СОСТАВ, ВИДЫ

 

Этапы развития автоматизированных систем

Сегодня мы сталкиваемся с автоматизированными системами на каждом шагу. Покупая билет на самолет или поезд, узнавая прогноз погоды, оплачивая покупки в крупном универсальном магазине, пользуясь банковскими услугами, участвуя в выборах, мы становимся пользователями таких систем. Основу таких автоматизированных систем составляют компьютерные вычислительные сети и системы управления базами данных.

Понятие автоматизированной системы сформировалось в 1970-х гг., в первую очередь, в связи с применением ЭВМ при решении информационных задач для целей управления в производстве и других областях. Именно в этой сфере достаточно быстро осуществился переход от первоначального применения ЭВМ для решения отдельных разрозненных задач к созданию на основе ЭВМ систем, которые получили название автоматизированных систем (АС). За прошедшие десятилетия в развитии автоматизированных систем происходили качественные изменения, связанные как с постоянным совершенствованием технической базы и разработкой новых программных средств, так и с довольно радикальными пересмотрами принципов, подходов и методов построения и использования АС. Это дает основания говорить о нескольких поколениях автоматизированных систем.

Разработки АС первого поколения в нашей стране стали выполняться с начала 1960-х гг. на базе ЭВМ, относящихся к компьютерам второго поколения. В системах первого поколения решались локальные организационно-экономические задачи учетного характера; с использованием простых неоптимизационных алгоритмов и пакетной обработкой информации. Отсутствие развитых периферийных устройств и прикладных программных средств препятствовало широкому внедрению автоматизированных систем и их использованию для оперативной обработки информации и решения аналитических задач. Экономический эффект от внедрения таких систем получали в тех случаях, когда решались задачи, для которых имелись формализованные алгоритмы (материально-техническое снабжение, бухгалтерский учет, начисление зарплаты и т.п.). Такие системы называли ЭСОД — электронные системы обработки данных.

В системах второго поколения автоматизировались комплексы задач с централизованной обработкой информации и с решением оперативных задач в диалоговом режиме. Система централизованной обработки данных строилась на базе центральной ЭВМ с подключенными к ней терминалами (рис. 1). На этом этапе стали применяться экономико-математические модели, предполагающие использование оптимизационных алгоритмов, создавались базы данных, реализованные на основе специальных программных средств. Однако для обеспечения надежности работы таких систем приходилось дублировать многие функции центральной ЭВМ, что значительно увеличивало затраты на создание и эксплуатацию автоматизированной системы.

Автоматизированные системы третьего поколения по содержани решаемых задач и структуре построения являются интегрированным системами. Появление более совершенных компьютеров с развитой разнообразной периферией, создание языков программирования высокого уровня и систем управления базами данных, накопленный опыт разработки АС позволили перейти к использованию ЭВМ для создания интегрированных систем на базе информационно-вычислительных сетей, ориентированных на конечных пользователей, и распределение обработки данных. Распределенная обработка данных выполняется на связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему (рис. 2). Стали создаваться многомашинные вычислительные комплексы и компьютерные сети. При реализации АС стали применяться предметно-ориентированные автоматизированные рабочие места на базе персональных ЭВМ, распределенные базы данных и другие элементы новой информационной технологии.

К автоматизированным системам четвертого поколения относят гибкие адаптивные интегрированные системы с элементами искусственного интеллекта, которые должны обеспечить подстройку к изменяющимся внешним условиям и ресурсам. Разработка таких систем ведется в настоящее время, их создание требует решения целого ряда серьезных теоретических и технических проблем.

Основные понятия в области автоматизированных систем, используемых в различных сферах деятельности, содержанием которых является переработка информации, определены Государственным стандартом 34-003-90. В соответствии с этим стандартом автоматизированная система — это система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.

В зависимости от вида деятельности выделяют виды автоматизированных систем: автоматизированные системы управления (АСУ), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) и др. В зависимости от вида управляемого объекта (процесса) в АСУ выделяют АСУ технологическими процессами (АСУ ТП), АСУ предприятиями (АСУП) и т.д.

Программно-технический комплекс автоматизированной системы, предназначенный для автоматизации деятельности определенного вида, называется автоматизированным рабочим местом (АРМ). Видами АРМ, например, является АРМ бухгалтера, АРМ оператора-технолога, АРМ проектировщика и др.

Основные компоненты автоматизированных систем

Автоматизированная система создается и используется для реализации информационных технологий выполнения определенных функций, поэтому в автоматизированной системе выделяют ее функциональную часть, включающую в себя основные задачи и функции системы, и обеспечивающую часть, которая предназначена для решения этих задач и функций.

В составе обеспечивающей части принято выделять следующие основные виды обеспечения: информационное, техническое, программное, математическое, организационное, правовое (рис. 3).

Информационное обеспечение АС составляет машинная информационная база, а также совокупность форм документов, классификаторов нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в АС при ее функционировании. В основе информационного обеспечения лежит информационная база, состоящая из взаимосвязанных баз данных, представляющих собой совокупность используемой в АС информации на машинных носителях. В составе информационного обеспечения выделяют также унифицированную систему документации, системы классификации и кодирования информации, схемы информационных потоков. Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях.

Техническое обеспечение автоматизированной системы — это комплекс технических средств, используемых при функционировании АС. К техническим средствам относятся средства сбора, регистрации, подготовки информации; средства накопления и обработки информации; средства выдачи и отображения информации. Основу технического обеспечении составляют компьютерные сети и многомашинные вычислительные комплексы.

Программное обеспечение — совокупность программных средств и программных документов, предназначенных для отладки, функционирования и проверки работоспособности АС. В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.

К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированные и предназначенные для решения типовых задач обработки информации. Они служат для обеспечения функционирования компьютерных сетей, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной автоматизированной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие выполнение установленных функций системы.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.

Математическое обеспечение АС — это совокупность математических методов, моделей и алгоритмов, примененных в АС.

К средствам математического обеспечения относятся:

методы математического программирования, математической
статистики, теории массового обслуживания и др.;

средства моделирования процессов управления;

типовые задачи управления.

Организационное обеспечение АС — это совокупность документов, устанавливающих организационную структуру, права и обязанности пользователей и эксплуатационного персонала АС в условиях функционирования, проверки и обеспечения работоспособности АС. Организационное обеспечение реализует следующие функции: •анализ существующей системы, где будет использоваться АС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;

подготовка задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование АС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

разработка управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности автоматизированной системы.

• Правовое обеспечение АС — это совокупность правовых норм, регламентирующих правовые отношения при функционировании АС и юридический статус результатов ее функционирования. Главной целью правового обеспечения является укрепление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:

•статус информационной системы;

права, обязанности и ответственность персонала;

правовые положения отдельных видов процесса управления;

• порядок создания и использования информации и др. Помимо основных обеспечивающих подсистем в автоматизированных системах выделяют также другие виды обеспечения, такие как:

лингвистическое обеспечение АС — совокупность средств и правил для формализации естественного языка, используемых при общении пользователей и эксплуатационного персонала АС с комплексом средств автоматизации при функционировании АС;

эргономическое обеспечение АС — совокупность реализованных решений в АС по согласованию психологических, психофизиологичес­ких, антропометрических, физиологических характеристик и возможностей пользователей АС с техническими характеристиками комплекса средств автоматизации АС и параметрами рабочей среды на рабочих местах персонала АС;

методическое обеспечение АС — совокупность документов, описывающих технологию функционирования АС, методы выбора и применения пользователями технологических приемов для получения конкретных результатов при функционировании АС.

К основным компонентам автоматизированных систем относятся ее пользователи и эксплуатационный персонал. Пользователем автоматизированной системы является лицо, участвующее в функционировании АС или использующее результаты ее функционирования. Эксплуатационный персонал — это лица, которые обеспечивают работоспособность и функционирование автоматизированной системы.

Автоматизированные информационные системы

В настоящее время термин «автоматизированная система» практически вытеснен из обихода словосочетанием «информационная система» (ИС). Программно-аппаратный комплекс, называемый информационной системой, может включать в себя различные автоматизированные системы и автоматизированные рабочие места, отвечающие и за управление производственным циклом, и за информационные потоки, и за документооборот, и за поддержку процесса принятия решений.

Автоматизированные информационные системы имеют различные модификации и могут быть классифицированы, например, по ха­рактеру использования информации и сфере применения.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ХАРАКТЕРУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ

Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах продажи билетов.

Информационно-решающие системы осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму. Среди них можно провести классификацию по степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений и выделить два класса: управляющие и советующие.

Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером могут служить система оперативного планирования выпуска продукции, система бухгалтерского учета.

Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных. К таким системам относятся существующие медицинские

информационные системы постановки диагноза больного и его предполагаемого лечения.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО СФЕРЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Информационные системы организационного управления предназначены для автоматизации функций управленческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые информационные системы понимают именно в данном толковании. К этому классу относятся информационные системы уп­равления как промышленными фирмами, так и непромышленными объектами: гостиницами, банками, торговыми фирмами и др.

Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом и снабжением и другие экономические и организационные задачи.

ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для авто­матизации функций производственного персонала. Они широко используются при организации поточных линий, изготовлении микросхем, на сборке, для поддержания технологического процесса в металлургической и машиностроительной промышленности.

ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.

Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций фирмы и охватывают весь цикл работ от проектирования до сбыта продукции. Создание таких систем весьма затруднительно, поскольку требует системного подхода с позиций главной цели, например получения прибыли, завоевания рынка сбыта и т.д. Такой подход может привести к существенным изменениям в самой структуре фирмы, на что может решиться не каждый управляющий.

В управлении предприятиями обычно используются термины: MIS — Managerial information system или УИС — Управленческие информационные системы. Эти понятия используются в самом широком смысле для обозначения так называемых информационных систем принятия решений, систем, создаваемых для поддержки принятия решений управленческим персоналом предприятий. В свою очередь, эти системы могут включать как элементы системы класса ERP—системы управления (планирования) ресурсов предприятия, ВРМ — системы управления эффективностью бизнеса, AS—бухгалтерско-учетные системы, CAD/САМ — системы автоматизированного конструирования и моделирования и т.д.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ ГОЛОСОВАНИЯ

Государственная автоматизированная система РФ «Выборы» реализует информационные процессы при подготовке и проведении выборов и референдумов. Федеральный закон «О государственной автоматизированной системе РФ «Выборы» основан на новой для российского избирательного права концепции «честной технической системы».

Протокол участковой комиссии вводится в информационную систему, автоматически передается вышестоящей организации и в итоге оказывается в Центральной избирательной комиссии. Избирательные комиссии субъектов РФ обязаны представлять результаты в Интернете. Любой наблюдатель может сравнить данные, полученные от участковой комиссии в форме копий протоколов итогов голосования, с размещенными на сайтах. Ссылки на сайте ЦИКа ведут на сайты региональ­ных комиссий, публикующих данные о голосовании на своих участках.

База данных избирателей страны позволяет выявить избирателей-двойников (двойное голосование избирателя на разных участках).

Электронный подсчет голосов дублируется протоколами итогов голосования, полученными от всех избирательных комиссий. Основой протоколов являются результаты, зафиксированные в избирательных бюллетенях, хранящихся не менее года. Официальные результаты выборов должны подводиться на основе подсчета бумажных протоколов итогов голосования. ФАПСИ не имеет доступа к изолированной ГАС, оно лишь сертифицирует ее защиту.

В ГАС «Выборы» предусмотрено несколько компонентов защиты: от несанкционированного доступа, антивирусная, криптографическая, подлинности документов на основе электронной цифровой подписи, защита взаимодействия с сетями и от нападения извне, контроль функционирования защиты. Не допускается подключение ГАС «Выборы» к сети Интернет и иным информационным системам и сетям связи, не применяемым в системе. Не допускается вмешательство в информационные процессы в системе органов государственной власти, государственных органов, органов местного самоуправления, их должностных лиц, других лиц и организаций, которые в соответствии с федеральными законами не могут вмешиваться в данные процессы.

В США допускается обработка бюллетеней с помощью оптических сканеров. Голосующий заштриховывает в бюллетене один из пустых квадратиков, стоящих рядом с фамилиями или вопросами, и опускает бюллетень в обычную урну или сам помещает в сканер. В некоторых странах применяются устройства прямого электронного голосования (ПЭГ), в которых вместо бюллетеня варианты выбора высвечены перед голосующим на экране, а голосование осуществляется нажатием кнопки или касанием соответствующей строки на экране монитора. После электронного голосования избиратель может получить от компьютера контрольный чек и опустить его в урну для голосования для контроля итогов путем ручного пересчета.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

Назовите основные составляющие АС.

Какие виды АС вы знаете?

Приведите классификацию АС по сферам применения.

Дайте определение АРМ.