Примеры информационных систем и информационно-управляющих систем

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...4

1.Примеры информационных систем  и информационно-управляющих систем……………………………………………………………………………...6

  1.1 . Фактографические  информационные системы………………………….6

  1.2. Методологический базис открытых систем…………………………...…12

2. Особенности использования Microsoft Visio………………………………..16

3. Особенности применения Autocad…………………………………………...24

4. Презентация…………………………………………………...………………28

Заключение……………………………………………………………………….29

Список использованной литературы………………………………………………………………….……30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

        Информационные технологии – весьма широкое определение, под которое попадает ряд отдельных технических средств и приемов работы с информацией. Но, как правило, в процессе работы с информацией люди имеют дело со вполне определенной связанной последовательностью взаимодействий с различными средствами. В зависимости от шкалы времени (от оперативных до долгосрочно-стратегических задач) и масштаба действий (от одного рабочего места до целой компании) могут обнаруживаться разные связи и последовательности, и для управления ими нужны разные методы. Методы варьируются также по степени алгоритмизации и рационализации. Наиболее рационально алгоритмизированная совокупность методов и средств работы с информацией – информационная система. Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации. Информационные системы бывают разного назначения и масштаба. Также информационные системы отличаются по степени охвата сфер деятельности предприятия (учитывают ли они только бухгалтерию или также и склад, финансы, производство и т.д.). Однако все информационные системы обладают рядом свойств, которые являются для них общими:

• ИС предназначены для сбора, хранения и обработки информации. Таким образом, в основе любой информационной системы лежат средства хранения и доступа к данным;
• ИС предназначены для конечного пользователя, не являющегося специалистом в области вычислительной техники. Из этого следует, что ИС должны включать в себя клиентские приложения, обеспечивающие интуитивно понятный интерфейс.

       Информационные системы бывают фактографическими  и документальными. К первым относятся ИС, предназначенные для поиска однозначного ответа на запрос и для однозначного решения поставленных задач. Условно фактографические ИС делят в свою очередь на информационно-справочные системы, информационно-поисковые системы и системы оперативной обработки данных. Системы оперативной обработки данных решают  такие задачи, как управление производством, бухгалтерский учет и т.п.По масштабу ИС делятся на:

• Настольные;
• Сетевые;
• ИС масштаба предприятия.

Документальные информационные системы предназначены для решения задач, не предусматривающих однозначного ответа на вопрос. Некоторые системы представляют собой смешанный тип фактографической и документальной ИС.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Примеры  информационных систем и информационно-управляющих  систем

1.1 .Фактографические  информационные  системы

       Фактографические АИС накапливают и хранят данные в виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов (информационных объектов). Каждый из таких экземпляров структурных элементов или некоторая их совокупность отражают сведения по какому-либо факту, событию и т. д., отделенному (вычлененному) от всех прочих сведений и фактов. Структура каждого типа информационного объекта состоит из конечного набора реквизитов, отражающих основные аспекты и характеристики сведений для объектов данной предметной области. К примеру, фактографическая АИС, накапливающая сведения по лицам, каждому конкретному лицу в базе данных ставит в соответствие запись, состоящую из определенного набора таких реквизитов, как фамилия, имя, отчество, год рождения, место работы, образование и т. д. Комплектование информационной базы в фактографических АИС включает, как правило, обязательный процесс структуризации входной информации из документального источника. Структуризация при этом осуществляется через определение (выделение, вычленение) экземпляров информационных объектов определенного типа, информация о которых имеется в документе, и заполнение их реквизитов.

Система представления и обработка  данных фактографических АИС

       В архитектуре подсистемы представления и обработки информации фактографических АИС можно выделить различные уровни представления информации, отображенные на рисунке 1.

 

Рисунок 1 - Уровни представления информации в АИС

 

      Начальный уровень определяется локальными представлениями о предметной области пользователей-абонентов информационной системы и их представлениями о своих информационных потребностях. На основе анализа этих представлений определяется информационно-логическая или сокращенно инфологическая схема предметной области, подлежащей отображению информационной системой, и концептуальная модель использования информационной системы. Инфологическая схема представляет собой формализованное представление (описание) объектов и отношений фрагмента действительности. Наиболее часто формализация представлений о предметной области осуществляется в рамках модели «объекты-связи» (так называемаяER-людель — от англ. Entity Relationship).         

       При этом под информационным объектом в общем плане понимается некоторая сущность фрагмента действительности, например организация, документ, сотрудник, место, событие и т. д. В предметной области выделяются различные типы объектов, представляемые в информационной системе в каждый момент времени конечным набором экземпляров данного типа. Каждый тип объекта включает (идентифицируется) присущий ему набор атрибутов (свойств, характерных признаков, параметров). Атрибут представляет логически неделимый элемент структуры информации, характеризующийся множеством атомарных значений. Для примера можно привести атрибут «Имя» объекта типа «Лицо», который характеризуется множеством всех возможных имен, и атрибут «Текст» объекта типа «Документ», который характеризуется множеством средств смыслового выражения в определенном национальном языке.               Экземпляр объекта образуется совокупностью конкретных значений атрибутов данного типа объекта. Один или некоторая группа атрибутов объекта данного типа могут исполнять роль ключевого атрибута, по которому идентифицируются (различаются) конкретные экземпляры объектов. К примеру, для объектов типа «Лицо» ключом может являться совокупность атрибутов «Фамилия», «Имя», «Отчество» или один атрибут, выражающий номер паспорта (удостоверения личности). Различные типы объектов и различные экземпляры одного типа объекта могут быть охвачены определенными отношениями, которые в рамках ER-модели выражаются т. н. связями. Так, например, объекты «Сотрудник» и «Организация» могут быть охвачены отношением «Работа», т. е. связаны этим отношением. При этом связи могут быть двух типов — иерархические, или, иначе говоря, структурные (владелец-подчиненный) и одноуровневые, например, родственная связь «Брат-сестра» между двумя экземплярами объекта типа «Лицо» (в отличие от иерархической родственной связи—«Отец-сын»).    Объекты-владельцы иерархических связей-отношений иногда называют структурными объектами, в противовес простым объектам, которые таковыми не являются (не являются владельцами). Структурные и одноуровневые связи (отношения), в свою очередь, по признаку множественности могут быть трех типов — «один-к-одному» (например, отношение «Лицо-Паспорт», имея в виду под «Паспортом» не атрибут объекта Лицо, а самостоятельный объект, состоящий из атрибутов «Номер», «Вид паспорта», «Владелец», «Место выдачи», «Дата выдачи» и т. д.), «один-ко-многим» (например, отношение «Подразделение-Сотрудник», имея в виду, что в одном подразделении мо-жет работать много сотрудников, но каждый сотрудник работает только в одном подразделении) и «многие-ко-многим» (например, отношение «Лицо-Документ», имея в виду, что один человек может быть автором, или иметь какое-либо другое отношение ко многим документам, и, в свою очередь, один документ может иметь много авторов. Помимо этого информационные потребности абонентов информационной системы могут включать также и оперирование опосредованными (т. е. косвенными, непрямыми, ассоциативными) связями.  

       Примерами таких непрямых связей является совместная работа нескольких человек на одном предприятии (подразделении). Прямая непосредственная связь в данном случае, как правило, устанавливается только между объектами «Лицо» и «Организация», но не между различными экземплярами объекта «Лицо». Одним из способов представления формализованного описания предметной области информационной системы в рамках модели «объекты-связи» является использование техники специальных диаграмм, которая была предложена известным американским специалистом в области баз данных Ч. Бахманом. В диаграммах Бахмана объекты (сущности) представляются вершинами некоторого математического графа, а связи —дугами графа. Виды и свойства связей-отношений объектов отображаются направленностью, специальным оформлением дуг и расположением вершин графа. В качестве примера можно привести инфологическую схему предметной области сведений информационной системы, предназначенной для накопления данных о научной работе в каком-либо учебном или исследовательском учреждении.

Рисунок 2 - Мифологическая схема предметной области информационной системы со сведениями о научной работе

 

       На приведенном рисунке однонаправленность дуг означает структурность связи «владелец-подчиненный», двунаправленность дуг означает одноуровневые связи, двойные стрелки означают множественность отношения «один-ко-многим», дву-направленность двойных стрелок означает одноуровневые отношения «многие-ко-многим». Одним из недостатков использования ER-диаграмм Бахмана для описания формализованных схем (моделей) предметных областей информационных систем является их статичность, не позволяющая наглядно и непосредственно отображать процессы, в которые вовлечены сущности и которым подвержены отношения (связи). Отчасти подобные проблемы преодолеваются введением дополнительных сущностей, выражающих собственно процессы и ситуации — событие, действие, момент времени. Аналогичным образом в некоторых случаях вводятся пространственные сущности для адекватного представления сущностей и отношений предметной области—маршрут, место, населенный пункт, здание, элемент здания, зона и т. д. Вторым уровнем представления информации в информационной системе (см. рис. 1) является схема базы дачных, (называемая еще логической структурой данных), представляющая описание средствами конкретной СУБД инфологической схемы предметной области (информационные объекты, реквизиты, связи). Совокупность средств и способов реализации схемы базы данных в конкретной СУБД составляет модель организации данных. Схема базы данных содержит также ограничения целостности данных. Ограничения целостности представляют собой набор установок и правил по типам, диапазонам, соотношениям (и т. д.) значений атрибутов объектов, характеристик и особенностей связей между объектами. К примеру, диапазон значения атрибута «Дата рождения» объекта лицо не может выходить за рамки текущей даты, значение атрибута «Дата приобретения» объекта «Имущество» не может быть позднее значения атрибута «Дата продажи», значение атрибута «Количество» объекта «Материал» не должно быть меньше минимально необходимого на складе и т. п. Ограничения целостности данных лежат в основе контроля корректности информации при ее вводе в систему и периодического контроля наличия смысловых и других ошибок в базе данных после проведения операций добавления, удаления и изменения данных. Третий и самый «низкий» уровень представления информации в фактографических информационных системах выражается внутренней схемой базы данных, определяющей структуру организации и особенности хранения информационных массивов, в которых и находятся собственно сами данные (см. рис. 1). Более конкретные особенности представления и организации данных определяются конкретным типом и особенностями СУБД, используемой для создания фактографической информационной системы.

Внутренняя схема баз данных фактографических АИС

       Изначально и  по сей день программное обеспечение  АИС (СУБД) в качестве места физического  размещения данных ориентировано  на внешнюю (дисковую) память. Как  уже отмечалось, размещение данных  во внешней памяти, точнее эффективность  доступа к ним во внешней  памяти, существенно влияет на эффективность обработки данных. В результате важным аспектом АИС является внутренняя схема базы данных, которую организует и поддерживает СУБД. В общем плане внутренняя схема базы данных включает три основных компонента, представленные на рис. 3.

Рисунок 3 -  Cocтав внутренней схемы базы данных

 

       Центральным компонентом внутренней схемы являются информационные массивы, включающие собственно данные (информационных объектов логической схемы БД, т.е. в реляционных СУБД таблиц), и массивы индексов, являющихся специальными дополнительными конструкциями для ускорения доступа к данным основных информационных объектов. Информационные массивы в большинстве СУБД состоят из одной или нескольких так называемых страниц, каждая из которых содержит совокупность некоторых единичных элементов, называемых физическими записями. В результате, единичным элементом внутренней схемы баз данных АИС является физи-ческая запись, в большинстве случаев совпадающая по смыслу с логической записью, т. е. в реляционных СУБД с табличной строкой. Способы организации записей в страницах (расположение, добавления, корректировка, удаление) составляют физические структуры данных, которые образуют третий (низший) уровень представления информации в информационной системе (см. рис. 1). Важным компонентом внутренней структуры является каталог БД, в котором размещается системная информация по логической структуре БД, включающая описание основных информационных объектов (имена, структура, параметры, связи) и ограничения целостности данных.

      Организация системной информации БД определяется особенностями конкретной СУБД, а сам каталог может входить непосредственно в файлы данных (область описателей данных) или составлять отдель-ный информационный массив. Как уже отмечалось, в состав автоматизированного банка данных АИС помимо самой базы данных входит и прикладной компонент, образуемый совокупностью интерфейсных элементов представления, ввода и обработки данных, типовых запросов и процедур обработки данных, а также «событий» и «правил», отражающих правила и специфику предметной области АИС (так называемые «правила бизнеса»). Соответственно во внутренней схеме БД выделяется специальная область, в которой размещается информация по прикладному компоненту АИС. Все три части внутренней структуры и их составные элементы (например, информационные массивы отдельных информационных объектов БД) могут размещаться в одном едином файле базы данных или в разных файлах. Во втором случае внутренняя схема БД определяется совокупностью и порядком расположения данных файлов.

 

1.2. Методологический базис открытых  систем

       Процесс стандартизации информационных  технологий должен иметь

методологическое основание, которое позволило бы обоснованно опреде-

лять объекты, методы и инструменты  стандартизации. При этом понятие

информационные технологии трактуется следующим образом: «Информа-

ционные технологии включают в себя спецификацию,  проектирование и

разработку программно-аппаратных и телекоммуникационных систем и

средств, имеющих дело с поиском и сбором информации, представлением,

организацией, обработкой, безопасностью, хранением, передачей, а также

обменом и управлением информацией». 

Такое толкование и единая методологическая база реализована в виде

методологического базиса открытых систем [1-6].  Методологическую

основу базиса открытых систем составляют совокупность концепций и

основанных на них эталонных моделей: 

    • концептуальная основа и принципы построения открытых систем; 

    • эталонная модель окружений открытых систем (Open System Environment Reference Model – OSE RM);

    • эталонная модель взаимосвязи открытых систем (Open Systems Interconnection Reference Model – OSI RM); 

    • аппарат разработки и использования профилей ИТ/ИС, предназна-

ченный для создания открытых систем в пространстве стандарти-

зованных решений; 

    • таксономия профилей;

    • концепция тестирования соответствия систем ИТ исходным стан-

дартам и профилям.

        Наиболее весомыми результатами в становлении методологического

базиса открытых систем сегодня являются: 

    • создание системы специализированных международных организа-

ций по целостной разработке и стандартизации открытых сис-

тем; 

    • разработка эталонных моделей и соответствующих им базовых

спецификаций для важнейших разделов области ИТ, что позволило

сформировать концептуальный и функциональный базисы про-

странства для создания информационных технологий и систем

(ИТ/ИС); 

    • разработка и широкое использование концепции профиля,  предос-

тавляющей аппарат для специфицирования и документирования

сложных и многопрофильных открытых ИТ/ИС, задающих функ-

циональности базовых спецификаций и/или профилей; 

    • разработка таксономии профилей,  представляющей собой класси-

фикационную систему ИТ/ИС и обеспечивающей систематическую

идентификацию профилей в пространстве ИТ/ИС; 

    • разработка концепции и методологии соответствия реализаций

ИТ/ИС тем спецификациям, которые ими реализуются. 

       Методологический базис информационных  технологий,  основную

часть которого составляют спецификации ИТ различных уровней абст-

ракции, формируется на основе иерархического подхода. Это способству-

ет анализу его структуры с помощью некоторой многоуровневой модели.

На рисунке 4  показана модель достаточно полной классификационной

схемы спецификаций ИТ.  В модели выделены уровни спецификаций ин-

формационных технологий, показанные ниже.

      Концептуальный уровень  (уровень метазнаний)  состоит из архитек-

турных спецификаций,  называемых эталонными моделями (Reference

Model). Архитектурные спецификации предназначены для структуризации

спецификаций функций,  определяющих семантику конкретных областей

информационных технологий.

      Функциональный уровень, или уровень базовых спецификаций  (базо-

вых стандартов),  предназначен для определения индивидуальных функ-

ций или наборов функций, описанных в эталонных моделях.

     Предметные,  или локальные,  профили  ИТ  (например, OSI-профили,

API-профили),  т.е.  профили,  разрабатываемые  на основе использования

базовых спецификаций,  которые относятся к предметной области,  опи-

санной одной эталонной моделью (возможно вместе с профилями форма-

тов данных, т.е. F-профилями).

 

 

 

 

Рисунок 4 -  Многоуровневая модель пространства спецификаций ИТ

 

      OSE-профили – спецификации поведения открытых систем на их гра-

ницах  (интерфейсах),  объединяющие базовые спецификации и/или про-

фили,  базирующиеся на различных эталонных моделях,  в целевые ком-

плексы.

      Полные OSE-профили открытых платформ и систем – спецификации,

предназначенные для описания поведения ИТ-систем на всех их интер-

фейсах. 

      OSE-профили прикладных технологий. Полная спецификация окруже-

ний прикладных технологий обработки данных  (например,  банковских

систем,  распределенных офисных приложений и т.п.),  построенных на

принципах открытости,  т.е.  удовлетворяющих условиям переносимости,

интероперабельности, масштабируемости. 

      Стратегические профили (например,  International Standardized Profiles – IPS, Government Open System Interconnection Profile – GOSIP),  т.е.

профили, рассматриваемые в данном случае не как спецификации одной

технологии,  а как совокупности стандартов,  определяющих техническую

политику в области телекоммуникации и открытых технологий крупной

организации или даже государства.

       В настоящее время базовыми  документами, определяющими методо-

логическую основу концепции открытых систем, являются:

       1. Технический отчет ISO/IEC TR 10000:1998(E). Основы и таксоно-

мия международных стандартизованных профилей (Framework and Taxonomy of International Standardized Profiles) в трех частях:

       • Часть 1.  Общие принципы и основы документирования (General

Principles and Documentation Framework). 

       • Часть 2. Принципы и таксономия профилей взаимосвязи открытых

систем (Principles and Taxonomy for OSI Profiles). 

       • Часть 3. Принципы и таксономия профилей окружений открытых

систем (Principles and Taxonomy for Open System Environment Profiles). 

       2. Эталонная модель окружения (среды) открытых систем (Basic Reference Model for Open System Environment  ― RM OSE).  Стандарты:

ISO/IEC DTR 14252, Portable Operating System Interface for Computer Environments – POSIX IEEE, P1003.0, Draft Guide to the POSIX Open System

Environment).

       3.  Эталонная модель взаимосвязи открытых систем (Basic Reference

Model for Open Systems Interconnection – RM OSI.).  Стандарты: ISO

7498:1996, Information processing systems – Open Systems Interconnection,

Basic Reference Model; (ITU-T Rec. X.200).

      Построенный таким образом методологический базис информаци-

онных технологий представляет собой основу для создания экономиче-

ски рентабельных программных и информационных систем, удовлетво-

ряющих свойствам открытости.  Из описания модели и спецификаций

(рис. 4)  видно,  что нижние два уровня («Архитектурные  специфика-

ции  (эталонные модели)» и  «Базовые спецификации»),  соответственно,

исполняют роль концептуального и функционального базиса облас-

ти ИТ.

 

 

 

 

 

2.Особенности  использования Microsoft Visio

Microsoft Visio - продукт, вознесший построение диаграмм и блок-схем на совершенно новый уровень. Это редактор для Windows, позволяющий визуализировать большинство технических и деловых задач, использовать такие источники данных, как Microsoft Excel 2010 и Microsoft SQL Server и многое другое.

       Microsoft Visio обладает рядом преимуществ по сравнению с другими графическими конструкторами. Выпускается она в двух комплектация: Office Visio Professional и Office Visio Standard. Для черчения электрических схем, вполне достаточно пользоваться Visio Standard, которая в два раза дешевле чем Visio Professional.

       Для черчения электрических схем, основными положительными характеристиками Visio, являются:

       ·  Удобная система создания схем, методом перетаскивания готовых трафаретов УГО из окна трафаретов на рабочий лист чертежа. При этом все трафареты находятся перед глазами, обеспечено удобное переключение между библиотеками, все действия наглядны и сведены к минимуму. Имеется инструмент "Штамп" для отображения однотипных трафаретов.;

       ·  Отключаемые инструменты "Привязать" (к сетке, маркерам, вершинам, точкам соединения), силу привязки которых можно плавно регулировать, повышают точность установки элементов схем и соединителей при высокой скорости черчении;

       ·  Продуманная работа с помощью "горячих" клавиш позволяет исключить дополнительные операции при копировании, дублировании элементов и участков схем;

       ·  Для создания дополнительных трафаретов УГО, не требуется дополнительных приложений (для большинства программ отнесенных мной ко второй категории, необходимо приобрести дополнительное приложение для создания трафаретов). Созданный трафарет УГО, или фрагмент схемы можно быстро сохранить для последующего использования, перетащив на окно библиотеки фигур.

       При работе с инструментами масштаба документа и размерами страниц, невозможно найти функции, которые бы не устраивали или отсутствовали.

Настройки печати, позволяют распечатать документ в масштабе и печать документов большого формата на принтере А4.

Поддерживаются следующие форматы документов:

·  Формат чертежей AutoCAD (DWG, DXF)

·  Сжатый расширенный метафайл (EMZ)

·  Расширенный метафайл (EMF)

·  Формат GIF (GIF)

·  Формат JPEG (JPG)

·  Формат PNG (PNG)

·  Сжатый масштабируемый векторный рисунок (SVG, SVGZ)

·  Формат TIFF (TIF, TIFF)

·  Точечный рисунок Windows (BMP, DIB)

·  Метафайл Windows (WMF)

       Основным недостатком (для черчения схем) Visio, является отсутствие в её составе полноценной библиотеки условных графических обозначений элементов электрических схем. Скудный набор трафаретов электрических элементов, входящий состав Visio не соответствует ГОСТ.

Для устранения этого недостатка, необходимо создать библиотеку условных графических обозначений GOST Electro for Visio, трафареты которой соответствуют Российским стандартам и по удобству использования, функциональности, намного лучше, входящих в состав программы. (Данная библиотека совместно с видеокурсом по черчению электрических схем в Visio, входит в состав комплекта для черчения электрических схем).

Такие недостатки, как автономерация и автоматическое создание спецификаций, для меня не являются значимыми. Возможно, автоматическое составление спецификаций и полезно проектировщикам.

       Общая функциональность графического конструктора, не зависящая от различных объектных моделей, реализована в виде единственного подобного шаблона. Для настройки на рисование объектов из конкретной библиотеки типов служит файл XML-описания визуализации объектов. Такой файл содержит сведения о структуре объектов и о способе их отображения в редакторе. Этот файл ассоциируется с шаблоном и загружается вместе с ним (рис. 5). При разработке «уникального» графического интерфейса для моделирования на основе новой объектной библиотеки, программисту требуется только разработать такой файл настройки и его XSD-схему. Затем он просто создает новый шаблон редактора копированием любого уже имеющегося и изменяет в нем путь – к новому файлу настройки.

 

 

Рисунок 5 - Схема взаимодействия конструктора с приложениями

 

        В процессе редактирования визуальные образы объектов заполняются данными, между объектами устанавливаются связи. Результат своей работы пользователь конструктора может сохранить либо в виде диаграммы Visio, т.е. в файле с расширением vsd, либо в XML-файле описания структуры объектов, представляющем разработанную объектную модель (или её часть) в специально разработанном для этого XML-языке. Vsd-файл можно использовать лишь для дальнейшего конструирования модели в редакторе, в то время как XML-представление может быть передано соответствующему приложению для изменения состояния объектной модели (рис. 5). Ясно, что такое приложение должно поддерживать API интерпретации XML-языка описания объектной модели. Фрагменты модели для редактирования «поступают» от соответствующего приложения также в виде подобных XML-документов.