Файл: Способы представления данных в информационных системах(ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА. ПОНЯТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Информационная система это взаимосвязанная совокупность концепций, методов, технологий, технических и программных средств, используемых для сбора, обработки, хранения и выдачи информации потребителю в интересах достижения поставленной цели.

Исторически первыми видами информационных систем являются архивы и библиотеки. Им присущи все атрибуты информационной системы. Они обеспечивают в какой-либо предметной области сбор данных, их представление (систематизацию) и хранение в определенной форме. В них определяется порядок использования информационных фондов.

Информационные системы, в которых представление, хранение и обработка информации осуществляются с использованием компьютерных технологий, называются автоматизированными. Автоматизированные информационные системы в настоящее время являются неотъемлемой частью инструментов информационных технологий в широком спектре видов деятельности.

Особенно важным в контексте понятия информационных технологий является понятие «данных».

В информатике «данные» понимаются как информация, представленная в формализованном виде, что обеспечивает возможность ее хранения, обработки и передачи. Данные характеризуются конкретной формой (способом) представления и неразрывно связаны с обработкой, хранением и передачей информации. Например, информация о сотруднике организации с точки зрения ее хранения, обработки и транспортировки представлена в виде учетной карточки подразделения персонала с формализованной структурой (поля с определенными правилами заполнения).

Таким образом, информация на стадии данных характеризуется определенной формой представления и дополнительной характеристикой, выражаемой термином «структура».

Актуальность темы объясняется разнообразием способов представления данных в современных информационных системах, которые определяют их форму и структуру.

Цель курсовой работы - рассмотрение аспекта способов представления данных в информационных системах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач, а именно:

- изучить этапы жизненного цикла информационной системы;

- рассмотреть модели информационных систем;

- рассмотреть понятие информационных систем, и способов представления информации.

Объектом исследования являются способы представления данных в информационных системах.

Предметом исследования — совокупность методов обработки и хранения данных.

Структурно курсовая работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованной литературы.

1 ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА. ПОНЯТИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

1.1 Понятие информационной системы

Информационная система имеет сложную структуру и использует различные технологии. К понятию техническое устройство относятся: компьютеры, устройства для сбора, накопления, обработки и вывода информационных данных, устройства передачи данных и каналы связи, техническую документацию, в которой определяются правила эксплуатации и использования технического устройства. Информационное обеспечение составляют значения параметров, характеризующих объекты информационной системы, данные о формах входящих и исходящих документов.

Совокупность математических методов, алгоритмов, моделей и программ, реализующих функции информационной системы, представляют собой математические и программные средства. Организационно-правовое обеспечение представляет собой совокупность документов, регламентирующих деятельность людей в информационной системе: законы, нормативные акты, инструкции и т.д. К другим средствам можно отнести, например, например, лингвистику, которая определяет интерфейс, представление данных в базе данных и тому подобное.

Данные в информационной системе могут храниться в неструктурированном или структурированном виде [1]. Неструктурированные — это обычные текстовые документы (иногда иллюстрированные): статьи, рефераты, журналы и книги. Системы, в которых хранят неструктурированные данные, не всегда дают конкретный ответ на вопрос пользователя, но могут предоставить текст документа или список документов, в которых необходимо искать ответ.

Структурирование данных включает в себя установку правил, которые определяют их форму, тип, размер, значение и тому подобное. В информационную систему данные поступают из источника. Данные отправляются для хранения или специальной обработки в системе, а затем передаются потребителю. Потребителем может быть человек, устройство или другая информационная система.

Между потребителем и собственно информационной системой может быть установлена ​​обратная связь (от потребителя к блоку приема информации).

В информационной системе происходят следующие процессы:

• ввод данных, полученных из различных источников;
• обработки (преобразования) данных;
• хранения входящих и обработанных данных;
• вывода информационных данных, пользовательских;
• отправка / получение данных сети.

Рисунок 1- Структурная схема информационной системы

Разработка информационной системы предполагает решение двух задач: наполнения системы данными определенной предметной области; создание интерфейса пользователя (желательно графического) для получения необходимых информационных данных [2].Между источником и потребителем информационной системы может быть организовано взаимодействие: произвольное взаимодействие, которое предусматривает обязательное участие операторов и на стороне приема, и на стороне передачи.

Возможен обмен в произвольном, но заранее оговоренном формате; интерактивный удаленный доступ, в которой оператор находится на передающем стороне, обрабатываются принятые документы автоматически; контролируемая потоковая обработка. Например, принятый по электронной почте файл содержит HTML форму, запуск которой начинает процесс обработки документа или прием оператором электронной почте документов в обусловленном формате и далее — запуск программы обработки. Требует обязательного контроля оператора на стороне приема; полностью автоматизированный процесс приема и обработки электронных документов в оговоренном формате, участие операторов не нужна. 

1.2 Классификация информационных систем

Принципы построения информационных систем является относительно постоянными. Но разнообразие сфер и форм применения современных информационных технологий порождает большое разнообразие способов классификации информационных систем [3].

Информационные системы классифицируют:

1. по степени автоматизации: ручные, в которых обработку информационных данных выполняет человек; автоматизированные, в которых часть функций (подсистем) управления или обработки данных осуществляют автоматически, а часть — выполняет человек; автоматические, которых все функции управления и обработки данных осуществляется с помощью технических средств без участия человека.

2. по масштабу использования: одиночные, которые реализованы, как правило, на автономном персональном компьютере без обязательного подключения к компьютерной сети и содержащие несколько простых составляющих с общим информационным фондом; групповые, которые ориентированы на коллективное использование информационных данных и зачастую построены на основе локальной компьютерной сети; корпоративные, которые ориентированы на крупные компании с поддержкой территориально удаленных компьютерных информационных узлов и сетей.

Как правило, они имеют иерархическую клиент-серверную структуру со специализацией серверов; глобальные, охватывающие территорию государства или континента (например, Интернет) [4].

3. по сфере назначения (предметной области, указаны лишь некоторые):

• экономическая (функция управления на предприятии);
• медицинская;
• географическая;
• административная;
• производственная;
• учебная;
• экологическая;
• криминалистическая; военная.

4. по месту деятельности:

• научные, предназначенные для автоматизации деятельности ученых, анализа статистических данных, управления экспериментом;
• автоматизированного проектирования, предназначенные для автоматизации труда инженеров-проектировщиков и разработчиков новой техники или технологий. Они помогают осуществлять:
• разработку новых изделий и технологий их производства;
• различные инженерные расчеты: определение технических параметров изделий;
• расходных норм — трудовых, материальных, финансовых;
• создание графической документации (чертежей, схем, планировок) моделирования проектируемых объектов;
• создание программ для станков с числовым программным управлением.
• организационного управления, предназначенные для автоматизации функции административного (управленческого) персонала промышленных предприятий и непромышленных объектов (банков, бирж, страховых компаний, гостиниц и т.д.) и отдельных офисов (филиалов);
• управления технологическими процессами, предназначенные для автоматизации различных технологических процессов (гибкие производственные процессы, металлургия, энергетика и т.д.).

Основные задачи информационных систем - IP:

• Поиск, обработка и хранение информации, которая накапливается в течение длительного времени. Компьютеризированные ИС предназначены для более быстрой и надежной обработки информации, благодаря чему люди не теряют время, избегая случайных ошибок, присущих им, экономя затраты и делая жизнь более комфортной.
• Хранение данных различной структуры. Не существует разработанного IP, работающего с одним однородным файлом данных. Кроме того, разумным требованием к информационной системе является ее развитие. Могут появиться новые функции, которые требуют дополнительных данных с новой структурой. Кроме того, вся ранее накопленная информация должна оставаться сохранной. Теоретически эту проблему можно решить с помощью нескольких файлов внешней памяти, в каждом из которых хранятся данные с фиксированной структурой. В зависимости от организации используемой системы управления файлами, структура может быть структурой записи файлов или поддерживаться отдельной библиотечной функцией, написанной специально для IP. Есть хорошо известные примеры реально работающих IP-адресов, в которых хранение данных планировалось на основе файлов. В результате разработки большинства систем в них был определен отдельный компонент, который является своего рода системой управления базами данных (СУБД).
• Анализировать и прогнозировать информационные потоки различных типов и типов, движущихся в обществе. Эти потоки изучаются с целью минимизации, стандартизации и адаптации их для эффективной обработки на компьютерах, а также особенностей потоков информации, проходящих через различные каналы распространения информации.
• Исследования способов по представлению и хранению информации, создание специальных языков для формального описания информации различного характера, разработка специальных методов сжатия и кодирования информации, аннотирование объемных документов и их обобщение. В этой области ведется работа по созданию больших банков данных, которые хранят информацию из различных областей знаний в форме, доступной для компьютеров.
• Построение процедур и технических мер для их реализации, которые могут автоматизировать процесс извлечения информации из документов, которые не предназначены для компьютеров, но ориентированы на восприятие их человеком.
• Создание информационно-поисковых систем, способных распознавать вопросы о хранении информации, сформулированные на естественном языке, а также специальный язык запросов для систем этого типа.
• Создание сетей хранения, обработки и передачи информации, в которые входят банки информации, терминалы, процессинговые центры и средства связи. Конкретные задачи, решаемые информационной системой, зависят от области применения, для которой предназначена система. Область применения информационных приложений разнообразна: банковское дело, управление производством, медицина, транспорт, образование и т. д.

1.3 Этапы жизненного цикла информационной системы

Жизненный цикл ИС – совокупность этапов, которые проходит ИС в своем развитии от момента принятия решения о ее создании до прекращения функционирования [5].

Жизненный цикл информационной системы включает следующие этапы:

1) предпроектный;

2) проектирование логическое и техническое;

3) проектирование рабочее (физическое);

4) внедрение;

5) эксплуатацию;

6) изъятие.

Предпроектный этап включает в себя исследование и анализ системы управления компанией, выявляющие имеющихся информационных потребителей. Целью данного этапа является формирование требований к ИС, корректно и точно отражающих цели и задачи организации-заказчика. Чтобы специфицировать процесс создания ИС, отвечающей потребностям организации, нужно выяснить и четко сформулировать, в чем заключаются эти потребности. Для этого необходимо определить требования заказчиков к ИС и отобразить их на языке моделей в требования к разработке проекта ИС так, чтобы обеспечить соответствие будущей ИС целям и задачам организации.

Задача формирования требований к ИС является одной из наиболее ответственных, трудно формализуемых и наиболее дорогих и тяжелых для исправления в случае ошибки [6].

Современные инструментальные средства и программные продукты позволяют достаточно быстро создавать ИС по готовым требованиям. Но зачастую эти системы не удовлетворяют заказчиков, требуют многочисленных доработок, что приводит к резкому удорожанию фактической стоимости ИС. Основной причиной такого положения является неправильное, неточное или неполное определение требований к ИС на этапе анализа.

На этом этапе должны решаться проблемы, связанные с разработкой технического задания, плана мероприятий по подготовке объекта, включая подготовку персонала и финансирования. На данном этапе также осуществляется анализ осуществимости ИС, а именно рассматривается:

• эксплуатационная осуществимость – возможно ли создание данной ИС, насколько она будет удобно в эксплуатации и отвечать заданным требованиям;
• экономическая осуществимость – стоимость, эффективность с точки зрения пользователя;

Проектирование логическое и техническое – это разработка в соответствии со сформулированными требованиями и выявленными информационными потребностями системной и функциональной архитектуры ИС.