Одним из наиболее распространенных видов информационных систем выступают автоматизированные информационно-справочные системы в области права, представляющие собой автоматизированную информационную систему, предназначенную для сбора, систематизации, хранения и поиска правовой информации по запросам пользователей См. Акопов Г.Л. Правовая информатика. Учебник. -М.: Москва, Дашков и К о, 2008. С. 135.

Наиболее известными системами, относящимися к данному виду, являются:

Информационная система «Эталонный банк правовых актов», созданная в НТЦ «Система» при Государственном правовом управлении Президента РФ;

• - база данных по законодательству «Эталон», разработанная Научным центром правовой информации;
• - справочная правовая система «Гарант», разработанная научно-производственным объединением «Гарант-Сервис» (МГУ);
• - информационная правовая система «Кодекс», созданная в «Центре компьютерных разработок» (Санкт-Петербург);
• - справочно-правовые системы семейства «КонсультантПлюс», созданные ЗАО «КонсультантПлюс».

Автоматизированная информационно - справочная система используются для накопления и постоянного корректирования больших массивов информации о лицах, фактах и предметах, представляющих интерес. Эти системы работают преимущественно по принципу "запрос - ответ", поэтому обработка информации в них связана в основном не с преобразованием первичных данных, а с их поиском.

Принципиальную особенность автоматизированная информационно - справочная система составляет понятие "информационный поиск". Информационный поиск - это процесс отыскания в каком-то множестве тех сведений, которые посвящены указанной в информационном запросе теме (предмету), информация о которой необходима пользователю.

Большое количество автоматизированных информационно-справочных систем создано и функционирует в правоохранительной и судебной сферах:

• 1) "Убийство", "Следователь", "Рэкет", "Разбой", "Хищение оружия из хранилищ", "Расследование" - по организации расследования отдельных видов преступлений;
• 2) "Сейф" - по информационному обеспечению расследования хищений из сейфов;
• 3) "Девиз-М" - по расследованию поддельных денежных знаков;
• 4) "Рецепт" - по расследованию поддельных рецептов на получение наркотических средств;
• 5) "Досье" - по автоматизированному учету особо опасных преступников (рецидивистов, гастролеров, организаторов преступных групп, авторитетов уголовной среды и т.п.);
• 6) "Папилон" - по проверке отпечатков пальцев и дактилокарт;
• 7) "Криминал-И" - по учету правонарушений и преступлений, совершенных иностранными гражданами и гражданами России за рубежом;
• 8) "Автопоиск" - по учету и организации поиска угнанного и бесхозного автотранспорта;
• 9) "Антиквариат" - по учету похищенных культурных ценностей;
• 10) "Наказание" - об отбывающих наказание;
• 11) "Кортик" - по экспертизе холодного оружия и др.

Использование информационно-справочных систем правовой информации в различных областях деятельности имеет свои особенности и соответственно определяет специфические задачи и требования, которые позволяют говорить о них не только как о поисковом инструменте.

Выделяют четыре основные сферы применения этих систем:

• а) систематизация и исследование проблем законодательства;
• б) законотворчество;
• в) правоприменительная практика;
• г) правовое образование.

Для успешного решения проблем систематизации законодательства необходима предварительная классификация правового материала. Особую роль при этом играет предметная классификация нормативных актов. Работа эта осуществляется на основе специальных тематических классификаторов (например, общеправовой классификатор отраслей законодательства).

В законотворческой деятельности использование автоматизированных информационно-поисковых систем также имеет большое значение. Эти системы играют роль незаменимого помощника для учета предшествующего законодательства на этапе разработки новых нормативных актов. Необходимость увязки всех вновь создаваемых нормативных актов с уже действующими, недопущение повторений одних и тех же норм в различных правовых актах, признание определенных нормативных актов утратившими силу - работа очень трудоемкая. Ручной отбор необходимых правовых документов может не только занять достаточно длительное время, но и привести к тому, что многие нормативные акты останутся вне поля зрения специалистов. Машинный поиск существенно повышает оперативность подготовки новых нормативных актов и перечней нормативных актов, утративших силу.

Наибольшее применение автоматизированные информационно-поисковые системы находят в правоприменительной деятельности.

На современном этапе технического развития значительно выросло число специалистов, в своей деятельности сталкивающихся с необходимостью работы с правовой информацией. Получение необходимых нормативных правовых документов из средств массовой информации требует больших временных затрат. Эта задача становится еще более сложной, если речь идет о различных ведомственных нормативных актах, которые далеко не всегда издаются в периодической печати. С использованием информационно-поисковых систем задача быстрого подбора необходимых документов существенно упрощается. Более того, среди людей, работающих с правовой информацией, в последнее время сильно выросло число специалистов, не имеющих специального юридического образования. При необходимости решения конкретного правового вопроса многие из них не знают, какие конкретно нормативные правовые акты регулируют этот вопрос. Такие проблемы нередко возникают и перед юристами, не являющимися специалистами в рассматриваемой правовой области. Этих трудностей можно избежать, воспользовавшись различными поисковыми возможностями, предоставляемыми современными автоматизированными системами правовой информации. Системы классификации (хронологические, тематические, по реквизитам документов и т.п.) таких компьютерных баз позволяют на хорошем уровне решать многие задачи.

Следующий вид информационных систем это автоматизированные информационно - логические системы , они предназначены для решения на основе систематизированной правовой информации различного вида простейших логических задач. В результате работы систем этого класса происходит не только поиск необходимой при решении задач правовой информации (как в информационно-поисковых), но и с помощью определенных логических процедур - новых сведений, не содержащихся явно в отобранной правовой информации. В качестве примера системы, в которой реализованы определенные логические алгоритмы, можно привести функциональную подсистему «След», разработанную в рамках автоматизированной системы информационного обеспечения органов прокуратуры (АСИО-Прокуратура).

С помощью этой системы транспортные прокуроры получают методические описания и рекомендации по расследованию преступлений, совершаемых на транспорте. Согласно описанию следственной ситуации системой предлагаются соответствующие следственные методы.

Сравнительно новым и перспективным направлением использования компьютерных технологий являются экспертные системы , относящиеся к системам искусственного интеллекта.

С точки зрения систематизации законодательства в экспертных системах должна быть реализована система сведений и данных, содержащихся в нормах права, в отличие от систематизации нормативных правовых актов в информационно-поисковых системах.

Таким образом, экспертные системы в области права - это автоматизированные информационные системы, в которых на основе специально систематизированной правовой информации решаются конкретные задачи юридической практики. Данные системы при решении определенного класса задач могут заменить собой эксперта-юриста. Привлекая знания экспертов, заложенные в их информационный банк данных, они объясняют, аргументируют и делают выводы.

Функционирование экспертной системы связано с решением трех основных проблем:

• - проблемы передачи знаний от экспертов-людей компьютерной системе;
• - проблемы представления знаний, т.е. реконструирования массива;
• - знаний в определенной правовой области и представления его как структуры знаний в памяти компьютера;
• - проблемы использования знаний.

Необходимость глубокой и подробной формализации процесса принятия решения для моделирования его в компьютерной системе приводит к тому, что пока экспертные системы такого рода создаются программистами и экспертами-юристами для решения конкретных вопросов в достаточно ограниченных правовых областях, т.е. являются узкоспециализированными. Пользователями таких систем являются юристы-практики, сталкивающиеся с правовыми проблемами, находящимися вне области их компетенции, и особенно пользователи - не юристы.

Подобные системы в процессе решения задач задают вопросы пользователю, направляют ход его мыслей, используя формальные и эвристические знания экспертов. Существенно, что система объясняет выбранные стратегии решения и даже цитирует источники, в ней используемые.

Начиная с 1970г. в Великобритании, США и ФРГ было разработано более 25 исследовательских проектов, охватывающих использование методов искусственного интеллекта в процессе правовой аргументации. Примерами являются такие широко используемые системы, как: TAXAMAN-I и TAXAMAN-II, созданные англичанином Маккарти и специализирующиеся на налоговом праве Великобритании; система Мелдмана MITProject для уголовного права; программа Пиппа и Шлинка Judith на основе Гражданского кодекса ФРГ обрабатывает юридические документы и их проекты, относящиеся к гражданскому праву; система LRS Харнера специализируется на договорном праве; Rand Project Ватермана и Петерсона моделирует процесс принятия решений в гражданском процессе; программные комплексы TAXADVISER и EMYCIN используются при планировании федерального налогообложения; «Си Клипс» де Бессоне используется при кодификации Гражданского кодекса Луизианы; система DSCAS помогает анализировать юридические аспекты исков о возмещении дополнительных расходов, связанных с отличием физических условий на месте предполагаемого строительства от указанных в контракте; система LDS помогает экспертам-юристам урегулировать иски о возмещении убытков и компенсациях за ущерб, связанный с выпуском дефектной продукции, и многие другие.

В отечественной законодательной и правоприменительной практике в последнее десятилетие создано около полутора десятков правовых экспертных систем.

ЭС «БЛОК» предназначена для сотрудников подразделений по борьбе с экономической преступностью и помогает установить возможные способы совершения краж при проведении строительных работ. Система позволяет:

• - на этапе ввода исходных данных сформулировать проблему;
• - определить возможные способы совершения краж;
• - составить список признаков, соответствующих тому или иному способу совершения кражи, который используется для планирования мероприятий по раскрытию преступления.

Для выработки решения о способе совершения преступлений используются следующие группы признаков: экономические, технологические, товароведческие, бухгалтерские, оперативные, а также причастные лица и документы - носители информации.

Система отличается простотой ввода новых данных, что дает возможность быстро адаптировать ее в процессе эксплуатации. В экспертной системе имеется подсистема помощи и подсистема обучения пользователя.

Экспертная система «БЛОК» реализована на базе естественной языковой оболочки ДИЕС для экспертных и информационных систем. Для разработки системы привлекались наиболее опытные сотрудники подразделений по борьбе с экономической преступностью. В развитие экспертной системы «БЛОК» предусматривается возможность обращения к автоматизированным учетам органов внутренних дел.

С 1964г. в ВНИИСЭ успешно действует экспертная система «АВТОЭКС» (последний вариант 1988г. «Мод-ЭксАРМ»). Система в режиме диалога решает восемь вопросов, связанных с наездом на пешехода. Экспертная система обеспечивает высокий уровень автоматизации экспертного исследования. В ней автоматизировано большинство операций: экспертный анализ исходных данных, выбор хода исследования, выполнение расчетов, составление заключения, формулирование вывода с последующей распечаткой См. Кашина И.А., Кашин В.К., Нечаев Д.Ю., Чекмарев Ю.В. Информационно - правовые системы. Учебное пособие. - М.:Москва, ДМК Пресс, 2009. С.54.

С помощью системы можно получить ответы на вопросы, касающиеся определения численных значений различных параметров дорожно-транспортного происшествия: скорость автомобиля, его остановочный путь, удаление автомобиля от места наезда в конкретный момент времени и т.п. Решаются также и расчетно-логические вопросы: например, наличие или отсутствие у водителя транспортного средства технической возможности предотвратить наезд на пешехода. На производство одной экспертизы затрачивается в среднем пять минут: три минуты на ввод данных и две - на исследование и печать. Система также позволяет исследовать наезды транспортных средств на препятствие и столкновения транспортных средств.

В перспективе экспертные системы могут эффективно использоваться и в практике систематизации законодательства для решения следующих проблем:

• - выявления и устранения путем экспертного толкования противоречивых правовых предписаний в актах различной юридической силы;
• - выявления и восполнения правовых пробелов с помощью аналогии права, аналогии закона;
• - доктринального (неофициального) толкования нечетко сформулированных в правовых актах правил, понятий, принципов.

Все экспертные системы строятся на общих и специальных знаниях в праве: существующих правовых концепциях, структуре правил, личностном восприятии права, правовой системе и подсистеме, юридической аргументации, логике, семантике, социологии и психологии права, а также философских теориях, носящих общеметодологический характер.

Перечисленные виды информационных систем могут входить составными частями в более сложные информационные образования.

Автоматизированные рабочие места (АРМ) - индивидуальный комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда специалиста. В состав автоматизированного рабочего места входят, как правило, персональный компьютер, принтер, графопостроитель, сканер и другие устройства, а также прикладные программы, призванные решать конкретные задачи из профессиональной деятельности См. Казиев В.М., Казиева Б.В., Казиев К.В. Указ Соч.144.

Понятие автоматизированного рабочего места не является до конца устоявшимся. Так, иногда под автоматизированным рабочим местом понимают только рабочее место, оборудованное всеми аппаратными средствами, необходимыми для выполнения определенных функций. Также можно встретить понятие автоматизированного рабочего места как условного названия программного пакета, предназначенного для автоматизации рабочего процесса.

Поскольку автоматизированные рабочие места отличаются от автоматизированной информационной системы развитыми функциональными возможностями, последние могут входить в состав автоматизированных рабочих мест в качестве подсистем.

Обычно различают три способа построения автоматизированных рабочих мест в зависимости от структуры исполнения - индивидуального пользования, группового пользования и сетевой. Следует лишь заметить, что сетевой способ построения кажется наиболее перспективным, поскольку позволяет получать информацию из удаленных банков данных, вплоть до федерального и международного уровня, а также обмениваться интересующей информацией между структурными подразделениями, не прибегая к другим средствам связи.

Примером автоматизированного рабочего места, используемого в деятельности органов внутренних дел, может служить АРМ «ГРОВД», которое создано с целью совершенствования информационного обеспечения оперативно-розыскной и управленческой деятельности городских и районных органов внутренних дел. Автоматизированное рабочее место спроектировано как совокупность взаимосвязанных подсистем, каждая из которых может функционировать автономно. Система позволяет выполнять статистическую обработку информации.

Другими видами сложных информационных образований являются автоматизированные системы информационного обеспечения и автоматизированные системы управления. Указанные системы становятся необходимым условием информационного обеспечения государственного регулирования и управления.

Автоматизированные системы управления (АСУ) - комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации управления различными объектами См: Кузин Е. Правовые справочные информационные системы / Кузин Е. Режим доступа:[ http://www.lawlibrary.ru/poisk.php 21/11/2014]

Основная функция автоматизированной системы управления - обеспечение руководства информацией. Автоматизированная система управления обеспечивает автоматизированный сбор и передачу информации об управляемом объекте, переработку информации и выдачу управляемых воздействий на объект управления.

Примером современной автоматизированной системой управления ОВД является автоматизированной системой управления "Дежурная часть" (АСУ ДЧ), которая предназначена для автоматизации управления силами и средствами подразделений и служб ОВД в процессе оперативного реагирования на преступления и правонарушения. Автоматизированная система управления выполняет следующие основные функции:

• - автоматизированный сбор и анализ информации об оперативной обстановке в городе, выдача решений и целеуказаний подразделениям ОВД, экипажам патрульных автомобилей, контроль за их исполнением в реальном масштабе времени;
• - автоматизированный сбор, обработка, хранение, документирование и отображение на средствах индивидуального и коллективного пользования в ДЧ и подразделениях ОВД информации о расстановке сил и средств, о положении и числе патрульных автомобилей, фактах преступлений и правонарушений на фоне электронных карт;
• - автоматизированный сбор по каналам связи из подразделений и служб ОВД информации о лицах, совершивших правонарушения, о похищенных вещах, угнанных транспортных средствах, другой оперативно-розыскной и справочной информации, а также выдача информации по запросам подразделений ОВД из региональных и общегородских банков данных;
• - автоматическая регистрация деятельности подразделений ОВД, подготовка аналитических и статистических отчетов, ретроспективный анализ процессов и событий.

Автоматизированная система информационного обеспечения (АСИО) - это автоматизированная информационная система, обеспечивающая максимально полное удовлетворение информационно-правовых потребностей различных правовых образований на основе эффективной организации и использования информационных ресурсов См. Кашина И.А., Кашин В.К., Нечаев Д.Ю., Чекмарев Ю.В. Указ. Соч.С.151.

Примером разработки и применения такой системы является автоматизированной системы информационного обеспечения - Прокуратура.

Тема 2. Информационные системы

1. Информационные системы

1.1. Понятие информационной системы

Обычно под системой понимается совокупность объектов и связей между ними. В процессе изучения информационных систем применяется системный подход, заключающийся в том, что система рассматривается как совокупность взаимосвязанных объектов, функционирование которых направлено на достижение общей цели .

Назначение информационной системы (ИС) – это производство нужной для организации информации с целью обеспечения эффективного управления всеми ее ресурсами, а также создание информационной и технической среды для осуществления управления организацией. Это назначение информационной системы реализуется с помощью технических устройств и программных средств, которые осуществляют хранение, обработку и передачу информации.

Понятие информационной системы , как и понятие информации , в настоящее время следует считать интуитивным. В связи с этим рассмотрим несколько определений информационной системы, принятых в соответствии с тем или иным подходом к ее изучению.

1. Рассмотрим достаточно широкую формулировку понятия «информационная система», позволяющую определить назначение информационной системы. Информационная система – это объект, способный осуществлять обработку информации, под которой понимается сбор информации (накопление сведений), хранение и обновление , а также передача и выдача информации по мере необходимости.

Все перечисленные действия представляют собой информационные процессы . Поэтому можно утверждать, что информационная система – это система, в которой реализуются информационные процессы.

1. Не уточняя особенностей аппаратной и программной реализации ИС с точки зрения использования элементной базы для ее реализации и рассматривая ИС на уровне архитектуры, можно уточнить определение ИС.

В этом случае можно рассмотреть более узкую трактовку понятия «информационная система», которая позволяет определить архитектуру информационной системы и решаемые ею задачи .

Информационная система представляет собой средство преобразования информации, т. е. она способна выдавать выходные данные как результат преобразования входных данных. Следовательно, можно утверждать, что это – черный ящик с неизвестной внутренней структурой (рис. 2.1). Самым общим описанием такого «черного ящика» является характеристика вход-выход.

Подобный подход к определению ИС используется в современных стандартах. В международном стандарте ISO 12207 информационная система определена как объединение одного или более процессов, аппаратных и программных средств, оборудования и людей для обеспечения возможности удовлетворения определенных потребностей или целей.

В этом определении следует обратить внимание на включение в систему помимо естественных технических элементов (аппаратные средства и оборудование, программное обеспечение), людей как пользователей, так и сопровождающих ее в процессе эксплуатации. Важным моментом в определении служит понятие целей , ради которых разрабатывается и затем используется система.

1. Поскольку, как отмечалось в п. 1.2 , использование информационных систем, предполагает обязательную автоматизацию управления и документооборота, целесообразно рассмотреть формулировку понятия «информационная система», позволяющую определить ИС как средство автоматизации деятельности.

Такое определение используется в комплексе стандартов ГОСТ 34, который ориентирован на разработку и эксплуатацию автоматизированных систем . В ГОСТ 34.603-90, система – это персонал и средства автоматизации его деятельности, реализующие информационную технологию выполнения установленных функций.

И вновь в определении связываются вместе техника (средства автоматизации), люди (персонал) и решаемые задачи (функции) (рис. 2.2).

1.2. Функциональные и обеспечивающие подсистемы

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема – это часть системы, выделенная по функциональному или структурному признаку.

Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции. Структурный признак позволяет рассматривать подсистему как составляющий элемент общей структуры информационной системы независимо от сферы применения. В этом случае подсистему называют обеспечивающей. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем:

• информационное обеспечение (ИО) – средства организации данных при их хранении;
• техническое обеспечение (ТО) – технические универсальные и специальные устройства ввода-вывода и обработки данных;
• программное обеспечение (ПО) – набор программ для выполнения требуемых функций системы;
• математическое обеспечение (МО) – методы и алгоритмы решения задач в системе;
• организационное обеспечение (ОО) – набор руководств пользователю;
• правовое обеспечение (ПО) – правовые нормы, определяющие юридический статус системы;
• лингвистическое обеспечение (ЛО) – языковые средства системы для общения средств автоматизации с пользователем и разработчиком.

Информационное обеспечение – это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных. Информационное обеспечение предназначено для своевременного формирования и выдачи достоверной информации при принятии управленческих решений.

Техническое обеспечение – это комплекс технических средств, обеспечивающих работу информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы. Техническое обеспечение предназначено для реализации технологических процессов хранения, обработки и передачи информации в системе.

Комплекс технических средств составляют:

• компьютеры любых моделей;
• устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
• устройства передачи данных и линий связи;
• оргтехника и устройства автоматического съема информации;
• эксплуатационные материалы и др.

Математическое и программное обеспечение рассматриваются вместе, т. к. они оба предназначены для поддержки решения задач информационной системы. Математическое и программное обеспечение – это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования технического обеспечения.

К средствам математического обеспечения относятся:

• средства моделирования процессов управления в фирме;
• типовые задачи управления организацией, фирмой;
• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация к ним.

К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения часто встречающихся задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его в состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, тестовый и контрольный примеры.

Организационное обеспечение – это совокупность документов, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе решения задач управления фирмой, где будет использована информационная система.

Организационное обеспечение предназначено для упорядочивания всех технологических процессов в информационной системе, что особенно необходимо в связи с наличием в ней человеческого фактора: пользователей, разработчиков, обслуживающего персонала и др.

Правовое обеспечение – это совокупность правовых норм, регулирующих создание и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации, а также юридический статус ее функционирования.

Правовое обеспечение предназначено для определения юридического статуса информационной системы, который должен определить порядок и правила работы с информацией в системе.

Лингвистическое обеспечение – это совокупность средств и правил для формализации естественного языка, которые используются при общении пользователей и эксплуатационного персонала ИС с комплексом средств автоматизации при функционировании ИС.

Таким образом, информационная система – сложный объект, включающий разнообразные элементы. Объединение их в указанные обеспечения позволяет систематизировать понятие информационной системы и получить правильное представление о составе ИС и ее архитектуре. На рис. 2.3 приведена структура ИС, отдельные блоки которой соотнесены с перечисленными выше обеспечивающими подсистемами.

Рис. 2.3
ВхД – входные данные; ВыхД – выходные данные; СА – средства автоматизации

1.3. Автоматизированные информационные системы

Информационные системы могут быть поделены на два класса: неавтоматизированные (традиционные, без применения технических средств) и автоматизированные , реализованные на компьютере в виде некоторого программного продукта. Необходимость автоматизации обусловлена тем, что современные крупные проекты ИС характеризуются рядом особенностей, из которых можно выделить следующие:

1. необходимость ускорения обработки информации;
2. сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;

Моделирование сложных систем необходимо потому, что человек не в состоянии охватить и понять проект системы целиком. Существуют пределы в понимании сложных вещей. Это можно продемонстрировать на примере архитектуры. Если вы хотите построить сарай во дворе, вам достаточно просто начать строительство. Когда вы планируете построить новый дом, вам наверняка потребуется чертеж. А для возведения небоскреба он будет просто необходим. Этот же пример можно привести и для разработки системы и ее программного обеспечения. Изучая работу отдельного фрагмента, невозможно представить схему всего проекта целиком, а создание модели системы позволяет представить общую картину взаимодействия ее узлов без углубления в детали реализации отдельных элементов;

1. разобщенность (в пространстве) и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
2. существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС, а также большими объемами информации, обрабатываемыми в пределах одной организации.

Необходимость решения двух последних проблем требует стандартизации описания ИС и создания специальных инструментов автоматизации разработки самих ИС. Поскольку использование компьютера является определяющим моментом при определении автоматизированной ИС (АИС), ее можно определить как компьютерное средство обработки информации .

1.4. Преимущества использования автоматизированных информационных систем

Применение автоматизированных информационных систем в экономике обеспечивает:

• сбор и хранение важной экономической информации;
• получение информации в кратчайшие сроки;
• выполнение сложных экономических расчетов при планировании деятельности предприятий, прогнозировании спроса и предложения, подведении балансов;
• ведение документации и т. д.

Вместе с тем применение АИС в экономике позволяет:

• вовремя получать качественную информацию,
• принимать обоснованные решения,
• выполнять разнообразный экономический анализ.

Значение и преимущества использования АИС трудно переоценить, поскольку в этом случае наблюдается рост эффективности компании за счет появления новых возможностей. Например, анализ информации о посетителях аттракционов одного из французских курортов вызвал срочную переориентацию рекламы аттракционов на обслуживание семейных заездов из числа местных жителей вместо привлечения туристов из других регионов. После этого доходы владельцев аттракционов резко возросли.

Использование АИС позволяет также повысить внутриорганизационную производительность и улучшить управление бизнесом. Например, используя информацию из кассовых аппаратов, АИС учитывает темпы продажи отдельных видов продукции. Проведенный учет и последующий анализ позволяют запускать в производство очередную партию изделий, определенного наиболее продаваемого типа.

И, наконец, применение автоматизированных информационных систем способствует улучшению обслуживания клиентов. Например, информация для клиентов может поощрять дальнейшие сделки или покупки, а может отпугивать потенциальных партнеров или покупателей, а анализ и обработка результатов производятся с помощью АИС.

1.5. Примеры построения и применения автоматизированных информационных систем

По принципу построения информационные системы можно разделить на три вида:

• текстографические;
• расчетные, основанные на электронных таблицах;
• основанные на базах данных.

Текстографические ИС – это системы, в которых осуществляются хранение, обработка и передача текста, графики и звука. Такие системы реализуются в виде электронных учебников, тестеров, проверяющих знания, Web-сайтов и др.

Схема текстографической информационной системы показана рис. 2.4. Она содержит графический интерфейс пользователя и файлы текстового, графического и звукового видов. Входные данные в виде запросов системе поступают от пользователя и обрабатываются с использованием указанных файлов.

Текстовые, графические и звуковые файлы образуют в графическом интерфейсе необходимое представление текстовых, графических и звуковых данных. Входные данные (текстовые сведения, адреса, числа) можно вводить в специальные поля графического интерфейса. Получая с помощью графического интерфейса информацию, пользователь может изменять входные данные, осуществляя их уточнение или конкретизацию.

Примером служит почтовый сайт mail. ru , с помощью которого решаются следующие задачи:

• регистрация пользователя на сайте, во время которой в специальных полях фиксируются имя пользователя, адрес, пароль и анкетные данные;
• получение электронной почты по зарегистрированному адресу;
• отправка электронной почты по адресам, содержащей текстовые сообщения, изображения, открытки, звуковое сопровождение.

Расчетные ИС с таблицами ориентированы на табличные процессоры. Применение таких систем ограничено рамками одной организации, где удобно и просто реализован обмен документами в табличной форме. Рассматриваемые информационные системы представляют собой совокупности файлов, которые выполняются в среде табличного процессора.

Схема информационной системы, использующей расчетные таблицы, показана на рис. 2.5.

Таблицы системы делятся на справочные таблицы и связанные с ними с помощью ссылок результирующие таблицы. Последние таблицы связаны тоже ссылками с таблицами для печати, которые позволяют получить распечатки результатов расчетов. Их можно оформить в виде диаграмм. Пользователь работает с таблицами с помощью Формы ввода данных. Примером расчетных информационных систем служит небольшая система БизнесПланМ.

ИС может разрабатываться в двух вариантах: интерпретирующем и исполняемом.

При интерпретирующем варианте используется Табличный процессор (Excel) , который находится в активном состоянии и позволяет вводить новые данные, выполнять расчеты с использованием справок и получать выходную форму и графики.

Обычно такая АИС открыта для изменений, при которых может производиться дополнение справочными таблицами, дополнение расчетными таблицами, корректировка входной и выходной форм и изменение вида графиков.

При исполняемом варианте АИС готовый ЕХЕ-файл закрыт для изменений. Такой вариант более компактный и более быстродействующий.

Информационные системы, основанные на базах данных , имеют наиболее широкое применение и выполняются в виде:

• исполняемых файлов для непосредственного использования на компьютерах,
• одного или нескольких файлов для использования в среде какой-либо СУБД.

Схема такой информационной системы показана на рис. 2.6.

База данных системы общается с приложениями Приложение 1,..., Приложение N. Приложением в такой информационной системе считается набор запросов к базе данных, форм для просмотра результатов поиска, макросов и отчетов. Пользователь через меню формирует задания приложениям, задает исходные данные, получает выходные данные в виде отчетов.

При интерпретирующем варианте используется СУБД, которая находится в активном состоянии и позволяет пополнять БД, редактировать записи БД и получать ответы на запросы. Обычно такая АИС является открытой и дает возможность модифицировать структуру БД и корректировать приложения (формы, модули с запросами, отчеты).

При исполняемом варианте АИС имеется готовый ЕХЕ-файл, который реализует все запрограммированные действия. Обычно такая АИС является закрытой и не позволяет никому производить изменения в ее структуре.

2. Выводы

1. Информационная система – это система, в которой реализуются информационные процессы.
2. В состав информационной системы помимо естественных технических элементов (аппаратные средства и программное обеспечение) включены люди (пользователи и сопровождающие ее в процессе эксплуатации). Важным моментом в определении служит понятие целей, ради которых разрабатывается и затем используется система.
3. Информационная система разделяется на подсистемы, выделенные по функциональному или структурному признаку.
4. Информационная система – сложный объект, включающий разнообразные элементы. Объединение их в обеспечивающие подсистемы позволяет систематизировать понятие информационной системы и получить правильное представление о составе ИС и ее архитектуре.
5. Моделирование сложных систем позволяет представить общую картину взаимодействия их узлов без углубления в детали реализации отдельных элементов.
6. АИС можно определить как компьютерное средство обработки информации.
7. Использование АИС стимулирует рост эффективности компании за счет появления новых возможностей.
8. Использование АИС позволяет также повысить внутриорганизационную производительность и улучшить управление бизнесом.
9. Применение автоматизированных информационных систем способствует у лучшению обслуживания клиентов.
10. ИС может разрабатываться в двух вариантах: интерпретирующем и исполняемом.
11. При интерпретирующем варианте АИС открыта для изменений
12. При исполняемом варианте АИС создаваемый ЕХЕ-файл закрыт для изменений.
13. Наиболее широкое применение имеют и нформационные системы, основанные на базах данных .

3. Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под системой при системном подходе к ее разработке и анализу?
2. Какое основное назначение информационной системы?
3. Дайте определение ИС в соответствии с ее назначением.
4. Дайте определение ИС, которое позволяет определить архитектуру информационной системы и решаемые ею задачи.
5. Дайте определение ИС в соответствии с ГОСТ 34.603-90.
6. Какие стороны информационной системы определяют функциональный и структурный признаки?
7. Что такое информационное обеспечение?
8. Что такое техническое обеспечение?
9. Что такое программное обеспечение?
10. Что такое математическое обеспечение?
11. Что такое организационное обеспечение?
12. Что такое лингвистическое обеспечение?
13. Перечислите составляющие комплекса технических средств ИС.
14. Что относится к средствам математического обеспечения?
15. Что входит в состав программного обеспечения?
16. Чем обусловлена необходимость автоматизации?
17. Какими особенностями характеризуются современные крупные проекты ИС?
18. Почему необходимо разрабатывать модели сложных систем?
19. Почему требуется стандартизация описания ИС?
20. Перечислите преимущества использования автоматизированных информационных систем.
21. Какие информационные системы можно определить в зависимости от принципа построения?
22. Что такое текстографические ИС?
23. Чем отличаются расчетные информационные системы от информационных систем, основанных на базах данных?
24. К какому виду ИС относятся электронные учебники?
25. К какому виду ИС относятся WEB-сайты?
26. Какие ИС имеют наиболее широкое применение?
27. Чем отличается интерпретирующий вариант построения ИС от исполняемого?

4. Библиография

1. Бритов Г. С., Лупал А. М. Информационные системы: Учеб. пособие. – СПб.: Изд-во МБИ, 2005. – 98 с.

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ

Полностью автоматизированная информационная система или АИС - это совокупность различных программно-аппаратных средств, которые предназначены для автоматизации какой-либо деятельности, связанной с передачей, хранением и обработкой различной информации. Автоматизированные информационные системы представляют, с одной стороны, разновидность информационной системы или ИС, а с другой стороны, являются автоматизированной системой АС, вследствие этого их часто называют АС или ИС.

В автоматизированных информационных системах за хранение любой информации отвечают: На физическом уровне: внешние накопители; встроенные устройства памяти (RAM); массивы дисков. На программном уровне: СУБД; файловая система ОС; Системы хранения мультимедиа, документов и т. д.

На сегодняшний день достаточно широко применяются разнообразные программные средства при работе с компьютером. В их числе находятся и автоматизированные информационные системы. Информационная система или ИС – это система обработки, хранения и передачи какой-либо информации, которая представлена в определенной форме.

В современной вычислительной технике ИС представляет собой целый программный комплекс, который дает возможность надежно хранить данные в памяти, выполнять преобразования информации и производить вычисления с помощью удобного и легкого для пользователя интерфейса.

Исходя из вышесказанного, использование современных информационных систем позволяет нам: Работать с огромными объемами данных; Хранить какие-либо данные в течение довольно длительного временного периода; Связать несколько компонентов, которые имеют свои определенные локальные цели, задачи и разнообразные приемы функционирования, в одну систему для работы с информацией; Существенно снизить затраты на доступ и хранение к любым необходимым нам данным; Довольно-таки быстро найти всю необходимую нам информацию и т. д.

В качестве классического примера современной информационной системы, стоит упомянуть банковские системы, АС управления предприятиями, системы резервирования железнодорожных или авиационных билетов и т. д.

На сегодняшний день современные СУБД обладают очень широкими возможностями архивации данных и резервного копирования, параллельной обработки различной информации, особенно, если в качестве сервера базы данных используется многопроцессорный компьютер.

Автоматизированная информационная система или АИС – это информационная система, которая использует ЭВМ на этапах ввода информации, ее подготовки и выдачи, то есть является неким развитием ИС, которые занимаются поиском, используя прикладные программные средства. Автоматизированные информационные системы можно смело отнести к классу очень сложных систем и, как правило, не столько с большой физической размерностью, а в связи с многозначностью различных структурных отношений между компонентами системы. Автоматизированная информационная система может быть легко определена как целый комплекс современных автоматизированных информационных технологий, которые предназначены для какого-либо информационного обслуживания. Без внедрения самых современных методов управления, которые базируются на АИС, невозможно и повышение эффективности функционирования предприятий.

Современные АИС позволяют: Повысить производительность работы всего персонала; Улучшить качество обслуживания клиентской базы; Снизить напряженность и трудоемкость труда персонала, а также минимизировать количество ошибок в его действиях.

На сегодняшний день, автоматизированная информационная система, является совокупностью технических (аппаратных), математических, телекоммуникационных, алгоритмических средств, методов описания и поиска объектов программирования, сбора, и хранения информации.

При этом автоматизированные информационные системы (АИС) являются областью информатизации, механизмом и технологией, эффективным средством обработки, хранения, поиска и представления информации потребителю. АИС представляют совокупность функциональных подсистем сбора, ввода, обработки, хранения, поиска и распространения информации. Процессы сбора и ввода данных необязательны, поскольку вся необходимая и достаточная для функционирования АИС информация может уже находиться в составе её БД.

Под базой данных (БД) обычно понимают именованную совокупность данных, отображающую состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

База данных – это совокупность размещаемых в таблицах однородных данных; это и именованную совокупность данных, отображающую состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
Управляют информационными процессами в БД с помощью СУБД (систем управления базами данных).

Совокупность баз данных обычно называют банком данных. При этом банк данных представляет собой логическую и тематическую совокупность баз данных.

Автоматизированная информационная система (Automated information system, AIS) - это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и (или) управления данными и информацией, а также для производства вычислений.

Основная цель АИС - хранение, обеспечение эффективного поиска и передачи информации по соответствующим запросам для наиболее полного удовлетворения информационных запросов большого числа пользователей. К основным принципам автоматизации информационных процессов относят: окупаемость, надежность, гибкость, безопасность, дружественность, соответствие стандартам.

Выделяют четыре типа АИС:

1) Охватывающий один процесс (операцию) в одной организации;
2) Объединяющий несколько процессов в одной организации;
3) Обеспечивающий функционирование одного процесса в масштабе нескольких взаимодействующих организаций;
4) Реализующий работу нескольких процессов или систем в масштабе нескольких организаций.

При этом наиболее распространенными и перспективными считаются: фактографические, документальные, интеллектуальные (экспертные) и гипертекстовые АИС.

Для работы с АИС создают специальные рабочие места пользователей (в том числе работников), получившие название "автоматизированное рабочее место " (АРМ).
АРМ - комплекс средств, различных устройств и мебели, предназначенных для решения различных информационных задач.

Общие требования к АРМ: удобство и простота общения с ними, в том числе настройка АРМ под конкретного пользователя и эргономичность конструкции; оперативность ввода, обработки, размножения и поиска документов; возможность оперативного обмена информацией между персоналом организации, с различными лицами и организациями за ее пределами; безопасность для здоровья пользователя. Выделяют АРМ для подготовки текстовых и графических документов; обработки данных, в том числе в табличной форме; создания и использования БД, проектирования и программирования; руководителя, секретаря, специалиста, технического и вспомогательного персонала и другие. При этом в АРМ используются различные операционные системы и прикладные программные средства, зависящие, главным образом, от функциональных задач и видов работ (административно-организационных, управленческих и технологических, персонально-творческих и технических).

АИС можно представить как комплекс автоматизированных информационных технологий, составляющих ИС, предназначенную для информационного обслуживания потребителей. Основные компоненты и технологические процессы АИС изображены на Рис. 3.1.

Рис. 3.1. Основные компоненты и технологические процессы АИС.

АИС могут быть достаточно простыми (элементарные справочные) и сложными системами (экспертные и др., предоставляющие прогностические решения). Даже простые АИС имеют многозначные структурные отношения между своими модулями, элементами и другими составляющими. Это обстоятельство позволяет отнести их к классу сложных систем, состоящих из взаимосвязанных частей (подсистем, элементов), работающих в составе целостной сложной структуры.

Широкое внедрение средств автоматизации в жизнь общества привело к появлению большого количества автоматизированных систем различного функционального назначения и уровня автоматизации.

Родовидовая структура АИС определяется комплексом классификационных признаков или свойств. Эти признаки могут выступать как основания деления АИС на структурные группы или классы. АИС - понятие многогранное и потому имеет большое число признаков классификации.

признак классификации - объект управления. Выделяют:

автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП). Объект управления - машины или системы машин, информация передается сигналами;

автоматизированные системы организационного управления (АСОУ). Объект управления - люди, информация передается с помощью документов;

ИАСУ - интегрированные АСУ, объединяющие в одну систему АСУТП и АСОУ.

признак классификации - иерархия управления. Выделяют:

в управлении предприятиями - отраслевые АСУ (ОАСУ), АСУ объединения (АСУО), АСУ предприятия (АСУП);

в управлении территориями - ИС федерального уровня, ИС регионального уровня, ИС муниципального уровня.

признак классификации - характер решаемых задач. Выделяют:

автоматизированные системы обработки данных (АСОД). Исторически первые автоматизированные системы, характеризуются большим объемом исходных данных и несложностью алгоритмов их обработки. Ориентированы на переработку данных по экономическим задачам, которые не отличаются сложностью алгоритма. Вместе с тем этот класс систем, как правило, перерабатывает большой объем данных. Основной объем вычислительных операций выполняется методом прямого счета, например обработка данных по составлению сводного баланса предприятия на основе балансов дочерних предприятий. Основная задача АСОД - обработка входных документов (данных) в соответствии с алгоритмом решаемой экономической задачи и своевременная выдача результатных (выходных) документов пользователю;

автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС). Предназначены для записи и длительного хранения информации, которая считывается по запросу. Такая система может быть самостоятельной (библиотеки) или входить составной частью в АСУП. База данных является основой таких систем. В ней может быть отражена как структурированная (в виде таблиц), так и неструктурированная (текстовая) информация;

автоматизированные интеллектуальные информационные системы (АИИС). Вырабатывают для лиц, принимающих решение (ЛПР) соответствующие решения в логической, числовой или символьной форме, при этом окончательное решение остается за человеком. Широко используют диалоговый режим. Сложности реализации таких систем определяются трудностями формирования алгоритмов этапов анализа, выработки вариантов решений и принятия решений в цикле управления. В основе АИИС лежит концепция искусственного интеллекта. Функция искусственного интеллекта как компонента АИИС состоит в том, чтобы выполнить анализ исходных данных, провести определенные логические процедуры и выдать пользователю новое знание об объекте управления. Главные компоненты в структуре АИИС - база знаний, интеллектуальный интерфейс и программа логических выводов. Как разновидность АИИС можно рассматривать экспертные системы или экспертно-советующие системы (см. разд. 4.1.). Следует отметить, что в последнее время особое внимание уделяется изучению процедур поддержки принятия решений в АИС различных классов. Для этого все чаще привлекаются возможности экспертных систем, искусственных нейронных сетей и генетических алгоритмов. Таким образом, сфера автоматизации непрерывно расширяется. Только около 5 % существующих автоматизированных систем реализованы как интеллектуальные информационные системы. Подавляющее большинство АСУП являются по своей сути информационно-поисковыми системами.

признак классификации - характер предоставления логической организации хранимой информации. Выделяют:

фактографические ИС. Обеспечивают накопление и хранение данные в виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов. Каждый из таких экземпляров структурных элементов или некоторая их совокупность отражают сведения, по какому-либо факту, событию. Структура каждого типа информационного объекта состоит из конечного набора реквизитов, отражающих основные аспекты и характеристики сведений для объектов данной предметной области;

документальные ИС. Представляют единичный элемент информации нерасчлененным на более мелкие элементы. Информация при вводе, как правило, не структурируется, или структурируется в ограниченном виде. Для вводимого документа могут устанавливаться некоторые формализованные позиции - дата изготовления, исполнитель, тематика. Некоторые виды документальных информационных систем обеспечивают установление логической взаимосвязи вводимых документов - соподчиненность по смысловому содержанию;

геоинформационные системы (ГИС). Данные организованы в виде отдельных информационных объектов, привязанных к общей электронной топографической основе. ГИСы применяются для информационного обеспечения в тех предметных областях, структура информационных объектов и процессов в которых имеется географический компонент (см. раздел 4.10.).

Автоматизированные информационные системы имеют комбинированную характеристику. Например, АИС, используемые в сфере государственного и муниципального управления охарактеризовать как автоматизированные системы организационного управления, при этом они могут быть реализованы как системы обработки данных или информационно-поисковые системы и относиться к ИС регионального уровня. Если речь идет о предприятии, например, муниципальное предприятие «Химчистка», то АИС этого предприятия может характеризоваться как АСУП, которая реализована как информационно-поисковая система.

Введение

Понятие автоматизированной информационной системы и ее структурные компоненты

Классификация автоматизированных информационных систем

Основные функции автоматизированных информационных систем

Заключение

Список литературы

Введение

Автоматизация и создание информационных систем являются на данный момент одной из самых ресурсоемких областей деятельности техногенного общества. Одной из причин активного развития данной области является то, что автоматизация служит основой коренного изменения процессов управления, играющих важную роль в деятельности человека и общества. Возникают системы управления, действие которых направлено на поддержание или улучшение работы объекта с помощью устройства управления (комплекс средств сбора, обработки, передачи информации и формирования управляющих сигналов или команд).

Информационная система - это система, обеспечивающая уполномоченный персонал данными или информацией, имеющими отношение к организации. Информационная система управления, в общем случае, состоит из четырех подсистем: системы обработки транзакций, системы управленческих отчетов, офисной информационной системы и системы поддержки принятия решений, включая информационную систему руководителя, экспертную систему и искусственный интеллект.

Автоматизированная информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Таким образом, автоматизированная информационная система (АИС) представляет собой совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенная для обработки информации и принятия управленческих решений.

Целью данной работы является рассмотрение сущности автоматизированных информационных систем.

1. Понятие автоматизированной информационной системы и ее структурные компоненты

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Информационная система - взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление, поэтому

Автоматизированная информационная система (АИС) - это человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированную подготовку, поиск и обработку информации в рамках интегрированных сетевых, компьютерных и коммуникационных технологий для оптимизации экономической и другой деятельности в различных сферах управления.

На этой основе создаются различные автоматические и автоматизированные системы управления технологическими процессами. Типичным примером таких систем может служить в связи - автоматическая коммутационная станция. В этой системе управление осуществляется с помощью технических устройств типа процессоров или других более простых приборов. Человек-оператор не входит в контур управления, замыкающий связи объекта и органа управления, а лишь следит за ходом технологического процесса и по мере необходимости (например, в случае сбоя) вмешивается. Иначе обстоит дело с автоматизированной системой управления производственным процессом. В АС производственными процессами и объект и орган управления представляет собой единую человеко-машинную систему, человек обязательно входит в контур управления. По определению АС - это человеко-машинная система, предназначенная для сбора и обработки информации, необходимой для управления производственным процессом, то есть управления коллективами людей. Иначе говоря, успех функционирования таких систем во многом зависит от свойств и особенностей жизнедеятельности человеческого фактора. Без человека система АС производством самостоятельно не может работать, так как человек формирует задачи, разрабатывает все виды обеспечивающих подсистем, выбирает из выданных ЭВМ вариантов решений наиболее рациональный. И, разумеется, человек, что очень важно, в конечном счете юридически отвечает за результаты реализации принятых им решений. Как видим, роль человека огромна и не заменима. Человек организует программу подготовительных мероприятий перед созданием АС, следовательно, требуется помимо всего прочего специальное организационное и правовое обеспечение.

Структуру АИС составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

АС состоит из двух подсистем: функциональной и обеспечивающей. Функциональная часть АС включает в себя ряд подсистем, охватывающих решение конкретных задач планирования, контроля, учета, анализа и регулирования деятельности управляемых объектов. В ходе аналитического обследования могут быть выделены различные подсистемы, набор которых зависит от вида предприятия, его специфики, уровня управления и других факторов. Для нормальной деятельности функциональной части АС в ее состав входят подсистемы обеспечивающей части АС (так называемые обеспечивающие подсистемы).

Классификация автоматизированных информационных систем

Системы, применительно к АС, могут быть проклассифицированы по ряду признаков. Например:

по уровням иерархии (суперсистема, система, подсистема, элемент системы);

по степени замкнутости (замкнутые, открытые, условно-замкнутые);

по характеру протекаемых процессов в динамических системах (детерминированные, стохастические и вероятностные);

по типу связей и элементов (простые, сложные).

Системы делятся на примитивные элементарные (для них строятся автоматические системы управления) и большие сложные. Так как большие и сложные системы обладают свойством необозримости, то их можно рассматривать с нескольких точек зрения. Следовательно, классификационных признаков тоже много.

Классифицировать АС можно:

По уровню:

АСУ Отрасли;

АСУ Производства;

АСУ Цеха;

АСУ Участка;

АСУ ТП (технологического процесса).

При этом в зависимости от уровня обслуживания производственных процессов на предприятии сама КИС или его составная часть (подсистемы) могут быть отнесены к различным классам:

Класс A: системы (подсистемы) управления технологическими объектами и/или процессами.

Класс B: системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия.

Класс C: системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия.

Системы (подсистемы) класса A - системы (подсистемы) контроля и управления технологическими объектами и/или процессами. Эти системы, как правило, характеризуются следующими свойствами:

достаточно высоким уровнем автоматизации выполняемых функций;

наличием явно выраженной функции контроля за текущим состоянием объекта управления;

наличием контура обратной связи;

объектами контроля и управления такой системы выступают: технологическое оборудования; датчики; исполнительные устройства и механизмы.

малым временным интервалом обработки данных (т.е. интервалом времени между получением данных о текущем состоянии объекта управления и выдачей управляющего воздействия на него);

слабой (несущественной) временной зависимостью (корреляцией) между динамически изменяющимися состояниями объектов управления и системы (подсистемы) управления.

В качестве классических примеров систем класса A можно считать:

SCADA - Supervisory Control And Data Acquisition (диспетчерский контроль и накопление данных);

DCS - Distributed Control Systems (распределенные системы управления);

Batch Control - системы последовательного управления;

АСУ ТП - Автоматизированные Системы Управления Технологическими Процессами.

Системы класса B - это системы (подсистемы) подготовки и учета производственной деятельности предприятия. Системы класса B предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия оперативных (тактических) решений, оказывающих влияние на ограниченный круг видов деятельности или небольшой период работы предприятия.

В некотором смысле к таким системам принято относить те, которые находятся на уровне технологического процесса, но с технологией напрямую не связаны. В перечень основных функций систем (подсистем) данного класса можно включить:

выполнение учетных задач, возникающих в деятельности предприятия;

сбор, предварительную подготовку данных, поступающих в КИС из систем класса A, и их передачу в системы класса C;

подготовку данных и заданий для автоматического исполнения задач системами класса A.

С учетом прикладных функций этот список можно продолжить следующими пунктами:

управление производственными и человеческими ресурсами в рамках принятого технологического процесса;

планирование и контроль последовательности операций единого технологического процесса;

управление качеством продукции;

управление хранением исходных материалов и произведенной продукции по технологическим подразделениям;

управление техническим обслуживанием и ремонтом.

Эти системы, как правило, имеют следующие характерные признаки и свойства:

небольшой длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток;

система оказывает влияние на небольшой период работы предприятия (в пределах от месяца до полугода);

наличием сопряжения с системами класса A и/или C.

Классическими примерами систем класса B можно считать:

MES - Manufacturing Execution Systems (системы управления производством);

MRP - Material Requirements Planning (системы планирования потребностей в материалах);

MRP II - Manufacturing Resource Planning (системы планирования ресурсов производства);

CRP - C Resource Planning (система планирования производственных мощностей);

CAD - Computing Aided Design (автоматизированные системы проектирования - САПР);

CAM - Computing Aided Manufacturing (автоматизированные системы поддержки производства);

CAE - Computing Aided Engineering (автоматизированные системы инженерного проектирования - САПР);

PDM - Product Data Management (автоматизированные системы управления данными);

SRM - Customer Relationship Management (системы управления взаимоотношениями с клиентами);

всевозможные учетные системы и т.п.

Одна из причин возникновения подобных систем - необходимость выделить отдельные задачи управления на уровне технологического подразделения предприятия.

Системы класса C - это системы (подсистемы) планирования и анализа производственной деятельности предприятия. Системы класса C предназначены для выполнения класса задач, требующих непосредственного участия человека для принятия стратегических решений, оказывающих влияние на деятельность предприятия в целом. В круг задач решаемых системами (подсистемами) данного класса можно включить:

анализ деятельности предприятия на основе данных и информации, поступающей из систем класса B;

планирование деятельности предприятия;

регулирование глобальных параметров работы предприятия;

планирование и распределение ресурсов предприятия;

подготовку производственных заданий и контроль их исполнения.

наличие взаимодействия с управляющим субъектом (персоналом), при выполнении стоящих перед ними задач;

интерактивность обработки информации;

повышенной длительностью обработки данных, колеблющейся от нескольких минут до несколько часов или суток;

длительным периодом принятия управляющего решения;

наличием существенных временной и параметрической зависимостей (корреляций) между обрабатываемыми данными;

система оказывает влияние на деятельность предприятия в целом;

система оказывает влияние на значительный период работы предприятия (от полугода до нескольких лет);

наличием непосредственного сопряжения с системами класса B.

Классическими названиями системы класса B можно считать:

ERP - Enterprise Resource Planning (Планирование Ресурсов Предприятия);

IRP - Intelligent Resource Planning (системами интеллектуального планирования);

По типу принимаемого решения:

Информационно-справочные системы, которые просто сообщают информацию («экспресс», «сирена», «09»);

Информационно-советующая (справочная) система, представляет варианты и оценки по различным критериям этих вариантов;

Информационно-управляющая система, выходной результат не совет, а управляющее воздействие на объект.

По типу производства:

АСУ с дискретно-непрерывным производством;

АСУс дискретным производством;

АСУс непрерывным производством.

По назначению:

Военные АСУ;

Экономические системы (предприятия, конторы, управляющие властные структуры);

Информационно-поисковые системы.

По областям человеческой деятельности:

Медицинские системы;

Экологические системы;

Системы телефонной связи.

По типу применяемых вычислительных машин:

Цифровые вычислительные машины (ЦВМ);

3. Основные функции автоматизированных информационных систем

Система управления процессом обычно выполняет много различных функций, которые можно разделить на три большие группы (рис. 1):

сбор и оценка данных технического процесса - мониторинг;

управление некоторыми параметрами технического процесса;

связь входных и выходных данных - обратная связь, автоматическое управление.

Рис. 1. Основные функции системы управления

Мониторинг процесса или сбор информации о процессе - это основная функция, присущая всем системам управления. Мониторинг - это сбор значений переменных процесса, их хранение и отображение в подходящей для человека-оператора форме. Мониторинг является фундаментальным свойством всех систем обработки данных.

Мониторинг может быть ограничен лишь выводом первичных или обработанных данных на экран монитора или на бумагу, а может включать более сложные функции анализа и отображения. Например, переменные, которые нельзя непосредственно измерить, должны рассчитываться или оцениваться на основе имеющихся измерений. Другой классической чертой мониторинга является проверка, что измеренные или рассчитанные значения находятся в допустимых пределах.

Когда функции системы управления процессом ограничены сбором и отображением данных, все решения об управляющих действиях принимаются оператором. Этот вид управления, называемый супервизорным или дистанционным управлением (supervisory control), был очень распространен в первых системах компьютерного управления процессами. Он до сих пор применяется, особенно для очень сложных и относительно медленных процессов, где важно вмешательство человека. Примером являются биологические процессы, где определенную часть наблюдений нельзя выполнить с помощью автоматики.

При поступлении новых данных их значение оценивается относительно допустимых границ. В более развитой системе контроля несколько результатов могут комбинироваться на основе более или менее сложных правил для проверки, находится ли процесс в нормальном состоянии или вышел за какие-либо допустимые пределы. В еще более современных решениях, в особенности построенных на экспертных системах или базах знаний, комбинированная оперативная информация от датчиков объединяется с оценками, сделанными операторами.

Управление - это функция, обратная мониторингу. В прямом смысле управление означает, что команды ЭВМ поступают к исполнительным механизмам для воздействия на физический процесс. Во многих случаях на параметры процесса можно воздействовать только опосредованно через другие параметры управления.

Система, которая действует автономно и без прямого вмешательства оператора, называется автоматической. Система автоматического управления может состоять из простых контуров управления (одного для каждой пары входных и выходных переменных процесса) или из более сложных регуляторов со многими входами и выходами.

Существуют два основных подхода к реализации обратной связи в вычислительных системах. При традиционном прямом цифровом управлении (ПЦУ, Direct Digital Control - DDC) центральная ЭВМ рассчитывает управляющие сигналы для исполнительных устройств. Все данные наблюдения передаются в полном объеме от датчиков к центру управления, а управляющие сигналы - обратно к исполнительным устройствам.

В системах распределенного прямого цифрового управления {Distributed Direct Digital Control - DDDC) вычислительная система имеет распределенную архитектуру, а цифровые регуляторы реализованы на основе локальных процессоров, т.е. расположены вблизи технического процесса. ЭВМ верхних уровней управления рассчитывают опорные значения, а локальные процессоры ответственны главным образом за непосредственное управление техническим процессом, т.е. выработку управляющих сигналов для исполнительных механизмов на основе данных локального мониторинга. Эти локальные ЭВМ включают в себя цифровые контуры управления.

Более простая и архаичная форма автоматизированного управления - это так называемое управление опорными значениями (setpoint control). ЭВМ рассчитывает опорные значения, которые затем передаются обычным аналоговым регуляторам. В этом случае ЭВМ применяется только для вычислений, а не для измерений или генерации управляющих воздействий.

Системы дистанционного мониторинга и управления обычно определяют общим названием SCADA (от Supervisory Control And Data Acquisition - Дистанционное управление и сбор данных). SCADA - это очень широкое понятие и может относиться как к достаточно простому устройству, реализованному на одном компьютере, так и к сложной, распределенной системе, включающей центр управления, периферийные устройства и систему связи. Идея SCADA включает применение совершенных средств отобра¬жения, накопления данных и дистанционного управления, чаще всего понимаемого как диспетчерское, т.е. «ручное» управление, но не включает процедур регулирования или управления; последние, однако, очень часто входят в поставляемые системы SCADA в качестве основных функций или в качестве функций по выбору заказчика.

Применение базы данных процесса для мониторинга и управления

Система управления среднего или большого размера имеет несколько сотен или тысяч точек взаимодействия с техническим процессом. Практически невозможно обработать всю соответствующую информацию с помощью программных модулей, написанных специально для каждой из этих точек. Вместо этого необходим систематический подход к обработке всех входных данных. Простое структурирование параметров процесса можно выполнить на основе записей, а для более сложных случаев необходимо применение аппарата полноценной базы данных с соответствующими методами доступа.

Для систематизации и уменьшения объема данных о процессе нужно рассмотреть природу соответствующей информации. Обычно это измеряемые величины или бинарные входные/выходные данные типа «включено/выключено» или «норма/авария». Благодаря регулярности такого представления входные данные можно обрабатывать универсальной программой сбора и интерпретации данных, которая работает на основе определенных параметров для каждого объекта. Параметры описания объектов хранятся в базе данных процесса, которая представляет собой центральный элемент программного обеспечения управляющей системы. Пример структуры базы данных процесса показан на рис. 2.

Программы для доступа к информации, хранящейся в базе данных, включают в числе прочего следующие подсистемы:

ввод данных и интерфейс с базой данных;

вывод данных, т.е. интерфейс между базой данных и выходом управляющей ЭВМ или исполнительных механизмов;

отображение данных;

интерфейс для ввода команд.

Развитые базы данных могут включать до двадцати параметров-описателей для каждого объекта ввода/вывода. Некоторые из этих описателей обязательны и встречаются в каждой реализации базы данных; остальные применяются только при определенных обстоятельствах.

База данных процесса придает однородность и структуру хранимым данным. Датчики и исполнительные механизмы в системе управления процессом могут быть самых разнообразных типов. Температуры могут измеряться резистором с положительным температурным коэффициентом, термопарой и цифровым устройством. Соответственно, информация от датчиков может поступать к центральному процессору как в исходном формате, так и в виде пакетов данных, возможно, уже преобразованных к ASCII кодам. С помощью базы данных процесса каждое измеренное значение обрабатывается независимо и преобразуется к единой форме. Модули прикладных программ должны лишь обращаться к базе данных и не нуждаются в информации об особенностях датчиков и исполнительных механизмов. Замена одного датчика другим или же новой моделью не потребует перепрограммирования каких-либо модулей - достаточно введения новых управляющих параметров в базу данных. Обновление базы данных можно выполнять в оперативном режиме без отключения системы управления.

Рис. 2. Структура базы данных процесса реального времени и модули для доступа к данным

Абстрактное описание и отделения результатов измерений от методов, с помощью которых они получены, полезно, если некоторые характеристики этих величин могут меняться. При этом нет необходимости модифицировать программы или останавливать систему управления - достаточно всего лишь переопределить параметры преобразования, хранящиеся в базе данных.

Доступ к базе данных процесса, запросы и протоколы

Доступ к информации, содержащейся в базе данных, выполняется с помощью трех основных операций, которые могут комбинироваться, - выбора, проекции и сортировки. Строго говоря, эти операции формально определены лишь для реляционных баз данных, тем не менее, их можно использовать и для баз данных другой структуры.

Выбор (selection) определяет операцию для извлечения из базы данных только записей, удовлетворяющих заданным критериям.

Проекция (projection) -. это список интересующих полей записи базы данных.

Сортировка (sorting) означает упорядочение выбранных записей в соответствии с каким-нибудь критерием.

Сочетание трех основных операций порождает большое число вариантов обработки и анализа данных. Обычно база данных содержит слишком много информации, воспринимать и анализировать которую целиком невозможно, однако при наличии соответствующих инструментов можно извлечь любую необходимую проблемно-ориентированную информацию. Операции доступа к базе данных и есть эти инструменты.

Операция по извлечению информации из базы данных называется запросом (query).

Для эффективного использования программ доступа к базе данных необходимо заранее выбрать подмножество интересующих данных. Обычно для каждой конкретной ситуации интерес может представлять лишь очень ограниченное число выборок из базы данных, поэтому заранее можно определить небольшой набор стандартных запросов. Такие запросы называются протоколами. Протоколы - это обычно запросы, в которых предопределены операции проекции и сортировки (какую информацию вывести и в каком порядке), а перед их запуском требуется указать только конкретные параметры.

Протоколы аварийной сигнализации.

Важнейшей функцией системы управления является быстрое выявление недопустимых режимов и оповещение об этом оператора. Каждое изменение состояния, классифицированное как аварийное, должно быть зафиксировано в специальном файле - журнале аварий - с указанием времени события.

Специальный запрос - аварийный протокол - используется для поиска и вывода всех объектов базы данных, которые находятся в данный момент времени в аварийном состоянии. Этот протокол чрезвычайно важен для обслуживания и ремонта.

Протоколы обслуживания.

Еще одной важной составляющей работы производственного предприятия является техническое обслуживание приборов и оборудования. Примеры обслуживания - замена изношенных инструментов, калибровка датчиков, контроль уровней горючего и смазки. Операции по обслуживанию могут быть еще сложнее, вплоть до разборки целых агрегатов для проверки состояния и очистки их узлов. Этот тип обслуживания называется предупредительным ремонтом (preventive maintenance) и выполняется для поддержания оборудования в оптимальном рабочем состоянии. Ремонт дефектных или вышедших из строя устройств называется восстановительным ремонтом (corrective maintenance).

Анализ данных и тренды.

Важной задачей в промышленном производстве является учет производительности и статистических показателей. Информация, содержащаяся в базе данных, может служить первичным источником для процедур статистической обработки. Основной статистической операцией является суммирование показателей по времени, т.е. вычисление нарастающих итоговых величин для заданных интервалов времени - день, неделя, месяц. Суммарные показатели можно выводить в виде статистических таблиц, содержащих и другие величины, рассчитанные на их основе, - показатели эффективности и качества.

Операции управления, выполняемые с использованием базы данных

В некоторых системах управления в базе данных хранятся указания на автоматические действия, которые выполняются в определенных ситуациях. Специальная таблица базы данных указывает, при каком значении некоторого параметра вызывается исполнительная команда. Эта таблица работает подобно ПЛК, хотя данные, которые она использует, находятся на более высоком уровне абстракции и могут включать производные величины.

Существует важное практическое различие в автоматизированных функциях и управлении процессом с использованием базы данных и системами на основе ПЛК или местных регуляторов. Последние установлены непосредственно возле входов и выходов процесса и могут быстро реагировать на изменения во входных данных. База данных иерархической системы управления, напротив, имеет большое время реакции, поскольку информация должна проследовать по коммуникационным каналам вверх и вниз и пройти через несколько этапов обработки. Поэтому целесообразно программировать автоматические реакции на уровне центральной ЭВМ только в том случае, когда нужно сравнить несколько параметров и эту операцию нельзя выполнить локально. Связанные контуры управления нельзя реализовать в виде системы распределенного прямого цифрового управления. В этом случае нужно принимать во внимание вероятность значительной перегрузки каналов связи.

Заключение

автоматизированная информационная система

В результате выполнения данной работы были сделаны следующие выводы.

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое.

Информационная система - это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

АИС - это человеко-машинная система, обеспечивающая автоматизированную подготовку, поиск и обработку информации в рамках интегрированных сетевых, компьютерных и коммуникационных технологий для оптимизации экономической и другой деятельности в различных сферах управления.

Подсистема - это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. При этом АИС состоит из двух подсистем: функциональной и обеспечивающей.

Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.

Системы, применительно к АСУ, могут быть проклассифицированы по ряду признаков. Системы делятся на примитивные элементарные (для них строятся автоматические системы управления) и большие сложные.

Список литературы

Гейтс Б. Бизнес со скоростью мысли. - М.: ЭКСМО-Пресс, 2005. - 73 с.

Густав О., Джангуидо П. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский Диалект, 2005. - 557 с.

Друкер П. Задачи менеджмента в ХХI веке. - М.: Вильямс, 2006. - 153 с.

Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др. - СПб: Питер, 2005. - 640 с.

Симонович С., Евсеев Г., Алексеев А. Общая информатика. - М.: АСТ-Пресс, 2006. - 592 с.

Уилсон С., Мэйплс Б., Лэндгрейв Т. Принципы проектирования и разработки программного обеспечения. - М.: Русская Редакция, 2005. - 249 с.

Устинова Г.М. Информационные системы менеджмента / Учебное пособие. - СПб: ДиаСофт ЮП, 2004. - 368 с.