41083

Три покоління розвитку інформаційних систем

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Для головних компонентів інформаційних систем даних і обчислень важливе значення має така ознака як їх надмірність. Протягом розвитку інформаційних систем організаційного типу структура і надмірність даних та процедури обчислень значно змінювалися що було критеріями для виділення поколінь цих систем. В інформаційних системах першого покоління які в зарубіжній літературі відомі під назвою Dt Processing System DPS системи оброблення даних синоніми електронне оброблення даних системи електронного оброблення даних а у...

Украинкский

2013-10-22

2.19 MB

5 чел.

2.5. Три покоління розвитку
інформаційних систем

Розвиток комп’ютерної інформаційної технології нерозривно пов’язаний із розвитком інформаційних систем, які в економіці використовуються для автоматизованого (людино-машинного) розв’язування економічних задач. Для розв’язування будь-якої задачі за допомогою комп’ютера необхідно створити інформаційне забезпечення (забезпечити розрахунки потрібними даними) і математичне забезпечення (створити математичну модель задачі, за якою складається програма для ЕОМ).

Спрощену схему автоматизованого розв’язування економічних задач (наприклад, розрахунку оптимальної виробничої програми) зображено на рис. 2.6. Необхідна для розв’язування задачі інформація може надходити безпосередньо (вхідна інформація) або через систему інформаційного забезпечення, яка може поповнюватися і за рахунок нової інформації. Визначальною особливістю інформаційної системи є те, що вона забезпечує інформацією користувачів з кількох організацій.

Рис. 2.6. Схема автоматизованого
розв’язання економічних задач

Математичні моделі й алгоритми можуть подаватися у вигляді, що передбачений для певного етапу програмування, і у формі, придатній для безпосереднього використання за розв’язання задачі. Вихідна інформація може бути подана в різних варіантах.

У системах оброблення інформації головними компонентами є дані та обчислення. Більшість систем управління інформаційними ресурсами в організаціях містять і багато інших компонентів, таких як вимоги, запити, трігери і звіти. Усі вони, зокрема, містять великі описи свого змісту в тій чи іншій формі. Ці описи необхідні для інтерпретації і для коректного використання наданої інформації (коли немає повного опису системи, то передбачається, що користувачі отримують його з іншого джерела).

Для головних компонентів інформаційних систем (даних і обчислень) важливе значення має така ознака, як їх надмірність. Означення надмірності суттєво залежить від одиниці вимірювання інформації. Коли одиниця вибрана, то надмірність — це просто дублювання тієї самої інформації в системі за кількістю. Важливим у виборі одиниці інформації є її величина. Вибір занадто малої одиниці вимірювання призводить до високого рівня незалежності блоків інформації, але водночас і до збільшення витрат на їх підтримку; у разі взяття великої одиниці вимірювання неможливо уникнути численного дублювання підблоків інформації.

Протягом розвитку інформаційних систем організаційного типу структура і надмірність даних та процедури обчислень значно змінювалися, що було критеріями для виділення поколінь цих систем. Схему розвитку інформаційних систем, яка ілюструє особливості розв’язання функціональних задач залежно від характеру інформаційного й математичного забезпечення, зображено на рис. 2.7.

В інформаційних системах першого покоління, які в зарубіжній літературі відомі під назвою «Data Processing System» — DPS («системи оброблення даних», синоніми — «електронне оброблення даних», «системи електронного оброблення даних»), а у вітчизняній — «автоматизовані системи управління (АСУ) — позадачний підхід», для кожної задачі окремо готувалися дані і створювалася математична модель. Такий підхід зумовлював інформаційну надмірність (такі самі дані могли використовуватись для розв’язання різних задач) і математичну надмірність (моделі розв’язання різних задач мали однакові блоки). Типовими прикладами систем оброблення даних є системи керування запасами, виписування рахунків, нарахування заробітної плати.

Покоління ІС

Назва ІС

Схема розв’язування задач

Ознаки

у США

в Україні

Перше
покоління

системи
оброблення даних

АСУ-позадачний
підхід

Інформаційна
і математична
надмірність

Друге
покоління

управлінські
інформаційні
системи

АСУ-концепція
баз
даних

Математич-
на надмірність, розподіл
даних

Третє
покоління

системи підтримки
прийняття рішень
(СППР)

Розподіл даних і
обчислень

Рис. 2.7. Схема розвитку інформаційних систем

Системи оброблення даних були вузько прикладними й орієнтованими на автоматизацію робіт із паперами за рахунок ком-п’ютеризації великих масивів і потоків даних на операційному рівні. Розпізнавальною їх ознакою є ефективне оброблення запитів, використання інтегрованих файлів для поєднання між собою задач і генерування зведених звітів для менеджерів вищого рівня. Оскільки кожна система була націлена на конкретне застосування, то опис її функцій (як правило, у формі надрукованих керівництв чи інструкцій до процедур або у вигляді стандартів) був мінімальним і призначався для фахівців у цій предметній галузі. Крім того, передбачалося, що користувачі мають належний досвід як у прикладній галузі, так і в роботі з системами оброблення даних, які були призначені для відповідного застосування.

Створення IС першого покоління в нашій країні відносять до початку 60-х років ХХ століття, коли на великих підприємствах почали використовувати ЕОМ для розв’язування задач організаційно-економічного управління. Перші такі системи обмежувалися розв’язанням деяких функціональних управлінських задач, наприклад, задач бухгалтерського обліку. Тому зазначений період характеризувався частковістю та локальністю, а не системністю автоматизованого оброблення економічної інформації. Протягом наступних років поступово переходили від локальних систем оброблення даних, призначених для тих чи інших ділянок управлінських робіт, до систем, що охоплювали широке коло задач управління. Подальший розвиток інформаційних систем пов’язаний із концепцією баз даних. На цій
основі з’явились інформаційні системи другого покоління.

Інформаційні системи другого покоління відомі під назвою «Management Information System» — MIS («управлінські інформаційні системи» або «інформаційні системи в менеджменті»). У нашій літературі використовується термін «АСУ — концепція баз даних». Головною функцією таких систем є забезпечення керівництва інформацією. Типову управлінську інформаційну систему характеризує структурований потік інформації, інтеграція задач оброблення даних, генерування запитів і звітів.

Під час застосування управлінських інформаційних систем (УІС) уже були визнані переваги колективного використання даних, а також відзначено, що в одній організації багато прикладних програм використовують однакові дані і відбувається дублювання робіт у процесі збирання, зберігання й пошуку цих даних. Зі збільшенням кількості прикладних програм, що обслуговували всі рівні управління та обробляли такі самі дані, зростав обсяг дублювання, що ставало гальмом на шляху подальшої комп’ютеризації управління. Більше того, це дублювання часто призводило до несумісності прикладних програм. Виходом із цієї ситуації стала концепція створення єдиної централізовано керованої бази даних, яка за допомогою спеціального програмного продукту — системи керування базою даних (СКБД) обслуговує всі прикладні програми організацій.

Основною проблемою створення великих розподілених баз даних є складність описання даних об’єктивно, незалежно від окремих прикладних програм, з тим, щоб спростити колективне використання даних різними прикладними програмами. Для опису даних широко застосовуються моделі та словники даних. Семантика даних, тобто вивчення їх змісту незалежно від окремих прикладних програм, стала самостійною галуззю досліджень.

Подальшим розвитком інформаційних систем в економіці в колишньому СРСР саме й було створення АСУ (ІС) на основі автоматизованих банків даних і баз даних. Цей етап створення IC другого покоління розпочався 1972 року, коли вперше до державного плану було внесено питання розвитку економіки і створення АСУ. Розширилася технічна та програмна бази АСУ, урізноманітнилися варіанти їх побудови з орієнтуванням на окремі типи та моделі ЕОМ, зокрема міні- та мікрокомп’ютери. Зросла також варіантність IC завдяки збільшенню кількості технологічних режимів експлуатації ЕОМ і всього комплексу технічних засобів, зокрема, почалося впровадження діалогового режиму та режиму телеоброблення даних.

У середині 80-х років був нагромаджений значний досвід створення та використання інформаційних систем організаційного управління, створено багато автоматизованих систем управління технологічними процесами (АСУ ТП), систем автоматизованого проектування конструкцій і технологій (САПР).

Економічна ефективність АСУ була значною. Крім прямого економічного ефекту їх упровадження мало великий вплив на зміну характеру діяльності управлінського персоналу. Підвищилась оперативність, наукова обґрунтованість та об’єктивність управлінських рішень, що приймалися; стало можливим розв’я-зувати принципово нові економічні завдання, які до впровадження IC не розв’язувалися апаратом управління; збільшився час на творчу роботу працівників за рахунок скорочення обсягів виконання рутинних операцій вручну; у результаті автоматизації процесів інформаційного обслуговування підвищилася інформованість управлінського персоналу.

Системи підтримки прийняття рішень — СППР (Decision Support Systems — DSS) — це інформаційні системи третього покоління. СППР — інтерактивні комп’ютерні системи, які призначені для підтримки різних видів діяльності в разі прийняття рішень стосовно слабоструктурованих або неструктурованих проблем. Iнтерес до СППР як перспективної галузі використання обчислювальної техніки та інструментарію підвищення ефективності праці у сфері управління економікою постійно зростає. У багатьох країнах розроблення та впровадження СППР перетворилося на сферу бізнесу, що швидко розвивається.

СППР мають загальне не тільки інформаційне, але й математичне забезпечення — бази моделей, тобто реалізовано ідею розподілу обчислень подібно до того, як розподіл даних став вирішальним фактором у звичайних інформаційних системах.

Усвідомлення важливості розподілу обчислень в автоматизованих розрахунках виникло тоді, коли було помічено, що в багатьох прикладних програмах виконуються аналогічні обчислення, а індивідуальні фактори, які враховуються в прикладних програмах для допомоги конкретному користувачеві, мають незначні відмінності. Крім того, спостерігалося значне дублювання дій і процедур під час розроблення, реалізації та тестування цих обчислювальних функцій.

Зі зростанням кількості прикладних програм для надання персоналізованої оперативної підтримки, а також кількості інформаційних систем збільшувався обсяг обчислювального дублювання, що стало значною мірою гальмівним фактором: для індивідуальної оперативної підтримки необхідно виконувати досить багато персоналізованих версій тієї самої прикладної програми, причому кожна версія підлягає багаторазовій модифікації протягом періоду її експлуатації з тією метою, щоб вона у відповідний спосіб реагувала на зміни в можливостях, знаннях, позиції і побажаннях користувача. Більше того, дубльована версія часто виявлялась менш ефективною, призводила до взаємної несумісності програм і меншої продуктивності обчислень. Виходом із такої ситуації стала концепція утворення єдиної централізовано керованої бази моделей.

Оскільки у вітчизняній літературі питання створення бази моделей практично не висвітлене, доцільно дати описання концепції бази моделей на простому прикладі.

Нехай щодо деякого підприємства необхідно розв’язати такі дві прикладні задачі:

Задача А — обчислення повного обсягу збуту продукції за
n періодів (наприклад місяців);

Задача В — обчислення середнього обсягу збуту продукції за n періодів.

Математичні моделі цих задач та інші характеристики наведені на рис. 2.8. В інформаційних системах першого покоління для розв’язування цих задач необхідно було б створювати дві незалежні системи зі своїми файлами даних і своїми обчислювальними функціями:

для задачі А — файл даних М1 і обчислювальну функцію
ПОВН, що охоплює операції підсумовування і присвоєння (знак рівності «=»);

для задачі В — файл даних М1 і величину п; обчислювальні функції: ПОВН, ДІЛ (ділення), ПРИС (присвоєння).

а

Індекс задачі

Назва задачі

Математична модель

Дані

Обчислювальні функції

А

Обчислення повного обсягу збуту (V) продукції за n періодів

де xi — обсяг збуту за і-ий період

— ПОВН

В

Обчислення середнього обсягу (S) збуту продукції за n періодів

або

ПОВН

— ДІЛ

= — ПРИС

б

Перше покоління
ІС

Друге
покоління ІС

Третє покоління
ІС

Рис. 2.8. Приклад створення бази моделей (БМ):

а  до обґрунтування концепції БМ; б схема розв’язання задач
в інформаційних системах

В інформаційних системах другого покоління дані про обсяг збуту розглядались би як загальний компонент, але були б створені два незалежні алгоритми для оброблення спільно використовуваних даних. А в третьому поколінні було б усвідомлено, що обчислення повного обсягу також необхідне для визначення середнього обсягу збуту (можна легко помітити, що воно дублюється в попередніх поколіннях); тому той самий алгоритм ПОВН застосовувався б в обох системах.

На цьому простому прикладі відразу помітне завдання розпізнавання одиниць обчислювальних функцій, оскільки в другій прикладній задачі можна не побачити, що обчислення повного обсягу — незалежна частина алгоритму, і, що можна використати уже створений алгоритм. Отже, одна з важливих проблем створення єдиної бази моделей полягає в роздільному описуванні обчислень та виділення їхньої спільної частини незалежно від застосування, що потребує охоплення якомога ширшого діапазону прикладних задач.

Підсумовуючи сказане з приводу трьох поколінь розвитку інформаційних систем, слід зазначити, що інформаційні системи нових поколінь не витісняли попередніх, а просто одночасно розширювався діапазон застосування інформаційних систем. Більше того, деякі сучасні гібридні інформаційні системи складаються з елементів усіх трьох поколінь ІС. Загальний огляд розвитку перспективних інформаційних систем буде наведено далі.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

66805. Міжнародний менеджмент 4.46 MB
  Для завершення економічних реформ у країні, інтеграції української економіки в СОТ необхідні глибокі знання ринкових механізмів, принципів та методів управління транснаціональними корпораціями, дослідження вітчизняного та світового ринків, економічної кон’юнктури...
66806. ОСНОВИ НАУКОВИХ ДОСЛІДЖЕНЬ 2.27 MB
  Акцентується увага на визначення параметрів функціональної залежності загального виду по способу найменших квадратів складання початкових умовних рівнянь рівнянь поправок і нормальних рівнянь. Значна увага приділяється рішенню нормальних рівнянь і оцінці точності зрівноважених елементів.
66808. Материал для расчета корректной конфигурации для сетей Ethernet и Fast Ethernet 3.24 MB
  Наиболее часто приходится проверять ограничения связанные с длиной отдельного сегмента кабеля а также количеством повторителей и общей длиной сети. Правила 543 для коаксиальных сетей и 4х хабов для сетей на основе витой пары и оптоволокна не только дают гарантии работоспособности сети но и оставляют большой запас прочности сети.
66810. ПІДВИЩЕННЯ СПОРТИВНОЇ МАЙСТЕРНОСТІ З ОБРАНОГО ВИДУ СПОРТУ 146 KB
  Виконання студентами-заочниками контрольної роботи сприяє поглибленню та закріпленню теоретичних знань з теорії та методики обраного виду спорту. Студенти набувають навичок самостійної роботи з літературою, навчаються порівнювати...