Введение в информатику. Базовые понятия и определения информатики

      Экспертные информационные системы обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем, связанных с обработкой знаний. Экспертная поддержка принимаемых пользователем решений реализуется на двух уровнях.

      Работа  первого уровня экспертной поддержки  исходит из концепции "типовых  управленческих решений", в соответствии, с которой часто возникающие в процессе управления проблемные ситуации можно свести к некоторым однородным классам управленческих решений, т.е. к некоторому типовому набору альтернатив. Для реализации экспертной поддержки на этом уровне создается информационный фонд хранения и анализа типовых альтернатив.

      Если  возникшая проблемная ситуация не ассоциируется  с имеющимися классами типовых альтернатив, в работу должен вступать второй уровень  экспертной поддержки управленческих решений. Этот уровень генерирует альтернативы на базе имеющихся в информационном фонде данных, правил преобразования и процедур оценки синтезированных альтернатив.

1.14.3. Прочие классификации  информационных систем

     Существуют  различные классификации информационных систем по функциональному назначению, области применения, уровням автоматизации. Классификация ИС по характеру и типу решаемых задач представлена на рисунке 2

    

     Рис. 2. Классификация ИС по характеру и типу решаемых задач

     Возможности информационно-поисковых (справочных) систем, географических и обучающих информационных систем нам уже известны из базового курса информатики.

     Управленческие  информационные системы представляют собой большой класс систем используемых на производстве и бизнесе. В зависимости от трех уровней управления, которые показаны на рисунке 3, такие системы разделяются на ИС: операционного (нижнего) уровня управления, принятия тактических и стратегических решений.

    

     Рис. 3. Классификация управленческих информационные системы

 

     ИС  операционного уровня управления решают текущие повседневные задачи, генерируют различного вида отчеты, интересующие рядовых работников и используемые управленцами нижнего звена. Тактические ИС предназначены для управленцев и менеджеров среднего звена и решают тактические задачи.  ИС поддержки принятия стратегических решений создаются для организации работы и принятия важнейших решений высшим управленческим аппаратом.

     Наука информатика совместно с кибернетикой, электроникой, биологией занимаются разработкой ИС искусственного интеллекта, которые должны быть наделены способностью думать, видеть, слышать, говорить и даже чувствовать. В рамках исследований в области создания таких систем разрабатываются естественные интерфейсы компьютера, создаются роботы и робототехнические комплексы.

          Экспертные системы относятся к информационным системам, основанным на работе с базами знаний. Такие системы являются консультантами и способны на базе знаний выполнять логические выводы, а также  предлагают ответы на вопросы пользователей.

 

    Классификация по степени автоматизации

      В зависимости от степени автоматизации  информационных процессов в системе  управления фирмой информационные системы  определяются как ручные, автоматические, автоматизированные .

      Ручные ИС 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.

      Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека.

      Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин "информационная система" вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.

      Автоматизированные ИС, учитывая их широкое использование в организации процессов управления, имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по характеру использования информации и по сфере применения.

 

    Классификация по характеру использования  информации

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

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

      Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерен тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета.

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

 

    Классификация по сфере применения

      Информационные  системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают именно в данном толковании. К этому классу относятся информационные системы управления, как промышленными фирмами, так и непромышленными объектами: гостиницами, банками, торговыми фирмами.

      Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные задачи.

      ИС  управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации для поддержания технологического процесса в металлургической и машиностроительной промышленности.

      ИС  автоматизированного  проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

      Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т.д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.

1.15. Понятие вычислительной (компьютерной) системы

1.15.1. Принципы построения вычислительной системы

     Вычислительная (компьютерная) система  – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих компьютеров (процессоров), периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенных для подготовки и решения задач пользователя.

Необходимо  понимать разницу между компьютерами и информационной системой: компьютеры оснащены специальными программными системами, являются технической базой и инструментом для информационных систем.

     Информационная  система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

     Вычислительная  система с технической точки зрения – это комплекс вычислительных средств, объединенных в информационно-вычислительную сеть.

   Типы  вычислительных систем по характеру параллелизма потока данных и потока команд (заданий):

1)     одномашинная система (локальный компьютер) – одиночные данные, одиночные команды;

2)     конвейерная система – одиночные данные, множественные команды;

3)     многозадачные системы – множественные данные, одиночные команды;

4)     матричные системы – множественные данные, множественные команды.

 

   Принципы  построения современных  вычислительных систем:

·          децентрализация управления;

·          иерархическая (сетевая) структура;

·          совмещение операций;

·          программно-техническая платформа.

 

Основные  подсистемы (виды обеспечения):

·          Информационное.

·          Техническое обеспечение.

·          Математическое и программное обеспечение.

·          Организационное обеспечение (включая методическое и правовое).

 

Организация вычислительного  процесса включает следующие этапы:

1.     Анализ предметной области (постановка задачи).

2.     Моделирование предметной области (логический, математический, информационный уровни).

3.     Алгоритмизация (логическое и графическое описание).

4.     Программирование (информационный и проблемный уровни).

5.     Отладка и реализация (решение) задач и систем задач.

6.     Эксплуатация задач (систем).

 

     Автоматизированное  рабочее место (АРМ) – конечная совокупность технических, программных и математических средств, с помощью которых автоматизируется персональное рабочее место. Это – технологическое понятие. 

1.15.2. Классификация вычислительных  систем

      Назначение:

       универсальные, специализированные.

     Тип:

       многопроцессорные, многомашинные.

     Характер устройств:

       однородные, неоднородные.

     Территория:

       совмещенные, разобщенные.

     Управление:

       централизованные, децентрализованные, смешанные.

     Режим работы:

       оперативные (реальный масштаб времени),

    неоперативные (инерционные).

     Способ соединения элементов:

• с шинной схемой, с канальной схемой, с конвейерной схемой,
• с  коммуникационной (переключаемой) схемой, с распределенной схемой.

1.15.3. Архитектура вычислительных  систем

    Архитектуру вычислительной системы определяет параллелизм потока данных и потока заданий (команд).

 

Различают следующие архитектурные  группы: