Автоматизированные информационные системы

 

Функционирование АС обусловлено наличием совокупности средств автоматизации, организационно-методических и технических документов и специалистов, использующих такие системы в процессе своей профессиональной деятельности. В зависимости от сферы автоматизированной деятельности АС делятся на:

· АС управления (ОАСУ, АСУП, АСУТП, АСУ ГПС и др.);

· системы автоматизированного проектирования (САПР);

· АС научных исследований (АСНИ);

· АС обработки и передачи информации (АСОИ);

· АС технологической подготовки производства (АСТПП);

· АС контроля и испытаний (АСК);

· системы, автоматизирующие отдельные или сочетания различных видов деятельности.

 

Первые автоматизированные системы использовались для управления устройствами (роботами), а затем и производственными процессами. Они получили название АСУ (автоматизированные системы управления).

Автоматизированная система управления – это комплекс технических и программных средств, совместно с организационными структурами (отдельными людьми пли коллективом), обеспечивающий управление объектом в производственной, научной или общественной среде.

 

Автоматизированная информационная система – это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и (или) управления данными и информацией, а также для производства вычислений.

 

К средствам сбора информации в АИС относятся автоматические датчики, исполнительные механизмы, автоматизированные рабочие места (АРМ), распределённые базы и банки данных.

Автоматические датчики позволяют вводить в ЭВМ информацию о производственных процессах и различных ситуациях. Они могут выдавать информацию как в аналоговой, так и в цифровой форме.

Исполнительные механизмы приводятся в действие сигналами, поступающими из управляющих ЭВМ, выполняя механические перемещения, включение и выключение тока и т.д. Для этого используются специальные сервомоторы (непрерывные, шаговые и др.).

Аналитическими системами принято называть ИС или компоненты ИС, ориентированные на анализ данных, находящихся в этих системах.

Зачастую их называют системами поддержки принятия решений, поскольку в большинстве случаев они ориентированы на оказание помощи управляющему персоналу организации в принятии правильных и своевременных решений.

Системой поддержки принятия решений (СППР) называется АИС, предназначенная для автоматизации деятельности конкретных должностных лиц при выполнении ими своих должностных (функциональных) обязанностей в процессе управления персоналом и (или) техническими средствами.

СППР позволяют осуществлять аналитическое моделирование, предоставляют пользователю гибкие инструменты поиска и разнообразного представления необходимых ему данных. В них можно задавать вопрос, например, «что если?» и интерактивно получать ответ на него.

 

Интеллектуальный анализ данных (англ. «Data Mining») представляет собой процесс поддержки принятия решений, основанный на поиске в данных скрытых закономерностей (шаблонов информации).

Инструменты интеллектуального анализа данных используются конечными пользователями (не программистами) для доступа к информации, её визуализации, выборки, многомерного анализа и формирования предопределённых по форме и составу, а так же произвольных отчётов, создаваемых управленцами, аналитиками и др.

 

Контрольные вопросы

1. Дайте определение понятия «Автоматизированные системы».

3. Дайте определение понятия «Автоматизированная система управления».

6. Дайте определение понятия «Автоматизированная информационная система».

9. Что относят к средствам сбора информации в АИС?

Перечислите этапы истории создания и развития АИС.

Перечислите функции системы поддержки принятия решений

16. Что входит в понятие «Data mining»?

17. Что представляет собой интеллектуальный анализ данных?

Для управления интегрированной информационной системой, включающей в себя несколько баз данных, используют различные СУБД, например, Oracle.

Интегрированные (корпоративные) АИС используются для автоматизации всех функций организации и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до сбыта продукции или предоставления услуг. Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки соответствующих направлений деятельности.

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 организации, на что может решиться не каждый управляющий. Подобные системы относят к системам управления корпорациями, или к системам планирования ресурсов предприятия ERP (англ. «Enterprise Resources Planning Systems»).

 

Обширный класс информационно-справочных систем нашедших развитие в Интернете основан на гипертекстовых документах и мультимедиа.

Гипертекстовые информационно-справочные системы относятся к классу гипертекстовых систем, позволяющих пользователям по гиперссылкам легко и непринужденно находить нужные им тексты, документы, фрагменты документов, термины, графические и иные объекты.

Мультимедийные информационно-справочные системы представляют собой совокупность логически связанных текстовых, графических, аудио- и видеоматериалов. Они широко применяются в Интернет/Интранет структурах и обеспечивают доступ к базам данных на Веб сайтах и Веб-серверах.

Геоинформационная система (географическая информационная система, ГИС) – это автоматизированная информационная система, предназначенная для обработки пространственно-временных картографических данных, основой которых служит географическая информация; это также автоматизированная информационная система, предназначенная для картографирования и анализа существующих объектов (естественных и искусственных) и событий (явлений), которые происходят на Земле.

Интеллектуальная информационная система (ИИС) является информационной системой, основанной на концепции использования базы знаний для генерации алгоритмов решения задач различных классов в зависимости от конкретных информационных потребностей пользователей.

Для поддержки управления в основном ныне применяют два последних направления: экспертные системы, использующие логику принятия решения человеческого эксперта, и нейронные сети, устроенные по аналогии с характером работы человеческой нервной системы и использующие статистический анализ для распознавания искомой модели из большого количества информации посредством адаптивного изучения.

Экспертные системы (ЭС, англ. «Expert Systems») – это компьютерные программы (системы искусственного интеллекта), созданные для выполнения тех видов деятельности, которые под силу человеку-эксперту. Они работают таким образом, что имитируют образ действий человека-эксперта, существенно отличаются от точных, хорошо аргументированных алгоритмов и не похожи на математические процедуры большинства традиционных разработок.

Такие системы способны дать оценку ситуации и спрогнозировать её развитие на основе заложенных в такую систему фактических данных и связывающих их общих закономерностей. Например, медицинская экспертная система на основе данных анализов и клинических проявлений может поставить диагноз, дать прогноз и рекомендовать схему лечения.

В экспертных системах опыт людей включается в соответствующую компьютерную программу, а нейронные сети создаются для формирования значимых моделей из большого количества данных.

 

Контрольные вопросы

5. Что представляют собой корпоративные АИС?

8. На какие виды делят АИС по направлению деятельности?

9. На какие виды делят АИС по сфере применения?

10. Что представляют собой автоматизированная система управления?

12. Какие выделяют виды автоматизированных информационно-

15. Назовите и охарактеризуйте три класса АИС в зависимости от уровня обслуживания производственных процессов на предприятии.

16. Дайте определение понятия «Интеллектуальная информационная система».

 

Семантические или интеллектуальные системы обычно предназначаются для поиска, анализа, отображения и обобщения информации с использованием всевозможных связей между объектами. Они обладают богатыми возможностями облегчения интеллектуального труда, например, при составлении энциклопедий, справочников.

 

Идея искусственного интеллекта (AI) связана с изучением возможностей использования компьютеров в этой сфере. AI-исследования развились в пять отдельных, но связанных областей: естественные языки, робототехника, системы ощущения (системы зрения и слуха), экспертные системы и нейронные сети. Появились интеллектуальные информационно-поисковые системы. Они отличаются не только более обширным справочно-информационным фондом, но, главное, способностью формировать адекватные ответы на запросы пользователя и тогда, когда запросы не носят прямого характера (Яндекс-переводчик).

Разновидностью интеллектуальной информационной системы являются нейронные сети.

Нейронные сети (англ. «Neural Networks») могут обучаться, распознавать неясные для людей модели и адаптировать их при получении новой информации. Сначала программе нейронных сетей даётся набор много переменных данных, связанных с большим количеством случаев, или исходов, результаты которых известны. Программа анализирует данные и обрабатывает все корреляции, выбирает набор переменных, строго соотнесённых с частными известными результатами, в качестве начальной модели. Эта начальная модель используется для попытки предсказания результатов различных случаев. При этом предсказанные результаты сравниваются с известными. На основе полученных результатов программа изменяет модель, регулируя параметры переменных, а порой и заменяя их. С целью улучшения прогнозирующей способность при наладке модели этот процесс повторяется многократно. Когда при таком итерационном подходе дальнейшее усовершенствование исчерпывается, программа предсказывает будущие случаи. Если в систему поступает новое большое количество случаев, эти данные вводятся в нейронную сеть, и модель корректируется.

Нейронная сеть обучается в основном относительно причинно-следственных моделей из этих дополнительных данных, и прогнозирующая способность улучшается.

Офисные АИС нацелены на перевод бумажных документов в электронный вид, автоматизацию бухгалтерии, кадров, делопроизводства и т.п. Основная цель использования данных АИС – обработка данных, повышение эффективности работы и упрощение канцелярского труда. Эти АИС связывают работников в разных регионах, помогают поддерживать отношения с покупателями, заказчиками и другими организациями.