Автоматизированные информационные системы (аис)

Классификация АИС

Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.

В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой об­ласти. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, ме­тодов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи ин­формации в интересах достижения поставленной цели.

Современное понимание информационной системы предполагает использование персонального компью­тера в ка­честве основного технического средства переработки информации. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

Автоматизированная система в отличие от автоматической подразумевает использование человеческого звена (операторов, управленческого аппарата и др.) в качестве своей органической составной части.

Автоматизиро­ванная информационная система (АИС) базируется на использовании средств и возможностей вычислительной техники, но не сводит­ся к простому использованию ЭВМ в управлении. Если простое использование ЭВМ в управлении – это решение с их помощью отдельных задач управления, что определяется обычно не акту­альностью такого решения, а степенью его подготовленности к реализации на ЭВМ, то автоматизированные информационные системы распространяются на все этапы и работы, относящиеся к процессу информационного обеспечения.

Автоматизированные информационные систе­мы различного класса и назначения в настоящее время получили широчайшее распространение. Классификация АИС осуществляется по ряду признаков, и в зависимо­сти от решаемой задачи можно выбрать разные признаки классифика­ции. При этом одна и та же АИС может характеризоваться одним или несколькими признаками. В качестве признаков классификации АИС используются: масштаб, область применения, охватываемая территория, органи­зация информационных процессов, направление деятельности, на­значение, структура и др.

По масштабу информационные системы подразделяются на следующие группы (рис. 4.1): одиночные, групповые и корпоративные.

Рис. 4.1. Деление информационных систем по масштабу

Одиночные информационные системы реализуются, как правило, на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создаются с помощью так называемых настольных или локальных систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются FoxPro, Paradox, Microsoft Access.

Групповые информационные системы ориентированы на коллективное использова­ние информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных (называемые также SQL-серверами) для рабочих групп. Существует доволь­но большое количество различных SQL-серверов как коммерческих, так и свобод­но распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных, как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.

Корпоративные информационные системы являются развитием систем для рабо­чих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать тер­риториально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура кли­ент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура. При разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информа­ционных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

Классификация АИС по направлению деятельно­сти показана на рис. 4.2.

 

Рис 4.2. Классификация АИС по направлению деятельности

Автоматизированные системы управления (АСУ). Современные АСУ предназначены оказывать помощь специалистам, руководителям, принимающим решения, в получении ими своевременной, достоверной, в необходимом количестве информации (центральным техническим вопросом разработки автоматизированных систем является организация, хранение и комплексное использование данных). Учитывая наиболее широкое применение и разнообразие этого класса систем, часто любые АС понимают именно в данном толковании. К этому классу относятся АСУ 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.

Автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ 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.

В АСУ ТП за работой технологического комплекса следят многочисленные датчики-приборы, измеря­ющие параметры технологического процесса (например, тем­пературу и толщину прокатываемого металлического листа), контролирующие состояние оборудования (например, температуру под­шипников турбины) или определяющие состав исходных мате­риалов и готового продукта. Таких приборов в одной сис­теме может быть от нескольких десятков до нескольких ты­сяч.

Датчики постоянно выдают сигналы, меняющиеся в со­ответствии с измеряемым параметрам (аналоговые сигналы), в устройство связи с объектом (УСО) ЭВМ. В УСО сигналы преобразуются в цифровую форму и затем по определенной программе обрабатываются вычислительной машиной. ЭВМ сравнивает полученную от датчиков информацию с заданными результатами работы агрегата и вырабатывает управляющие сигналы, которые через другую часть УСО пос­тупают на регулирующие органы агрегата. Например, если датчики подали сигнал, что лист прокатного стана выходит толще, чем предписано, то ЭВМ вычислит, на какое рассто­яние нужно сдвинуть валки прокатного стана, и подаст со­ответствующий сигнал на исполнительный механизм, который переместит валки на требуемое расстояние.

Одним из важнейших свойств АСУ ТП является обеспе­чение безаварийной работы сложного технологического комплекса. Для этого в АСУ ТП предусматривается возмож­ность диагностирования технологического оборудования. На основе показаний датчиков система определяет текущее состояние агрегатов и тенденции к аварийным ситуациям и может дать команду на введение облегченного режима работы или остановку вообще. При этом оператору представляются данные о характере и местоположении аварийных участков.

Таким образом, АСУ ТП обеспечивают лучшее использо­вание ресурсов производства, повышение производительнос­ти труда, экономию сырья, материалов и энергоресурсов, исключение тяжелых аварийных ситуаций, увеличение межре­монтных периодов работы оборудования.

Системы 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.

Процесс проектирования представляет собой не только процедуру создания разработчиком некоторой новой информации, в него входит анализ данной проблемы, включающий изучение целей проектирования, наличествующих данных, объектов-аналогов и т.п., выяснение критических параметров и учет существующих факторов, выбор предположительных путей достижения поставленных целей, собственно проектирование, расчет и оптимизацию узлов и компонентов, моделирование отдельных процессов, представление результатов в той или иной форме. Все эти стадии составляют содержание автоматизированного проектирования.

Экспертная система – программная система, которая использует экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения задач в узкой предметной области.

Экспертные системы – один из немногих видов систем искусственного интеллекта – получили широкое распространение и нашли практическое применение. Цели создания экспертных систем – компьютерная поддержка решения задач. Задачи экспертных систем – моделирование человеческого интеллекта, выработка новых знаний в конкретной предметной области, обеспечение процессов принятия решений.

Существу­ют экспертные системы по военному делу, геологии, инженерному делу, информа­тике, космической технике, математике, медицине, метеорологии, промышленности, сельскому хозяйству, управлению, физике, химии, электронике, юриспруденции и т.д. И только то, что экспертные системы остаются весьма сложными, дорогими, а главное, узкоспециализированными программами, сдерживает их еще более широ­кое распространение.

Автоматизированные системы для научных исследований (АСНИ) представляют собой программно-аппаратные комплексы, обрабатывающие данные, поступающие от различного рода экспериментальных установок и измерительных приборов, и на основе их анализа облегчающие обнаружение новых эффектов и закономерностей.

Блок связи с измерительной аппаратурой преобразует к нужному виду информацию, поступающую от измерительной аппаратуры. В базе данных хранится информация, поступившая из блока связи с измерительной аппаратурой, а также заранее введенная с целью обеспечения работоспособности системы. Расчетный блок, выполняя программы из пакета прикладных программ, производит все математические расчеты, в которых может возникнуть потребность в ходе научных исследований. Расчеты могут выполняться по требованию самого исследователя или блока имитационного моделирования. При этом на основе математических моделей воспроизводится процесс, происходящий во внешней среде. Экспертная система моделирует рассуждения специалистов данной предметной области. С ее помощью исследователь может классифицировать наблюдаемые явления, диагностировать течение исследуемых процессов.

АСНИ получили широкое распространение в молекулярной химии, минералогии, биохимии, физике элементарных частиц и многих других науках.

В промышленной сфере превалирует отраслевой характер иерархии АИС. По территориальному признаку классификация АИС приведена на рис. 4.3.

Рис 4.3. Классификация АИС по территории

В зависимости от организации информационных про­цессов АИС делятся на два больших класса: управляющие и инфор­мационные. В информационных системах управление отсутствует (автоматизированные системы научных исследований – АСНИ, “Библиотека”, системы автоматизированного проектирования – САПР, экспертные системы – ЭС и др.).

По сфере применения АИС классифицируются следующим образом: административные, производственные, учебные, медицинские, военные, метеорологические, экологические, криминалистические и др. Назначение и структура построения АИС характеризуются наличием соответствующих подсистем (рис. 4.4). Этот класс АИС является исто­рически одним из первых на производстве.

Перечислим наиболее важные задачи, решаемые с помощью АИС на предприятии.

Бухгалтерский учет. Это классическая область применения информационных систем и наиболее ча­сто реализуемая на сегодняшний день задача. Такое положение вполне объяснимо. Во-первых, ошибка бухгалтера может стоить очень дорого, поэтому очевидна выго­да использования возможностей автоматизации бухгалтерии. Во-вторых, задача бух­галтерского учета довольно легко формализуется, так что разработка систем авто­матизации бухгалтерского учета не представляет технически сложной проблемы.

Рис. 4.4. Классификация АИС на предприятии

Управление финансовыми потоками. Внедрение информационных систем в управление финансовыми потоками так­же обусловлено критичностью этой области управления предприятия к ошибкам. Неправильно построив систему расчетов с поставщиками и потребителями, можно спровоцировать кризис наличности даже при налаженной сети закупки, сбыта и хоро­шем маркетинге. И наоборот, точно просчитанные и жестко контролируемые условия финансовых расчетов могут существенно увеличить оборотные средства фирмы.

Управление складом, ассортиментом, закупками. Здесь можно автоматизировать процесс анализа движения товара, тем самым от­следив и зафиксировав те двадцать процентов ассортимента, которые приносят восемьдесят процентов прибыли. Это же позволит ответить на главный вопрос – как получать максимальную прибыль при постоянной нехватке средств? “Заморозить” оборотные средства в чрезмерном складском запасе – самый про­стой способ сделать любое предприятие, производственное или торговое, потен­циальным инвалидом. Можно просмотреть перспективный товар, вовремя не вло­жив в него деньги.

Управление производственным процессом. Управление производственным процессом представляет собой очень трудоемкую задачу. Основными механизмами здесь являются планирование и оптимальное управление производственным процессом. Автоматизированное решение подобной задачи дает возможность грамотно пла­нировать, учитывать затраты, проводить техническую подготовку производства, оперативно управлять процессом выпуска продукции в соответствии с производ­ственной программой и технологией. Очевидно, что чем крупнее производство, тем большее число бизнес-процессов участвует в создании прибыли, а значит, использование информационных систем жизненно необходимо.

Управление маркетингом. Управление маркетингом подразумевает сбор и анализ данных о фирмах-конкурен­тах, их продукции и ценовой политике, а также моделирование параметров внешне­го окружения для определения оптимального уровня цен, прогнозирования прибы­ли и планирования рекламных кампаний. Решения большинства этих задач могут быть формализованы и представлены в виде информационной системы, позволяю­щей существенно повысить эффективность управления маркетингом.

Документооборот. Документооборот является очень важным процессом деятельности любого пред­приятия. Хорошо отлаженная система учетного документооборота отражает ре­ально происходящую на предприятии текущую производственную деятельность и дает управленцам возможность воздействовать на нее. Поэтому автоматизация документооборота позволяет повысить эффективность управления.

Оперативное управление предприятием. Информационная система, решающая задачи оперативного управления предпри­ятием, строится на основе базы данных, в которой фиксируется вся возможная информация о предприятии. Такая информационная система является инструмен­том для управления бизнесом и обычно называется корпоративной информаци­онной системой. Информационная система оперативного управления включает в себя массу программ­ных решений автоматизации бизнес-процессов, имеющих место на конкретном пред­приятии. Одно из наиболее важных требований, предъявляемых к таким информаци­онным системам, – гибкость, способность к адаптации и дальнейшему развитию.