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

Подождите немного. Документ загружается.

Принцип незалежності даних передбачає, що моделі даних

мають бути проаналізовані та спроектовані незалежно від процесів

їхнього оброблення, а також від їхньої фізичної структури та розподілу

між технічними пристроями.

Принцип структуризації даних полягає у необхідності струк-

туризації та ієрархічної організації всіх елементів створюваної

інформаційної бази системи.

Принцип доступу користувача полягає в тому, що користувачі

які не мають спеціальної підготовки із систем програмування та

використання комп’ютерної техніки, мусять мати автоматизовані

засоби доступу до відповідних даних інформаційних баз.

Дотримання цих принципів потрібне як під час виконання робіт на

всіх стадіях створення та функціонування АІС, так і протягом усього

їхнього життєвого циклу.

1.1.7. Життєвий цикл АІС

Життєвий цикл автоматизованих інформаційних систем — це

період їхнього створення та використання, який охоплює різні стани,

починаючи з моменту часу потреби їхнього виникнення і завершуючи

моментом часу вилучення їх із сфери використання. Життєвий цикл

автоматизованих інформаційних систем дає змогу виділити такі основні

етапи чи стадії розроблення:

І. Попереднє дослідження або етап розроблення техніч

ного завдання (передпроектне обстеження). Метою цього етапу

є формування вимог, вивчення об’єкта проектування, підготовка

матеріалів для розроблення проектованої системи. На цьому етапі

збирають матеріал, досліджують його та готують технічне завдання,

що виконуватиметься у тісному взаємозв’язку розроблювачів із корис-

тувачами (замовниками), щоб уявити напрямки можливих змін та

модифікацій системи, пов’

язаних із специфікою розв’язуваних завдань.

Етап завершується складанням і затвердженням технічного

завдання на розроблення конкретної АІС, причому в технічному

завданні мають бути визначені:

♦

використовуване операційне середовище, зокрема, тип опера-

ційних систем, операційних та програмних оболонок;

♦

необхідні системи програмування;

♦

допоміжні і сервісні програми;

♦

мінімальна комп’ютерна конфігурація;

♦

необхідні пристрої;

♦

мінімальний обсяг пам’яті;

♦

метод збереження системи на зовнішніх носіях;

♦

попередньо розраховані витрати;

♦

попередньо розрахована економічна ефективність від викорис-

тання визначених варіантів АІС.

ІІ. Етап проектування (розроблення технічного проекту).

На цьому етапі створюють проект АІС, з цією метою проводять:

1. Пошук раціональних проектних рішень для всіх напрямків

розроблення.

2. Обґрунтування вибору використовуваних економіко-мате-

матичних методів.

3. Розроблення блок-схем алгоритмів. Їх розробляють поетапно,

розбиваючи

на окремі модулі і встановлюючи взаємозв’язки між цими

модулями. Ці зв’язки у подальшому можуть уточнюватися і корегува-

тися. Добре спланована модульна структура алгоритмів, закладених

в основу розроблення автоматизованої інформаційної системи, визначає

її гнучкість і простоту модифікацій, дає змогу залучати до розроблення

великі групи програмістів і чітко розподіляти між ними роботу. Однак

занадто детальне розбивання на модулі може спричинити проблему

їхнього подальшого зістикування та встановлення інформаційного

зв’язку.

4. Визначення організації вхідних даних. Через те, що АІС,

здебільшого, реалізуються складними програмними системами, які

працюють з обширною кількістю даних, виникає проблема контролю

за вірогідністю вхідної інформації. З цією метою в АІС вносять

спеціальні програмні модулі, які

полегшують процес корегування

вхідних даних.

5. Вибір оптимальної конфігурації технічних засобів, зокрема,

мінімальної, а також найефективнішої.

6. Визначення конфігурації операційного середовища (операційної

системи, операційних та програмних оболонок).

7. Розроблення методів відлагодження окремих частин і, зага-

лом, усієї системи.

8. Планування і розроблення способів унесення змін і доповнень

та проведення модифікацій.

ІІІ. Етап програмування (робочого проектування). На цьому

етапі розробляють і доводять до завершення програми, зокрема:

♦

створюють процесор (транслятор) вхідної мови;

♦

обирають алгоритмічну мову для програмування модулів (окре-

мих частин) системи;

♦

створюють програми модулів;

♦

автономно відлагоджують модулі;

♦

складають документацію на відлагоджені модулі чи окремі

частини системи.

ІV. Етап комплексного відлагодження. На цьому етапі оста-

точно уточнюють логіко-функціональну структуру АІС та її окремих

важливих компонентів, корегують структури використовуваних баз

даних, створюють комплект документації на їхнє встановлення і

використання.

V. Етап впровадження і промислової експлуатації. На цьому

етапі:

1. Запускають АІС. З

цією метою:

♦

готують автоматизовану інформаційну систему до роботи в

умовах конкретного застосування;

♦

встановлюють і вводять у експлуатацію відповідні технічні засоби;

♦

завантажують бази даних, потрібні для роботи АІС;

♦

стикують програми АІС з програмами, які вже експлуатуються

на комп’ютері;

♦

навчають обслуговуючий персонал та користувачів;

♦

передають у промислову експлуатацію (оформляється відпо-

відними актами прийому–передачі робіт).

2. Аналізують роботу автоматизованої інформаційної системи з

метою визначення її продуктивності, оцінюють відповідність зрос-

таючим вимогам користувачів, виявляють та усувають помилки,

неточності, похибки.

3. Супроводжують програмні засоби і весь проект. Для цього

оперативно обслуговують та адмініструють бази даних, передають

через спеціальну службу відповідні документи, щоб виправити та

удосконалити знайдені помилки і неточності.

Життєвий цикл автоматизованих інформаційних систем утворю-

ється відповідно до принципу спадного проектування і, здебільшого,

має

ітераційний характер, тобто реалізовані етапи, починаючи з ранніх,

циклічно повторюються згідно з уведенням певних обмежень, зі зміною

вимог та зовнішніх умов тощо. Наявні моделі життєвого циклу

визначають порядок виконання окремих етапів у ході розроблення АІС,

а також критерії переходу від одного етапу до іншого. Найбільш

поширеними стали три таких моделі життєвого циклу

1. Каскадна модель, яка передбачає перехід на кожний наступ-

ний етап після повного завершення робіт на попередньому.

2. Поетапна модель із проміжним контролем, яка є ітераційною

моделлю розроблення АІС з циклами оберненого зв’язку між етапами.

Перевага цієї моделі полягає в тому, що міжетапні корегування

забезпечують меншу працемісткість розроблення, порівняно з

каскадною моделлю

, хоча тривалість життя кожного з етапів розтягу-

ється на весь період розроблення.

3. Спіральна модель, яка передбачає підвищені вимоги до

початкових етапів життєвого циклу, зокрема, аналіз вимог, проекту-

вання специфікацій, попереднє і детальне проектування. На цих етапах

перевіряється та обґрунтовується можливість реалізації технічних

рішень через створення прототипів. Кожен виток спіралі відповідає

поетапній моделі

створення фрагмента чи версії АІС. На кожному з

них уточнюються мета і характеристики проекту, визначається його

якість і плануються роботи нового витка спіралі.

Остання модель життєвого циклу найперспективніша, бо з її

допомогою поглиблюються і конкретизуються деталі проекту, внас-

лідок чого обирається обґрунтований варіант, який і доводять до

конкретної реалізації.

1.2. АВТОМАТИЗОВАНІ

ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ

1.2.1. Класифікація автоматизованих інформаційних

технологій

Створення та функціонування автоматизованих інформаційних

систем в управлінні економікою тісно пов’язані з розвитком інформаційної

технології, яка є основною складовою частиною будь-якої АІС.

Автоматизована інформаційна технологія (АІТ) – це сукуп-

ність методів і засобів збирання, реєстрації, передачі, нагромадження,

пошуку, оброблення та захисту інформації на базі застосування розви-

нутого програмного забезпечення, використовуваних

засобів обчис-

лювальної техніки та комунікацій.

Автоматизовані інформаційні технології можна класифікувати за

різними ознаками, зокрема:

— за способом реалізації в АІС;

— за ступенем охоплення завдань управління;

— за класами реалізованих технологічних операцій;

— за типом користувацького інтерфейсу;

— за варіантами використання комп’ютерної мережі;

— за обслуговуваними предметними ділянками.

Розглянемо конкретніше окремі з

них.

За способом реалізації в АІС виділяють традиційні і нові

автоматизовані інформаційні технології. Якщо традиційні інформаційні

технології, насамперед, існували в умовах централізованого оброблення

інформації на великих універсальних машинах, тобто до масового

використання персональних комп’ютерів, і були орієнтовані головно на

зменшення працемісткості під час формування регулярної звітності,

то нові інформаційні технології переважно пов

’язані з інформаційним

забезпеченням процесу управління в режимі реального часу і

орієнтовані на широке коло користувачів (тобто нефахівців у галузі

програмування). Користувачі можуть використовувати прикладні

пакети програм, а також мають доступ до віддалених баз даних завдяки

комп’ютерним мережам.

За ступенем охоплення завдань управління виділяють авто-

матизовані інформаційні технології, за допомогою яких можна

обробляти дані під час розв’язування окремих економічних завдань

або комплексно розв’язувати функціональні завдання та формувати

регулярну звітність і роботу в інформаційно-довідковому режимі для

підготовки управлінських рішень. До другої групи можуть належати

АІТ підтримки прийняття рішень, АІТ-

електронний офіс і АІТ експерт-

ної підтримки рішень.

АІТ-електронний офіс передбачає наявність інтегрованих пакетів

прикладних програм, у т.ч. спеціалізовані програми та інформаційні

технології, які забезпечують комплексну реалізацію завдань предметної

сфери. Нині усе більшого значення набувають електронні офіси,

обладнання, співробітники яких знаходяться в різних приміщеннях.

Необхідність роботи з документами, базами даних

конкретної

організації чи фірми в домашніх умовах, у готелях чи на транспорті

призвела до появи АІТ віртуальних офісів. Такі АІТ ґрунтуються на

функціонуванні локальної мережі, з’єднаної з регіональною чи

глобальною мережами.

АІТ експертної підтримки складають основу автоматизованої

праці фахівців-аналітиків. Такі працівники використовують

нагромаджений і збережений у системі досвід оцінки ситуацій, тобто

відомості,

що утворюють базу знань у конкретній предметній сфері, а

також аналітичні методи і моделі для дослідження у певних ринкових

умовах ситуацій збуту продукції, послуг, фінансового становища фірми

чи фінансово-кредитної організації. Отримані внаслідок оброблення

рекомендації дають змогу підготувати обґрунтовані рішення для

поведінки на фінансових і товарних ринках, виробити стратегію в галузі

менеджменту чи маркетингу

Класи реалізованих технологічних операцій АІТ розглядають

за типами внесених до системи різних програмних комплексів і реа-

лізованих ними функцій. До них належать: текстове оброблення,

електронні таблиці, автоматизовані банки даних, оброблення графічної

та звукової інформації, мультимедіа тощо.

За типом користувацького інтерфейсу розглядають АІТ з

позиції можливостей доступу користувача до інформаційних та

обчислювальних ресурсів. Так, пакетна АІТ надає можливість корис-

тувачеві втручатися у процес оброблення інформації лише на початковій

та завершальній стадіях, а діалогова АІТ дає змогу це здійснювати і в

процесі самого оброблення інформації. Значно ширші можливості

надаються користувачеві під час використання мережної АІТ.

Інтерфейсом називають сукупність апаратних і програмних засобів,

які забезпечують

виконання функцій обміну даними між різними

пристроями і компонентами у комп’ютерах, операційних системах та

мережах. Виділяють низку рівнів інтерфейсу, зокрема, внутріш-

ньомашинний, міжмашинний, людино-машинний, периферійних пристроїв,

міжсистемний, міжмережний, серед яких особливо складним є людино-

машинний інтерфейс. Труднощі пов’язані з наявністю суттєвих

відмінностей у алфавіті та мові подання інформації, способах

і засобах її

введення, виведення та сприйняття, організації пам’яті в комп’ютері,

інтелектуальних рівнях людини та обчислювальної системи.

Варіанти використання комп’ютерної мережі АІТ класифікують

за використовуваними типами мережі, зокрема: локальної, багаторівневої,

глобальної, електронної пошти чи числових мереж інтегрального обслуго-

вування. Ус і вони орієнтовані на технологічну взаємодію сукупності

пристроїв передавання, оброблення,

нагромадження, збереження і захисту

даних. Загалом — це інтегровані комп’ютерні системи оброблення складної

інформації і значних експлуатаційних можливостей для реалізації

управлінських процесів у економіці.

За обслуговуваними предметними сферами виділяють АІТ,

призначені для оброблення інформації та вироблення управлінських

рішень у певній сфері економічної діяльності (наприклад, промисловій,

сільськогосподарській, статистичній, транспортній тощо).

Під час класифікації

автоматизованих інформаційних технологій

за типом користувацького інтерфейсу можна виділити системний і

прикладний інтерфейси. Якщо прикладний інтерфейс пов’язаний із

реалізацією деяких функціональних інформаційних технологій, то

системний інтерфейс – це набір прийомів взаємодії з комп’ютером,

який реалізується операційною системою або її надбудовою, тобто про-

грамними чи операційними оболонками. Сучасні операційні системи

підтримують командний

, WIMP- і SILK-інтерфейси (див. рис. 1.4).

Командний інтерфейс забезпечує відображення на екрані сис-

темного запрошення для введення команд і їхнього виконання.

WIMP-інтерфейс, який розшифровується як Windows (вікно) Im-

age (образ) Menu (меню) Pointer (вказівник), забезпечує відображення

на екрані вікон, що містять образи програм і меню дій. Для обирання

одного з них використовують указівник.

Під час використання SILK-інтерфейсу, який розшифровується

як Spich (розмова) Image (образ

) Language (мова) Knowledge (знання),

за розмовною командою відбувається переміщення на екрані від одних

пошукових образів до інших за змістовними семантичними зв’язками.

Нині постає проблема створення суспільного інтерфейсу (social

interface). Вважається, що у процесі використання цього інтерфейсу

відпаде потреба у меню, бо екранні образи будуть однозначно

визначати подальший шлях. Переміщення від одних пошукових образів

до

інших відбуватиметься за змістовними семантичними зв’язками.

Зарубіжні фахівці виділяють п’ять основних тенденцій розвитку

інформаційних технологій, наприклад:

1. Зміну характеристик інформаційного продукту, який все біль-

ше перетворюється на гібрид між результатом розрахунково-

Рис. 1.4. Структура користувацького інтерфейсу

аналітичної роботи та специфічною послугою, що надається індиві-

дуальному користувачеві.

2. Здатність до паралельної взаємодії логічних елементів АІТ,

поєднання всіх типів інформації (тексту, графіки, чисел, звуків) із

орієнтацією на одночасне сприйняття.

3. Прогнозування вилучення всіх проміжних ланок на шляху від

джерела інформації до її споживача.

4. Вихід на глобальні інформаційні технології, використовуючи,

зокрема,

супутниковий зв’язок та всесвітню комп’ютерну мережу

Internet.

5. Конвергенцію, яка полягає у вилученні відмінностей між

сферами матеріального виробництва та інформаційного бізнесу.

1.2.2. Режими автоматизованого опрацювання

інформації

Для широкого кола користувачів, тобто нефахівців у галузі

комп’ютерної техніки і програмування, необхідно створити такі засоби

і методи спілкування з обчислювальною системою, завдяки яким, не

володіючи знаннями основ програмування, вони могли б задовольняти

свої інформаційні потреби у процесі взаємодії з комп’ютером.

За умов використання сучасної комп’ютерної техніки розрізняють

такі режими

оброблення інформації: пакетний, діалоговий (ін-

терактивний) і реального часу.

Суть пакетного режиму полягає у послідовному виконанні

наявної сукупності програм оброблення даних, оформлених у вигляді

пакета завдань, під керівництвом певної операційної системи. Цим

досягається зменшення втручання користувача у процес розв’язування

завдань, а засоби операційної системи організовують введення вхідних

даних, виклик потрібних програмних модулів,

приведення зовнішніх

пристроїв у робочий стан, виконання процесу оброблення і керування

ним. Основна мета пакетного режиму оброблення інформації полягає

у гарантуванні своєчасного розв’язування функціональних завдань

згідно з встановленими графіками і максимальним завантаженням

обчислювальної системи.

У пакетному режимі можливе як послідовне (однопрограмний

режим роботи комп’ютера), так і паралельне оброблення завдань

(багатопрограмний режим роботи комп’ютера). Паралельне оброб-

лення даних забезпечується у різні способи: природним перериванням

під час очікування операцій введення/виведення або вимушеним

перериванням у певні моменти при квантуванні часу, який відводиться

кожній оброблюючій програмі.

Кожне завдання

(потік завдань) записується у вигляді низки

керуючих речень, які визначають етапи роботи, що підлягають вико-

нанню, програмні, обчислювальні та інформаційні ресурси, викорис-

товувані під час виконання цих робіт, тощо.

Розв’язування будь-якого функціонального завдання в пакетному

режимі починається із введення завдання або потоку завдань з певного

локального пристрою введення, безпосередньо з

’єднаного з комп’ю-

тером. Після цього завдання утворюють вхідні черги в пам’яті комп’ю-

тера. Вибір завдання з черги на оброблення може бути організовано

послідовно у порядку їхнього розміщення в черзі або на основі заданих

пріоритетів. Черги завдань можуть бути виконано у довільні моменти

часу, навіть якщо попередні завдання ще

повністю не оброблені.

Виконання завдань у режимі пакетного оброблення характеризу-

ється типовою черговістю процедур оброблення даних, а саме: логічним

перетворенням вхідних інформаційних масивів і створенням робочих

масивів, упорядкуванням робочих масивів, проведенням обчислень за

заданими алгоритмами, формуванням вихідних масивів, виведенням і

контролем результатів розв’язування.

Під час використання мультипрограмного режиму роботи

комп’ютера результати

обчислень усіх завдань розміщують у вихідну

чергу і виводять їх на зовнішні пристрої на підставі встановлених

пріоритетів завдань.

Порядок реалізації перерахованих процедур оброблення даних

задається користувачем за допомогою керуючих операторів, які опи-

сують пакет завдань.

Із розвитком пакетів прикладних програм пакетний режим набув

нових форм організації, які характеризуються попереднім забезпечен-

ням надбудови

відповідних програмних параметрів (т. зв. операційного

оточення) на розв’язування конкретних завдань у різних системах