Основні етапи розвитку інформаційних систем

Велика ЕОМ – це комплекс значної кількості стойок різних пристроїв, яка включає зовнішню пам’ять на дисках і стрічках загальним об’ємом в кількох сот Мбайт, внутрішня розрядність представлення даних 32 – 64 біти, вартість – від декількох сот тисяч до декількох мільйонів гривень. Як підклас великих ЕОМ можна виділити середні, порівняно невеликої вартості, але програмно і апаратно сумісних з великими ЕОМ. Серед класу великих ЕОМ виділяють ще підклас супер-ЕОМ, яких на сьогодні є лише близько 1000 машин у світі. Такі ЕОМ застосовують, в основному для керування польотами космічних кораблів, дослідження навколоземного простору тощо. 

Міні-ЕОМ разом із зовнішньою пам’яттю на стрічках і малогабаритних дисках об’ємом до десятків Мбайт розміщуються в одній або кількох стойках і оперують з даними розрядністю 16 – 32 біти. Загальна вартість міні- ЕОМ від кількох десятків до сотень тисяч гривень.

Мікро-ЕОМ як правило виконана у вигляді компактного настільного приладу. Процесор і оперативна пам’ять розміщені в корпусі дисплею, зовнішня – на міні-диску або касетному магнітофоні, об’єм пам’яті – від декількох сот Кбайт до кількох Мбайт, розрядність представлення даних 8 – 16 біт. Вартість мікро-ЕОМ від декількох тисяч до десятків тисяч гривень.

Наприкінці 70-х – початку 80-х років розпочався період масового використання простих настільних мікро-ЕОМ, які реалізують режим персональних обчислень, і названих персональними комп’ютерами (ПК).

Персональним комп’ютером, або персональною ЕОМ, називається діалогова система індивідуального використання, яка реалізується на базі мікропроцесорних засобів, малогабаритних зовнішніх запам’ятовувальних пристроїв і пристроїв реєстрації даних, що забезпечує доступ до усіх ресурсів ЕОМ через розвинуту систему програмування мови високого рівня.

Серед ПК виділяють три основні групи:

1. побутові персональні комп’ютери (БПК);
2. професійні персональні комп’ютери (ППК);
3. персональні обчислювальні системи (ПОС); призначені для автоматизації експериментальних досліджень у наукових і галузевих лабораторіях, коли групи приладів і макетів безпосередньо підключаються до індивідуальної ПОС дослідника і забезпечують автоматичний збір і обробку даних у реальному часі за індивідуальними алгоритмами.

За функціональним призначенням ППК поділяють на шість груп: 
      1. ППК системи освіти, які включають автоматизовані робочі місця (АРМ) учнів і робочі місця викладачів, об’єднані в локальні мережі;

2. ППК для обробки текстів, що спрощують редагування і нагромадження утворювальних документів на безпаперових носіях; 
           3. ППК сфери ділової графіки, які використовують для підготовки, формування і тиражування різних документів, а саме графіків, діаграм, таблиць тощо; 
          4. ППК для автоматизації управлінської діяльності, праці планових і бухгалтерських працівників; 
         5. ППК інженерної графіки для автоматизації основних етапів проектування і розробки технічної документації;

         6. ППК для автоматизації наукових досліджень, що мають всі риси обчислювальних систем і які дозволяють прискорити проведення експериментів і досліджень на макетах і стендах.

Класифікація ЕОМ показана на рис. 1.1.

 
Рис. 1.1. Класифікація ЕОМ

 

Програмне забезпечення (ПЗ) – сукупність програм системи обробки даних і програмних документів, необхідних для експлуатації цих програм.

 Розрізняють  загальне і прикладне ПЗ.

До загального ПЗ належать операційні системи, системи програмування, сервісні програми.

 Крім операційних  систем, для функціонування будь-якої ЕІС необхідні також:

1 – тестові і діагностичні програми;

2 – програмні засоби телекомунікації;

3– програмні засоби захисту інформації від несанкціонованого доступу і дій.

Організаційне забезпечення. ЕІС включає в себе власний апарат управління, який забезпечує функціонування всіх її підсистем як єдиного цілого. Такий структурний підрозділ, як і всякий інший, повинен виконувати:

1 – збір первинної інформації про об’єкт управління і навколишнє середовище на основі використання документів, застосування допоміжних засобів або засобів автоматичної реєстрації даних;

2 – передачу інформації кур’єром або її розсилку за допомогою локальних, регіональних чи інших мереж;

3 – зберігання і підтримку в працездатному стані інформації в центральній базі даних або розподіленої по вузлах мережі;

4 – обробку інформації на основі централізованої або розподіленої технології. 

 

Головні функції персоналу ЕІС полягають у розробці:

• юридичних і правових норм для роботи управлінського апарату в умовах комп’ютеризації; 
• документації, що регулює порядок обміну інформацією з іншими комп’ютерними системами, правила виходу із нестандартних ситуацій;
• методичної документації для підготовки управлінських працівників в умовах комп’ютеризації тощо.

Як правило, персонал ЕІС складається з працівників відділу розробок, впровадження і супроводження нових програм, відділу розробок і відділу експлуатації.

Правове забезпечення ЕІС. Воно являє собою сукупність норм, виражених у нормативних актах, які встановлюють і закріпляють організацію цих систем, їх цілі, задачі, структуру, функції і правовий статус ЕІС. Правове забезпечення ЕІС здійснює правове регулювання розробки ЕІС і взаємовідносини розробника і замовника.

Ергономічне забезпечення – це створення таких умов праці для працівників ЕІС, за яких їх продуктивність праці буде найвищою. 

Функціональна частина ЕІС. Функціональна частина є моделлю системи управління об’єктом. Під час декомпозиції функціональна частина розбивається на підсистеми, конкретний склад яких визначається ознакою декомпозиції.

Стосовно систем управління ознакою структуризації можуть служити функції управління об’єктом відповідно до яких ЕІС складається з функціональних підсистем.

Розроблені і інші системи управління, які використовуються, як правило, в комбінації з функціональною ознакою. До них належать:

• рівень управління (вищий, середній, оперативний);
• вид керованого ресурсу (основні фонди, матеріальні, трудові, фінансові, інформаційні ресурси);
• сфера застосування (банківські інформаційні системи, статистичні, податкові, бухгалтерські, фондового ринку, страхові тощо);
• функції управління і період управління.

Вибір ознак декомпозиції ЕІС залежить від специфіки об’єкта управління і цілей її створення.

Трансформація цілей управління у функції, а функцій – в підсистеми ЕІС дозволяє проводити подальшу декомпозицію. Якщо підсистеми реалізують деякі окремі одна від іншої функції управління, то кожну з них можна ділити на детальніші підфункції або, як їх ще називають, задачі (або комплекси задач).

Під задачею управління розуміють алгоритм чи сукупність алгоритмів формування вихідних документів (повідомлень), що мають певне функціональне призначення для управління підприємством і його підрозділами. Як вже зазначалося, в економіці виділяють різні інформаційні системи, однією з яких є інформаційна система промислових підприємств і організацій. У ній прийнято виділяти такі підсистеми: 

• управління технічною підготовкою виробництва;
• техніко-економічне планування;
• оперативне управління основним виробництвом;
• управління матеріально-технічним постачанням;
• бухгалтерський облік;
• управління реалізацією і збутом продукції;
• управління якістю продукції;
• управління кадрами;
• управління фінансами;
• управління допоміжним виробництвом.

4. Перспективні засоби і напрямки розвитку інформаційних систем

Серед ІС, які використовують для проблематики економіки і бізнесу, полярні позиції посідають два типи систем:

· інформаційні системи в менеджменті (ІСМ), котрі інколи називаються системами обробки транзакцій (СОТ);

· експертні системи (ЕС).

Проміжне місце між цими полярними ІС посідають СППР і виконавчі ІС (ВІС) як особлива форма СППР. Існують десятки типів гібридних ІС. Водночас і для основних типів ІС існує багато різновидів. Перш ніж узагальнено охарактеризувати перспективні зразки ІС, розглянемо сучасні прогресивні підходи до їх створення, а також новітні засоби інформаційної технології, котрі тією чи іншою мірою відображають поточний стан методології створення ІС (рис. 1.2). 

Сучасні концепції створення ІС різного призначення грунтуються, в основному, на трьох підходах: Об’єктно-орієнтована технологія, Case- технологія, заснована на знаннях (інтелектуальна) технологія.

Об’єктно-орієнтована технологія (Object-Oriented Technologies) стосується насамперед створення програмного забезпечення ІС. 

Рис. 1.2. Сучасні концепції створення інформаційних систем

Принциповим питанням в об’єктно- орієнтованому програмуванні є визначення об’єктів (класів об’єктів), що є важливими для проектованої системи. Ідентифікація об’єктів здійснюється за допомогою аналізу характеристик проблемної галузі, що включає розпізнавання доречних матеріальних об’єктів, а також каталогізацію всіх функцій, що стосуються розв’язуваної задачі, взаємодії елементів системи, важливі події, технічні умови тощо. Наприклад, для ІС підтримки рішення щодо купівлі автомобілів можна визначити такі класи об’єктів: “споживач”, “автомобіль”, “стратегія придбання”, “БД автомобілів”. Установлюються співвідношення (взаємозв’язки) між класами. Наприклад, “споживач” оволодіває “стратегією придбання”. 

 Кожний клас  є вмістилищем, куди входять як  дані, так і команди для дій  над даними.  
            Об’єктно-орієнтована методологія на теперішній час є досить грунтовно відпрацьованим підходом до створення програмних продуктів. Виокремлені і розроблені основні його компоненти: 1) об’єктно-орієнтований аналіз; 2) об’єктно-орієнтоване проектування; 3) об’єктно-орієнтоване програмування. Технологія об’єктно-орієнтованого проектування стала, своєю чергою, підгрунтям інженерії інформаційних систем – Casе-тeхнології. 
           Casе (Computer-Aided Software / System Engineering)-технологія – сукупність технологічних і інструментальних засобів, що дають змогу максимально систематизувати і автоматизувати всі етапи створення програмного забезпечення інформаційних систем та інших ділових і комерційних програмних продуктів. Інжиніринг програмного забезпечення вимагає принципово нового підходу до життєвого циклу ПЗ, зокрема  послідовність етапів розробки така: 

 · прототипування (макетування); 

· проектування специфікації; 

· контроль проекту; 

· генерація кодів; 

· системне тестування;

· супроводження. 

Кожний з цих етапів має бути максимально автоматизований. 
Заснована на знаннях (інтелектуальна) технологія передбачає впровадження в інформаційні системи та відповідні прикладні програми елементів штучного інтелекту, зокрема баз знань і правил та виводу для оброблення якісної інформації і природної мови для створення користувацького інтерфейсу. ІС, котрі містять у собі елементи штучного інтелекту, називаються інтелектуальними інформаційними системами. 
До ІС, які повністю базуються на знаннях і правилах маніпулювання з ними, належать експертні системи.

Останніми роками створено нові інформаційні технології, зокрема: OLAP, сховища даних, програмні агенти, котрі застосовують як самостійно, так і в компонентах інформаційних систем.

OLAP (абревіатура від On-line Analogical Processing) фактично означає не окремі конкретні програмні продукти, а технологію багатовимірного аналізу даних, основу якої започаткувала, опублікована в 1993 р., праця Кодда “OLAP для користувачів-аналітиків: яким він повинен бути”. 

Усі OLAP системи побудовані на двох базових принципах: 1) всі дані, необхідні для прийняття рішень, мають бути попередньо агреговані на всіх відповідних рівнях і організовані так, аби забезпечити максимально швидкий доступ до них; 2) мова маніпулювання даними грунтується на бізнес-поняттях. 
В основі технології OLAP лежить концепція гіперкуба моделі даних. У зв’язку з цим залежно від відповіді на запитання про те, чи існує гіперкуб як окрема фізична структура чи це є лише віртуальна модель даних, розрізняють два основні типи аналітичної обробки даних: MOLAP і ROLAP.

MOLAP (Multidimensional OLAP) – це багатовимірна OLAP-система, в котрій гіперкуб реалізується як окрема база даних нереляційної структури, яка забезпечує багатовимірне зберігання, обробку і подання даних. Ця структура забезпечує максимально ефективний доступ до даних (по швидкості), проте потребує додаткового ресурсу пам’яті

ROLAP (Relational OLAP) – багатовимірна структура реалізується реляційними таблицями , тобто гіперкуб – це лише користувацький інтерфейс, котрий емулюється на звичайній реляційній СКБД. Така структура забезпечує зберігання великих обсягів інформації, проте є менш продуктивною з погляду ефективності OLAP-операцій. 
Недоліки основних типів OLAP-технології зумовили появу нового класу аналітичних інструментів – НOLAP-системи, що забезпечує гібридну (hybrid) оперативну аналітичну обробку даних із реалізацією обох підходів, тобто з доступом як до даних  багатовимірних баз даних, так і до даних реляційного типу.