Модели систем информационная модель

Тема: Модели систем информационная модель.

Цель: дать понятие о информационной модели и системе

Понятие «система» относится к основополагающим понятиям, используемым как в науке, так и в обыденной жизни.

По литературным источникам сегодня известно свыше пятисот различных определений этого понятия, за которыми кроются серьезные разночтения, теоретические и методологические несогласованности. Одно из наиболее общих определений этого термина приведено в философском словаре.

Система — совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность.

В общей теории систем любой объект, явление, процесс в окружающем нас мире рассматривается как система, состоящая из комплекса взаимодействующих компонентов. Следовательно, в мире существует великое множество систем, характер которых определяется структурой и взаимодействием составляющих их элементов.

Если в качестве элементов системы выступает информация (точнее — данные), то такая система будет называться информационной системой.

Естественно, понятие «информационная система» истолковывается также весьма многообразно в зависимости от смысла, который вкладывается в понятие «информация».

В докомпьютерные времена под информационной системой понималась любая организационная структура, имевшая дело с обработкой и хранением информации. Примерами таких структур являлись библиотеки, всевозможные справочные службы, редакции газет и журналов и т. д.

С появлением компьютеров традиционные информационные системы существенно изменились, кроме того, появились принципиально новые информационные системы на основе использования современных информационных и коммуникационных технологий.

Информационная система — организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы. (Федеральный закон «Об информации, информатизации и защите информации».)

А вот одно из распространенных определений понятия «информационная система»:

Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Однако персонал в состав информационной системы включать нецелесообразно, поскольку разработанная и отлаженная информационная система вполне функционирует и без присутствия человека. Поэтому более корректной будет такая формулировка:

Информационная система — это взаимосвязанная совокупность средств и методов, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в целях ее дальнейшего использования.

Структурно информационная система состоит из информационного, математического, программного, технического н организационного обеспечения.

Информационное обеспечение — это банк данных, блок расшифровки запросов и блок поиска.

Математическое и программное обеспечение — это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ.

Техническое обеспечение — это комплекс технических средств: компьютеры (устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации), устройства передачи данных и линий связи и т. д.. а также документация на них и на технологические процессы обработки данных.

Организационное обеспечение — это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие пользователей с техническими средствами системы.

Информационные системы (ИС), как своеобразное программно-компьютерное отражение окружающего нас объектного мира, весьма многообразны. В связи с этим классифицировать их можно по разным признакам:

• по используемой технической базе;

• по степени автоматизации;

• по структурированности задач;

• по функциональному назначению и др.

Классификация по используемой технической базе

Простейшие ИС функционируют на одном компьютере — персональном (ПС), мини-ЭВМ, большой ЭВМ.

Более сложные ИС работают на базе локальной сети. Эти ИС, как правило, обслуживают отдельные учреждения, организации, предприятия.

Информация в такой системе может передаваться по сети между отдельными пользователями и подразделениями. Общедоступные данные ИС могут храниться на разных узлах (серверах) локальной сети
Наиболее сложные ИС работают в глобальных компьютерных сетях, объединяющих множество локальных сетей, распределённых в разных географических точках региона, страны или частях мира.

Примерами таких ИС могут быть системы продажи авиа- и железнодорожных билетов, сбора и анализа данных о погодных условиях для прогноза погоды, разные службы Интернета и др.

Классификация по степени автоматизации

В зависимости от степени управления ИС можно разделить на ручные, автоматизированные и автоматические.

Обрати внимание!

Все информационные системы докомпьютерного периода были ручными.

Характерными примерами могут служить различные каталоги в библиотеках, архивы отделов кадров предприятии и организаций, телефонные справочники и др.
Автоматизированные ИС (АИС) обязательно используют в своем составе аппаратно-программный комплекс (на базе ЭВМ), с помощью которого человек получает доступ к информационному банку данных.

Структура АИС, в состав которой входят: банк данных, блок расшифровки запросов, блок поиска, блок пополнения и коррекции банка данных.

В банке данных хранится большая по объему информация о какой-либо области человеческих знаний. Территориально этот банк может быть распределенным. Примером может служить сеть библиотек, находящихся в разных городах страны, связанных между собой системой межбиблиотечного обмена.

Для пользователя этот банк представляется как единое хранилище информации, куда он может обратиться с запросом. Например, запросом может быть требование на нужную книгу, оформленное на специальном бланке
В АИС запросы обрабатываются с помощью специальных компьютерных программ в блоке расшифровки запросов. Его устройство зависит от выбранного языка запросов. Оно достаточно просто, если запросы жестко фиксированы. Если же язык запросов близок к естественному языку, блок может быть достаточно сложным.

После расшифровки запроса формируется поисковое предписание, представляющее задание для процедуры поиска в банке данных. Поиск в банке данных осуществляется блоком поиска. Найденная информация выдается потребителю в удобной для него форме.

Банк данных требует постоянного обновления, пополнения и чистки. Для этого используется специальный входной канал, которым пользуется ответственный за банк данных.
В настоящее время АИС являются наиболее распространенным типом информационных систем и используются как в управлении (АСУ, АСУТП), так и в новых разработках (САПР), научных исследованиях (АСНИ), обучении (АОС).
Автоматические ИС выполняют все операции по обработке информации без участия человека. Устройства на их основе называют автоматами. С развитием науки и технологий автоматы все шире внедряются на производстве, в быту, в научных исследованиях и пр.

Классификация по структурированности задач

Любая ИС предназначена для решения определенного круга задач.

При решении таких задач возникают проблемы, связанные с формальным математическим и алгоритмическим описанием решаемых задач.

От степени формализации зависит эффективность работы всей системы, а также уровень автоматизации, определяемый степенью участия человека при принятии решения на основе получаемой информации.

Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных, тем меньше степень участия человека в процессе её решения.

Это и определяет степень автоматизации задачи.
Различают три типа задач, для которых создаются ИС: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные.
Структурированную задачу можно выразить в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Целью использования ИС для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т. е. сведение роли человека к нулю.
Для неструктурированной задачи описать её математическую модель и разработать алгоритм  весьма затруднительно. Возможности использования такой ИС ограничены.
Следует отметить, что полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач существует сравнительно немного.

Большинство практически значимых задач решаются с помощью частично структурированных ИС. Все АИС относятся к этой категории решаемых задач.

Классификация по функциональному назначению

Различные ИС применяются в разных областях человеческой деятельности для решения соответствующих прикладных задач. В соответствии с этим можно выделить:
1.  АСНИ — автоматизированные системы для научных исследований;
2.  САПР — системы автоматизированного проектирования;
3.  АИС — автоматизированные информационные системы (информационно-справочные, информационно-поисковые и т. д.);
4.  АСУ — автоматические системы управления;

5.  АОС — автоматизированные обучающие системы;

6.  ЭС — экспертные системы и др.