Определение понятия информационной системы.
Понятия «информация», «информационный процесс», «информационная система» тесно взаимосвязаны. Невозможно определить, какое из этих понятий «первично» по отношению к остальным. Любая попытка определения каждого из них обычно невозможна без привлечения остальных.
Информация проявляется только в информационных процессах, которые протекают только в рамках какой-либо системы. Такие системы естественно назвать информационными. Следовательно, информационные процессы протекают в информационных системах. Таким образом, если есть информационная система и состояние ее меняется, то последовательность изменения состояния информационной системы и есть информационный процесс.
Можно рассуждать иначе и считать, что информационная система – это система, некоторые элементы которой являются информационными объектами (информацией), а некоторые связи осуществляются благодаря протеканию информационных процессов, т.е. наличие информации и информационных процессов позволяет «появиться», реализоваться информационной системе.
| Пример 1 Рассмотрим обычную и автоматическую стиральную машину. Для стирки белья и ту и другую нужно подключить к электрической сети. Но процесс стирки (наполнение водой, ее температура, время вращения барабана и пр.) в первом случае полностью регулируется человеком, а во втором – управляющей программой, записанной на специальной перфокарте или микросхеме. Обычную стиральную машину вряд ли кто-нибудь назовет информационной технической системой, а вот для автоматической машины это название вполне подходит. |
ЗАМЕЧАНИЕ 1. Договоримся о различии терминов автоматическая и автоматизированная. Будем считать, что автоматически выполняются те процессы, которые даже если начались по команде человека, в дальнейшем протекают без его участия вплоть до завершения. Когда же речь идет об автоматизированных процессах, имеется в виду, что человек может не только отслеживать, как они протекают, но по мере необходимости и вмешиваться, регулируя и направляя их течение.
ЗАМЕЧАНИЕ 2. Когда мы говорим, что данная система является информационной, это не значит, что все ее элементы и все связи информационные. Компоненты системы могут быть самой разной природы – вещественные, энергетические, информационные. Чтобы систему можно было отнести к классу информационных, достаточно, чтобы некоторые ее элементы и/или некоторые связи носили информационный характер.
Пример 2
Телевизор – это относительно сложная техническая система. Но только подключенный к системе телевещания он становится подсистемой информационной системы.
Велосипед – техническая система. Велосипедист, катающийся на велосипеде, составляет с ним простую социотехническую информационную систему. Ее информационный характер обусловлен тем, что в процессе езды велосипедист получает и обрабатывает информацию о состоянии внешней среды и самой системы (препятствия на дороге, наличие автомобилей или других велосипедистов, сила ветра, собственная усталость, исправность узлов велосипеда и пр.), чтобы регулировать и направлять поведение системы.
Аппаратная часть компьютера – достаточно сложная техническая система, но только в совокупности с программным обеспечением она представляет собой информационную техническую систему. Система, состоящая из компьютера и работающего с ним пользователя, относится уже к классу информационных социотехнических систем.
Когда мы говорим об Интернете как о большой и сложной социотехнической информационной системе, мы имеем в виду не только технические средства телекоммуникации, но и информационные ресурсы сети, разработчиков, администраторов и пользователей сети.
Автоматизированные информационные системы – АИС
В информатике термин «информационная система» часто используется и в более узком смысле. Под информационными понимают системы, предназначенные для хранения информации в специальным образом организованной форме, снабженные процедурами ввода, размещения, обработки, поиска и выдачи информации по запросам пользователей.
Далее, если не будет оговорено специально, мы будем рассматривать информационные системы, понимаемые в узком смысле. Сама идея таких информационных систем (ИС) и некоторые принципы их организации возникли задолго до появления ЭВМ. Совершенствование компьютеров повысило эффективность использования информационных систем, значительно расширило сферу их применения, позволило автоматизировать основные процедуры по размещению, обработке и поиску информации в такой системе.
Информационные системы, созданные на базе использования возможностей компьютера, как правило, являются автоматизированными информационными системами (АИС).
В целом под автоматизированной информационной системой понимается совокупность информационных массивов, технических, программных и языковых средств, предназначенных для сбора, хранения, поиска, обработки и выдачи данных по запросам пользователей.
Виды АИС
АИС применяется практически во всех сферах человеческой деятельности: в управлении предприятием, учреждением, производством; при организации научных исследований; в библиотечном деле, в обучении, при выполнении конструкторских и проектных работ.
АИС бывают самого разного вида. Приведем примеры наиболее распространенных из них:
- измерительные – используемые для автоматического (с помощью специальных датчиков) сбора информации о состоянии и параметрах интересующего объекта. Без измерительных АИС не обходится сейчас работа ни одной атомной электростанции, ни одного вредного для человека химического производства. Используются измерительные АИС в медицине, метеорологии, сейсмологии, при организации космических полетов и т.д.;
- информационно-справочные (ИСС) – разнообразные электронные словари, электронные энциклопедии, электронные записные книжки и пр.;
- информационно-поисковые системы (ИПС) – наиболее известными среди которых являются Всемирная паутина (WWW) c соответствующими поисковыми системами (Aport, Rambler, AltaVista, Yahoo! и др.) и юридические ИПС, предназначенные преимущественно для хранения документов официального характера, а именно законов, положений, инструктивных писем, изданных законодательными и исполнительными государственными органами;
- ИС, обеспечивающие автоматизацию документооборота и учета, – чаще всего используются для организации документооборота на предприятиях, но, например, программные средства, обеспечивающие работу пользователя с файлами компьютера, тоже могут быть отнесены к классу автоматизированных систем учета;
- системы автоматизированного проектирования (САПР), содержащие наряду с другими компонентами большие массивы справочной технический информации (ГОСТы – государственные стандарты, СНИПы– санитарные нормы и правила, ТУ – технические условия и пр.), алгоритмы проведения расчетов определенных параметров и другую информацию;
- системы автоматизации научных исследований, снабженные средствами для построения информационных моделей самого разного вида;
- экспертные системы (ЭС) и системы поддержки принятия решений (СППР), основу которых составляют базы знаний (БЗ) по конкретной предметной области и которые активно используются при планировании и составлении долгосрочных прогнозов в промышленности, для постановки диагноза в медицине, для выбора наиболее вероятной версии в юриспруденции и т.д.;
- автоматизированные системы управления (АСУ) – широкий класс информационных систем, к которым относятся и системы управления отдельным технологическим процессом (АСУТП), и системы управления всем предприятием (АСУП), и системы управления целой отраслью общественного производства (АСУО);
- геоинформационные системы (ГИС), в которых информация об объектах упорядочена в соответствии с их пространственным размещением, представленным чаще всего на географических картах;
- обучающие АИС – всевозможные электронные учебники, компьютерные тесты, обучающие программы, а также тренажеры, имитирующие работу какого-то устройства (самолета, автомобиля и пр.).
Заметим, что деление АИС на виды достаточно условно, и реальная АИС может сочетать в себе возможности систем разного вида.
| Пример 3 Тренажеры, созданные для обучения пилотов, имеют и измерительные датчики, и программы, моделирующие различные полетные условия, и необходимые справочные системы. |
АИС может использоваться как самостоятельно функционирующее средство, а также как составная часть (подсистема) другой АИС.
| Пример 4 Библиотечные ИПС, системы резервирования авиа- и железнодорожных билетов являются автономными АИС. Система автоматизированного учета времени, отработанного сотрудником, является подсистемой автоматизированной системы начисления заработной платы, которая, в свою очередь, является подсистемой АИС бухгалтерского учета. Пример 5 Если вы работали с текстовым процессором Word, то испытывали на себе его «интеллектуальные» возможности. Например: если набрать в начале абзаца «1.» и далее какой-то текст, то после перехода к следующему абзацу нажатием клавиши ввода сама система преобразует формат только что набранного абзаца к формату списка и предложит вам начало следующего абзаца – «2.». Иногда это бывает удобно, но если вы не хотели оформлять этот фрагмент текста списком, то вам придется предпринять определенные действия, чтобы исправить последствия нежелательной «помощи». |
АИС развиваются в настоящее время быстрыми темпами, повышается объем их хранилищ, совершенствуются механизмы, расширяется перечень услуг, предоставляемых пользователю. Ведущее направление развития – совершенствование их «интеллектуальных» функциий, облегчающих работу с ними.
Существует отдельное направление в развитии программного обеспечения – системы искусственного интеллекта, хотя сам термин «искусственный интеллект» вызывает много нареканий со стороны философов, психологов, педагогов. В этом направлении развиваются робототехника, системы автоматизированного управления, поисковые системы глобальных компьютерных сетей и т.д. Результаты, полученные при создании и эксплуатации систем искусственного интеллекта, используются сейчас во многих АИС.
Важнейшими подсистемами информационных систем являются базы и банки данных (БД и БнД).
Важными подсистемами АИС, относящихся к классу систем искусственного интеллекта, являются базы знаний (БЗ).