Файл: Способы представления данных в информационных системах.pdf

Введение

Информационные системы имеют главную свою цель – это своевременное предоставление пользователям необходимой информации, то есть для удовлетворения конкретных информационных потребностей в контексте определённой предметной области, при этом всегда результатом функционирования различных информационных систем является информационная продукция – документы, информационные массивы, базы данных и информационные услуги.

Понятие информационной системы интерпретируют по-разному, в зависимости от контекста: настольные, или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере; распределённые ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам; файл-серверные ИС; клиент-серверные ИС; автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной; автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически; информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде; ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.

В автоматизированных информационных системах выделяют: структурную (преобразующую) информацию объектов системы, заключённую в структурах системы, её элементов управления, алгоритмов и программ переработки информации; содержательную (специальную, главным образом осведомляющую, измерительную и управляющую, а также научно-техническую, технологическую и др.) информацию, извлекаемую из информационных массивов (сообщений, команд и т.п.) относительно индивидуальной модели предметной области получателя (человека, подсистемы) и др.

Способы представления данных в информационных системах на современном этапе развития довольно разнообразны и требуют системного их рассмотрения.

Изучением способы представления данных в информационных системах занимались такие ученые как: К.В. Ахтырченко [1], С.С. Бежитский [3], А.В. Демина [7], М.Р. Когаловский [8], Л.В. Найханова [9], Э.М. Таненбаум [10] и др.

Все выше изложенное и определяет актуальность данной темы курсовой работы.

Цель курсовой работы: рассмотреть способы представления данных в информационных системах.

Объект исследования: информационные системы.

Предмет исследования: способы представления данных в информационных системах.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Раскрыть информационные системы: сущность, основные понятия, структура и принципы построения.
2. Рассмотреть классификацию информационных систем.
3. Изучить виды и формы представления информации в информационных системах.
4. Изучить особенности представления информации в информационных системах на базе ЭВМ, кодирование информации.

Структура и объем курсовой работы: работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы. Полный объем курсовой работы составляет 34 страниц.

1. Информационные системы. Структура и классификация информационных систем

1.1. Информационные системы: сущность, основные понятия, структура и принципы построения

Информационная система (ИС) – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации для достижения цели управления. В современных условиях основным техническим средством обработки информации является персональный компьютер. Большинство современных информационных систем преобразуют не информацию, а данные. Поэтому часто их называют системами обработки данных [4, c. 49].

Информационная система предназначена для своевременного обеспечения надлежащих людей надлежащей информацией, то есть для удовлетворения конкретных информационных потребностей в рамках определённой предметной области, при этом результатом функционирования информационных систем является информационная продукция – документы, информационные массивы, базы данных и информационные услуги.

Понятие информационной системы разные источники по-разному, в зависимости от контекста.

Достаточно широкий смысл информационной системы подразумевает, что ее неотъемлемыми составляющими являются данные, техническое и программное обеспечение, а также персонал и организационные мероприятия. Широко раскрывает понятие «информационной системы» федеральный закон Российской Федерации «Об информации, информационных технологиях и о защите информации», подразумевая под информационной системой совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих её обработку информационных технологий и технических средств.

Среди российских ученых в области информатики наиболее широкое определение ИС дает М. Р. Когаловский, по мнению которого в понятие информационной системы помимо данных, программ, аппаратного обеспечения и людских ресурсов следует также включать коммуникационное оборудование, лингвистические средства и информационные ресурсы, которые в совокупности образуют систему, обеспечивающую «поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей» [8, c. 78].

Более узкое понимание информационной системы ограничивает её состав данными, программами и аппаратным обеспечением. Интеграция этих компонентов дает возможность автоматизировать процессы управления информацией и целенаправленной деятельности конечных пользователей, направленной на получение, модификацию и хранение информации. Так, российский стандарт ГОСТ РВ 51987 подразумевает под ИС «автоматизированную систему, результатом функционирования которой является представление выходной информации для последующего использования». ГОСТ Р 53622-2009 использует термин информационно-вычислительная система для обозначения совокупности данных (или баз данных), систем управления базами данных и прикладных программ, функционирующих на вычислительных средствах как единое целое для решения определённых задач [8, c. 147].

В деятельности организации информационная система используется как программное обеспечение, реализующее деловую стратегию организации. При этом целью является создание и развертывание единой корпоративной информационной системы, удовлетворяющей информационные потребности всех сотрудников, служб и подразделений организации. Однако на практике создание такой всеобъемлющей информационной системы очень затруднено или даже невозможно, вследствие чего на предприятии обычно функционируют несколько различных систем, решающих отдельные группы задач: управление производством, финансово-хозяйственная деятельность, электронный документооборот и т. д. Часть задач часто «покрыта» одновременно несколькими информационными системами, часть задач – вовсе не автоматизирована. Такая ситуация получила название «лоскутной автоматизации» и является довольно типичной для многих предприятий.

Структуру информационных систем составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Функциональные подсистемы реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации. Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования информационной системы, специфики хозяйственной деятельности объекта, управления [12, c. 174].

В состав обеспечивающих подсистем обычно входят:

• информационное обеспечение – методы и средства построения информационной базы системы, включающее системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных;
• техническое обеспечение – комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных;
• программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе;
• математическое обеспечение – совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе;
• лингвистическое обеспечение – совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной [14, c. 231].

Организационные подсистемы по своему существу относятся также к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и по этой причине они могут быть выделены отдельно. К ним относятся:

• кадровое обеспечение – состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанности;
• эргономическое обеспечение – совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании информационной системы, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы;
• правовое обеспечение – совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации;
• организационное обеспечение – комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так и ее персонала [16, c. 176].

Важнейшими принципами построения наиболее эффективных информационных систем являются следующие.

Принцип интеграции, который заключается в том, что обрабатываемые данные, однажды введенные в систему, многократно используются для решения большого числа задач.

Принцип системности, который заключается в обработке данных в различных аспектах, чтобы получить информацию, необходимую для принятия решений на всех уровнях управления.

Принцип комплексности, который заключается в механизации и автоматизации процедур преобразования данных на всех этапах функционирования информационной системы [18, c. 192].

В заключение можно сделать вывод, что информационная система – система, предназначенная для хранения, поиска и обработки информации, и соответствующие организационные ресурсы (человеческие, технические, финансовые и т. д.), которые обеспечивают и распространяют информацию.

Структуру информационных систем составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.

Важнейшими принципами построения эффективных информационных систем являются следующие: принцип интеграции; принцип системности; принцип комплексности.

1.2. Классификации информационных систем

Рассмотрим классификацию информационных систем:

I. Классификация по архитектуре:

1. По степени распределенности отличают:

• настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
• распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.

2. Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:

• файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
• клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер») [17, c. 47].

В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.

В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся только клиентские приложения.

В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.

В двухзвенных (англ. two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер базы данных, на котором находятся БД и СУБД (back-end), и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения (front-end). Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.

В многозвенных (англ. multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Типичный пример применения трёхзвенной архитектуры – современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено – веб-сервер с соответствующим серверным программным обеспечением.