лекция. Автоматизированные информационные системы ЛИС структура и классификация АИС может быть опреде
Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-13
Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
1 лекция.
Автоматизированные информационные системы (ЛИС), структура и классификация
АИС может быть определена как комплекс автоматизированных информационных технологий, предназначенный для информационного обслуживания —- организованного непрерывного технологического процесса подготовки и выдачи потребителям научной, управленческой и др. информации, используемой для принятия решений, в соответствии с нуждами для поддержания эффективной деятельности
Компоненты и структуры АИС
Рис. 1.2 отображает структуру типичного совокупного технологического процесса АИС, или представление АИС как совокупности функциональных подсистем — сбора, ввода, обработки, хранения, поиска, распространения информации.
Некоторые элементы рис. 1.2 являются альтернативными (необязательными):
- модель объекта может отсутствовать либо отождествляться с базой данных, которая часто интерпретируется как информационная модель предметной области, структурная (для случая табличных, фактографических БД) или содержательная (для случая документальных БД). В экспертных системах в качестве модели объекта (предметной области) фигурирует база знаний (БЗ), представляющая собой процедурное развитие понятия БД (БД, по своей сущности, непроцедурный объект);
- модель объекта и БД могут отсутствовать (а соответственно и процессы хранения и поиска данных), если система осуществляет динамическое преобразование информации и формирование выходных документов без сохранения исходной, промежуточной, результирующей информации.
- процессы ввода и сбора данных являются необязательными, поскольку вся необходимая и достаточная для функционирования АИС информация может уже находиться в БД и составе модели и т. д.
2 лекция
Классификация АИС
Отрасли применения связаны с понятием сектора информационного рынка, соответствуют в основном типам деятельности пользователей, на информационное обеспечение которых ориентирована та или иная АИС. современный информационный рынок представляют три отрасли
- информация (базы данных и системы предоставления информационных ресурсов пользователям), в том числе:
- деловая;
- научно-техническая и информация для специалистов;
- потребительская и развлекательная;
- электронные сделки (системы электронной торговли, банковские, биржевые и финансовые операции, продажа билетов и резервирование мест и пр.);
- электронные коммуникации (электронная почта и передача данных).
- Вид информации отражает структуру данных, поддерживаемую в БД АИС (см., например, ниже рис. 1.4—1.7):
- библиографические данные;
- полнотекстовые документы;
- справочные БД (указатели);
- численные БД;
- графические БД — основную долю составляет растровая или векторная графическая информация.
- Методы взаимодействия с пользователями определяют две группы информационных систем :
- системы с разделением времени (СРВ), в которых каждый участник как бы пользуется собственной ЭВМ и основной задачей администраторов и разработчиков является защита данных от несанкционированного доступа и взаимная изоляция участников;
- системы обеспечения групповых решений (СОГР) или Computer Supported Cooperative Work, groupware, которые ориентированы на прямо противоположную задачу — обеспечить взаимодействие пользователей в процессе принятия решений.
- Типы принимаемых решений характерны для информационных систем, используемых в экономике и управлении. Под информационными системами управления (ИСУ) принято понимать основанные на компьютерной технологии системы, предназначенные для обеспечения руководителей всей необходимой информацией.
По степени неопределенности могут быть выделены четыре способа решений в зависимости от неопределенности целей и структуры взаимосвязи элементов организации:
- формально-логический вывод (вычисление или использование ЭС);
- коллективное обсуждение;
- использование рыночного механизма;
- интуитивное решение.
По уровням руководства выделяют: стратегические, административные, оперативные решения. Отдельный класс составляют ИСУ, предназначенные для контроля за исполнением решений.
- Масштаб АИС определяется уровнем организации и функционирования системы, спектром информационного обслуживания, объемом информационных массивов и потоков. Различают следующие классы АИС;
- организации или ее подразделения;
- локальные (региональные или отраслевые);
- глобальные (межотраслевые и, как правило, межрегиональные). Основным типом глобальных АИС являются онлайновые службы (хост-службы), предоставляющие доступ удаленным пользователям по телекоммуникационным сетям к некоторому множеству БД.
- Тип организации, использующей АИС, также является основанием для типизации систем; соответственно могут быть выделены следующие АИС:
- различных видов производств;
- административно-управленческих организаций;
- библиотек и информационных центров (АИБС);
- вузов (АИС ВУЗ);
- медицинских учреждений и пр.
- Классификация по типу используемого программного обеспечения.
Во-первых, программные реализации БД различаются по типам БД и структурам данных, их образующих:
- табличные, текстовые, графические БД, что соответствует основным видам данных в ЭВМ;
- документальные и фактографические БД, что соответствует в принципе табличным и текстовым БД;
- реферативные и полнотекстовые, как разновидности документальных БД.
Во-вторых, для реализации документальных БД могут быть использованы по крайней мере два альтернативных средства [30, 31]:
- универсальные оболочки (ISIS, Irbis), относительно закрытые для расширения силами пользователей;
- специальные разработки в среде реляционных или постреляционных СУБД (системы программирования Foxpro, ORACLE, ADABAS), открытые для развития.
- Классы интерфейсов конечного пользователя. Пользовательский интерфейс должен обеспечивать выполнение следующих функций:
- получение справки о базах данных, доступных пользователю данной АИС;
- получение информации о структуре БД (структура докумен- та/записи, типы полей — доступ к словарю БД);
- информирование пользователя о спектре значений данных в БД (доступ к частотному словарю БД);
- формулирование запроса (поискового выражения, предписания, критерия) и выполнение поиска;
- просмотр результатов поиска в различных представлениях (подсхемах) — фиксированных или произвольных;
- использование полученных результатов для их статистической или содержательной обработки и/или их встраивания в документы, над которыми работает пользователь.
Эти возможности интерфейсов могут реализовываться в рамках следующих основных классов АИС (см. табл. 1.4):
- с языковым интерфейсом — предусматривает взаимодействие с пользователем в рамках некоторой системы команд (является ранней формой интерфейсов и в настоящее время обычно используется в профессионально ориентированных системах, рассчитанных на высококвалифицированных пользователей);
- с интерфейсом форматированного экрана (иногда именуется Query By Example — QBE — поиск по шаблону);
- с интерфейсом системы меню, где фрагменты словаря данных и частотных словарей образуют рубрики меню, отмечая которые курсором или указывающим устройством, пользователь комбинирует поисковое выражение;
- с комбинированными оконными интерфейсами, которые включают форматированный экран, меню, фрагменты командного языка, а также элементы графического пользовательского интерфейса или виджеты (кнопки, флажки, списки, полосы прокрутки, радиокнопки и др., см. [29]).
- Применяемые в контуре АИС модели являются необязательной компонентой и могут использоваться для поддержки принятия решения пользователем. В зависимости от вида моделей выделяются специфические (интеллектуальные или интеллектуализированные) виды АИС:
- системы обеспечения принятия решений (СОПР) — системы, использующие модели объекта управления, опирающиеся на вычислительные или имитационные модели и расчетные методы (линейное программирование, теория массового обслуживания, сетевые модели и пр.). К данному классу относятся и так называемые интегральные корпоративные информационные системы (КИС), базирующихся на принципах MRP (Material Requirement Planning, или методология планирования потребности в материалах), CRP (Capacity Requirements Planning, или планирование производственных мощностей). В процессе развития появились системы MRP с замкнутым циклом, которые впоследствии получили наименование MRP-11 (Manufactory Resource Planning) ввиду идентичности аббревиатур. Эти системы были созданы для эффективного планирования всех ресурсов производственного предприятия, в том числе финансовых и кадровых. В последующем системы планирования класса MRP-II в интеграции с модулем финансового планирования FRP (Finance Requirements Planning) получили название систем бизнес-планирования ERP (Enterprise Requirements Planning), которые позволяют наиболее эффективно планировать всю коммерческую деятельность современного предприятия, в том числе финансовые затраты на проекты обновления оборудования и инвестиции в производство новой линейки изделий;
- системы автоматизированного проектирования (САП Р) — в отличие от СОПР содержат в качестве процедурной или описательной модели предметной области данные и связи, характерные для проектируемого класса объектов (машины и механизмы, электронные схемы, архитектурные сооружения и пр.);
- экспертные системы — базируются на логической модели предметной области, реализованной в форме базы знаний и механизма логического вывода. В последнее время все чаще становятся средством обеспечения СОПР и САПР. Кроме того, иногда к интеллектуальным АИС относят некоторые СОГР, которые могут включать в контур обработки информации модели коллективного поведения (базирующиеся на теории игр или экономического равновесия);
- географические информационные системы (ГИС) — применяют цифровые модели местности (ЦММ) в различных разновидностях.
В последующих главах относительно подробно рассмотрены примеры некоторых АИС, охватывающих и иллюстрирующих большинство из перечисленных классов:
- АИС по законодательству (профессионально ориентированные, документальные, справочные или полнотекстовые, реализованные в универсальных оболочках или реляционных БД, использующие интерфейсы форматированного экрана или меню, функции СОПР);
- офисные АИС (универсально функциональные, интегрированные, документальные или табличные БД, поддерживают функции СОГР, интерфейсы форматированного экрана);
- системы электронной коммерции (табличные БД, универсальные интерфейсы, функции СОГР, специализированные оболочки);
- библиотечные АИС (табличные и текстовые БД, универсальные и специализированные оболочки, поддерживают тип организации, интерфейсы типа меню).
Лекция 3
Информационное обеспечение АИС включает в себя две компоненты:
- Лингвистическое обеспечение (ЛО), к которому относятся:
- форматная база (типы, форматы, структуры информации — данных, записей, документов);
- лексическая база (классификаторы, кодификаторы, словари и тезаурусы или иные лексико-лингвистические таблицы, используемые при вводе, обработке, поиске, представлении информации (данных, записей, документов);
- языковые средства описания (ЯОД, словари данных) и манипулирования (ЯМД) данными.
- Собственно информационное обеспечение составляют:
- файлы операционной системы (именованные совокупности данных, находящиеся под управлением ОС в процессе реализации ею функции управления данными (см. выше));
- база (базы) данных — именованная взаимосвязанная совокупность физических файлов ОС ЭВМ, поддерживающая информационную модель предметной области.
Типы данных — это совокупность соглашений о программно-аппаратурной форме представления и обработки, а также ввода, контроля и вывода элементарных данных.
Структуры данных — способы композиции простых данных в агрегаты и операции над ними.
Форматы файлов — представление информации на уровне взаимодействия операционной системы с прикладными программами.
Форматы данных — соглашения о представлении агрегатов информации при передаче (поэтому часто говорят о коммуникативных или обменных форматах), в том числе:
- библиотечных и справочных БД;
- полнотекстовых документов.
Лексическое обеспечение
К данной компоненте лингвистического обеспечения в первую очередь относятся кодификаторы, классификаторы, тезаурусы.
Кодификаторы АИС представляют собой словари, не обязательно несущие семантическое соответствие между обозначаемым (класс, понятие, сущность) и обозначающим (код, символ). Например, в персональной БД атрибут SEX (Пол) может обозначаться либо М/Ж, либо 1/0 или 0/1, либо еще как-то в рамках двухсимвольного алфавита (домена).
Классификаторы АИС являются словарями, обязательно несущими определенную смысловую нагрузку. Они подразумевают иерархическое разбиение предметной области на совокупность сужающихся классов и последующее отнесение обозначаемого объекта реального мира (документ, продукт и пр.) к одному из классов (индексирование).
Тезаурусы АИС. Тезаурус (Thesaurus) представляет собой толковый дескрипторный словарь, в котором значение каждой стандартной лексической единицы (дескриптора — слова или словосочетания) интерпретируется через связи с другими дескрипторами.
Тезаурус в печатной форме обычно включает две части:
- систематический указатель дескрипторов;
- алфавитный указатель.
Лекция 4 структура БД
Логическая структура БД
Логическая структура (рис. 1.19) предполагает следующие уровни рассмотрения БД:
• база данных (database) — включает одну или несколько подбаз (файлов, таблиц, массивов), каждая из которых состоит из агрегатов данных (записей, документов)— record. Запись иденти фицируется внутренним номером (ISN — internal sequential number, ВНЗ — внутренний номер записи, SDN — sequential document number и пр.);
- запись (документ) — совокупность разнотипных и разноструктурных данных, описывающих (относящихся к) объект реального мира, элемент предметной области АИС. Запись состоит из полей (field);
- поле — именованный элементарный или составной фрагмент записи (документа), содержащий информацию об определенном аспекте (аспектах) элемента (элементов) предметной области.
Возможны следующие структуры полей (рис. 1.19, табл. 1.14.):
- элементарные — имеют фиксированную или ограниченную длину и не содержат входящих в них структур данных;
- составные (групповые) — образуются как агрегаты элементарных и также имеют фиксированную и ограниченную длину (реже — переменную или неопределенную, что связано с количеством вхождений элемента в агрегат);
- текстовые — поля переменной (неопределенной) длины и сложной внутренней структуры (обычно это иерархическая последовательность типа РАЗДЕЛ — ПОДРАЗДЕЛ — ПРЕДЛОЖЕНИЕ - СЛОВО);
бинарные — данные, интерпретируемые как поля, однако обычно физически не входящие в состав записей БД.
Физическая структура БД
Данный тип структуры в общем случае имеет вид, приведенный на рис. 1.20, и включает следующие компоненты:
- файл (файлы) исходных (первичных) данных (текстов, бинарных данных) — содержит собственно объекты, подлежащие поиску, обработке и пр.;
файл (файлы) вторичной (справочной) информации (регистрационные карты, библиографические реестры и пр.) — содержит описания исходных элементов (объектов). Важным видом справочных файлов являются классификаторы, кодификаторы, тезаурусы, обеспечивающие полноту и компактность представления информации в БД;
- индекс — файл (файлы), связывающий адрес (номер) объекта с его содержанием (значением атрибута объекта), обычно состоит из инверсного списка и частотного словаря, который облегчает составление запросов на поиск и повышает обозримость БД;
- словарь данных — файл, содержащий составленное с необходимой степенью подробности описание состава БД, документов, записей, агрегатов данных, их имена, типы и структуры, способы интерпретации и обработки.
Лекция 5 фактографические и документальные аис
Фактографические АИС
Основные признаки — простая структура данных и сложная система взаимосвязей между агрегатами данных.
В исторической последовательности развития данных систем сначала появились АИС, базирующиеся на иерархических, затем на сетевых и, наконец, на реляционных и постреляционных представлениях о структуре предметной области. В настоящее время наиболее распространенным подходом является реляционный (табличные БД), что не исключает, конечно, включения элементов иерархических и сетевых представлений при проектировании АИС.
Документальные системы
Документальные системы (предназначенные для обработки, поиска, представления полнотекстовых документов или справочно-реферативной информации) ведут свое происхождение от библиотечно-реферативных служб или информационных центров, выпускающих реферативную информацию (обзоры, экспресс-информацию, реферативные журналы).
Лекция 6 экспертные системы и гипертекстовые аис
Экспертные системы — это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и распространяющие этот опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.Типичная экспертная система состоит из следующих основных компонентов: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор,модуль создания системы, подсистема объяснений (рис. 2.1).
Интерфейс пользователя — комплекс программ, реализующих диалог пользователя с экспертной системой как на стадии ввода информации, так и на стадии получения результатов.База знаний — ядро экспертной системы, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю (обычно на некотором языке, приближенном к естественному). Параллельно такому человеческому представлению существует БД в машинном представлении.Интерпретатор — программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в БЗ (его иногда называют решателем, дедуктивной машиной или блоком логического вывода).Модуль создания системы— это программный модуль, предназначенный для преобразования данных и правил, полученных от инженера по знаниям, в форму, пригодную для использования их в программе.Подсистема объяснений— программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы: «Как была получена та или иная рекомендация?» и «Почему система приняла такое решение?» Ответ на вопрос «как» — это трассировка всего процесса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, т.е. всех шагов в цепочке решений. Ответ на вопрос «почему» — ссылка на решение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, т. е. отход на один шаг назад.В разработке экспертных систем участвуют представители следующих специальностей:
— эксперт в проблемной области, задачи которой будет решать экспертная система;
— инженер по знаниям — специалист по разработке экспертных систем (используемые им технологию, методы называют технологией (методами) инженерии знаний);
- программист по разработке инструментальных средств, предназначенных для разработки экспертных систем.
Эксперт определяет знания (данные и правила), характеризующие проблемную область, обеспечивает полноту и правильность введенных в экспертную систему знаний.Инженер по знаниям помогает эксперту выявить и структурировать знания, необходимые для работы экспертной системы, осуществляет выбор инструментального средства, наиболее подходящего для данной проблемной области, определяет способ представления знаний, выделяет стандартные функции (типичные для данной проблемной области), которые будут использоваться в правилах, вводимых экспертом.
Гипертекстовые АИС
Слово гипертекст (hypertext) буквально переводится как нелинейный текст (nonlinear text). Элемент гипертекста — узел, дискретный объект. Узлы, между которыми возможен переход, считаются смежными, а сама возможность перехода называется связью. Для описания и анализа объектов систем, в которых основным отношением является смежность (непосредственная связь) элементов, используется теория графов.
Отличительные черты гипертекста
В гипертекстовых системах база данных не строится в соответствии с какой-либо заранее (до накопления информации) установленной схемой связей, а организуется в виде открытой, свободно наращиваемой и изменяемой самим пользователем сети, узлы которой соединяются с уже имеющимися в базе узлами. Следовательно, гипертекст не требует предварительной формализации знания, но предполагает лишь его дискретность и возможность явного указания имеющихся связей между смысловыми единицами. К достоинствам гипертекста относят широкие возможности автоматизированного обучения. Гипертекст позволяет не только просмотреть большую группу релевантных документов, но и изучить механизм образования ассоциативных связей.
Основные компоненты гипертекстовой системы
Структурно гипертекстовая система включает в себя:
- графический интерфейс, обеспечивающий пользователю навигацию через широкие массивы информации, активацию связей и чтение содержания узлов с помощью окон просмотра и перекрывающихся диаграмм;
- систему автора гипертекста, т. е. средства создания и управления узлами и связями;
- традиционный информационно-поисковый (IR) механизм: поиск по ключевым словам (КС), авторский поиск и т. д.;
- гипермедиа-машину управления информацией по узлам и связям;
- систему хранения: файловую систему или базу знаний, реляционную или объектно-ориентированную СУБД.
функции гипертекстовых информационных систем.
- Поиск текста по атрибутам, символьным строкам, создание, хранение и поиск различного рода подборок текста («папок»).
- Поддержка ссылочных связей.
- Поиск информации путем браузинга (быстрый просмотр).
- Ведение наращиваемой системы документов вне априорно заданной структуры.
- Навигация по связям с целью изучения и освоения знания о соответствующей предметной области.
- Выделение в ходе навигации «виртуальных структур».
- Автоматическое построение из гипертекстовой сети связных текстов с использованием эвристических алгоритмов.
ЛЕКЦИЯ 7 Классификация методов проектирования систем
Методы проектирования ИС можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проектных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям.
Так, по степени автоматизации методы проектирования разделяются на:
- ручное, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование — на алгоритмических языках;
- компьютерное, при котором производится генерация или конфигурирование (настройка) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.
По степени использования типовых проектных решений различают следующие методы проектирования:
- оригинальное (индивидуальное), когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к АИС. Характеризуется тем, что все виды проектных работ ориентированы на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности;
- типовое, предполагающее конфигурирование ИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов. Типовые проекты, как обобщение опыта для некоторых групп организационно-экономических систем или видов работ, в каждом конкретном случае связаны со множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.
По степени адаптивности проектных решений выделяют методы:
- реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);
- параметризации, когда проектные решения настраиваются (генерируются) в соответствии с изменяемыми параметрами;
- реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически заново генерируются проектные решения.
ЛЕКЦИЯ 8 СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Средства проектирования с использованием ЭВМ могут применяться как на отдельных, так и на всех стадиях и этапах процесса проектирования ИС и соответственно поддерживают разработку элементов, разделов, проекта системы в целом. Все множество средств проектирования с использованием ЭВМ делят на четыре подкласса.
- Операционные средства, которые поддерживают проектирование операций обработки информации. К данному подклассу средств относятся алгоритмические языки, библиотеки стандартных подпрограмм и классов объектов, макрогенераторы, генераторы программ типовых операций обработки данных и т. п., а также средства расширения функций операционных систем (утилиты). В данный класс вкючаются также такие простейшие инструментальные средства проектирования, как средства для тестирования и отладки программ, поддержки процесса документирования проекта и т. п. Особенность последних программ заключается в том, что с их помощью повышается производительность труда проектировщиков, но не разрабатывается законченное проектное решение.
Таким образом, средства данного подкласса поддерживают отдельные операции проектирования ИС и могут применяться независимо друг от друга.
- Средства, поддерживающие проектирование отдельных компонентов. К данному подклассу относятся средства общесистемного назначения:
- системы управления базами данных (СУБД);
- методо-ориентированные пакеты прикладных программ (решение задач дискретного программирования, математической статистики и т. п.);
- табличные процессоры;
- статистические ППП;
- оболочки экспертных систем;
- графические редакторы;
- текстовые редакторы;
- интегрированные ППП (интерактивная среда с встроенными диалоговыми возможностями, позволяющая интегрировать вышеперечисленные программные средства).
Для перечисленных средств характерно их использование для разработки технологических подсистем ИС: ввода информации, организации хранения и доступа к данным, вычислений, анализа и отображения данных, принятия решений.
- Средства, поддерживающие проектирование разделов проекта. В этом подклассе выделяют функциональные средства проектирования.
Функциональные средства направлены на разработку автоматизированных систем, реализующих функции, комплексы задач и задачи управления. Разнообразие предметных областей порождает многообразие средств данного подкласса, ориентированных на тип организационной системы (промышленная, непромышленная сферы), уровень управления (например, предприятие, цех, отдел, участок, рабочее место), функцию управления (планирование, учет и т. п.).
К функциональным средствам проектирования систем обработки информации относятся типовые проектные решения, функциональные пакеты прикладных программ, типовые проекты.
- Средства, поддерживающие разработку на стадиях и этапах процесса проектирования. К данному классу относятся средства автоматизации проектирования ИС (CASE-средства). Современные CASE-средства, в свою очередь, классифицируются в основном по двум признакам:
- по охватываемым этапам процесса разработки И С;
- по степени интегрированности:
- отдельные локальные средства (tools);
- набор неинтегрированных средств, охватывающих большинство этапов разработки ИС (toolkit);
- полностью интегрированные средства, связанные общей базой проектных данных — репозиторием (workbench).\
ЛЕКЦИЯ 9 ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Суть жизненного цикла разработки ИС в различных подходах одинакова и сводится к выполнению следующих стадий [1, 38]:
- Планирование и анализ требований (предпроектная стадия) — системный анализ. Исследование и анализ существующей информационной системы, определение требований к создаваемой ИС, оформление технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ) на разработку ИС.
- Проектирование (техническое проектирование, логическое проектирование). Разработка в соответствии со сформулированными требованиями состава автоматизируемых функций (функциональная архитектура) и состава обеспечивающих подсистем (системная архитектура), оформление технического проекта ИС.
Часто второй и третий этапы объединяют в одну стадию, называемую техно-рабочим проектированием или системным синтезом.
- Реализация (рабочее проектирование, физическое проектирование, программирование). Разработка и настройка программ, наполнение баз данных, создание рабочих инструкций для персонала, оформление рабочего проекта.
- Внедрение (тестирование, опытная эксплуатация). Комплексная отладка подсистем ИС, обучение персонала, поэтапное внедрение ИС в эксплуатацию по подразделениям экономического объекта, оформление акта о приемо-сдаточных испытаниях ИС.
- Эксплуатация ИС (сопровождение, модернизация). Сбор рекламаций и статистики о функционировании ИС, исправление ошибок и недоработок, оформление требований к модернизации ИС и ее выполнение (повторение стадий 2—5).
Модели жизненного цикла
Среди известных моделей жизненного цикла можно выделить следующие:
- каскадная модель (до 70-х гг.) — последовательный переход на следующий этап после завершения предыдущего;
- итерационная модель (70—80-е гг.) — итерационные возвраты на предыдущие этапы после выполнения очередного;
- спиральная модель (80—90-е гг.) — прототипная модель, предполагающая постепенное расширение прототипа ИС.
ЛЕКЦИЯ 10 Содержание и методы канонического проектирования ИС
Каноническое проектирование ИС отражает особенности ручной технологии индивидуального (оригинального) проектирования, осуществляемого на уровне исполнителей без использования каких-либо инструментальных средств, позволяющих интегрировать выполнение элементарных операций. Как правило, каноническое проектирование применяется для небольших локальных ИС
Стадии и этапы канонического проектирования ИС
В основе канонического проектирования лежит каскадная модель жизненного цикла ИС.
Процесс каскадного проектирования в жизненном цикле ИС в соответствии с применяемым в нашей стране ГОСТ 34601—90 «Автоматизированные системы. Стадии создания» делится на следующие семь стадий:
- исследование и обоснование создания системы;
- разработка технического задания;
- создание эскизного проекта;
- техническое проектирование;
- рабочее проектирование;
- ввод в действие;
- функционирование, сопровождение, модернизация.
В целях изучения взаимосвязанных приемов и методов канонического проектирования ИС перечисленные семь стадий можно сгруппировать в часто используемые на практике четыре стадии процесса разработки ИС
Таблица 3.2. Содержание и результаты основных стадий канонического проектирования ЛИС
|
№
|
Стадия
|
Этап стадии
|
Результаты
|
Документы
|
|
1
|
Предпроект- ная стадия (предпроект- ное обследование)
|
Сбор материалов обследования
|
Материалы обследования, которые должны содержать полную и достоверную информацию, описывающую изучаемую предметную область
|
-
|
|
Анализ материалов обследования и разработка технико-экономического обоснования (ТЭО) и технического задания (ТЗ)
|
Количественные и качественные характеристики информационных потоков, описание их структуры и мест обработки, объемов выполняемых операций и трудоемкости их обработки
|
«Технико-экономическое обоснование проектных решений» (ТЭО) «Техническое задание» (ТЗ); для сложных ИС иногда включают разработку «Эскизного проекта» [1]
|
|
2
|
Технорабочее проект рова- ние
|
Техническое
проектирование
|
Работы по логической разработке и выбору наилучших вариантов проектных решений
|
«Технический проект»[1]
|
|
Рабочее
проектирование
|
Физическая реализация выбранного варианта проекта
|
«Рабочий проект»(иногда - «Технорабочий проект» (ТРП) [1]
|
|
3
|
Внедрение
проекта
|
Подготовка объекта к внедрению проекта
|
Работы по подготовке предприятия к внедрению разработанного проекта ИС
|
|
|
Опытное внедрение проекта
|
Проверка правильности работы некоторых частей проекта и исправление проектной документации
|
«Акт о проведении опытного внедрения»[38]
|
|
Сдача проекта в промышленную эксплуатацию
|
Комплексная системная проверка всех частей проекта
|
Доработанный «Технорабочий проект» и «Акт приемки проекта в промышленную эксплуатацию» [38]
|
|
4
|
Эксплуатация и сопровождение проекта
|
Эксплуатация проекта
|
Сбор информации о работе системы в целом и отдельных компонент и статистики о сбоях системы в виде рекламаций и замечаний
|
|
|
Сопровождение и модернизация проекта
|
Ликвидация последствий сбоев в работе системы, исправление ошибок, не. выявленных при внедрении проекта, также модернизация проекта
|
Модернизированный «Технорабочий проект» [38]
|
Методы проведения обследования
Перед началом работ по проведению обследования необходимо выбрать метод проведения обследования. Все методы можно объединить в группы по следующим признакам:
- по цели обследования выделяют метод организации локального проведения обследования, используемый для разработки проекта отдельной задачи или для комплекса задач, и метод системного обследования объекта, применяемый для изучения всего объекта с целью разработки для него проекта ИС в целом;
- по числу исполнителей, проводящих обследование, применяется индивидуальное обследование, осуществляемое одним проектировщиком, и бригадное с выделением ряда бригад — исполнителей, изучающих все подразделения предприятия, и одной координирующей бригады;
- по степени охвата предметной области применяют метод сплошного обследования, охватывающего все подразделения экономической системы, и выборочное, применяемое при наличии типовых по структуре подразделений (например, цехов или складов);
- по степени одновременности выполнения работ первого и второго этапов предпроектной стадии выделяют метод последовательного проведения работ, при котором проектировщики сначала собирают данные о предметной области, а затем их изучают (часто применяют при отсутствии опыта в выполнении такого рода работ), и метод параллельного выполнения работ, когда одновременно со сбором происходит изучение полученных материалов обследования, что значительно сокращает время на проведение предпроектной стадии и повышает качество получаемых результатов.
Выполнение работ по обследованию предметной области в каком-либо подразделении и сбору материалов можно проводить на основе предварительного выбора методов, совокупность которых можно разделить на две группы:
- методы сбора, выполняемого силами проектировщиков-исполни- телей, включающие методы проведения бесед и опросов, анализа материалов обследования, личных наблюдений, фотографии рабочего дня и хронометража рабочего времени специалиста при выполнении им той или иной работы;
- методы сбора, выполняемого силами специалистов предметной области, которым предлагается либо заполнять тетрадь-дневник на осуществляемые работы, либо проводить документную инвентаризацию рабочего места, либо использовать метод са- мофотографии рабочего дня, позволяющий выявить состав операций и получаемые при этом документы;
- метод бесед и консультаций с руководителями, который чаще всего проводится в форме обычной беседы с руководителями предприятий и подразделений или в форме деловой консультации со специалистами по вопросам, имеющим глобальный характер и относящимся к определению проблем и стратегий развития и управления предприятием;
- метод опроса исполнителей на рабочих местах, который используется в процессе сбора сведений непосредственно у специалистов. Заранее составляют список сотрудников, с которыми намереваются беседовать, разрабатывают перечень вопросов о роли и назначении работ в деятельности объекта, порядке их выполнения;
- метод анализа операций, который заключается в расчленении рассматриваемого делового процесса, работы на ее составные части, задачи, расчеты, операции и даже их элементы. После этого анализируется каждая часть в отдельности, выявляются повторяемость отдельных операций, многократное обращение к одной и той же операции, их степень зависимости друг от друга;
- расчетный метод, который применяется для определения трудоемкости и стоимости работ, подлежащих переводу на выполнение с помощью ЭВМ, а также для установления объемов работ по отдельным операциям.
При выборе метода следует учитывать следующие критерии:
- степень личного участия проектировщика в сборе материала;
- временные, трудовые и стоимостные затраты на получение сведений в подразделениях.
Таблица 1.4. Классы автоматизированных ИС
1 Глава 1. Информация и информационные системы