Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вопросы к экзамену по дисциплине ИТ в управлении
1. Основные понятия, термины и определения дисциплины "Информационные технологии в управлении". (Информатизация общества; понятие информации, данных и знаний; понятия системы и её свойства; понятие информационная технология; понятие черного ящика).
2. Краткая характеристика иерархической системы. Управляющая система. Прямая и обратная связь управления. Информационные системы и технологии.
3. Классификация информационных технологий.
4. Классификация информационных систем.
5. Структура автоматизированных информационных технологий и систем управления.
6. Этапы развития информационных систем управления в России (поколения ЭВМ).
7. Информационная пирамида. Основные направления развития автоматизации управления.
8. Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП).
9. Системы автоматизации проектирования (САПР).
10. Автоматизированная система управления производством (АСУП).
11. Автоматизированная поддержка бизнеса.
12. Информационные технологии в государственном управлении.
13. Информационные технологии в муниципальном управлении.
14. Организация информационных технологий обеспечения управленческой деятельности.
15. Средства информационных технологий обеспечения управленческой деятельности.
16. Понятие электронного офиса.
17. Компьютерные технологии подготовки текстовых документов.
18. Обработка экономической информации на основе табличных процессоров.
19. Основные понятия и классификация систем управления базами данных.
20. Модели организации данных.
21. Реляционные базы данных.
22. Проектирование реляционных баз данных.
23. Использование систем управления базами данных.
24. Распределенные базы данных.
25. Технологии распределенной обработки информации.
26. Виды документальных информационных систем.
27. Классификационные информационно-поисковые языки.
28. Дескрипторные информационно-поисковые языки.
29. Системы индексирования.
30. Полнотекстовые информационно-поисковые системы.
31. Системы телеобработки данных.
32. Понятие компьютерной сети.
33. Виды компьютерных сетей.
34. Топологии компьютерных сетей.
35. Модель взаимодействия открытых систем.
36. Техническое обеспечение компьютерных сетей.
37. Локальные вычислительные сети.
38. Коммуникационные сети.
39. Корпоративные компьютерные сети.
40. Глобальная компьютерная сеть Интернет.
41. Понятие и классификация моделей электронной коммерции.
42. Платежные системы электронной коммерции.
43. Системы управления электронными документами и автоматизации деловых процессов.
44. Технологии искусственного интеллекта.
45. Основные этапы и методы создания и организации компьютерных информационных систем управления.
46. Безопасность информационной системы.
47. Криптографическое закрытие информации.
48. Защита информации от компьютерных вирусов.
49. Экономическая эффективность территориальных информационных систем управления.
50. Показатели эффективности.
1
Информатизация общества - это процесс, в котором социальные, технологические, экономические, политические и культурные механизмы не просто связаны, а буквально сплавлены, слиты воедино. Они представляют собой процесс прогрессивно нарастающего использования информационных технологий для производства, переработки, хранения и распространения информации и особенно знаний.
Данные - это совокупность сведений, зафиксированных на определенном носителе в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и обработки. Преобразование и обработка данных позволяет получить информацию.
Информация - это результат преобразования и анализа данных. Отличие информации от данных состоит в том, что данные - это фиксированные сведения о событиях и явлениях, которые хранятся на определенных носителях, а информация появляется в результате обработки данных при решении конкретных задач. Например, в базах данных хранятся различные данные, а по определенному запросу система управления базой данных выдает требуемую информацию.
Знания – это зафиксированная и проверенная практикой обработанная информация, которая использовалась и может многократно использоваться для принятия решений.
Понятие системы и ее свойства
Понятие «система» широко используется в науке, технике и повседневной жизни, когда говорят о некоторой упорядоченной совокупности любого содержания. Система является фундаментальным понятием как системотехники, так и базовых теоретических дисциплин (теории систем, исследования операций, системного анализа и кибернетики). Система — это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлении, сведений, а также знании о природе, обществе и т. п. Каждый объект, чтобы его можно было считать системой, должен обладать четырьмя основными свойства ми или признаками (целостностью и делимостью, наличием устойчивых связей, организацией и эмерджентностью).
Информационная технология — это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, хранение, обработку, вывод и распространение информации для снижения трудоемкости процессов использования информационных ресурсов, повышения их надежности и оперативности.
Понятие «черного ящика»
Одним из главных средств преодоления организованной сложности системы — это декомпозиция, т. е. деление системы на части (так называемые «черные ящики») и организация этих частей в иерархическую систему. Расчленение системы на соподчиненные части производится так, чтобы каждая часть содержала объекты, наиболее тесно связанные друге другом. Следовательно, расчленение системы производится по слабым связям.
Декомпозиция является условным приемом, позволяющим в конечном итоге оценить степень сложности объекта и привести его к некоторым конечным элементам, анализ которых может быть выполнен известными методами. Будем считать, что элемент — это часть системы, дальнейшее разделение которого приводит к нарушению функциональных связей элемента и получению свойств выделенной совокупности, не адекватных свойствам элемента как целого.
Выгода в использовании «черных ящиков» заключается в том, что пользователю необходимо знать лишь вход и выход «черного ящика» и его назначение, т. е. выполняемую функцию, не вдаваясь в принципы работы и используемые алгоритмы. В обыденной жизни мы достаточно часто сталкиваемся с «черными ящиками» и охотно пользуемся ими. Например, мы используем принтер для подготовки документов, не зная, каким образом он производит перекодирование и печать информации. Мы можем заменить принтер на другой при поломке или на более современный, не будучи специалистами по техническому обеспечению. Идея организации «черных ящиков» в иерархические структуры взята человеком у природы. Все сложные системы Вселенной организованы в иерархии. И сама Вселенная включает галактики, звездные системы, планеты и т. д.
2
Иерархическая система
Если множество элементов объединено в систему по определенному признаку, то всегда можно ввести некоторые дополнительные признаки для разделения этого множества на подмножества, выделяя тем самым из системы ее составные части — подсистемы. Возможность многократного деления системы на подсистемы приводит к тому, что любая система содержит ряд подсистем, полученных выделением из исходной системы. В свою очередь, эти подсистемы состоят из более мелких подсистем и т. д.
Подсистемы, полученные выделением из одной исходной системы, относят к подсистемам одного уровня или ранга. При дальнейшем делении получаем подсистемы более низкого уровня. Такое деление называют иерархией (деление должностей на высшие и низшие, порядок подчинения низших по должности лиц высшим и т. п.). Одну и ту же систему можно делить на подсистемы по-разному — это зависит от выбранных правил объединения элементов в подсистемы. Наилучшим, очевидно, будет набор правил, который обеспечивает системе в целом наиболее эффективное достижение цели.
При делении системы на подсистемы следует помнить о правилах такого разбиения:
• каждая подсистема должна реализовывать единственную функцию системы;
• выделенная в подсистему функция должна быть легко понимаема независимо от сложности ее реализации;
• связь между подсистемами должна вводиться только при наличии связи между соответствующими функциями системы;
• связи между подсистемами должны быть простыми (насколько это возможно).
Число уровней, число подсистем каждого уровня может быть различным. Однако всегда необходимо соблюдать одно важное правило: подсистемы, непосредственно входящие в одну систему более высокого уровня, действуя совместно, должны выполнять все функции той системы, в которую они входят.
Управление любой организацией, производящей товары или оказывающей услуги, строится по иерархическому принципу. Деятельность по созданию товаров и услуг имеет место во всех организациях. Производство - это создание товаров и оказание услуг путем преобразования входа системы (необходимых ресурсов всех видов) в ее выход (готовые товары и услуги). На производственных фирмах деятельность по созданию товаров обычно очевидна. Ее результатом являются конкретные товары (например, станки или самолеты). В других организациях, которые не создают физические товары, производственные функции могут быть менее очевидны, скрыты от публики и каждого из покупателей. Например, это деятельность, которая осуществляется в банке, офисе аэролинии или колледже. Деятельность таких компаний называют ceрвисом. Управляющие производственной деятельностью принимают решения, которые необходимы для преобразования ресурсов в товары и услуги.
В иерархической системе управления любая подсистема некоторого уровня подчинена подсистеме более высокого уровня, в состав которой она входит и управляется ею. Для систем управления деление системы возможно до тех пор, пока полученная при очередном делении подсистема не перестает выполнять функции управления. С этой точки зрения системой управления низшего иерархического уровня являются такие подсистемы, которые осуществляют непосредственное управление конкретными орудиями труда, механизмами, устройствами или технологическими процессами. Система управления любого другого уровня, кроме низшего, всегда осуществляет управление технологическими процессами не непосредственно, а через подсистемы промежуточных, более низких уровней.
Важным принципом построения системы управления предприятием является рассмотрение предприятия как системы с многоуровневой (иерархической) структурой (рис. 1.2). От звеньев, расположенных на более высоком уровне, идет поток управляющих воздействий, а информация о текущем состоянии объекта управления более низкого уровня поступает звеньям более высокого уровня. Рассматривая своеобразное «дерево» управления, можно отметить, что преимущество иерархической структуры управления состоит в том, что решение задач управления возможно на базе локальных решений, принимаемых на соответствующих уровнях иерархии управления.
Нижний уровень управления является источником информации для принятия управленческих решений на более высоком уровне. Если рассматривать поток информации от уровня к уровню, то количество информации, выраженное в числе символов, уменьшается с повышением уровня, но при этом увеличивается ее смысловое (семантическое) содержание.
На современном уровне развития общества научно-технический прогресс в области материального производства и систем управления обеспечивает возможность концентрации и централизации значительных финансовых, материальных и других ресурсов. Эти возможности реализуются в индустриально развитых странах в виде создания межнациональных объединений (например, Европейский союз, объединяющий ряд европейских стран; дочерние фирмы, филиалы и предприятия крупных концернов во многих странах мира и т. д.). Преимуществом централизации является возможность направлять на реализацию решений крупные ресурсы, что позволяет решать сложные проблемы, требующие больших капиталовложений. В централизованной системе сравнительно легко обеспечить скоординированную, согласованную деятельность подсистем, направленную на достижение единых целей. Потери в отдельных частях системы компенсируются результатами работы других ее частей. Многоуровневая централизованная система обладает большой живучестью за счет оперативного перераспределения функций и ресурсов. Не случайно в армиях всех времен и народов строго соблюдается принцип централизации.
Вместе с тем централизация в системах большой размерности имеет свои недостатки. Многоуровневость и связанная с этим многократная передача информации с уровня на уровень вызывает задержки, снижающие оперативность оценки обстановки и реализации управленческих решений, приводит к искажениям как в процессе передачи информации, так и при ее обработке на промежуточных -уровнях. В ряде случаев стремление подсистем к самостоятельности входит в противоречие с принципом централизации. В многоуровневых централизованных организационно-административных системах управления, как правило, присутствуют элементы децентрализации. При рациональном сочетании элементов централизации и децентрализации информационные потоки в системе должны быть организованы таким образом, чтобы информация использовалась в основном на том уровне, где она возникает, т. е. надо стремиться к минимальной передаче данных между уровнями системы. В децентрализованных одноуровневых системах всегда выше уровень оперативности как при сборе информации о состоянии управляемой 18
системы, оценке ситуации, так и при реализации принятых решений. Благодаря оперативному контролю за реакцией на управляющие воздействия снижаются отклонения от выбранной траектории движения к цели.
Степень централизации системы, которая определяется на основе установления соотношения взвешенных объемов задач, решаемых на смежных уровнях, служит в известном смысле мерой разделения полномочий между уровнями. Смещение основной массы решений в сторону вышестоящего уровня, т. е. повышение степени централизации, отождествляют обычно с повышением управляемости подсистем. Оно требует, как правило, улучшения переработки информации на верхних уровнях иерархии управления. Повышение степени децентрализации соответствует увеличению самостоятельности подсистем и уменьшению объема информации, перерабатываемой верхними уровнями.
Обычно высшие менеджеры многоуровневых систем разрабатывают стратегические решения, например, сколько моделей автомобилей должен производить каждый из заводов компании. Они не должны решать вопроса о типоразмерах и количестве каждой выпускаемой модели на каждом из заводов. Это относится к уровню тактических решений, которые принимаются заводскими менеджерами среднего звена управления. Заводской менеджер должен решить вопрос, сколько произвести и продать, сколько сохранить на складе готовой продукции (сезонный спрос) и сколько рабочих нанять или уволить. Операционное принятие решений осуществляется на производственном уровне начальниками цехов, которые определяют детальное планирование и производство. Этот иерархический подход, который должен включать и обратную связь, может и не обеспечить оптимальное решение, но он позволяет лучше и более своевременно управлять производственным процессом.
Управляющие системы
Любой процесс в природе (физический, химический, социальный, мыслительный и т. п.) развивается и протекает по некоторым присущим ему закономерностям. Однако в силу всеобщей связи между явлениями в природе на него воздействуют другие процессы и он сам воздействует на эти процессы. В результате таких воздействий происходят различные отклонения от первоначального развития процесса, т, е. он протекает по более сложным закономерностям. Внешние воздействия на процесс можно разделить на случайные и управляющие. Случайные воздействия не преднамеренны. Управляющие воздействия специально предназначены для изменения хода того процесса, на который они направлены.
Совокупность управляющих воздействий, направленных на то, чтобы действительный ход процесса соответствовал желаемому, называют управление*. Таким образом, управление предполагает, что существует некоторый орган, систематически или по мере необходимости вырабатывающий управляющие воздействия. Такой управляющий орган принято называть системой управления. Управление обычно осуществляется через исполнительные органы, которые и изменяют действительный ход процесса. Управление должно быть целенаправленным. Управляющие воздействия должны быть скоординированы между собой, а не носить случайного характера, при котором не исключена возможность воздействий, прямо противоположных друг другу
Управление предполагает наличие управляемого объекта или группы объектов (живой организм или его часть, отдельный механизм или технологическая установка, предприятие или отрасль народного хозяйства и т. д.). Кроме управляемого объекта должен существовать некоторый управляющий орган, вырабатывающий управляющие воздействия, направленные на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с имеющейся программой или целью управления. Процесс управления - это целенаправленное воздействие управляющей системы на управляемую, ориентированное на достижение определенной цели и использующее главным образом информационный поток. Оптимальное управление заключатся в выборе наилучших управляющих воздействий из множества возможных с учетом ограничений и на основе информации о состоянии управляемого объекта и внешней среды.
В системах административного или организационного управления управляющее воздействие заключается и принятии решений в процессах планирования и оперативного управления, реализуемых на более низших уровнях управления, а также контроле за реализацией принятых решений. Людей, выполняющих эти функции, называют администраторами или руководителями. (За рубежом применяют термины manager- руководитель управляющий и management административное управление и отличие от control - управление в производственных системах.)
В производственных системах человек с помощью технических средств, которыми он манипулирует, непосредственно управляет технологическим или производственным процессом. Человека, осуществляющего такое управление, называют оператором, а систему, составным элементом которой является оператор, называют аргатический (эргатив - действующее лицо, деятель).
Администратор получает и передает информацию в виде различных документов, в ходе переговоров с другими людьми, через системы ЭВМ и т. д. Оператор, как правило, получает сведения о состоянии управляемой системы в форме, представленном различными техническими средствами отображения информации - цифровыми и графическими табло, пультами со стрелочными, цифровыми и индикаторными приборами, средствами туковой сигнализации. Принятые решения оператор реализует, воздействуя на производственный процесс, используя технические средства управления. Процесс принятия решений оператором гораздо легче формализуем, чем для администратора. Наборы возможных ситуации и применяемых решений для оператора обычно четко очерчены; во всяком случае, они значительно уже, чем у администратора.
При синтезе эргатических систем в единую систему управлении используют сочетания аналитических и неформальных методов. Аналитическими методами определяют функциональную структуру синтезируемой системы, постановку задач и методы их решения. Неформальные методы используют при распределении функции между человеком и техническими средствами, определении роли и функциональных обязанностей человека. Задачи эти взаимосвязаны, полому их решают параллельно или путем последовательных приближении.
В деятельности крупных фирм (и особенности транснациональных корпорации, представляющих собой комплексы большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих предприятии, расположенных и разных странах) передача информации является непременным и первостепенным фактором нормального функционировании фирмы. При этом особое значение приобретает обеспечение оперативности и достоверности сведении. Для многих компаний внутрифирменная система информации решает задачи организации технологического процесса и носит производственный характер. Это касается, прежде всего, процессов обеспечения предприятий продукцией, поступающей по кооперации со специализированных предприятий по внутрифирменным каналам. Здесь информация играет важную роль в предоставлении сведений для принятия управленческих решении и является одним из факторов, обеспечивающих снижение издержек производства и повышение его эффективности. Особое значение имеет прогнозирование рыночных процессов.
Потребность в управлении возникает в том случае, когда необходима координация действий членов некоторого коллектива, объединенных для достижения общих целей: обеспечение устойчивости функционирования или выживания объекта управления в конкурентной борьбе, получение максимальной прибыли, выход на международный рынок и т. п. Цели сначала носят обобщенный характер, а затем в процессе уточнения они формализуются управленческим аппаратом в виде целевых функций.
^ Прямая и обратная связь управления
Система управления представляет собой совокупность объекта управления (например, предприятия) и субъекта управления (управленческого аппарата) (рис- 3 -3). Управленческий аппарат объединяет сотрудников, формулирующих цели, разрабатывающих планы, устанавливающих требования к принимаемым решениям, а также контролирующих их выполнение. В задачу объекта управления входит выполнение планов, разработанных управленческим аппаратом, т. е. реализация той деятельности, для которой создавалась система управления. Оба компонента системы связаны прямой и обратной связью. Прямая связь выражается потоком директивной информации, направляемой от управленческого аппарата к объекту управления. Обратная связь представляет собой поток отчетной информации о выполнении принятых решений, идущий в обратном направлении.
Директивная информация формируется управленческим аппаратом в соответствии с целями управления и информацией о внешней среде, о сложившейся внешней ситуации. Отчетная информация формируется объектом управления и отражает внутреннюю ситуацию объекта, а также степень влияния на нее внешней среды (задержки платежей, нарушения подачи энергии, погодные условия, общественно-политическая ситуация в регионе и т. п.). Таким образом, внешняя среда влияет не только на объект управления: она поставляет информацию и управленческому аппарату, решения которого зависят от внешних факторов (состояние рынка, уровень инфляции, налоговая и таможенная политика и т. д.).
Обратная связь, увеличивающая влияние входа системы на ее выход, называется положительной обратной связью, а уменьшающая это влияние — отрицательной. Отрицательная обратная связь способствует восстановлению равновесия в системе, когда оно нарушается внешним воздействием, а положительная обратная связь вызывает большее отклонение, чем то, которое вызвало бы внешнее воздействие при отсутствии обратной связи.
Системы управления с обратной связью функционируют следующим образом. Выбирается управляющее воздействие, которое определяет требуемое состояние управляемого объекта. Информация о фактическом состоянии управляемого объекта поступает по каналу обратной связи. Специальный орган сравнивает эти состояния, и при несовпадении требуемого и фактического состояний управляемого объекта вырабатываются управляющие воздействия, назначением которых является корректировка его поведения. Управляющие воздействия каждого контура управления могут влиять на реакцию управляемого объекта па управляющие воздействия в других контурах управления. В таких случаях их называют системами многосвязанного управления.
Метод управления, основанный на использовании обратной связи, нашел широкое применение как в системах управления техническими объектами, так и в организационно-административных системах. Одним из главных достоинств этого метода является работа элементов систем управления в условиях значительных изменений внешней среды, т. е. в условиях большого числа случайных воздействий различного вида.
Совокупность информационных потоков, средств обработки, передачи и хранения данных, а также сотрудников управленческого аппарата, выполняющих операции по переработке данных, составляет информационную систему управления объектом.
3
1.4 Классификация информационных технологий
1. По методам и средствам обработки данных:
глобальные ИТ включают модели, методы и средства использования информационных ресурсов в обществе в целом;
базовые ИТ ориентированны на определенную область применения: производство, научные исследования, проектирование, обучение и т.д.;
конкретные ИТ задают обработку данных в реальных задачах пользователя.
2. По обслуживаемым предметным областям:
ИТ в бухгалтерском учете;
ИТ в банковской деятельности;
ИТ в налоговой деятельности;
ИТ в страховой деятельности;
ИТ в статистической деятельности и т.д.
По типу пользовательского интерфейса (рисунок 1.2).
Пользовательский интерфейс - взаимодействие компьютера с пользователем.
Эта классификация позволяет говорить о системном и прикладом интерфейсе.
Прикладной интерфейс связан с реализацией некоторых функциональных информационных технологий.
Системный интерфейс - набор приемов взаимодействия с компьютерами, которое реализуется операционной системой или ее надстройкой.
Командный интерфейс - самый простой, обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды (в ОС MS DOS системное приглашение: С:\>, в ОС Unix - $).
WIMP - интерфейс . При его использовании на экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель мыши.
SILK - интерфейс. При использовании этой информационной технологии на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым (семантическим) связям.
4
КЛАССИФИКАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
2.1. Классификация информационных систем по степени автоматизации
1. Ручные информационные системы характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС;
2. Автоматизированные информационные системы (АИС) — наиболее популярный класс ИС. Предполагают участие в процессе накопления, обработки информации баз данных, программного обеспечения, людей и технических средств;
3. Автоматические информационные системы выполняют все операции по переработке информации без участия человека, различные роботы. Примером автоматических информационных систем являются некоторые поисковые машины Интернет, например Google, где сбор информации о сайтах осуществляется автоматически поисковым роботом и человеческий фактор не влияет на ранжирование результатов поиска.
Обычно термином ИС в наше время называют автоматизированные информационные системы.
2.2. Классификация информационных систем по характеру использования информации
1. Информационно-поисковые системы — система для накопления, обработки, поиска и выдачи интересующей пользователя информации;
2. Информационно-аналитические системы — класс информационных систем, предназначенных для аналитической обработки данных с использованием баз знаний и экспертных систем;
3. Информационно-решающие системы — системы, осуществляющие накопления, обработки и переработку информации с использованием прикладного программного обеспечения:
- управляющие информационные системы с использованием баз данных и прикладных пакетов программ,
- советующие экспертные информационные системы, использующие прикладные базы знаний;
4. Ситуационные центры (информационно-аналитические комплексы).
2.3. Классификация информационных систем по архитектуре
1. Локальные ИС (работающие на одном электронном устройстве, не взаимодействующем с сервером или другими устройствами);
2. Клиент-серверные ИС (работающие в локальной или глобальной сети с единым сервером);
3. Распределенные ИС (децентрализованные системы в гетерогенной многосерверной сети).
2.4. Классификация информационных систем по сфере применения
1. Информационные системы организационного управления — обеспечение автоматизации функций управленческого персонала;
2. Информационные системы управления техническими процессами — обеспечение управления механизмами, технологическими режимами на автоматизированном производстве;
3. Автоматизированные системы научных исследований — программно-аппаратные комплексы, предназначенные для научных исследований и испытаний;
4. Информационные системы автоматизированного проектирования — программно-технические системы, предназначенные для выполнения проектных работ с применением математических методов;
5. Автоматизированные обучающие системы — комплексы программно-технических, учебно-методической литературы и электронные учебники, обеспечивающих учебную деятельность;
6. Интегрированные информационные системы - обеспечение автоматизации большинства функций предприятия;
7. Экономическая информационная система - обеспечение автоматизации сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления.
8 Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.
9 Географическая информационная система — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных)
2.5. Классификация информационных систем по признаку структурированности решаемых задач
1. Модельные информационные системы позволяют установить диалог с моделью в процессе ее исследования (предоставляя при этом недостающую для принятия решения информацию), а также обеспечивает широкий спектр математических, статистических, финансовых и других моделей, использование которых облегчает выработку стратегии и объективную оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем;
2. Использование экспертных информационных систем связано с обработкой знаний для выработки и оценки возможных альтернатив принятия решения пользователем. Реализуется на двух уровня.
5
Структура конкретной автоматизированной информационной технологии управления для своей реализации предполагает наличие трех компонент:
комплекса технических средств, состоящего из средств вычислительной, коммуникационной и организационной техники;
системы программных средств, состоящей из системного (общего) и прикладного программного обеспечения;
системы организационно-методического обеспечения, включающей инструктивные и нормативно-методические материалы по организации работы управленческого и технического персонала в рамках конкретной АИТУ обеспечения управленческой деятельности..
Автоматизированные информационные технологии по способу реализации в автоматизированной информационной системе делятся на традиционные и новые. Традиционные АИТУ существовали в условиях централ изо ванной обработки данных и до массового использования персональных компьютеров были ориентированы главным образом на снижение трудоемкости процессов формирования регулярной отчетности. Новые информационные технологии связаны с информационным обеспечением процесса управления в режиме реального времени.
Новая информационная технология — это технология, которая основывается на применении компьютеров, активном участии пользователей (непрофессионалов в области программирования) в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком применении пакетов прикладных программ общего и проблемного направления, использовании режима реального времени и доступа пользователя к удаленным базам данных и программам благодаря вычислительным сетям ЭВМ.
По степени охвата задач управления автоматизированные информационные технологии подразделяются на следующие группы:
электронная обработка данных;
автоматизация функций управления;
поддержка принятия решений;
электронный офис;
экспертная поддержка.
По классу реализуемых технологических операций АИТУ можно разделить на:
системы с текстовым редактором;
системы с табличным процессором;
системы управления базами данных;
системы с графическими объектами;
мультимедийные системы;
гипертекстовые системы.
По типу пользовательского интерфейса автоматизированные информационные технологии делятся на:
пакетные (централизованная обработка);
диалоговые;
сетевые (многопользовательские).
По способу построения сети АИТУ можно разделить на:
локальные;
многоуровневые;
распределенные.
По обслуживаемым предметным областям автоматизированные информационные технологии подразделяются на технологии:
бухгалтерского учета;
банковской деятельности;
налоговой деятельности;
страховой деятельности и т. д
6
Развитие ЭВМ
Первое поколение ЭВМ (1950-е гг.) было построено на базе электронных ламп и представлено моделями: ЭНИАК, "МЭСМ”, "БЭСМ-1”, "М-20”, "Урал-1”, "Минск-1”. Все эти машины имели большие размеры, потребляли большое количество электроэнергии, имели малое быстродействие, малый объем памяти и невысокую надежность. В экономических расчетах они не использовались.
Второе поколение ЭВМ (1960-е гг.) было на основе полупроводников и транзисторов: "БЭСМ-6”, "Урал-14”, "Минск-32”. Использование транзисторных элементов в качестве элементной базы позволило сократить потребление электроэнергии, уменьшить размеры отдельных элементов ЭВМ и всей машины, вырос объем памяти, появились первые дисплеи и др. Эти ЭВМ уже использовались для решения экономических задач.
Третье поколение ЭВМ (1970-е гг.) было на малых интегральных схемах. Его представители — IBM 360 (США), ряд ЭВМ единой системы (ЕС ЭВМ), машины семейства малых с СМ I по СМ IV. С помощью интегральных схем удалось уменьшить размеры ЭВМ, повысить их надежность и быстродействие.
Четвертое поколение ЭВМ (1980-е гг.) было на больших интегральных схемах (БИС) и было представлено IBM 370 (США), ЕС-1045, ЕС-1065 и пр. Они представляли собой ряд программно-совместимых машин на единой элементной базе, единой конструкторско-технической основе, с единой структурой, единой системой программного обеспечения, единым унифицированным набором универсальных устройств. Широкое распространение получили персональные (ПЭВМ), которые начали появляться с 1976 г. в США (An Apple). Они не требовали специальных помещений, установки систем программирования, использовали языки высокого уровня и общались с пользователем в диалоговом режиме.
Рисунок 1. Поколения ЭВМ
В настоящее время, в период информатизации, строятся ЭВМ на основе сверхбольших интегральных схем (СБИС). Они обладают огромными вычислительными мощностями и имеют относительно низкую стоимость. Их можно представить не как одну машину, а как вычислительную систему, связывающую ядро системы, которое представлено в виде супер-ЭВМ, и ПЭВМ на периферии.
Это позволяет существенно сократить затраты человеческого труда и эффективно использовать труд машины. Главной тенденцией развития АИС является постоянное стремление к улучшению. Оно достигается благодаря совершенствованию технических и программных средств, что порождает новые информационные потребности и ведет к совершенствованию информационных систем.
7
Информационная пирамида
Содержание каждой конкретной информации определяется потребностями управленческих звеньев и вырабатываемых управленческих решений. Управление - это целенаправленная деятельность, использующая главным образом информационный поток. На рис. 3.1 представлена информационная пирамида, отражающая информативность данных и характеризующая степень удовлетворения потребностей в информации различных уровней системы управления.
В условиях директивного планирования информационная система не предоставляла нужную информацию ни для оперативного, ни для концептуального управления предприятием. Она лишь фиксировала и анализировала (и то с опозданием) и основном прошедшие события, откликаясь на требования бухгалтерского учета, контроля за выполнением плана и централизованной статистики. Однако и тогда имелись немногочисленные предприятия, связанные с западными рынками. Философия их информационных систем была совершенно иной - близкой или идентичной философии рынка.
Созданные в условиях централизованного планирования информационные системы позволяли лишь отслеживать ход производства, но не давали необходимой информации для динамичного развития предприятия. Так, эти системы не пригодны для анализа ценообразовании и причин изменения цен, инновационных процессов, развития
рынка, стратегии конкуренции и т. п. Получение такой информации связано с большими затратами труда, ее обработка очень сложна и требует глубокого анализа. Качество получаемых результатов не гарантировано, хотя они важны для развития предприятия.
Происходящие изменения и современном обществе вызывают необходимость совершенствования систем управления, переключения основного внимания с оперативного на стратегическое управление, ориентированное в будущее. Это соответствует перемещению центра тяжести к вершине информационной пирамиды.
Основные направления развития автоматизации управления
Как уже отмечалось в курсе информатики, в настоящее время сложилось два направления автоматизации управленческой деятельности, связанных с применением автоматических и автоматизированных систем. Он и различаются характером объектов управления: если в первом случае объектами управления являются технологические процессы и работа оборудования и человек не принимает участия в процессе управления, то во втором — коллективы людей, занятых в сфере материального производства и сфере обслуживания, где роль человека остается определяющей.
8
Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП)
В наиболее общем случае автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) представляет собой замкнутую систему, обеспечивающую автоматизированный сбор и обработку информации, необходимой для оптимизации управления технологическим объектом в соответствии с принятым критерием,
и реализацию управляющих воздействий на технологический объект. ^ Технологический объект управления — это совокупность технологического оборудования и реализованного на нем (по соответствующим алгоритмам и регламентам) технологического процесса. В зависимости от уровня АСУ ТП технологическим объектом управления могут быть технологические агрегаты и установки, группы станков, отдельные производства (цехи, участки), реализующие самостоятельный технологический процесс.
Современные технологические процессы постоянно усложняются, а агрегаты, реализующие их, становятся все более мощными. Например, в энергетике действуют энергоблоки мощностью 1000— 1500 МВт, установки первичной переработки нефти пропускают до 6 млн. т сырья в год, работают доменные печи объемом 3,5-5 тыс. м-1, создаются гибко перестраиваемые производственные системы. Человек не может уследить за работой таких агрегатов и технологических комплексов, и тогда на помощь ему приходит АСУ ТП. В АСУ ТП, которые дают наибольший социальный и экономический эффект, за работой технологического комплекса следят многочисленные датчики-приборы, изменяющие параметры технологического процесса (например, температуру и толщину прокатываемого металлического листа), контролирующие состояние оборудования (например, температуру подшипников турбины) или определяющие состав исходных материалов и готового продукта. Таких приборов в одной системе может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч.
Датчики постоянно выдают сигналы, меняющиеся в соответствии с измеряемым параметром (аналоговые сигналы), в устройство связи с объектом (УСО) компьютера. В УСО сигналы преобразуются в цифровую форму и затем по определенной программе обрабатываются вычислительной машиной. Компьютер сравнивает полученную от датчиков информацию с заданными результатами работы агрегата и вырабатывает управляющие сигналы, которые через другую часть УСО поступают на регулирующие органы агрегата. Например, если датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое расстояние нужно сдвинуть валки прокатного стана и подаст соответствующий сигнал на исполнительный механизм, который переместит валки на требуемое расстояние.
Реализация целей в конкретных АСУ ТП достигается выполнением в них определенной последовательности операций и вычислительных процедур, в значительной степени типовых по своему составу и потому объединяемых в комплекс типовых функций:
* измерение физических сигналов, параметров;
• контроль функционирования технических и программных
средств;
• формирование заданий на управление;
* реализация управления и т. д.
Функции АСУ ТП подразделяются на управляющие, информационные и вспомогательные. К управляющим функциям относятся регулирование (стабилизация) отдельных технологических переменных, логическое управление операциями или аппаратами, адаптивное управление объектом и целом (например, управление участком станков с ЧПУ, оперативная коррекция суточных и сменных плановых заданий и др.)- Информационные функции — это функции системы, содержанием которых является сбор, обработка и представление информации для последующей обработки. Вспомогательные функции состоят в обеспечении контроля за состоянием функционирования технических и программных средств системы.
Каждый этап развития технических средств производства характеризуется определенным уровнем развития технологии. В свою очередь, каждый уровень развития технологии определяет соответствующий уровень автоматизации технологических и производственных процессов, реализуемых системой управления.
Автоматизированная система управления технологическими процессами как компонент общей системы управления промышленным предприятием предназначена для целенаправленного ведения технологических процессов и обеспечения смежных и вышестоящих систем управления оперативной и достоверной информацией. Такие системы, созданные для объектов основного и вспомогательного производства, представляют низовой уровень автоматизированной системы управления предприятием (АСУП).
9
Системы автоматизации проектирования (САПР)
Одним из основных условий технического прогресса является постоянное расширение и обновление номенклатуры выпускаемой продукции, а одним из главных требований к современному производству — обеспечение возможности проектирования, создания и освоения новой высококачественной продукции в кратчайшие сроки при минимальных затратах. Выполнение этих требований не возможно без крупномасштабной автоматизации на основе ЭВМ, для реализации которой необходим коренной пересмотр организационно-экономических и технологических характеристик производственной деятельности в направлении создания динамичных и интенсивных форм производства. Главной особенностью решения проблемы интенсификации является то, что проводится не интенсификация физического труда, которая практически исчерпала себя, а интенсификация практически неограниченного интеллектуального труда человека, использующего широкие возможности современных ЭВМ.
Основной стратегией по проведению крупных мероприятий по совершенствованию технической и технологической базы в промышленности, а также внедрению новых методов организации производства являются широкое использование систем автоматизированного проектирования во всех сферах проектирования и производства и создание промышленной робототехники и гибких автоматизированных производственных систем (АИТУГПС), в которых современные средства вычислительной техники занимают в функциональном отношении центральное место.
Успехи, достигнутые в последние годы в области микроэлектроники, открыли принципиально новые возможности для осуществления высокоэффективной автоматизации производственных процессов, проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ, Широкое внедрение мини- и микро-ЭВМ с разнообразным современным периферийным оборудованием позволило создать системы распределенной обработки информации, на основе которых строятся интегрированные системы управления. Автоматизация проектирования входит неотъемлемой составной частью в приоритетные направления научно-технического прогресса. От успехов в создании и развитии САПР во многом зависят возможности и сроки разработки образцов новой техники, внедрение интегрированных автоматизированных производств, рост производительности труда инженерно-технических работников, занятых проектированием.
При построении новых объектов по заданному описанию несуществующего объекта выполняется его материализация в работоспособную надежную конструкцию. Проектирование - это процесс создания описания, необходимого для построения в заданных условиях еще не существующего объекта, на основе первичного описания этого объекта. Процесс создания описания нового объекта может выполняться разными способами. Если весь процесс проектирования осуществляет человек, то проектирование называют неавтоматизированным. Проектирование, при котором происходит взаимодействие человека и ЭВМ, называют автоматизированным. Автоматизированное проектирование, как правило, осуществляется в режиме диалога человека с ЭВМ на основе применения специальных языков общения с ЭВМ.
При создании новых объектов выделяют следующие этапы:
♦ этап научно-исследовательских работ (НИР). Объединяет стадии: предпроектное исследование, техническое задание и часть технического предложения. Здесь проводят исследования по поиску новых принципов функционирования, новых структур, физических процессов, новой элементной базы, технических средств и т. п.;
этап опытно-конструкторских работ (ОКР). Включает стадии:
часть технического предложения, эскизный проект, технический проект. Здесь отражаются вопросы детальной конструкторской проработки проекта;
этап рабочего проектирования. Объединяет стадии: рабочий проект, изготовление, отладка и испытание, ввод в действие. Здесь прорабатываются схемные, конструкторские и технологические решения,
проводятся испытания, изготовление.
Распределение работ между подразделениями проводится с использованием блочно-иерархического подхода (БИП) к проектированию. Этот подход основан на структурировании описаний объекта с разделением описаний на ряд иерархических уровней по степени детальности отображения в них свойств объекта и его частей. Уровни проектирования можно выделять не только по степени подробности отражения свойств объекта, но и по характеру отражаемых свойств. Если в первом случае уровни называют горизонтальными, или иерархическими, то во втором — вертикальными, или аспектами.
Методология блочно-иерархнческого подхода базируется на трех концепциях: разбиение и локальная оптимизация; абстрагирование; повторяемость. Разбиение позволяет сложную задачу проектирования объекта свести к решению более простых задач с учетом взаимодействий между ними. Локальная оптимизация подразумевает улучшение параметров внутри каждой простой задачи. Абстрагирование заключается в построении формальных математических моделей, отражающих только значимые в данных условиях свойства объектов. Повторяемость заключается в использовании существующего опыта проектирования.
^ Система автоматизации проектных работ (САПР) - это организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования (который взаимосвязан с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов — пользователей системы) и выполняющая автоматизированное проектирование. Составными структурными частями САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные. Подсистемой САПР называют выделенную по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающую получение законченных проектных решений.
По назначению подсистемы САПР разделяют на проектирующие и обслуживающие. К проектирующим относят подсистемы, выполняющие проектные процедуры и операции (например, подсистема логического проектирования, подсистема конструкторского проектирования, подсистема проектирования деталей и сборочных единиц
и т. п.). К обслуживающим относят подсистемы, предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих подсистем (например, подсистема информационного поиска, подсистема документирования и т. п.).
По отношению к объекту проектирования различают объектно-ориентированные (объектные) и объектно-независимые (инвариантные) подсистемы. К объектным относят подсистемы, выполняющие одну или несколько проектных процедур или операций, непосредственно зависимых от конкретного объекта проектирования. К инвариантным относят подсистемы, выполняющие унифицированные проектные процедуры и операции (например, функции отработки, не зависящие от особенностей проектируемого объекта). Подсистемы состоят из компонентов, объединенных общей для данной подсистемы целевой функцией и обеспечивающих функционирование этой подсистемы.
Основное назначение САПР — получение оптимальных проектных решений. Проектирование в САПР осуществляется путем декомпозиции проектной задачи с последующим синтезом общего проектного решения. В процессе синтеза проекта используются информационные ресурсы базы данных в условиях диалогового взаимодействия проектировщиков с комплексом средств автоматизации. Технологии проектирования в САПР базируются на следующих принципах:
использование комплексного моделирования;
интерактивное взаимодействие с математической моделью;
принятие проектных решений на основе математических моделей и проектных процедур, реализуемых средствами вычислитель-
ной техники;
обеспечение единства модели проекта на всех этапах и стадиях
проектирования;
использование единой информационной базы для автоматизированных процедур синтеза и анализа проекта, а также для управления процессом проектирования;
проведение многовариантного проектирования и комплексной
оценки проекта с применением методов оптимизации;
обеспечение максимальной инвариантности информационных
ресурсов, их слабой зависимости от конкретной области применения,
простоты настройки на отраслевую специфику.
Поскольку невозможно для ряда задач полностью автоматизировать процесс проектирования, актуальным является эффективное интерактивное общение пользователя с ЭВМ. В процессе проектирования наиважнейшими остаются задачи оптимизации (например, задача оптимального выбора структуры процесса проектирования или
оптимизации проектного решения). Оптимальные решения можно выбирать разными путями, используя метод имитационного моделирования, векторные кривые оценки качества и т. п.
В большинстве САПР проект создается на основе типовых проектных процедур, типовых проектных решении, типовых элементов проекта. Этот подход полностью приемлем для систем управления, но при наличии хорошо организованной базы данных и интегрированной информационной основы. Таким образом, эффективность приме не пня тех полоши САПР в системах управления определяется, прежде (*сего, степенью интеграции информационной основы.
Роль САПР в автоматизации производства не ограничивается функциями автоматизации конструирования и технологической подготовки производства. Не менее важная задача САПР - проектирование самих автоматизированных производств, включая проектирование робототехнических комплексов, технологического оборудования, их компоновку, размещение и т. п. Для этого в САПР должны быть мощные средства имитационного моделирования работы производственных линий, участком и цехов; средства синтеза и анализа объектов с физически разнородными элементами (роботами, манипуляторами, технологическими аппаратами; инструментальные средства проектирования программного обеспечения; средства разработки вычислительных сетей и др.).
10
Автоматизированная система управления производством (АСУП)
Автоматизированная система управления производством (АСУП) представляет собой сложную иерархически управляемую систему, состоящую из коллектива работников аппарата управления, комплекса технических средств, различных методик и инструментов, носителей данных. Как всякая сложная система, АСУП подразделяется на подсистемы, органическое взаимодействие которых при реализации задач управления обеспечивает достижение основной цели — оптимизации принятия решения.
Объектом управления является совокупность процессов, свойственных данному предприятию, по преобразованию ресурсов (материалов, полуфабрикатов, инструмента, оснастки, оборудования, энергетических, трудовых, финансовых и других ресурсов) в готовую продукцию. Сложность управления в АСУП обусловлена следующими причинами:
большим числом разнородных элементов;
высокой степенью их взаимосвязи в процессе производства;
неопределенностью результатов выполнения многих процессов
(брак, сбои, несвоевременные поставки, нерегулярность спроса и т. д.);
объектами и субъектами управления являются люди, а управление их поведением не столь очевидно и прямолинейно;
предприятие постоянно изменяется, т. е. является нестационарным.
Создание и внедрение АСУП привело к тому, что информационным процессам, их организации, проектированию, подготовке и выполнению уделяется такое же внимание, как и производственным. R структуре АСУП обычно выделяют функциональные и обеспечивающие подсистемы. Подсистемой называют часть автоматизированной системы управления, выделенную по функциональному или структурному признаку, отвечающему конкретным целям и задачам.
Системы, r которых управление ходом процесса осуществляется без вмешательства человека, называются автоматически ми. Однако, когда не известны точные законы управления, человек вынужден брать управление (определение управляющих сигналов) на себя (такие системы называются автоматизированными). В этом случае ЭВМ представляет оператору всю необходимую информацию для управления технологическим процессом при помощи дисплеев, на которых данные могут высвечиваться в цифровом виде или в виде диаграмм, характеризующих ход процесса; могут быть представлены и технологические схемы объекта с указанием состояния его частей. ЭВМ может также «подсказать» оператору некоторые возможные решения.
11
Предприятие пронизано множеством информационных потоков. Эти потоки можно выделить укрупнено как внешнюю и внутреннюю информационную среду предприятия.
^ Внешние информационные потоки отражают отношения между предприятием и экономическими и политическими субъектами, действующими за его пределами. Они определяют взаимодействие между предприятием, его реальными и потенциальными клиентами, а также конкурентами. Фирма должна постоянно следить за основными компонентами внешней среды, к которым относятся экономические, технологические, политико-правовые, социально-культурные и физико-экологические факторы.
^ Внутренние информационные потоки определяются отношениями, сложившимися в трудовом коллективе, а также производственными знаниями (ноу-хау). К внутренним параметрам относятся: производственные и кадровые. Производственные параметры включают характеристики стратегических хозяйственных областей, организации и хода производственного процесса, фирменной культуры, применяемой техники и т. п. К кадровым параметрам можно отнести психологические особенности персонала, личные амбиции, возможности профессионального развития, готовность к кооперации.
Информационные технологии изменяют возможности предпринимателя, обеспечивают оперативный и эффективный поиск изменений, делают его систематическим и целенаправленным, что способствует быстрому реагированию на изменения и принятию эффективных решений. Изменения в предпринимательстве реализуются через инновации. Изменения и инновации — основа предпринимательских идей. Предприниматели, как правило, сами не генерируют изменений, но, и это главное, ведут их поиск. Можно выделить наиболее важные области изменений в деловой среде, на которые реагируют предприниматели, используя изменения как источник достижения успеха:
неожиданные события (успех или провал);
несоответствие прогнозируемых событий реальной ситуации;
потребности (или симптомы), которые должны быть удовлетворены (или устранены) внутри предприятия;
внешнее давление на предприятие;
последствия демографических изменений;
изменения, которые вызывают трансформацию восприятия работников» их настроений и жизненных ценностей;
научно-информационные изменения, связанные с расширением границ познания мира.
^ Инновации в предпринимательстве — это коммерческое использование экономических, технических и социальных новшеств. Предприниматель внедряет инновации при создании нового товара, использовании нового сырья, применении новой технологии и т. д.
Основной проблемой бизнеса является решение вопроса о том, где и как сосредоточить производственные ресурсы. Владение необходимой информацией помогает сконцентрировать ресурсы в нужном месте и в нужное время. Таким образом, знания и информация являются основными стратегическими ресурсами бизнеса.
Результатом применения новых информационных технологий является предоставление пользователю интересующих его данных в виде информационных услуг на базе информационных продуктов. Появление информационных услуг расширило спрос на информационные продукты. Возникла необходимость продвижения информационных продуктов и услуг на рынок, проведения ряда специальных маркетинговых мероприятий, т, е. развития информационного маркетинга. Основными методами продвижения информационных услуг на рынок являются:
рекламная деятельность;
распространение справочных материалов;
консультирование пользователей;
предоставление ценовых льгот и др.
Динамичное развитие внутренней и внешней среды предприятия требует изменения требований к информационным технологиям, что выражается в следующем:
с переходом от централизованного управления к децентрализованному управлению встал вопрос о создании такой информационной технологии, с помощью которой можно было бы обеспечивать необходимой информацией менеджеров и их партнеров, принимающих решения в условиях децентрализации;
использование информационной технологии должно нивелировать организационную сложность предприятия;
использование информационной технологии должно обеспечить коммерчески выгодные интерфейсы и сжатие внутрифирменной и внешней информации;
выбранная информационная технология должна обеспечить соответствующую коммуникационную структуру, в том числе коммуникационную структуру виртуальных предприятий (реализация современных высокопроизводительных организационных проектов, например, создание виртуальных организаций, без жесткой привязки производственных участков к определенному месту требует полного использования потенциала информационных технологий с помощью телекоммуникационных средств);
информационная технология должна обеспечить интеграцию децентрализованных систем (организационным рычагом могут стать виртуальные межотраслевые предпринимательские группы).
12
Направления информатизации государственного управления
Существует основной Федеральный закон в области информационных технологий — «Об информации, информатизации и защите информации» (№ 24-ФЗ от 20 февраля 1995 г.).
Основные определения из этого закона:
Информация — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.
Информатизация — организационный социально-экономический и научно-технический процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных потребностей и реализации прав граждан, органов государственной власти, органов местного самоуправления, организаций, общественных объединений на основе формирования и использования информационных ресурсов.
^ Документированная информация (документ) — зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.
Информационные процессы — процессы сбора, обработки, накопления, хранения, поиска и распространения информации.
^ Информационная система — организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.
^ Информационные ресурсы — отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других информационных системах).
^ Конфиденциальная информация – документированная информация, доступ к которой ограничивается в соответствии с законодательством РФ.
Средства обеспечения автоматизированных информационных систем и технологий – программные, технические, лингвистические, правовые, организационные средства (программы для ЭВМ; средства вычислительной техники и связи; словари, и классификаторы; инструкции и методики; положения, уставы, должностные инструкции; схемы и их описания, другая эксплуатационная и сопроводительная документация), используемые или создаваемые при проектирования информационных систем и обеспечивающие их эксплуатацию.
^ Собственник информационных ресурсов, информационных систем, технологий и средств их обеспечения – субъект, в полном объеме реализующий полномочия владения, пользования, распоряжения указанными объектами.
^ Владелец информационных ресурсов, информационных систем, технологий и средств их обеспечения – субъект, осуществляющий владение и пользование указанными объектами и реализующий полномочия распоряжения в пределах, установленных в пределах, установленных упомянутым законом.
^ Национальный информационный ресурс – это ресурс, находящийся в собственности или распоряжении или владении и пользовании всех юридических и физических лиц, находящихся под юрисдикцией РФ.
^ Государственные информационные ресурсы находятся в ведении федеральных органов государственной власти, органов власти субъектов РФ и в их совместном ведении.
^ Федеральные информационные ресурсы — государственные ресурсы, находящиеся в распоряжении федерального органа власти.
Информационное обеспечение государственного управления — это система концепций, методов и средств, предназначенных для обеспечения пользователей (потребителей) информацией.
13
Понятие муниципальной информационной системы
Муниципальная информационная система представляет собой целостную технологическую, программную и информационную среду создания, хранения, анализа и распространения информации в интересах муниципальных органов власти, предприятий и граждан. МИС является средством информационной поддержки муниципального управления, и ее необходимо рассматривать как объединение всех принятых в организации технологий обработки информации.
Можно выделить следующие направления использования современных информационных технологий в деятельности органов муниципального управления:
информационное взаимодействие субъектов муниципального управления;
информационно-аналитическая поддержка управленческих решений;
обеспечение безбумажной технологии обработки и хранения информации.
Работа муниципальных органов власти должна обеспечиваться своевременной информационной поддержкой. В связи с этим возрастает роль систем, ориентированных на безбумажную технологию обработки информации. В состав этих систем входят программы электронного документооборота, а также базы данных, формируемые в органах управления, юридически отвечающих за достоверность и полноту соответствующей информации.
Целью информатизации является создание условий для принятия
эффективных решений по управлению городом как целостной социально-экономической системой. В соответствии с этим определяются следующие частные цели и основные задачи внедрения МИС.
Обобщенная структура муниципальной информационной системы состоит из следующих компонентов:
♦ ИСЦАА — информационная система центрального аппарата администрации;
ИСГД — информационная система городской Думы;
ИСТОМУ — информационная подсистема территориальных органов муниципального управления;
ИСООМУ — информационная подсистема отраслевых органов муниципального управления;
ИСФОМУ — информационная подсистема функциональных органов муниципального управления;
МИП — муниципальный интернет-портал;
ЦБД — центральная база данных;
ЕИП — единое информационное пространство города.
Если учитывать частные и основные задачи МИС, то обобщенную структуру МИС можно дополнить следующими функционально обособленными комплексами и подсистемами:
подсистема бюджетного процесса;
подсистема нормативно-правового обеспечения органов местного самоуправления;
локальная вычислительная сеть мэрии;
подсистема документооборота и делопроизводства;
комплекс учета муниципальной собственности;
информационная подсистема «Население»;
мониторинговая подсистема социально-экономического развития города;
информационно-аналитическая система;
геоинформационная система города;
государственная автоматизированная система «Выборы»;
комплекс взаимодействия с глобальной сетью Интернет;
подсистема регистрации юридических лиц и предпринимателей;
автоматизированная информационная система городского хозяйства;
муниципальная телекоммуникационная сеть.
Использование современных систем автоматизированного стратегического и оперативного управления муниципальным образованием позволит получить весомый экономический эффект.
14
15
Средства информационных технологий обеспечения управленческой деятельности
Автоматизация управления необходима в случаях, когда:
* физиологических и психологических возможностей персонала
недостаточно для управления данным процессом;
* система управления находится в среде, опасной для жизни и здоровья человека;
* участие человека в управлении процессом требует от него слишком специализированной квалификации.
Автоматическую систему можно определить как совокупность управляемого объекта управляющих устройств, функционирующую самостоятельно, без участия человека.
Автоматизированная система — это совокупность управляемого объекта и управляющих устройств, в которых часть функций управления выполняет человек.
Разнообразие технических и программных средств обусловило появление понятия «платформа». Говорят: «аппаратная платформа», «Программная платформа». Платформа определяет тип аппаратного и программного обеспечения, на основе которых функционирует используемая информационная технология. Зачастую (но не всегда) программной платформой называют операционную систему. _ Достаточно часто встречается термин « интерфейс».
Интерфейс — это технология взаимодействия подсистем в системе человек—компьютер. Например, аппаратный интерфейс — технология взаимодействия устройств компьютера, программный интерфейс — технология взаимодействия компьютерных программ, интерфейс пользователя (пользовательский интерфейс) — чаще всего — взаимодействие пользователя и компьютерной программы.
Техническое обеспечение АИТ состоит из следующих компонентов:
1) компьютеры:
• персональные;
• корпоративные;
• суперкомпьютеры;
2) офисная техника:
• средства создания документов;
• копировально-множительная техника;
· средства обработки документов
· средства уничтожения
3) техническое обеспечение компьютерных сетей
Можно выделить несколько уровней программного обеспечения. Самым низким является уровень базового ПО. Базовые программные средства (BIOS) непосредственно входят в состав оборудования и хранятся в специальных микросхемах, называемых постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ). Существуют программы системного уровня, которые обеспечивают взаимодействие прочих программ компьютерной системы с программами базового уровня и непосредственно с аппаратным обеспечением.
Наиболее многочислен класс прикладных программ.
Пакеты прикладных программ (ППП) можно разделить на 2 группы:
· проблемно-ориентированные
· функционально-ориентированные
Проблемно-ориентированные ППП предназначены для формирования информационной и аналитической среды для пользователя. Назначение проблемно-ориентированных ППП сводится к формированию и организации информации в виде электронных текстовых, графических документов и баз данных, выполнению аналитического преобразования информации и т. д.
Функционально-ориентированные ППП обеспечивают реализацию тех или иных конкретных функций управления предприятием.
Тестовые и диагностические программы (утилиты) предназначены для проверки работоспособности отдельных узлов компьютера, компонентов программно-файловых систем и устранения выявленных неисправностей.
Антивирусные программы предназначены для выявления и устранения компьютерных вирусов.
Операционные системы относятся к классу системных программ.
Операционная система(ОС) — это комплекс специальных программных средств, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других (пользовательских) программ, а также для управления вычислительными ресурсами ЭВМ.
ОС опирается на базовое программное обеспечение компьютера, входящее в ВIOS, и в то же время является опорой для программного обеспечения более высоких уровней — служебного и прикладного.
К основным функциям ОС относятся:
* посредническая, заключающаяся в обеспечении нескольких видов интерфейсов:
• между пользователем и программно-аппаратными средствами
(интерфейс пользователя);
• между программным и аппаратным обеспечением (аппаратно-
программный интерфейс);
• между разными видами программного обеспечения (программный интерфейс).
* создание автономной среды для функционирования программ;
* распределение ресурсов компьютера между конкурирующими процессами. В рамках выполнения этой функции ОС решает следующие задачи:
• планирование ресурса — определение, какому процессу, когда
и в каком количестве необходимо выделить данный ресурс;
• отслеживание состояния ресурса — поддержание оперативной
информации о том, занят или не занят ресурс, а для делимых
ресурсов — какое количество ресурса уже распределено, а какое свободно.
ОС классифицируются по следующим признакам:
* количество процессов, которые могут одновременно выполняться под управлением ОС;
* количество пользователей, одновременно обслуживаемых системой.
В соответствии с первым признаком различают однозадачные и многозадачные ОС.
Однозадачные ОС передают все ресурсы компьютера одному исполняемому приложению и не допускают ни параллельного выполнения другого приложения, ни его приостановки и запуска другого приложения.
Многозадачные ОС обеспечивают возможность:
* одновременной или поочередной работы нескольких приложений;
* обмена данными между приложениями;
* совместного использования программных, аппаратных, сетевых ресурсов несколькими приложениями.
Второй признак делит ОС на однопользовательские (МS DOS) и многопользовательские (Windows).
Командно-файловые оболочки предназначены для организации облегченного взаимодействия пользователя с вычислительной системой в оконном диалоговом режиме.
Системы подготовки текстовых документов предназначены для изготовления различных информационных материалов текстового характера.
Системы обработки финансово-экономической информации предназначены для обработки числовых данных, характеризующих различные производственно-экономические и финансовые явления и объекты, и для составления информационно-аналитических материалов. Они включают в себя универсальные табличные процессоры, бухгалтерские программы, специализированные программы финансово-экономического анализа и планирования.
Системы управления базами данных предназначены для создания,
хранения и обработки структурированных данных.
Системы подготовки презентаций предназначены для подготовки графических и текстовых материалов, используемых для демонстрации на презентациях, деловых переговорах, конференциях.
Системы управления проектами предназначены для планирования и управления использованием ресурсов различных видов (материальными, техническими, финансовыми, кадровыми, информационными) при реализации сложных проектов.
Экспертные системы и системы поддержки принятия решений предназначены для информационного обеспечения управления на основе экономико-математического моделирования и принципов искусственного интеллекта.
16
Понятие электронного офиса
К офисным задачам можно отнести следующие:
делопроизводство;
контроль исполнения документов;
составление отчетов;
поиск информации;
ввод и обновление информации;
составление расписаний;
обмен информацией между отделами предприятия.
В перечисленных задачах выполняется ряд стандартных типовых процедур:
обработка входящей и исходящей информации;
сбор и последующий анализ данных;
хранение информации.
Электронным офисом называется программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обработки документов и автоматизации работы пользователей в системах управления. В состав электронного офиса входят следующие аппаратные средства:
персональные компьютеры, объединенные в сеть;
печатающие устройства;
средства копирования документов;
сканер;
проекционное оборудование для проведения презентаций.
В последнее время все большее распространение приобретают электронные офисы, оборудование и сотрудники которых могут находиться в разных помещениях. Необходимость работы с документами, материалами, базами данных предприятия в домашних условиях, в гостинице, транспортных средствах привела к появлению виртуальных офисов.
Информационные технологии виртуальных офисов основываются:
на возможности круглосуточного доступа к локальной сети офиса через глобальную компьютерную сеть;
на мобильных компьютерных технологиях (ноутбуки, карманные компьютеры, смартфоны).
В виртуальном офисе сотрудники организации, независимо от того, где они находятся, могут обмениваться информацией в режиме реального времени, выполнять свои должностные обязанности, решать офисные задачи.
Выполняются в офисах и экономические, бухгалтерские расчеты, решаются задачи анализа финансового состояния фирм.
Для реализации указанных выше задач целесообразно воспользоваться не отдельными программами, а интегрированными программными пакетами. В интегрированный пакет для электронного офиса входят программные продукты, взаимодействующие между собой на уровне обмена данными.
Главной отличительной чертой программ, составляющих интегрированный пакет, является общий интерфейс пользователя, позволяющий применять одни и те же приемы работы с различными приложениями пакета. Общность интерфейса уменьшает затраты на обучение пользователей. Кроме того, цена комплекта из трех и более приложений, поддерживаемых одним и тем же производителем, значительно ниже, чем суммарная стоимость отдельных приложений .
Назначение интегрированных офисных пакетов — обеспечить сотрудников офиса и предприятия широким набором средств для повседневной совместной работы, автоматизировать выполнение рутинных операций, помочь в комплексном решении задач предприятия.
17
Компьютерные технологии подготовки текстовых документов
Системы подготовки текстовых документов можно разбить по функциональному наполнению на следующие классы:
* текстовые редакторы;
* текстовые процессоры;
* настольные издательские системы.
Текстовые редакторы обеспечивают ввод, изменение и сохранение символьного текста, не требующего форматирования, т. е. изменения шрифта, цвета текста и т. д. Результатом работы текстового редактора является текстовый ASCII-файл (ASCII – Аmerican Standard Code for Information Interchange — Американский стандартный код для обмена информацией).
Текстовые редакторы позволяют :
* набирать текст, удалять одну или несколько строк, копировать
их или перемещать в другое место текста;
*вставлять группы строк из других текстов, обнаруживать все вхождения определенной группы символов;
* сохранять набранный текст, печатать текст на разных тинах принтеров стандартными программами печати одним шрифтом в пределах документа.
К этой же категории относятся Турбо-редакторы, которые предоставляют удобные инструментальные средства для создания, компиляции, отладки и выполнения программ на языках программирования (например, Паскале).
Текстовый процессор – это система подготовки сложных текстовых документов, которая во внутреннем представлении снабжает текст специальными кодами – разметкой.
С точки зрения удобства для пользователя одним из важнейших свойств текстовых процессоров является полное соответствие твердой копии документа его образцу на экране.
Среди функций текстовых процессоров можно выделить:
*форматирование текста, при этом изменения сразу находят отражение на экране
*задание параметров структуры будущего документа
*возможность автоматической проверки орфографии
*ввод и редактирование таблиц и формул
*возможность объединения документов
*возможность автоматического составления оглавления и указателей
Настольные издательские системы (НИС) не являются более совершенным продолжением текстовых процессоров, так как у них совсем иная предметная область. Настольные издательские системы являются инструментом верстальщика. Они предназначены не столько для создания больших документов, сколько для реализации различного рода полиграфических эффектов.
НИС отличаются от текстовых редакторов тем, что имеют более широкие возможности управления подготовкой текста. Во всех НИС реализованы функции, отсутствующие в большинстве текстовых процессоров, например, сжатие и растяжение строк, вращение текста, обтекание рисунка текстом по произвольному контуру и т.д.
реализованы функции, отсутствующие в большинстве текстовых процессоров, например, сжатие и растяжение строк, вращение текста, обтекание рисунка текстом по произвольному контуру и т. д.
Существуют НИС профессионального уровня и НИС начального уровня. Системы первой группы предназначены для работы над изданиями документов со сложной структурой типа иллюстрированного журнала. К системам профессионального уровня можно отнести QuarkXPress, PageMaker. Такие дорогие и сложные в освоении системы вряд ли целесообразно использовать тем специалистам, которым по роду занятий лишь изредка требуется красиво и довольно быстро подготовить документацию, письмо или объявление.
Системы второй группы обычно используются для создания информационного бюллетеня или простого рекламного буклета. Пакеты данной категории ориентированы на новичка и пользователя, который отдает издательской деятельности лишь часть своего рабочего времени. К НИС начального уровня можно отнести Microsoft Publisher, Pageplus.
18
ОБРАБОТКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ НА ОСНОВЕ ТАБЛИЧНЫХ ПРОЦЕССОРОВ
При решении различных экономических, финансовых и других задач в управленческой деятельности часто приходится обрабатывать информацию в табличной форме. В связи с этим диапазон возможных применений табличных процессоров весьма широк: от сложного финансово-экономического анализа до бухгалтерского учета.
Табличный процессор является обязательной составляющей любого интегрированного пакета или офисной системы.
Перечислим основные функции табличных процессоров.
1. Создание совокупности электронных таблиц, расположенных на независимых рабочих листах. Такая совокупность называется рабочей КНИГОЙ (Workbook). Электронные таблицы в книге могут быть независимы, а могут быть и связаны между собой. Такой способ группировки электронных таблиц удобен для пользователя.
2. Оформление таблиц. Обрисовка ячеек электронной таблицы линиями позволяет изобразить таблицу любой сложности. Предоставляются также широкие возможности по выбору шрифта, стиля, выравниванию данных внутри ячейки, выбора цвета фона ячейки, возможность изменения высоты строк и ширины колонок, возможность задания формата данных внутри ячейки (например, числовой, текстовый, финансовый, лага и т. Д.).
3. Оформление печатаемой таблицы.
4. Создание шаблонов. Табличные процессоры, как и текстовые, позволяют создавать шаблоны рабочих листов, которые применяются создания бланков писем, факсов, расчетных таблиц. Имеются возможности защиты ячеек шаблона от редактирования,
5. Связывание таблиц.
6. Ввод формул. В электронных таблицах при изменении данных, с которыми связаны формулы, последние автоматически пересчитываются. В формулах может использоваться широкий спектр встроенных функций - математических, статистических, финансовых, функций латы и времени, логических и др.
7. Создание деловой графики — построение диаграмм различного типа: двумерных, трехмерных, смешанных.
8. Функции системы управления базами данных (СУБД). Обеспечивается заполнение таблиц аналогично заполнению базы данных, т. е. через экранную форму, защита данных, сортировка по ключу, обработка запросов к базе данных, создание (водных таблиц.
9. Моделирование. Подбор параметров и моделирование - одни из самых важных возможностей табличных процессоров. С помощью простых приемов можно находить оптимальные решения ДЛЯ многих задач. Методы оптимизации варьируются от простого подбора (при этом значения ячеек-парамефов изменяются так, чтобы число в целевой ячейке стало равным заданному) до метода линейной оптимизации со многими переменными и ограничениями,
10. Макропрограммирование. Для автоматизации выполнения часто повторяемых действий можно воспользоваться встроенным языком программирования макрокоманд. Разделяют макрокоманды и макро-
функции. Применяя макрокоманды, можно упростить работу с табличным процессором и расширить список его собственных команд. При помощи макрофункций можно определять собственные формулы и функции, расширив, таким образом, набор функций, предоставляемый системой. В простейшем случае макрос — это записанная последовательность нажатия клавиш, перемещений и щелчков кнопками
мыши. Эта последовательность может быть «воспроизведена», как магнитофонная запись. Ее можно обработать и каким-то образом изменить. Современные программы обработки электронных таблиц позволяют пользователю создавать и использовать диалоговые окна, которые по-своему внешнему виду и удобству работы не отличаются от существующих в системе.
19
Основные понятия и классификация систем управления базами данных
База данных (БД) представляет собой совокупность структурированных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.
Логическую структуру данных, хранимых в базе, называют моделью представления данных. К основным моделям представления данных (моделям данных) относятся иерархическая, сетевая, реляционная.
Система управления базами данных (СУБД) — это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Обычно СУБД различают по используемой модели данных. Так, СУБД, основанные на использовании реляционной модели данных, называют реляционными СУБД.
Для работы с базой данных зачастую достаточно средств СУБД. Однако если требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователей, то могут быть разработаны приложения. Их создание требует программирования. Приложение представляет собой программу или комплекс программ, обеспечивающих автоматизацию решения какой-либо прикладной задачи. Приложения могут создаваться в среде или вне среды СУБД — с помощью системы программирования, использующей средства доступа к БД, к примеру, Delphi или С++ Вuildег. Приложения, разработанные в среде СУБД, часто называют приложениями СУБД, а приложения, разработанные вне СУБД, — внешними приложениями.
Словарь данных представляет собой подсистему БД, предназначенную для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов БД друг с другом, типах данных и форматах их представления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты и разграничения доступа и т. п.
Информационные системы, основанные на использовании БД, обычно функционируют в архитектуре клиент-сервер. В этом случае БД размещается на компьютере-сервере, и к ней осуществляется совместный доступ.
Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом, клиентом — компьютер (программа), использующий этот ресурс. В качестве ресурса компьютерной сети могут выступать, к примеру, базы данных, файлы, службы печати, почтовые службы.
Достоинством организации информационной системы на архитектуре клиент-сервер является удачное сочетание централизованного хранения, обслуживания и коллективного доступа к общей корпоративной информации с индивидуальной работой пользователей.
Согласно основному принципу архитектуры клиент-сервер, данные обрабатываются только на сервере. Пользователь или приложение формируют запросы, которые поступают к серверу БД в виде инструкций языка SQL. Сервер базы данных обеспечивает поиск и извлечение нужных данных, которые затем передаются на компьютер пользователя. Достоинством такого подхода в сравнении предыдущим является заметно меньший объем передаваемых данных.
Выделяют следующие виды СУБД :
* полнофункциональные СУБД;
* серверы БД;
* средства разработки программ работы с БД.
Полнофункциональные СУБД представляют собой традиционные СУБД. К ним относятся dBaseIV, Microsoft Access, Microsoft FoxPro и др.
Серверы БД предназначены для организации центров обработки данных в сетях ЭВМ. Серверы БД обеспечивают обработку запросов клиентских программ обычно с помощью операторов SQL. Примерами серверов БД являются: Microsoft SQL Server, InterBase и др.
В роли клиентских программ в общем случае могут использоваться СУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры, программы электронной почты и др.
Средства разработки программ работы с БД могут использоваться для создания следующих программ:
* клиентских программ;
* серверов БД и их отдельных компонентов;
* пользовательских приложений.
По характеру использования СУБД делят на многопользовательские (промышленные) и локальные (персональные).
Промышленные, СУБД представляют собой программную основу для разработки автоматизированных систем управления крупными экономическими объектами. Промышленные СУБД должны удовлетворять следующим требованиям:
* возможность организации совместной параллельной работы многих пользователей;
* масштабируемость;
* переносимость на различные аппаратные и программные платформы;
* устойчивость по отношению к сбоям различного рода, в том числе наличие многоуровневой системы резервирования хранимой информации;
* обеспечение безопасности хранимых данных и развитой структурированной системы доступа к ним.
Персональные СУБД — это программное обеспечение, ориентированное на решение задач локального пользователя или небольшой группы пользователей и предназначенное для использования на персональном компьютере. Это объясняет и их второе название — настольные. Определяющими характеристиками настольных систем являются:
* относительная простота эксплуатации, позволяющая создавать на их основе работоспособные пользовательские приложения;
* относительно ограниченные требования к аппаратным ресурсам.
По используемой модели данных СУБД разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и др. Некоторые СУБД могут одновременно поддерживать несколько моделей данных.
Для работы с данными, хранящимися в базе, используются следующие типы языков:
* язык описания данных — высокоуровневый непроцедурный язык
декларативного типа, предназначенный для описания логической
структуры данных;
* язык манипулирования данными — совокупность конструкций, обеспечивающих выполнение основных операций по работе с данными: ввод, модификацию и выборку данных по запросам.
Названные языки в различных СУБД могут иметь отличия. Наибольшее распространение получили два стандартизованных языка: QBE — язык запросов по образцу и SQL — структурированный язык запросов. QBE в основном обладает свойствами языка манипулирования данными, SQL сочетает в себе свойства языков обоих типов.
СУБД реализует следующие основные функции низкого уровня:
* управление данными во внешней памяти;
* управление буферами оперативной памяти;
* управление транзакциями;
* ведение журнала изменений в БД;
* обеспечение целостности и безопасности БД.
Реализация функции управления данными во внешней памяти обеспечивает организацию управления ресурсами в файловой системе ОС.
Необходимость буферизации данных обусловлена тем, что объем оперативной памяти меньше объема внешней памяти. Буферы представляют собой области оперативной памяти, предназначенные для ускорения обмена между внешней и оперативной памятью. В буферах временно хранятся фрагменты БД, данные из которых предполагается использовать при обращении к СУБД или планируется записать в базу после обработки.
Механизм транзакций используется в СУБД для поддержания целостности данных в базе. Транзакцией называется некоторая неделимая последовательность операций над данными БД, которая отслеживается СУБД от начала и до завершения. Если по каким-либо причинам (сбои и отказы оборудования, ошибки в программном обеспечении, включая приложение) транзакция остается незавершенной, то она отменяется.
Транзакции присущи три основных свойства:
* атомарность (выполняются все входящие в транзакцию операции или ни одна);
* сериализуемость (отсутствует взаимное влияние выполняемых в одно и то же время транзакций);
* долговечность (даже крах системы не приводит к утрате результатов зафиксированной транзакции).
Примером транзакции является операция перевода денег с одного счета на другой в банковской системе. Сначала снимают деньги с одного счета, затем начисляют их на другой счет. Если хотя бы одно из действий не выполнится успешно, результат операции окажется неверным и будет нарушен баланс операции.
Ведение журнала изменений выполняется СУБД для обеспечения надежности хранения данных в базе при наличии аппаратных и программных сбоев.
Обеспечение целостности БД составляет необходимое условие успешного функционирования БД, особенно при ее сетевом использовании. Целостность БД — это свойство базы данных, означающее, что в ней содержится полная, непротиворечивая и адекватно отражающая предметную область информация. Целостное состояние БД описывается с помощью ограничений целостности в виде условий, которым должны удовлетворять хранимые в базе данные.
Обеспечение безопасности достигается в СУБД шифрованием данных, парольной защитой, поддержкой уровней доступа к базе данных и отдельным ее элементам (таблицам, формам, отчетам и др.).
20
Модели организации данных
В иерархической модели объекты-сущности и отношения предметной области представляются наборами данных, которые имеют древовидную (иерархическую) структуру. Иерархическая модель данных была исторически первой. На ее основе в конце 60-х — начале 70-х годов были разработаны первые профессиональные СУБД.
Пример структуры иерархической БД приведен на рис. 5.1.
Основное внимание в ограничениях целостности в иерархической модели уделяется целостности ссылок между предками и потомками с учетом основного правила: никакой потомок не может существовать без родителя.
Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа. Сетевая БД состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. Если в иерархических структурах запись-потомок могла иметь только одну запись-предка, то в сетевой модели данных запись-потомок может иметь произвольное число записей-предков.
Достоинством сетевой мидели данных является возможность ее эффективной реализации. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель предоставляет бульшие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей.
Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность ее понимания обычным пользователем. Кроме того, в сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей из-за допустимости установления произвольных связей между записями.
Системы на основе сетевой модели не получили широкого распространения на практике.
Реляционная модель данных предложена сотрудником фирмы IВМ Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношения (relation).
Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является двумерная таблица.
С помощью одной таблицы удобно описывать простейший вид связей между данными, а именно: деление одного объекта, информация о котором хранится в таблице, на множество подобъектов, каждому из которых соответствует строка или запись таблицы.
Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.
21
Реляционные базы данных
Реляционная модель данных (РМД) некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени. При создании информационной системы совокупность отношений позволяет хранить данные об объектах предметной области и моделировать связи между ними. Термины РМД представлены в табл. 5.1
Таблица 5.1 Термины реляционной модели
Термин реляционной модели
Эквивалентный
термин
Отношение
Таблица
Схема отношения
Строка заголовков столбцов таблицы (заголовок таблицы)
Кортеж
Строка таблицы, запись
Сущность
Описание свойств объекта
Атрибут
Столбец, поле
Домен
Множество допустимых значений
атрибута
Первичный ключ
Уникальный идентификатор
Кардинальность
Количество строк
Степень
Количество столбцов
Реляционная база данных представляет собой хранилище данных, содержащее набор двухмерных таблиц. Данные в таблицах должны удовлетворять следующим принципам.
1. Значения атрибутов должны быть атомарными (иными словами,
каждое значение, содержащееся на пересечении строки и колонки,
должно быть не расчленяемым на несколько значений).
2. Значения каждого атрибута должны принадлежать к одному и тому же типу.
3. Каждая запись в таблице уникальна.
4. Каждое поле имеет уникальное имя.
5. Последовательность полей и записей в таблице не существенна.
Отношение является важнейшим понятием и представляет собой
двумерную таблицу, содержащую некоторые данные.
Сущность есть объект любой природы, данные о котором хранятся в базе данных. Данные о сущности хранятся в отношении.
Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется и ему соответствует заголовок некоторого столбца таблицы.
Ключом отношения называется совокупность его атрибутов, однозначно идентифицирующих каждый из кортежей отношения. Иными словами, множество атрибутов К, являющееся ключом отношения, обладает свойством уникальности. Следующее свойство ключа — неизбыточность. То есть никакое из собственных подмножеств множества К не обладает свойством уникальности.
Каждое отношение всегда имеет комбинацию атрибутов, которая может служить ключом. Ее существование гарантируется принципом № 3 РМД. По крайней мере, вся совокупность атрибутов обладает свойством уникальности.
Возможны случаи, когда отношение имеет несколько комбинаций атрибутов, каждая из которых однозначно определяет все кортежи отношения. Все эти комбинации атрибутов являются возможными ключами отношения. Любой из возможных ключей может быть выбран как первичный.
Ключи обычно используют для достижения следующих целей:
» исключения дублирования значений в ключевых атрибутах (остальные атрибуты в расчет не принимаются);
» упорядочения кортежей. Возможно упорядочение по возрастанию или убыванию значений всех ключевых атрибутов, а также смешанное упорядочение (по одним — возрастание, а по другим — убывание);
» организации связывания таблиц.
Важным является понятие внешнего ключа. Внешний ключ можно определить как множество атрибутов одного отношения R2, значения которых должны совпадать со значениями возможного ключа другого отношения R1.
Атрибуты отношения К2, составляющие внешний ключ, не являются ключевыми для данного отношения.
С помощью внешних ключей устанавливаются связи между отношениями.
Ограничения целостности реляционной модели можно разделить на две группы — ограничения целостности сущностей и ограничения целостности ссылок.
Ограничения целостности сущностей заключаются в требовании уникальности кортежей отношения (записей таблицы). Отсюда вытекают следующие ограничения:
» отсутствие кортежей-дубликатов (данное требование предъявляется лишь к атрибутам первичных ключей);
» отсутствие атрибутов с множественным характером значений.
Ограничения целостности ссылок заключаются в том, что для любой записи с конкретным значением внешнего ключа должна обязательно существовать запись связанной таблицы-отношения с соответствующим значением первичного ключа.
К отношениям можно применять систему операций, позволяющую получать одни отношения из других. Например, результатом запроса к реляционной БД может быть новое отношение, вычисленное на основе имеющихся отношений. Поэтому можно разделить обрабатываемые данные на хранимую и вычисляемую части.
Основной единицей обработки данных в реляционных БД является отношение, а не отдельные его кортежи (записи).
Отсутствие упорядоченности записей в таблицах усложняет поиск. На практике с целью быстрого нахождения нужной записи вводят индексирование полей (обычно ключевых). Создание индексных массивов заключается в построении дополнительной упорядоченной информационной структуры для быстрого доступа к записям.
Как для самих таблиц, так и для индексных массивов применяются линейные и нелинейные структуры. В качестве линейных структур индексных массивов в большинстве случаев выступают инвертированные списки. Инвертированный список строится по схеме таблицы с двумя колонками — «Значение индексируемого поля» и «Номера строк» рисунок.
Значение индексируемого поля («год рождения»)
Номера строк
1970
3
1971
5,17,123,256
1972
31,32,77
1973
11,45,58, 167,231
1974
7,8,9, 10,234,235,236
Рис. Пример инвертированного списка
Инвертированные списки чаще всего применяются для индексации полей, значения которых в разных записях могут повторяться. В этом случае количество ситуаций, при которых требуется добавление или удаление строк индекса, невелико и затраты на переупорядочение индекса при изменениях данных в базовой таблице незначительны.
Строки инвертированного списка упорядочиваются по значению индексируемого поля. Для доступа к нужной записи исходной таблицы сначала в упорядоченном инвертированном списке отыскивается строка с требуемым значением поля, затем считываются номера соответствующих записей основной таблицы, к которым осуществляется доступ по этим номерам.
Нелинейные структуры индексов применяются для создания индексных массивов ключевых полей или тех полей, значения по которым не повторяются. При организации индексов в таких случаях чаще всего используются древовидные иерархические структуры в виде В-деревьев.
22
Проектирование реляционных баз данных
Проектирование баз данных информационных систем является достаточно трудоемкой задачей. Оно осуществляется на основе формализации структуры и процессов предметной области, сведения о которой предполагается хранить в БД. Различают концептуальное и схемно-структурное проектирование.
Концептуальное проектирование БД ИС является в значительной степени эвр'истическим процессом. Адекватность построенной в его рамках инфологической модели предметной области проверяется опытным путем, в процессе функционирования ИС.
Перечислим этапы концептуального проектирования:
* изучение предметной области для формирования общего представления о ней;
* выделение и анализ функций и задач разрабатываемой ИС;
* определение основных объектов-сущностей предметной области
и отношений между ними;
* формализованное представление предметной области.
При проектировании схемы реляционной БД можно выделить следующие процедуры:
*определение перечня таблиц и связей между ними;
*определение перечня полей, типов полей, ключевых полей каждой таблицы (схемы таблицы), установление связей между таблицами через внешние ключи;
*установление индексирования для полей в таблицах;
* разработка списков (словарей) для полей с перечислительными
данными;
* установление ограничений целостности для таблиц и связей;
* нормализация таблиц, корректировка перечня таблиц и связей. Проектирование БД осуществляется на физическом и логическом уровнях. Проектирование на физическом уровне реализуется средствами СУБД и зачастую автоматизировано.
Логическое проектирование заключается в определении числа и структуры таблиц, разработке запросов к БД, отчетных документов, создании форм для ввода и редактирования данных в БД и т. д.
Одной из важнейших задач логического проектирования БД является структуризация данных. Выделяют следующие подходы к проектированию структур данных:
*объединение информации об объектах-сущностях в рамках одной таблицы (одного отношения) с последующей декомпозицией на несколько взаимосвязанных таблиц на основе процедуры нормализации отношений;
* формулирование знаний о системе (определение типов исходных данных и взаимосвязей) и требований к обработке данных, получение с помощью СА5Е-системы готовой схемы БД или даже готовой прикладной информационной системы;
* осуществление системного анализа и разработка структурных
моделей.
23
Система управления базами данных (СУБД),
Назначение и основные функции.
База данных – это информационная модель, позволяющая упорядоченно хранить данные о группе объектов, обладающих одинаковым набором свойств.
Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется система управления базами данных (СУБД). СУБД используются для упорядоченного хранения и обработки больших объемов информации.
СУБД организует хранение информации таким образом, чтобы ее было удобно:
просматривать,
пополнять,
изменять,
искать нужные сведения,
делать любые выборки,
осуществлять сортировку в любом порядке.
Классификация баз данных:
По характеру хранимой информации:
— Фактографические (картотеки),
— Документальные (архивы)
По способу хранения данных:
— Централизованные (хранятся на одном компьютере),
— Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).
По структуре организации данных:
— Табличные (реляционные),
— Иерархические,
Информация в базах данных структурирована на отдельные записи, которыми называют группу связанных между собой элементов данных. Характер связи между записями определяет два основных типа организации баз данных: иерархический и реляционный.
В иерархической базе данных записи упорядочиваются в определенную последовательность, как ступеньки лестницы, и поиск данных может осуществляться последовательным «спуском» со ступени на ступень. Иерархическая база данных по своей структуре соответствует структуре иерархической файловой системы.
Реляционная база данных, по сути, представляет собой двумерную таблицу.
Столбцы таблицы называются полями: каждое поле характеризуется своим именем и топом данных. Поле БД – это столбец таблицы, содержащий значения определенного свойства.
В реляционной БД используются четыре основных типов полей:
Числовой,
Символьный (слова, тексты, коды и т.д.),
Дата (календарные даты в форме «день/месяц/год»),
Логический (принимает два значения: «да» - «нет» или «истина» - «ложь»).
Строки таблицы являются записями об объекте. Запись БД – это строка таблицы, содержащая набор значения определенного свойства, размещенный в полях базы данных.
Системы управления базами данных позволяют объединять большие объемы информации и обрабатывать их, сортировать, делать выборки по определенным критериям и т. п.
Современные СУБД дают возможность включать в них не только текстовую и графическую информацию, но и звуковые фрагменты и даже видеоклипы.
Простота использования СУБД позволяет создавать новые базы данных, не прибегая к программированию, а пользуясь только встроенными функциями. СУБД обеспечивают правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также удобный доступ к ним.
Популярные СУБД - FoxPro, Access for Windows, Paradox. Для менее сложных применений вместо СУБД используются информационно-поисковые системы (ИПС), которые выполняют следующие функции:
хранение большого объема информации;
быстрый поиск требуемой информации;
добавление, удаление и изменение хранимой информации;
вывод ее в удобном для человека виде.
24
Рассредоточенная или, если правильно называть, распределенная база данных – это такая БД, в состав которой входит несколько компьютеров, связанных сетью, на каждом из которых работает локальная база данных. Совокупность всех этих программно-аппаратных средств создает общую БД. Распределенные базы данных извне выглядят как обычные локальные базы, их аппаратная разнесенность не заметна пользователям. Распределенная система управления контролирует все узлы БД и обеспечивает связность данных.
25
Одной из важнейших сетевых технологий в экономических информационных системах является распределенная обработка данных. То, что персональные компьютеры стоят на рабочих местах, то есть на местах возникновения и использования информации, дало возможность распределить их ресурсы по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации. Распределенная обработка данных позволяет повысить эффективность удовлетворения изменяющейся информационной потребности информационного работника и, тем самым, обеспечить гибкость принимаемых им решений. Преимущества распределенной обработки данных выражаются в:
• увеличении числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполняющих
функции сбора, обработки, хранения, передачи информации;
• снятии пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных баз данных на разных ЭВМ;.
• обеспечении доступа информационному работнику к вычислительным ресурсам сети ЭВМ;
• обеспечении обмена данными между удаленными пользователями.
Формализация концептуальной схемы данных повлекла за собой возможность классификации моделей представления данных на иерархические, сетевые и реляционные. Это отразилось в понятии архитектуры систем управления базами данных (СУБД) и технологии обработки. Для обработки данных, размещенных на удаленных компьютерах, разработаны сетевые СУБД, а сама база данных называется распределенной.
Распределенная обработка и распределенная база денных не являются синонимами. Если при распределенной обработке производится работа с базой, то подразумевается, что представление данных, содержательная обработка данных базы выполняются на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии – на файл-сервере. Распределенная база данных может размещаться на нескольких серверах и для доступа к уда- ленным данным надо использовать сетевую СУБД? Если сетевая СУБД не используется, то реализуется распределенная обработка данных.
При распределенной обработке клиент может послать запрос к собственной локальной базе или удаленной. Удаленный запрос – это единичный запрос к одному серверу. Несколько удаленных запросов к одному серверу объединяются в удаленную транзакцию. Если отдельные запросы транзакции обрабатываются различными серверами, то транзакция называется распределенной. При этом запрос транзакции обрабатывается одним сервером. Если запрос транзакции обрабатывается несколькими серверами, он называется распределенным.
Только обработка распределенного запроса поддерживает концепцию распределенной базы данных.
Существуют разные технологии распределенной обработки данных.
Одной из первых технологий распределенной обработки данных была технология файл-сервер. По запросу клиента файл-сервер пересылает запрошенный файл. Целостность и безопасность данных не обеспечивается в должной степени. Файл-сервер содержит базу данных и файловую систему для обеспечения многопользовательских запросов.
Сетевые СУБД, основанные на технологии файл-сервер, также не обеспечивают безопасность и целостность данных. При увеличении числа запросов падает производительность системы, так как файл-серверы реализуют принцип «все или ничего». Полные копии файлов базы перемещаются по сети, увеличивается трафик сети, что может привести к увеличению времени ожидания клиентов. Трафик сети – это поток сообщений в сети.
На смену была разработана технология клиент-сервер. Технология клиент-сервер является более мощной, так как позволила совместить достоинства однопользовательских систем (высокий уровень диалоговой поддержки, дружественный интерфейс, низкая цена) с достоинствами более крупных компьютерных систем (поддержка целостности, защита данных, многозадачность).
Файл-сервер заменен сервером баз данных, который содержит базу данных, сетевую операционную систему, сетевую СУБД. Сервер баз данных обрабатывает запросы клиентов, выбирает необходимые данные из базы, посылает их клиентам по сети, производит обновление информации, обеспечивает целостность и безопасность данных.
Технология клиент-сервер позволяет независимо наращивать мощности сервера баз данных, увеличивая число поддерживаемых им услуг, и клиента, использующего новые приложения.
Для доступа к серверу баз данных и манипулирования данными применяется язык запросов SQL. По запросу клиента отправляется не полная копия файла, а логически не обходимая порция данных. Тем самым уменьшается трафик сети, что позволяет увеличить число обслуживаемых пользователей.
К недостаткам технологии клиент-сервер можно отнести то, что при отсутствии сетевой СУБД трудно организовать распределенную обработку.
Платформу сервера баз данных определяют операционная система компьютера клиента и сетевая операционная система. Под платформой понимают тип процессора, операционной системы, добавочного оборудования и поддерживающих его программных средств, на которых можно установить новое приложение. Сетевые операционные системы серверов баз данных – Unix, Windows NT, Linux и др. В настоящее время наиболее популярными серверами баз данных являются Microsoft SQL-server, SQLbase-server, Oracle-server и др.
Совмещение гипертекстовой технологии с технологией баз данных позволило создать распределенные гипертекстовые базы данных. Разрабатываются гипертекстовые модели внутренней структуры базы данных и размещения баз данных на серверах. Гипертекстовые базы данных содержат гипертекстовые документы и обеспечивают самый быстрый доступ к удаленным данным. Гипертекстовые документы могут быть текстовыми, цифровыми, графическими, аудио и видео файлами. Тем самым создаются распределенные мультимедийные базы.
Гипертекстовые базы данных созданы по многим предметным областям. Практически ко всем обеспечивается доступ через интернет. Примерами гипертекстовых баз данных являются правовые системы: Гарант, Юсис, Консультант + и др.
Рост объемов распределенных баз данных выявил следующие проблемы их использования:
• управление распределенными системами очень сложное;
• создание новых приложений, обеспечивающих распределенную обработку, обходится дороже, чем планировалось;
• производительность многих приложений в распределенных системах недостаточна;
• усложнилось решение проблем безопасности данных.
Решением этих проблем становится использование больших ЭВМ, называемых мэйнфреймами. Новое семейство мэйнфреймов IBM S/390 имеет оперативную память от 512 мегабайт до 8 гигабайт. Внутреннее дисковое устройство может иметь суммарную емкость до 288 гигабайт. Посредством web-сервера можно подключаться к сети интернет и вести коммерческую деятельность.
26
Виды документальных информационных систем
Элементом данных в документальных ИС является документ. Обычно под документом понимается текстовый файл.
Основной задачей документальных информационных систем является хранение и предоставление пользователю документов, содержание которых соответствуют его информационным потребностям.
^ Документальная информационная система (ДИС) - единое хранилище документов с инструментарием поиска и выдачи необходимых пользователю документов.
Поисковый характер документальных информационных систем определил еще одно их название — информационно-поисковые системы (ИПС).
В зависимости от особенностей реализации хранилища документов и механизмов поиска, ДИС можно разделить на две группы:
♦ системы на основе индексирования;
♦ семантически-навигационные системы.
Семантика (от греч. semantikos — обозначающий) — значения единиц языка.
В семантически-навигационных (гипертекстовых) системах документы, помещаемые в хранилище документов, оснащаются специальными навигационными конструкциями (гиперссылками), соответствующими смысловым связям между различными документами или отдельными фрагментами одного документа.
В системах на основе индексирования исходные документы помещаются в базу без какого-либо дополнительного преобразования, но при этом смысловое содержание каждого документа отображается в некоторое поисковое пространство. Процесс отображения документа в поисковое пространство называется индексированием и заключается в присвоении каждому документу некоторого индекса — координаты в поисковом пространстве. Формализованное представление индекса документа называется поисковым образом документа (ПОД). Пользователь выражает свои информационные потребности посредством специального языка, формируя поисковый образ запроса (ПОЗ) к базе документов.
На основе определенных критериев ДИС осуществляет поиск и выдачу документов, поисковые образы которых соответствуют поисковым образам запроса пользователя.
Соответствие найденных документов запросу пользователя называется релевантностью.
^ Информационно-поисковый язык (ИПЯ) представляет собой некоторую формализованную семантическую систему, предназначенную для выражения содержания документа и поискового запроса.
Основными элементами ИПЯ являются алфавит, лексика и грамматика.
Алфавит ИПЯ — система знаков, используемых для записи слов и выражений ИПЯ.
Лексика, или словарный состав, ИПЯ — совокупность слов, словосочетаний и выражений, используемых для построения текстов ИПЯ.
Грамматика ИПЯ — совокупность средств и способов построения, изменения и сочетания лексических единиц. Грамматика включает морфологию и синтаксис.
Можно указать следующие требования, которым должен удовлетворять ИПЯ:
♦ располагать лексико-грамматическими средствами для точного отображения темы документа и запроса;
♦ не содержать полисемии, синонимии и омонимии;
♦ отображать только объективные характеристики предметов и отношений между ними;
♦ быть удобным для алгоритмического сопоставления ПОД и ПОЗ.
Построение выражений ИПЯ требует решения по крайней мере двух проблем. Первая из них связана с выбором лексических единиц ИПЯ, необходимых для построения выражений.
^ Выбор слов определяется их смыслом, обусловленным парадигматическими отношениями между предметами и явлениями, которые они определяют.
Парадигматические отношения — это отношения, обусловленные наличием логических связей между предметами и явлениями, обозначенными данными словами. Перечислим некоторые парадигматические отношения:
♦ «вид—род», например, «шкаф—мебель». В данном случае понятие «шкаф» является видовым по отношению к понятию «мебель». Родовое понятие всегда включает в себя видовое;
♦ «часть—целое», например «лезвие—нож»;
♦ «причина—следствие», например, «лампа-свет»;
♦ «функциональное сходство», например, «лопата—экскаватор». Естественный язык обладает высокой многозначностью. В ИПЯ недопустима многозначность. Поэтому здесь необходимо учитывать отношения синонимии и омонимии слов естественного языка, используемых в ИПЯ.
Омонимия — это совпадение слов по написанию или звучанию и несовпадение по смыслу.
Полисемия слова состоит в том, что одно и то же слово выражает пучок родственных понятий. Например, слово «соль» обозначает вещество, а также понятие смысла. Оба значения близки по сути.
Синонимия — это совпадение слов по значению и несовпадение по написанию.
Вторая проблема построения фраз ИПЯ связана с определением последовательности выбранных слов.
^ Синтагматические отношения — отношения слов при соединении их в словосочетания и фразы. Для уточнения смысла документа или запроса, помимо ключевых слов, часто необходимо указывать, в каких синтагматических отношениях эти слова находятся. Так, фраза «защита окружающей среды от человека» и фраза «защита человека от окружающей среды» имеют совершенно разный смысл, хотя и состоят из одних и тех же ключевых слов.
Многообразие используемых в ИПЯ парадигматических и синтагматических отношений определяет семантическую силу ИПЯ.
По способу организации понятий различают следующие ИПЯ:
♦ предкоординируемые (классификационные) ИПЯ;
♦ посткоординируемые (дескрииторные) ИПЯ.
Предкоординация – предварительное построение сложных классов путем логического умножения (координации) простых классов. Словарный состав задается в виде фиксированного списка слов, словосочетаний и фраз. Введение в язык новых лексических единиц строго ограничено и возможно лишь до индексирования документов, т. е. при создании языка.
Посткоординируемые (дескрипторные) языки основаны на методе координатного индексирования. В посткоордииируемых ИПЯ лексические единицы объединяются в поисковом образе лишь во время индексирования документа. Словарь дескрипторного ИПЯ состоит из, специальным образом выбранных, отдельных слов или словосочетаний, естественного языка — ключевых слов и дескрипторов.
Координатное индексирование — индексирование, при котором основное смысловое содержание текста (документа) или информационного запроса представляется в виде сочетания ключевых слов или дескрипторов.
^ Ключевые слова — это наиболее существенные для отображения содержания документа слова и словосочетания, обладающие назывной функцией.
Основными показателями эффективности функционирования ДИС являются полнота и точность информационного поиска.
27
Классификационные информационно-поисковые языки
Информационно-поисковые каталоги, основанные на классификации сведений по определенной предметной области, были первыми системами информационного поиска документов.
Классификация — это группировка объектов по признакам.
Первоначальные подходы к классификации тематики документов основывались на формировании списка предметных заголовков, располагаемых в алфавитном порядке. Каждая предметная рубрика получала определенный цифровой или буквенно-цифровой код. Содержание документа индексировалось перечислением кодов тех рубрик, которые отражали темы документа. Это перечислительная классификация.
Особенностью систем перечислительной классификации является возможность индексирования документов любым количеством рубрик, отражающих содержание документа. Для осуществления поиска необходимых документов по классификатору определяются коды интересующих пользователя рубрик и далее отбираются из хранилища те документы, которые проиндексированы соответствующими кодами. Отсутствие систематизированных связей и отношений между предметными рубриками является основным недостатком перечислительной классификации.
При систематизированной классификации список предметных рубрик строится как иерархическая структура, в виде перевернутого дерева. Вся предметная область разбивается на ряд взаимоисключающих (непересекающихся) рубрик. Каждая рубрика, в свою очередь, может включать несколько подрубрик. Таким образом, при систематизированной классификации учитываются уже некоторые семантические основы предметной области, выражаемые в родо-видовых отношениях основных категорий, понятий и классов.
Содержание документа индексируется кодами соответствующих рубрик, однако при этом отпадает необходимость в явном указании более общих рубрик, к которым относятся выделенные подрубрики. В результате индексирование и поиск документов на основе иерархической классификации позволяют более адекватно отражать содержание документов и обеспечивают большую точность поиска.
Перечислительный и иерархический подходы к классификации используются в алфавитно-предметных каталогах библиотек. Недостатком как перечислительной, так и иерархической классификации является принципиальная невозможность заранее перечислить все возможные темы документов.
^ Фасетная классификация не связана подобными ограничениями. Ее идея состоит в том, что вся предметная область разбивается на ряд исходных рубрик — фасет — по семантическому принципу, отражающему специфику предметной области.
Фасеты выступают в роли элементов, из которых можно сконструировать любую, даже самую сложную и узкую предметную рубрику. Внутри фасет предметные рубрики строятся и упорядочиваются по алфавитно-иерархическому принципу.
Основное достоинство фасетной классификации заключается в возможности небольшим перечнем фасетных рубрик отразить большое количество специализированных рубрик и тем самым наиболее точно и полно проиндексировать содержание документов.
28
Дескрипторные информационно-поисковые языки
В основе построения дескрипторных ИПЯ лежит принцип координатного индексирования, который предполагает, что основное смысловое содержание документа может быть выражено списком ключевых слов. К ключевым словам относятся так называемые полнозначные слова — существительные, прилагательные, глаголы, наречия, числительные, местоимения. Ключевыми словами не могут быть предлоги, союзы, связки, частицы.
Основными элементами ДИПЯ являются:
♦ словарь лексических единиц;
♦ правила применения ИПЯ (грамматика), определяющие процедуру перевода текстов документов и запросов с естественного языка на ИПЯ;
♦ правила построения ИПЯ.
Словари лексических единиц делятся на две группы:
♦ основные лексические словари, составляющие лексику ИПЯ;
♦ морфологические словари, обеспечивающие морфологический анализ и нормализацию слов.
В качестве лексических единиц основных словарей используются ключевые слова, словосочетания и дескрипторы.
Дескриптор — понятие, обозначающее группу эквивалентных или близких по смыслу ключевых слов. Дескриптор — это имя класса синонимов. В качестве дескрипторов могут быть использованы код, слово или словосочетание.
Разработка дескрипторного языка фактически сводится к разработке информационно-поискового тезауруса (ИПТ).
Тезаурус (от греч. «хранилище», «сокровищница») в узком смысле представляет собой специальный словарь-справочник, в котором перечислены ключевые слова — дескрипторы определенной предметной области, указаны их синонимы, установлены способы устранения синонимии, омонимии, полисемии, определены родо-видовые и ассоциативные связи дескрипторов.
Наиболее важными парадигматическими отношениями ИПТ являются:
♦ соподчинение;
♦ род—вид;
♦ часть—целое;
♦ причина—следствие;
♦ функциональное сходство.
Обобщенная структура ИПТ включает как минимум три составляющих: словарную часть, семантическую карту, руководство по использованию..
Словарная часть — алфавитный список дескрипторов с их словарными статьями.
Семантическая карта — система тематических классов дескрипторов, представленная в виде графической схемы или таблицы.
Руководство по использованию ИПТ содержит правила перевода ключевых слов и словосочетаний на ИПЯ, правила лексикографического контроля и редактирования ПОД и ПОЗ, а также правила ведения ИПТ.
Отличием информационно-поисковых тезаурусов от информационно-поисковых каталогов на основе предметной иерархической рубрикации является то, что в тезаурусах, помимо классификационной схемы, присутствуют сами ключевые слова и дескрипторы, объединяемые под названием классов, рубрик и т. д. В каталогах же присутствуют только лишь обозначения (названия) классов.
Главная идея информационно-поисковых тезаурусов заключается в повышении эффективности индексирования документов в рамках дескрипторного подхода. Иначе говоря, в системах на основе ИПТ ПОД представлен набором дескрипторов. Однако в процессе индексирования документов учитываются семантические отношения между дескрипторами, что, в конечном счете, обеспечивает более адекватный содержанию документа ПОД и повышает эффективность поиска документов.
Различают базовые и рабочие тезаурусы. Базовые тезаурусы включают основной набор лексики предметной области. Рабочие тезаурусы строятся на основе базовых тезаурусов и дополняются в процессе индексирования документов новыми терминами.
29
Системы индексирования
Система индексирования (СИ) — совокупность методов и средств перевода текстов с естественного языка на ИПЯ в соответствии с заданным набором словарей лексических единиц и с правилами применения ИПЯ.
Рассмотрим классификацию систем индексирования.
1. По степени автоматизации процесса индексирования выделяют системы:
• ручного индексирования;
• автоматического индексирования;
• автоматизированного индексирования.
2. По степени контролируемости различают системы:
• без словаря;
• с жестким словарем;
• со свободным словарем.
3. По характеру алгоритма отбора слов текста выделяют системы:
• с последовательным просмотром текста (отбираются все полнозначные слова);
• с эвристическими процедурами выбора слов текста (слова отбираются интуитивно или по заданной процедуре);
• со статистическими процедурами выбора слов (отбираются только информативные слова в соответствии с распределением частот их употребления).
4. По характеру лексикографического контроля различают системы:
• без лексикографического контроля;
• с полным контролем;
• с промежуточным контролем.
Лексикографический контроль предусматривает:
♦ устранение синонимии, полисемии и омонимии на основе нормативных словарей лексических единиц с парадигматическими отношениями между ними;
♦ нормализацию слов на основе морфологических нормативных
словарей.
5. По характеру морфологического анализа слов различают системы:
с использованием морфологических словарей;
♦ с использованием основных лексических словарей;
♦ с использованием морфологического анализа с усечением слов.
Возможны системы индексирования без морфологического анализа.
Процесс свободного индексирования состоит в следующем. Индексатор выписывает слова или словосочетания, которые, по его мнению, отражают содержание текста. Он может брать слова, отсутствующие в тексте, но важные, с его точки зрения, для выражения смысла текста. Отобранный список слов является поисковым образом документа. Это СИ с ручным индексированием.
Процесс полусвободного индексирования аналогичен вышеописанному, но слова для ПОД берутся только из словаря.
При жестком индексировании слова берутся только из текста.
30
Полнотекстовые информационно - поисковые системы
Полнотекстовые ИС строятся на основе информационно-поисковых языков дескрипторного типа. Информационно-технологическая структура полнотекстовых ИС включает:
♦ хранилище документов;
♦ глобальный словарь системы;
♦ инвертированный индекс документов;
♦ интерфейс ввода документов в систему;
♦ механизм индексирования;
♦ интерфейс запросов пользователя;
♦ механизм поиска документов;
♦ механизм извлечения найденных документов.
Хранилище документов может быть организовано как единая локально сосредоточенная информационная структура в виде специального файла с текстами документов.
Глобальный словарь системы может быть статическим и динамическим.
^ Статические словари определяются заранее и не зависят от содержания документов, вошедших в хранилище.
Динамические словари определяются набором словоформ, имеющихся в документах хранилища. Изначально такой словарь пуст, но с каждым новым документом в него помещаются новые словоформы.
Элементы глобального словаря выступают в качестве дескрипторов ИПЯ-системы. Поступающие через интерфейс ввода-вывода документы подвергаются операции индексирования по глобальному словарю. Механизм индексирования в полнотекстовых ИС полностью автоматизирован и заключается в создании специального двоичного вектора, компоненты которого показывают наличие или отсутствие в данном Документе слова с соответствующим номером из глобального словаря.
При удалении документа из системы соответственно удаляется и поисковый образ документа.
Через интерфейс запросов пользователь в терминах ИПЯ делает запрос, который обрабатывается поисковой машиной. Механизм поиска основывается на тех или иных алгоритмах и критериях сравнения поискового образа запроса с поисковыми образами документов, образующими индекс системы. Результатом поиска является определение номеров документов, поисковые образы которых соответствует поисковому образу запроса. Далее специальная подсистема на основе установленных в хранилище указательных конструкций извлекает и доставляет соответствующие документы пользователю.
Примером полнотекстовых информационно-поисковых систем являются автоматизированные информационные системы по законодательству.
^ Автоматизированная информационная система по законодательству (АИСЗ) — это программный комплекс, включающий в себя массив правовой информации и инструменты для работы с ним. Эти инструменты позволяют производить поиск документов, формировать подборки документов, печатать документы.
АИСЗ являются частью следующих типов информационных систем.
1. Справочно-информационные системы общего назначения, ориентированные на доступ пользователей к нормативно-правовым актам. К этим системам относятся «Консультант Плюс», «Гарант», «Кодекс» и др.
2. Глобальные информационные службы (хост-системы), предоставляющие доступ удаленным пользователям к библиографической, полнотекстовой или другой информации. Крупнейшей в мире коммерческой службой, обеспечивающей доступ к юридической информации, является система LEXIS (США).
3. Системы информационной поддержки деятельности правотворческих органов. Спецификой таких систем является необходимость хранения и поиска многих версий и редакций нормативно - правовых документов, с учетом вносимых поправок и изменений.
4. Системы автоматизации делопроизводства судов, милиции и других правоохранительных органов.
Основными особенностями АИСЗ являются:
необходимость предоставления адресного доступа к полным текстам;
♦ в информационных языках для поиска в БД по законодательству необходим учет контекстных связей, регламентированных прилагательных (типа «обязательный», «произвольный» и др.);
тексты нормативных актов должны подвергаться так называемой юридической обработке, при которой тексту приписываются не только классификационные индексы, ключевые слова или дескрипторы (как при обычном индексировании), но и комментарии специалистов, ссылки на предшествующие версии, связанные документы, решения судов и др.
31
Системы телеобработки данных
Исторически первыми системами распределенной обработки данных были системы телеобработки данных и многомашинные вычислительные комплексы.
^ Системы телеобработки данных — представляют собой информационно-вычислительные системы, которые выполняют дистанционную централизованную обработку данных, поступающих в центр обработки по каналам связи.
^ Многомашинные вычислительные комплексы — это системы, состоящие из нескольких относительно самостоятельных компьютеров, связанных между собой устройствами обмена информацией, в частности каналами связи.
^ Техническое обеспечение систем телеобработки — это совокупность технических средств, основными задачами которой являются: ввод данных в систему передачи данных по каналам связи, сопряжение каналов связи с компьютером, обработка данных и выдача результатных Данных абоненту.
Наряду с техническим обеспечением, для осуществления режима телеобработки на компьютере должно быть установлено специализированное программное обеспечение, выполняющее функции: обеспечения работы компьютера в различных режимах телеобработки, Управления сетью телеобработки данных, управления очередями сообщений, редактирования сообщений, обработки ошибочных сообщений и т. п.
Основным режимом обработки данных на вычислительных центрах коллективного пользования является телеобработка информации, которая может быть реализована в одном из двух режимов: в диалоговом Режиме (on-line) или в режиме пакетной обработки (off-line).
Независимо от сферы применения, любая система телеобработки информации включает в себя как минимум четыре группы технических средств: электронную вычислительную машину, аппаратуру передачи данных (АПД), устройство сопряжения (УС) компьютера с аппаратурой передачи данных, абонентские пункты (АП), осуществляющие взаимодействие абонента с системой и обеспечивающие ввод и вывод данных. Более разветвленные системы телеобработки информации могут использовать устройства удаленного согласования (УУС) — поочередного или одновременного подключения разных абонентов к одному каналу связи.
Аппаратура передачи данных включает следующие устройства:
♦ устройства преобразования сигналов (УПС);
♦ устройства защиты от ошибок (УЗО);
♦ устройства вызова.
УПС преобразует сигналы терминального оборудования в вид, пригодный для передачи их по используемым каналам связи. И наоборот, сигналы, поступающие по каналу связи, преобразует к виду, воспринимаемому терминальной аппаратурой. В качестве УПС обычно используются модемы и связные карты.
УЗО применяют для обеспечения достоверности передачи информации — они реализуют процедуры обнаружения и автоматического исправления ошибок.
Устройства вызова необходимо использовать при работе по коммутируемым каналам связи для соединения с вызываемым абонентом.
32
Понятие компьютерной сети
Компьютерные сети — это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.
Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:
♦ хранение и обработка данных;
♦ организация доступа пользователей к данным;
♦ передача данных и результатов обработки данных пользователям. Эффективность решения перечисленных задач обеспечивается:
♦дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам;
♦ высокой надежностью системы;
♦ возможностью оперативного перераспределения нагрузки;
♦ специализацией отдельных узлов сети для решения определенного класса задач;
♦ решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;
♦ возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети.
Основные показатели качества компьютерных сетей включают следующие элементы: полнота выполняемых функций, производительность, пропускная способность, надежность сети, безопасность информации, прозрачность сети, масштабируемость, интегрируемость, универсальность сети.
33
Виды компьютерных сетей
Компьютерные сети, в зависимости от охватываемой территории, подразделяются на:
♦ локальные (ЛВС, LAN — Local Area Network);
♦ региональные (PBC, MAN - Metropolitan Area Network);
♦ глобальные (ГВС, WAN - Wide Area Network).
В локальной сети абоненты находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии друг от друга. К ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и т. д.
РВС связывают абонентов города, района, области. Обычно расстояния между абонентами РВС составляют десятки-сотни километров.
Глобальные сети соединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто расположенных в различных странах или на разных континентах.
По признакам организации передачи данных компьютерные сети можно разделить на две группы:
♦ последовательные;
♦ широковещательные.
В последовательных сетях передача данных осуществляется последовательно от одного узла к другому. Каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все виды сетей относятся к этому тину. В широковещательных сетях в конкретный момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию.
34
Топологии компьютерных сетей
Топология представляет физическое расположение сетевых компонентов (компьютеров, кабелей и др.). Выбором топологии определяется состав сетевого оборудования, возможности расширения сети, способ управления сетью.
Существуют следующие топологии компьютерных сетей:
♦ шинные (линейные, bus);
♦ кольцевые (петлевые, ring);
♦ радиальные (звездообразные, star);
♦ смешанные (гибридные).
Практически все сети строятся на основе трех базовых топологий: топологии «шина», «звезда» и «кольцо». Базовые топологии достаточно просты, однако на практике часто встречаются довольно сложные комбинации, сочетающие свойства и характеристики нескольких топологий.
В топологии «шина», или «линейная шина» (linear bus), используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключены все компьютеры сети. Эта топология является наиболее простой и распространенной реализацией сети.
Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, производительность сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем медленнее сеть.
Зависимость пропускной способности сети от количества компьютеров в ней не является прямой, так как, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество других факторов: тип аппаратного обеспечения, частота передачи данных, тип сетевых приложений, тип сетевого кабеля, расстояние между компьютерами в сети.
«Шина» является пассивной топологией — компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не передают их от отправителя к получателю. Выход из строя какого-либо компьютера не оказывает влияния на работу всей сети. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы с последующей передачей их по сети.
Основой последовательной сети с радиальной топологией (топологией «звезда») является специальный компьютер — сервер, к которому подключаются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через сервер, в задачи которого входит ретрансляция, переключение и маршрутизация информационных потоков в сети. Такая сеть является аналогом системы телеобработки, в которой все абонентские пункты содержат в своем составе компьютер.
Недостатками такой сети являются: высокие требования к вычислительным ресурсам центральной аппаратуры, потеря работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры, большая протяженность линий связи, отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации. Если выйдет из строя рабочая станция (или кабель, соединяющий ее с концентратором), то лишь эта станция не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные рабочие станции в сети этот сбой не повлияет.
При использовании топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер. Каждый компьютер является повторителем, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Способ передачи данных по кольцевой сети называется передачей маркера. Маркер последовательно, от компьютера к компьютеру передается до тех пор, пока его не получит тот компьютер, который должен передать данные. Передающий компьютер добавляет к маркеру данные и адрес получателя и отправляет его дальше по кольцу
Данные передаются через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя. Далее принимающий компьютер посылает передающему сообщение — подтверждение о приеме данных. Получив сообщение — подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.
35
Модель взаимодействия открытых систем
Передача и обработка данных в разветвленной сети является сложным, использующим многочисленную и разнообразную аппаратуру процессом, требующим формализации и стандартизации следующих процедур:
♦ управление и контроль ресурсов компьютеров и системы телекоммуникаций;
♦ установление и разъединение соединений;
♦ контроль соединений;
♦ маршрутизация, согласование, преобразование и передача данных;
♦ контроль правильности передачи;
♦ исправление ошибок и т. д.
Необходимо применение стандартизированных протоколов и для обеспечения понимания сетями друг друга при их взаимодействии. Указанные выше задачи решаются с помощью применения системы протоколов и стандартов, которые определяют процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных.
Протокол представляет собой набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, регламентирующий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Выполнением протокольных процедур управляют специальные программы, реже аппаратные средства.
Международной организацией по стандартизации (ISO — International Organisation for Standardization) разработана система стандартных протоколов — модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection — OSI), которую также называют эталонной семиуровневой моделью открытых систем.
Открытая система — система, доступная для взаимодействия с другими системами в соответствии с разработанными стандартами.
Модель OSI содержит общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов и служит основой для разработчиков совместимого сетевого оборудования. Эти рекомендации должны быть реализованы как в технических, так и в программных средствах вычислительных сетей. Для обеспечения упорядочения функций управления и протоколов вычислительной сети вводятся функциональные уровни. В общем случае сеть включает семь функциональных уровней:
^ Прикладной уровень регламентирует процесс управления терминалами сети и прикладными процессами, которые являются источниками и потребителями информации, передаваемой в сети. Отвечает за запуск программ пользователя, их выполнение, ввод-вывод данных, управление терминалами, административное управление сетью. На данном уровне применяются технологии, являющиеся надстройкой над инфраструктурой передачи данных: электронной почты, теле- и видеоконференций, удаленного доступа к ресурсам, работы в Интернете.
^ Уровень представления интерпретирует и преобразовывает данные, передаваемые в сети, в вид, удобный для прикладных процессов. Согласует форматы представления данных, синтаксис, трансляции и интерпретацию программ с разных языков. Многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому предоставляемые им протоколы не получили развития и во многих сетях практически не используются.
^ Сеансовый уровень — обеспечение организации и проведения сеансов связи между прикладными процессами, такими как инициализация и поддержание сеанса между абонентами сети, управление очередностью и режимами передачи данных. Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядоченного обмена данными реализуются на транспортном уровне, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение.
^ Транспортный уровень — отвечает за управление сегментированием данных (сегмент — блок данных транспортного уровня) и сквозной передачей (транспортировкой) данных от источника к потребителю. На данном уровне оптимизируется использование услуг, предоставляемых на сетевом уровне, в части обеспечения максимальной пропускной способности при минимальных затратах. Протоколы транспортного уровня (сегментирующие и дейтаграммные) развиты очень широко и интенсивно используются на практике. Сегментирующие протоколы разбивают исходное сообщение на блоки данных — сегменты. Основной функцией таких протоколов транспортного уровня является обеспечение доставки этих сегментов до объекта назначения и восстановление сообщения. Дейтаграммные протоколы не сегментируют сообщение и отправляют его одним куском, который называется «дейтаграмма».
^ Сетевой уровень. Назначением данного уровня является управление логическим каналом передачи данных в сети (адресация и маршрутизация данных, коммутация каналов, сообщений). На данном уровне реализуется главная телекоммуникационная функция сетей, заключающаяся в обеспечении связи ее пользователей. Каждый пользователь сети обязательно использует протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес, используемый протоколами сетевого уровня. На этом уровне передаваемые данные разбиваются на пакеты. Для того чтобы пакет был доставлен до какого-либо хоста, этому хосту должен быть поставлен в соответствие известный передатчику сетевой адрес.
^ Канальный уровень. Формирование и управление физическим каналом передачи данных между объектами сетевого уровня, обеспечение прозрачности физических соединений, контроля и исправления ошибок передачи.
^ Физический уровень отвечает за установление, поддержание и расторжение соединений с физическим каналом сети. На данном уровне определяются набор сигналов, которыми обмениваются системы, параметры этих сигналов — временные, электрические — и последовательность формирования этих сигналов при выполнении процедуры передачи данных.
36
Техническое обеспечение компьютерных сетей
Техническое обеспечение компьютерных сетей включает следующие компоненты:
· серверы, рабочие станции;
· каналы передачи данных;
· интерфейсные платы и устройства преобразования сигналов;
· маршрутизаторы и коммутационное оборудование.
Рабочая станция ─ компьютер, через который пользователь получает доступ к ресурсам сети. Часто рабочую станцию, так же как и пользователя сети, называют клиентом сети.
Сервер ─ это предназначенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам. Сервер работает под управлением сетевой операционной системы. Наиболее важным требованием, которое предъявляется к серверу, является высокая производительность и надежность работы.
Сервер приложений ─ это работающий в сети компьютер большой мощности, имеющий программное обеспечение (приложения), с которым могут работать клиенты сети.
Специализированные серверы применяют для создания и управления базами данных и архивами данных, поддержки многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управления многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и т. д. Можно привести следующие примеры специализированных серверов: файл-сервер, факс-сервер, почтовый сервер, сервер печати, серверы-шлюзы.
Файл-сервер. Основное назначение ─ работа с базами данных, сервер имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до терабайта.
Факс-сервер. Это выделенная рабочая станция для организации многоадресной факсимильной связи, с несколькими факс-модемными платами. Поддерживает защиту информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, обладает системой хранения электронных факсов.
Почтовый сервер. Это выделенная рабочая станция для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.
Сервер печати предназначен для эффективного использования системных принтеров.
Серверы-шлюзы в Интернете играют роль маршрутизаторов. Практически всегда совмещают функции почтового сервера и сетевого брандмауэра, обеспечивающего безопасную работу в сети.
Хост-компьютерами называют такие компьютеры, которые имеют непосредственный доступ в глобальную сеть.
Узлы коммутации предназначены для приема, анализа и отправки данных по выбранному направлению. В сетях с маршрутизацией узлы коммутации осуществляют выбор маршрута.
Устройства коммутации являются наиболее важным оборудованием систем передачи информации в вычислительных сетях. Применение таких устройств значительно сокращает протяженность каналов связи в сетях с несколькими взаимодействующими абонентами.
Узлы коммутации могут осуществлять один из трех возможных видов коммутации при передаче данных: коммутацию каналов, коммутацию сообщений, коммутацию пакетов.
При коммутации каналов используются сообщения или пакеты, которые часто называют дейтаграммами.
Дейтаграмма ─ это пакет данных (сообщение), который содержит в своем заголовке информацию, необходимую для передачи его от источника к получателю независимо от всех предыдущих и последующих сообщений.
Между пунктами отправления и приема сообщения устанавливается непосредственное физическое соединение на основе формирования составного канала из последовательно соединенных отдельных участков каналов связи. Такой канал организуется в начале сеанса связи, поддерживается в течение всего сеанса и разрывается только после окончания передачи. Основные достоинства метода заключаются в следующем:
· возможность работы в диалоговом режиме и в режиме реального времени;
· обеспечение полной прозрачности канала.
Метод коммутации применяется чаще всего при дуплексной передаче аудиоинформации (телефонная связь).
При коммутации сообщений данные передаются в виде дискретных порций разной длины (сообщений). Между источником и адресатом сквозной физический канал не устанавливается и ресурсы коммуникационной системы предварительно не распределяются. Отправитель только указывает адрес получателя. Узлы коммутации анализируют адрес, текущую занятость каналов и передают сообщение по доступному в данный момент времени каналу на ближайший узел сети в сторону получателя. В узлах коммутации имеются коммутаторы, управляемые связным процессором, которые также обеспечивают временное хранение данных в буферной памяти, контроль достоверности информации и исправление ошибок, преобразование форматов данных, формирование сигналов подтверждения получения сообщения. Применяется этот вид коммутации в электронной почте, телеконференциях .
Метод коммутации пакетов был разработан в современных системах для повышения оперативности, надежности передачи и уменьшения емкости запоминающих устройств узлов коммутации. Длинные сообщения разделяются на несколько более коротких, которые называют пакетами. Данный вид коммутации обеспечивает наибольшую пропускную способность сети и наименьшую задержку при передаче данных. Недостатком коммутации пакетов является сложность его применения для систем, работающих в интерактивном режиме и в режиме реального времени.
В узлах коммутации применяются также концентраторы и удаленные мультиплексоры. Их назначение заключается в объединении и уплотнении входных потоков данных, поступающих от абонентов по низкоскоростным каналам связи, в один или несколько более скоростных каналов связи, и наоборот.
Концентраторы (хабы) используются для коммутации каналов в компьютерных сетях. Основные функции концентратора заключаются в повторении сигналов и концентрировании в себе функций объединения компьютеров в единую сеть.
Модем ─ устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов в вид, принятый для использования в определенном канале связи.
Аналоговые модемы самые распространенные и предназначены для выполнения следующих функций:
· при передаче для преобразования широкополосных импульсов (цифрового кода) в узкополосные аналоговые сигналы;
· при приеме для фильтрации принятого сигнала от помех и детектирования, то есть обратного преобразования узкополосного аналогового сигнала в цифровой код.
Преобразование, выполняемое при передаче данных, обычно связано с их модуляцией.
Модуляция ─ это изменение какого-либо параметра сигнала в канале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями передаваемых данных (модулирующего сигнала).
Демодуляция ─ это обратное преобразование модулированного сигнала в модулирующий сигнал.
Протокол передачи данных представляет собой совокупность правил, определяющих формат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе подробно указывается, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защиты их передачи, как выполнить соединение с каналом и обеспечить достоверность передачи данных.
Модемы для цифровых каналов связи более правильно называть сетевыми адаптерами, так как классическая модуляция-демодуляция сигналов в них не осуществляется ─ входной и выходной сигналы такого модема являются импульсными.
Вместо модема в локальных сетях также используются сетевые адаптеры (сетевые карты), выполненные в виде плат, устанавливаемых в разъем материнской платы.
Сетевые адаптеры можно подразделить на две группы: адаптеры для клиентских компьютеров, адаптеры для серверов.
В адаптерах для клиентских компьютеров основная часть работы по приему и передаче сообщений перекладывается на программное обеспечение. Такой адаптер дешевле и проще, но он достаточно сильно загружает центральный процессор компьютера. Адаптеры для серверов используют в своей работе собственные процессоры. Этот тип адаптеров значительно дороже адаптеров для клиентских компьютеров.
37
Локально-вычислительные сети
ЛВС (локальная вычислительная сеть) - это взаимосвязь между несколькими компьютерами через линии коммуникации в пределах небольшого расстояния. Это можно представить себе так: группа компьютеров или других систем расположены близко друг к другу и связанны средством связи для совместного использования вычислительных ресурсов – принтеров, устройств хранения и так далее. Или, например, сеть компьютеров, которые связаны с помощью определенных каналов передачи информации (кабель и т.д.) и карты интерфейса, и управляются любым объектом сети с операционной системой, которая поддерживает все необходимые протоколы и стандарты связи. Локальная вычислительная сеть на сегодняшний день – это обычное явление. Для совместного использования информации и совместной работы с другими пользователями вы можете использовать ЛВС.
ЛВС используется в маленьком пространстве, например, в зданиях или офисах. Как только появились персональные компьютеры, сразу же возникла потребность в создании ЛВС. Перед тем, как продолжить, надо сказать, что существует множество типов локальных сетей, которые продаются на рынке, от разных производителей. Бывает даже ЛВС для ста терминалов. Во многих сетях эти терминалы могут быть простыми или интеллектуальными. Простой терминал - это только клавиатура и монитор, а так же маленькое устройство сопряжения, которое связывает его с главным компьютером.
Пользователь, использующий простой терминал, может получить доступ к общей информации, но, так как этот терминал не имеет жесткого диска или дисковода, он должен хранить все данные непосредственно на сервере. Фактически, у простого терминала нет вычислительной мощности. Интеллектуальный терминал выглядит точно так же, как и персональный компьютер: со своим собственным процессором, памятью и жестким диском. Он может использоваться для работы с файлами, которые находятся на главном компьютере, или как автономное устройство.
38
Коммуникационная сеть — это соединение определенным образом участвующих в коммуникационном процессе индивидов с помощью информационных потоков (рис. 9.2). В данном случае рассматриваются не индивиды как таковые, а коммуникационные отношения между индивидами. Коммуникационная сеть включает потоки посланий или сигналов между двумя или более индивидами. Коммуникационная сеть концентрируется на выработанных в организации образцах этих потоков, а не на том, удалось ли передать значение или смысл послания. Однако коммуникационная сеть может влиять на сокращение или увеличение разрыва между посланным и полученным значением.
Создаваемая руководителем сеть состоит из вертикальных, горизонтальных и диагональных связей. Вертикальные связи строятся по линии руководства от начальника к подчиненным. Горизонтальные связи осуществляются между равными по уровням индивидами или частями организации: между заместителями, между начальниками отделов, между подчиненными. Диагональные связи — это связи с другими начальниками и с другими подчиненными. Сеть этих связей создает реальную структуру организации. Задача формальной организационной структуры заключается в том, чтобы придать коммуникационным потокам правильное направление. Размеры подразделений в организации ограничивают возможности развития коммуникационной сети. Если размер группы увеличивается в арифметической прогрессии, то количество возможных коммуникационных отношений возрастает по экспоненте. Отсюда коммуникационная сеть в группе из 12 человек более разнообразная и сложная, чем в группе из трех человек. В зависимости от того, как построены коммуникационные сети, деятельность группы может отличаться большей или меньшей эффективностью.
Существуют устоявшиеся образцы коммуникационных сетей для групп одной и той же или разной численности (рис. 9.3). В сетях типа «кружок» члены группы могут коммуницировать только с теми, кто расположен рядом с ними. В сетях типа «колесо» представлена формальная, централизованная иерархия власти, при которой подчиненные коммуницируют друг с другом через своего начальника. Объективной основой такой ситуации является то, что лицо, находящееся ъ центре «колеса», имеет больше коммуникационных связей, чем другие члены группы. Он получает больше посланий, чаще признается другими членами группы как лицо, выполняющее лидерские функции, больше оказывает социального влияния на других членов группы, обычно несет большую ответственность за передачу информации, от него больше, чем от других, ожидается окончательное решение проблемы.
налогичная картина наблюдается в сетях типа «Y». Такие сети называются централизованными и могут быть эффективны, если решаются простые проблемы. Другой тип властной иерархии представляют сети типа «цепочка», в которых появляются горизонтальные связи — элемент децентрализации. «Всеканальные» сети представляют полностью децентрализованные группы. Обычно это требуется, когда необходимо участие всех в решении сложных проблем. Такой подход называют еще открытыми коммуникациями.
Знание типов коммуникационных сетей особенно важно для понимания отношений власти и контроля в организации. Известно, что сокрытие или централизация информации поддерживают властные отношения.
Характер взаимозависимости работ и людей в группе или организации будет определять тип более эффективной коммуникационной сети. Простая взаимозависимость допускает использование централизованных сетей. Сложная взаимозависимость требует «командного» подхода к построению коммуникационных сетей. Однако сложная сеть может и не решить простую задачу.
39
Корпоративные компьютерные сети
Корпоративные сети — это сети масштаба предприятия, корпорации. Данные сети используют коммуникационные возможности Интернета и поэтому не зависят от территориального размещения серверов и рабочих станций. Корпоративные сети называются сетями Интернет.
Интернет — это внутрифирменная или межфирменная компьютерная сеть, обладающая расширенными возможностями благодаря использованию в ней интернет-технологий. Интранет — это система хранения, передачи, обработки и доступа к внутрифирменной информации с использованием средств локальных сетей и сети Интернет. Она должна обеспечивать выполнение следующих базовых сетевых технологий: сетевое администрирование, поддержка сетевой файловой системы, интегрированная передача сообщений, работа в World Wide Web; сетевая печать, защита информации от несанкционированного доступа.
Корпоративные информационные системы — это интегрированные информационные системы управления территориально распределенной корпорацией, основанные на углубленном анализе данных, широком использовании систем информационной поддержки принятия решений, электронном делопроизводстве.
Основными характеристиками КИС являются:
поддержка ПОЛНОГО цикла управления в масштабах корпорации;
значительные масштабы системы и объекта управления;
неоднородность составляющих технического и программного обеспечения компонентов ИС управления;
единое информационное пространство выработки управленческих решений (управление финансами, персоналом, управление производством, логистика, маркетинг);
функционирование в неоднородной операционной среде на нескольких вычислительных платформах;
управление в реальном масштабе времени;
высокая надежность, открытость и масштабируемость информационных компонентов.
40
Интернет - сеть сетей. Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае дистанционный доступ к информации обеспечивают региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).
Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах.
Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к объединению локальных, региональных и корпоративных сетей в глобальную компьютерную сеть Интернет. В результате в настоящее время (на январь 2005 года) основу Интернета составляют более трехсот миллионов серверов.
Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество каналов передачи информации с высокой пропускной способностью между локальными, региональными и корпоративными сетями. Например, российская региональная компьютерная сеть Рунет (RU) соединяется многочисленными каналами передачи информации с северо-американской (US), европейской (EU) и японской (JP) региональными сетями (рис. 6.5).
Рис. 6.5. Региональные компьютерные сети, объединенные в глобальную сеть Интернет
Интернет - это глобальная компьютерная сеть, в которой локальные, региональные и корпоративные сети соединены между собой многочисленными каналами передачи информации с высокой пропускной способностью.
Подключение к Интернету. В каждой локальной, региональной или корпоративной сети имеется, по крайней мере, один компьютер (сервер Интернета), который имеет постоянное подключение к Интернету.
Для подключения локальных сетей чаще всего используются оптоволоконные линии связи. Однако в случаях подключения неудобно расположенных или удаленных компьютерных сетей, когда прокладка кабеля затруднена или невозможна, используются беспроводные линии связи. Если передающая и принимающая антенны находятся в пределах прямой видимости, то используются радиоканалы, в противном случае обмен информацией производится через спутниковый канал с использованием специальных антенн (рис. 6.6).
Рис. 6.6. Различные варианты подключения к глобальной компьютерной сети Интернет
Сотни миллионов компьютеров пользователей могут периодически подключаться к Интернету по коммутируемым телефонным каналам с помощью провайдеров Интернета. Провайдеры Интернета имеют высокоскоростные соединения своих серверов с Интернетом и поэтому могут предоставить Интернет-доступ по телефонным каналам одновременно сотням и тысячам пользователей.
Для соединения компьютера пользователя по телефонному каналу с сервером Интернет-провайдера к обоим компьютерам должны быть подключены модемы. Модемы обеспечивают передачу цифровых компьютерных данных по аналоговым телефонным каналам со скоростью до 56 Кбит/с.
Современные ADSL-технологии позволяют использовать обычные телефонные каналы для высокоскоростного (1 Мбит/с и выше) подключения к Интернету. Важно, что при этом телефонный номер остается свободным.
Обычные и ADSL модемы подключаются к USB-порту компьютера и к разъему телефонной розетки (рис. 6.7).
Рис. 6.7. Обычный и ADSL модемы
Пользователи портативных компьютеров могут подключаться к Интернету с использованием беспроводной технологии Wi-Fi. На вокзалах, в аэропортах и других общественных местах устанавливаются точки доступа беспроводной связи, подключенные к Интернету. В радиусе 100 м портативный компьютер, оснащенный беспроводной связью, автоматически получает доступ в Интернет со скоростью до 11 Мбит/с.
41
Понятие и классификация моделей электронной коммерции
Электронная коммерция ─ это коммерческая деятельность, имеющая целью получение прибыли и основанная на комплексной автоматизации коммерческого цикла за счет использования компьютерных сетей.
Экономической предпосылкой электронной коммерции является объективная необходимость снижения издержек, возникающих в коммерческих циклах. Технической предпосылкой электронной коммерции стало стремительное развитие служб Интернета. Правовой основой электронной коммерции являются нормативно-правовые акты. Они обеспечивают правовое регулирование электронных сделок в нашей стране.
Для покупателя одним из главных преимуществ электронной коммерции является значительная экономия времени на получение информации о товаре, его выборе.
Компании, занимающиеся электронной коммерцией, получают ряд преимуществ по сравнению с предприятиями "реального" бизнеса. Это:
· расширение рынка сбыта с перспективой выхода на зарубежные рынки;
· доступность круглосуточно;
· автоматизация сбора маркетинговой информации с использованием CRM-систем (CRM, Customer Relationship Management ─ управление отношениями с клиентами). Любой посетитель сайта оставляет о себе некоторую информацию (с какого он сайта пришел и на какой ушел и т. д.), некий электронный "след". Эту информацию можно накапливать;
· снижение расходов на организацию и поддержку инфраструктуры, так как в этом случае нет необходимости в организации торговых залов, офисов;
· снижение расходов на рекламу. Реклама в Интернете в ряде случаев обходится дешевле, по сравнению со средствами массовой информации, к тому же Интернет предоставляет больше возможностей.
Пользователь услуг электронной коммерции, в свою очередь, получает следующие преимущества:
· более удобные возможности выбора: клиенту достаточно открыть необходимое число сайтов;
· возможность получения более полной информации. Если речь идет о покупке товара, то в Сети, как правило, имеется полная информация о нем. При качественном оформлении сайта электронного магазина покупатель может воспользоваться, например, сервисом сравнения товаров, получить список рекомендованных фирмой-производителем аксессуаров и т. д.
К основным моделям электронной коммерции в Интернете относятся следующие (рис. 18):
╖ В2С (Business-to-Consumer) ─ "фирма─потребитель";
╖ В2В (Business-to-Business) ─ "фирма─фирма";
╖ С2В (Consumer-to-Business) ─ "потребитель─фирма";
╖ С2С (Р2Р ─ Peer-to-Peer, "равный-равный") "потребитель-потребитель";
╖ B2G или В2А (Business-to-Governmpnt, Business-to-Administration) ─ "фирма-государство";
╖ G2B или А2В (Government-to-Business)─"государство-фирма";
╖ G2C или А2С (Government-to-Consumer или Administration-to-Consumer) ─ "государство-потребитель";
╖ C2G или С2А (Consumer-to-Government) ─ "потребитель-государство";
╖ G2G или А2А (Government-to-Government) ─ "государство-государство";
╖ Е2Е (Exchange-to-Exchange) ─ "биржа-биржа";
╖ интернет-банкинг;
╖ интернет-трейдинг;
╖ интернет-услуги:
· услуги технологической цепочки электронной коммерции: системы электронных платежей, доставка товара;
· консалтинговые услуги;
· исследовательские услуги;
· страхование через Интернет.
Рисунок 18. Модели электронной коммерции
Модель В2С является наиболее популярной формой электронной коммерции и охватывает розничную торговлю в Интернете.
Достоинством данной модели электронной коммерции является минимизация количества посредников при организации продаж. Продажи осуществляются напрямую.
Возможны следующие реализации данной модели:
· веб-витрины;
· интернет-магазины;
· торговые интернет-системы (ТИС).
Веб-витрины ─ это относительно недорогие и достаточно простые в реализации сайты, представляющие каталог товаров. В число функций веб-витрины может входить заказ товаров и выставление счета. Однако обработку заказа осуществляет человек ─ менеджер по продажам. В его обязанности входит организация взаимодействия со складом, доставки товара, подтверждение оплаты покупки, изучение спроса, проведение рекламных и маркетинговых мероприятий, аналитическая работа. Таким образом, стыковка процесса продажи с внутренними бизнес-процессами предприятия осуществляется менеджером вручную.
Организация торговли с помощью интернет-магазина более подходит для компании, которая хочет контролировать весь процесс электронной торговли и стремится уменьшить операционные издержки. По сравнению с витриной, создание магазина обходится дороже, но при грамотной организации эти расходы окупаются быстрее.
Запросы покупателей обрабатываются сервером приложений, который, в свою очередь, связывается с хранилищем данных и электронной платежной системой. Технически интернет-магазин представляет собой совокупность веб-витрины и электронной торговой системы (front-office и back-office). Эта система осуществляет автоматическую обработку поступающих заказов (резервирование на складе, контроль оплаты и доставки товара и др.). В отличие от веб-витрин, в интернет-магазине менеджер только контролирует работу системы. Интернет-магазин может работать и в автоматическом режиме.
Торговая интернет-система (ТИС) характеризуется еще более высокой степенью автоматизации коммерческого цикла по сравнению с интернет-магазином. Главное отличие ТИС от интернет-магазина заключается в ее интеграции с корпоративной информационной системой компании.
Согласно модели В2В, компании заключают сделки между собой с использованием Интернета. В2В-площадка объединяет в себе решения для поставщиков и покупателей, образуя единую систему в виде интернет-портала. При создании любой В2В-площадки следует учитывать ряд важных аспектов, необходимых для успешной работы:
1. Доступность для новых участников.
2. Масштабируемая и надежная платформа. Появление в системе новых участников и добавление новых приложений не должны влиять на функционирование площадки в целом.
3. Качественное управление информационным наполнением портала.
4. Возможности интеграции. В2В-площадка должна поддерживать все виды электронной коммерции ─ от систем транзакций до поддержки сети поставок и делового сотрудничества между компаниями. Важным аспектом интеграции является обеспечение взаимодействия бизнес-процессов В2В-площадки с бизнес-процессами ERP системам ее участников. Подобная интеграция поможет компании-участнику оптимизировать планирование и управление внутренними ресурсами, а организаторы В2В-площадки смогут получать данные из внешних приложений в режиме реального времени.
5. Обеспечение безопасности. Создателям В2В-площадки необходимо обеспечить безопасность осуществления платежей и передачи ценной информации.
6. Аналитические услуги. В2В-площадка должна не только снабжать участников необходимой деловой информацией, но и осуществлять ее анализ.
7. Дополнительные услуги. В целях получения дополнительной прибыли и привлечения новых клиентов В2В-площадка может предлагать ряд дополнительных услуг: аукционы, различные финансовые услуги (например, депонирование или объединение платежей за месяц), услуги по логистике и др.
Модель В2В реализуется следующими схемами:
· электронные торговые площадки (торговые концентраторы, e-marketplace);
· электронные торговые склады (системы сбыта и снабжения, е-ргоcurement).
Реализация модели торгового концентратора предполагает организацию на сайте "содружеств" продавцов и покупателей. Продавцам выделяются специальные места для рекламы своих товаров, а покупателям предоставляется возможность взаимодействовать с ними с целью получения новостей, спецификаций и описаний продуктов и т. д. Торговые концентраторы могут быть как горизонтальными, т. е. поддерживать все категории продавцов и покупателей многих отраслей, так и диагональными, т. е. поддерживать определенные категории продавцов и покупателей или определенные категории продуктов многих отраслей. Такая площадка выступает в роли посредника.
Электронные торговые склады являются универсальным местом для закупки материально-технического обеспечения. В едином месте и в едином формате представляются каталоги многих поставщиков. Информация о группах и категориях продуктов отображается в реальном масштабе времени и может содержать сотни тысяч наименований.
Модель С2В реализована на сайтах, предоставляющих возможность покупателю назвать цену, за которую он хотел бы купить товар или услугу. Так формируется спрос. Однако это не означает, что продажа совершится по названной цене. Продавец, пользуясь данными текущего спроса, принимает окончательное решение. Этот вид электронной коммерции является наименее развитым по сравнению с остальными. Реализация модели С2С предполагает куплю-продажу услуг между потребителями, осуществляемую с помощью посредника. Данная модель получила название электронных досок объявлений. На досках объявлений продавцы и покупатели размещают информацию о товарах и услугах. Данная модель реализуется также по схемам онлайновых аукционов (Р2Р).
Согласно статистике, объем мирового рынка онлайновых аукционов составляет примерно 6,5 млрд. долл. В Интернете насчитывается около 1000 веб-сайтов, занимающихся аукционной деятельностью, среди которых несомненный лидер ─ eBay, где проходит 76 % всех торгов, а также Yahoo! ─ 12 %, Amazon ─ 8 %.
В российском секторе Сети развитие аукционного бизнеса началось сравнительно недавно ─ в 1999 году, когда появился первый российский интернет-аукцион. Сегодня в российском Интернете имеется более 10 интернет-аукционов, крупнейшими из которых являются Molotok.ru, Stavka.ru, Auction.ru.
Модель B2G предполагает организацию государственных и муниципальных закупок через Интернет.
Модель G2B предполагает предоставление информации и услуг со стороны органов государственного и муниципального управления хозяйствующим субъектам и предпринимателям посредством государственных и муниципальных интернет-порталов.
Модели G2Cu C2G предполагают организацию взаимодействия органов власти с гражданами. С одной стороны, это целый спектр услуг, реализованный на государственных и муниципальных интернет-порталах, например:
· сбор налогов;
· регистрация транспортных средств;
· предоставление информации населению и др.
С другой стороны ─ это организация обратной связи с гражданами, получение информации о реакции населения на действия властей, изучение мнений, организация социологических опросов, выборов, референдумов через Интернет. Модель Е2Е появилась после возникновения и широкого распространения интернет-бирж. Партнерство и кооперация интернет-бирж возникают как следствие того, что на одной интернет-бирже невозможно представить всю совокупность товаров и услуг. В связи с этим потребитель должен принимать участие в деятельности нескольких бирж, что во многих случаях неудобно. Согласно этой модели потребитель, зарегистрированный на одной бирже, посылает заявку на товар или услугу на "свою" биржу. Если на данной бирже заявка не может быть удовлетворена, то она автоматически передается на другую биржу. Если и там требуемого товара и/или услуги нет, то она передается дальше до тех пор, пока не будет удовлетворена.
Интернет-банкинг ─ это обеспечение клиенту возможности управления банковским счетом через Интернет на основе систем электронных платежей.
Интернет-трейдинг ─ это заключение сделок на покупку или продажу ценных бумаг или валютных активов через Интернет, в режиме реального времени.
Развитие Интернета привело к появлению так называемых онлайновых брокеров, которые предлагают те же услуги, что и обычные брокеры, но взаимодействие инвестора и брокера происходит только через Интернет.
42
Платежные системы электронной коммерции
Электронные платежные системы являются одним из основных элементов инфраструктуры системы электронной коммерции.
По способу обмена информацией платежные системы классифицируются следующим образом:
· системы открытого обмена;
· системы, использующие шифрование обмена;
· системы на основе электронно-цифровой подписи;
· электронные деньги.
Системы открытого обмена основаны на использовании обычных кредитных карт, с передачей по Интернету всей информации (номера карты, имени и адреса владельца) без особых мер безопасности. При этом информация легко может быть перехвачена с помощью специальных фильтров и использована во вред владельцу карты.
Системы, использующие шифрование обмена, предполагают оплату посредством кредитной карты, с передачей по Интернету всей информации с помощью защищенных протоколов сеанса связи (шифрования). Хотя перехватить информацию во время транзакции практически невозможно, такая информация находится под угрозой изъятия на сервере продавца.
Системы на основе электронно-цифровой подписи также предполагают использование кредитных карт, но с применением специальных защищенных протоколов обмена информацией на основе электронно-цифровой подписи клиента и продавца (при этом возможно использование дополнительных цифровых сертификатов, подтверждающих подпись). В этом случае отказ от выполнения условий сделки практически исключен.
Электронные деньги ─ это некая цифровая информация, выступающая реальным эквивалентом бумажных денег. В таких системах, в отличие от вышеперечисленных, обмен осуществляется не информацией о денежных суммах, находящихся на счетах клиентов, а непосредственно электронными деньгами. Затраты на функционирование такой системы значительно меньше затрат на все вышеперечисленные. Кроме того, передача электронных денег, так же как и обычных, не влечет за собой передачу какой-либо дополнительной информации, чем обеспечивается полная анонимность платежа.
Электронные платежные системы можно классифицировать по признаку способа расчетов. Различают:
· кредитные схемы;
· дебетовые схемы;
· схемы с использованием электронных "наличных".
В основе кредитных схем лежит использование кредитных карточек. При многократных покупках у одного и того же продавца часто используется принцип подписки: клиент один раз сообщает реквизиты кредитной карточки и в дальнейшем указывает лишь свое имя, а продавец просто списывает средства с его карточного счета.
Основными достоинствами кредитной схемы являются следующие:
╖ привычность для клиентов и правовая определенность;
╖ достаточно высокая защищенность конфиденциальной информации за счет использования протокола SET, разработанного компаниями MasterCard, VISA, Microsoft и IBM. В соответствии с этим протоколом номер карточки, передаваемый по сети, шифруется с использованием электронной подписи клиента. Дешифровку смогут осуществлять только уполномоченные банки и процессинговые компании. Протокол SET должен обеспечить защиту клиентов от недобросовестных продавцов и защиту продавцов от мошенничества при помощи поддельных или краденых карточек. К недостаткам можно отнести:
· необходимость проверки кредитоспособности клиента и авторизации карточки;
· отсутствие анонимности;
· ограниченность количества магазинов, принимающих кредитные карточки.
Дебетовые схемы могут использоваться при оплате товаров и услуг в режиме он-лайн так же, как при получении наличных в банкомате: для совершения платежа клиент должен ввести номер карточки и PIN-код. Однако на практике этот вариант используется редко. Гораздо шире распространены электронные чеки. Электронный чек, как и его бумажный аналог, содержит код банка, в который чек должен быть предъявлен для оплаты, и номер счета клиента.
Достоинством дебетовых схем является то, что они избавляют клиента от необходимости платить проценты за кредит. Проблема безопасности платежей для дебетовых схем пока не находит приемлемого решения.
Схемы с использованием электронных "наличных" по своей сути относятся к дебетовым системам. Существует два типа цифровых наличных ─ хранящиеся на смарт-картах и хранящиеся на жестком диске компьютера. Все расчеты по электронным кошелькам проводит банк или другая клиринговая организация.
Эти системы по существу аналогичны наличным деньгам. У провайдера системы, в которой будут осуществляться платежи, предварительно покупаются электронные аналоги наличных купюр. Жизненный цикл электронных денег включает следующие этапы:
╖ создание клиентом электронных купюр на своем компьютере, с определением их номинала и серийного номера;
╖ заверение их собственной электронно-цифровой подписью;
╖ передача электронных купюр в банк, который, при поступлении реальных денег на счет, подписывает эти купюры, зная только их номинал;
╖ отправка купюр обратно клиенту.
При покупке клиент посылает купюры продавцу (причем продавец не получает никаких сведений о покупателе, но покупатель всегда может доказать, что покупку совершил он, так как только он знает серийные номера своих купюр), который предъявляет их банку, проверяющему подлинность, и производит зачисления на счет продавца. Достоинства схем с использованием электронных "наличных":
· системы подходят для осуществления микроплатежей;
· обеспечивается анонимность платежей. Недостатки:
· необходимость предварительной покупки купюр;
· отсутствие возможности предоставления кредита.
44
С развитием компьютерных технологий менялся смысл, вкладываемый в понятие информационной системы. Современная информационная система - это набор информационных технологий, направленных на поддержку жизненного цикла информации и включающего три основные процесса: обработку данных, управление информацией и управление знаниями. В условиях резкого увеличения объемов информации переход к работе со знаниями на основе искусственного интеллекта является, по всей вероятности, единственной альтернативой информационного общества.
Профессор Д.А. Поспелов дает следующее определение «интеллектуальной системы»: «Система называется интеллектуальной, если в ней реализованы следующие основные функции:
накапливать знания об окружающем систему мире, классифицировать и оценивать их с точки зрения прагматической полезности и непротиворечивости, инициировать процессы получения новых знаний, осуществлять соотнесение новых знаний с ранее хранимыми;
пополнять поступившие знания с помощью логического вывода, отражающего закономерности в окружающем систему мире или в накопленных ею ранее знаниях, получать обобщенные знания на основе более частных знаний и логически планировать свою деятельность;
общаться с человеком на языке, максимально приближенном к естественному человеческому языку, и получать информацию от каналов, аналогичных тем, которые использует человек при восприятии окружающего мира, уметь формировать для себя или по просьбе человека (пользователя) объяснение собственной деятельности, оказывать пользователю помощь за счет тех знаний, которые хранятся в памяти, и тех логических средств рассуждений, которые присущи системе».
Перечисленные функции можно назвать функциями представления и обработки знаний, рассуждения и общения. Наряду с обязательными компонентами, в зависимости от решаемых задач и области применения в конкретной системе эти функции могут быть реализованы в различной степени, что определяет индивидуальность архитектуры. На рис. 12 в наиболее общем виде представлена структура интеллектуальной системы в виде совокупности блоков и связей между ними [10].
База знаний представляет собой совокупность сред, хранящих знания различных типов. Рассмотрим кратко их назначение.
Рис. 12. Общая структура интеллектуальной системы
База фактов (данных) хранит конкретные данные, а база правил - элементарные выражения, называемые в теории искусственного интеллекта продукциями. База процедур содержит прикладные программы, с помощью которых выполняются все необходимые преобразования и вычисления. База закономерностей включает различные сведения, относящиеся к особенностям той среды, в которой действует система. База метазнаний (база знаний о себе) содержит описание самой системы и способов ее функционирования: сведения о том, как внутри системы представляются единицы информации различного типа, как взаимодействуют различные компоненты системы, как было получено решение задачи.
База целей содержит целевые структуры, называемые сценариями, позволяющие организовать процессы движения от исходных фактов, правил, процедур к достижению той цели, которая поступила в систему от пользователя, либо была сформулирована самой системой в процессе ее деятельности в проблемной среде.
Управление всеми базами, входящими в базу знаний, и организацию их взаимодействия осуществляет система управления базами знаний. С ее же помощью реализуются связи баз знаний с внешней средой. Таким образом, машина базы знаний осуществляет первую функцию интеллектуальной системы.
Выполнение второй функции обеспечивает часть интеллектуальной системы, называемая решателем и состоящая из ряда блоков, управляемых системой управления решателя. Часть из блоков реализует логический вывод. Блок дедуктивного вывода осуществляет в решателе дедуктивные рассуждения, с помощью которых из закономерностей из базы знаний, фактов из базы фактов и правил из базы правил выводятся новые факты. Кроме этого данный блок реализует эвристические процедуры поиска решений задач, как поиск путей решения задачи по сценариям при заданной конечной цели. Для реализации рассуждений, которые не носят дедуктивного характера, т.е. для поиска по аналогии, по прецеденту и пр., используются блоки индуктивного и правдоподобного выводов. Блок планирования используется в задачах планирования решений совместно с блоком дедуктивного вывода. Назначение блока функциональных преобразований состоит в решении задач расчетно-логического и алгоритмического типов.
Третья функция - функция общения - реализуется как с помощью компоненты естественно-языкового интерфейса, так и с помощью рецепторов и эффекторов, которые осуществляют так называемое невербальное общение и используются в интеллектуальных роботах.
В зависимости от набора компонентов, реализующих рассмотренные функции, можно выделить следующие основные разновидности интеллектуальных систем:
интеллектуальные информационно-поисковые системы;
экспертные системы (ЭС);
расчетно-логические системы;
гибридные экспертные системы.
Интеллектуальные информационно-поисковые системы являются системами взаимодействия с проблемно-ориентированными (фактографическими) базами данных на естественном, точнее ограниченном как грамматически, так и лексически (профессиональной лексикой) естественном языке (языке деловой прозы). Для них характерно использование, помимо базы знаний, реализующей семантическую модель представления знаний о проблемной области, лингвистического процессора.
Экспертные системы являются одним из бурно развивающихся классов интеллектуальных систем. Данные системы в первую очередь стали развиваться в математически слабо формализованных областях науки и техники, таких как медицина, геология, биология и др. Для них характерна аккумуляция в системе знаний и правил рассуждений опытных специалистов в данной предметной области, а также наличие специальной системы объяснений.
Расчетно-логические системы позволяют решать управленческие и проектные задачи по их постановкам (описаниям) и исходным данным вне зависимости от сложности математических моделей этих задач. При этом конечному пользователю предоставляется возможность контролировать в режиме диалога все стадии вычислительного процесса. В общем случае, по описанию проблемы на языке предметной области обеспечивается автоматическое построение математической модели и автоматический синтез рабочих программ при формулировке функциональных задач из данной предметной области. Эти свойства реализуются благодаря наличию базы знаний в виде функциональной семантической сети и компонентов дедуктивного вывода и планирования.
В последнее время в специальный класс выделяются гибридные экспертные системы. Указанные системы должны вобрать в себя лучшие черты как экспертных, так и расчетно-логических и информационно-поисковых систем. Разработки в области гибридных экспертных систем находятся на начальном этапе.
Наиболее значительные успехи в настоящее время достигнуты в таком классе интеллектуальных систем, как экспертные системы (ЭС).
ЭС называют вычислительную систему использования знаний эксперта и процедур логического вывода для решения проблем, которые требуют проведения экспертизы и позволяют дать объяснение полученным результатам.
ЭС обладает способностями к накоплению знаний, выдаче рекомендаций и объяснению полученных результатов, возможностями модификации правил, подсказки пропущенных экспертом условий, управления целью или данными. ЭС отличают следующие характеристики: интеллектуальность, простота общения с компьютером, возможность наращивания модулей, интеграция неоднородных данных, способность разрешения многокритериальных задач при учете предпочтений лиц, принимающих решения (ЛПР), работа в реальном времени, документальность, конфиденциальность, унифицированная форма знаний, независимость механизма логического вывода, способность объяснения результатов.
В настоящее время можно выделить следующие основные сферы применения ЭС: диагностика, планирование, имитационное моделирование, предпроектное обследование предприятий, офисная деятельность, а также некоторые другие.
Практика показывает, что по сравнению со статическими ЭС гораздо больший эффект дают ЭС, используемые в динамических процессах (экспертные системы реального времени - ЭСРВ), которые занимают около 70% рынка таких систем и находят все более широкое применение в управлении непрерывными процессами (химические производства, цементная промышленность, атомная энергетика и т.д.).
По сравнению с общей схемой (см. рис. 12) в ЭС часто отсутствует возможность общения с системой на близком к естественному языке или с использованием визуальных средств, поскольку взаимодействие с такой системой осуществляется с использованием языка типа ПРОЛОГ или с применением ПРОЛОГ-идей.
Важное место в теории искусственного интеллекта (ИИ) занимает проблема представления знаний. В настоящее время выделяют следующие основные типы моделей представления знаний:
Семантические сети, в том числе функциональные;
Фреймы и сети фреймов;
Продукционные модели.
Семантические сети определяют как граф общего вида, в котором можно выделить множество вершин и ребер. Каждая вершина графа представляет некоторое понятие, а дуга - отношение между парой понятий. Метка и направление дуги конкретизируют семантику. Метки вершин семантической нагрузки не несут, а используются как справочная информация.
Различные разновидности семантических сетей обладают различной семантической мощностью, следовательно, можно описать одну и ту же предметную область более компактно или громоздко.
Фреймом называют структуру данных для представления и описания стереотипных объектов, событий или ситуаций. Фреймовая модель представления знаний состоит из двух частей:
набора фреймов, составляющих библиотеку внутри представляемых знаний;
механизмов их преобразования, связывания и т.д.
Существует два типа фреймов:
образец (прототип) - интенсиональное описание некоторого множества экземпляров;
экземпляр (пример) - экстенсиональное представление фрейм-образца.
В общем виде фрейм может быть представлен следующим кортежем:
<ИФ, (ИС, ЗС, ПП), ..., (ИС, ЗС, ПП)>,
где ИФ - имя фрейма; ИС - имя слота; ЗС - значение слота; ПП - имя присоединенной процедуры (необязательный параметр).
Слоты - это некоторые незаполненные подструктуры фрейма, заполнение которых приводит к тому, что данный фрейм ставится в соответствие некоторой ситуации, явлению или объекту.
В качестве данных фрейм может содержать обращения к процедурам (так называемые присоединенные процедуры). Выделяют два вида процедур: процедуры-демоны и процедуры-слуги. Процедуры-демоны активизируются при каждой попытке добавления или удаления данных из слота. Процедуры-слуги активизируются только при выполнении условий, определенных пользователем при создании фрейма.
Продукционные модели - это набор правил вида «условия - действие», где условиями являются утверждения о содержимом базы данных, а действия представляют собой процедуры, которые могут изменять содержимое базы данных.
Формально продукция определяется следующим образом:
(i); Q; Р; C; А→ В; N,
где (i) - имя продукции (правила); Q - сфера применения правила; Р - предусловие (например, приоритетность); С - предикат (отношение); A→B - ядро; N - постусловия (изменения, вносимые в систему правил).
Практически продукции строятся по схеме «ЕСЛИ» (причина или иначе посылка), «ТО» (следствие или иначе цель правила).
Полученные в результате срабатывания продукций новые знания могут использоваться в следующих целях:
понимание и интерпретация фактов и правил с использованием продукций, фреймов, семантических цепей;
решение задач с помощью моделирования;
идентификация источника данных, причин несовпадений новых знаний со старыми, получение метазнаний;
составление вопросов к системе;
усвоение новых знаний, устранение противоречий, систематизация избыточных данных.
Языки программирования, применяемые для работы в области ЭС, - это, как правило, или проблемно-ориентированные языки (Фортран, Паскаль и т.д.), или языки обработки текстов (Лисп, Пролог). Проблемно-ориентированные языки разработаны для специального класса задач. Например, Фортран удобен для выполнения алгебраических вычислений и чаще всего применяется в научных, математических и статистических вычислениях. Языки обработки текстов разработаны для прикладных областей искусственного интеллекта. Лисп имеет механизмы для манипулирования символами в форме списковых структур. Список является просто набором элементов, заключенных в скобки, где каждый элемент может быть или символом, или другим списком. Списковые структуры являются удобным строительным материалом для представления сложных понятий. В языке Лисп все отношения между объектами описываются через списки, содержащие отношения объекта с другими объектами.
Язык Лисп существует в разных версиях. Например, Интерлисп и Маклисп имеют различные средства поддержки (редакторы и средства отладки), но одинаковый синтаксис.
45
Структура и классификация информационных систем
Все системы можно разделить на две основные категории:
♦ материальные системы;
♦ абстрактные системы.
Материальные системы — это совокупность материальных объектов. Среди них выделяют технические, эргатические и смешанные системы. Среди смешанных систем особого внимания заслуживает подкласс эргатехнических систем (систем «человек—машина»), состоящих из человека-оператора — эргатической составляющей — и машины (машин) — технической составляющей. Абстрактные системы представляют собой продукт человеческого мышления — знания, теории, гипотезы.
Информационные системы следует относить к категории материальных, учитывая при этом, что продукт труда в данных системах нематериален.
Информационной системой (ИС) будем называть систему, в которой протекают процессы организации, хранения, передачи, преобразования и обработки информации. Основным предметом и продуктом труда в ИС является информация.
Система обработки данных (СОД) - это комплекс взаимосвязанных методов и средств преобразования данных, необходимых пользователю.
По степени механизации процедуры преобразования информации СОД можно подразделить на:
♦ системы ручной обработки (СРОД);
♦ механизированные (МСОД);
♦ автоматизированные (АСОД);
♦ системы автоматической обработки данных (САОД).
Все процедуры работы с данными в СРОД выполняются без применения каких-либо технических средств. В МСОД для выполнения некоторых процедур используются технические средства. В АСОД некоторые совокупности процедур преобразования данных выполняются без участия человека. В САОД все процедуры преобразования данных и переходы между ними выполняются автоматически, человек как звено управления отсутствует. Человек может выполнять лишь функции внешнего наблюдения за работой системы.
Наиболее эффективными в большинстве сложных систем управления являются АСОД, включающие в свой состав компьютеры. АСОД является эффективной, если соответствует следующим принципам:
♦ интеграция — обрабатываемые данные, однажды введенные в АСОД, многократно используются для решения задач, устраняется дублирование данных и операций их преобразования;
♦ системность — обработка данных в различных разрезах с целью получения информации, необходимой для принятия решений на всех уровнях и во всех функциональных подсистемах управления;
♦ комплексность — механизация и автоматизация процедур преобразования данных на всех стадиях техпроцесса АСОД.
Автоматизированные системы обработки данных также называют автоматизированными системами управления (АСУ).
Автоматизированные системы обработки данных, которые имеют специальное программное обеспечение для анализа семантики информации и гибкой логической ее структуризации, часто называют системами обработки знаний (СОЗ).
Практически все ИС являются одновременно и информационно-вычислительными (ИВС), так как в их состав входят вычислительные машины. Анализ содержания и систематизация функций ИВС, управляющей крупным объектом (корпорацией, фирмой), позволили выделить и определить следующие обобщенные функции:
♦ вычислительная — своевременная и качественная обработка данных во всех интересующих систему управления аспектах;
♦ коммуникационная — оперативная передача информации в заданные пункты;
♦ информирующая — обеспечение быстрого доступа, поиска и выдачи необходимой информации;
♦ архивирующая — выполнение непрерывного накопления, систематизации, хранения и обновления всей необходимой информации;
♦ регулирующая — осуществление информационно-управляющего воздействия на объект управления при отклонении параметров его функционирования от запланированных значений;
♦ оптимизирующая — обеспечение оптимальных плановых расчетов по мере изменения целей, критериев и условий функционирования объекта;
♦ самоорганизующаяся — гибкое изменение структуры и параметров ИВС для достижения вновь поставленных целей;
♦ самосовершенствующаяся — накопление и анализ опыта с целью обоснованного отбора лучших методов проектирования, производства и управления;
♦ исследовательская — обеспечение выполнения научных исследований корпоративных проблем, процессов создания новой техники и технологий, формирования тематики целевых программ комплексных научных исследований;
♦ прогнозирующая — выявление основных тенденций, закономерностей и показателей развития объекта и окружающей среды;
♦ анализирующая — определение основных показателей деятельности объекта;
♦ синтезирующая — обеспечение автоматизированной разработки нормативов технологической, финансовой и хозяйственной деятельности;
♦ контролирующая - выполнение автоматизированного контроля качества средств производства, выпускаемой продукции и услуг;
♦ диагностическая — выполнение автоматизированных процедур диагностики состояния объекта управления;
♦ документирующая — обеспечение формирования необходимых учетно-расчетных, планово-распорядительных, финансовых и других форм документов.
Созданию информационной системы предшествует исследование предметной области и построение модели автоматизируемого объекта - предприятия. Разработаны десятки методологий построения формализованных моделей функционирования предприятия. Их можно разделить на структурные и объектно-ориентированные. Структурные методы имеют наибольшее распространение.
Структурным принято называть такой метод исследования системы или процесса, который начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательную детализацию.
Структурные методы имеют три основные особенности:
♦ расчленение сложной системы на части, представляемые как «черные ящики», каждый из них выполняет определенную функцию системы управления;
♦ иерархическое упорядочение выделенных элементов системы с определением взаимосвязей между ними;
♦ использование графического представления взаимосвязей элементов системы.
Модель, построенная с применением структурных методов, представляет собой иерархический набор диаграмм, графически изображающих выполняемые системой функции и взаимосвязи между ними. Попросту говоря, это рисунки, на которых показан набор прямоугольников, определенным образом связанных между собой. В диаграммы также включается текстовая информация для обеспечения точного определения содержания функций и взаимосвязей. Использование графического представления процессов существенно повышает наглядность модели и облегчает процесс ее восприятия.
В составе методологий структурного анализа к наиболее распространенным можно отнести следующие [36]:
♦ SADT (Structured Analysis and Design Technique) — технология структурного анализа и проектирования, ее подмножество — стандарт IDEF0;
♦ DFD (Data Flow Diagrams) — диаграммы потоков данных;
♦ ERD (Entity-Relationship Diagrams) — диаграммы «сущность-отношение»;
♦ STD (State Transition Diagrams) — диаграммы переходов состояний.
Методология IDEF0. Использует четыре основных понятия: функциональный блок, интерфейсная дуга, декомпозиция и глоссарий.
Функциональный блок обозначает определенную функцию в рамках рассматриваемой системы и в графическом виде обозначается прямоугольником. Каждая из четырех сторон этого прямоугольника имеет свое значение: левая сторона — вход, верхняя сторона — управление, нижняя сторона — механизм и правая сторона — выход.
Интерфейсная дуга обозначает элемент системы, который обрабатывается функциональным блоком или оказывает некоторое влияние на выполнение блоком своей функции. Графически интерфейсная дуга изображается в виде однонаправленной стрелки. В зависимости от того, к какой из сторон блока примыкает интерфейсная дуга, она носит название входящей, исходящей, управляющей или дуги механизма. Началом и концом каждой дуги могут быть только функциональные блоки, при этом началом может быть только выходная сторона блока, а концом — любые другие. При построении моделей функционирования предприятия входящими и исходящими дугами могут обозначаться финансовые потоки, материальные потоки (товары, сырье и др.), потоки информации (документы, устные распоряжения и др.) и ресурсы (персонал, оборудование и др.). Управляющими дугами обозначаются только объекты, относящиеся к потокам информации, а дугами механизмов — только ресурсы.
Декомпозиция предполагает разбиение сложного процесса (системы) на составные части. Степень детализации процесса определяется разработчиками модели. В итоге общая модель процесса формируется в виде иерархической структуры диаграмм. Модель в нотации IDEF0 всегда начинается с представления процесса как единого функционального блока с интерфейсными дугами, исходящими за пределы рассматриваемой области. Полученная диаграмма называется контекстной. В пояснительном тексте к такой диаграмме необходимо указать краткое описание цели построения и определить точку зрения.
Цель определяет те области деятельности организации, на которые необходимо обратить внимание в первую очередь (модель, построенная с целью оптимизации процесса реализации товаров и услуг, может существенно отличаться от модели, разработанной с целью повышения эффективности управления персоналом).
Точка зрения определяет направленность и уровень детализации разрабатываемой модели. Ее точная фиксация позволяет упростить модель, исключив детализацию элементов, не являющихся существенными в данном случае (функциональные модели одного и того же предприятия с точки зрения коммерческого директора и, скажем, руководителя службы безопасности будут явно отличаться по направленности их детализации). В процессе декомпозиции функциональные блоки диаграммы верхнего уровня детализируются на диаграмме следующего уровня.
Глоссарием является набор определений и ключевых слов, характеризующий объекты, отображенные на диаграмме. Глоссарий обеспечивает включение в диаграммы IDEF необходимой дополнительной информации.
Методология DFD. В данной методологии исследуемый процесс разбивается на подпроцессы и представляется в виде сети, связанной потоками данных. Внешне DFD напоминает SADT, но отличается по набору используемых элементов. В их число входят процессы, потоки данных и хранилища. Хранилище позволяет описать данные, которые будут сохраняться в памяти между процессами. Поэтому считается, что DFD-модели лучше приспособлены для моделирования проектируемых систем автоматизации управления, в то время как методология SADT ориентирована на общие аспекты построения модели системы управления.
Методология ERD используется для построения моделей данных и обеспечивает стандартизованный способ описания данных и определения связей между ними. Основными элементами методологии являются понятия сущность, отношение и связь. Набор сущностей задает базовые типы информации, а отношения указывают, как эти тины данных взаимодействуют между собой. Связи объединяют сущности и отношения.
Методология STD используется для построения моделей, описывающих аспекты функционирования системы, зависящие от времени или реакции на события. Основными элементами STD являются текущее состояние, начальное состояние, переход, условие и действие. С помощью этих понятий описывается поведение системы во времени и в зависимости от наступающих событий. Модель-STD представляет собой графическое изображение диаграммы переходов системы из одного состояния в другое. Состояния системы на этой диаграмме отображаются прямоугольниками, а условия и действия — стрелками, объединяющими состояния. STD используется для описания зависящего от времени поведения системы в моделях DFD.
Объектно-ориентированный подход к построению моделей информационных систем отличается от структурного большим уровнем абстракции и основывается на представлении системы в виде совокупности объектов, взаимодействующих между собой путем передачи определенных сообщений. В качестве объектов предметной области могут служить конкретные предметы или абстрагированные сущности. Следует отметить, что объектно-ориентированный подход не противопоставляется структурному, а может служить его дополнением.
46
Безопасность информационной системы
Безопасность информационной системы — свойство, заключающееся в способности системы обеспечить конфиденциальность и целостность информации.
Угрозы информационным системам можно объединить в следующие группы:
♦ угроза раскрытия информации;
♦ угроза нарушения целостности — умышленное несанкционированное или неумышленное изменение (удаление) данных, хранящихся в вычислительной системе или передаваемых из одной системы в другую;
♦ угроза отказа в обслуживании — блокировка доступа к некоторому ресурсу вычислительной системы.
По природе возникновения угрозы можно разделить на:
♦ естественные;
♦ искусственные.
Естественные угрозы — это угрозы, связанные с воздействиями на ИC объективных физических процессов или природных явлений. Искусственные угрозы — это угрозы информационной системе, связанные с деятельностью человека.
Пользователем ИС могут быть осуществлены следующие непреднамеренные действия, представляющие угрозу безопасности информационной системы:
♦ доведение до состояния частичного или полного отказа системы, разрушение аппаратных, программных, информационных ресурсов системы (порча оборудования, носителей информации, удаление, искажение файлов с важной информацией или программ, в том числе системных, и т. п.);
♦ неправомерное включение оборудования или изменение режимов работы устройств и программ;
♦ запуск сервисных программ, способных при некомпетентном использовании вызывать потерю работоспособности системы или необратимые изменения в системе;
♦ нелегальное внедрение и использование неучтенных программ, не являющихся необходимыми для выполнения служебных обязанностей, с последующим необоснованным расходованием ресурсов (загрузка процессора, захват оперативной памяти и памяти внешних носителей);
♦ заражение компьютера вирусами;
♦ разглашение конфиденциальной информации;
♦ разглашение, передача или утрата атрибутов разграничения доступа (паролей, ключей шифрования, идентификационных карточек, пропусков и т. п.);
♦ игнорирование организационных ограничений;
♦ некомпетентное использование, настройка или неправомерное отключение средств защиты информации;
♦ пересылка данных по ошибочному адресу абонента (устройства);
♦ ввод ошибочных данных;
♦ повреждение каналов связи.
Пользователем ИС могут быть осуществлены следующие преднамеренные действия, представляющие угрозу безопасности информационной системы:
♦ физическое разрушение системы или вывод из строя наиболее важных ее компонентов;
♦ отключение или вывод из строя подсистем обеспечения функционирования вычислительных систем (электропитания, охлаждения и вентиляции, линий связи и т. п.);
♦ дезорганизация функционирования системы (изменение режимов работы устройств или программ, создание мощных активных радиопомех и т. п.);
♦ внедрение агентов в число персонала (в том числе и в службу безопасности), вербовка персонала или отдельных пользователей, имеющих определенные полномочия;
♦ применение подслушивающих устройств, дистанционная фото-и видеосъемка и т. п.;
♦ перехват побочных электромагнитных, акустических и других излучений устройств и линий связи, а также наводка активных излучений на вспомогательные технические средства, непосредственно не участвующие в обработке информации (телефонные линии, сети питания, отопления и т. п.);
♦ перехват данных, передаваемых по каналам связи, и их анализ с целью осуществления попыток проникновения в систему;
♦ хищение носителей информации;
♦ несанкционированное копирование носителей информации;
♦ хищение производственных отходов (распечаток, записей, списанных носителей информации и т. п.);
♦ чтение остатков информации из оперативной памяти и с внешних запоминающих устройств, чтение информации из областей оперативной памяти, используемых операционной системой;
♦ незаконное получение паролей и других реквизитов разграничения доступа (агентурным путем, используя халатность пользователей, путем подбора, имитации интерфейса системы и т. п.) с последующей маскировкой под зарегистрированного пользователя;
♦ несанкционированное использование терминалов пользователей, имеющих уникальные физические характеристики;
♦ вскрытие шифров криптозащиты информации;
♦ внедрение аппаратных спецвложений, программ «закладок» и «троянских коней».
Следует заметить, что чаще всего для достижения поставленной цели злоумышленник использует не один способ, а их некоторую совокупность.
Формализованное описание или представления комплекса возможностей нарушителя по реализации тех или иных угроз безопасности информации называют моделью нарушителя.
При разработке модели нарушителя делаются предположения:
♦ о категориях лиц, к которым может принадлежать нарушитель;
♦ о мотивах действий нарушителя;
♦ о квалификации нарушителя и его технической оснащенности;
♦ о характере возможных действий нарушителя.
По отношению к ИС нарушители могут быть внутренними (из числа персонала системы) или внешними (посторонними лицами). Внутренними нарушителями могут быть лица из следующих категорий персонала:
♦ пользователи системы;
♦ персонал, обслуживающий технические средства (инженеры, техники);
♦ сотрудники отделов разработки и сопровождения программного обеспечения (прикладные и системные программисты);
♦ технический персонал, обслуживающий здание (уборщики, электрики, сантехники и другие сотрудники, имеющие доступ в здание и помещения, где расположены компоненты ИС);
♦ сотрудники службы безопасности ИС;
♦ руководители различных уровней должностной иерархии.
Посторонние лица, которые могут быть внешними нарушителями:
♦ клиенты;
♦ посетители;
♦ представители организаций, взаимодействующих по вопросам обеспечения жизнедеятельности организации (энерго-, водо-, теплоснабжение и т. п.);
♦ представители конкурирующих организаций или лица, действующие по их заданию;
♦ лица, случайно или умышленно нарушившие пропускной режим (без цели нарушения безопасности ИС).
Можно выделить три основных мотива нарушений:
♦ безответственность;
♦ самоутверждение;
♦ корыстный интерес.
Нарушителей можно классифицировать по следующим признакам.
1. По уровню знаний об ИС.
2. По уровню возможностей, различают нарушителей:
• применяющих чисто агентурные методы получения сведений;
• применяющих пассивные средства (технические средства перехвата без модификации компонентов системы);
• использующих только штатные средства и недостатки систем защиты для ее преодоления, а также компактные магнитные носители информации, которые могут быть скрытно пронесены через посты охраны;
• применяющих методы и средства активного воздействия (модификация и подключение дополнительных механических средств, подключение к каналам передачи данных, внедрение программных «закладок» и использование специальных инструментальных и технологических программ).
3. По месту действия нарушители могут быть:
• не имеющие доступа на контролируемую территорию организации;
• действующие с контролируемой территории без доступа в здания и сооружения;
• действующие внутри помещений, но без доступа к техническим средствам ИС;
• действующие с рабочих мест конечных пользователей ИС;
• имеющие доступ в зону данных (баз данных, архивов и т. п.);
• имеющие доступ в зону управления средствами обеспечения безопасности ИС.
Система защиты — это совокупность специальных мер правового и административного характера, организационных мероприятий, программно-аппаратных средств защиты, а также специального персонала, предназначенных для обеспечения информационной безопасности.
Для построения эффективной системы защиты необходимо провести следующие работы [22]:
♦ определить угрозы безопасности информации;
♦ выявить возможные каналы утечки информации и несанкционированного доступа (НСД) к данным;
♦ построить модель потенциального нарушителя;
♦ выбрать соответствующие меры, методы, механизмы и средства защиты.
Проблема создания системы защиты информации включает две задачи:
♦ разработка системы защиты информации;
♦ оценка разработанной системы защиты информации.
Вторая задача решается путем анализа технических характеристик системы с целью установления, удовлетворяет ли система защиты информации комплексу требований. Такая задача в настоящее время решается экспертным путем с помощью сертификации средств защиты информации и аттестации системы защиты информации в процессе ее внедрения.
Рассмотрим основное содержание методов защиты информации.
Создание препятствий — методы физического преграждения злоумышленнику пути к защищаемой информации (аппаратуре, носителям информации и т. д.).
Управление доступом — метод защиты информации регулированием использования всех ресурсов компьютерной информационной системы (элементов баз данных, программных и технических средств).
Защита от несанкционированного доступа к ресурсам компьютера — это комплексная проблема, подразумевающая решение следующих вопросов:
♦ присвоение пользователю, терминалам, программам, файлам и каналам связи уникальных имен и кодов (идентификаторов);
♦ выполнение процедур установления подлинности при обращениях к информационной системе, то есть проверка того, что лицо или устройство, сообщившее идентификатор, в действительности ему соответствует;
♦ проверка полномочий, то есть проверка права пользователя на доступ к системе или запрашиваемым данным;
♦ автоматическая регистрация в специальном журнале всех как удовлетворенных, так и отвергнутых запросов к информационным ресурсам с указанием идентификатора пользователя, терминала, времени и сущности запроса, то есть ведение аудита.
Маскировка — метод защиты информации путем ее криптографического закрытия.
Регламентация — метод защиты информации, создающий такие условия автоматизированной обработки, хранения и передачи защищаемой информации, при которых возможности несанкционированного доступа к ней сводились бы к минимуму.
Принуждение — метод защиты, при котором пользователи и персонал системы вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.
Рассмотренные методы обеспечения безопасности реализуются на практике за счет применения различных средств защиты, таких как технические, программные, организационные, законодательные.
47
Криптографическое закрытие информации
Криптографическое закрытие информации выполняется путем преобразования информации по специальному алгоритму с использованием процедур шифрования, в результате чего невозможно определить содержание данных, не зная ключа.
С помощью криптографических протоколов можно обеспечить безопасную передачу информации по сети, в том числе и регистрационных имен, паролей, необходимых для идентификации программ и пользователей. На практике используется два типа шифрования: симметричное и асимметричное.
При симметричном шифровании для шифрования и дешифрования данных используется один и тот же секретный ключ. При этом сам ключ должен быть передан безопасным способом участникам взаимодействия до начала передачи зашифрованных данных.
Если ключ стал известен третьему лицу, то последнее, используя этот ключ, имеет возможность перехватить сообщение и подменить его 1 своим собственным, а затем, получив доступ ко всей информации, передаваемой между абонентами, использовать ее в корыстных целях. Для защиты от подобных событий можно использовать систему цифровых сертификатов, то есть документов, выдаваемых сертификационной службой и содержащих информацию о владельце сертификата, зашифрованную с помощью закрытого ключа этой организации. Запросив такой сертификат, абонент, получающий информацию, может удостовериться в подлинности сообщения.
Асимметричное шифрование основано на том, что для шифрования и дешифрования используются разные ключи, которые связаны между собой. Знание одного ключа не позволяет определить другой. Один ключ свободно распространяется и является открытым (public key), второй ключ известен только его владельцу и является закрытым (private key). Если шифрование выполняется открытым ключом, то сообщение может быть расшифровано только владельцем закрытого ключа — такой метод шифрования используется для передачи конфиденциальной информации. Если сообщение шифруется закрытым ключом, то оно может быть расшифровано любым пользователем, знающим открытый ключ, но изменить или подменить зашифрованное сообщение так, чтобы это осталось незамеченным, владелец открытого ключа не может. Этот метод шифрования предназначен для пересылки открытых документов, текст которых не может быть изменен.
Криптостойкость асимметричного шифрования обеспечивается сложной комбинаторной задачей, решить которую методом полного перебора не представляется возможным.
Электронная цифровая подпись — это последовательность символов, полученная в результате криптографического преобразования исходной информации с использованием закрытого ключа и позволяющая подтверждать целостность и неизменность этой информации, а также ее авторство путем применения открытого ключа.
48
Защита информации от компьютерных вирусов
Компьютерный вирус — это, как правило, небольшая по объему компьютерная программа, обладающая следующими свойствами:
♦ возможностью создавать свои копии и внедрять их в другие программы;
♦ скрытость (латентность) существования до определенного момента;
♦ несанкционированность (со стороны пользователя) производимых ею действий;
♦ наличие отрицательных последствий от ее функционирования. Следует отметить, что не все программы, обычно называемые вирусами, обладают всеми из перечисленных свойств.
Компьютерным вирусам, как и биологическим, характерны определенные стадии существования:
♦ латентная стадия, в которой вирусом никаких действий не предпринимается;
♦ инкубационная стадия, в которой основная задача вируса — создать как можно больше своих копий и внедрить их в среду обитания;
♦ активная стадия, в которой вирус, продолжая размножаться, проявляется и выполняет свои деструктивные действия.
По среде обитания вирусы можно разделить на:
♦ файловые;
♦ загрузочные;
♦ файлово-загрузочные;
♦ сетевые;
♦ макровирусы.
Файловые вирусы чаще всего внедряются в исполняемые файлы, имеющие расширения .ехе и .com, но могут внедряться и в объектные файлы, библиотеки, в командные пакетные файлы, программные файлы на языках процедурного программирования. Файловые вирусы могут создавать файлы-двойники.
Загрузочные вирусы внедряются в загрузочный сектор дискеты (boot-sector) или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска (master boot record). При загрузке ОС с зараженного диска такой вирус изменяет программу начальной загрузки либо модифицирует таблицу размещения файлов на диске, создавая трудности в работе компьютера или даже делая невозможным запуск операционной системы.
Файлово-загрузочные вирусы интегрируют возможности двух предыдущих групп.
Макровирусы заражают и искажают текстовые файлы (.doc) и файлы электронных таблиц некоторых популярных редакторов. Комбинированные сетевые макровирусы не только заражают создаваемые документы, но и рассылают копии этих документов по электронной почте (печально известный вирус «I love you»).
Сетевые черви используют для своего распространения команды и протоколы телекоммуникационных систем (электронной почты, компьютерных сетей). Они подразделяются на Internet-черви (распространяются по Интернету), LAN-черви (распространяются по локальной сети), IRC-черви (Internet Relay Chat) — распространяются через чаты. Существуют также смешанные типы, которые совмещают в себе сразу несколько технологий.
В отдельную группу выделяются троянские программы, которые не размножаются и не рассылаются сами.
Троянские программы подразделяют на несколько видов, которые маскируются под полезные программы и выполняют деструктивные функции. Они могут обеспечить злоумышленнику скрытый несанкционированный доступ к информации на компьютере пользователя и ее похищение (отсюда их название). Такие программы иногда называют утилитами несанкционированного удаленного управления.
Эмуляторы DDoS-атак (Distributed Denial of Service) приводят к -атакам на веб-серверы, при которых на веб-сервер из разных мест поступает большое количество пакетов, что и приводит к отказам работы системы.
Дроппер (от англ. drop — бросать) — программа, которая «сбрасывает» в систему вирус или другие вредоносные программы, при этом сама больше ничего не делает.
Скрипт-вирусы — это вирусы, написанные на скрипт-языках, таких как Visual Basic Script, Java Script и др.
По способу заражения среды обитания вирусы делятся на:
♦ резидентные;
♦ нерезидентные.
Резидентные вирусы после завершения инфицированной программы остаются в оперативной памяти и продолжают свои деструктивные действия, заражая следующие исполняемые программы и процедуры вплоть до момента выключения компьютера. Нерезидентные вирусы запускаются вместе с зараженной программой и после ее завершения из оперативной памяти удаляются.
По алгоритмам функционирования вирусы делятся на следующие группы:
♦ паразитические вирусы, изменяющие содержимое файлов или секторов диска. Они достаточно просто могут быть обнаружены и уничтожены;
♦ вирусы-репликаторы («черви»), саморазмножающиеся и распространяющиеся по компьютерным сетям. Сами деструктивных действий не выполняют;
♦ вирусы-невидимки способны прятаться при попытках их обнаружения. Они перехватывают запрос антивирусной программы и мгновенно либо удаляют временно свое тело из зараженного файла, либо подставляют вместо своего тела незараженные участки файлов;
♦ самошифрующиеся вирусы (в режиме простоя зашифрованы и расшифровываются только в момент начала работы вируса);
♦ мутирующие вирусы (периодически автоматически видоизменяются: копии вируса не имеют ни одной повторяющейся цепочки байт), необходимо каждый раз создавать новые антивирусные базы для обезвреживания этих вирусов;
♦ «отдыхающие» вирусы (основное время проводят в латентном состоянии и активизируются только при определенных условиях, например, вирус «Чернобыль» функционирует только в день годовщины чернобыльской трагедии).
Для своевременного обнаружения и удаления вирусов важно знать основные признаки появления вируса в компьютере:
♦ неожиданная неработоспособность компьютера или его компонентов;
♦ невозможность загрузки операционной системы;
♦ медленная работа компьютера;
♦ частые зависания и сбои в компьютере;
♦ прекращение работы ранее успешно исполнявшихся программ;
♦ искажение или исчезновение файлов и каталогов;
♦ непредусмотренное форматирование диска;
♦ необоснованное увеличение количества файлов на диске;
♦ необоснованное изменение размера файлов;
♦ искажение данных в CMOS-памяти;
♦ существенное уменьшение объема свободной оперативной памяти;
♦ вывод на экран непредусмотренных сообщений и изображений;
♦ появление непредусмотренных звуковых сигналов.
Источниками непреднамеренного вирусного заражения могут явиться съемные носители информации и системы телекоммуникаций. Съемные носители информации - чаще всего это дискеты, съемные жесткие диски, контрафактные компакт-диски.
Для обнаружения и удаления компьютерных вирусов разработано много различных программ.
Антивирусные программы можно разделить на:
♦ программы-детекторы;
♦ программы-ревизоры,
♦ программы-фильтры;
♦ программы-доктора, или дезинфекторы, фаги;
♦ программы-вакцины, или иммунизаторы.
Программы-детекторы осуществляют поиск компьютерных вирусов в памяти машины и при их обнаружении сообщают об этом. Детекторы могут искать как уже известные вирусы (ищут характерную для конкретного уже известного вируса последовательность байтов - сигнатуру вируса), так и произвольные вирусы (путем подсчета контрольных сумм для массива файла).
Программы-ревизоры являются развитием детекторов, но выполняют более сложную работу. Они запоминают исходное состояние программ, каталогов, системных областей и периодически или по указанию пользователя сравнивают его с текущим. При сравнении проверяется длина файлов, дата их создания и модификации, контрольные суммы и байты циклического контроля и другие параметры. Ревизоры эффективнее детекторов.
Программы-фильтры обеспечивают выявление подозрительных, характерных для вирусов действий (коррекция исполняемых .ехе и .com файлов, запись в загрузочные секторы дисков, изменение атрибутов файлов, прямая запись на диск по прямому адресу и т. д.). При обнаружении таких действий фильтры посылают пользователю запрос о подтверждении правомерности таких процедур.
Программы-доктора — самые распространенные и популярные (например, Kaspersky Antivirus, Doctor Web, Norton Antivirus и т. д.), которые не только обнаруживают, но и лечат зараженные вирусами файлы и загрузочные секторы дисков. Они сначала ищут вирусы в оперативной памяти и уничтожают их там (удаляют тело резидентного файла), а затем лечат файлы и диски. Многие программы-доктора являются полифагами и обновляются достаточно часто.
Программы-вакцины применяются для предотвращения заражения файлов и дисков известными вирусами. Вакцины модифицируют файл или диск таким образом, что он воспринимается программой-вирусом уже зараженным, и поэтому вирус не внедряется.
Для защиты компьютера от вирусов необходимо:
♦ не использовать нелицензионные или непроверенные программные продукты;
♦ иметь на компьютере один или несколько наборов антивирусных программ и обновлять их еженедельно;
♦ не пользоваться дискетами с чужих компьютеров, а при необходимости такого использования сразу же проверять их антивирусными программами;
♦ не запускать программ, назначение которых неизвестно или непонятно;
♦ использовать антивирусные программы для входного контроля информации, поступающей по сети;
♦ не раскрывать вложения в электронные письма от неизвестных отправителей;
♦ при переносе на компьютер архивированных файлов сразу же после разархивирования проверять их антивирусными программами;
♦ перед открытием текстовых, табличных и иных файлов, содержащих макросы, проверять их на наличие вирусов;
♦ периодически проверять винчестер на наличие вирусов;
♦ не оставлять дискеты в дисководе при включении и выключении компьютера во избежание заражения их загрузочными вирусами.
49
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
8.1. Автоматизированные информационные системы в государственном управлении
Автоматизированные информационные системы в сфере государственного управления создаются в целях организации информационного обеспечения принятия управленческих решений. Система информационного обеспечения принятия управленческих решений является многоуровневой и включает в себя [18]:
Обеспечение управленческих решений в масштабе государства, принимаемых Президентом Российской Федерации и Правительством Российской Федерации (высший уровень).
Информационно-технологическое обеспечение ситуационных центров и информационно-аналитических подразделений Администрации Президента Российской Федерации, Совета безопасности Российской Федерации, Правительства Российской Федерации (аналитический уровень).
Информационно-технологическое обеспечение руководства субъектов Российской Федерации, глав администраций, министерств и ведомств, Росстата, Банка России, (федеральный уровень).
Информационно-технологическое обеспечение субъектов хозяйствования в государственной и негосударственной сферах, территориальных органов министерств и ведомств, политических и общественных организаций, информационных агентств, независимых аналитических центров и т.д. (региональный уровень). Для реализации информационного взаимодействия АИС в органах государственного управления создается информационно-телекоммуникационная система, в основе которой лежит интегрирующая система, объединяющая ресурсы, необходимые для решения задач
государственного управления и взаимодействующая со множеством АИС на федеральном (высшем и ведомственном) и региональном уровнях. Информационно-телекоммуникационная система объединяет: Ситуационный центр Президента Российской Федерации, информационные системы Федерального Собрания, органов правосудия, министерств и ведомств, крупнейших предприятий, региональные информационные системы органов государственной власти (рис. 8.1).
Перечисленные информационные системы принадлежат к разным классам АИС. Каждый из этих классов имеет как общие видовые черты, так и существенные отличия, вытекающие из характера решаемых на разных уровнях государственной власти задач. Это обстоятельство влечет за собой и применение ими разных информационных технологий (см. главы 3, 4).
Интегрирующая система управляет коммуникационными се тями (см. главу 6), создаваемыми на их основе информационно-коммуникационными и информационно-аналитическими сетями органов государственной власти. Информационно-телекоммуникационна система использует свои технологии информационной безопасности администрирования, управления и технического обслуживания. Коммуникационные сети органов власти имеют связь с коммуникационными сетями общего пользования и с сетью Интернет и работают п тем же технологиям.
Информационно-коммуникационные сети обеспечивают связ и базируются на множестве информационно-коммуникационны центров с серверами, работающими совместно с узлами комму
никационной сети, на территориях регионов, министерств, ведомств, высших органов государственной власти. Соответственно информационные системы (региональные, министерские, высших органов государственной власти) являются пользователями информационно-коммуникационных услуг. Задача информационно-коммуникационных центров, помимо решения задач связи, состоит в обеспечении коммуникаций с АИС органов государственной власти разных уровней, формировании и, в дальнейшем, ведении интегрированных первичных БД. В интегрированной первичной БД содержатся как элементарные информационные объекты (организация, предприятие и т.д.), так и агрегированные информационные объекты (территория, отрасль и т.д.), она охватывает все уровни системы государственного управления и в этом отношении является территориально распределенной. Первичные БД каждого уровня отличаются объемом информации, различным соотношением в нем объектной и агрегированной информации, составом показателей, определяемым спецификой каждого региона или ведомства. Их формирование базируется на современных технологиях фактографических и документальных баз, в том числе гипертекстовых, построенных в архитектуре «клиент-сервер».
Информационно-аналитические сети обеспечивают:
информационный обмен между базами данных с использованием технологий тиражирования данных, механизма транзакций, перекрестных ссылок и пр. (режим онлайн), электронной почты, телеконференций (режим офлайн);
коллективную подготовку документов в процессах принятия решений (электронный документооборот);
преобразование данных при взаимодействии различных информационных систем;
• обработку информации (расчеты, анализ). Информационно-аналитические сети создаются в информационно-коммуникационных сетях и базируются в информационных и информационно-аналитических центрах (федеральных, региональных, муниципальных).
Информационный центр — комплекс вычислительных и телекоммуникационных сетевых средств, общего и специального программного обеспечения, предназначенный для автоматизированного сбора, хранения и обработки информации из внешних источников и обеспечения информационной поддержки повседневного управления и координации социально-экономических процессов.
Ведущее место среди информационных и информационно-аналитических центров занимает Росстат, сопровождающий информационную систему, называемую ныне «Информационная телекоммуникационная система статистики». Система решает задачи комплексной автоматизации статистических работ (сбор, обработку, хранение, накопление, актуализацию, анализ и представление статистической информации) на федеральном, региональном и муниципальном уровнях путем:
обеспечения работы ВЦ и ЛВС Росстата;
накопления статистической информации в базах данных, банках данных, банках электронных форм документов;
поддержки функционирования ЛВС и БД подведомственных организаций;
• обеспечения работы собственной системы электронной почты статистики (СТОСИ/ЭПС), информационно-телекоммуникационной системы взаимодействия органов статистики с соответствующими федеральными и региональными информационными службами, министерствами, ведомствами и другими пользователями. Информационно-аналитические центры формируют корпоративные ХД (федеральные, региональные, ведомственные), обрабатывают и предоставляют данные по запросам пользователей, в том числе в интерактивном режиме. Для этого информационные системы центров имеют соответствующие функциональные подсистемы, в том числе регламентные, информационно-справочные и информационно-аналитические. Технология обработки в информационно-аналитических центрах основана на технологиях оперативной обработки транзакций (OLTP), оперативной аналитической обработки (OLAP), поддержки процессов принятия решений (DSS). В результате формируются проблемные (многомерные) БД, используемые далее в проблемно ориентированных аналитических приложениях и приложениях, связанных с поддержкой принятия решений. Информационно-аналитическая обработка включает, в том числе, многомерный анализ социально-экономической информации территории, обработку текстовой, графической, картографической и видеоинформации, подготовку альтернативных сценариев развития ситуаций для систем поддержки принятия решений. Для соединения информационно-коммуникационных и информационно-аналитических центров, как правило, используют выделенные линии коммуникационных сетей.
На современном этапе проблема обеспечения информационной совместимости АИС государственного управления рассматривается с точки зрения объектно ориентированного подхода к построению системы государственных информационных ресурсов.
Суть объектно ориентированного подхода состоит в представлении информационных ресурсов в виде совокупности сведений об определенных классах объектов и создании объектно ориентированных баз данных. Информация в БД накапливается в виде совокупностей признаков объектов определенного класса (свойства или функции, свойственные объекту, например водоизмещение водоема, химический состав воды для объекта «водные ресурсы»). Для обеспечения возможности совместного использования информации об объектах одного класса БД этих объектов должны объединяться в системы объектно ориентированных БД (см. 2.3). Системообразующим элементом (ядром) системы объектно ориентированных БД является кадастр, или регистр соответствующего класса объектов, который информационно связан со всеми входящими в систему БД и выполняет по отношению к ним интеграционные функции. Основными с точки зрения их роли в формировании интегрированной системы государственных информационных ресурсов и их важности для решения первоочередных задач управления являются государственные кадастры недвижимости, государственный регистр юридических лиц, государственный регистр населения. Кадастры и реестры должны быть сформированы в соответствии с общероссийскими классификаторами органов государственной власти и управления (ОКОГУ), объектов административно-территориального деления (ОКАТО), услуг населению (ОКУН), информации по социальной защите населения (ОКИСЗН), управленческой документации (ОКУД), продукции (ОКП), предприятий и организаций (ОКПО), экономических регионов (ОКЭР) и пр. Создание государственных информационных ресурсов коллективного и общего пользования по объектно-тематическому принципу наиболее успешно может быть реализовано только на муниципальном уровне, где осуществляются регистрация и учет основных объектов и субъектов социально-экономических отношений каждой российской территории.
В целом система государственного управления как автоматизированная информационная система должна представлять собой разветвленную коммуникационную сеть, объединяющую информационно-аналитические центры, АИС всех уровней государственного управления и крупных предприятий, открытую для взаимодействия с другими системами общества.
^ 8.2.1. Функциональные задачи автоматизированных информационных систем
Функциональные задачи, решаемые АИС муниципального управления, связаны со стратегическим, перспективным и текущим планированием развития, учетом и контролем, регулированием муниципальной собственности в интересах всех территориальных сообществ [21]. Поставщиками информации являются АИС территориальных органгв МЧС России, Казначейства Российской Федерации, Пенсионного фонда Российской Федерации, налоговых служб, банков, крупных промышленных корпораций, фирм, предприятий, информационные и информационно-аналитические центры.
Функциональные подсистемы АИС муниципального управления часто являются самостоятельными АИС. Их назначение — автоматизация деятельности структурных подразделений муниципальной администрации: аппарата управления администрации, департаментов-(экономики, промышленной политики и инвестиций, муниципального имущества, городского хозяйства, образования, культуры и спорта, здравоохранения и социальной защиты), финансового управления и комитетов (торговли и услуг населению, архитектуры, строительства, гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций, внутренних дел). Рассмотрим особенности функциональных подсистем (ФП) некоторых подразделений муниципальной администрации.
^ Функциональная подсистема аппарата управления администрации города обеспечивает:
работу работников с нормативно-справочной информацией;
ведение учета и отчетности технических, материальных, финансовых и других ресурсов;
осуществление планирования и контроля выполнения планов;
решение расчетных задач и моделирование ситуаций;
проектирование и макетирование документации;
статистическую обработку данных;
ведение служебной переписки, оформление нормативно-распорядительной и финансовой документации.
Для реализации функций:
создаются фактографические и документальные БД;
разрабатываются проблемно ориентированные программные приложения;
рабочие места оснащаются системами финансового моделирования, статистического анализа данных;
внедряются справочно-правовые системы (СПС), в том числе «Консультант Плюс», «Гарант» и др. Как правило, администрация города заключает договор с компанией, поставляющей СПС с систематическим пополнением системы новыми сведениями;
внедряется электронный документооборот. Для организации электронного документооборота, ведения электронных копий журналов регистрации, передачи документов по сети, контроля выполнения распоряжений и постановлений в администрации создается подсистема «Документооборот», а для регистрации входящих писем, контроля их прохождения, учета и контроля исходящей корреспонденции — подсистемы «Входящие письма» и «Исходящие письма». Создаются локальные БД с полными текстами распоряжений и постановлений главы администрации. Для записи населения на прием к руководству администрации АРМ инспектора общественной приемной оснащается не только подсистемами для регистрации входящей и исходящей корреспонденции, но и БД «Прием» и т.п.;
обеспечивается доступ к постоянно актуализируемым удаленным БД посредством локальных региональных и глобальных сетей ведомственных и общего назначения.
^ Функциональная подсистема департамента муниципального имущества обеспечивает формирование реестра муниципальной собственности, регистрацию муниципальной собственности с занесением информации в БД, учет арендной платы, ведение БД юридических и физических лиц, осуществляющих предпринимательскую деятельность без образования юридического лица.
Для решения указанных задач:
создаются базы данных, как правило, реляционного типа;
разрабатываются средствами СУБД программные приложения, автоматизирующие трудоемкие процедуры ввода и корректировки информации, поиска и выборки данных, а также формирования и печати различных отчетов;
разрабатываются специальные программы для приема информации на магнитных носителях (например, из муниципального учреждения технической инвентаризации и учета операций с недвижимостью). Эта информация используется для внесения изменений в БД и выполнения контрольных операций;
устанавливаются на рабочих местах справочно-поисковые системы, а также электронные справочники (например, справочник улиц города, сведения о юридических лицах, их ИНН, коды ОКПО,ОКОНХипр.).
^ Функциональная подсистема департамента образования, культуры и спорта. Наиболее важным аспектом деятельности является контроль движения финансовых средств, в том числе бюджетных. Создаются АРМ со специализированным программным обеспечением, позволяющим:
обновлять БД, содержащие списки банков и учреждений, реквизиты плательщика;
формировать основные отчеты, связанные с отражением финансирования, кредитования, формирования остатков с нарастающими поквартальными итогами, расшифровкой финансирования по датам, по параграфам и т.п.;
генерировать платежные поручения после ввода сумм финансирования по учреждениям;
формировать уведомления для учреждений после ввода векселей, взаимозачетов и выделенных кредитов.
^ Функциональная подсистема департамента здравоохранения и социальной защиты. Основной задачей департамента является организация информационного сопровождения движения бюджетных и других финансовых средств, предназначенных для охраны здоровья и гарантированной доступной медицинской помощи населению, развития системы социальных служб, пенсионного обеспечения. Для этого создаются и постоянно обновляются общесистемные и локальные БД, содержащие справочные статистические данные о проживающем населении, эпидемиологической обстановке, прохождении денежных средств между городским управлением здравоохранения и медицинскими страховыми компаниями.
Например, подсистема «Социальная защита» кроме общесистемных баз использует специализированные БД, необходимые для ведения в электронном виде документации по денежному содержанию пенсионеров различных групп. Подсистема «Расчет пенсий» позволяет производить начисление пенсий, просчитывать более выгодный вариант расчета, оперативно формировать выплатные документы для почтовых отделений связи или банков, создавать сводные и статистические отчеты для Пенсионного фонда. Информация из БД этого комплекса предоставляется в городскую налоговую инспекцию, используется при корректировании данных медицинских страховых компаний. Пополнение БД проводится ежедневно в территориальных отделах социальной защиты населения города. Для начисления и выплаты социальных пособий для различных категорий граждан используются специальное программное обеспечение и информация БД справочного характера, содержащие как нормативную, так и общую информацию по конкретному получателю пособия.
Автоматизированные рабочие места оснащаются одинаковыми программными комплексами, а информация в БД ежедневно пополняется сведениями, которые формируются в отделах социальной защиты населения в территориальных округах. Ежемесячно на основе этой информации формируются статистические отчеты и сводки о выплаченных суммах социальных пособий.
^ 8.2.2. Общая характеристика автоматизированных информационных систем
Несмотря на своеобразие АИС, применяемых в различных территориальных администрациях, можно выделить общие черты и тенденции в применении информационных технологий.
При создании муниципальных АИС, как правило, выделяют справочно-аналитическую и управленческую части.
^ Справочно-аналитическая часть системы аккумулирует большие общегородские массивы данных о состоянии объектов и субъектов городского хозяйства за определенный период времени:
территориальный кадастр по землепользованию, застройке, административному делению, транспортно-улично-дорожной сети, инженерному обеспечению и др.;
базы данных по предприятиям и организациям (например, Общегородской реестр предприятий г. Москвы, составленный Московской регистрационной палатой);
базы данных зданий жилого и нежилого фонда, адресов строений и т.п.;
базы данных, устанавливающие взаимодействие физических и юридических лиц с объектами недвижимости, обеспечивающие учет распределения жилой площади, учет квартиросъемщиков и др.
^ Управленческая часть системы развивается по мере автоматизации рутинных процедур реализации функциональных задач и принятия решений, составной частью которых являются расчеты. В отличие от задач справочно-аналитического характера управленческие задачи обычно имеют четкую периодичность и жесткие сроки исполнения. Примерами автоматизированного решения наиболее крупных задач являются расчет и выдача пенсий или расчет и распечатка платежных документов по сбору квартирной платы с использованием новых информационных технологий.
Выделение справочно-аналитической и управленческой частей, как показывает практика, ускоряет поэтапный ввод в действие АИС муниципалитета (при этом важно не допустить необоснованного создания дублирующих БД в АРМ специалистов, что может отрицательно сказаться на обновлении информации в справочно-аналитической части и привести к распаду системы на отдельные АРМ).
Для АИС муниципального управления характерно, что:
Информационно-технологическую основу АИС составляют ^ АРМ специалистов, решающих задачи по конкретным направлениям деятельности отдельных департаментов и служб, реализующих узкоориентированные оперативно-тактические цели функционирования на уровне административных округов.
Центральным звеном АИС, объединяющей основные сегменты муниципальных информационных ресурсов, является локальная вычислительная сеть администрации города, образованная из локальных сетей отдельных департаментов и подразделений, где за каждым файл-сервером закрепляются узкопрофессиональные задачи. На этой основе построен информационный взаимообмен между структурными подразделениями администрации города.
^ Информационное взаимодействие между уровнями управления поддерживают многоуровневые открытые информационно-вычислительные сети, объединенные каналами связи, и специальные приложения, обеспечивающие удобный интерфейс при работе специалиста как со справочно-аналитический частью АИС, так и с функциональными подсистемами.
Реализован принцип одноразового ввода информации в систему и ее многократного использования разными подразделениями.
Сетевые информационные ресурсы размещаются на нескольких файловых серверах, один из которых является коммуникационным, что позволяет осуществлять удаленный доступ к сетевым ресурсам администрации города. 6. Перспективным направлением является переход к построению системы на базе корпоративной сети, в рамках которой станет возможным:
доступ АРМ специалистов к информационным ресурсам сети Интернет, в том числе к государственным информационным ресурсам РФ;
формирование тематических Web-страниц, Web-сайтов и Web-порталов администраций муниципальных образований;
применение OLAP-технологий, обеспечивающих анализ управления социально-экономическими процессами на территории в режиме реального времени;
формирование БД и постоянное обновление в них сведений по важнейшим направлениям деятельности территориальной администрации (состав, численность, возраст населения, сведения о миграции, состав и характеристики рабочих мест с учетом их отраслевой ориентации, количество и направления использования земли, динамика изменений доходной и расходной частей бюджета, собираемость налогов, отток и прилив капиталов, инвестиции и др.);
создание баз знаний, специально организованных хранилищ данных, которые позволят перейти от накапливания фактов к автоматизации анализа и исследованию складывающихся тенденций развития городского хозяйства во всех его аспектах (см. главу 4).
В настоящее время на основе кооперации ведомственных и административных органов создаются АИС городов в Центральном, Приволжском, Южном и других федеральных округах, а также в Башкортостане, Татарстане, ряде других субъектов Федерации. В рамках Общегосударственной программы информатизации России на уровне муниципалитетов создаются городские информационные центры (ГИЦ), выполняющие функции по дальнейшей разработке, расширению и сопровождению муниципальной АИС, по решению задач информатизации города, а также по оказанию консультационных услуг гражданам и организациям, проведению коллективных обсуждений и принятию решений. ГИЦ могут быть созданы при органах местного самоуправления, внебюджетных фондах (пенсионного, медицинского и социального страхования и пр.), различных инспекциях (налоговых, торговых, и т.п.) и других органах власти, владеющих информацион ными ресурсами государства. При создании ГИЦ и для взаимодействия с пользователями активно используются Web-технологии (рис. 8.2).
^ 8.2.3. Перспективные разработки в области информатизации муниципального управления
Несмотря на меры, принимаемые по информатизации государственного управления, в муниципальных образованиях, как правило, используют те или иные автономные системы (АИС или АРМ) по отдельным видам деятельности административных органов власти и управления. В таких случаях, как бухгалтерский учет или расчет коммунальных платежей, автономность АИС является допустимой. Однако для устранения двойного ввода информации и обеспечения на этой основе достоверности и уникальности информации о каждом учетном объекте, а также для решения задач административного управления на базе всех первичных информационных ресурсов крайне актуальна модернизация локальных АИС в направлении обеспечения их совместимости.
Потребность в модернизации локальных АИС в органах государственного управления особенно высока в условиях постоянного изменения как организационной структуры органов власти и управления, так и схемы деловых процессов в этих органах. Автономные системы в этих случаях имеют крайне ограниченные возможности по адаптации к изменяющимся условиям. Например, после выхода нового закона о порядке регистрации актов гражданского состояния большинство созданных АИС «ЗАГС» оказались непригодными, так как изменились и формы документов, которые система должна выводить на печать, объем регистрируемых сведений.
Всероссийским НИИ проблем вычислительной техники и информатизации Минкомсвязи России (ВНИИПВТИ) разработана и внедряется в муниципальных образованиях Российской Федерации типовая территориальная информационная система муниципального образования (ТИС-МО) [45].
ТИС-МО предназначена:
для автоматизации административных функций органов местного самоуправления (администрация муниципального образования, муниципальные предприятия, учреждения и др.);
автоматизации деятельности территориальных структур органов государственной власти;
информационно-аналитической поддержки повседневной деятельности администраций муниципальных образований на основе анализа и обработки всех первичных информационных ресурсов вне зависимости от ведомственной подчиненности органов, производящих их первичное накопление.
В результате внедрения ТИС-МО повышается производительность работы низовых органов власти и управления, повышаются корректность и достоверность вносимых данных, формируются компьютерные БД по всем информационным ресурсам территории.
Структура ТИС-МО. ТИС-МО состоит из ряда функциональных АИС, территориально разнесенных и связанных единой средой передачи данных. Отдельная АИС, установленная в каком-либо органе власти и управления, является узлом ТИС-МО. Каждый узел ТИС-МО физически является ЛВС или отдельным компьютером и представляет собой одно или несколько АРМ сотрудников соответствующих подразделений органов государственной власти и управления.
Все информационно-коммуникационные узлы могут быть связаны между собой через локальные сети, модемные каналы (электронная почта) или осуществлять обмен данными на дискетах. В результате информационные узлы образуют интегрированную территориальную информационную систему. Структура ТИС-МО может характеризоваться как типовая (см. главу 1).
Органы государственной власти и управления, в которых развернуты узлы ТИС, могут иметь разную ведомственную принадлежность, но, входя в состав ТИС, каждый из них имеет возможность корпоративного использования всех данных, собираемых и обрабатываемых другими структурами власти и управления, охваченными системой. Права доступа к данным регулируются действующими нормативными документами и распоряжениями администрации и настраиваются при вводе системы или в процессе ее эксплуатации. Системная архитектура ТИС сформирована так, что обеспечивается распределенное хранение и использование данных, реализуемое на основе стандартных телекоммуникационных сетей, включая коммутируемые или выделенные телефонные каналы.
В целом территориальная информационная система состоит из трех уровней (рис. 8.3). Первый уровень — уровень взаимодействия с населением. Реализуется через автоматизированные, в том числе интерактивные, системы расчетов и платежей. Примером могут являться интернет-счета, банкоматы, позволяющие оплачивать коммунальные услуги, услуги связи, штрафы и пр., т.е. постепенно осуществляется переход к системе «одного окна». Второй уровень ТИС-МО предназначен для общения подразделений администрации территории между собой и доступа к информационным центрам. Третий уровень информационной системы — это уровень поддержки принятия решений. Он создается специально для главы города, его заместителей и включает в себя аппарат анализа данных в различных средах и во времени.
Программное обеспечение. ТИС-МО представляет собой унифицированный программный пакет, обладающий относительно низкой стоимостью и позволяющий создавать мощную развивающуюся информационную систему, не прибегая к дорогостоящим вычислительным и телекоммуникационным решениям.
В пакет ТИС-МО входят нескольких программных продуктов, реализующих информационные технологии создания единой системы информационных ресурсов.
Предлагаемые решения позволяют:
создавать АРМ для АИС административных органов и формировать корпоративно используемые информационные ресурсы территории в форме территориально распределенных и сопряженных между собой БД семантической информации.
Предлагаются разработки ВНИИПВТИ, реализованные на специализированных программных модулях ООО «Агентство разработчиков систем и новых технологий (АРСИНТ)» (http://www.actinfotech.ru/). В настоящее время программное обеспечение внедряется в муниципальных образованиях Московской области: «Система учета и контроля лекарственного обеспечения льготных категорий граждан на территории МО», «ЗАГС», «Жилищные субсидии», «Ведение баз данных граждан льготных категорий в отделе социальной защиты» и пр.;
формировать и использовать БД пространственной информации на основе ГИС-технологий, реализуемых с использованием серийных программных продуктов (см. главу 3);
обеспечивать информационное взаимодействие между узлами территориальной информационной системы, используя специально разработанные коммуникационные системы.
Предлагается коммуникационная система «Дионис» НПП «Фактор» — программно-техническое решение информационно-телекоммуникационной среды многоцелевого назначения. Система «Дионис» использует различные линии связи (коммутируемые и выделенные телефонные, телеграфные, телексные, современные цифровые, а также общедоступные сети передачи данных с коммутацией пакетов Х.25 и TCP/IP). Основой технологии являются многопользовательские сетевые центры (хосты) «Дионис», работающие в терминальном и пакетном режимах;
обеспечивать защиту информации от несанкционированного доступа на основе специально разработанных программно-аппаратных комплексов защиты информации.
Разработан аппаратный модуль доверенной загрузки «Аккорд-АМДЗ» ОКБ САПР (http://www.accord.ru/) для IBM-совместимых ПК-серверов и рабочих станций локальной сети, обеспечивающий защиту устройств и информационных ресурсов от несанкционированного доступа. Доверенная загрузка — это загрузка различных операционных систем только с заранее определенных постоянных носителей (например, только с жесткого диска) после успешного завершения специальных процедур: проверки целостности технических и программных средств ПК (с использованием механизма пошагового контроля целостности) и идентификации-аутентификации пользователя.
^ Автоматизация административных функций и деятельности территориальных структур органов власти. Работу с первичными данными и формирование информационных ресурсов территории осуществляют различные службы и отделы муниципальных образований средствами различных АИС [9], например:
АИС «ЗАГС» — оформление актов гражданского состояния, обновление реестра населения, архива, ведение списков статотчетности.
АИС «Воинский учет» — регистрация военнообязанных, сборов, медкомиссий, списков, статистических форм.
АИС «БТИ» — учет жилых и нежилых зданий, сооружений, пристроек, помещений, жилых квартир, малоэтажного и многоэтажного жилого фонда, описание зданий, прав владения.
АИС «Коммунальные платежи» — расчет всех видов оплат, учет льгот, перераспределение оплат получателям, учет эксплуатационных расходов ЖКХ, жилищных субсидий.
АИС «Земля» — кадастровое описание участка, местоположения, зонирования, размещения зданий на участке, сведений о владельцах.
АИС «Муниципальная статистика» — автоматизация ввода данных в объеме отчетных форм муниципальной статистики (П1—П4), баланса и дополнительных форм. Подготовка сводок в администрацию.
АИС «Делопроизводство» — учет всех документов, автоматизация работ по их выпуску, учет поручений и контроль исполнительской дисциплины, анализ документов и выполняемых работ.
АИС «РОНО» — ведение реестра дошкольных и общеобразовательных учреждений и их описание; учет кадров, имущества, формирование бюджета.
АИС «Горздрав» — ведение статистики по заболеваемости, реестра медицинских учреждений и их описание, учет кадров, имущества, формирование бюджета.
АИС «Соцзащита» — ведение реестра социально не защищенных категорий, учет социальных выплат, ведение реестра учреждений социальной защиты, их описание, формирование бюджета.
АИС «Аренда» — автоматизация работ по оформлению договоров аренды зарегистрированных объектов муниципального имущества и сделок с ним, учет поступления платежей и расчетов с арендаторами.
АИС «Торговля» — учет предприятий торговли и ПБЮЛ, занимающихся торговлей, учет и автоматизация оформления разрешений, лицензий, разовых талонов, регистрация сборов, контроль деятельности.
Функционирование некоторых из перечисленных систем (АИС «ЗАГС», АИС «Земля», АИС «Муниципальная статистика») четко регламентировано федеральным законодательством. Для них созданы готовые, тиражируемые информационные системы, входящие в пакет ТИС-МО, и необходимо лишь выполнить работы по их адаптации в части формирования адресного пространства, ввода названий учреждений, формирования реестра объектов учета или конвертации уже существующих БД из ранее эксплуатировавшихся систем в новую оболочку и т.д. Организация работы других АИС в разных муниципальных образованиях отличается в силу естественных различий в работе соответствующих административных органов. В этих случаях используются входящие в пакет ТИС-МО базовые заготовки программных модулей, с помощью которых разработчики совместно с пользователями в сжатые сроки формируют АИС под конкретное учреждение (подразделение) на основе анализа делового процесса, обработки форм документов и их последующего воспроизведения средствами информационной системы. По такой же схеме можно информатизировать те функции органов власти и управления, которые не вошли в приведенный список, например функции по информатизации муниципальных учреждений и предприятий.
Важно отметить, что именно полная автоматизация первичных административных операций создает мотивацию и делает целесообразным формирование и ведение единой системы информационных ресурсов, используемых для поддержки принятия решений в области комплексного социально-экономического управления территорией.
^ Информационная поддержка принятия решений. Информационная поддержка принятия решений может базироваться только на актуализированной системе достоверных первичных информационных ресурсов. Система информационной поддержки имеет многокомплексную структуру. Выделяют следующие комплексы управления в муниципальных образованиях: организационно-контрольный комплекс, экономико-имущественный комплекс, комплекс социальногуманитарной сферы, жилищно-коммунальный комплекс, финансовый комплекс [40]. Рассмотрим некоторые из них.
Организационно-контрольныйкомплекс базируется на АИС «Делопроизводство». АИС «Делопроизводство» является учетно-аналитической автоматизированной информационной системой, которая устанавливается на компьютерах пользователей (руководителей, секретарей, сотрудников управления делами) и позволяет автоматизировать операции учета и движения всех типов документов и контроль их исполнения. В систему заложены функции, позволяющие автоматизировать работу по подготовке документов (используется текстовый процессор MS Word). После первичной регистрации карточек документа и формирования первичной резолюции и поручений по документу учетные карточки документов группируются в пакеты по узлам исполнителей. Данные между узлами в администрации перемещаются через локальную сеть. Для перемещения пакетов данных между территориально разнесенными узлами можно использовать электронную почту, прямую связь по модемному каналу или, как временную меру, дискеты. Для всех узлов ТИС-МО, включенных в АИС «Документооборот», поддерживаются единые реестры документов и поручений по документам. Это позволяет обеспечивать централизованный контроль исполнения документов, поручений, распоряжений, постановлений, формировать статистические показатели по состоянию исполнительской дисциплины, по загруженности подразделений.
^ Экономико-имущественный комплекс формируется в результате автоматизации деятельности управлений (комитетов, отделов) по экономике, управлению муниципальным имуществом и развитию потребительского рынка и т.п., при этом используются информационно-аналитические возможности системы.
Оперативную информацию о финансовой и хозяйственной деятельности предприятий можно получать с использованием технологии сбора оперативного муниципального статистического наблюдения в виде Excel-таблиц. Для этого:
составляются формы оперативного статистического муниципального наблюдения, содержащие те показатели, которые нужны для анализа в рамах экономико-имущественного комплекса;
на основе утвержденных форм статистического наблюдения создаются файлы в формате Excel-таблиц;
файлы передаются всем организациям (предприятиям) для ввода данных. Поскольку MS Excel имеется в каждом персональном компьютере, то нет «форматных» препятствий к выполнению такой операции;
организации (предприятия) вводят в файлы данные организации (предприятия) за фиксированный период (месяц, квартал);
файлы с данными ежемесячно (ежеквартально) передаются на сервер экономико-имущественного комплекса, где средствами АИС вносятся в единую БД показателей для последующего анализа. Комплекс социально-гуманитарной сферы формируется в результате
автоматизации деятельности комитетов социальной защиты населения и использования информационно-аналитических возможностей системы. Используется единый реестр населения города, сведения из БД по жилому фонду, сведения из лицевых счетов по проживающим, сведения о демографической обстановке (новые браки, разводы, рождение детей), сведения по миграции и пр. Реестр населения формируется в результате автоматизации работы органов ЗАГС, паспортисток ДЭЗ и органов паспортно-визовых служб (ПВС). Все изменения о населении, фиксируемые в этих органах, постоянно сравниваются с текущим муниципальным реестром населения, в который вносятся соответствующие обновления. Для этого все сведения об изменении данных о жителях из ЗАГС и ПВС должны ежедневно передаваться на сервер администрации, где поддерживается и обновляется общий реестр населения.
Важной частью комплекса социально-гуманитарной сферы является блок социального мониторинга. Этот блок должен обеспечивать анализ проблем, с которыми население обращается в администрацию города, в другие учреждения, в ДЭЗ, а также анализ публикаций в печати. Информационные технологии для обеспечения решения этой задачи уже рассматривались в разделе о системе делопроизводства. Для расширения форм информационного взаимодействия администрации с населением можно использовать технологию «пейджер мэра», «сайт мэра», технологии оперативного социологического опроса населения, используя компьютеры в школах, медицинских учреждениях, в органах внутренних дел, в интернет-кафе, в компьютерных клубах. Необходимо внедрение практики подачи «электронных заявлений» с оценкой работы того или иного органа, с изложением проблем и предложений, в том числе и анонимно.
50