Имеется несколько определений понятия «Информационная система».
Так по законодательству РФ «Информационная система - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы.
Информационные системы предназначены для хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и предоставления информации».
С другой стороны, информационная система - в модели OSI - совокупность, состоящая из одного либо нескольких компьютеров, соответствующих средств программирования, операторов, физических процессов, средств телекоммуникаций и других компонентов, образующих автономное целое, способное осуществлять обработку данных или передачу данных.
Архитектура информационной системы - концепция, определяющая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов информационной системы.
Целью создания ИС является:
повышение оперативности, достоверности, полноты получаемой информации;
повышение производительности труда, сокращение сроков, уменьшение стоимости и трудоемкости информационных процессов.
ИС характеризуются множеством существенных признаков, в соответствии с которыми их можно классифицировать:
Тип хранимых данных;
Степень автоматизации информационных процессов в системе;
Характер обработки данных;
Назначение ИС.
По типу хранимых данных различают фактографические и документальные ИС.
Фактографические ИС предназначены для хранения и обработки структурированных данных в виде чисел, текстов и графических элементов.
Документальные системы предназначены для накопления, хранения и и поиска неструктурированных документов, состоящих из наименований, описаний, рефератов и текстов. Основной функцией этих систем является поиск документов по так называемым дескрипторам или ключевым словам, отражающих основное содержание документов.
По степени автоматизации информационных процессов в системе различают ручные, автоматизированные и автоматические системы.
В первых все операции выполняются человеком вручную и в данном пособии рассматриваться не будут
Автоматизированные системы характеризуются участием человека в процессе обработки информации и являются основными в данном пособии.
Автоматические системы функционируют без участия человека.
В зависимости от характера обработки данных различают информационно-поисковые и информационно-решающие ИС.
Первые выполняют ввод, хранение и выдачу информации по запросу пользователя практически без ее преобразования. Это все библиотечные системы, ИС, применяемые для бронирования и продажи билетов на транспорте и т.д.
В информационно-решающих ИС, помимо указанных функций, реализованы алгоритмы обработки информации, и, в зависимости от характера использования выходной информации, могут быть управляющие и советующие.
В управляющих ИС выходные данные могут непосредственно управлять производственными процессами, например, в АСУТП непрерывными производствами, а могут использоваться человеком для принятия решений. В таких системах, как правило, обрабатываются большие объемы информации, выполняется значительное количество задач. Это характерно для систем управления с детерминированными процессами, систем бухучета и т.д.
В советующих ИС выходные данные используются специалистами для принятия решений. Следует отметить, что существует множество систем с промежуточными требованиями, например, АСУП дискретного типа
В зависимости от сферы применения различают следующие классы ИС:
1. ИС организационного назначения – для автоматизации функций управленческого персонала промышленных и непромышленных предприятий различных отраслей.
Основные функции данных систем:
перспективное и оперативное планирование; контроль, учет, анализ и регулирование;
автоматизированные системы технологической подготовки дискретного производства;
бухучет, управление снабжением, сбытом и т.д.
2. ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала по управлению и контролю непрерывными производственными процессами и операциями.
Как правило, в таких ИС обычно имеются развитые средства сбора информации о состоянии технологических процессов: давления, температуры и т.д.
Алгоритмы управления разработаны на основе математических моделей управления этими процессами, в частности, это относится, прежде всего, к непрерывным производствам в химической, нефтехимической и других отраслях.
3. ИС автоматизированного проектирования, иначе называемых системами автоматизированного проектирования (САПР), предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, инженеров-конструкторов, архитекторов, дизайнеров при разработке объектов строительства, новой техники, технологии и т.д.
Основные функции этих систем:
Разработка технологических, функциональных, принципиальных и иных схем;
Выбор оборудования, приборов и материалов;
Выполнение сложных инженерных расчетов;
Формирование графической документации (чертежей, схем, планов и т.д.);
Разработка проектной документации.
САПР - наиболее сложные ИС, в которых информационное обеспечение, являющееся составной частью, зачастую имеет более сложную структуру, нежели ИС организационного типа.
4. Интегрированные или корпоративные ИС – системы, автоматизирующие большую часть функций предприятия, как функции управления, так и функции проектирования.
Такие системы построены по модульному принципу и работают на едином информационном пространстве.
В качестве примера на рисунке показана функциональная структура КИС проектной организации.
Целью разработки САПР является:
повышение качества и технико - экономического уровня проектируемых объектов, в том числе при их создании и применении;
повышение производительности труда, сокращение сроков, уменьшение стоимости и трудоемкости проектирования. dnMenu(0,1);
Состав комплексной САПР
Составными структурными частями САПР являются подсистемы,
обладающие всеми свойствами систем и создаваемых как самостоятельные системы.
По назначению подсистемы САПР разделяются на два вида:
проектирующие и обслуживающие.
К проектирующим относятся подсистемы, выполняющие проектные процедуры и операции, например:
подсистема проектирования механических конструкций;
подсистема проектирования систем вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха;
подсистема проектирования печатных плат устройств РЭА и т.д.
К обслуживающим относят подсистемы, предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих подсистем, например:
подсистема графического отображения объектов проектирования;
подсистема информационного поиска и т.д.
В зависимости от отношения к объекту проектирования различают два вида проектирующих подсистем:
объектно - ориентированные или объектные;
объектно - независимые или инвариантные.
К объектным подсистемам относятся подсистемы, выполняющих одну или несколько проектных процедур или операций, непосредственно зависимых от конкретного объекта проектирования, например:
подсистема проектирования электродвигателей постоянного тока.
К инвариантным подсистемам относят подсистемы, выполняющие унифицированные проектные процедуры и операции, например:
подсистема прочностных расчетов, использующая метод конечных элементов может использоваться при проектировании конструктивных частей зданий и сооружений, станков, корпусов судов и т.д.
Подсистема состоит из компонентов САПР, объединенных общей для данной подсистемы целевой функцией и обеспечивающих функционирование этой системы.
Компоненты представляют собой элементы обеспечения, выполняющие определенные функции в подсистеме:
методическое обеспечение - документы, в которых отражены состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования;
лингвистическое обеспечение - языки проектирования и терминология;
математическое обеспечение - математические модели, вычислительные методы, алгоритмы;
программное обеспечение - документы с текстами программ, программы на машинных носителях и эксплуатационная документация;
техническое обеспечение - устройства вычислительной техники, средства передачи и приема данных, оргтехника и т.д.;
информационное обеспечение - документы, содержащие описания стандартных проектных процедур, типовых проектных решений, типовых элементов, комплектующих изделий, материалов и другие данные, а также файлы, блоки и базы данных на машинных носителях с записью указанных документов;
организационное обеспечение - схемы технологических процессов, положения, инструкции, приказы, штатные расписания и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации проектирования.
Для достижения целей САПР необходимо:
совершенствование проектирования на основе применения математических методов и СВТ;
использование методов оптимизации и многовариантного проектирования, применение эффективных, адекватно отражающих основные особенности математических моделей проектируемых объектов;
унификация и стандартизация методов и объектов проектирования;
создание единых баз данных, содержащих систематизированные сведения о всех характеристиках, необходимых для автоматизированного проектирования объектов;
автоматизация процесса поиска, обработки и выдачи информации (т.е. цели обычной ИС);
повышение качества оформления проектной документации;
повышение доли творческого труда разработчиков за счет автоматизации рутинного;
подготовка и переподготовка специалистов;
взаимодействие с автоматизированными системами различного уровня и функционального назначения.
Жизненный цикл ИС
ИС создаются, как правило, в несколько стадий и этапов, выделяемых как части процесса создания по соображениям рационального планирования и организации работ, количества участников, организаций и т. д.
В общем виде, при создании сложных по каким-либо факторам, или трудоемких ИС, различается несколько стадий, в которой выделяется ряд этапов:
1. Формирование требований к системе включает:
обследование объекта автоматизированного управления или проектирования и обоснование необходимости создания АС;
формирование требований пользователя к системе;
оформление отчета о выполненной работе и заявки на разработку АС или тактико-технического задания.
2. Разработка концепций АС:
изучение объекта;
разработка вариантов концепций АС и выбор вариантов, удовлетворяющих требования пользователя;
оформление отчета о выполненной работе.
3. Техническое задание:
разработка и утверждение ТЗ.
4. Эскизный проект (основные технические решения):
разработка предварительных проектных решений по системе и ее частям;
разработка документации по системе и ее частям.
5. Технический проект:
разработка технических решений по системе и ее частям;
разработка документации по системе и ее частям;
разработка и оформление документации на поставку изделий для комплектации системы и/или технических требований (ТЗ) на их разработку;
разработка заданий на проектирование в смежных частях проекта объекта автоматизации.
6. Рабочая документация:
разработка документации на систему и ее части;
разработка и адаптация программ.
7. Ввод в действие:
подготовка объекта автоматизации к вводу системы в действие;
подготовка персонала;
комплектация системы поставляемыми изделиями (программными и техническими средствами, программно - техническими комплексами, информационным обеспечением и т.д.);
строительно - монтажные работы;
пуско - наладочные работы;
проведение предварительных испытаний;
проведение опытной эксплуатации;
проведение приемочных испытаний.
8. Сопровождение системы:
выполнение работ по гарантии;
послегарантийное обслуживание.
Стадии и этапы работ устанавливаются и согласовываются в договорах и ТЗ заказчиками и исполнителями.
Допускается отдельные стадии и этапы исключать или объединять, например, для несложных систем работы выполнять в одну стадию - техно - рабочий проект.
Целесообразно максимально распараллеливать работы для сокращения сроков разработки за счет привлечения других организаций - разработчиков, однако при этом следует иметь в виду увеличение связей между ними и усложнение управления процессом разработки.