41. Области применения баз данных

Процессы управления присущи как живой, так и неживой природе. Управление встречается как в физике – управление физическими процессами и объектами; в педагогике – управление детьми, в экономике – управление производством; в информатике – управление информационными процессами и т.д.

Управление – функция организованных систем, обеспечивающая сохранение их структуры, поддержку режима деятельности, реализации  программы и целей этих систем.

Управление есть совокупность процессов, большинство из которых связано с получением, анализом, преобразованием информации, т.е. информационных процессов. Следовательно, знание информационных основ управления способствует повышению качества управления, обеспечивает принятие эффективных управленческих решений и адекватный выбор средств их реализации.

Управление и информация служат основными понятиями кибернетики. Понятие «кибернетика» (от греч. кибернетикос – искусный в управлении) как научный термин введено в первой половине XIX века французским физиком Андре Мари Ампером, который назвал кибернетикой науку, занимающуюся изучением искусства управления людьми и обществом.

Кибернетика – наука, изучающая с единых позиций связь и управление (самоуправление) в организованных системах любой физической природы.

Основоположником кибернетики считается Норберт Винер (1894-1964), который обратил внимание, что процессы, управляющие сложной электронной системой, аналогичны процессам нейрофизиологии, изучающей целенаправленную деятельность живых существ. Сохранение работоспособности таких систем достигается за счет обратной связи, она позволяет отслеживать и корректировать уже начатое, но еще незаконченное действие. Существование обратной связи позволяет рассматривать сложные системы различной природы – физической, социальной, биологической – с единой точки зрения. Это и есть основы кибернетики.  В 1948 году вышла в свет книга Н. Винера  «Кибернетика или управление и связь в живом мире и машинах».

Кибернетические системы представляют собой абстракцию под информационным углом зрения сложных систем, изучаемых широким спектром естественных, технических и социальных наук.

Выявляя общие аспекты в системах столь различной природы, кибернетика дает общий и принципиально новый метод изучения – метод машинного эксперимента, который является промежуточным между классическим дедуктивным и классическим экспериментальным. Благодаря этому, кибернетику, подобно математике, можно использовать в качестве аппарата исследования в других науках.

Совокупность объекта управления (ОУ), управляющего органа (УО) и исполнительного органа (ИО) образуют систему управления, в которой выделяются две подсистемы: управляющая подсистема и управляемая подсистема.

Управляющая подсистема – комплекс средств и методов, обеспечивающих процессы сбора, обработки, хранения и передачи информации, а также формирования управленческих воздействий.

Система управления функционирует благодаря взаимодействию управляющей и управляемой подсистем между собой и с внешней средой через каналы связи. По каналам связи управляющая подсистема получает информацию и после ее обработки, исходя из целей управления и правил принятия управленческих решений, формирует и передает в виде результативной информации управляющее воздействие. В итоге этого воздействия объект управления изменяет (или сохраняет) свое состояние, что фиксируется управляющей подсистемой, которая анализирует это изменение и либо вырабатывает новое управленческое решение, либо сохраняет «пассивное» состояние.

Для функционирования системы необходима информация:

 I_вх – входящая информация сообщает управляющему органу о множестве возможных состояний объекта управления и управляющего органа, а так же о том, в каком из состояний должен находиться объект управления при заданных внешних условиях, формируется исходя из цели управления деятельностью объекта.

 I_ос  –  информация (или канал) обратной связи представляет собой информацию о текущем состоянии управляемой подсистемы. Основные функции обратной связи: контроль степени достижения цели управления и регулирование управляющих воздействий.

 I_у  – управляющая информация (или канал прямой связи), возникает в результате обработки в управляющем органе входной и информации обратной связи.

На объект управления оказываются воздействия:

 U – управляющее воздействие, вырабатываемое исполнительным органом на основе управляющей информации, и ликвидирующее отклонения в объекте управления. Виды управляющего воздействия: материальное (вещественное или энергетическое) и информационное.

 V – возмущающее воздействие на объект управления, в результате чего происходит отклонение объекта от заданного состояния.

Управление осуществляется на основе информационных моделей:

цели управления – представляются как модели желаемого идеального состояния;

модели текущего состояния – строятся на основе информации обратной связи;

модели возможных реакций объекта на управляющее воздействие;

критерии эффективности решений, принимаемых субъектом управления, и модели способов оценки эффективности управляющий воздействий;

модели функционирования каналов прямой и обратной связи.

Системообразующим элементом процесса управления являются управляющие воздействия как результат принятия управленческих решений.

Управление – есть информационный процесс, предполагающий выполнение функций по сбору, передаче, хранению, обработке и анализу данных необходимых для выработки соответствующих управленческих решений.

Классификация видов управления:

По степени автоматизации: автоматическое, автоматизированное, неавтоматизированное.

По учету фактора времени: управление в реальном масштабе времени, выборочное управление (в случае, когда состояние объекта управления изменяется медленно), управление с задержкой (если скорость протекания процессов высокая, а информация поступает с задержкой, управляющее воздействие вырабатывается на основе прогностических моделей поведения объекта).

По виду управляющих воздействий: управление посредствам команд (процессор), управление через алгоритм (станки с числовым программным управлением), управление на основе системы правил (правила бывают двух видов – запрещающие и разрешающие).

Информационные системы – системы обработки данных в какой-либо предметной области, объединенные со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных.

Информационные системы можно классифицировать по следующим признакам:

По средствам выполнения информационной задачи: ручные; механизированные; автоматизированные; автоматические.

По выполняемой функции: информационно-поисковые; управляющие; моделирующие; обучающие; контролирующие и др.

По области применения: медицинские;  педагогические; экономические и др.

Автоматизированная информационная система – информационная система, использующая вычислительную технику на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам пользователей.

Работа АИС направляется и регулируется человеком, а основные процессы выполняются автоматически – по заданному алгоритму, без участия человека. Современные АИС создаются на базе использования возможностей, которые предоставляются компьютерной техникой и вычислительными сетями. Компонентами АИС являются базы и банки данных.

Банк данных – автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного многоцелевого использования данных.

В состав банка данных входят СУБД, одна или несколько баз данных, справочник баз данных, библиотека запросов, библиотека прикладных программ.