10.1 Основные задачи и типы информационных систем Общие свойства информационных систем

Можно выделить, по крайней мере, два свойства, которые являются общими для всех информационных систем и которые и определяют систему как информационную.

Во-первых, любая информационная система предназначена для сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой информационной системы лежит среда хранения и доступа к данным, которая должна обеспечивать уровень надежности хранения и эффективность доступа.

Во-вторых, информационные системы ориентируются на конечного пользователя (чаще всего непрофессионального в компьютерном отношении), что требует простого, удобного, легко осваиваемого развитого интерфейса, который должен предоставить конечному пользователю все необходимые для его работы функции (для вычислительных программ такой интерфейс необязателен).

Информационные системы в зависимости от конкретной области применения могут очень сильно различаться по своим функциям, архитектуре, реализации.

Общие требования к любым информационным системам:

- надежность и продолжительность хранения информации, в том числе, хранение данных, обладающих разными структурами;

- открытость системы и требование ее развития (могут появиться новые функции, для выполнения которых требуются дополнительные данные с новой структурой, при этом вся накопленная ранее информация должна остаться сохранной).

Решение этих задач определяется конкретными требованиями к информационной системе.

Проектирование информационных систем как сложных систем должно подчиняться тем же принципам системного подхода с учетом специфических особенностей процесса проектирования таких систем.

Особенности проектирования информационных систем определяются сложностью взаимодействия между создателями информационной системы – специалистами в программировании, но не в конкретной предметной области, для которой создается информационная система, и заказчиками – специалистами в предметной области, но не в программировании.

Опыт создания больших информационных систем позволили к настоящему времени обобщенно сформулировать основные особенности, задачи информационных систем и требования к системам.

Прежде всего, это сложность взаимодействия между создателями информационной системы – специалистами в программировании, но не в той предметной области, для которой ними создается информационная система, и заказчиками – специалистами в предметной области, но отнюдь не в программировании.

Информационная система может быть создана только в результате взаимопонимания между разработчиками и заказчиками, в результате чего определяются и наполняются содержанием основные понятия информационной системы как сложной системы: определяются функции системы в целом и ее подсистем, ее границы, формируются требования к системе.

Примеры больших информационных систем

Обеспечение управления бизнес-процессами.

Задачи: оценить состояние дел, проанализировать положительные и отрицательные тенденции, определить перспективы развития бизнеса.

Функции:

- контроль продажи продукции (большая номенклатура продукции и значительное количество потребителей);

- подготовка информации для формирования бизнес-планов;

- обеспечение информационных потребностей отраслей, малых и средних предприятий (законодательные базы, анализ игроков на рынке и т.п.).

Геоинформационные системы.

Задачи: обеспечение достоверной информацией, координация работ, формирование планов развития.

Функции:

Обеспечение управлением городским хозяйством: объектно-ориентированная электронная карта города, состояние объектов недвижимости, градостроительство, инженерные коммуникации (водное хозяйство, канализация, автодороги), состояние экологии.

Обеспечение управлением коммуникациями региона (железные дороги, автодороги, линии электропередачи и др.): предоставление оперативных данных по объектам инфрастуктуры, управление эксплуатацией, выполнение инженерных и проектных расчетных работ, проектирование развития и реконструкции.

Наблюдения Земли из космоса – совокупность функционально взаимосвязанных космических аппаратов и наземных средств, предназначенных для решения целевых задач. Назначение системы (например, при мониторинге пожаров): предоставление оперативных данных по объектам наблюдения, контроль состояния объектов.

Требования к системе: предоставление общей и детальной оперативной информации, обеспечение оперативного анализа данных для аналитических исследований, обеспечение моделирования процессов.

Конкретные задачи информационной системы зависят от ее прикладной области: банковское дело, страхование, медицина, транспорт, образование, управление и т.д., которые и определяют облик системы. Но можно выделить некоторое количество задач, не зависящих от специфики прикладной области – задачи, связанные с общими чертами информационных систем.

Основные задачи, общие для больших информационных систем - обеспечение изучения больших объемов взаимосвязанных данных при помощи быстрого интерактивного отображения информации на разных уровнях детализации с различных точек зрения в соответствии с представлениями пользователя.

Стимулом к развитию информационных систем явилась необходимость обеспечения крупного и среднего бизнеса эффективной системой поддержки принятия решений (СППР), которая информационно обеспечивает решение трех основных традиционных управленческих задач: где мы находимся?, куда мы хотим придти?, как этого достичь?

Современные информационные технологии при поиске ответов на эти вопросы позволяют формулировать и решать следующие классы задач (функций).

Аналитические – вычисление заданных показателей и статистических характеристик деятельности на основе информации из базы данных.

Визуализация данных – наглядное графическое и табличное представление информации.

Получение новых знаний – определение взаимосвязей и взаимозависимостей процессов на основе существующей информации в базе данных, выявление закономерностей и тенденций развития.

Имитационные – проведение на ЭВМ экспериментов с математическими моделями, описывающими поведение сложных систем в течение заданного интервала времени (применяются для анализа возможных последствий принятия решения).

Синтез управления – для определения допустимых управляющих воздействий, обеспечивающих достижение заданной цели (применяются для оценки достижимости заданных целей, определения множества управляющих воздействий, приводящих к заданной цели).

Оптимизационные – интеграция имитационных, управленческих методов моделирования и прогнозирования для выбора на множестве возможных управлений тех из них, которые обеспечивают наиболее эффективное (для заданного критерия) достижение цели.

Обобщение основных задач информационной системы и требований к системе позволяют понятие информационной системы сформулировать в следующем виде.

Информационная система – комплекс методологических, логических, программных, технических информационных, организационных средств, поддерживающих процессы функционирования информатизируемого объекта.

Процесс проектирования информационной системы организовывается в обеспечение основной функции системы - обеспечения ввода, хранения, обновления и удаления данных. При этом должно выполняться основное требование – обеспечение соответствия хранимой информации состоянию предметной области.

Поддержка этих функций существенно повышает уровень требований к СУБД, особенно для групповых и корпоративных систем (автоматическая согласованность действий при обеспечении возможности работы с нескольких рабочих мест различных групп пользователей с различными функциями) - все результаты, получаемые от информационной системы должны соответствовать согласованному состоянию базы данных, т.е. быть достоверными и непротиворечивыми.

Функции и задачи информационной системы определяют ее архитектурные решения.

Проектирование и разработка информационной системы может базироваться на разных архитектурных решениях.

Возможные архитектуры информационных систем: традиционное использование выделенных файл-серверов или клиент-серверов, корпоративные информационные системы, базирующиеся на технологии Internet (Intranet-приложения), информационные системы, основанные на концепции "хранилища данных" - интегрированной информационной среды, включающей разнородные информационные ресурсы.

Как и любая классификация, эта классификация архитектур информационных систем не является абсолютно жесткой – в любой конкретной информационной системе можно найти влияния нескольких общих архитектурных решений.