Лекции - Інформаційні системи і технології в економіці

Подождите немного. Документ загружается.

— має забезпечуватися легка адаптація користувача до системи, для взаємодії з якою

досить звичайних лінгвістичних навичок;

— методи розв'язання задач у системі мають бути традиційними для ПС і відомими

користувачеві;

— має забезпечуватися одноманітність обчислювальних, логічних процедур і термінології.

У децентралізованих АІС використовується розподілена БД. Завдяки впровадженню

децентралізованих технологій підвищується оперативність управління, скорочується

трудомісткість оброблення інформації, забезпечується користувачем контроль вхідних даних і

результатів розрахунків.

Найважливіший елемент децентралізованих АІС — АРМи фахівців різного профілю

(непрограмістів) та інформаційне обслуговування масового споживача для виконання

поставлених завдань. Завдяки цьому реалізується комплекс забезпечувальних і

функціональних IT, що підтримують реалізацію функцій фахівця-непрогра-міста.

Автоматизоване робоче місце — сукупність інструментальних засобів кінцевого

користувача, що включає інформаційне, програмне, технічне і методичне забезпечення,

призначене для професійної діяльності користувача на ЕОМ, та працює як автономно,

так і в складі мережі.

АРМи повинні мати розвинену систему периферійного обладнання та прилади інтерфейсу з

ЛОМ. АРМ — це певна частина ІC, відокремлена згідно зі структурою управління об'єктом та

системою розподілу мети й оформлена у вигляді самостійного програмно-апаратного

комплексу.

Концептуальна відмінність АРМу на основі ПЕОМ від просто ПЕОМ полягає в тому, що в

АРМі відкрита архітектура ПЕОМ функціонально, фізично та ергономічне настроюється на

конкретного користувача (персональне АРМ) або на групу користувачів (групове АРМ).

Для цієї технології характерними є: робота користувача в режимі маніпулювання даними,

а не програмування, коли користувач бачить (екран, принтер) і діє (клавіатура, "миша",

сканер), а не знає і пам'ятає; безпаперовий процес оброблення документа, за якого на папері

фіксується тільки остаточний варіант документа; наскрізна інформаційна підтримка на всіх

етапах проходження інформації з використанням інтегрованих БД; інтерактивний режим

розв'язування задачі; можливість колективного створення документів на основі мереж

ПЕОМ; можливість адаптивної перебудови форми та способу подання інформації під час

розв'язування задачі.

Перевагами оброблення інформації на АРМі є: простота створення і ведення БД; єдиний

опис даних, їхні надійність та захист; модульна побудова ПЗ; технологічна спеціалізація

програм; функціональна повнота; застосування стандартних процедур; близька до природної

мова спілкування з ЕОМ; спеціальна підготовка до роботи на ЕОМ; відсутність реляційної БД

або сховища даних (багатовимірної БД).

Основними функціями АРМу можуть бути: введення, накопичення та зберігання

інформації; її пошук за заданими ознаками; виконання прикладних програм оброблення

інформації; видача здобутих результатів у потрібному вигляді; контроль усіх етапів оброблення

інформації; автоматичне протоколювання робочих процесів; відображення інформації та

результатів її оброблення на екрані ПЕОМ.

Основні характеристики АРМу: розвинений діалог з користувачем; високий ступінь

автоматизації професійної діяльності користувача, зайнятого обробленням інформації; прямі

розрахунки за довільним алгоритмом; відображення і документування результатів оброблення

інформації; наявність засобів управління БД; оптимізація використання обчислювальних та

інформаційних ресурсів; якість інформаційного обслуговування; щільність даних, що

циркулюють в інформаційних каналах; рентабельність програм. Кінцевий користувач виконує

два види дій: запит потрібної йому інформації та прийняття рішень щодо подальшого

оброблення даних. Після прийняття рішення користувач може перейти до наступних дій:

відкоригувати дані в ІБ, виконати розрахунок, вивести інформацію на машинний носій.

Упровадження АРМів ліквідує розрив у часі між виробничо-господарським процесом,

здобуттям первинної інформації, її обробленням і видачею результатів, що дає змогу активно

впливати на процес управління.

Автоматизоване робоче місце організовують за функціональною ознакою. Воно реалізовує

функціональну технологію загалом або її частину. Яка частина закріплюється за АРМом,

визначається декомпозицією мети в структурі управління об'єктом з урахуванням цілісності

предметної технології. Розподіл між ПЕОМ та учасниками функціональної технології

стосується даних, що зберігаються, або процесів оброблення їх.

Загально функціональна забезпечувальна технологія включає засоби організації екранного

діалогу, екранного оброблення текстів, гіпертекстів, форм, Web-сторінок, ділової графіки та

засобів мультимедіа.

Першою технологічною операцією в умовах АРМів є вмикання ЕОМ, а потім операція

завантаження ОС та ПЗ. Якщо АРМи потребують мережних ресурсів, то необхідне підключення

їх до комп'ютерної мережі. Крім того, систему операцій в умовах АРМів складають

ідентифікація користувача, вибір режиму роботи, формування машинних носіїв, коригування

інформації, розрахунки на ЕОМ, копіювання та відображення інформації, завершення роботи

на ПЕОМ.

Технологія оброблення інформації в АРМі містить два етапи: первинний облік (схема 59) і

формування вихідної інформації (схема 60). На етапі первинного обліку використовують

уніфікований засіб реєстрації даних, що дає змогу автоматизувати введення та оброблення

первинних документів на основі запиту. Останній включає набір формалізованих процедур, що

забезпечують: введення даних згідно зі структурою первинного документа; контроль

реквізитів, які вводяться; контроль збалансованості документа; друкування протоколу

введення даних первинного обліку; алгоритмічне оброблення показників документа;

організацію хронологічного файла даних; друкування форми первинного документа.

Технологічний процес оброблення інформації на АРМі є безпаперовим і характеризується

інтерактивним режимом введення даних в ЕОМ та формуванням вихідних документів.

Технологічні аспекти інформації на АРМі характеризують такі ознаки:

— можливість оптимальної взаємодії людини і ПЕОМ;

— доступність обчислювальних засобів у довільний момент часу;

— користування індивідуальною ІC, можливість доступу до ІC інших абонентів та до

інтегрованої ІC;

— інформаційне забезпечення організовано у вигляді звичайних форм документів

(користувач працює з екраном ЕОМ, як із документом, з можливістю його коригування і

друкування;

— проблемна орієнтація інформаційного, технічного, програмного забезпечення на ПС

ураховує потреби кінцевого користувача, в тому числі його психофізіологічні властивості й

особливості, причому ПС описується в реальному часі;

— ПЗ реалізує діалог будь-якого типу і здійснює підтримку користувача;

— інформація обробляється відразу після введення, завдяки чому підвищуються

оперативність, якість, вірогідність оброблення інформації, що сприяє реалізації контролю за

виробництвом та використанням ресурсів.

Розробляючи схеми технологічного процесу автоматизованого оброблення інформації на

ПЕОМ в умовах АРМів, необхідно враховувати:

— участь в обробленні інформації кінцевого користувача — конкретного працівника

управління;

— відсутність відокремленого підготовчого етапу в традиційному розумінні, під час

якого здійснюється підготовка файлів інформації на машинному носію;

— прєднання операцій введення даних первинних документів з автоматизованими

операціями їх контролю і розміщенням в ІФ АРМів;

— значне зниження обсягу інформації, що вводиться користувачем з клавіатури, завдяки

використанню НДІ та можливості відображення її на екрані дисплея. При цьому більшість

даних вводять з НДІ, а мінімум оперативних даних — із документа;

— діалогове ведення і діалогове оброблення БД, внаслідок якого сформований документ

може бути відображений на екрані, записаний на МД, виведений на друк у потрібній кількості

примірників.

Отже, в умовах АРМів розробляється технологічна схема, розрахована на користувача.

Набір операцій, що описує різноманітність функціональних робіт, обмежений і добре

піддається алгоритмізації. АРМ реалізує інтерактивне оброблення даних, під час якого

кінцевий користувач, як правило, виконує такі дії: запит потрібної інформації та прийняття

рішення щодо подальшого оброблення інформації. Оброблення даних характеризується

багатократністю виконання розрахунків у реальному масштабі часу.

Підтримка прийняття рішення фахівця завжди є цільовою і може відображатися у

вигляді: сукупності відомостей, що дають змогу користувачеві оцінити ситуацію, яка

склалася, і виробити рішення; підготовки можливих рішень, одне з яких буде прийняте

управлінським працівником; оцінки зміни стану об'єкта управління для прийняття рішення,

тобто відповіді на запитання "Що буде, якщо?". Здебільшого на АРМі реалізується перша

можливість — підготовка інформації для аналізу ситуації, на основі якої працівник міг би

здійснити такий аналіз.

Прийнявши рішення, користувач виконує такі дії: вводить файли даних, виконує

розрахунок, виводить інформацію на той або інший носій.

Технологічна схема може змінюватися в процесі діалогу ОПР з ПЕОМ.

До інструментальних засобів АРМів належать: БД, БЗ, СУБД, текстові редактори, табличні

процесори, графічні редактори, операційні оболонки, EC, ППП.

Гіпертекстова та мультимедійна технології

Звичайний текст виглядає як один довгий рядок символів, що читається в одному

напрямку (схема 64).

Гіпертекст має нелінійну сіткову форму організації інформаційної одиниці, поділеної на

фрагменти, для кожного з яких указується перехід до інших фрагментів за певними

типами зв'язків. При встановленні зв'язків можна спиратися на різноманітні ключі.

Дотримуючись цих зв'язків, можна читати або освоювати матеріал у будь-якому порядку,

а не в єдиному. Кожний видимий на екрані ЕОМ фрагмент тексту, доповнений численними

зв'язками з іншими фрагментами, дає змогу уточнити інформацію про досліджуваний

об'єкт і рухатися в одному або кількох напрямках відповідно до вибраного зв'язку.

Текст втрачає свою замкненість, стає принципово відкритим, в нього можна вставити нові

фрагменти, вказуючи для них зв'язок з наявними. Структура тексту не руйнується. У

гіпертексті немає заздалегідь заданої структури.

Гіпертекст — нова технологія відображення неструктурованого вільно нарощуваного

знання.

Під гіпертекстом розуміють систему інформаційних об'єктів (статей, документів,

сторінок), з'єднаних між собою спрямованими зв'язками, що утворюють мережу.

Об'єкти можуть бути текстовими, графічними, з використанням засобів мультиплікації,

аудіо- та відеотехніки. Така форма відображення інформації в ЕОМ називається гіпермедіа.

Замість пошуку інформації за допомогою відповідного пошукового ключа гіпертекстова

технологія припускає переміщення від одних об'єктів інформації до інших з урахуванням їх

семантичної зв'язаності. Для цього кожний об'єкт зв'язується з інформаційною панеллю

екрана, на якій користувач може асоціативне вибрати один із зв'язків.

Структурно гіпертекст складається з інформаційного матеріалу, тезауруса гіпертексту,

списку головних тем та алфавітного словника.

Інформаційний матеріал поділяється на статті, які складаються з заголовка і тексту.

Заголовок містить тему або найменування, що описує об'єкт. Інформаційна стаття містить

традиційні визначення та поняття, вона має займати одну панель і бути легкодоступною для

огляду. Текст, який включається в інформаційну статтю, може супроводжуватися

поясненнями, прикладами, документами, об'єктами реального світу.

Тезаурус гіпертексту — це автоматизований словник, що відображає семантичні

відношення між лексичними одиницями дескрипторно-пошукової мови і призначений для

пошуку слів за їхнім смисловим значенням. Тезаурус гіпертексту складається із статей,

кожна з яких має заголовок та список заголовків родинних тезаурус-них статей із

зазначенням типу споріднення. Заголовок тезаурусної статті збігається з найменуванням

інформаційної статті і є найменуванням об'єкта, опис якого містить інформаційна стаття.

Існують такі види споріднення або відношень: вид — рід, рід — вид, предмет — процес, процес

— предмет, ціле — частка, частка — ціле, причина — наслідок, наслідок — причина та ін.

Користувач одержує більш загальну інформацію з родового типу зв'язку, а з видового —

специфічну інформацію без повторення загальних відомостей із родових тем. Список заголовків

родинних тезаурусних статей є локальним довідковим апаратом, в якому вказують посилання

тільки на найближчих родичів. Тезаурус гіпертексту можна подати у вигляді мережі, у вузлах якої

знаходяться текстові описи об'єкта (інформаційні статті), а ребра вказують на існування зв'язку

між об'єктами і на тип споріднення.

Список головних тем містить заголовки всіх довідкових статей, для яких немає посилань

типу рід — вид, частка — ціле. Як правило, список займає не більше однієї панелі екрана.

Алфавітний словник має перелік найменувань усіх інформаційних статей за алфавітом.

Гіпертекстову технологію орієнтовано на оброблення інформації не замість людини, а разом

із нею, тобто вона є авторською. Користувач сам визначає підхід до вивчення або створення

матеріалу з урахуванням своїх індивідуальних здібностей, знань, рівня кваліфікації та

підготовки. Гіпертекст містить не тільки інформацію, а й апарат її ефективного пошуку.

Зв'язки встановлюють, виходячи з вимог зручного і швидкого доступу до інформації.

Застосовують, як правило, два типи зв'язків: посилальні та ієрархічні. З використанням

ієрархічних зв'язків вузли організовують в структури на основі принципу підпорядкування

"батько—нащадок". Посилальні зв'язки служать для поєднання структур.

Організація доступу до інформації в гіпертекстових системах може бути забезпечена

одним із трьох способів:

— у початкових вузлах гіпертексту розміщується стисла таблиця змісту;

— для перегляду інформації застосовується спеціальна програма;

— проводиться індексація вузлів інформації, а її пошук здійснюється за

показаними індексами.

Гіпертексти, сформовані вручну, використовують давно — це довідники, енциклопедії, а

також словники, оснащені розвинутою системою посилань. У 60-ті роки XX ст. американські

вчені Д.Енгельбарт та Т.Нельсон розвинули ідею гіпертексту і розробили перше покоління

гіпертекстових систем. Т.Нельсон ввів термін "гіпертекст", показавши можливість втілення

ідей гіпертексту на реальній технологічній основі. В наш час найпоширенішими системами є

HyperCard, HyperStudio, SuperCard, QuickTime, HyperText Markup Language (HTML).

Системами нового класу є системи "text management systems" (системи управління

документацією), в яких поєдналися різноманітні методи схову й оброблення інформації.

Гіпертекст став засобом більш ефективної організації поштової системи, файлових систем

електронних дощок оголошень (BBS).

Мультимедіа ("багатосередовищність") — інтерактивна техно

логія, що забезпечує роботу з

нерухомими зображеннями, відео-зображенням, анімацією, текстом і звуковим рядом.

Файли з мультимедійною інформацією зберігаються на CD-ROM, диску або на мережному

сервері. Оцифроване відео зберігається у файлах із розширенням AVI, аудіо-інформація — у

файлах із розширенням WAV, аудіо- у формі інтерфейсу MIDI із розширенням MID. Для їх

підтримки розроблено файлову підсистему, яка забезпечує передачу інформації з CD-ROM з

оптимальною швидкістю, що істотно при відтворенні аудіо- та відеоінформації.

Мультимедіа-акселератор — це програмно-апаратний засіб, який об'єднує можливості

графічних акселераторів (перенесення блока даних, фарбування об'єкта, підтримка апаратного

курсора) з однією або кількома мультимедійними функціями, що потребують установлення в

ПЕОМ додаткових пристроїв.

До мультимедійних функцій належать цифрова фільтрація та масштабування відео,

апаратний цифровий стиск — розгортка відео, прискорення графічних операцій, пов'язаних із

тривимірною графікою (3D), підтримка "живого" відео, наявність композитного відеовходу,

виведення TV-сигналу на монітор.

У 1991 р. фірма IBM запропонувала стандарт Multimedia, a Microsoft — стандарт МРС. На

даний час розроблено: MIDI-інтерфейс — стандарт для підключення різноманітних музичних

синтезаторів, DCI-інтерфейс — інтерфейс із дисплейними драйверами, що дають змогу

відтворювати повноекранну відеоінформацію; МСІ-інтерфейс — інтерфейс для керування

різноманітними мультимедійними пристроями.

Широке застосування технологія мультимедіа знайшла у сфері освіти, комп'ютерного

тренінгу, бізнесу. Створено ігрові ситуаційні тренажери, відеоенциклопедії, діалогове кіно,

де користувач може керувати процесом видовища з клавіатури, а також за допомогою

промови. Особливі перспективи мультимедіа відкриває для дистанційного навчання.

Мережні інформаційні технології оброблення економічної інформації

У розвитку технології оброблення інформації на ЕОМ можна виділити два великих етапи:

автономне використання ЕОМ та етап їх об'єднання, створення обчислювальних мереж і на їх

основі — мережних IT.

Поява в 60-ті роки XX ст. перших ОМ означала революцію в технології оброблення

інформації та бізнесі, порівнянну зі створенням перших ЕОМ. З появою ОМ була зроблена

спроба об'єднання технології збирання, зберігання, передачі й оброблення інформації на ЕОМ з

технологією комунікацій.

При використанні мережних IT стає можливою реалізація територіального розподілу

транснаціонального виробництва. IT забезпечують планетарний розподіл промислового

виробництва при створенні транснаціональних компаній, які реалізують світовий товарний

експорт фірми. При цьому метрополія, вклавши 5—7% суми обороту в економіку іншої

країни, отримує змогу контролювати 50—60% її економіки. Завдяки цьому за рахунок

вкладень в наукоємні технології країна-метрополія може впливати на економічний та

політичний розвиток іншої країни і навіть контролювати його. Це стає можливим завдяки

новітнім мережним технологіям та розвитку комунікацій.

Мережні технології дали змогу створювати геосистеми для доступу до світових сховищ

інформації.

За рангом ОМ можна поділити на локальні (ЛОМ), або LAN-мережі в межах підприємства,

установи, організації, та глобальні, або WAN-мережі абонентів, які з'єднують країни,

континенти, весь світ.

Тема 7. Експертні системи в автоматизованих інформаційних системах. - 4 години

Особливості та сфера застосування експертних систем. Структура експертних

систем. Компоненти експертної системи.

Особливості та сфера застосування експертних систем

Однією з основних проблем у процесі розроблення систем штучного інтелекту є

моделювання розумової діяльності людей при розв'язуванні складних задач із різних сфер

людської діяльності. Тому основним напрямом розвитку штучного інтелекту стало

розроблення систем, що імітують дії та мислення експерта у вузькій ПС.

Поява експертних систем ознаменувала перехід від суто теоретичної сфери штучного

інтелекту до прикладної. EC стали комерційним продуктом на ринку HIT завдяки своїй

корисності при розв'язуванні складних важко структурованих і формалізованих задач із

сфери бізнесу, управління, планування та діагностики.

Експертні системи — комп'ютерні програми, здатні накопичувати знання і моделювати

процес експертизи.

Сформувався новий розділ інформатики — інженерія знань, завданням якої є створення

технології виявлення знань та наповнення ними EC. Вони можуть бути корисними тільки тоді,

коли добре відомими є способи пошуку рішення і експерт може точно описати логіку

розв'язання задачі. У таблиці 75 наведено критерії застосовності EC.

Таблиця 75

Критерії застосовності ЕС

Застосовані ЕС Незастосовані ЕС

Логічний характер задач Обчислювальний характер задач

Наявність кваліфікованих експертів Відсутність експертів

Евристичні методи Алгоритмічні методи

Наявність невизначеності та відсутності точних

даних

Наявність точних даних і строгих процедур

Метод формальних міркувань Процедурний метод

Найперспективнішими напрямами щодо створення практичних програмних систем

вважають:

— інтеграцію EC з традиційними пакетами (табличні процесори, СУБД) і створення

гібридних EC. Такий підхід дає змогу використати EC як зовнішню керуючу програму, що

здійснює підключення її до потрібного пакета залежно від виду розв'язуваної задачі, дає

можливість врахувати якісні фактори у процесі розв'язування кількісних або аналітичних

задач;

— створення EC реального часу при управлінні неперервними процесами. Вони

сприяють підвищенню надійності й ефективності управління технологічними лініями,

ядерними реакторами та ін.;

— побудову розподілених EC, в яких може виконуватися узгоджене оброблення

різнорідних знань. Взаємодія між автономними частинами EC здійснюється передачею

повідомлень через спеціальний блок (дошку оголошень). Робота розподіленої EC імітує

колективні рішення складної проблеми групою фахівців, кожний з яких володіє лише одним її

аспектом;

— розроблення динамічних EC. Системи цього класу дають змогу моделювати

динамічні ПС. Зміни, що відбуваються в таких сферах після початку розв'язування задачі,

впливають на остаточний висновок і тому мають враховуватися безпосередньо у процесі

формування висновку. Поява динамічних EC забезпечує автоматизацію важливих задач

моніторингу, які не можуть бути розв'язані за допомогою традиційних EC.

Основні сфери застосування EC:

Діагностика — визначення стану EC. Найвідомішими є медичні діагностичні системи, які

використовуються для встановлення зв'язку між фактами порушення діяльності організму та

можливими причинами виникнення порушень.

Інтерпретація — визначення сутності даних, що спостерігаються. Інтерпретувальні

системи можуть робити певні висновки на підставі результатів спостереження.

Прогнозування — визначення наслідків ситуації. Прогнозуючі системи передбачають

можливі результати або події на підставі даних про поточний стан об'єкта.

Планування — визначення програми дій відповідно до певного критерію. Планувальні

системи призначені для досягнення конкретних цілей при розв'язуванні задач з великим

числом змінних.

Контроль й управління — моніторинг і контролінг розвитку ситуації. Інтелектуальні

системи можуть приймати рішення, аналізуючи дані, що надходять з кількох джерел. Такі

системи застосовують в управлінні фінансовою діяльністю підприємства, сприяють

прийняттю рішень у кризових ситуаціях.

Навчання — здобуття певних знань й оцінювання результатів. EC можуть входити як

складова частина до комп'ютерних систем навчання. EC одержує інформацію про діяльність

особи, яка навчається, й оцінює дані, аналізуючи її поведінку.

Структура експертної системи

Ідеологію EC втілює формула

ЗНАННЯ + ВИСНОВОК = СИСТЕМА.

Основні компоненти структури EC подано на схемі 96.

База знань (БЗ) використовується для зберігання знань про спеціалізовану ПС. Знання може

бути закодоване в різних формах залежно від використовуваної схеми його подання. БЗ може

також включати мета-знання, тобто знання про знання (спосіб мислення експерта). На відміну

від звичайної БД, в ній зберігаються не тільки факти, а й правила, що дають змогу встановити

нові факти.

База даних (робоча пам'ять) використовується для зберігання основних фактів, переданих

користувачем, і поточного стану проблеми з виведеними фактами.

Механізм логічного висновку (МЛВ) імітує міркування експерта так само, як БЗ імітує

його пам'ять. У цьому механізмі використовується зіставлення зі зразком або пошуковий

підхід для звуження повного перебору чи уникнення комбінаторного вибуху на відміну

від звичайних обчислювальних алгоритмів. Він може включати різні стратегії пошуку в

просторі станів задачі: прямий пошук (від фактів до мети), зворотний пошук (від мети до

фактів) та інші стратегії.

Пояснювальна підсистема дає змогу користувачеві на питання ЧОМУ дізнатися, з яких

причин система ухвалила саме таке рішення, а на питання ЯК з'ясувати, яким чином система

дійшла такого висновку.

Консультуюча підсистема дає користувачеві пораду, що необхідно зробити за

конкретного результату розв'язання задачі.

Підсистема здобуття знань дає змогу поповнити або модифікувати БЗ.

Інтерфейс експерта використовується для доступу ДО БЗ через модуль здобуття знань, а

інтерфейс користувача дає змогу користувачам системи мати доступ до неї в консультаційному

режимі або в режимі пояснень.

Компоненти експертної системи

База знань. Однією з найскладніших задач побудови EC є задача побудови БЗ — системи,

яка охоплює розроблення та заповнення структури БЗ.

Процес формування БЗ є ітерактивним із можливим поверненням з подальшого етапу

проектування на попередній. Одним із найскладніших моментів процесу формування БЗ, що

зумовлює ітерактивні повернення, є здобуття знань від експерта з їх дальшою формалізацією.

Оскільки багато висновків експерт вважає очевидними, а деякі використовує інтуїтивно, буває

дуже важко одержати від нього зв'язну, логічно послідовну інформацію про процес

розв'язування задачі.

У будь-який момент часу в системі фігурують три типи знань: