ;

ISDOS, ADS.TAG - предназначены для формализации и автоматизации анализа системы;

СОД, ТИС, ТЕКОД, ИНЕС - средства проектирования алгоритмов;

СУБД - Сliррег, Огасlе и другие;

Редакторы текстов;

ППП реализация диалогов.

Следует обратить внимание на сетевые приложения. Это могут быть сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы в т. д.

Таким образом, ПО можно разделить на внутреннее, обеспечивающее нормальную работу ЭВМ, и внешнее, позволяющее потребителю решать на ЭВМ необходимые задачи ввода, обработки, анализа и вывода информации наиболее простым и удобным образом.

Внутренне ПО состоит из эксплуатационных (тестовых и диагностических) программ, проверяющих исправность оборудования ЭВМ, системы программирования и операционной системы (рис. 2).

Внешнее ПО состоит из программ типовых процессов обработки данных в АИС (ввода, контроля, сортировки, корректировки, дублирования, поиска и вывода информации), программ решения конкретных задач и диспетчерскую программу системы (рис.2.)

 

Рис 2. Классификация ПО.

 

Внешнее ПО решает конкретные задачи АС в соответствии с иерархическими уровнями системы управления.

1-й уровень: сбор данных  о ходе производственного процесса  от первичных датчиков и преобразователей  и использование этих данных  после обработки для прямого  программного управления этими  процессами.

Программы обеспечивают:

• опрос датчиков и преобразований по заданным алгоритмам;

• выработку  управляющих   воздействий  на  исполнителей: (устройства, персонал).

2-й уровень:

• выбор методов обработки результатов измерений и вычислений необходимых параметров.

3-й уровень: оптимизация  производственного процесса и адаптивное управление.

4-й уровень (высший): информационное  управление системы - административно-организационное управление.

Решаемые задачи планируются и управляются программами, написанными на основе метода исследования операций.

Для успешной реализации проекта должны быть построены полные и непротиворечивые модели архитектуры ПО, где отражается иерархия подсистем и взаимодействие всех элементов системы. Наиболее верно структуру сложных систем отражает блочно-иерархический подход к их исследованию, а также созданию ПО. При таком подходе сначала создают части объектов (блоки, модули), а затем выстраивают из них сам объект.

Проблемы создания ПО в сложных системах породили потребность в программно-технологических средствах специального класса - САSЕ-средствах.

Термин САSЕ (Сотри1ег А1аес1 8оГгл/аге Еп§теепп§ — разра¬ботка ПО с использованием компьютерной поддержки) означал вначале автоматизацию разработки ПО, -а теперь — процесс разра¬ботки сложных программных систем, т. е. программную инженерию.

Жизненный цикл ПО — одно из базовых понятий программ¬ной инженерии.

Жизненный цикл ПО (ЖЦ ПО) определяют как период вре¬мени, который начинается с момента принятия решения о необ¬ходимости создания ПО и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации. ЖЦ ПО регламентирован международным стандартом 18О/1ЕС 12207:1995 «ТпГогтапоп ТссЬпо1о§у 8ой\уаге 1лГе Сус1е Ргосеззез» (Процессы жизненного цикла про¬граммного обеспечения). В этом стандарте Международной орга¬низации по стандартизации ПО (или программный продукт) определяется как набор компьютерных программ, процедур и связанной с ними документации и данных. А процесс ЖЦ — сово¬купность взаимосвязанных действий, которые преобразуют вход¬ные данные в выходные.

В нашей стране создание ПО начиная с 1970-х гг. регламен¬тировалось стандартами ГОСТ ЕСПД (Единой системы про¬граммной документации) серия ЕОСТ 19.ххх. Многие из этих стандартов устарели. В настоящее время процессы создания АС, в состав которых входит и ПО, регламентированы стандартами «Информационная технология. Комплекс стандартов на автома-тизированные системы» (ГОСТ 34.601-90, 34.602-89, 34.603-92 и другие). Однако и в этих стандартах процессы создания сложных систем отражены недостаточно, поэтому для каждого проекта такой системы часто создают комплексы нормативных и методи¬ческих документов, регламентирующих процессы создания кон¬кретного прикладного. ПО. Целесообразно использовать между¬народные стандарты. Так, в указанном выше стандарте 18О/1ЕС 12207:1995 все процессы ЖЦ ПО разделены на три группы: ос¬новные, вспомогательные и организационные.

Реальный процесс разработки ПО, как правило, выполняется по одной из трех схем (моделей): спиральной, с промежуточным контролем, каскадной (рис. 2.18).

 

 

 

 

 

 

2.4 Техническое обеспечение

2.4.1 Состав, структура и функции ТС в АС

Техническое обеспечение АС - совокупность средств реализации управляющих воздействий, средств получения, ввода, подготовки, преобразования, обработки, хранения, регистрации, вывода, отображения, использования и передачи информации и эксплуатационной документации (ГОСТ 2.601).

Состав КТС - это номенклатура комплекса технических средств.

В состав комплекса технических средств АИС входят:

1) средства подготовки и регистрации информации (СПР);

2) средства сбора и передачи информации (ССП);

3) средства хранения и обработки информации (СХО); ;

4) средства вывода и воспроизведения информации (СВВ).

Структура КТС - пространственное размещение ТС и система информационной связи между ТС и персоналом. В соответствии с ГОСТ 34.201-89 должна быть разработана структурная схема комплекса ТС АИС, составлен перечень и дано описание технических средств, составлена ведомость и спецификация оборудования и материалов, схема соединения внешних проводок, таблица соединений и подключений оборудования. Должна быть составлена Инструкции по эксплуатации КТС.

Кроме КТС к техническому обеспечению (ТО) относятся:

ММ - методические материалы, включающие:

М - методику выбора КТС;

ТИР - библиотеки типовых программных решений для функционирования КТС;

МО - методику оценки показаний качества функционирования КТС;

П - персонал по разработке, внедрению и эксплуатации ТС, включающий:

ПВТ - персонал по обслуживанию вычислительной техники;

ППС - персонал по периферийным средствам;

ПСТ - персонал по системам телеобработки данных;

ПСО - персонал по средствам оргтехники;

ОП - обслуживающий персонал.

КТС является одной из основных составных частей АИС, ее материально-технической базой, на которой реализуются все задачи системы. С помощью ТС реализуются функции автоматизированного сбора информации от первоисточников, ее анализ и представление, хранение, обработка, отображение, передача.

Для осуществления основных функций технические средства должны отвечать следующим требованиям:

• быть информационно совместимыми между собой и обслуживающим персоналом, что обеспечивается совпадением форм представления информации, видов машинных носителей, языков, кодов, вводом данных в ТС;

• структура КТС должна соответствовать структуре управления объектом, обеспечивая автоматизированное управление выполняемых функций, в том числе функций контроля;

• для обеспечения быстрого решение задач ТС должны быть качественной конструкции, современного и удобного дизайна, иметь дружественный интерфейс для работы пользователя;

• должен соблюдаться принцип экономичности выбора и использования ТС, т. е. минимум затрат на создание (приобретение) технических средств, их эксплуатацию и используемых для размещения площадей.

Например, система «Экспресс», предназначенная для автоматизации обслуживания пассажиров в масштабе всей нашей страны, имеет следующий состав и структуру:

 

 

 

 

 

 

 

 

         

 

 

  

Состав и структура системы «Экспресс»

 

Управляет работой комплекса периферийных устройств АРМ устройство управления, построенное на базе микропроцессора. В АРМ в качестве устройств вывода служат:

• дисплей для визуального представления текстов оператора АРМ и ответов из ВЦ;

• билетопечатающее устройство;

• устройство вывода статистической и отчетной документации;

• светооптическое табло для вывода данных о наличии мест в поездах.

Некоторые АРМ взаимодействуют между собой в режиме локальной сети, передавая данные с дисплея на дисплей, с магнитного диска (МД) одного АРМ на МД другого.

Массивы справочных данных хранятся на гибких магнитных дисках. Создан мощный справочно-информационный фонд, создается банк данных, содержащий информацию о номерах пассажирских поездов со всевозможными характеристиками, тарифно-справочные данные, таблицы кодирования станций и поездов, перечень пунктов продажи билетов.

2.4.2 Средства сбора и передачи информации (ССП)

Средства сбора и передачи информации - различные датчики, ЭВМ, ее сетевое и телекоммуникационное оборудование, а также системы и средства связи общего назначения.

Датчики - устройства, преобразующие широкий круг информационных и технологических параметров в сигналы, которые могут быть обработаны в техническом устройстве (ЭВМ). Датчики могут автоматически снимать с объектов такие параметры как расходы количества вещества, состав газа, влажность и т. д. Но могут выделять и экономическую информацию, например о загрузке оборудования, табельном учете, изготовлении и сдаче продукции, наличии документов и т. д.