Многослойное представление информационной системы

Лекция 1

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Понятие информационной системы

Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

Информационные системы могут быть классифицированы по множеству признаков в зависимости от потребностей их изучения.

Открытые и закрытые системы. Существует два основных типа сис­тем: закрытые и открытые. Закрытая система имеет жесткие фиксирован­ные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружаю­щей систему. Часы — пример закрытой системы. Взаимозависимые части часов двигаются непрерывно и очень точно, как только часы заведены или поставлена батарейка. И пока в часах имеется источник накопленной энер­гии, их система независима от окружающей среды. Открытая система характеризуется взаимодействием с внешней средой. Энергия, информа­ция, материалы — это объекты обмена с внешней средой через проницае­мые границы системы. Такая система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации и материалов, поступающих извне. Кроме того, открытая система имеет способность приспосабливаться к из­менениям во внешней среде и должна делать это для того, чтобы продол­жить свое функционирование.

Классифицируем информационные системы по характеру использования информации, по характеру обрабатываемых данных, по признаку структурированности задач.

По характеру использования информации информационные системы можно разделить на информационно-поисковые и информационно-решающие системы.

· Информационно-поисковые системы производят ввод, систематиза­цию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиа кассах продажи билетов.

· Информационно-решающие системы осуществляют все операции перера­ботки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классифика­цию по степени воздействия выработанной конечной информации на процесс принятия решений и выделить два подкласса: управляющие и советующие.

o Управляющие информационные системы вырабатывают информацию, на основании которой человек прини­мает решение (ЛПР).  Для этих систем характерен тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить вышеприведенная система управления производством, а также  система бухгалтерского учета и др.

o Советующие информационные системы вырабатывают информацию, которая принимается человеком к све­дению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы облада­ют более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных.

К управляющим и советующим ИС относятся ЭИС.

По характеру обрабатываемых данных выделяют информационно-справочные системы (ИСС) и системы обработки данных (СОД). ИСС выполняют поиск информации без ее обработки. СОД осуществляют как поиск, так и обработку информации. К СОД относятся:

· Ориентированные на оперативную обработку данных (транзакций) (onLine Transaction Processing - OLTP);

· Ориентированные на статическую аналитическую обработку данных; (Decision Support System - DSS);

· Ориентированную аналитическую оперативную обработку данных (OnLine Analytical Processing - OLAP).

По признаку структурированности задач ИС на ИС для структурированных (формализованных), неструктурированных (неформализованных), частично структурированных.

 Понятие структурированности задач и частич­но структурированных задач.

Структурированная (формализуемая) задача — задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними. В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме мате­матической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно прихо­дится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автома­тизация их решения, т. е. сведение роли человека к нулю.

Пример. Реализация задачи расчета за­работной платы.

Неструктурированная (неформализуемая) задача — задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи. Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания матема­тического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Решение в таких случаях принимается человеком (ЛПР) из эвристических соображений на основе своего опыта и, возмож­но, косвенной информации из разных источников.

В практике работы любой организации существует сравнительно немно­го полностью структурированных или совершенно неструктурированных задач. О большин­стве задач можно сказать, что известна лишь часть их элементов и связей между ними. Такие задачи называются частично структурированными. В этих условиях можно создать информационную систему, в которой также усиливается роль ЛПР.

Многослойное представление информационной системы

ИС можно рассматривать как сложную систему, состоящую из нескольких взаимодействующих слоев (рис. 2). В основании пирамиды, представляющей ИС, лежит слой компьютеров - центров хранения и обработки информации, и транспортная подсистема, обеспечивающая надежную передачу информации между компьютерами.

Рис. 1. Иерархия слоев ИС

Над транспортной системой работает слой сетевых операционных систем, который организует работу приложений в компьютерах и предоставляет через транспортную систему ресурсы своего компьютера в общее пользование.

Над операционной системой работают различные приложения, но из-за особой роли систем управления базами данных (СУБД), хранящих в упорядоченном виде основную корпоративную информацию и производящих над ней базовые операции поиска, этот класс системных приложений обычно выделяют в отдельный слой ИС.

На следующем уровне работают системные сервисы, которые, пользуясь СУБД, как инструментом для поиска нужной информации среди миллионов и миллиардов байт, хранимых на дисках, предоставляют конечным пользователям эту информацию в удобной для принятия решения форме, а также выполняют некоторые общие для предприятий всех типов процедуры обработки информации. К этим сервисам относится служба WorldWideWeb, система электронной почты, системы коллективной работы и многие другие.

И, наконец, верхний уровень ИС представляют специальные программные системы, которые выполняют задачи, специфические для данного предприятия или предприятий данного типа. Примерами таких систем могут служить системы автоматизации банка, организации бухгалтерского учета, автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами и т.п.

Конечная цель ИС воплощена в прикладных программах верхнего уровня, но для их успешной работы абсолютно необходимо, чтобы подсистемы других слоев четко выполняли свои функции.

Стратегические решения, как правило, влияют на облик ИС в целом, затрагивая несколько слоев сетевой "пирамиды", хотя первоначально касаются только одного конкретного слоя или даже отдельной подсистемы этого слоя. Такое взаимное влияние продуктов и решений нужно обязательно учитывать при планировании ИС, иначе можно столкнуться с необходимостью срочной и непредвиденной замены, например, сетевой технологии, из-за того, что новая прикладная программа испытывает острый дефицит пропускной способности для своего трафика.