Информационные системы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Перед рассмотрением конкретных информационных систем дадим несколько необходимых определений:

Система (в предметной области) - это множество взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно с каждым другим элементом, а два любые подмножества этого множества не могут быть независимыми, не нарушая целостность, единство системы.

Элемент системы - это простейшая структурная составляющая системы, которая в рамках данной системы не структурируется.

Структура системы - это совокупность устойчивых связей, способов взаимодействия элементов системы, определяющая ее целостность и единство.

Среда (в предметной области) - это все, что находится в предметной области за границами системы.

Под информационным процессом будем понимать процесс, связанный с изменением количества информации в системе в результате целенаправленных действий при решении поставленной задачи.

Информационная деятельность связана с созданием информационных моделей всех объектов и явлений природы и общества, участвующих в человеческой деятельности, а также с созданием моделей самой этой деятельности.

Как известно, информация как продукт интеллектуальной деятельности человека является ресурсом и с течением времени накапливается, хотя возможны и потери информационных ресурсов.

В процессе познавательной деятельности мы, так или иначе, сталкиваемся с процессом использования накопленного знания, которое становится ценным лишь тогда, когда становится доступным широкому кругу пользователей. В настоящее время, объем информационных потоков, несущих эти знания, существенно увеличился, поэтому стала актуальной задача информатизации различных видов человеческой деятельности. Данное направление включает в себя развитие аппаратных средств и информационных технологий.

Информационные технологии (ИТ) - совокупность методов и средств реализации информационных процессов в различных областях человеческой деятельности. Иначе говоря, ИТ есть способ реализации информационной деятельности.

К современным ИТ относят:

· развитие глобальных информационных систем;

· внедрение систем автоматизированной обработки информации;

· развитие систем и средств дистанционного доступа;

· интегрирование гетерогенных систем;

· развитие систем искусственного интеллекта и т.д.

Долгое время преобразование информации и принятие решений являлось функцией человека. Сейчас, когда рост объемов информационных потоков привел к тому, что они превысили объемы усвояемости и обрабатываемости информации человеком, возникла проблема повышения эффективности процессов преобразования информации, определяемая следующими причинами:

· любая информация ценна только в процессе ее использования и при резком возрастании объемов информации принятие решений становится затрудненным, а также возрастает время обработки информационного массива;

· усложнение внутренней структуры системы, появление суперсистем, включающих целые совокупности систем, интеграция гетерогенных систем также приводит к резкому увеличению объемов информационных потоков и времени на их обработку;

· расширение сфер применения ИТ приводит к возникновению новых систем, что, в свою очередь, является дополнительным источником увеличения информационных потоков;

· повышение сложности задач, требуемой для их решения точности и оперативности, приводит к опережающему росту сложности управления по отношению к росту возможностей обработки информации и так далее.

Определим два основных пути развития ИТ, обеспечивающих повышение эффективности процессов преобразования информации в информационных и информационно-управляющих системах:

· совершенствование технических средств автоматизации на основе применения высокопроизводительных вычислительных устройств и систем, что приводит к повышению скорости обработки информации вне зависимости от характера преобразуемой информации;

· совершенствование и расширенное внедрение программного обеспечения.

Для реализации указанных путей необходимо наличие наиболее общих подходов к решению стоящих задач, инвариантных к конкретной содержательной стороне задачи и техническим средствам ее реализации.

Для информационных систем эта задача обостряется в связи с развитием научного знания, существенным увеличением его объемов, когда уже в рамках узких, подотраслевых вопросов объемы процессов восприятия нового знания превышают возможности человека, не говоря уже о возможностях использования межотраслевого опыта. При этом является рациональным решение, когда сочетаются наиболее общие подходы к решению проблемы с их конкретной технической реализацией. Возможность рассматривать любую систему, абстрагируясь от ее технической реализации, возможность переноса опыта по разработке и исследованию систем, решающих один круг задач, к системам, предназначенным для решения задач в иной области, говорит об открытости, как самих систем, так и о принципах и подходах к их построению и исследованию, которые будут сформулированы ниже.

информационный система сервер

Требования, предъявляемые к информационным системам

Сами по себе средства вычислительной техники не могут осуществить преобразование информации, для этого необходимо наличие прикладного информационного и программного обеспечения, реализующего функции информационной или информационно-управляющей системы (ИС). ИС представляет собой совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих определенную целостность, единство, и предназначенных для осуществления целенаправленного процесса преобразования информации.

К основным функциям ИС можно отнести:

· организация интерфейса обмена между технической и информационной системами, а также между ИС и внешней средой;

· организация работы и распределение ресурсов собственно ИС;

· самообучение системы, адаптация к изменяющимся условиям.

ИС должны удовлетворять следующим требованиям:

· обеспечивать достоверность соответствия описаний объектов в ИС по отношению к их реальному состоянию;

· иметь дружественный интерфейс процесса управления,

· обладать возможностями развития и самообучения системы;

· обеспечивать полноту представления информации в системе и во взаимодействии системы с внешней средой, своевременность и обоснованность в выработке соответствующих решений, мобильность ИС при работе в условиях гетерогенных технических средств, реализующих систему, защиту информации в системе;

· обеспечивать реализуемость заданного алгоритма;

· надежность работы в реальных условиях.

Развитие средств компьютерной техники, расширенное их внедрение во все сферы науки, техники, сферы обслуживания и быта привели к необходимости объединения конкретных вычислительных устройств и реализованных на их основе ИС в единые информационно-вычислительные системы (ИВС) и среды.

Компоненты и структура ИС

Рисунок 2 отображает типичную структуру технологического процесса ИС или представление ИС как совокупности функциональных подсистем - сбора, ввода, хранения, поиска, распространения информации.

Основные технологические процессы ИС

Некоторые компоненты данной структуры являются необязательными:

Модель объекта может отсутствовать либо отождествляться с базой данных, которая часто интерпретируется как информационная модель предметной области, структурная (для фактографических и табличных) или содержательная (для документальных). В экспертных системах в качестве модели объекта (предметной области) фигурирует база знаний, представляющая собой процедурное развитие понятия БД

Модель объекта и БД могут отсутствовать (а соответственно и процессы хранения и поиска данных), если система осуществляет динамическое преобразование информации и формирование выходных документов без сохранения исходной, промежуточной, результирующей информации. Если также отсутствует преобразование информации, то подобный объект не является ИС.

Процессы ввода и сбора данных являются необязательными, поскольку вся необходимая и достаточная для функционирования ИС информация может уже находиться в БД и составе модели.

В более общем случае, учитывая специфику организации, управления и технологии выполнения каждой из указанных функций в ИС целесообразно выделять три самостоятельных функциональных подсистемы:

Подсистема отбора информации. Информационная система может обрабатывать/перерабатывать только ту информацию, которая в нее введена. Качество работы ИС определяется не только ее способностью находить и перерабатывать нужную информацию в собственном массиве и выдавать ее пользователю, но и способностью отбирать релевантную информацию из внешней среды. Такой отбор осуществляет подсистема отбора информации, которая накапливает данные об информационных потребностях пользователей ИС (внутренних и внешних), анализирует и упорядочивает эти данные, образуя информационный профиль ИС. Аналогично на основании данных о потоках информационной среды формируется описание входных потоков информации.

При заданном критерии качества функционирования ИС и соответствующей системы ограничений в процессе управления ИС решается задача оптимизации комплектования информационного массива ИС, которая определяет алгоритм (или оператор) отбора информации. Указанный оператор осуществляет преобразование входных потоков в информационный массив ИС. К сожалению, многие действующие ИС слабо придерживаются описанной процедуры отбора документов. Отбор информации, как правило, носит слабоуправляемый характер, базируется на интуиции специалистов. Это является следствием сложности и слабой структурируемости как собственно процессов отбора, так и управления этими процессами.

Функции именно этой подсистемы ИС практически не поддаются автоматизации. Исключение составляют только ИС информационного обеспечения управления технологическими процессами и техническими системами.

Подсистема ввода, обработки/переработки и хранения информации осуществляет преобразования входной информации и запросов, организацию их хранения и переработки с целью удовлетворения информационных потребностей абонентов ИС.

Реализация функций данной подсистемы предполагает наличие аппарата описания информации (ИПЯ, систем кодирования, ЯОД и т. д.), организации и ведения информации (логическая и физическая организация, процедуры ведения и защиты информации и т. д.), аппарата обработки и переработки информации (алгоритмы, модели и т. д.).

Все три указанные составляющие определяются двумя параметрами ИС: характером обрабатываемой информации и функциями ИС.

Информационные системы бывают трех видов: база данных, база знаний, информационно-аналитическая система. База данных - это система для хранения больших объемов структурированной информации. К базам данных можно отнести такие информационные системы как: каталог библиотеки, регистратура больницы, база данных отдела кадров предприятия, записная книжка мобильного телефона.

База знаний - это система для хранения больших объемов неструктурированной информации. Таким системам можно отнести сеть Интернет или библиотеку. Информационно-аналитическая система - это система, которая предназначена для хранения, и для анализа данных. Примерами таких систем могут служить Microsoft Excel, 1С: Предприятие, 1С: Бухгалтерия.

Все электронные информационные системы можно разделить на два класса по тому, как эти системы хранят информацию: сетевые и не сетевые. Сетевые информационные системы работают по технологии клиент-сервер. В этом случае данные системы располагаются на компьютере, который подключен к компьютерной сети. Не сетевые информационные системы работают по технологии файл-сервер, и данные системы находятся на отдельно стоящем компьютере, без использования компьютерной сети (Microsoft Excel).

Главным отличием технологии клиент-сервер от технологии файл-сервер является то, что данные информационной системы и ее интерфейс, с которыми она работает, находятся на одном компьютере, то есть - локально. Клиентами сети являются компьютеры пользователей, подключенных к сети. Таким образом, клиенты получают доступ к серверу через сеть. Сервер сети - это компьютер, который управляет сетью. Все его ресурсы доступны клиентам сети, то есть если данные обновляются, то эти изменения видны сразу всем клиентам сети.

В информационных системах, которые построены по технологии клиент-сервер, информация хранится на сервере, а интерфейс информационной системы хранится на клиентских компьютерах, через него пользователи информационной системы получают доступ к данным. У обеих этих технологий есть как плюсы, так и минусы. Для наглядности достоинства и недостатки технологий представлены ниже.

Основные понятия информационных систем

Любая информационная система на языке модульного программирования состоит из трёх компонентов:

· База данных (класс);

· Объект связи (метод);

· Интерфейс информационной системы (интерфейс класса).

Файл данных - это файл, находящийся на локальном компьютере или на сервере, который содержит внутри себя структуру данных.

К структуре данных относятся таблицы, запросы и фильтры, а также хранимые процедуры, пользовательские функции, диаграммы и триггеры;

Объект связи - это объект языка программирования, осуществляющий связь между файлом данных и интерфейсом информационной системы; Интерфейс информационной системы - это комплекс средств, осуществляющий взаимодействие системы с конечными пользователями. Он может находиться как на клиентском компьютере, так и на сервере.

Класс - это множество объектов с общей структурой и поведением. Метод - это операция над объектом, определённая как часть описания класса.

Интерфейс класса - это внешний вид класса, объекта или модуля, выделяющий его существенные черты.

Разработка информационной системы по технологии клиент-сервер состоит из нескольких этапов:

· на сервер в компьютерной сети устанавливаются серверная СУБД (В нашем случае Microsoft SQL Server),

· на все клиентские компьютеры сети устанавливается клиентский интерфейс;

· настраивается серверная часть СУБД, клиентские части СУБД определяется структура данных (связи между таблицами и типы данных полей),

· на сервере создаются таблицы и запросы, выполняющиеся на стороне сервера. Перед созданием запросов, таблицы заполняются начальными данными. Также создаются хранимые процедуры, пользовательские функции, диаграммы и триггеры;

· при помощи языка программирования создаются объекты связи, они подключаются к таблицам, запросам и хранимым процедурам. Также на них создаются запросы и хранимые процедуры, выполняемые на стороне сервера; создаются формы; система заполняется реальными данными.

Рассмотрим и сравним существующие аналоги систем мониторинга успеваемости учащихся.

1. Система Naumen University -- информационно-аналитическая система для организации управления учебным процессом в высших и средних специальных учебных заведениях. Внедрение Naumen University позволит комплексно подойти к решению задач, стоящих перед современным учебным заведением.

Решение Naumen University ориентировано как на коммерческие, так и государственные высшие учебные заведения.

Информационная система Naumen University предназначена для решения следующих задач:

· автоматизация всех уровней учебного процесса вуза, в т.ч. формирование учебных и рабочих планов, составление расписания учебных занятий, проведение сессий, перевод студентов с курса на курс и т.д.;

· обеспечение прозрачности управления вузом за счет понятной организационной структуры, формализованных процессов, оперативного контроля исполнения распоряжений;

· системный контроль исполнения требований Государственного образовательного стандарта, региональных и вузовских стандартов;

· упрощение стандартизации системы управления качеством;

· контроль полного цикла подготовки студента (от прохождения вступительных испытаний до последующего трудоустройства);

· формирование отчетности по различным аспектам деятельности вуза

Состав системы

Информационная система Naumen University ориентирована на комплексную автоматизацию всех значимых процессов вуза. На приведенной схеме показано, какие процессы вуза уже автоматизированы средствами системы.

На приведенной схеме, представляющей собой модель ключевых процессов вуза и их взаимосвязей, полностью автоматизированные процессы обозначены одним цветом, частично автоматизированные - двумя. Из схемы видно, что большинство жизненно важных процессов учебного заведения автоматизированы посредством модулей Naumen University. Нижний ряд процессов (АХО) может быть автоматизирован при помощи других программных продуктов компании Naumen.

2. АИС Интеграл

АИС «Интеграл» - комплексное решение автоматизации государственных и коммерческих образовательных учреждений (дошкольного, среднего, профессионального и высшего образования). Система "Интеграл" полностью соответствует современным мировым тенденциям и требованиям в области управления образовательным процессом. С ее помощью легко объединить не только подразделения и филиалы одного учебного заведения, но и множество учебных заведений на уровне города, области, страны.

Внедрение Автоматизированной Информационной Системы "Интеграл" позволит решить такие первостепенные для учебного заведения задачи, как:

Построение единого информационного пространства

Обеспечение инновационного подхода к организации учебного процесса

Прозрачность учебного процесса

Автоматизация всех сфер деятельности учебного заведения (приемной комиссии ВУЗа, деканатов, отделов кадров, общежитий, транспорта, хозяйственной части, библиотек и т.д.)

Учет и ведение личных дел учащихся (в т.ч. абитуриентов) и сотрудников учебного заведения (в т.ч. совместителей), содержащих любой вид информации (личная, профессиональная, медицинская, воинский учет и т.д.)

Оповещение родителей об успеваемости, посещаемости ребенка, домашних заданиях, планируемых мероприятиях и любых других событиях в режиме on-line и путем SMS

Управление базой материально-технических средств обучения, аудиторным фондом и другими компонентами

Использование сервисов библиотеки (в т.ч.система электронных карт и штрих-кодов)

Организация электронного документооборота

Формирование статистической, аналитической и других видов отчетности

Неограниченное количество автоматизированных рабочих мест пользователей системы с настройкой прав доступа к информации

Создание оперативных резервных копий, позволяющих полностью восстановить данные и другие задачи учебного заведения.

Программа состоит из модулей. В каждом из них - определенный тип информации (есть модули Учащиеся, Расписание, Оценки, Факультатив, Дисциплина, Библиотека, Архив и т.д.). Чтобы совершить действие, нужно выбрать соответствующий раздел. Например, во вкладке «Оценки» можно проставить оценки или составить необходимые отчеты и диаграммы по успеваемости.

Преимущество программы в том, что модули независимы друг от друга. То есть, можно отключить или, наоборот, добавить необходимый именно Вашему ВУЗу раздел, создать свою гибкую систему управления.

Программа удобна и проста в использовании, поэтому работать в ней смогут и неуверенные пользователи ПК.

Минимальные аппаратные требования АИС «Интеграл» позволяет работает на любой операционной системе (Windows, Linux, MacOS, FreeBSD и др.) и интегрируется с любой другой системой хранения и обработки данных.

База данных может находиться как на сервере учебного заведения, так и на серверах нашей компании.

Размещено на Allbest.ru