Общая характеристика автоматизированных информационных систем

Фактографические системы -  системы, предназначенные для поиска, накопления, хранения, обработки и вывода данных по каким-либо фактам, событиям, сведениям.

 Системы автоматизации документооборота -  совокупность методов и средств для перевода документооборота из бумажной формы в электронную. Например, электронные депозитарии -  базы данных, в которых хранятся записи об акционерах.

      Обучающие системы -  системы тренировочные и контролирующие, наставнические, имитационные и моделирующие, развивающие игры.

      Тренировочные и контролирующие системы предназначены для закрепления умений и навыков на основе пройденного теоретического материала. Обучение идет во время ответов обучаемых на предлагаемые вопросы. Если ответы неправильные, предлагаются подсказки.

      Наставнические системы предназначены для изучения теоретического материала путем диалога «человек - машина». Если ответы обучаемого неверны, программа предлагает повторно изучить материал.

      Имитационные и моделирующие системы используют графически-иллюстративные и вычислительные возможности компьютерных программ и предназначены для построения моделей и ситуаций с возможностью изменения их параметров.

      Развивающие игры предлагают обучаемому воображаемую среду, используя возможности которой он реализует те или иные условия и комбинации.

      Наиболее  известные отечественные обучающие  программы: «Урок», «Магистр», «Адонис» и другие, а также зарубежные — «Linkway», «TeachCad» и другие. Многие из обучающих систем являются мультимедийными.

      Экспертные системы (ЭС) - системы, которые с помощью ЭВМ и ПО выполняют функции экспертов при решении задач в области их компетенции.

      В экспертных  системах накапливаются и могут  долго храниться ценные данные  и знания. В состав ЭС обычно  входит база знаний и подсистемы  вывода, объяснения, приобретения знаний  и другие.

      Экспертные  системы могут проводить анализ ситуации, выдавать советы и консультации, ставить объективный диагноз. Они решают задачи, которые обычно выполняет специалист в результате проведения экспертизы. ЭС решают задачи на основе дедуктивных рассуждений с помощью эвристик (интуитивно найденных правил), поэтому могут находить решения задач, которые плохо определены и неструктурированны.

      По степени  автоматизации ЭС делят на:

• информационные -  системы, включающие необходимую информацию для выработки решений, не затрагивая самой сути решений, которые после анализа принимает человек;

• информационно-советующие  системы, предоставляющие информацию для принятия решений и содержащие элементы оценки решений, но окончательное решение принимает человек;

• управляющие - системы, осуществляющие по заданным программам целенаправленное воздействие на производственный объект или процесс на основе исходной информации и выработанных решений;

• самонастраивающиеся - системы, которые могут в рамках заданного алгоритма изменить программу при ситуациях, не заданных в ней.

      ЭС помогают  организациям повышать квалификацию  специалистов и эффективность  работы. В настоящее время уже  имеются тысячи экспертных систем, охватывающих самые разные предметные  области. В качестве примеров  можно привести DENDRAL -  старейшую ЭС в области химии, PROSPECTOR -  систему для коммерчески оправданного поиска полезных ископаемых, MYCIN -  ЭС в области медицинской диагностики и многие другие.

      Системы искусственного интеллекта -  системы, в которых с помощью ЭВМ решаются сложные исследовательские задачи. Это задачи машинного перевода с одного естественного языка на другой, автоматического доказательства теорем, распознавания изображений, алгоритмов и стратегий игр, планирования действий роботов и другие.

      Искусственный интеллект -  совокупность научных дисциплин, изучающих методы решения интеллектуальных (творческих) задач с использованием ЭВМ.

      Геоинформационные системы -  системы, в которых все данные об объектах привязаны к общей электронной топографической основе. Эти системы предназначены для использования в тех предметных областях, в которых структура объектов и процессов имеет пространственно-географическую привязку.

     Гипертекстовые  системы -  системы с ассоциативным связыванием текстов, так называемым гипертекстом. Гипертекст -  обычный текст, который содержит ссылки на связанные по смыслу фрагменты текста того же или другого документа. Гипертекстовые ИПС основаны на идее ассоциативно-навигационного подхода к анализу текстовой информации. Широкое применение они нашли в сети Интернет. С помощью текстового редактора (например, MultiEdit) или браузера Интернет пользователь, «щелкнув» мышью по выделенному цветом слову (по гиперссылке), может открыть связанный по этой ссылке текст. Техника гипертекста стала в настоящее время основой для создания разных компьютерных справочных и учебных систем и энциклопедий.

    АИС второй группы являются важнейшей составляющей различных АСУ:

     •  АСУП -  АСУ предприятия;

     • АСУ ТП -  АСУ технологическими процессами;

     • АСУ ТО -  АСУ территориальными организациями;

     • ОГАС -  общегосударственная автоматизированная  система;

     • АСПР -  автоматизированных систем плановых  расчетов;

     • АСГС -  АС государственной статистики;

     • САПР -  систем автоматизированного проектирования;

     • АСНИ -   АС научных исследований.

    В АСУ вычислительная  техника используется не только  в процессах сбора, хранения и  обработки данных, но и в процессах  принятия управленческих решений. АСУ базируются на использовании экономико-математических методов, средств вычислительной техники, средств получения и передачи данных. Особенностью является использование средств телекоммуникаций для получения данных с мест их возникновения, а также для отправки информации исполнителям и потребителям.

    АСУ -  человеко-машинная  система, обеспечивающая автоматический  сбор и обработку информации  с помощью различных программно - аппаратных средств, однако функции  контроля и принятия решений  выполняются человеком или группой людей.

    АСУ можно классифицировать  по признакам назначения, ранга, характера действия,  сложности  и т. д.:

• по назначению -  движущимися объектами, диспетчерские, организационные, предприятия, энергетическими установками, технологическими процессами и т. д.;

      • по  рангу (уровню управления) - локальные (в рамках одной организации), региональные, отраслевые, межотраслевые, республиканские, общегосударственные  и международные;

      • по  характеру действия -  непрерывные  и дискретные;

      • по сложности - малые, средние, большие.

     В нашей  стране действуют тысячи АСУ  во всех отраслях экономики, культуры, образования, медицины.

     Эффективно  работает и совершенствуется, например, АСУ «Экспресс» -  система обслуживания  пассажиров и управления перевозками на железнодорожном транспорте. Эта АСУ представляет собой комплекс технических, программных, информационных, технологических и административных средств. Система базируется на ЭВМ единой серии, на единой международной нумерации пассажирских станций и на единой нумерации поездов. Система продажи билетов включает примерно 17 тысяч касс и 10 вычислительных центров (ВЦ). ВЦ имеют машинные вычислительные системы, устройства связи и коммутации (телеобработки). Билетные кассиры с помощью периферийной аппаратуры на своих автоматизированных рабочих местах (АРМ) могут выполнять различные операции но обслуживанию пассажиров.

      АСУ «Сирена» -  система обслуживания пассажиров  Аэрофлота. Она предназначена для  резервирования и учета мест  на авиалайнерах, продажи билетов и выдачи информации о работе Аэрофлота в крупных городах. Система базируется на больших ЭВМ, взаимодействующих с большим количеством АРМ в пунктах продажи билетов на самолеты. Базы данных «Сирены» хранят годовое расписание авиарейсов, связывающих столицы СНГ и крупных городов России, данные о стоимости перевозок, о наличии свободных мест на каждый авиарейс и другую информацию. Обеспечивается актуализация баз данных.

       АСУ  «Аврора» введена в действие  для обслуживания пассажиров международных линий. Она по многим функциям подобна АСУ «Сирена».

 

1.3 Состав и структура АИС

1.3.1 Состав АИС

Как правило, в состав АИС входят:

• информационные ресурсы, представленные в виде баз данных (баз знаний), хранящих данные об объектах, связь между которыми задается определенными правилами;

• формальная логико-математическая система, реализованная в виде программных модулей, обеспечивающих ввод, обработку, поиск и вывод необходимой информации;

• интерфейс, обеспечивающий общение пользователя с системой в удобной для него форме и позволяющий работать с информацией баз данных;

• персонал, определяющий порядок функционирования системы, планирующий порядок постановки задач и достижения целей;

• комплекс технических средств.

 

Состав АИС:

 

Информационные ресурсы включают машинную и немашинную информацию. Машинная информация представлена в виде баз данных, баз знаний, банков данных. Базы (банки) данных могут быть централизованными или распределенными.

Комплекс технических средств (КТС) включает совокупность средств вычислительной техники (ЭВМ разных уровней, рабочие места операторов, каналы связи, запасные элементы и приборы) и специальный комплекс (средства получения информации о состоянии объекта управления, локальные средства регулирования, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств).

 

Программное обеспечение (ПО) состоит из общего ПО (операционные системы, локальные и глобальные сети и комплексы программ технического обслуживания, специальные вычислительные программы) и специального ПО (организующие программы и программы, реализующие алгоритмы контроля и управления).

Персонал и инструктивно-методические материалы составляют организационное обеспечение системы.

Процедуры и технологии разрабатываются на основе логико-математических моделей и алгоритмов, составляющих основу математического обеспечения системы, и реализуются с помощью ПО и КТС, а также интерфейса, обеспечивающего доступ пользователя к информации.

Например, в состав экспертной системы (ЭС) входят:

• интерфейс, позволяющий передавать в базу данных информацию и обращаться к системе с вопросом или за объяснением;

• рабочая память (БД), которая хранит данные об объектах;

• диспетчер, определяющий порядок функционирования ЭС;

       • машина вывода -  формально-логическая система, реализованная в виде программного модуля;

 • База знаний (БЗ) -  совокупность всех имеющихся сведений о предметной области, записанных с помощью формальных структур представления знаний (набора правил, фреймов, семантических сетей).

  Важнейшей составляющей  ЭС является блок объяснений. Он позволяет пользователю задавать  вопросы и получать разумные  ответы.

 

 

1.3.2 Структура АИС.

Функциональные и обеспечивающие подсистемы

  Структура -  определенное внутреннее устройство системы. Исходя из определения, что информационная система -  взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для сбора, хранения, обработки и выдачи информации в целях решения поставленных задач, ее структуру следует рассматривать как совокупность определенным образом организованных подсистем, обеспечивающих выполнение этих процессов.

  АИС состоит, как правило, из функциональной и обеспечивающей  частей, каждая из которых имеет  свою структуру.

  Функция -  есть проявление взаимодействия системы с внешней средой. Проявление функции во времени называется функционированием.

  Функциональная часть -  совокупность подсистем, зависящих  от особенностей АСУ. Эти подсистемы  разделяются по определенному  признаку (функциональному или структурному) и объединяют в себе соответствующие комплексы задач управления.

  Обеспечивающая часть -  совокупность информационного, математического, программного, технического, правового, организационного, методического, эргономического, метрологического обеспечения.

 

                                               Структура АИС:

 

 

 

Обеспечивающая часть.

  Информационное обеспечение АИС -  это совокупность баз данных и файлов операционной системы, форматной и лексической баз, а также языковых средств, предназначенных для ввода, обработки, поиска и представления информации в форме, необходимой потребителю.