Компьютерные информационные системы

1.Система-это совокупность выделенных по некоторому признаку элементов и связей между ними представляющая собой некоторое единство, целостность и направленная на достижение определенной цели.

Подсистема- это часть системы, выделенная по некоторому заданному признаку.

Эл. Системы - это

Неделимая с точки зрения определенного наблюдателя часть системы.

Большая система – это

система, которая не может быть рассмотрена и изучена иначе как в виде совокупности выделенных по некоторому признаку и связанных подсистем.

Сложная система – это система, обладающая хотя бы одним из показателей сложности систем.

		Большие размеры  

        системы                 

Необходимость использования нескольких языков описания и рассмотрения ее сточки зрения разных наблюдателей

Сложность математических моделей при описании систем

Неточность информации 

Наличие элементов с собственными интересами 































3. Системный анализ (С.А).

С.А – это раздел науки, предметом рассмотрения которого являются: проблемы

исследования и разработки, анализа и синтеза больших и сложных проблем. С.А это методология здравого смысла позволяющая создавать и совершенствовать сложных систем и решать сложные проблемы.

Системный подход. Некоторая общая методология исследования больших и сложных систем или решения сложных недостаточно четко сформулированных проблем.

Примеры:















































































5.Системный подход при анализе и совершенствовании сложных КИС.

Состоит из пяти стадий.

1.Определение системы и ее структуры.

определение, что входит в систему, что является внешней средой и определение границ системы.

выявление “узких мест” 

востоновление структуры существующей системы.

2.Диагностика системы.

выявление фактических функционирования отдельных подсистем, входящих в систему.

выявление существующих связей между подсистемами.

построение моделей для отдельных подсистем.

3.Проверка согласованности целей, критериев.

композиция глобальных целей и реалий исходя из существующих реалий 

проверка согласованности выявленных    фактических целей с одной стороны, подписанных ранее целей и критериев с другой

4.Оценка резервов и возможностей совершенствования системы

оценка имеющихся             резервов по каждой  подсистеме в отдельности.

оценка резервов, которые можно получить за счет лучшей организации системы.

Предварительная экономическая оценка эффективности.

5.Формулировка проблемы совершенствования системы.

Здесь следуют этапы конкретизации, структуризации, формализации проблемы и решения ее в сответсвии с изложенными выше рекомендациями.

2.Любая система обладает следующими свойствами 

1.Делимость. Система может быть разбита на элементы.

2.Целостность. Система рассматривается, как некоторое единство с общей глобальной целью

если из системы выпадает какой-либо элемент, то образуется новая система.

3.Изолированность.  Можно указать границу,            отделяющую систему от внешней среды.

4.Относительная изолированность.  Система выделяется из внешней среды. Но необходимо заранее уточнить, где проходит граница системы. 

5.Разнообразие. Каждый элемент, входящий в систему может выполнять различные функции. 































































4.Системный подход при решении сложных проблем.

Разделен на восемь этапов.



Формирование и определение проблемы 

Выяснение и рассмотрение конечных глобальных целей и критериев

Структуризация проблемы и разбиение ее на более частные проблемы

Разбиение проблемы на более частные цели, достижение которых должно привести к достижению общей цели

Анализ ресурсов возможностей, ограничений

Выявление альтернативных вариантов и путей решения проблемы

Анализ и сравнение альтернатив, и принятие решений по каждой частной задаче

Реализация решения

Анализ результатов, их оценка, накопления опыта для решения будущих проблем.





































6.Бизнес как система.



X



Бизнес-системаU





Y









Входами(U) являются

инвестиции, деньги

оборудование 

материалы, энергия

персонал 

информация

Выходами

товары и услуги (Х)

прибыль (Y)

Основные процессы бизнеса:

преобразование исходных материалов и ресурсов в конечные продукты или услуги

продажа продуктов и услуг

новые инвестиции в продолжение развития бизнеса

Бизнес обычно рассматривают как развивающуюся систему с внутренними и внешними обратными связями. В качестве примеров информационных обратных связей можно привести

отчеты о состоянии бизнес процессов

предсказания продаж и доходов и оценка их точности

Основные цели бизнеса

производство товаров и услуг

получение прибыли

























7.Примеры систем: Кис.    



Компьютер как система.

Компьютер это техническое устройство точнее совокупность устройств для автоматической обработки хранения и представления информации. Компьютер состоит из множества частей, каждая из которых выполняет свою уникальную функцию (подсистем)

Основными потоками в компьютере являются информационные потоки. Входная информация поступает в компьютер через устройства ввода (мышь, клавиатура), процесс обработки информации происходит в системном блоке. Готовая информация поступает к пользователю через устройства вывода (монитор, принтер).





Процессор



Пррл



Монитор, принтер.

Мышь,

Клавиатура.





















































8. Виды описания. Любая информационная система может быть описана множеством способов в зависимости от позиции наблюдателя.

1.Морфологическое или структурное – это описание с помощью структурных схем

2.Математическое – описание на языке математических формул

3.Описание на каком-либо искусственном языке

4.Описание на естественном языке

Виды обеспечения Кис -

техническое обеспечение, программное, математическое, организационное и другие виды необходимые для обеспечения нормального выполнения всех предписанных функций системы.   













































































9.Классификация Кис.

В зависимости от назначения КИС системы подразделяются на несколько типов.

Информационные системы управления (ИСУ)

Информационно поисковые системы

Экспертные системы

Системы поддержки принятых решений

Офисные системы 

Гибридные системы и т. д.



11.2. Спиральная модель Ж.Ц. (80-е – 2000гг.) Делает упор на начальные этапы Ж.Ц.:

анализ требований; проектирование спецификаций (описание системы на языке заказчика); предварительное и детальное проектирование. На этих этапах проверяется и обосновывается разумность технических решений путем создания прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию модели П.О., фрагменту П.О. или версии П.О. на которых уточняются детали, характеристики, цели, определение качества. При использовании этой модели Ж.Ц., заказчик принимает непосредственное участие в процессе разработки. Недостатком спиральной модели является сложность планирования времени и средств.   

 







 

























10.Жизненый цикл создания и развития ИСУ.

Методология ЖЦ ИСУ базируется на понимании того, что ИСУ является развивающейся системой проходит в процессе развития ряд стадий.

Принципиальное отличие ИСУ от многих технических систем состоит в том, что ИСУ должна развиваться вместе с организационной системой, для которой она создана. На стадии эксплуатации эффективность ИСУ даже при использовании новейших информационных и телекоммуникационных технологий может существенно меняться при структурных преобразованиях в организации. Быстрый прогресс в компьютерной технике и телекоммуникациях приводит к моральному старению ИСУ необходимости модернизации или модификации и ускорению жизненного цикла. Само понятие “ЖЦ” трактуется как процесс модернизации или модификации существующей или разработки новой ИСУ. При эксплуатации ИСУ можно выделить начальную фазу, когда идет освоение ИСУ, фазу эффективной эксплуатации и фазу деградации системы, когда возникает необходимость её модернизации или разработки новой системы. На этом ЖЦ завершается и начинается новый цикл.

Процесс разработки новой системы включает три крупных стадии 

Анализ

Синтез и проектирование 

Внедрение (конверсия ИСУ)



















11.1. Виды моделей Ж.Ц. 

Существуют – модели Ж.Ц - они определяют порядок использования этапов в ходе разработки, а так же условие перехода этапа к этапу. Наибольшее распространение получили следующие модели Ж.Ц: 

1.Каскадная модель. (60-е начало 80-х гг.) Предполагает переход на следующий этап только после окончания работы по предыдущему этапу. По окончании каждого этапа – разрабатывается пакет документаций остаточный для того, что бы разработка была продолжена другой группой разработчиков. Этот подход удобен возможностью планирования сроков и ресурсов, затрачиваемых на разработку.    





Анализ







Синтез







Внедрение







Эксплуатация



При реальном процессе создания системы разработчикам приходится возвращаться на предыдущие стадии, что увеличивает сроки и средства.  



Анализ









Синтез







Внедрение







Эксплуатация



Недостатком каскадной модели является то, что процесс разработки не согласован с заказчиком.







12.Схема взаимодействия человека с компьютером



ЛПР

Компьютер





Внешняя

среда



















Документ



В данной схеме компьютер обрабатывает простую информацию. ЛПР взаимодействует с внешней средой и принимает решение, а затем оформляет его и отправляет во внешнею среду. Здесь компьютер играет роль помощника в реализации принятого решения, компьютер в основном выполняет оформительские  функции такое взаимодействие чаще всего наблюдается в офисах для подготовки документов.  

































































13. Централизованное (Ц),  иерархическое (И) и децентрализованное (Д) управление.

Ц.у. – это вид управления при котором все объекты управления получают управляющие воздействия от одного органа управления. 



Внешняя среда.

О1

Оin

О2

Ц.О.У.УУУ 























Д.у. – вид управления при котором каждый объект управления получает управляющие воздействия от своего органа управления.



О2

Внешняя среда.

Оi

О1

ОУn

ОУ2

ОУ1                               



























Внешняя среда.

Оi

О2

О1

ОУ1

ОУn

ОУ2

Ц.О.У.И.у. – это вид управления, при котором каждый объект управления получает управляющие воздействия от своего органа управления, при этом все органы управления подчиняются Ц.О.У.



























14.Иерархические системы. (И.С.)

И.с. – это многоуровневые системы в функциональном, организационном или другом смысле.

















1.Организационный признак - заключается в многоуровневом представлении структуры управления организацией

1 уровень  - управление предприятием.

2 уровень – управление цехом.

3 уровень – управление бригадой.

2. Функциональный признак – заключается в разделении на уровни по функциям.

3. Временной признак - заключается в многоуровневом разделении по времени.

















































15.1. Иерархические системы в организациях.



Ц.О.У.







У2

У1





Производство..

Уn1

У1м

Уnmmmmmmm

У11                                                                  

                                                                    

                                                                       

                                                                





Иерархическая пирамидальная структура  - в представленной структуре связи только вертикальные. Такую структуру называют идеальной иерархической или моноиерархической структурой.    



ЦОУ

            





Производство

ОГЭ

ПЭО

КИПиА

ОГТ

ФУНКЦИОНАЛЬ НЫЕ ОТДЕЛЫ.                                                          

                                                                 

                                                                    

                                                                    

                                                                 

                                                   







          Структура функционально – отдельского типа. 

ОГТ  - отдел главного технолога

ПЭО – планово – экономический отдел

ОГЭ – отдел главного энергетика

КИПиА – служба контрольно измерительных приборов и автоматики.

     







Структура линейно – штабного типа – является типичной структурой для многих предприятий.















Схема!





15.2.       



Ф

У

Н

К

Ц

И

О

Н

А

Л

Ь

Н

Ы

Е



О

Т

Д

Е

Л

Ы



Ц

О

У

К

И

П

и

А

П

Э

О

О

Г

Т

У

1

У

n

У

11

У

1

m

У

n

1

У

n

m







П

Р

О

И

З

В

О

Д

С

Т

В

О

                                   

























































Aj





11



(i-1)j



ij





Ц

О

У





A2



12



(i-1)2



i2











1j



(i-1)1



i1





A1







Вi

Вi-1

В1















Структура матричного типа.

Область применения структур матричного типа – это проектные и проектно – исследовательские организации .













16. Виды отклонений от идеальной иерархической структуры на практике.

Идеальная  иерархическая структура. Каждый управляющий орган более высокого уровня  имеет несколько собственных, подчиненных ему органов  управления нижнего уровня.















Лишнее звено. Структура управления содержащая отклонения от идеальной вызванное лишним звеном.















                                       



Слуга двух господ.

Эта структура является моделью двоевластия выделенное звено не всегда знает, что ему делать.

                                              

                                              

                                             

                                             







Горизонтальные связи.

В данной схеме существуют горизонтальные связи между элементами в такой ситуации они подчиняются не только своим начальникам, но и согласовывают действия друг с другом.

                                                    

























17. Виды структурного описания систем.

Существует несколько видов структурного описания систем. Среди них: 

1.Функциональная.

2. Техническая.

3. Организационная.

1. Функциональная структура – это структурная схема, элементы которой отражают функции, а линии связи – порядок выполнения этих функций.

2. Техническая структура – это структурная схема, элементы которой отражают технические средства, а линии связи – физические связи  между техническими средствами.

3. Организационная структура – это структура,  отражающая взаимодействие оперативного персонала в процессе производства.











































































18. Математическое описание процессов и систем.

Иерархический принцип описания заключается в том, что система задается семейством моделей, каждая из которых описывает поведение или цели системы с какой либо одной стороны, с позиций одного из наблюдателей или с определенного уровня абстрагирования. Для каждого уровня существует ряд характерных особенностей:

переменных, законов и принципов, с помощью которых описывается поведение системы.

Описание систем включает в себя следующие этапы:

1. определение системы, выделение системы из внешней среды, определение границ системы 

2. определение входов и выходов системы

3. описание структуры, выделение элементов системы

4. описание свойств элементов, входящих в систему 

5. описание взаимосвязей между элементами и подсистемами.























































19.    Классификация математических моделей.

Существует несколько линий классификации математических моделей:

1. Линия классификации

Статические модели – описание поведения систем в статике

Динамически модели – описание поведения систем в переходных процессах

2. Линия классификации: 

Аналитические модели – представляются в виде аналитических формул

Эмпирические – строятся только на основе обработки экспериментальных данных 

3. Линия классификации:

Линейные модели – описываются линейными уравнениями и зависимостями

Нелинейные

4. Линия классификации:

Детерменированые, т. е. Точно определенные, без учета случайных данных 

Вероятностные модели, описывающие статистический характер связей между входными и выходными переменными

5. Линия классификации:

Оптимизационные модели – для нахождения оптимального решения 

Имитационные модели – имитация поведения процесса во времени

Прогнозирующие модели – для получения прогнозных оценок процесса

6. Линия классификации:

модели с непрерывным временем 

модели с дискретным временем





20. Пример математических моделей (Модель склада).



q

рПростая модель склада:



СКЛАД

      Z                                                       













P (t)

s

…   t ts   t

1  2  3

р.Уровень запаса на складе  в непрерывный момент времени t  определим через функцию z(t), поступление на склад в единицу времени опишем функцией p(t), а расход со склада q(t). 























Введем обозначения:

T – непрерывное время

 S – дискретная время   

t – интервал квантования по времени.

Ts = st ,

P[s] = p(ts) t,

Z(t = ts) = z(ts) = [s] = zs.

Количество товара на складе в следующий момент времени (s+1)  будет равно количеству z[s] в текущий момент плюс, текущее поступление p[s] и минус расход q[s]

Z[s=1] = z[s] + p[s] – q[s]

Или для момента времени s

Z[s]=z[s-1]+p[s-1]=-q[s-1]

Эта модель описывает процесс в одно-номенклатурном складе. В много –номенклатурном складе, на котором находится N видов продукции – уравнение будет таким же, только z,p, q будут векторными величинами размерности и N вида.



Это математическая модель склада с дискретным временем.            

             Z1(s)

             Z2(s)

Z(s)=       .

             .

             .

          zn(s)           

21. Системный структурный подход.

Это – метод исследования системы, которое начинается с её общего образа и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со всё большим числом уровней.

Средства системного структурного подхода:

Для описания систем используются три группы средств отражающих:

1. Функции, которые система должна выполнять (диаграммы потоков данных)

2. Отношение между функциями (диаграммы, сущность – связь)

3. Поведение системы во времени (диаграммы переходов состояний).



















































































22. Диаграммы потоков данных.

Отражают внешние по отношению к системе источники и адресаты данных, логические функции (процессы)  и группы элементов данных связывающие один процесс с другим. Каждый процесс – может быть детализирован, при помощи диаграмм   потоков данных более низкого уровня. 

DFD (Data Flow Diagram).

 Создание диаграмм потоков данных, начинается с разработки конкретной диаграммы:

Конкретная диаграмма-(КД):

 =1 Процесс +  внешнии сущности (потоки данных).



Номер

имя                     



имя                     -процесс (глагол).







                     - поток данных 



имя                (сущ.)



- внешняя

сущность.



                               

ответ

З

А

П

Р

О

С





Др. П.О.

ответ

запрос



Работа с 

Текстом.

Поль-

Зова-

Тель.       

                               

                               

                                 

                                 

                                

                               



















































23. CASE – технологии.

Case средства - это программные средств, поддерживающие процессы создания и сопровождения информационных систем.

Case - технологии включают в себя: Case – средства, а также Case – методологии, которые базируются на структурных методологиях. 

Case – средства: стали использоваться в 70-х годах. В своем развитии они претерпели две генерации:

Case – средства 1-го поколения (Case – 1) – применялись до конца 80-х годов. Они позволяли осуществлять следующие функции:

1. Создание документации с использованием компьютера.

2. Создание диаграмм с использованием компьютера.

3. Автоматизированный анализ, разработка и проверка.

4. Проектирование спецификации.

Case – средства 2-го поколения (Case-2) – 

Развивались с конца 80-х годов, они поддерживают: 

1.Автоматическую кода – генерацию на основании спецификаций. 

2. Информационную поддержку управления проектированием.

3. Построение прототипов и моделей системы.

4. Контроль за соблюдением стандартов по всем этапам Ж.Ц.







































24. Управление проектами информационных систем.

Все проекты имеют ряд общих признаков: 

1. Направлены на достижение цели.

2. Координированное выполнение взаимосвязанных действий.

3. Ограниченная протяженность во времени.

4. Уникальность.

Основной целью управления проектами является обеспечение выполнения работы в срок в рамках выделенных средств и в соответствии с техническим заданием. Следовательно, основными ограничениями накладываемыми на проект является срок, бюджет и качество проекта.

Управление проектами - это деятельность, направленная на реализацию проекта с максимально возможной эффективностью при ограниченных ресурсах времени и качества конечного продукта.

В настоящее время самым распространенным средством управления проектами являются: MS Project.

Ж.Ц. –Проекта:

1.Формулирование проекта.

2. Клонирование.

3. Осуществление проекта.

4. Завершение.















































25.  Программные средства реализации информационных процессов.

П.О. - это набор программ, процедур, правил и  документации, входящих в состав вычислительной системы. П.О. – подразделяется на три основных класса 

А) Системное 

Б) Прикладное 

В) Инструментарий программирования 

А) Системное П.О. (С.П.О.) – 

Это П.О. используемое для разработки и выполнения прикладных программ. Основными функциями СПО – являются: 

1. Создание операционной среды для функционирования программ.

2. Обеспечение эффективной работы компьютера 

3. Проведение диагностики и профилактики аппаратуры компьютера.

4. Проведение вспомогательных технологических процессов (архивация, восстановление  файлов и т.д.)

Б) Прикладное П.О:

1. О.С – это программа, которая начинает свою работу сразу после включения компьютера и управляет выполнением пользовательских программ, а так же управляет ресурсами компьютера  (Windows 9x/NT)

2. Программные обеспечения - это программы, которые предоставляют пользователю удобный интерфейс, работы с О.С скрывают от него подробности задания команд.

Они бывает: текстовыми

(Far Manager) и графические (Windows 3.11) 

В) Инструментарий программирования – это программные продукты, поддержки технологий программирования.

Язык программирования – это формализованный язык, для описания алгоритма решения задачи на компьютере.

Прикладное программное обеспечение (ППО)- это программные средства, предназначенные для решения того или иного класса задач.

ППО – общего пользования включает в себя:

1. Текстовые процессоры.(MS Word)

2. Электронные таблицы(MS Excel)

 3.Графические редакторы (Paint)

4. Системы управления базами данных (MS Access)

5. Средства создания презентации (MS Power Point)

































































































26. Технические средства реализации информационных процессов.

Компьютер – это универсальное средство для автоматизации обработки информации. Первоначально компьютеры создавались для проведения различного рода вычислений, затем оказалось, что компьютер может обрабатывать и другие виды информации т.к. любой вид информации может быть представлен в числовом виде.

В настоящее время компьютеры используются для создания текстов графики управления предприятиями хранения информации. Для того чтобы компьютер понимал информацию её нужно перевести в числовую форму, т.е. кодировать т.к. вся информация в компьютере представлена в виде нулей и единиц т. е. в двоичной системе счисления.

Для ввода и вывода информации к компьютеру подключаются дополнительные устройства, называемы периферийными:

Монитор – для изображения графической и текстовой информации.

Клавиатура для ввода символьной информации

Мышь указательное устройство для облегчения ввода информации.

Принтер – устройство для вывода текстовой и графической информации на печать

Модем – модулятор/демодулятор устройство для преобразования и усиления сигналов, поступающих из линий связи в компьютер и выходящих из него

В настоящее время многие компьютеры работают не изолированно друг от друга, а объединены посредством кабелей, телефонных линий, 

В компьютерную сеть.

Существует несколько видов сетей:

Локальная сеть – это группа компьютеров объединенных между собой посредством кабелей.

Глобальная сеть – это сеть в которую входит множество сетей и обмен в которой, ведется по определенным правилам.

Интернет – это всемирная совокупность компьютерных сетей данные в которой передаются по протоколу TCP/IP и на территории, которой существует единое адресное пространство.



































































































27. Программные средства MS Office.

Microsoft Word – это текстовый процессор для создания больших документов позволяет не только набирать и редактировать текст но и форматировать его, вставлять в него различные графически изображения аудио и видео файлы.

Microsoft Excel – электронные таблицы предназначенные для автоматических расчетов удобное средство для создания различных отчетов 

Microsoft PowerPoint – программа для создания различны презентаций позволяет создавать презентационные материалы в виде распечаток транспарантов. 

Microsoft Access  - система управления базами данных (СУБД)

Microsoft Binder - программа для группировки всех необходимых для проекта документов, книг презентаций.

Microsoft Outlook – программа для хранения информации управления ею и обмена. Позволяет получать и отправлять электронные общения.