Файл: Состав и свойства вычислительных систем . Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем (Состав ВC).pdf

Под техническим обеспечением ВС понимается широкий набор средств компьютерной техники, множество средства передачи информации, а также ряд специальных аппаратных устройств (для графического отображения данных, аудио- и видеоустройств, средства для организации речевого ввода) (рисунок 2).

Рисунок 2 – Аппаратное обеспечение ВС

Коммуникационное (или сетевое) обеспечение в себя включает множество аппаратных сетевых средств и программных приложений поддержки коммуникации.[3]

Оно использует большое значение при непосредственному созданию распределенных ВС.

При создании популярных в нынешнее время распределенных ВС большую роль играет также программное обеспечение, так называемого промежуточного слоя, которое состоит из набора программных компонентов (служб, сервисов), что управляют взаимодействием распределенных в территориальном масштабе объектов.

Под программным обеспечением (ПО) ВС понимаются компоненты, что выполняют реализацию функций по вводу данных, их размещении на носителях, модификации информации, доступа к ней, а также поддержку функционирования аппаратного оборудования (рисунок 3).[9]

Рисунок 3 – Типы ПО

ПО очень часто разделяют на системное (для поддержки работы аппаратного обеспечения и пользователя), прикладное (для выполнения вспомогательных и специализированных действий), инструментальное (для реализации создания новых программ).

На рисунке 4 показаны принципы взаимодействия пользователей и типов ПО:[7]

Рисунок 4 – Принципы взаимодействия

Под лингвистическим обеспечением ВС понимается совокупность языковых средств (как программных, так и человеческих), которые предназначаются для формирования рубрикаторов, решения задач формализации содержания специальной и полнотекстовой информации для создания образа информации для поиска.

Стоит отметить, что в классическом смысле оно включает обычно процедуры для индексирования текста, их классификацию, а также тематическую рубрикацию. [3]

Стоит отметить, что зачастую ВС, которые содержат сложно-структурированные данные, включают в себя разного рода тезаурусы понятий (средства для выполнения поддержки метаданных).

К тому же, сюда можно относить и создание процессоров формальных языков пользователей, к примеру, языков для манипулирования информацией, что обрабатывается в бухгалтерии и прочее.

По мере возрастания масштабов ВС, а также их сложности, важную роль играет организационное обеспечение, что соединяет разные компоненты (программы, персонал, аппаратуру) в одну систему, а также обеспечивает процедуры по ее управлению и функционированию.[11]

2.2. Понятие информационного обеспечения ВС

Информационное обеспечение (ИО) - совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в автоматизированных системах при ее функционировании. ИО регламентирует потоки и подготовку информации в ВС, организацию выполнения информационных процессов в ИВЦ предприятий и организаций. При разработке ТЗ для информационного обеспечения системы приводят требования:

– к составу, структуре и способам организации данных в системе;

– к информационному обмену между компонентами системы;

– к информационной совместимости со смежными системами;

– по использованию общесоюзных и зарегистрированных республиканских, отраслевых классификаторов, унифицированных документов и классификаторов, действующих на данном предприятии;

– по применению систем управления базами данных;

– к структуре процесса сбора, обработки, передачи данных в системе и представлению данных;

– к защите данных от разрушений при авариях и сбоях в электропитании системы;

– к контролю, хранению, обновлению и восстановлению данных;

– к процедуре придания юридической силы документам, продуцируемым техническими средствами ВС (в соответствии с ГОСТ 6.10.4).

Важнейшая особенность процесса управления заключается в его информационной природе. В управляющей системе на основе тщательного изучения и анализа информации о задачах, которые ставит перед собой организация, о состоянии управляемого объекта, тенденциях его развития, о смежных производствах, научно-технических разработках о составе коллектива, формах организации его труда и т. д. создается информационная модель будущего состояния объекта и обосновываются условия и этапы ее реализации, т. е. принимаются решения по преобразованию объекта. Организация реализации принятых решений проводится через систему методов воздействия на работников с использованием информации о ходе выполнения принятых решений (обратная информация). Чем точнее и объективнее информация, находящаяся в распоряжении системы управления, чем полнее она отражает действительное состояние и взаимосвязи в объекте управления, тем обоснованее поставленные цели и реальные меры, направленные на их достижение.

Так как руководитель в своей работе опирается на информацию о состоянии объекта и создает в результате своей деятельности новую командную информацию с целью перевода управляемого объекта из фактического состояния в желаемое, то информацию условно считают предметом и продуктом управленческого труда.

Информация как элемент управления и предмет управленческого труда должна обеспечить качественное представление о задачах и состоянии управляемой и управляющей систем и обеспечить разработку идеальных моделей желаемого их состояния.

Информационное обеспечение - это часть системы управления, которая представляет собой совокупность данных о фактическом и возможном состоянии элементов производства и внешних условий функционирования производственного процесса и о логике изменения и преобразования элементов производства. При характеристике информации в системе управления выделяются две ее части:

1. Первичные элементы информации (данные), которые могут быть присущи всем объектам определенного класса и различаются лишь количественным выражением;

2. Схемы классификационных связей, которые отражают логику изменений в производственном процессе и обосновывают направления преобразования информации (информационной модели).

Они в большей мере связаны со спецификой объекта. Это позволяет выделить два уровня характеристик информационного обеспечения:

– элементный, т. е. совокупность данных, характеристик, признаков;

– системный, т.е. воспроизводящий взаимосвязи и зависимости между классификационными группами информации, реализуемый в виде информационных моделей.

При элементной характеристике информации изучаются состав информации, форма и виды носителей, их номенклатура. При характеристике информационной системы исследуются движение информационных потоков, их интенсивность и устойчивость, алгоритмы преобразования информации и соответствующая этим объективным условиям схема документооборота.

Совокупность информации, регистрируемой, передающейся и перерабатывающейся в системе управления, должна отражать все разнообразие фактических и возможных состояний, наблюдаемых и регулируемых системой управления.

Характеризуя информацию как предмет труда в процессе управления, необходимо учесть ряд ее особенностей. Прежде всего, информация--это предмет труда длительного пользования. При использовании она не теряет своих потребительских свойств, хотя и входит в состав готового продукта (управленческого решения), составляя его субстанцию. Такая особенность информации предлагает определенную специфику ее формирования. Наибольший объем работ и затрат связан с первоначальным созданием информационных массивов -- банков данных. В последующем данные этих банков периодически обновляются, корректируются, но продолжают использоваться.

Поскольку содержание банков данных может быть использовано для разных подсистем и даже разных объектов управления, они могут быть в значительной мере централизованы.

2.3. Понятие математического обеспечения ВС

Математическое обеспечение (МО) в ВС предназначено для реализации управляющих решений, рассматриваемых как совокупность действий для достижения поставленных целей в рамках технического задания.

Состав МО:

1. Математическое описание (формализация) задач.

2. Математические модели и их оптимизация.

3. Данные, подготовленные для описания исследуемых процессов.

4. Алгоритмы решения задач.

5. Анализ моделей и алгоритмов по результатам выполненных работ на ЭВМ.

Система математического обеспечения ВС должна выполнять следующие функции:

– реализацию любых процедур обработки данных;

– компоновку рабочих программ решения конкретных задач из стандартных программ и оригинальных блоков;

– организацию управления процессом решения задач и их комплексов;

– реализацию экономико-математических методов решения оптимизационных задач. МО ВС должна содержать средства автоматизации программирования задач, а также средства компоновки рабочих моделей конкретных систем из стандартных программ и их обслуживания.

В МО по последовательности проектирования ВС рассматривают три уровня:

1) математическое обеспечение конкретной ВС, которой определяется мощность ВС;

2) автоматизацию проектирования ВС;

3) автоматизацию программирования и организацию работ на ЭВМ.

Разработка МО предполагает выполнение следующих этапов:

– создание модели системы;

– разработку укрупненного алгоритма;

– разработку алгоритмов отдельных элементов МО;

– проверку достоверности алгоритмов (выбор вычислительных средств, проведение программирования, проверку достоверности программы).

Прежде всего выполняют постановку задачи моделирования:

– определение требований к исходной информации, ее сбор;

– выдвижение гипотез и предположений;

– определение параметров и переменных модели;

– обоснование выбора показателей и критериев эффективности системы;

– определение содержания и описание модели (основной документ).

3. Практическое описание информационного и математического обеспечения

3.1. Описание предметной области

Рассмотрим описание информационного и математического обеспечения на конкретном примере, а именно, на основании предметной области «Склад». Указанные компоненты ВС будут описаны для разработки ВС «Складской учет».

Опишем кратко предметную область.

Ведение складского учета осуществляется обученными высококвалифицированными работниками, руководит которыми заведующий складом. Это особенно важно для коммерческих фирм, специализирующихся на продажах, где данные об остатках товаров на складе постоянно обновляются. [6]

Следует заметить, что в указанной последовательности складского учета упор выполняется на движении документов, а именно, пути их с одного сотрудника склада к другому.