Тенденции и перспективы развития технологий управления

Аппаратное обеспечение информационных технологий

Аппаратное обеспечение информационных систем: периферийные устройства ПК, средства вывода информации, принтеры: матричные, струйные, лазерные (термические принтеры)

Персональный компьютер представляет собой вполне самостоятельное устройство, в котором есть все необходимое для автономной жизни. Хотя разговоры о "безбумажной" технологии ведутся уже довольно давно, нормальную работу с компьютером пока еще трудно представить без использования печатающего устройства. Зачастую нужна копия на бумаге того или иного документа, рисунка и т. п., имеющихся в компьютере в файле. Различаются принтеры прежде всего по способу печати. Широко распространены несколько видов принтеров: матричные, струйные, лазерные.

Матричные принтеры - наиболее распространенный тип принтеров. Идея матричных печатающих устройств заключается в том, что требуемое изображение воспроизводится из набора отдельных точек, наносимых на бумагу.

Лазерные принтеры - как и копировальные аппараты используют принцип сухой ксерографии, в основе которого лежит напыление порошка на материал с последующим запеканием.

Вопр. Программное обеспечение информационных технологий в

Экономике

2.2.1. Структура программного обеспечения

Программное обеспечение (ПО) компьютера называют мягким оборудо­ванием или SOFTWARE.

В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на 2 группы: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение.

Системное ПО организует процесс обработки информации на компью­тере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Системное ПО настолько тесно связано с аппаратными средствами, что его иногда считают частью компьютера.

В состав системного ПО входят:

• операционные системы;

• сервисные программы;

• трансляторы языков программирования;

• программы технического обслуживания.

Операционная система (ОС) — это совокупность программ, управляю­щая аппаратной частью компьютера, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках), обеспечивающая запуск и выполнение прикладных про­грамм, автоматизацию процессов ввода/вывода. Без операционной системы компьютер мертв. ОС загружается при включении компьютера.

Сервисное программное обеспечение — это совокупность программных продуктов, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющих возможности операционных систем.

Транслятором языка программирования называется программа, осуще­ствляющая перевод текста программы с языка программирования в (как пра­вило) машинный код.

Под программами технического обслуживания понимается совокуп­ность программно-аппаратных средств для диагностики и обнаружения оши­бок в процессе работы компьютера или вычислительной системы в целом. Они включают в себя средства диагностики и тестового контроля правильно­сти работы компьютера и его отдельных частей, в том числе автоматического поиска ошибок и неисправности, как в отдельном компьютере, так и во всей вычислительной системе.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользова­теля и организации вычислительного процесса информационной системы в целом.

Прикладное ПО позволяет разрабатывать и выполнять задачи (приложе­ния) пользователя по бухгалтерскому учету, управлению персоналом и т.п.

Прикладное программное обеспечение работает под управлением систем­ного ПО, в частности операционных систем. В состав прикладного ПО вхо­дят:

• пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения;

• пакеты прикладных программ функционального назначения.

ППП общего назначения — это универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации функцио­нальных задач пользователя и информационных систем в целом.

К этому классу ППП относятся:

• редакторы текстовые (текстовые процессоры) и графические;

• электронные таблицы;

• системы управления базами данных (СУБД);

• интегрированные пакеты;

• Case-технологии;

• оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

К ППП функционального назначения относятся программные продукты, ориентированные на автоматизацию функций пользователя в конкретной сфере экономической деятельности. К данному классу относятся пакеты про­грамм по бухгалтерскому учету, технико-экономическому планированию, разработке инвестиционных проектов, управлению персоналом, системы ав­томатизированного управления предприятием в целом.

2.2.2. Краткий обзор современных операционных систем.

В настоящее время существует большое количество операционных систем и постоянно появляются новые, учитывающие недостатки и рас­ширяющие возможности предшествующих. Многие из ОС не просто яв­ляются конкурирующими друг с другом или совершенствующими друг друга, а предназначены для конкретной цели. Существуют ОС для персо­нальных компьютеров, для рабочих станций, для серверов и т.д.

Основными характеристиками ОС являются:

• разрядность;

• число одновременно решаемых задач (многозадачность);

• число одновременно работающих пользователей;

• файловая система;

• поддержка работы в сети;

• степень защиты;

• на каких аппаратных платформах может работать;

• поддержка одновременной работы нескольких процессоров.

Сейчас все большее количество ОС поддерживают работу с сетью и

обеспечивают выход как в локальную сеть, к общим ресурсам рабочей группы, так и во всемирную глобальную сеть Интернет. Эти сетевые со­единения могут быть реализованы как посредством сетевой карты, так и через модем.

Каждая из ОС требует для своей работы определенных ресурсов, таких как объем оперативной памяти, объем винчестера, тип процессора и его производительность. Поэтому важно знать, для какой платформы предна­значена та или иная ОС. Возможность установки на различных платфор­мах является важным критерием при выборе ОС.

Организация файловой системы ОС влияет на скорость доступа к дан­ным и на объем доступных данных.

Помимо этого, не каждая операционная система подходит для выпол­нения конкретной задачи, например, для реализации различных научных экспериментов, как правило, необходима ОС реального времени (обеспе­чивающая мгновенный отклик на событие) класса UNIX или Linux.

Рассмотрим наиболее распространенные ОС. Выделим две группы сис­тем: операционные системы для персональных компьютеров и операцион­ные системы для рабочих станций, серверов и мэйнфреймов.

Операционные системы для персональных компьютеров. Семей­ство ОС Windows. Фирма Microsoft разработала целое семейство операци­онных систем для IBM-совместимых компьютеров, и сегодня они исполь­зуются на большинстве персональных компьютеров.

В1985 году была создана MS Windows 1.0, в 1992 Windows 3.1, чуть позже Windows 3.11, Windows 3.5, затем Windows 95, Windows NT 4.0, Windows 98, Windows 2000, Windows ME.

Windows 95-98 предназначены в основном для решения офисных за­дач: для ведения бухгалтерии, написания документов, представления гра­фических результатов деятельности фирм и т.д. ОС Windows 95-98 под­держивают файловую систему FAT32.

Такие системы, как Windows 95-98 могут использоваться как ОС для домашних компьютеров, учебного процесса или для неопытного пользова­теля, для начального знакомства с компьютером, т.к. интерфейс этих сис­тем очень удобен и интуитивно понятен каждому. Базовыми понятиями в них являются окно, пиктограмма и пусковое меню. Многие пользователи настолько привыкли к интерфейсу этих систем, что уже не мыслят себе ра­боту в системах с другим пользовательским интерфейсом.

Windows 2000 Professional. Windows 2000 Professional — операционная система для настольных компьютеров в организации любого масштаба, заменившая Windows 95 как стандартную платформу для деловых прило­жений. В процессе проектирования Windows 2000 Professional преследова­лись следующие цели: упростить работу с системой; сохранить традици­онные достоинства систем Windows NT; перенести в систему лучшие каче­ства Windows 98; создать легко конфигурируемую настольную систему, позволяющую снизить общую стоимость владения (Total Cost of Ownership, TCO).

В Windows 2000 используется привычный интерфейс Windows, но бо­лее простой и "интеллектуальный". Обеспечивается поддержка множества национальных языков Упрощена настройка системы благодаря использо­ванию новых программ-мастеров (для подключения новых устройств, соз­дания сетевых соединений и т. п.).

Система ориентирована на работу с мобильными компьютерами. Уп­рощены подключение и отключение устройств и работа с dock-етанцией, обеспечивается более экономичный режим использования батарей, имеет­ся режим автономной работы с документами, повышена защищенность информации (благодаря использованию шифрующей файловой системы)

Имеются эффективные инструменты для работы с Интернет, которые встроены в систему, ускоряют работу и поиск информации в сети Web.

Windows 2000 Professional наследует традиционно сильные черты сис­тем Windows NT: защищенность информации, высокую надежность, про­изводительность .

Защищенность информации обеспечивается благодаря использованию модифицированной файловой системы NTFS 5.0, шифрующей файловой системы, коммуникационных протоколов, позволяющих создавать закры­тые виртуальные частные сети (VPN), протокола аутентификации Kerberos и технологий управления доступом, таких как смарт - карты.

В системе улучшено многозадачное выполнение приложений, обеспе­чивается масштабируемая поддержка памяти и процессоров, ускоряется доступ к информации на локальных дисках и в сети (благодаря индексиро­ванию содержимого файлов).

В системе Windows 2000 Professional реализованы многие удачные ре­шения, появившиеся после выхода системы Windows 98.

По сравнению с Windows NT 4.0 система Windows 2000 Professional обеспечивает лучшую поддержку существующих приложений и драйве­ров. Новая система поддерживает множество имеющихся 32-разрядных приложений, а также 16-разрядные Win- и DOS-приложения. Однако при­ложения, не соответствующие модели безопасности Windows NT, не будут работать в Windows 2000 Professional. Новая система имеет значительно расширенный список совместимых аппаратных устройств.

Поддерживаются устройства нового поколения: компьютеры с воз­можностями управления питанием, шины AGP, LJSB и JEEE 1394, DVD- диски, адаптеры ATM, кабельные модемы и т. д.

Имеется встроенная сетевая поддержка для подключения к системам Windows NT Server, Novell NetWare или UNIX.

Windows Me. Windows Millennium Edition (Windows Me) — новая опе­рационная система для персональных компьютеров, позволяющая прямо из дома получить доступ ко всем многообразным возможностям электрон­ного мира. В данной ОС улучшены возможности работы со средствами мультимедиа, обеспечивающие удобную обработку изображений, общий доступ к файлам цифровых фотографий, цифрового и аналогового видео и цифровой музыки; использование качественной графики и звука в компь­ютерных играх.

Высокая степень доступности, простота и наличие развитых справоч­ных средств делают Windows Me удобной операционной системой для до­машнего компьютера.

Операционная система Windows Me упрощает создание домашней сети и обеспечивает общий доступ к подключению Интернета, принтерам и другим устройствам, что сберегает время, деньги и другие ресурсы пользо­вателей.

Операционная система Windows Me предоставляет эффективные и многообразные средства доступа к Интернету, благодаря которым пользо­ватель может участвовать в аудиоконференциях и сетевых играх, обмени­ваться сообщениями электронной почты — словом, поддерживать связь с окружающим миром.

Windows CE. Эту ОС не следует путать с Windows 98 SE, Windows CE

— операционная система для портативных компьютеров. Для нее есть про­граммы Word и Excel, которые совместимы с их настольными аналогами.

MacOS. Операционная система для компьютеров iMAC (Macintosh Ap­ple), ее нельзя установить на компьютер с процессором Pentium и наоборот Windows нельзя поставить на iMAC. Для Mac существует много возмож­ностей эмуляции MS Windows и DOS. MacOS — это многозадачная опера­ционная система

PalmOS. Операционная система для карманных компьютеров Palm, яв­ляется соперником Windows CE 3.0. В Palm как правило нет клавиатуры, и используется световое перо. В PalmOS есть свой текстовый редактор, веб- браузер и другие программы.

BeOS. Это новая операционная система, ее первая версия появилась в 1996 году. BeOS поддерживает две аппаратные платформы: PowerPC и Intel x86. Она легко уживается с другими операционными системами, по­этому ее можно установить на один компьютер вместе с Windows 95/98 и Windows NT. Эта система особенно хороша для тех, чья работа связана с созданием мультимедиа. Главным достоинством данной ОС служит фай­ловая система Bfs, которая базируется на 64-битной структуре и позволяет обратиться к 18 биллионам гигабайт. Интерфейс программирования при­ложений (application programming interface — API) в BeOS объектно- ориентирован в большей степени, чем в других распространенных опера­ционных системах. Это значительно облегчает создание новых приложе­ний и улучшение существующих.

Традиционные операционные системы способны обрабатывать графи­ческую информацию, но это не является их основной задачей. Однако се­годня это направление становится приоритетным независимо от области применения, будь то экономика или физика, творчество или развлечения. Архитектура BeOS специально оптимизирована для обработки видео- и ау­диоинформации и выполнения широкого круга задач, связанных с комму­никационными возможностями.

Операционные системы для рабочих станций, серверов и мэйн­фреймов. UNIX. Среди применяемых в настоящее время ОС практически на всех классах компьютеров — от рабочих станций до суперкомпьютеров

— лидируют различные версии и реализации многопользовательской, мно­гозадачной, платформо независимой ОС UNIX. Операционная система UNIX — одна из самых популярных в мире операционных систем — была разработана Кеном Томпсоном — сотрудником фирмы Bell Laboratories концерна AT&T в 1969 году как многозадачная система для миникомпью- теров и мэйнфреймов.

ОС UNIX — 32 разрядная система, сетевая, с высокой степенью защи­ты (американский стандарт безопасности С2), может поддерживать одно­временную работу нескольких процессоров.

Для проведения сложных экспериментальных исследований, связан­ных с большим количеством вычислений над большим объемом данных, требуются значительные системные ресурсы. В этом случае многие UNIX системы позволяют организовать кластер, т.е. многомашинный вычисли­тельный комплекс, где все ресурсы компьютеров (дисковое пространство, память, ресурсы процессора) являются разделяемыми и доступными для любого пользователя в соответствии с его правами. В такой системе суще­ствует возможность постоянного наращивания мощности кластера, путем подсоединения дополнительных компьютеров, а работа в ней, при этом, остается для пользователя абсолютно "прозрачной", как если бы он рабо­тал на одном компьютере с огромными ресурсами.

Linux. В начале 90-х годов Линус Торвальдс при участии ряда про­граммистов из ряда стран мира разработал операционную систему Linux. ОС Linux выполняет многие из функций, характерные для DOS и Windows. Однако она отличается особой мощью и гибкостью. Linux представляет собой PC-версию ОС UNIX, которая десятилетиями используется на мэйнфреймах и мини-ЭВМ и является основной ОС рабочих станций. Linux предоставляет в распоряжение персонального компьютера скорость, эффективность и гибкость UNIX, используя при этом все преимущества современных персональных машин. С финансовой точки зрения Linux об­ладает весьма существенным достоинством — сама система и многие при­ложения для нее являются бесплатными. И, в отличии от ОС UNIX, Linux распространяется бесплатно по генеральной открытой лицензии GNU в рамках Фонда бесплатного Программного Обеспечения (Free Software Foundation), что делает эту ОС доступной для всех желающих. Другими ее достоинствами являются: открытость исходных текстов, наличие инстру­ментария разработки, многочисленные хорошо написанные книги.

Это полная многозадачная многопользовательская операционная сис­тема (точно также как и другие версии UNIX),c файловой системой JFS способная работать с X Windows, TCP/IP, Emacs, UUCP, mail и USENET. Linux используется на Web-cepBepax чаще, чем любая другая ОС. Практи­чески все важнейшие программные пакеты были поставлены и на Linux, теперь для него доступны и коммерческие пакеты. Интегрированный пакет Star Office по своим функциональным возможностям аналогичен пакету MS Office. Сейчас все большее разнообразие оборудования поддерживает­ся по сравнению с первоначальным ядром.

В Linux применяется графический пользовательский интерфейс (GUI — Graphics User Interface) X Window. Для этого интерфейса разработано мно­го программ управления окнами — менеджеров окон, такие как: AfterStep, Wfwm, KDE, GNOME. Два последних менеджера позволяют, при желании, сделать Desktop ("рабочий стол") Linux похожим на Desktop Windows 95.

OS/2. Операционная система OS/2 стоит особняком: будучи полно­правной многозадачной операционной системой со своим оригинальным графическим пользовательским и программным интерфейсами, она сохра­няет совместимость с MS-DOS, PC-DOS и Microsoft Windows (начиная с версии WARP 3.0).

Фирма IBM вместе с операционной системой OS/2 выпустила свой ва­риант графического интерфейса пользователя (GUI — Graphics User Interface) — Presentation Manager.

Система OS/2 имеет развитый объектно-ориентированный программ­ный интерфейс. Операционная система OS/2, кроме того, поддерживает свою файловую систему — HPFS (High Performance File System — высоко­производительная файловая система), характеризующуюся хранением имен файлов и каталогов в виде B-дерева. Эта файловая система оптими­зирована для мультизадачной среды и ускоряет одновременную работу программ с файлами, расположенными на дисках большего объема. Ис­пользуя виртуальную память на диске, программа может адресовать до 1Гб памяти.

В ОС OS/2 реализована возможность запуска двух или более программ одновременно, а планировщик задач определяет, какой из этих задач пре­доставить время процессора.

Многозадачная и многопоточная архитектура ОС OS/2 обеспечивает прочную платформу сетевым клиентам. OS/2 поддерживает прикладные программы отдельно от функций сети, таким образом, возникновение про­блемы с программным обеспечением в одной области памяти не ведет к зависанию всей операционной системы и прерыванию работы. Операци­онная система OS/2 поддерживает полный набор протоколов для работы как в локальной сети, так и в глобальной сети Интернет. Это такие прото­колы как: NetBIOS, IPX/SPX, TCP/IP и др.

ОС OS/2 позволяет запускать MS-DOS и Windows программы, посред­ством "блока совместимости" или "блока реального режима". В основном все приложения Windows под OS/2 работают хорошо.

Windows NT. Windows NT самостоятельная операционная система фирмы Microsoft, она предназначена для использования в локальных вы­числительных сетях и на мощных настольных компьютерах, в том числе на серверах и рабочих станциях с архитектурой RISC (не совместимых с IBM). Windows NT унаследовала облик Windows.

Файловая система Windows NT позволяет в рамках одной ОС поддер­живать разные способы организации файлов на внешних устройствах DOS-совместимую FAT, совместимую с OS/2 высокоскоростную HPFS и собственную файловую систему NTFS.

Windows NT является 32-разрядной, многозадачной ОС, кроме того, обеспечивает высокий уровень защиты пользовательской информации, система удовлетворяет требованиям американского стандарта безопасно­сти С2, рекомендованного для банковских и финансовых приложений. ОС может работать в качестве WEB- или FTP-сервера.

Windows NT может работать не только на платформе Intel x86, но и на других. ОС может обеспечить одновременную работу до 16 процессоров.

Windows 2000 Server. Это базовая серверная ОС для бизнес приложе­ний, имеющая универсальные средства, необходимые для рабочих групп и размещения файловых служб, серверов печати и приложений, коммуника­ционных и Web-серверов в масштабах подразделения.

По сравнению с предыдущей версией, обеспечивает большую надеж­ность, быстродействие и легкость управления. Что еще важнее — в Windows 2000 Server имеется большой набор распределенных служб, по­строенных на базе Active Directory — многоцелевого, масштабируемого каталога, созданного с использованием Интернет-технологий и полностью интегрированного с системой. Active Directory значительно упрощает ад­министрирование систем и поиск ресурсов в корпоративной сети.

Многочисленные Web- и Интернет-службы, входящие в состав Windows 2000 Server, позволяют организациям широко использовать Ин­тернет-технологии, создавая сложные Web-приложения и службы распро­странения потоковой информации (аудио, видео и т. п.) и используя Windows 2000 Server в качестве платформы для построения сетей Intranet.

Windows 2000 Server является перспективной целевой и инструмен­тальной платформой для независимых поставщиков программного обеспе­чения (Independent Software Vendor, ISV) и разработчиков заказных бизнес- приложений, поскольку в этом продукте поддерживаются и развиваются самые передовые службы распределенных приложений, такие как DCOM, серверы транзакций и очередей сообщений. Кроме того, для повышения производительности Windows 2000 Server базовый продукт в семействе серверов Microsoft поддерживает многопроцессорную симметричную об­работку (SMP) на двух процессорах и память объемом до 4 Гб.

Windows 2000 Advanced Server. Windows 2000 Advanced Server — бо­лее мощная серверная ОС среднего уровня, имеющий все возможности Windows 2000 Server и дополнительные средства для поддержания высо­кой надежности и масштабируем ости, необходимых для предприятия или крупного подразделения, обеспечивает возможность создания высокона­дежных, масштабируемых кластерных систем и позволяет использовать физическую память до 64 Гб. Эта система поддерживает работу (SMP) до 4 процессоров и является эффективным решением для построения интен­сивно используемых баз данных, обеспечивая высокую производитель­ность, надежность и возможность распределения сетевой нагрузки и за­грузки компонентов системы.

Служба кластеризации в Windows 2000 Advanced Server позволяет объ­единять в кластер два сервера с общим числом процессоров до 64. Необя­зательно, чтобы серверы были одной мощности или одинаковой конфигу­рации.

Windows 2000 Datacenter Server. Windows 2000 Datacenter Server — наиболее мощная и функционально полная серверная операционная систе­ма из всех, когда-либо предлагавшихся компанией Microsoft. Она поддер­живает работу до 32 процессоров (SMP) и до 64 Гб физической памяти. Стандартными возможностями этой системы, как и Windows 2000 Advanced Server, являются службы кластеризации и балансировки нагруз­ки. Кроме того, система Windows 2000 Daiacenter Server оптимизирована для больших хранилищ данных (data warehouse), эконометрического ана­лиза, крупномасштабного научного и инженерного моделирования, опера­тивной обработки транзакций, многосерверных и больших Web-проектов.

Windows XP 64-bit Edition. Корпорация Microsoft разработала свою первую 64-разрядную клиентскую операционную систему Windows XP 64­Bit Edition, стараясь удовлетворить профессиональные потребности поль­зователей специализированных технических рабочих станций. Для про­дуктивной работы подобных станций требуется больший объем памяти и более высокое быстродействие, например, при выполнении вычислений, использующих переменные с плавающей точкой, необходимых в таких об­ластях, как создание спецэффектов для кинофильмов и трехмерной анима­ции, а также разработка технических и научных приложений.

Преимущества, обеспечиваемые 64-разрядной операционной системой, проявляются в таких областях, как автомобиле- и самолетостроение, пре­доставляя инженерам необходимое быстродействие для создания более сложных моделей. Благодаря таким системам инженеры могут использо­вать программные симуляторы для анализа эффектов воздушных потоков, напряжения и нагрева, воздействующих на материалы, из которых изго­тавливается автомобиль или самолет, а затем изучать полученные резуль­таты с целью усовершенствования конструкции.

Кроме того, характеристики 64-разрядной операционной системы га­рантируют значительную экономию времени, необходимого для цифрово­го представления трехмерных моделей, создателям цифровых мультиме­дийных материалов, включая разработчиков трехмерной анимации и игр и компьютерных художников.

Возможности по обработке информации, предоставляемые 64- разрядной операционной системой, обеспечивают высокую скорость сложных вычислений также в финансовых приложениях, необходимых для анализа тенденций рынка, динамики цен и осуществления продаж в режи­ме реального времени.

Операционная система Windows XP 64-Bit Edition будет устанавли­ваться на компьютеры с процессорами Intel ItaniumTM в качестве плат­формы для пользователей рабочих станций, практически исчерпавших возможности памяти 32-разрядных систем. Основное различие между 32- разрядной и 64-разрядной операционными системами состоит в особенно­стях обработки данных: на компьютерах с Windows XP поддерживается использование значительно большего объема системной памяти. В Windows XP 64-Bit Edition обеспечена поддержка до 16 гигабайт ОЗУ и до 8 терабайт виртуальной памяти. Поддержка физической памяти будет рас­ти по мере расширения возможностей оборудования. Доступ к данным, хранящимся в памяти, осуществляется в тысячи раз быстрее, чем к инфор­мации, хранящейся на жестком диске, что обеспечивает огромные пре­имущества по быстродействию для приложений, разработанных с расче­том на больший объем системной памяти. Кроме того, одной из целей раз­работки операционной системы Windows XP 64-Bit Edition было использо­вание преимуществ процессора Itanium в области вычислений, содержа­щих переменные с плавающей точкой.

Благодаря операционной системе Windows XP 64-Bit Edition один и тот же компьютер может быть испольован для разработки как технических, так и бизнес-приложений. Таким образом, пользователям технических ра­бочих станций не придется поддерживать отдельную рабочую станцию для высококлассных бизнес-приложений. Большинство 32-разрядных прило­жений, совместимых с Windows, будут выполняться в подсистеме опера­ционной системы Windows XP 64-Bit Edition без каких-либо изменений. Например, конструкторы смогут создавать модели и предоставлять их в общий доступ для использования другими сотрудниками компании, копи­руя их в документ Word для финансового отдела или добавляя на слайды PowerPoint для группы маркетинга.

Системы, работающие под управлением Windows XP 64-Bit Edition, можно интегрировать в существующие сети Windows и управлять ими па­раллельно с 32-разрядными системами с помощью тех же средств админи­стрирования. Это упрощает задачу сотрудников отдела информационных технологий и значительно снижает затраты на поддержку и администриро­вание систем

2.2.3. Краткий обзор прикладного программного обеспечения

К прикладному программному обеспечению относится программное обеспечение общего назначения и программное обеспечение функцио­нального назначения.

Пакеты программ общего назначения. Редакторы. Редактором на­зывается пакет программ, предназначенный для создания и изменения тек­стов, документов, графических данных и иллюстраций. Они предназначе­ны, в основном, для автоматизации документооборота в фирме.

Редакторы по своим функциональным возможностям можно подразде­лить на текстовые, графические и издательские системы.

Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой инфор­мации и выполняют, в основном, следующие функции:

• запись текста в файл;

• вставку, удаление, замену символов, строк, фрагментов текста;

• проверку орфографии;

• оформление текста различными шрифтами;

• выравнивание текста;

• подготовку оглавлений, разбиение текста на страницы;

• поиск и замену слов и выражений;

• включение в текст несложных иллюстраций;

• печать текста.

Наибольшее распространение получили текстовые редакторы Microsoft Word, Word Perfect (в настоящее время принадлежит фирме Corel), и др.

Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы. Допус­кается управление размером фигур и шрифтов, перемещение фигур и букв, формирование любых изображений. Из наиболее известных графических редакторов можно назвать PC Paintbrush, Boieng Graf, Fanvision и другие (в частности, пакеты Corel DRAW, Adobe Photoshop и Adobe Illustrator).

Издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов, обладают развитыми возможностями по форма­тированию полос с графическими материалами и последующим выводом на печать. Эти системы ориентированы на использование в издательском деле и называются системами верстки. Из таких систем можно назвать продукты PageMaker фирмы Adobe и Ventura Publisher корпорации Corel.

Электронные таблицы. Электронной таблицей называется ППП, предназначенный для обработки таблиц. Данные в таблице хранятся в ячейках, находящихся на пересечении столбцов и строк. В ячейках могут храниться числа, символьные данные и формулы. Формулы задают зави­симость значения одних ячеек от содержимого других ячеек. Изменение содержимого ячейки приводит к изменению значений в зависящих от нее ячейках.

К наиболее популярным ППП этого класса относятся такие продукты, как Microsoft Excel, Lotus 1-2-3, Quattro Pro и др.

Системы управления базами данных. Для создания внутримашинного информационного обеспечения используются специальные ППП — систе­мы управления базами данных.

База данных — это совокупность специальным образом организован­ных наборов данных, хранящихся на диске.

Управление базой данных включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, то есть добавление, удаление, извлечение, обновление и т. д. Развитые системы управления базами данных (СУБД) обеспечивают независимость прикладных программ, работающих с ними, от конкретной организации информации в базах данных. В зависимости от способа организации данных различают: сетевые, иерархические, распре­деленные, реляционные СУБД.

Из имеющихся СУБД наибольшее распространение получили Microsoft Access, Microsoft. FoxPro, а также СУБД компаний Oracle, Informix, Ingres, Sybase, Progress и др.

Интегрированные пакеты. Интегрированными пакетами называются ППП, объединяющие в себе функционально различные программные ком­поненты ППП общего назначения.

Современные интегрированные ППП могут включать в себя:

• текстовый редактор;

• электронную таблицу;

• графический редактор;

• СУБД;

• коммуникационный модуль.

В качестве дополнительных модулей в интегрированный пакет могут включаться такие компоненты, как система экспорта-импорта файлов, калькулятор, календарь, системы программирования.

Информационная связь между компонентами обеспечивается путем унификации форматов представления различных данных. Интеграция раз­личных компонентов в единую систему предоставляет пользователю неос­поримые преимущества в интерфейсе, но неизбежно проигрывает в части повышенных требовании к оперативной памяти.

Из имеющихся пакетов можно выделить следующие: Framework, Startnave, Microsoft Office, Star Office.

CASE-технологии. CASE-технологии применяются при создании сложных информационных систем, обычно требующих коллективной pea- лизации проекта, в котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики и программисты.

Метод-ориентированные ППП. Метод-ориентированные ППП отли­чаются тем, что в их алгоритмической основе реализован какой-либо эко­номико-математический метод решения задачи.

К ним относятся ППП:

• математического программирования (линейного, динамического, статистического и т. д.);

• сетевого планирования и управления;

• теории массового обслуживания;

• математической статистики.

Пакеты программ функционального назначения. Это наиболее ши­рокий класс пакетов прикладных программ (ППП). Практически нет ни одной предметной области, для которой не существует хотя бы одного ППП.

ППП функционального назначения называются программные продук­ты, предназначенные для решения задач в конкретной функциональной области.

Из всего многообразия ППП выделим группы, предназначенные для комплексной автоматизации функций управления в промышленной и не­промышленной сферах и ППП предметных областей.

В разделе 4. пакеты программ функционального назначения будут рас­смотрены подробнее.

Тенденции развития прикладного ПО.

Основными тенденциями развития прикладного ПО являются:

• интеграция с Web;

• поддержка технологии «клиент-сервер»;

• развитие систем управления знаниями.

6.Модель данных.

Модель данных -интегрированный набор понятий для описания и обработки данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации. Модель является представлением "реального мира" объектов и событий, а также существующих между ними связей. Модель данных можно рассматривать как сочетание трех указанных ниже компонентов:Структурная часть, т.е. набор правил, по которым может быть построена база данных;Управляющая часть, определяющая типы допустимых операций с данными (сюда относятся операции обновления и извлечения данных, а также опе рации изменения структуры базы данных);Набор (необязательный) ограничений поддержки целостности данных, гарантирующих корректность используемых данных. Модели данных подразделяются на три категории: объектные (object-based) модели данных, модели данных на основе записей (record-based), физические модели данных. При создании объектных моделей данных используются следующие понятия: Сущность — это отдельный элемент деятельности организации (сотрудник или клиент, место или вещь, понятие или событие), который должен быть представлен в базе данных. Атрибут — это свойство, которое описывает некоторый аспект объекта и значение которого следует зафиксировать. Связь — это ассоциативное отношение между сущностями. наиболее общие типы объектных моделей данных. Модель типа "сущность-связь", или ER-модель (Entity-Relationship model). В настоящее время ER-модель стала одним из основных методов концептуального проектирования баз данных:Семантическая модель.Функциональная модель. Объектно-ориентированная модель. Объектно-ориентированная модель расширяет определение сущности с целью включения в него не только атрибутов, которые описывают состояние объекта, но и действий, которые с ним связаны, т.е. его поведение.. Модели на основе записей база данных состоит из нескольких записей фиксированного формата, которые могут иметь разные типы. Каждый тип записи определяет фиксированное количество полей, каждое из которых имеет фиксированную длину. Существуют три основных типа логических моделей данных на основе записей: реляционная модель данных (relational data model), сетевая модель данных (network data model), иерархическая модель данных (hierarchical data model). Физические модели данных описывают то, как данные хранятся в компьютере, представляя информацию о структуре записей, их упорядоченности и существующих путях доступа. Физических моделей данных не так много, как логических, а самыми популярными среди них являются обобщающая модель (unifying model) и модель памяти кадров (frame memory).

СУБД.

Система управления базами данных (СУБД) - комплекс программ, которые обеспечивают взаимодействие пользователя с базой данных. Посредством СУБД обеспечивается решение таких основных заданий:Создание базы данных;Занесение, корректировка и изъятие данных; Упорядочение данных;Выбор совокупности данных, что отвечают заданным критериям;Оформление выходных данных и т.д.Совокупность СУБД и базы данных - это банк данных. БАНК ДАННЫХ — организованная, определенным образом упорядоченная совокупность данных, свод экономической информации, приспособленной для коллективного использования многими потребителями. Использование СУБД обеспечивает лучшее управление данными, более совершенную организацию файлов и более простое обращение к ним по сравнению с обычными способами хранения информации. Функции СУБД (назначение и возможности):Хранение, извлечение и обновление данных. СУБД должна предоставлять пользователям возможность сохранять, извлекать и обновлять данные в базе данных. Это самая фундаментальная функция СУБД. 2. Каталог, доступный конечным пользователям. СУБД должна иметь доступный конечным пользователям каталог, в котором хранится описание элементов данных. 3. Поддержка транзакций. СУБД должна иметь механизм, который гарантирует выполнение либо всех операций обновления данной транзакции, либо ни одной из них. Транзакция представляет собой набор действий, выполняемых отдельным пользователем или прикладной программой с целью доступа или изменения содержимого базы данных (например, удаление сведений о сотруднике из база данных и передача ответственности за всю курируемую им работу другому сотруднику).

4Сервисы управления параллельностью. СУБД должны иметь механизм, который гарантирует корректное обновление базы данных при параллельном выполнении операций обновления многими пользователями. Одна из основных целей создания и использования СУБД заключается в том, чтобы множество пользователей могло осуществлять доступ к совместно обрабатываемым данным. 5. Сервисы восстановления. СУБД должна предоставлять средства восстановления базы данных на случай какого-либо ее повреждения или разрушения. Сбой может произойти в результате выхода из строя системы или запоминающего устройства. 6. Сервисы контроля доступа к данным. СУБД должна иметь механизм, гарантирующий возможность только санкционированного доступа к базе данных. Иногда требуется скрыть некоторые хранимые в базе данных сведения от других пользователей. 7. Поддержка обмена данными. СУБД должна обладать способностью к интеграции с коммуникационным программным обеспечением. Большинство пользователей осуществляют доступ к базе данных с помощью терминалов. 8. Службы поддержки целостности данных. СУБД должна обладать инструментами контроля за тем, чтобы данные и их изменения соответствовали заданным правилам. 10. Вспомогательные службы. СУБД должна предоставлять некоторый набор различных вспомогательных служб. Вспомогательные утилиты обычно предназначены для оказания помощи администратор. Наиболее известные модели данных: иерархическая. Под иерархической моделью данных понимается модель, объединяющая записи, хранимые в общей древовидной структуре с одним корневым типом записи, который имеет несколько подчиненных типов записи или не имеет совсем; сетевая. Эта модель позволяет отображать разнообразные взаимосвязи эле­ментов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую мо­дель данных; реляционная модель. В реляционных базах данных вся информация представляется в виде двумерных таблиц. Реляционная модель опирается на систему понятий реляционной алгебры, важнейшими из которых являются “таблица”, “отношение”, “строка”, “первичный ключ”. Все операции над реляционной базой данных сводятся к манипуляциям с таблицами. Таблица состоит из строк и столбцов и имеет имя, уникальное внутри базы данных. Таблица отражает тип объекта реального мира (сущность), а каждая ее строки (кортеж) – конкретный объект.

Тенденции и перспективы развития технологий управления

Ресурсами данных

Перспективы развития архитектур СУБД связаны с развитием концеп­ции обработки нетрадиционных данных и их интеграции, обмена данными из разных СУБД, многопользовательской технологии в локальных сетях.

Одной из важнейших тенденции развития СУБД является разработка «универсальных» СУБД, способных интегрировать в базе традиционные и нетрадиционные данные — тексты, рисунки, звук и видео, страницы HTML и др. Это особенно актуально для Web. Имеются два подхода к по­строению таких СУБД: объектно-реляццонный — совершенствование су­ществующих реляционных СУБД и объектный.

Следует отметить, что современные реляционные СУБД уже способны интегрировать данные, однако нетрадиционные данные недоступны для внутренней обработки. «Универсальные» СУБД должны выполнять такую обработку. В таких системах не нужны разнородные программы, которыми сложно управлять. По пути создания объектно-реляционных СУБД пошли такие фирмы, как IBM, Informix и Oracle. В IBM разработана объектно- реляционная СУБД DB2 для ОС AIX и OS/2. На начальном этапе фирма Oracle выпустила реляционный продукт Oracle Universal Server, интегри­рующий СУБД Oracle (версий 7.3 и выше) и специализированные серверы (Web, пространственных данных, текстов, видеосообщений), поддержи­вающие данные в разных хранилищах. В объектно-реляционной Oracle 9 должны быть интегрированы реляционные и нетрадиционные типы дан­ных. Informix создала объектно-реляционную СУБД Universal Server.

Корпорация Microsoft сделала ставку на объектно-ориентированный интерфейс OLE DB, который обеспечивает доступ к данным Microsoft SQL Server (реляционная СУБД).

Фирма Sybase ориентирована на использование специализированных серверов, а интеграцию данных намеревается проводить другими средст­вами, то есть идет по пути создания объектно-реляционной СУБД (Adap­tive- Server).

СУБД с параллельной обработкой данных. Информационные хра­нилища на базе СУБД с параллельной обработкой рассчитаны на много­процессорные системы. Такие СУБД разделяются по типу архитектуры — без разделения ресурсов и с совместным использованием дискового про­странства. В первом случае за каждым из процессоров закреплены выде­ленные области памяти и диски, что дает хорошую скорость обработки. Во втором случае все процессоры делят между собой как оперативную па­мять, так и место на диске.

Примерами СУБД без разделения ресурсов являются: DB2 (IBM), In­formix Online Dynamic (Informix), Navigation Server (Sybase). СУБД с со­вместным использованием памяти является AdabasD версия 6.1 (Software AG). В СУБД Oracle 7.2 обеспечивается лучшая переносимость на различ­ные платформы.

Следует заметить, что выбор СУБД целесообразно осуществлять не только по типу архитектуры и качеству внешнего интерфейса, но прежде всего исходя из функциональных возможностей. Важными критериями выбора являются способность обработки сложных запросов (и скорость обработки), возможность переноса между платформами. Хорошей скоро­стью обработки сложных запросов отличается СУБД DB2 (IBM), а также DSA (Informix).

К современным тенденциям в области хранения и доступа к данным, извлечения знаний относятся технологии Data Warehousing, OnLine Analytical Processing (OLAP), Data Mining

9 вопр Для того чтобы обеспечить возможность анализа накопленных данных, организации стали создавать хранилища данны Data Warehouse, которые представляют собой интегрированые коллекции данных, которые собраны из различных систем оперативного доступа к данным.

Термин означает поддержку, управление и использование хранилища данных, речь идет о процессе. Цель этого процесса - непрерывная поставка необходимой информации нужным сотрудникам организации.Этот процесс подразумевает постоянное развитие, совершенствование, решение все новых задач и практически некогда не кончается, поэтому его нельзя уместить в более или менее четкие временные рамки.

Оснавная цель создания заключается в том, чтобы сделать все значимые для управления бизнесом данные доступными в стандартизированной форме, пригодными для анализаи получения необходимыхотчетов.

Основные компоненты это:

1. оперативные источники данных.

2. средства проектирования и разработки.

3 средства переноса и трансформации данных.

4. СУБД.

5.средства доступа и анализа данных.

6.средства администрирования.

Сферы применения:

-сегментация рынка.

-планирование продаж, прогнозирование и управление.

- проектирование и разработка новых видов продукции.

-интеграция цепочки поставок.

10.Технология анализа OLAP. Технология анализа “Data Mining”.“

Data Mining”- («Добыча», «Раскопка данных»)- это процесс, цель которого – обнаружить новые значимые корреляции, образцы и тенденции в результате просеивания большого объема хранимых данных с использованием методик распознавания образцов плюс [применение] статистических и математических методов.;- это исследование и обнаружение «машинными» методами (алгоритмами, средствами искусственного интеллекта) в сырых данных скрытых знаний, которые ранее не были известны. Нетривиальны, практически полезны, доступны для интерпретации человеком. Используемые технологии и алгоритмы:Регрессионный, дисперсионный и корреляционный анализ – реализован в большинстве современных статистических пакетов, в частности, в продуктах компаний SAS Institute, StatSoft и др;Методы анализа, базирующиеся на эмпирических моделях – для анализа в конкретной предметной области и применяются в недорогих средствах финансового анализа.;Обнаружение аномалий/отклонений – определение серьезных отклонений от нормального поведения.;Кластерные модели - применяются для объединения сходных событий в группы на основании сходных значений нескольких полей в наборе данных. Применяются различные алгоритмы группировки, например, метод «ближайшего соседа».;Деревья решений – иерархическая структура, базирующаяся на наборе вопросов, подразумевающих ответ «да» или «нет». Не способны находить «лучшие» правила в данных (наиболее полные и точные).;Алгоритмы ограниченного перебора – вычисляющие частоты комбинаций простых логических событий в подгруппах данных;Нейросетевые алгоритмы – идея которых основана на аналогии с функционированием нервной ткани и заключается в том, что исходные параметры рассматриаются как сигналы, преобразующиеся в соответствии с имеющимися связями между «нейронами», а в качестве ответа, являющегося результатом анализа, рассматривается отклик всей сети на исходные данные;Эволюционное программирование – поиск и генерация алгоритма, выражающего взаимозависимость данных, на основании изначально заданного алгоритма, модифицирующегося в процессе поиска.; Системы рассуждений на основе аналогичных случаев –не создают каких-либо моделей или правил, обобщающих предыдущий опыт, произвол при выборе меры близости.;Генетические алгоритмы – критерий отбора хромосом и используемые процедуры являются эвристическими и далеко не гарантируют «лучшего» решения.OLAPТехнология комплексного многомерного анализа данных получила название OLAP (On-Line Analytical Processing). OLAP - это ключевой компонент организации хранилищ данных.-многомерное концептуальное представление данных, включая полную поддержку для иерархий и множественных иерархий (ключевое требование OLAP); предоставление пользователю результатов анализа за приемлемое время (обычно не более 5 с), ценой менее детального анализа; возможность осуществления любого логического и статистического анализа, характерного для данного приложения, и его сохранения в доступном для конечного пользователя виде;многопользовательский доступ к данным с поддержкой соответствующих механизмов блокировок и средств авторизованного доступа;возможность обращаться к любой нужной информации независимо от ее объема. OLAP-система состоит из множества компонентов. На самом высоком уровне представления система включает в себя источник данных, многомерную базу данных (МБД), предоставляющая возможность реализации механизма составления отчетов на основе технологии OLAP, OLAP-сервер и клиента. Система построена по принципу клиент-сервер и обеспечивает удаленный и многопользовательский доступ к серверу МБД. Рассмотрим составные части OLAP-системы.Источники. Источником в OLAP-системах является сервер, поставляющий данные для анализа. Хранилище данных. Исходные данные собираются и помещаются в хранилище, спроектированное в соответствии с принципами построения хранилищ данных. Многомерная база данных. Хранилище данных служит поставщиком информации для многомерной базы данных, которая является набором объектов. Основными классами этих объектов являются измерения и показатели. К измерениям относятся множества значений (параметров), по которым происходит индексация данных, например, время, регионы, тип учреждения. Сервер. Прикладной частью OLAP-системы является OLAP-сервер. Эта составляющая выполняет всю работу (в зависимости от модели системы), и хранит в себе всю информацию, к которой обеспечивается активный доступ. Клиентское приложение. Данные, структурированные соответствующим образом и хранимые в МБД доступны для анализа с помощью клиентского приложения. Пользователь получает возможность удаленного доступа к данным.

11. Классификаторы, коды и технологии их применения.

Группировка информации осуществляется на основе систем классификации и кодирования, позволяющих представить технико-экономическую информацию в форме, удобной для ввода и обработки данных с помощью вычислительной техники. Систематизация экономической информации вызывает необходимость применения самых разнообразных классификаторов:
>Общегосударственных, разрабатываемых в централизованном порядке и являющихся едиными для всей страны. Отраслевых, единых для какой-то отрасли деятельности. Локальных, которые составляются на номенклатуры, характерные для данного предприятия, организации, банка (коды табельных номеров, подразделений, клиентов н др.). Код — пятизначный, построен по комбинированной системе и включает пять группировочных признаков: отрасль, подотрасль, вид, группа, подгруппа. Код — условное обозначение объекта знаком или группой знаков по определенным правилам, установленным системой кодирования. Коды могут быть цифровыми, буквенными, буквенно-цифровыми и состоять из одного или нескольких знаков. При машинной обработке предпочтение отдается информации, закодированной в цифровой форме, как наиболее удобной для автоматической группировки.