Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Типовые методы, инструменты и технологии приема, передачи, обработки и защиты данных

1.1 Понятие информационной технологии

Технология (с греч.) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Процесс это определённая совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели с помощью совокупности различных средств и методов.

Технология материального производства это процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья или материала. Технология изменяет качество или первоначальное состояние материи в целях получения материального продукта. Информационная технология является аналогом технологии переработки материальных ресурсов, где в качестве сырья используются данные, перерабатываемые в информационный продукт.

Тогда справедливо определение: информационная технология (ИТ) -- процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передача данных (первичной информации) для получения информации нового качества (информационного продукта) о состоянии объекта, процесса или явления, а также описание этих процессов. В качестве описания могут выступать технологические маршруты и сценарии процессов переработки информации. Цель ИТ -- производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

В общем случае ИТ должна отвечать следующим требованиям:

обеспечивать высокую степень расчленения всего процесса обработки информации на этапы (фазы), операции, действия;

включать весь набор элементов для достижения поставленной цели;

иметь регулярный характер - этапы, действия, операции технологического процесса могут быть унифицированы, что позволит более эффективно осуществлять целенаправленное управление информационными процессами.

Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития ИТ и, как следствие, изменение ее названия за счет присоединения одного из синонимов: "новая", "компьютерная" или "современная.

Основные принципы новой информационной технологии (НИТ): интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером; "дружественный" интерфейс пользователя; интегрированность с другими программными продуктами; гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.

Существует несколько точек зрения на группировку этапов развитие ИТ, которые определяются различными признаками деления, например, вид задач и процессов обработки информации, преимущество, которое приносит компьютерная технология, виды инструментария технологии. В зависимости от принятого признака деления получается различная классификация. Предлагаемая ниже группировка ИТ не претендует на полноту и является лишь обобщением существующих группировок.

Развитие ИТ можно проследить на следующих этапах.

1 этап (1970-1980 гг.) - позадачная реализация процессов циркуляции и переработки информации: пакетное системное программное обеспечение (ПО); инструментальное ПО на базе языков низкого и 1-го поколения языков высокого уровня; вычислительные комплексы; телеобработка данных; абонентские пункты.

2 этап (1981-1990 гг.) - реализация типовых ИТ процессов: интерактивное адаптивное системное ПО; инструментальное ПО на базе второго и третьего поколения языков высокого уровня; сетевая архитектура, сетевые методы доступа, сети ЭВМ; персональные ЭВМ.

3 этап (1991 г. и далее) - реализация индивидуальных технологий на базе спецификаций требований: безкодовое программирование; средства взаимодействия с пользователем на естественном языке; интеллектуальное комплексирование технических средств; экспертные системы; виртуальные терминалы, обеспечивающие доступ к любому уровню сети.

1.2 Компоненты и структура информационных технологий

Основными функциональными компонентами ИТ являются:

сбор информации (обеспечение управления таким объемом сведений, которые позволяют выполнить поставленные задачи);

передача информации (перенос информации в пространстве: обмен данными);

переработка информации (обоснование решений и целесообразных способов действий);

хранение информации (перенос информации во времени: накопление опыта, сведений);

доведение информации до пользователя.

Содержательными базовыми компонентами ИТ являются аппаратные, системное, инструментальное и прикладное программное обеспечение, базы данных и знаний. Совокупность базовых компонент называют опорной ИТ.

Конкретная (прикладная) ИТ создается путем отображения базы знаний на опорную технологию, средством отображения которой является модель предметной области.

Инструментарий ИТ. Технологический процесс осуществляется с помощью аппаратного, программного и математического обеспечения. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества. Отдельно программные продукты называют инструментарием ИТ.

В качестве инструментария можно использовать следующие распространенные виды программных продуктов: текстовый процессор, настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных (СУБД), электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, маркетинга и пр.), экспертные системы и т.д.

Структура ИТ. Структура ИТ - это ее внутренняя организация, представляющая взаимодействие и взаимосвязи образующих ее компонент. Используемые в производственной сфере такие технологические понятия, как норма, норматив, технологический процесс, технологическая операция и т.п., могут применяться и в ИТ.

Вначале должна быть определена цель, а затем следует попытаться провести структурирование всех предполагаемых действий, приводящих к намеченной цели, и выбрать необходимый программный инструментарий.

Технологический процесс переработки информации может быть представлен в виде иерархической структуры: этапы; операции каждого этапа; действия внутри каждой операции; элементарные операции внутри каждого действия.

1-й уровень -- этапы, где реализуются сравнительно длительные технологические процессы, состоящие из операций и действий последующих уровней. Например, технология создания шаблона формы документа в среде текстового процессора Word состоит из следующих этапов:

этап 1 -- создание постоянной части формы в виде текстов и таблиц;

этап 2 -- создание постоянной части формы в виде кадра, куда затем помешается рисунок;

этап 3 -- создание переменной части формы;

этап 4 -- защита и сохранение формы.

2-й уровень -- операции, в результате выполнения которых будет создан конкретный объект в выбранной на 1-м уровне программной среде. Например, рассмотрим этап 2 технологии создания постоянной части формы документа в виде кадра в среде текстового процессора Word, который состоит из следующих операций:

операция 1--создание кадра;

операция 2 -- настройка кадра;

операция 3 -- внедрение в кадр рисунка.

3-й уровень -- действия -- совокупность стандартных для каждой программной среды приемов работы, приводящих к выполнению поставленной в соответствующей операции цели. Каждое действие изменяет содержание экрана. Например, рассмотрим операцию 3 -- внедрение в кадр рисунка в среде:

действие 1 -- установка курсора в кадре;

действие 2 -- выполнение команды ВСТАВКА, Рисунок;

действие 3 -- установка значений параметров в диалоговом окне.

4-й уровень -- элементарные операции по управлению мышью и клавиатурой. Например, ею может быть: ввод команды, нажатие правой кнопки мыши, выбор пункта меню и т.п.

Необходимо понимать, что освоение ИТ и дальнейшее ее использование сводится к тому, что вы должны сначала хорошо овладеть набором элементарных операций, число которых ограничено. Из операций в разных комбинациях составляется действие, а из действий, также в разных комбинациях, составляются операции, которые определяют тот или иной технологический этап. Совокупность технологических этапов образует технологический процесс (технологию).

Технологический процесс необязательно должен состоять из всех уровней. Он может начинаться с любого уровня и не включать, например, этапы или операции, а состоять только из действий. Для реализации этапов технологического процесса могут использоваться разные программные среды.

Иногда структуру ИТ представляют в виде взаимодействия компонент посредством технологических операций, выполняемых в определенной последовательности. Под технологической операцией будем понимать кортеж:

ТО = <V, f, W, r, b>,

где ТО - технологическая операция;

V - вход в технологическую операцию, определяющий собой поименованную структурированную совокупность данных на определенном носителе;

f - преобразователь, т.е. строго определенная последовательность действий преобразования входа в выход;

W - выход технологической операции, представляющий собой поименованную структурированную совокупность данных;

r - требуемые для выполнения преобразователя f ресурсы (материальные, финансовые и др.);

b - используемая в преобразователе вычислительная техника.

Рисунок 1.1 - Структура технологической операции

1.3 Соотношение информационных систем и информационных технологий

ИТ тесно связана с информационными системами (ИС), которые являются для нее основной средой. ИТ является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель ИТ -- в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

ИС является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д.

Реализация функций ИС невозможна без знания ориентированной на нее ИТ, а ИТ может существовать и вне сферы информационной системы, например, ИТ работы в среде текстового процессора Word, который не является ИС.

Обобщая все вышесказанное, предлагаем несколько более узкие определения информационной системы и технологий, реализованных средствами компьютерной техники. ИТ -- совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по переработке информации на компьютере. ИС -- человеко - компьютерная система для поддержки принятия решений и производства информационных продуктов, использующая компьютерную ИТ.

Основная цель разработки и применения ИС - создание современной информационной инфраструктуры для управления компанией.

Экономическая информационная система - это ИС применяемая для подготовки и принятия решений в управлении, экономике и бизнесе. Принятие решения - это выбор наилучшего в каком-то смысле варианта решения, из множества допустимых, на основании имеющейся информации.

Основная работа экономиста и бизнесмена состоит в постоянном выборе наиболее подходящего решения. Принятие решения связано с многочисленными рисками. Эти риски ошибки, принятия неверного решения тем меньше, чем более быстро и полно будет подготовлена необходимая для принятия решения информация. В этом и заключается одна из главных функций ИС оперативная поставка достоверной информации в процесс принятия решения.

ИС, рассматриваемые экономической информатикой, обладают тремя основными компонентами (рисунок 1.2.): информационные технологии (ИТ); функциональные подсистемы (ФП) и бизнес-приложения; управление информационными системами и технологиями.

Рисунок 1.2 - Структура информационной системы

Информационные технологии - инфраструктура, обеспечивающая реализацию информационных процессов. Её формируют: каналы связи, по которым передается информация; программы, управляющие сбором, хранением, обработкой и представлением информации; компьютеры и аппаратура, обеспечивающие выполнение этих программ. Информация на технологическом уровне выступает в виде данных, поэтому сами данные также относятся к ИТ. К ИТ относятся инструменты, с помощью которых реализуются информационные процессы: языки, используемые для написания программ, протоколы передачи данных, модели хранения и передачи данных и т.д.

Итак, инфраструктура ИТ - это, с одной стороны, аппаратно-программная среда и телекоммуникации, а с другой - инструментарий осуществления информационных процессов. В центре инфраструктуры - данные.

Функциональные подсистемы (ФП) и приложения - специализированные программы, обеспечивающие обработку и анализ информации для подготовки документов или принятия решений в конкретной функциональной области.

Принято выделять следующие наиболее общие функциональных областей организаций и компаний: производство, финансы, бухгалтерию, маркетинг и сбыт, а также кадры. Основной предмет ФП - содержательный анализ поступающей информации и подготовка документов или заключений по результатам этого анализа. Поэтому ФП составляют своего рода интеллектуальную основу корпоративных ИС и, как правило, имеют интерактивный характер.

ИТ иногда рассматривают как «компьютерную инфраструктуру» организации. Составляющие ИТ имеют «твердую основу» (hardware) в виде компьютеров, сетей, телекоммуникационного оборудования и каналов связи, а также «мягкую основу» (software) в виде программного обеспечения, управляющего работой аппаратуры. Важнейшей составляющей ИТ, своеобразным ядром являются данные, организованные в базы данных (БД).

Для ФП главным является содержание информации, ее анализ и представление результатов обработки в виде, пригодном для подготовки и принятия решения. «Выходом» работы ФП могут быть различные документы: коммерческие (например, проездной билет), оперативные (например, отчет о работе цеха за месяц), аналитические (например, анализ продаж готовой продукции за различные периоды времени в различных регионах) и т.д. У всех ФП есть еще и одна общая постоянная задача - максимально быстро и точно представлять информацию о положении дел и состоянии процессов в подразделениях - обеспечивать «информационную прозрачность» компании для менеджеров, которые должны принимать своевременные и верные решения.

Управление информационными системами и технологиями - компонент, обеспечивающий оптимальное взаимодействие ИТ, ФП и связанных с ними специалистов, а также их развитие в течение в течение жизненного цикла ИС.

1.4 Классификация информационных технологий

Предметная область и ИТ всегда взаимосвязаны, т.е. технология, как процесс, присутствует в любой предметной области. Решение экономических и управленческих задач всегда тесно связано с выполнением операций по сбору необходимой информации, переработке её по алгоритмам, выдаче пользователю в удобной форме. Традиционную технологию управленческих задач называют «предметной технологией», представляющей собой последовательность технологических этапов по преобразованию первичной информации в результирующую в некоторой предметной области. Например, технология бухгалтерского учета предполагает поступление первичной документации, которая преобразуется в форму бухгалтерской проводки. Бухгалтерская проводка изменяет состав аналитического учёта, синтетического учёта, а, следовательно - баланса.

ИТ можно подразделить на обеспечивающие и функциональные.

Обеспечивающие ИТ могут использоваться в виде инструментов в различных предметных областях, например, текстообработка, обработка табличных данных и т.п. Обеспечивающие ИТ основаны на разных платформах, поэтому при их объединении возникает проблема системной интеграции - необходимость приведения различных ИТ к единому стандартному интерфейсу.

Функциональные ИТ - модификация обеспечивающих ИТ, при которой реализуется одна из предметных технологий, например, работа сотрудника отдела кредитов банка с применением компьютера обязательно предполагает использование банковских технологий оценки кредитоспособности ссудозаёмщика, формирования кредитного договора и прочих обязательств, расчёта графика платежей, реализованных в других ИТ (СУБД, текстовые процессоры и т.д.).

Трансформация обеспечивающей ИТ в функциональные, т.е. модификация некоторого общеупотребимого инструментария, может быть выполнена как специалистом-проектировщиком, так и самим пользователем. Это зависит от того, насколько сложна модификация.

ИТ и предметные технологии взаимосвязаны и влияют друг на друга. Например, наличие пластиковых карт меняет предметную технологию, предоставляет возможности, которые без этого носителя отсутствуют. С другой стороны, предметная технология, влияя на специфические особенности ИТ, акцентирует их на определённые функции. Такие технологии могут носить типовой или уникальный характер, в зависимости от степени унификации.

ИТ отличаются по типу обрабатываемой информации (таблица 1.1.). Каждая ИТ в большой мере ориентирована на обработку информации определённого вида, но могут объединяться и в интегрированные технологии.

Таблица 1. - Виды ИТ по типу обрабатываемой информации

Виды обрабатываемой информации	Виды и средства информационных технологий
Данные	Обработка данных (СУБД, алгоритмические языки, табличные процессоры)
Текст	Текстообработка (текстовые процессоры и средства создания и обработки гипертекста)
Графика	Графическая обработка (графические процессоры)
Знания	Обработка знаний (экспертные системы)
Объекты реального мира	Мультимедийная обработка (средства мультимедиа)

ИТ классифицируют по типу пользовательского интерфейса на системные и прикладные. Системный интерфейс - это набор приемов взаимодействия с компьютером средствами операционной системы (ОС) или ее надстройки. Пользовательский прикладной интерфейс подразделяют на:

командный - обеспечивает выдачу на экран приглашения для ввода команд, например, в MS DOS это выглядит как С:\>_;

WIMP - интерфейс (сокр. от Windows - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель) - на экране высвечиваются окна, содержащие образы программ и меню действий, выбор из которых осуществляется указателем;

SILK - интерфейс (сокр. от Spich - речь, Image - образ, Language - язык, Knowlenge - знания) - на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Экономические задачи реализуются на компьютере в пакетном и диалоговом режимах. Технология решения задач в пакетном режиме, как правило, не требует вмешательства человек, а решение осуществляется с заданной периодичностью (регламентированностью). При технологии диалогового режима процесс решения задач осуществляется путем обмена сообщениями между человеком и компьютером, обусловленных последовательностью операций решения. Такая технология обеспечивает непосредственную связь человека с вычислительной системой, его активное воздействие на ход реализации задания, в котором отсутствует четкая последовательность технологических операций.

Создание вычислительных сетей реализует принципиально новую технологию обработки: распределенную обработку данных, при которой территориально разобщенные компьютеры в процессе выполнения различных операций над данными взаимодействуют через сеть в реальном масштабе времени.

Самыми распространёнными компьютерными технологиями в экономике являются обработка текстовых, графических и табличных данных. Технология их использования основана на интерфейсе WIMP. Для работы с текстом используются текстовые процессоры (или редакторы). Функции графического процессора - создание и модификация графических образов деловой, рекламной и оформительской графики. Табличные процессоры обеспечивают создание и обработку данных в табличной форме.

На одном рабочем месте пользователь имеет дело с различной информацией. Использование для обработки каждого типа данных индивидуального программного инструмента усложняет работу, поэтому сначала появились интегрированные пакеты, совмещающие в себе различные информационные технологии: текстовый, табличный и графический процессоры, СУБД, что упрощает перемещение информации между различными приложениями - частями общего пакета. Потом добавились средства трёхмерной графики, менеджер информации, электронная почта. Появились системы комплексной автоматизации, например, электронный офис с подсистемами склад комплектующих, склад готовой продукции, счета, договоры, заказы на поставку, список форм, прайс-листы, справочники, документация. Такие системы мобильны и обеспечивают взаимодействие с глобальными системами и электронной почтой.

1.5 Основные виды информационных технологий обработки данных и знаний

Из большого многообразия ИТ для изучения выбраны ИТ обработки данных и знаний, используемых для предприятий - производителей реальной материальной продукции и услуг. Это ИТ обработки данных и управления, ИТ автоматизации офиса, ИТ поддержки принятия решений, технология экспертных систем, технология автоматизации аналитических исследований.

ИТ обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны процедуры (алгоритм) их обработки. Эта технология применяется для операционной (исполнительской) деятельности персонала в целях автоматизации некоторых рутинных постоянно повторяющихся операций управленческого труда. Поэтому внедрение ИТ на этом уровне повышает производительность труда персонала, освобождает его от рутинных операций, возможно, даже приведет к сокращению численности работников.



Рисунок 1.1 - Основные компоненты ИТ обработки данных

ИТ управления подчинены задаче удовлетворения информационных потребностей всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решений на любом уровне управления. Эта технология используется при худшей структурированности решаемых задач. ИТ управления идеально подходят для удовлетворения сходных информационных потребностей работников различных функциональных подразделений управления фирмой. Поставляемая ими информация содержит сведения о прошлом, настоящем и вероятном будущем фирмы. Эта информация имеет вид регулярных или иных управленческих отчетов. На этом этапе решаются следующие задачи обработки данных: оценка планируемого состояния объекта управления, оценка отклонений от планируемого состояния, выявление причин отклонений.

ИТ управления направлена на создание различных видов отчетов.

Основные компоненты ИТ управления показаны на рисунке 1.2.



Рисунок 1.2 - Основные компоненты ИТ управления

Исторически автоматизация началась на производстве и затем распространилась на офис, где вначале целью была лишь автоматизация рутинной секретарской работы. Очевидно, что по мере развития коммуникаций автоматизация офисных технологий дает возможность повысить производительность труда любого персонала.

Автоматизация офиса (рисунок 1.3.) не призвана заменить существующую традиционную коммуникационную систему персонала (с ее совещаниями, телефонными звонками и приказами), а лишь дополнить ее. Совместное использование этих систем обеспечит рациональную автоматизацию управленческого труда и наилучшее снабжение управленцев информацией.



Рисунок 1.3 - Основные компоненты ИТ автоматизации офиса

Автоматизированный офис привлекателен для менеджеров всех уровней управления фирмы потому, что поддерживает внутрифирменную связь персонала и предоставляет им новые средства коммуникации с внешним окружением на базе компьютерных сетей и других средств передачи и обработки данных.

Системы поддержки принятия решений (СППР) и соответствующая им ИТ появились в конце 70-х -- начале 80-х годов XX века, чему способствовали широкое распространение персональных компьютеров, пакетов прикладных программ, а также успехи в создании систем искусственного интеллекта.

Главной особенностью ИТ поддержки решений является качественно новый метод организации взаимодействия человека и компьютера. Выработка решения, что является основной целью этой технологии, происходит в результате операционного процесса (рисунок 1.4.), в котором участвуют СППР в роли вычислительного звена и объектов управления и человек как управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат вычислений на компьютере. Окончание итерационного процесса происходит по воле человека. В этом случае можно говорить о способности информационной системы совместно с пользователем создавать новую информацию для принятия решений.

Рисунок 1.4 - ИТ поддержки принятия решений как итерационный процесс.

Структура СППР, а также функции ее блоков, которые определяют основные технологические операции, приведена на рисунке 1.5. и по тексту ниже.



Рисунок 1.5 - Основные компоненты ИТ поддержки принятия решений

В состав СППР входят три главных компонента: база моделей и программная подсистема, которая состоит из СУБД, системы управления базой моделей (СУБМ) и системы управления между пользователем и компьютером.

Экспертные системы (ЭС) основаны на использовании искусственного интеллекта. ЭС дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.

Под искусственным интеллектом обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта не ограничиваются экспертными системами. Они также включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению.

Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее деятельностью проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла.

Идея использования технологии ЭС заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. ЭС трансформируют опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с уверенностью, как обычные алгоритмы технологии поддержки принятия решении. Однако часто они дают приемлемые решения для их практики.

Сходство ИТ, используемых в ЭС и СППР, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Однако имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражаёт уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и применить решение. Технология ЭС, наоборот, предлагает пользователю решение, превосходящее его возможности. Второе отличие указанных технологий в способности ЭС пояснять свои рассуждения в процессе принятия решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие - использование нового компонента ИТ - знаний. информационный технология логистика инфраструктура

Основными компонентами ЭС, являются: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модули, созданные системой (рисунок 1.6.).



Рисунок 1.6 Основные компоненты ИТ экспертных систем

Для представления базы знаний используют языки Лисп и Пролог, хотя можно использовать и любой известный алгоритмический язык.

Оболочка ЭС представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать ЭС быстрее и легче в сравнении с их разработкой и программированием.

Технология автоматизации аналитических исследований. Управление направлено на обеспечение предприятия различными ресурсами в необходимых объемах, в нужное время и в нужном месте с целью получения максимального эффекта от их использования путем оптимального распределения. Сейчас на предприятиях типична парадоксальная ситуация: информация есть, ее даже слишком много. Но она неструктурированна, несогласованна, разрознена, не всегда достоверна, часто ошибочна, ее трудно найти и получить. Производится бесполезная генерация гор отчетности, которая неудобна для анализа, трудна для восприятия, так как создается не для внутреннего управления, а для предоставления внешним контролирующим органам.

Типична ситуация, когда на предприятии существуют оперативные системы, с помощью которых регистрируются факты определенных операций и осуществляется их хранение в БД. Для извлечения данных из баз для аналитических целей построена система запросов данных. Но такой способ поддержки принятия решений лишен гибкости и имеет много недостатков:

используется ничтожно малое количество данных, которые могут быть полезны для принятия решений;

создаются сложные многостраничные отчеты, из которых реально используются 1-2 строчки, т.е. возникает информационная перегрузка;

медленная реакция на изменения - если необходимо новое представление данных, то запрос должен быть формально описан, закодирован программистом и затем выполнен (значительно время ожидания);

отчеты по запросам представляются в одномерном формате, а проблемы бизнеса обычно многомерные и многогранные, т.е. если требуется анализировать данные в различных разрезах.

Многие компании используют БД, идеально разложив по полочкам горы неиспользуемой информации, которая сама по себе не обеспечивает ни быстрой, ни достаточно грамотной реакции на рыночные события. Реляционные БД были, есть и будут наиболее подходящей технологией для хранения корпоративных данных. Речь идет об инструментальных средствах анализа, дополняющих функции существующих СУБД и достаточно гибких, чтобы предусмотреть и автоматизировать разные виды интеллектуального анализа.

По результатам исследования, проведенного фирмой Reuters среди 1300 международных менеджеров, 38% опрошенных утверждают, что тратят много времени, пытаясь найти нужную информацию. Квалифицированный специалист тратит высокооплачиваемое время не на анализ данных, а на сбор, поиск и систематизацию необходимой для этого анализа информации. Для современного бизнеса ценная информация, ее систематическое приобретение, синтез, обмен, использование - это своего рода валюта, но для того, чтобы ее получать, необходимо управлять информацией, как и любым бизнес-процессом.

Ключом к управлению является доставка нужной информации в надлежащем виде заинтересованным лицам в пределах организации в конкретное время. Цель такого управления заключается в том, чтобы помочь людям лучше работать вместе, используя возрастающие объемы информации. ИТ в данном случае выступают средством, позволяющим систематизировать информацию на предприятии, предоставить определенным пользователям к ней доступ и дать им инструментальные средства для превращения этой информации в знания.

Интеллектуальные технологии являются универсальным аналитическим инструментом, который может быть использован в любой прикладной области, где требуется анализ данных различными методами и где управленческое решение возникает как результат определенных аналитических процедур. Данные технологии представляют: развитые инструменты доступа к данным хранилища; динамическое интерактивное манипулирование данными (вращения, консолидации или детализации); наглядное визуальное отображение данных; оперативность - анализ осуществляется в реальном режиме времени; многомерное представление данных - одновременный анализ ряда показателей по нескольким измерениям.

Для получения эффекта от использования этих технологий необходимо понимать их сущность, возможности и четко определиться, какие процессы необходимо анализировать, какими показателями они будут характеризоваться и в каких измерениях их целесообразно видеть, т. е. создать модель анализа Весна Т.А. OLAP в финансовом управлении //Материалы конференции "Теория и практика управления предприятием" 29-31 октября 2002 г..

Согласно классификации компании IDC http://www.idc.com, рынок технологий автоматизации аналитических исследований состоит из 5 сегментов: 1) OLAP От англ. On-Line Analytical Processing - оперативная аналитическая обработка-продуктов, 2) инструментов добычи данных. 3) средств построения хранилищ и витрин данных, 4) управленческих информационных систем и приложений, 5) инструментов конечного пользователя для выполнения запросов и построения отчетов.

В зависимости от способа хранения данных различают многомерные OLAP (MOLAP -- Multidimensional OLAP), реляционные OLAP (ROLAP -- Relational OLAP) и гибридные OLAP-продукты ( (HOLAP -- Hybrid OLAP).

Многомерные OLAP-продукты. Исходные данные хранятся в многомерной БД или в многомерном локальном кубе. Это обеспечивает высокую скорость выполнения OLAP-операций. Но многомерная база чаще всего избыточна. Куб, построенный на ее основе, будет зависеть от числа измерений, при увеличении которых объем куба будет экспоненциально расти. Это может привести к росту объема данных, замедляющему скорость выполнения запросов пользователей.

Реляционные OLAP-продукты. Исходные данные хранятся в реляционных БД или в плоских локальных таблицах на сервере. Агрегатные данные помещаются в служебные таблицы в той же БД. Преобразование данных из реляционной БД в многомерные кубы происходит по запросу OLAP-средства. При этом скорость построения куба будет находиться в зависимости от типа источника данных и приводить к увеличению времени отклика системы.

Гибридные OLAP. Исходные данные остаются в реляционной базе, а агрегаты размещаются в многомерной. Построение OLAP-куба выполняется по запросу OLAP-средства на основе реляционных и многомерных данных. Это позволяет избежать взрывного роста данных и обеспечить минимизацию времени выполнения клиентских запросов.

В зависимости от места размещения OLAP-машины различают OLAP-серверы и OLAP-клиенты. В первом случае вычисления и хранение агрегатных данных выполняются сервером. Клиентское приложение получает результаты запросов к многомерным кубам, хранящимся на сервере. Некоторые ОLAP-сервера поддерживают три способа хранения данных: МОLAP, ROLAP и HOLAP. Часто применяется OLAP-сервер корпорации Microsoft. Во втором случае построение многомерного куба и OLAP-вычисления выполняются в памяти клиентского компьютера. При этом OLAP-клиенты могут поддерживать три способа хранения (ROLAP, MOLAP и HOLAP).

По степени готовности к применению OLAP-продукты подразделяют на OLAP-компоненты, инструментальные OLAP-системы и конечные OLAP-приложения.

С помощью OLAP-компонентов разрабатываются клиентские программы двух типов: MOLAP-компоненты, как инструменты генерации запросов к OLAP-серверу и обеспечения визуализации полученных данных, и ROLAP-компоненты, содержащие собственную OLAP-машину для построения OLAP-кубов в оперативной памяти и отображения их на экране.

Инструментальные OLAP-системы предназначены для создания аналитических приложений и бывают системами для программирования (средой разработчика) и системами для быстрой настройки, содержащие визуальный интерфейс создания OLAP-приложений без программирования.

Конечные OLAP-приложения являются готовыми прикладными решениями, требующими только установки и настройки для анализа данных в различных отраслях и для решения различных аналитических задач.

Разведка данных (data mining) представляет собой процесс обнаружения корреляции, тенденций, шаблонов, связей и категорий. Самойленко А. В. Data mining: учебный курс. // СПб: Питер, 2001 Она выполняется путем тщательного исследования данных с использованием технологий распознавания шаблонов, а также статистических и математических методов. При разведке данных многократно выполняются различные операции и преобразования над сырыми данными (отбор признаков, стратификация, кластеризация, визуализация и регрессия).

В отличие от использования OLAP разведка данных в значительно меньшей степени направляется пользователем, вместо этого полагается на специализированные алгоритмы, которые устанавливают соотношение информации и помогают распознать важные (и ранее неизвестные) тенденции, свободные от предвзятости и предположений пользователя.

Методы добычи данных (Data Mining) являются составной частью процесса поиска полезных знаний в разрозненных данных (KDD -Knowledge Discovery in Databases). KDD состоит из подготовки данных, выбора информативных признаков, очистки данных, применения методов Data Mining, обработки и интерпретации полученных результатов. Первый элемент добычи данных -- фильтрация, которая позволяет отделить полезную информацию от искажающего его шума за счет сглаживания, очистки, редактирования аномальных значений, устранения незначащих факторов, понижения размерности информации. Эта первичная обработка данных позволяет повысить качество исходных данных и точность результата анализа.

Дерево решений позволяет представлять правила в иерархической структуре, где каждому объекту соответствует единственный узел, дающий решение. Это может быть логическая конструкция «если…, то...». Элемент применяется поиска оптимальных решений на основе описанной модели поведения.

Ассоциативные правила позволяют находить закономерности между связанными событиями. Например, если произошло событие А, то произойдет и событие В с вероятностью С. Впервые эта задача была предложена для нахождения типичных шаблонов покупок, совершаемых в супермаркетах, поэтому ее называют анализом рыночной корзины (market basket analysis).

Генетические алгоритмы применяются при решении задач оптимизации, в которых можно составить описание возможных вариантов решения в виде вектора параметров, и известен критерий, определяющий эффективность каждого варианта, например, для составления расписаний, выбора маршрутов движения, конфигурации оборудования заполнения контейнеров при перевозке грузов.

Нейронные сети реализуют алгоритмы обратного распространения ошибки, самоорганизующихся карт Кохонена, RBF-ceтей, сетей Хэмминга и других алгоритмов анализа данных. Они применяются для восстановления пропусков в данных, прогнозирования и поиска закономерностей.

Построение хранилищ и витрин данных осуществляется с помощью следующих средств.

Средства проектирования хранилищ данных. Они входят в состав реляционных и многомерных СУБД Microsoft, Oracle, IBM и Sybase. После описания структур хранения данных специальными системными утилитами выполняется их генерация, что позволяет быстро построить индивидуальное хранилище или витрину.

Средства извлечения, преобразования и загрузки данных (ETL-extraction, transformation, loading). Они обеспечивают процессы при переносе данных из одного приложения или системы в другие. Пример ETL-системы - Ascential DataStage компании Ascential Software.

Готовые предметно-ориентированные хранилища данных. В них уже имеются механизмы построения хранилищ и витрин данных: процедуры извлечения, преобразования, очистки и загрузки данных, функции генерации баз данных и процедур обработки, механизмы построения выборок данных, интерфейсы просмотра и анализа данных. Однако их нельзя использовать в другой предметной области.

Инструменты конечного пользователя для выполнения запросов и построения отчетов включают следующие инструменты.

Инструменты выполнения запросов и построения отчетов (Query &Reporting) предназначены для формирования запросов к ИС в пользовательских терминах, их исполнения, просмотра полноценных отчетов. Эти системы могут быть встроены в состав OLAP-систем.

Инструменты в виде специализированных систем Query & Reporting, когда пользователь составляет запрос к источнику данных, используя заранее подготовленный программистом каталог терминов, получая плоские или многомерные таблицы, графики, диаграммы на экран или в виде распечатки.

Тема 2. Современная информационная инфраструктура систем управления логистическими процессами (ЛП) в цепях поставки (ЦП)

2.1 Тенденции развития инфраструктуры логистических процессов

Мир пережил революцию, которую многие не заметили. Схема традиционного бизнеса, не менявшаяся несколько веков, устарела в одночасье. Грамотно сделанный коммерческий Internet-сайт позволяет автоматизировать многие функции менеджера и получать при этом серьезную экономию. Ведение операций через Internet возможно из любой точки планеты, где есть к нему доступ. Сделки, над которыми раньше трудился весь коллектив фирмы, может теперь совершать один человек, сидящий за монитором.

Огромный маркетинговый потенциал Internet привел к бурному росту электронной коммерции. Через "всемирную паутину" в мире торгуют сталелитейные компании и авиалинии, биржи и малые семейные предприятия. Однако было бы неправильным сводить электронную коммерцию только к торговле в Internet-магазинах.

Электронный бизнес - это не просто бизнес в сети. Это бизнес, активно использующий все возможности, предоставляемые Internet-технологиями. Кроме того, это бизнес с совершенно другой философией, требующей от бизнесмена нового набора личных качеств. Благодаря этому можно сказать, что все страны мира находятся сейчас почти что в равных стартовых условиях в сфере электронного бизнеса (большая степень развития телекоммуникаций в Европе и США - фактор непринципиальный: рывок, совершенный в этой области Китаем тому пример). А это значит, что и у других государств есть шанс совершить "экономическое чудо" и занять достойное место в мировом экономическом сообществе.

Уточним понятия "электронный бизнес", "электронная коммерция" и Internet-коммерция. Общеприняты такие определения этих понятий.

Электронная коммерция - это любая транзакция, совершенная через компьютерную сеть, в результате которой право собственности или право пользования вещественным товаром или услугой было передано от одного лица другому.

Электронный бизнес - это любой процесс, который организация производит посредством сети связанных между собой компьютеров.

Очевидно, что электронная коммерция является подмножеством электронного бизнеса. Исходя из этого, мы будем рассматривать современные бизнес-модели, появившиеся до настоящего времени. Действительно, электронная коммерция (в отличие от такой ее формы, как Internet-коммерция) существует уже давно. Достаточно вспомнить появившиеся в 60-е годы системы бронирования и покупки билетов на поезда и самолеты. Примерно в те же годы появились первые формы электронного бизнеса: АСУП, АСУТП и т.д., направленные, на автоматизацию бизнес-процессов предприятия. Другое дело, что для ведения электронной коммерции или электронного бизнеса требовались дорогостоящие системы электронного обмена данными, специальные стандарты электронного обмена. Более того, отсутствовало такое свойство, как общедоступность.

Появление Internet стимулировало своего рода второе рождение электронной коммерции и электронного бизнеса, став для них дешевой, общедоступной и популярной транспортной средой. Internet стал родоначальником новых бизнес-моделей электронного бизнеса и электронной коммерции.

Для осуществления процессов физического продвижения продуктов и поддержания запасов, а также для реализации информационных логистических процессов применяются разнообразные технические средства. Эти средства, способы их использования и поддержания работоспособности образуют инфраструктуру логистических процессов. Она призвала обеспечить бесперебойное и экономически эффективное выполнение всех основных функций логистики - транспортных, манипуляционных, защиты запасов.

Инфраструктуру логистических процессов образуют следующие основные группы технических средств:

средства транспорта и манипулирования для перемещения продуктов между предприятиями, а также внутри этих субъектов;

здания и складские сооружения, предназначенные для складирования и сохранения запасов, а также необходимое складское оборудование, обеспечивающее выполнение основных складских функции;

упаковка для сохранения продуктов, или для их транспортировки и манипулирования;

средства обработки информации (технические устройства и системы, а также прикладное программное обеспечение).

Очевидно, что приведенная классификация не исключает возможности применения других классификационных оснований.

Исследования логистических процессов, проводившиеся в научных центрах развитых стран, как Council of Logistics Management в США, Institute of Logistics and Distribution Management в Великобритании, Факультет логистики в Дортмундском университете (Германия) свидетельствуют о том, что главные направления развития логистических систем в ближайшие годы будут тесно связаны с компьютерными технологиями.

Можно выделить несколько основных направлений развития:

1) Применение ИТ и ИС для выработки логистических стратегий. В настоящее время лишь немногие пакеты прикладных программ содержат описание комплексной логистической структуры предприятия или позволяют ее моделировать для оптимизации логистических процессов.

2) Интеграция ИС и ИТ в рамках предприятия. Унификация многих частных функций предприятия и предоставление прямого доступа к БД всем организационным ячейкам и структурам предприятия.

3) Повсеместное распространение системы коммуникации на базе вычислительных сетей с использованием электронной почты и систем электронного обмена данными (Electronic Data Interchange - EDI), допускающих безбумажный обмен стандартными документами (заказами, счетами-фактурами) непосредственно между компьютерными системами.

...