Юринець В.Є., Юринець Р.В. Автоматизовані інформаційні системи. Електронний посібник

Подождите немного. Документ загружается.

183

1.6. ІНФОРМАЦІЙНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ АІС

1.6.1. Основні відомості про інформаційне

забезпечення АІС

Інформаційне забезпечення АІС призначене для відображення

інформації, яка характеризує стан керованого об’єкта і є основою для

прийняття управлінських рішень. У теорії автоматизованих систем

оброблення економічної інформації інформаційне забезпечення поді-

ляють на:

— системи показників певної предметної ділянки (наприклад,

показники бухгалтерського обліку, фінансово-господарської діяльності,

аналізу тощо);

— системи класифікації та кодування;

— документацію

;

— потоки інформації, тобто варіанти організації документообігу;

— різнотипні інформаційні масиви (файли).

Процес проектування інформаційного забезпечення АІС відбу-

вається у тісному взаємозв’язку розробників і користувачів-економістів

відповідної сфери діяльності. Водночас спільно виконують такі роботи:

— визначають склад потрібних показників, їхні характеристики

та інформаційні зв’язки;

— розробляють різноманітні класифікатори і коди з

можливістю

використання загальнодержавних та міжнародних класифікаторів;

— виявляють можливість застосування уніфікованої системи

документації для відображення показників;

— проектують форми нових первинних документів щодо вимог

комп’ютерного оброблення інформації;

— організовують інформаційний фонд;

— визначають склад інформаційної бази даних та структуру її

організації;

— проектують форми виведення результатів оброблення вхідної

інформації.

Створюючи інформаційне забезпечення, враховують особливості

технології

автоматизованого оброблення інформації та специфіки

184

програмного забезпечення обчислювальної системи. Автоматизовані

інформаційні системи, які передбачають використання персональних

комп’ютерів, дещо змінюють наявні підходи до проектування

інформаційного забезпечення у зв’язку з використанням сучасних

методів оброблення інформації та безпосередньою участю корис-

тувачів у процесі машинного розв’язування економічних завдань через

використання автоматизованих робочих місць. Окрім того, широке

використання різних комп’ютерних

обчислювальних мереж дає змогу

здійснити відповідний обмін інформацією між комп’ютерами та

користувачами і забезпечити доступ користувачів різних інформаційних

ресурсів. Під час створення інформаційного забезпечення обчислю-

вальних мереж виконують такі роботи:

— визначають склад управлінських та економічних завдань і сис-

тему показників для кожного рівня оброблення даних, зокрема, інди-

відуальних автоматизованих робочих

місць, локальних обчислювальних

мереж, розподілених баз даних;

— встановлюють склад та способи обміну інформацією між різ-

ними рівнями оброблення;

— створюють інформаційний фонд і розподіляють його між рів-

нями оброблення;

— розробляють різні форми введення інформації у комп’ютер,

враховуючи її багаторівневе оброблення;

— розглядають питання використання різних видів класифікато-

рів і забезпечують

складання локальних класифікаторів економічної

інформації;

— створюють різні форми виведення інформації;

— опрацьовують питання інформаційно-довідникового обслуго-

вування користувачів, побудови типових форм запитів;

— створюють автоматизовану інформаційну технологію для

забезпечення контакту користувача з комп’ютером;

— опрацьовують питання організації за допомогою комп’ютера

ведення справ управлінської діяльності і контролю за виконанням

розпоряджень;

— створюють інформаційну

взаємодію із зовнішнім середови-

щем на основі організації комп’ютерних мереж.

185

1.6.2. Поняття інформації. Дані та знання

Інформація – одне з фундаментальних понять науки, таких, як

матерія або енергія. Слово “інформація” походить від латинського

“informatio”, що означає “роз’яснення”, “повідомлення”, “викладення”.

Інформація – це особливий вид ресурсів – невичерпний. Їй властиві

запам’ятовування, передавання, перетворювання, відтворювання,

стирання. З позицій матеріалістичної філософії, інформація – це

віддзеркалення реального світу. Під інформацією здебільшого розу-

міють будь-які

відомості, що отримує людина.

Існування багатьох визначень інформації зумовлено складністю,

специфічністю і різноманіттям підходів до тлумачення сутності цього

поняття. Інформацію розглядають як об’єкт комп’ютерного оброб-

лення, як продукт праці людини, як міру подолання невизначеності, як

взаємини між даними та їх отримувачем тощо.

Дані – це величини, їх відношення, словосполучення і факти

перетворенням та обробленням яких можна здобути інформацію про

предмети, процеси або явища. Вони є сировиною для створення

інформації. Можна сказати, що дані – це факти, зареєстровані за

допомогою різноманітних матеріальних носіїв.

Знання – інформація, з якої можна отримати нову інформацію за

допомогою логічного виведення, тобто знання – це використання

інформації та даних разом з потенціалом

практичного досвіду людей,

здібностями, ідеями. Під цим терміном досить часто розуміють дані,

що мають складну структуру.

Формування інформації відбувається в момент передавання даних.

В інформацію завжди закладається певний зміст, відмінний від самого

факту отримання сигналу (хоч не гарантовано, що ця інформація буде

цілком зрозуміла користувачеві). Інтерпретуючи інформацію,

користувач отримує знання.

Знання – це

інформація, формалізована відповідно до певних правил

так, що її можна використовувати в логічному виведенні. Це поняття

не має будь-якого вичерпного формального визначення. Знання можна

розуміти як сукупність відомостей, що утворюють цілісний опис, який

відповідає певному рівню поінформованості про якесь питання, предмет,

проблему тощо. Іншими словами, знання – це виявлені закономірності

186

предметної ділянки (принципи, зв’язки, закони), що дають змогу

вирішувати її проблеми.

Властивості знань (на відміну від даних):

— інтерпретованість – можливість їх використання;

— структурованість – декомпозиція складних об’єктів на прості-

ші і встановлення зв’язків між об’єктами;

— зв’язність – властивість відтворювати закономірності фактів,

процесів, явищ і причинно-наслідкові відношення між

ними;

— активність – знання забезпечують цілеспрямоване викорис-

тання інформації.

Перехід від даних до знань – логічний наслідок розвитку й усклад-

нення інформаційно-логічних структур, що обробляють на комп’ютері.

Головною особливістю інтелектуальних систем є те, що вони засновані

на знаннях, а точніше, на певному їх уявленні.

Знання найчастіше подають як набір фактів,

що характеризують

певну предметну ділянку, і процедур та правил маніпулювання цими

фактами, а також відомості про те, коли і як потрібно використовувати ті

чи інші процедури.

Специфічні особливості знань, які дають змогу відрізняти їх від даних:

1. Внутрішня інтерпретація. Дані, що зберігаються у базі даних,

отримують семантичну інтерпретацію лише після оброблення їх

відповідними

програмами. Знання, на відміну від даних, завжди несуть

у собі змістовну інформацію.

2. Наявність ситуативних зв’язків. Знання пов’язані не лише

структурно. Вони відбивають закономірності щодо фактів, процесів,

явищ і причинно-наслідкових відношень між ними. Ситуаційні зв’язки

допомагають будувати процедури аналізу знань на сумісність,

суперечливість та одночасність.

3. Активність знань. Це

принципова відмінність знань від даних.

Знання завжди активні. До прикладу, суперечливість у знаннях стиму-

лює появу нових знань. Неповнота знань також зумовлює необхід-

ність їх поповнення.

4. Форма подання. Дані відображають кількісні характеристики і

зазвичай подаються в цифровому вигляді. Знання – це переважно якісні

характеристики, які здебільшого подають у вигляді текстової інформації.

187

Незважаючи на ці відмінності знань від даних, не завжди можна

їх чітко розмежувати.

Знання можна поділити на процедурні і декларативні. Деклара-

тивні (предметні) знання – це факти, тобто класи об’єктів і зв’язки

між ними. Декларативні знання не містять у явному вигляді опису

процедур перетворення знань. Декларативні знання – це певна множина

тверджень, які

не залежать від того, де і коли вони використовуються.

Моделювання предметної галузі в такій формі потребує повного опису

всіх можливих її станів. Розв’язування будь-якої проблеми за допомогою

такої бази знань – це пошук у множині можливих станів предметної

галузі.

Процедурні знання – це набір певних процедур перетворення

даних. У вигляді процедурних знань

зазвичай подається інформація

про предметну ділянку, що характеризує способи вирішення проблем

у цій ділянці, а також різні інструкції, методики тощо. При процедурному

поданні знань немає потреби зберігати інформацію про всі можливі

стани предметної ділянки, достатньо мати лише опис початкового

стану та процедур, що генерують необхідні стани на основі початкового.

Історично першими були процедурні

знання, однак із розвитком

штучного інтелекту все більша частка знань зосереджувалася у

структурах даних (таблиці, списки, абстрактні типи даних, глобули),

тобто зростала роль декларативних знань. Іншими словами, машинне

подання знань набуло перевагу порівняно з машинним поданням

процедур.

Традиційно структури даних вважають за декларативні знання,

що відображають певну предметну ділянку. Над структурами даних

може

здійснюватися упорядкована послідовність операцій – програма,

яка реалізує певний алгоритм. Результатом роботи програми завжди є

декларативні знання, а сама програма – це процедурні знання.

Для зберігання знань використовують базу знань. База даних

містить кількісні характеристики про певну предметну ділянку, а база

знань містить знання, що відображають закономірності розвитку цієї

предметної і дають змогу прогнозувати й

виводити за допомогою

міркувань нові факти, що не належать до бази знань.

Бази даних фіксують екстенсіональну семантику заданої проб-

лемної ділянки, стан конкретних об’єктів, конкретні значення параметрів

188

для визначених моментів часу і часових інтервалів. База знань містить

опис інтенсіональної семантики моделей, об’єктів, відношень та

процесів предметної ділянки.

З погляду вирішення проблем у певній предметній ділянці знання

зручно розподілити на дві великі категорії – факти й евристику. Перша

категорія вказує на широко відомі в цій предметній ділянці обставини.

Знання цієї категорії

іноді називають текстовими, тому що вони досить

повно висвітлені у спеціальній літературі та підручниках. Друга

категорія знань ґрунтується на власному досвіді, здобутому експертом

у результаті багаторічної практики.

Однією з найважливіших проблем, характерних для систем

штучного інтелекту, є форма подання знань. Це пояснюється тим, що

форма подання знань впливає на характеристики і властивості ІС

Проблема подання знань – це проблема подання взаємозв’язків у

конкретній предметній ділянці у формі, зрозумілій системі штучного

інтелекту.

Подання знань – домовленість про те, як описувати реальний

світ – потребує їх формалізації і структурування.

На відміну від методів подання даних, що базуються на певних

алгоритмах, моделі подання знань використовують інформацію, що

надходить від експерта. Ця

інформація часто-густо буває супереч-

ливою, неповною, нечіткою, тому потрібна її формалізація, що здійс-

нюється за допомогою різних методів багатозначної логіки, теорії

нечітких множин тощо.

Існує два поширених підходи до оброблення знань:

1. Логічний (формальний) підхід, у випадку якого основна увага

приділяється вивченню та застосуванню теоретичних методів подання

знань, формалізації, а також

логічній повноті (приміром, створення

моделей подання знань на основі певних логічних числень).

2. Евристичний (когнітивний) підхід, що орієнтується на

забезпечення можливостей розв’язування завдань. На відміну від

формальних, евристичні моделі мають набір різноманітних засобів, що

передають специфічні особливості предметної ділянки. Саме тому

евристичні моделі перевершують логічні за виразністю і можливістю

адекватно подавати предметну ділянку.

189

1.6.3. Форми подання інформації. Інформаційні ресурси

Виділяють три форми подання інформації:

1. Символьна. Вона заснована на використовуванні символів –

букв, цифр, знаків тощо. Це найпростіший, але практично застосовуєть-

ся лише для передачі нескладних сигналів про різні події. Наприклад,

зелене світло вуличного світлофора повідомляє про те, що дозволений

рух людей або транспорту.

2. Текстова. Як і в попередній формі, тут

використовуються

символи: букви, цифри, математичні знаки. Проте інформацію

закладено не лише в цих символах, а у їх поєднанні, порядку

перебування. Так, слова “раб” і “бар” мають однакові букви, але

містять різну інформацію. Завдяки взаємозв’язку символів і

відображенню мови людини текстова інформація надзвичайно зручна

і широко використовується.

3. Графічна. Це найскладніша форма подання інформації.

До неї

належать види природи, фотографії, креслення, схеми, малюнки, які

мають неабияке значення в нашому житті і містять велику кількість

інформації.

Інформація слугує важливим засобом існування суспільства,

життя і діяльності людини. Її обсяги швидко ростуть. Стрімко зміню-

ється і характер використовування інформації. Передусім це пов’яза-

но з тим, що раніше у

виробничій діяльності використовувалися наукові

ідеї і відкриття, зроблені раніше, часто багато століть тому. Нині

розвиток господарської діяльності потребує використовування нових

наукових ідей через рік-два після їх появи, що, своєю чергою, вимагає

оброблення зростаючих потоків інформації. Це призводить до

необхідності індустріалізації інформаційних процесів, тобто таких

процесів, які вміщують усі операції, пов’язані зі збиранням

, передачею,

зберіганням, обробленням і видачею інформації.

Останнім часом виникло нове поняття – інформаційні ресурси.

Сучасні інформаційні ресурси – це наукові теорії, відкриття, патенти,

винаходи, економіко-математичні методи і моделі, проекти машин, споруд

і технологічних процесів, відомості про надра землі і океанів тощо.

Ще декілька десятиріч тому більшість працездатного населення

займалася матеріальним виробництвом. Тепер

же у розвинутих країнах

190

швидко збільшується кількість працівників, які займаються інтелек-

туальною працею. Людство переходить в інформаційну еру.

Це явище, яке отримало назву “інформаційний вибух”, свідчить

про століття інформатизації. Воно вміщує:

— швидке скорочення часу подвоєння обсягу накопичених

наукових знань;

— перевищення матеріальних витрат на зберігання, передачу і

перероблення інформації над витратами на енергетику;

— можливість уперше реально

спостерігати людство з космосу

(рівні радіовипромінювання Сонця і Землі на окремих ділянках

радіодіапазону зближувалися).

Інформаційні ресурси разом з матеріальними ресурсами (енергія,

сировина, праця) – необхідні компоненти і база суспільного виробництва.

Інформація як ресурс має усі властивості товару: її можна

продавати, купувати, зберігати, знищувати тощо. Разом з тим, інфор-

маційні ресурси мають низку

особливостей:

1. На відміну від інших (матеріальних) ресурсів, вони невичерпні.

З розвитком суспільства і зростання споживання знань запаси мате-

ріальних ресурсів не зменшуються, а зростають завдяки знаходженню

нових сфер та можливостей їхнього використовування.

2. Із використовуванням інформаційні ресурси не зникають, а

зберігаються і навіть можуть збільшуватися за рахунок конструкційної

трансформації отриманих повідомлень з

урахуванням конкретних умов

їх використовування.

3. Інформаційні ресурси несамостійні. Самі по собі вони мають

лише потенційне значення. Лише в поєднанні з іншими ресурсами

(досвід, праця, кваліфікація, техніка, енергія, сировина) інформаційні

ресурси перетворюються на рушійну силу прогресу.

4. Ефективність їх застосування пов’язана з ефектом непервинного

(повторного) виробництва знань. Інформаційна взаємодія дає можли-

вість

отримати нове знання ціною значно менших витрат порівняно з

витратами праці, енергії, часу на його пряму генерацію.

5. Виступають формою безпосереднього (прямого) приєднання науки

(у тому числі теоретичних досліджень) до складу продуктивних сил.

191

6. Застосування нового інформаційного ресурсу замість заста-

рілого здатне вчинити радикальну дію, у багато разів підвищити

продуктивність праці, суттєво змінити умови праці тощо.

7. Інформаційний ресурс виникає в результаті не просто розумової праці,

а в результаті його творчої частини. Будь-яка розумова праця (чи то наукова

робота, чи управління) вміщує дві частини – рутинну

і творчу. Рутинна

частина розумової роботи сама по собі “неінформативна”, вона не збільшує

потенціалу потрібних знань, не змінює уявлення про шляхи досягнення мети.

1.6.4. Класифікація інформації

Для управління різними об’єктами (підприємствами, фірмами,

установами та організаціями) використовується різноманітна інформа-

ція, яка виникає як під час їхнього функціонування, так і надходить із

зовнішнього середовища (державних установ, замовників, постачаль-

ників тощо). Уведення до комп’ютера, оброблення, організація збере-

ження та передавання цієї інформації потребують її певної класифікації.

Під класифікацією

інформації розуміють логічну операцію, яка

полягає у розподілі елементів розглядуваної множини предметів і явищ

на підмножини (класи, групи, види, типи), і здійснюється на підставі певної

загальної ознаки або групи ознак. Основними ознаками класифікації

інформації можуть бути зміст та ознаки відображуваних об’єктів, функціо-

нальне призначення в процесі управління, стабільність використання або

збереження, стадії

утворення, періодичність передавання і спосіб подання

інформації тощо. Впорядковане розміщення елементів, які підлягають

класифікації, на основі встановлених зв’язків і залежностей між їхніми

ознаками утворює систему класифікації. Ця система визначає комп-

лекс класифікаторів, для кожного з яких встановлюється сфера його дії.

У разі проектування процесів комп’ютерного оброблення інформації

велике значення має поділ

інформації на змінну і постійну (умовно-постійну).

До змінної належить інформація, яка часто змінюється для кожного

фіксованого випадку її використання. Здебільшого така інформація

використовується лише в одному циклі комп’ютерного оброблення.

До постійної належить інформація, яка не змінюється протягом

тривалого часу, наприклад, квартал чи рік, і використовується у

192

багатьох циклах комп’ютерного оброблення. Така сталість інформації

в часі характеризується коефіцієнтом стабільності, за допомогою якого

встановлюють, яка частина значень чи позицій номенклатури

залишається сталою протягом заданого тривалого періоду, тобто

cт

K =

де

– кількість позицій номенклатури, що залишається сталою до

закінчення заданого періоду;

– загальна кількість позицій

номенклатури інформації.

До постійної, здебільшого, відносять інформацію, коли значення

коефіцієнта стабільності

cт

більше 0,85. На практиці за умов

організації інформаційного фонду до складу постійної інформації

належить також умовно-постійна інформація, значення коефіцієнта ста-

більності для якої не менше 0,6. З огляду на те, що постійна інформації

становить близько двох третин загального обсягу інформації, що

циркулює в системі управління будь-яким об’єктом, то від правильної

організації інформаційних

масивів, які містять таку інформацію, та

системи їхнього ведення значною мірою залежить ефективність

функціонування всієї системи управління. Створенням системи постійної

інформації досягається централізація збереження даних, підвищення

їхньої вірогідності, усунення дублювання, скорочення обсягу робіт

підготовки та введення їх до комп’ютера.

Різні види постійної інформації, зазвичай, суттєво відрізняються

за обсягом, джерелом формування, змістом, періодичністю

подання,

частотою використання в управлінських та економічних завданнях. З

огляду на це, виникає потреба класифікувати постійну інформацію задля

організації масивів інформаційного фонду. Прийнято виділяти такі типи

постійної інформації: нормативну, розцінкову, планово-договірну, регла-

ментуючу, довідниково-табличну і постійно-облікову.

З усіх видів постійної інформації, мабуть, найбільшою за обсягом

та динамікою є нормативна. Це

система науково і технічно обґрун-

тованих норм та нормативів, які характеризують планово-кількісну міру

різних елементів виробництва товарів і послуг. Під нормою загалом

розуміють оптимально допустиму величину витрат ресурсів на