ИНФОРМАЦИО́ННАЯ СИСТЕ́МА

Компьютер это информационная система

Ключевые слова
Информационный процесс. Информационная система. Организационно-экономические системы. Система управления. Экспертная система. Система обучения. Информационно-вычислительная система. Информационно-справочная система.

Понятие информационной системы

Система (system – целое, составленное из частей; греч.) – это совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Архитектура системы – совокупность свойств системы, существенных для пользователя.

Элемент системы – часть системы, имеющая определенное функциональное назначение. Элементы, состоящие из простых взаимосвязанных элементов, часто называют подсистемами.

Организация системы – внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодействия элементов системы, проявляющаяся, в частности, в ограничении разнообразия состояния элементов в рамках системы.

Структура системы – состав, порядок и принципы взаимодействия элементов системы, определяющие основные свойства системы. Если отдельные элементы системы разнесены по разным уровням и характеризуются внутренними связями, то говорят об иерархической структуре системы.
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 информационные продукты.

Информационная система— это 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 компьютера. 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.

Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными система­ми. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

В нормативно-правовом смысле информационная система определяется как «организационно упорядоченная совокупность документов (массив документов) и информационных технологий, в том числе и с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы» Закон РФ «Об информации, информатизации и защите информации» от 20.02.1995, № 24-ФЗ.

Процессы, протекающие в информационных системах

Информационный процесс – «процесс создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и потребления информации» Закон РФ «Об участии в информационном обмене» от 04.07.1996, № 85-ФЗ.

Информационный ресурс – это отдельные документы и отдельные массивы документов, документы и массивы документов в информационных системах (библиотеках, архивах, фондах, банках данных, других видах информационных систем) Закон РФ «Об участии в информационном обмене».

В нормативно-правовом аспекте документ определяется как зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать.
Процесс документирования превращает информацию в информационные ресурсы.

Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, условно можно представить состоящими из следующих блоков:

• ввод информации из внешних или внутренних источников;
• обработка входной информации и представление ее в удобном виде;
• вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;
• обратная связь — это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

Информационные процессы реализуются с помощью информационных процедур, реализующих тот или иной механизм переработки входной информации в конкретный результат.

Различают следующие типы информационных процедур:

1. Полностью формализуемые, при выполнении которых алгоритм переработки информации остается неизменным и полностью определен (поиск, учет, хранение, передача информации, печать документов, расчет на моделях).
2. Неформализуемые информационные процедуры, при выполнении которых создается новая уникальная информация, причем алгоритм переработки исходной информации неизвестен (формирование множества альтернатив выбора, выбор одного варианта из полученного множества).
3. Плохо формализованные информационные процедуры, при выполнении которых алгоритм переработки информации может изменяться и полностью не определен (задача планирования, оценка эффективности вариантов экономической политики).

Функции информационных подразделений, создающих и поддерживающих информационные системы (служба администратора): оповещение и обработка запросов; поддержание целостности и сохранности информации; периодическая ревизия информации; автоматизация индексирования информации.

В целом информационные системы определяется следующими свойствами:

• любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;
• информационная система является динамичной и развивающейся;
• при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;
• выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;
• информационную систему следует воспринимать как человеко-машинную систему обработки информации.

Внедрение информационных систем может способствовать:

• получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов;
• освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;
• обеспечению достоверности информации;
• совершенствованию структуры информационных потоков (включая систему документооборота);
• предоставлению потребителям уникальных услуг;
• уменьшению затрат на производство продуктов и услуг (включая информационные).

Этапы развития информационных систем

Этапы развития информационных систем и цели их использования представлены в таблице 1.1.

Первые информационные системы появились в пятидесятых годах. Они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханичес­ких бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.

Таблица 1.1. Этапы развития информационных систем

Концепция использования информации

Вид информационных систем

Бумажный поток расчетных документов

Электромехани­ческие бухгалтерские маши­ны

Упрощение проце-дуры об­работки счетов и расчета зарплаты

Помощь в подго­товке отчетов

Управленческие инфор-ма­ционные системы для про­изводственной информации

Ускорение процесса подго­товки отчетности

Управленческий контроль процессов

Системы поддержки приня­тия решений

Выработка рацио­нальных решений

с 1980 года по н/в

Информация — страте-гический ресурс, обеспе-чивающий конкурентное преиму­щество

Стратегические инфор-маци­онные системы. Автоматизированные офисы

Выживание и процветание организации

Шестидесятые годы знаменуются изменением отношения к информационным системам. Информа­ция, полученная из них, стала применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Для этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату.

В семидесятых – начале восьмидесятых годов информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.

К концу восьмидесятых годов концепция использования информационных систем вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Информационные системы этого периода, предоставляя во­время нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достой­ных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.

Как информационные системы применяются в жизни людей

Сами того не подозревая, вы ежедневно сталкиваетесь с использованием информационных систем. Причем взаимодействуете с ними почти в любом месте: дома, на улице, в транспорте или на работе.

Ярким примером использования ИС в повседневной жизни можно назвать телефонный справочник, где указаны номера телефонов абонентов, а рядом — их ФИО.

Информационные системы управления используются и на предприятиях (это где?). Причем они облегчают работу персоналу, так как человеку сложно держать необходимый для работы объем данных в голове, а информационные системы с легкостью оперируют таким количеством.

Кроме этого, информация (это что?) должна быть структурирована и адаптирована для удобства использования. С помощью ИС можно найти практически любую рабочую информацию за секунды.

Оборудование

Определение «сущность информационной системы» подразумевает наличие шести компонентов, которые должны быть объединены для ее создания. И первым из них является оборудование.

Данный термин относится к технике. И подразумевает сам компьютер, который часто упоминают в качестве центрального процессора (CPU), и всю связанную с ним аппаратуру для поддержки работы. Среди вспомогательной техники, необходимой для создания ИС, можно упомянуть устройства ввода и вывода, хранения данных и средства связи.

Информационные системы, их элементы и характеристика

Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации.

Информационная система – это замкнутый информационный контур, состоящий из прямых и обратных информационных потоков, которые представлены управленческие документы и другие сообщения в бумажном, электронном и другом виде.

Информационные потоки в системах управления – от аппарата управления к объекту и обратно, делятся на две части: обрабатываемые с помощью компьютеров и перерабатываемые непосредственно человеком.

В неавтоматизированной части информационной системы, как правило, циркулирует патентная, юридическая, библиотечная, стратегическая информация, трудно поддающаяся формализованной обработке.

Автоматизированная часть информационной системы может иметь непосредственный выход в сторонние сети предприятий и организаций, а также в сеть Интернет.

Автоматизированная часть информационной системы включает основные компоненты:

— техническое обеспечение (технические средства);

Ядром и связующим звеном всех компонентов информационной системы служат информационные технологии.

Информационная система (ИС) обеспечивает формирование базы данных, их накопление, обработку и распределение с учетом конкретных требований пользователей (менеджеров и специалистов всех уровней управления, принимающих решения).

Основные элементы ИС включают:

— данные и информация – сведения, события и сообщения. Данные и информацию представляют в виде массива информации. (Массива информации – упорядоченная совокупность видов информации, используемой для выработки решений);

-источники необходимых данных для принятия решений в процессе планирования и реализации хозяйственной деятельности предприятия;

-средства их формализации, передачи и накопления в базе данных (включая формирование самой базы);

-средства обработки данных с учетом специфики требований пользователей;

-средства обмена данными с пользователями (включая интерактивный обмен);

-средства контроля и управления базой данных;

-средства пользователя, имеющие дружественный интерфейс его общения с ИС.

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

Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем, приведенных на рисунке 1..

Рисунок 1 – Обеспечивающие подсистемы ИС

Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в современном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.

Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель — это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:

— к унифицированным системам документации;

— к унифицированным формам документов различных уровней управления;

— к составу и структуре реквизитов и показателей;

— к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.

Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:

— значительный объем документов для ручной обработки;

— одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;

— работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;

— имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.

Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.

Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

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.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:

— общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;

— специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;

— нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

Для простейших систем определяются только требования к одно­му компьютеру. Обычно это персональный компьютер, который мо­жет обеспечить работу всей системы. Такая архитектура носит назва­ние централизованной системы. В зависимости от мощности компью­тера, на котором они базируются, централизованные системы могут решить и более глобальные задачи. Замена персонального компьюте­ра на многопользовательскую большую, супермини- или мини-ЭВМ позволит сконцентрировать множество задач в рамках одной централь­ной системы. Однако высокая стоимость данных решений, а также от­сутствие достаточного числа специалистов и малое число программ­ных решений, базирующихся на центральном компьютере, ограничи­вают использование таких систем.

С ростом сложности, объемов информации и числа, одновременно выполняемых процессов технические требования выходят за рамки одного устройства и приводят к созданию распределенной системы.

В зависимости от типа распределяемых ресурсов современные тех­нологии предлагают три вида архитектур распределенных систем.

1 Распределенные вычисления –компьютерная система, в которой обработка выполняется несколькими компьютерами, подсоединенны­ми к сети. При этом имеется в виду любая компьютерная система, в которой каждый компьютер решает свою задачу, а сеть поддерживает функционирование системы как единого целого.

2 «Клиент-сервер» – модель построения распределенной вычис­лительной среды, в которой интерфейсная часть задачи выполняется на машине пользователя, а требующая больших ресурсов обработка запросов осуществляется одним или несколькими серверами. Модели «клиент-сервер» изложены ниже.

3 Кластеры – вычислительная система, представляющая собой совокупность относительно автономных систем (компьютеров) с об­щей дисковой памятью (общей файловой системой), средствами меж­машинного взаимодействия и поддержания целостности баз данных. Использование кластеров увеличивает производительность и надеж­ность системы, так как в случае сбоя одного компьютера его работу берет на себя другой. С точки зрения пользователя кластер выглядит как единая система.

Эти архитектуры не являются взаимоисключающими, использова­ние для части ресурсов архитектуры «клиент-сервер» может быть со­вмещено с использованием распределенных вычислений для других ресурсов.

Первая задача, которая должна быть решена при создании распре­деленной системы, – какие виды ресурсов будут распределены. При необходимости разделения вычислительных мощностей рассматрива­ется система распределенных вычислений или архитектура «клиент-сервер»; если система обработки больших потоков данных и их хране­ния – анализируются механизмы кластера.

Технология «клиент-сервер» базируется на принципе специализа­ции составляющих информационной системы. При этом определяют­ся два типа компонентов: сервер и рабочее место пользователя.

Сервер– специализированное устройство или программное обес­печение, которое служит для решения общей задачи.

Сервер– специально выделенный для обслуживания компьютерных сетей многозадачный мощный компьютер. Существует несколько типов серверов, ориентированных на разные применения: файл-сервер, сервер базы данных, принт-сервер, вычислительный сервер, сервер приложений. Таким образом, тип сервера определяется видом ресурса, которым он владеет (файловая система, база данных, принтеры, процессоры или прикладные пакеты программ).

Существует также классификация серверов, определяющаяся масштабом сети, в которой они используются: сервер рабочей группы, сервер отдела или сервер масштаба предприятия (корпоративный сервер). Эта классификация весьма условна. Например, размер группы может меняться в диапазоне от нескольких человек до нескольких сотен человек, а сервер отдела обслуживать от 20 до 150 пользователей. Очевидно в зависимости от числа пользователей и характера, решаемых ими задач требования к составу оборудования и программного обеспечения сервера, к его надежности и производительности сильно варьируются.

Рабочее место пользователя– компонент ИС, который служит для решения задач конкретного пользователя, например реализации пользовательского интерфейса системы.

Термин «сервер» может трактоваться двояко – мощный выделен­ный компьютер или программное обеспечение, реализующее одну из служб. В данном случае сервером будет называться программа, которая обеспечивает независимое выполнение некоторой задачи, которая мо­жет выполняться как на выделенном компьютере, так и на рабочей стан­ции. Последнее решение часто используется разработчиками систем.

Выбирая архитектуру «клиент-сервер», в первую очередь необхо­димо определить весь перечень задач, решения которых будут перене­сены на серверы. Как правило, это задачи, требующие общего доступа или больших вычислительных мощностей.

Самое примечательное свойство архитектуры «клиент-сервер» состоит в возможности удалить клиента от сервера на любое расстояние без существенного снижения скоростных характеристик системы (даже в случае сложных запросов) и без всяких изменений в программном обеспечении. Удаленный клиент подключается к серверу с помощью локальной сети, телефонного или иного канала. Это свойство очень ценно для организации распределенной обработки данных. Кроме того, оно позволяет заменять СУБД, операционную систему и сервер, не изменяя программного обеспечения клиентской части системы.

На верхнем уровне абстрагирования взаимодействия клиента и сервера достаточно четко можно выделить следующие компоненты:

— презентационная логика (Presentation Layer – PL), предназначенная для работы с данными пользователя;

— бизнес-логика (Business Layer – BL), предназначенная для проверки правильности данных, поддержки ссылочной целостности;

— логика доступа к ресурсам (Access Layer – AL), предназначенная для хранения данных.

В зависимости от перераспределения вышеперечисленных компонент между клиентом и сервером выделяются следующие модели:

— RDA (Remote Data Access – модель сервера удаленного доступа к данным), в которой компоненты представления пользовательского интерфейса и прикладная компонента (логика работы программы) совмещены в клиентской части, а компоненты доступа к информационным ресурсам (данным) размещена в серверной части. Это исторически первая модель. В ней серверная часть осуществляет только хранение данных, а всю прикладную логику реализует клиентская часть. При этом клиент передает серверу запросы на получение данных, а сервер возвращает клиенту те или иные выборки. В данной модели на стороне сервера не исполняется никакой прикладной части системы, что может повлечь за собой недогрузку сервера и перегрузку клиента.

— DBS (Data Base Server – модель сервера баз данных), в которой компонента представления размещена в клиентской части, а прикладная компонента и доступ к информационным ресурсам — в серверной. В ней часть прикладной логики реализуется на сервере при помощи специального языка программирования, а часть – на клиенте. Это стало возможным благодаря росту производительности серверов. По сравнению с моделью сервера удаленного доступа в этой модели уменьшены нагрузка на клиента, интенсивность сетевого обмена данными, а также упрощена структура приложения. Это самая распространенная модель.

— AS (Application Server – модель сервера приложения), в которой компонента представления находится в клиентской части, прикладная компонента – в «сервере приложения», а компонента доступа к информационным ресурсам – в «сервере базы данных». В этом случае клиент выполняет только операции визуализации и ввода данных, а всю прикладную логику реализует сервер. Обмен между клиентом и сервером осуществляется на уровне команд ввода-вывода данных на экран клиента.

Схематически модели клиент-серверного взаимодействия можно представить следующим образом: