Автоматизированные системы обработки информации

Введение

       Информационные  системы, в которых представление, хранение и обработка информации осуществляются с помощью вычислительной техники, называются автоматизированными, или сокращенно АИС. Автоматизированные информационные системы в настоящее время являются неотъемлемой частью современного инструментария информационного обеспечения различных видов деятельности и наиболее бурно развивающейся отраслью индустрии информационных технологий. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ  ИНФОРМАЦИИ

       По  определению профессора Буаде под информацией (лат information – разъяснение, изложение, осведомленность) подразумевается «все то, что

уменьшает степень неопределенности нашего знания о данном предмете». Таким образом, эта мера определяет полезность, ценность переданных сведений для конкретного получателя. Иначе говоря, если в полученных сведениях ничего нового для нас нет, то количество полученной информации будет равно нулю. Поэтому более общим является понятие “данные” – любые сведения без оценки их значимости для потребителя.

           До второй половины  19  века  основу  информационных  технологий

составляли  перо, чернильница  и  бухгалтерская  книга.  Передача  информации осуществлялась через посредников, почтальонов, курьеров.  Такая  связь  была очень ненадёжной, зависела от  множества  посторонних  факторов,  таких  как погода,   здоровье   курьера,   даже    его    настроение.    Продуктивность информационной обработки была  крайне  низкой,  каждое  письмо  копировалось отдельно вручную, помимо счетов, суммируемых так же вручную, не было  другой информации для принятия решений.

           На смену “ручной” информационной  технологии  в конце 19  века

пришла “механическая”. Изобретение пишущей машинки,  телефона,  диктофона, модернизация системы общественной  почты  –  все это послужило базой для принципиальных  изменений  в  технологии   обработки   информации   и,   как следствие, в продуктивности работы. По  существу  «механическая»  технология проложила  дорогу  к  формированию  организационной  структуры  существующих учреждений.

           40-60-е гг 20 века характеризуются появлением  «электрической»

технологии, основанной на использовании  электрических  пишущих  машинок  со съемными элементами, копировальных  машин  на  обычной  бумаге,  портативных диктофонов. Они  улучшили  учрежденческую  деятельность  за  счет  повышения качества, количества и скорости обработки документов.

           Появление во второй половине 60-х годов больших производительных

ЭВМ на периферии  учрежденческой  деятельности  (в  вычислительных  центрах) позволило смесить акцент в информационной технологии на обработку не  формы, а содержания информации. Это было началом  формирования  “электронной”,  или “компьютерной”   технологии.   Как   известно   информационная    технология управления должна содержать как минимум  3  важнейших  компонента  обработки информации: учет, анализ и принятие решений. Эти  компоненты  реализуются  в “вязкой” среде – бумажном “море” документов,  которое становится  с каждым годом все более необъятным.

           Существенным  недостатком  неавтоматизированных   информационных систем является обособленность сбора, обработки и использования  информации. Причем как отдельные работники, так и подразделения предприятия в  целом  не имеют доступа к “чужой” базе данных, при необходимости собирая требующуюся им информацию самостоятельно. Если провести аналогию со сферой  производства и распределения энергии, то  такое  состояние  соответствует  средневековью, когда каждый потребитель энергии строил свою плотину с  водяным  колесом  на расположенной рядом речке или ручье. При современном состоянии энергетики  в эпоху электричества энергия производится  централизованно  и  распределяется по сети каждому из потребителей, которые могут  ее  расходовать,  сколько  и когда им необходимо. По аналогии одна из основных целей автоматизации – снабдить каждого сотрудника, относящегося к любому подразделению предприятия, информацией в то время и в той форме и объеме, которые ему необходимы (естественно, в пределах его уровня доступа к секретной части базы данных). Для этого необходима единая интегрированная база данных предприятия, локальная вычислительная сеть и соответствующим образом оборудованные

автоматизированные  рабочие места (АРМ) для каждого из сотрудников. Такой подход подразумевает комплексную автоматизацию предприятия, т.е. создание компьютеризированной системы управления предприятием в целом, в которой подсистемы должны взаимодействовать, предоставлять оперативный доступ к информации, поддерживать принятие решения и т.п.

     Первые  отечественные автоматизированные системы управления предприятием (АСУП) и системы обработки данных появились еще в 60–е годы. Они строились на базе информационных вычислительных центров предприятия (ИВЦ), оснащенных малопроизводительной, громоздкой вычислительной техникой коллективного пользования (часто одна вычислительная машина на все предприятие). Такие системы охватывали в основном задачи учета и планирования (во многих случаях все сводилось лишь к расчету заработной платы и учету кадров). Трудности работы с данными были обусловлены использованием в информационной системе наряду с вычислительной техникой ручных способов сбора, перемещения информации и подготовки ее для передачи на ИВЦ на бумажном носителе, с которого она для ввода в вычислительную машину, в свою очередь, переносилась на перфокарты. Результаты обработки информации также выдавались на бумажный носитель. Впоследствии понятие АСУП так и осталось связанным с системами первого поколения на базе вычислительных машин коллективного пользования с использованием бумажного носителя информации.

     В 80-е годы в США получил широкое распространение термин «автоматизированный офис». Речь идет об использовании компьютерной техники для автоматизации ряда функций управления: подготовка, обработка, редактирование текстов, их систематизация и хранение; поиск информации; информационное обслуживание руководящих работников и т.п. Внедрение такого рода систем позволило изменить функции ряда работников (например, секретарей, референтов), уменьшить их количество и повысить

производительность  труда. Эта концепция автоматизированного  офиса

сохранилась и продолжает развиваться на базе современных технических и

программных, средств. Ряд крупных фирм – производителей программного

обеспечения (Corel, Microsoft) выпускают все новые и новые интегрированные пакеты программ под названием «Офис» (MSOffice95, MSOffice97, CorelOffice97, Русский Офис и т.п.).

АС  в России

     Начиная с 60-х годов, в истории развития информационного поиска в нашей стране относительно независимо сформировались два направления:

разработка  автоматизированных информационных систем (АИС) как первой очереди автоматизированных систем управления (АСУ);

разработка  автоматизированных систем научно-технической информации (АСНТИ).

     Работы  по их созданию начались практически  одновременно.

Разработка  АИС и АСУ – было инициировано научно-техническим прогрессом и возникшими в связи с этим проблемами организационного управления.

     Зарубежная  практика шла по пути разработки отдельных  программных процедур для бухгалтерии, учета материальных ценностей и  т.п., и основные работы проводились  в направлении исследования и  совершенствования возможностей вычислительной техники, разработки средств, обеспечивающих наиболее рациональную организацию информационных массивов, удобный для пользователя интерфейс, наращивание памяти ЭВМ и т.п.

     В нашей стране проблема обеспечения  информацией управленческих работников была поставлена сразу системно. Была разработана классификация АСУ, в которой прежде всего выделялись АСУ разных уровней системы управления – АСУП (для уровня предприятий и организаций), ОАСУ (отраслевые АСУ), республиканские и региональные АСУ (РАСУ), и, наконец, – ОГАС (общегосударственная автоматизированная система). Эти уровни составили основу концепции академика В.М.Глушкова по разработке стратифицированной структуры ОГАС. Аналогично на уровне предприятий, и особенно создаваемых в 70-е гг. научно–производственных объединений (НПО), в структуре АСУП (или интегрированных АСУ объединений) выделялись уровни (страты) – АСУ объединения, АСУ предприятий и организаций (научно–исследовательских институтов, конструкторских бюро и т.п.), входящих в НПО, АСУ производств, комплексов цехов, АСУ цехов и участков и т.д.

     Для управления разработками столь сложной  автоматизированной системы были подготовлены соответствующие руководящие методические материалы, в которых АСУ трактовалась как развивающаяся система и вводилось понятие очереди. АСУ первой очереди разрабатывались как информационная система – АИС, а по мере осознания сложности проблемы разработки АСУ и последующие очереди иногда создавались как развитие АИС.

     АИС создавались как фактографические системы с представлением информации пользователям в виде регламентированных форм, в которых фактографическая информация была сгруппирована в  соответствии с решаемыми на ее основе прикладными задачами. Принципы построения и эффективность АСУ существенно зависят от уровня развития информационных технологий.

     С появлением в середине 70-х годов персональных ЭВМ происходит корректировка идеи АСУ; от ВЦ и централизации управления к распределенному вычислительному ресурсу и децентрализации управления. Такой подход нашел свое применение в системах поддержки принятия решении (СППР), которые характеризуют новый этап компьютерной информационной технологии организационного управления. При этом уменьшается нагрузка на централизованные вычислительные ресурсы и верхние уровни управления, что позволяет сосредоточить в них решение крупных долгосрочных стратегических задач. Жизнеспособность любой информационной технологии в немалой степени зависит от оперативного доступа пользователей к централизованным ресурсам и уровня информационных связей как по "горизонтали", так и по "вертикали" в пределах организационной структуры.

     В то же время для обеспечения эффективного управления крупными предприятиями  была развита и остается актуальной идея создания интегрированных АСУ. 

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ (АС)

     Итак, как сказано выше, под автоматизированной системой (АС) будем понимать механизм, реализующий информационную технологию.

     Этот  механизм содержит две составляющих: людей, занимающихся эксплуатацией  и обслуживанием АС и информационную систему (ИС) как программный-информационный-технический комплекс. То есть ИС это совокупность базы данных, СУБД, приложений, реализующих задачи пользователей и соответствующих технических средств (компьютеры, сетевое оборудование, периферия и т.п.).

     Традиционно в последние годы сложилось так, что вопросы проектирования ИС достаточно подробно излагаются во многих учебниках и учебных курсах. Но ИС, хотя и очень важная, но только часть АС. Правда, термин АС часто заменяют термином корпоративная ИС, киберфирма и т.п.  Проектирование АС – это отдельное научно-техническое направление, включающее в себя проектирование ИС, анализ и реинжиниринг организаций, проектирование Human relation, т.е. всего, что связано с человеческим фактором.

     В соответствии с ЖЦ инженерного изделия  различают следующие виды АС:

1. АСНИ – автоматизированная система научных исследований (Основная цель: моделирование и проведение экспериментов. Решаемые задачи и инструментарий: математическая статистика, планирование эксперимента, методы оптимизации, имитационное моделирование);
2. САПР – система автоматизированного проектирования (Основная цель: автоматизация процессов расчетов и проектирования. Решаемые задачи: изготовление конструкторской документации, смет, заказных спецификаций, оптимизация проектных решений, снижение сроков проектирования);
3. АСТПП – автоматизированная система технологической подготовки производства (Основная цель: подготовить конкретное предприятие с его конкретными материальными и человеческими ресурсами к выпуску того или иного изделия или переходу на новую технологию. Решаемые задачи: составление маршрутных и технологических карт, расчет и оптимизация загрузки людей и оборудования; расчеты потребностей и планирование запасов и т.п);
4. АСУТП – автоматизированная система управления технологическими процессами (Основная цель: управление изготовлением готовой продукции в основном для непрерывных производств, например, производства аммиачной селитры. Решаемые задачи: задачи автоматического управления и регулирования);
5. ГПС – гибкие производственные системы (набор производственных модулей, станков с числовым программным управлением, промышленных роботов, из которых можно создать технологическую систему). ( Основная цель: автоматизация дискретного производства, например производство автомобилей. Решаемыезадачи: механическая, термическая идр обработка, перемещение изделия и компонентов между производственными модулями, складирование и т.п.);
6. АСУП – автоматизированная система управления предприятием (Основная цель: решает задачи организации управления и экономики.

Основные  задачи: бух учет, планирование, кадры, снабжение, сбыт и т.п.). Зарубежный аналог АСУП – это общеуправленческие системы (MIS – management information system и EIS – executive information system):

Кроме того можно классифицировать АСУП по:

1. по отраслям производства, например, банковские учетные и управленческие системы, управление дискретным промышленным производством, системы профилактической и режимной деятельности органов МВД и др.,
2. по видам деятельности, например, управление работой склада, система маркетинговых исследований, аналитическая система для работы на фондовом рынке и др.,
3. по применяемым методам обработки информации, например, электронный архив, корпоративная система управления процессом выполнения офисных работ, система статистических расчетов и др.

Рис.1 Общая схема связи АС

     В настоящее время синонимами АСУП являются термины: информационная система (ИС), автоматизированная ИС (АИС), корпоративная ИС (КИС), система обработки данных (СОД), автоматизированная СОД (АСОД) и др.

     Приведенные выше АС являются в основном системами  оперативной обработки данных, т.е. предназначены для решения задач постоянно возникающих в процессе инженерной и экономической деятельности и алгоритмы которых сравнительно легко поддаются формализации. Например, расчет запасов материала на складе или начисления зарплаты. Такие системы оперативной обработки всегда являются составной частью, информационным фундаментом любых более сложных СОД, решающих менее формализованные задачи, относящиеся, как правило, к разряду аналитических, нечетких, интеллектуальных.

Основы  создания автоматизированных информационных систем

     Создание  автоматизированных информационных систем в нашей стране регламентируется «Комплексом стандартов и руководящих  документов на автоматизированные системы» (ГОСТ 34.201-89, ГОСТ 34.602-89, РД 50-682, РД 50-680-88, ГОСТ 34.601-90, ГОСТ 34.401-90, РД 50-34.698-90, ГОСТ 34.003-90, Р 50-34.119-90). В частности, ГОСТ 34.601-90 определяет следующие стадии и этапы создания АС (см. таблицу № 1).

     Таблица №1

Продолжение Таблицы №1

ГОСТ 34.003-90 
Группа П00

Государственный стандарт союза СССР 
Информационная технология 
Комплекс стандартов на автоматизированные системы 
Автоматизированные системы 
Термины и определения 
Information technology. Set of standards for automated systems.  
Automated systems.Terms and definitions

Информационные  данные

1. Разработан  и внесен Министерством электротехнической  промышленности и приборостроения СССР 

Разработчики

Л.М.Зайденберг, канд. техн. наук; Ю.Б.Ирз, канд. техн. наук; В.Д.Костюков, канд. техн. наук; Е.И.Некрылов, канд. техн. наук; М.А.Лабутин, канд. экон. наук; В.Г. Иванов; А.Л.Дерябин, канд. техн. наук; И.С.Митяев (руководители темы); Ф.Р.Выдра, канд. техн. наук; Л.О.Хвилевицкий, канд. техн. наук; Г.И.Шалатова; Ю.И.Караванов, канд. техн. наук; А.И.Глуховеря; А.И.Клочков; Я.Г.Виленчик; В.С.Симов, канд. техн. наук; А.И.Левин, д–р техн. наук; В.И.Махнач, канд. техн. наук; И.П.Вахлаков

2. Утвержден  и введен в действие Постановлением  Государственного комитета СССР  по управлению качеством продукции  и стандартам от 27.12.90 N 3399

3. Взамен  ГОСТ 24.003-84; ГОСТ 22487-77

4. Ссылочные  нормативно–технические документы

Настоящий стандарт устанавливает термины  и определения основных понятий  в области автоматизированных систем (АС) и распространяется на АС, используемые в различных сферах деятельности (управление, исследования, проектирование и т.п., включая их сочетание), содержанием которых является переработка информации.

Настоящий стандарт не распространяется на системы, предназначенные для обработки (изготовления, сборки, транспортирования) любых изделий, материалов или энергии.

Термины, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы по автоматизированным системам, входящих в сферу работ по стандартизации и использующих результаты этих работ, и рекомендуются для применения в научно–технической, справочной и учебной литературе.

Настоящий стандарт должен применяться совместно  с ГОСТ 15971 и ГОСТ 16504.

1. Для  каждого понятия установлен один  стандартизованный термин. Недопустимые  к применению термины–синонимы приведены в круглых скобках после стандартизованного термина и обозначены пометкой "Ндп".

2. Для  отдельных стандартизованных терминов  приведены в качестве справочных  краткие формы, которые разрешается  применять в случаях, исключающих  возможность их различного толкования.

3. Приведенные  определения можно, при необходимости,  изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов, указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В случаях, когда в термине содержатся все  необходимые и достаточные признаки понятия, определение не приводится и вместо него ставится прочерк.

4. В  стандарте приведены иноязычные  эквиваленты для ряда стандартизованных  терминов на английском (en) языке.

5. В  стандарте приведены алфавитные  указатели терминов на русском  языке и их английских эквивалентов.

6. Термины  и определения общетехнических  понятий, необходимые для понимания  текста стандарта, приведены в приложении 1.

7. Стандартизованные  термины набраны полужирным шрифтом,  их краткие формы, представленные аббревиатурой, – светлым, а синонимы – курсивом.

1. Автоматизированные  системы. Общие  понятия

2. Основные компоненты  автоматизированных  систем