|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА (SYLLABUS)Стр 1 из 18Следующая ⇒
Астана, 2017 СОДЕРЖАНИЕ
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА (SYLLABUS) «ОIS 1301 - Основы информационных систем» для обучающихся специальности «5В070300 Информационные системы» Форма обучения – о ч н а я Курс 1 семестр 1 Астана, 2017 Учебная программа (SYLLABUS) дисциплины «ОIS 1301 - Основы информационных систем» составлена в соответствии с ГОСО ________; типовой программой, утвержденной РУМС от «____»___________20__ г.; рабочим учебным планом специальности 5В070300- «Информационные системы», утвержденной протокольным решением Ученого Совета КазУТБ от «____» __________2017 г.
Рабочая учебная программа дисциплины одобрена на заседании Комитета по образовательным программам «Технологического» факультета АО «Казахский университет технологии и бизнеса» от «___»______________ 201__г., протокол №___
Председатель _______________________ Н. Джумамухамбетов
Рабочая учебная программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры «Информационных технологии» АО «Казахский университет технологии и бизнеса» от «___»______________ 201__г., протокол №___
Заведующий кафедрой ____________________ Г.Т. Абдолдинова Составитель: _____________________________ Бекмагамбетова Гульмира Кенжегазиевна магистр, ағ а оқ ытушы
ДАННЫЕ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ
Бекмагамбетова Гульмира Кенжегазиевна, магистр, ағ а оқ ытушы Кафедра: Информационные технологии Время консультаций: по графику
ДАННЫЕ О ДИСЦИПЛИНЕ
3. а) Пререквизиты: Для изучения данной дисциплины необходимы знания следующих предметов «Алгебра и геометрия», «Математический анализ», «Информатика», «Технология программирования», «Основы объектно-ориентированного программирования», «Теория вероятностей и математичекая статистика».
Б) Постреквизиты: «Проектирование информационных систем», «Информационная безопасность и защита информации» и других, а также при выполнении выпускной (дипломной) работы. 4. Краткое описание дисциплины: Предметом курса «Основы информационных систем» является ознакомление с основными моделями информационных процессов, организацией информационных процессов на физическом и канальном уровне, изучение современных методов и моделей построения информационных систем различных видов.
Цели дисциплины: Формирование специальных знаний в области построения моделей и методов разработки информационных систем различного класса и назначения. Задачи дисциплины: В результате изучения дисциплины студенты должны: - знать состав и структуру информационных систем, технических и программных средств и иметь представление о структуре информационного процесса, знать основы организации информационных процессов; - уметь использовать системный анализ при постановке и алгоритмизации задач информационной системы, определять концептуальную модель информационных систем; - овладеть навыками системного анализа при постановке и формализации задач информационной системы, определять концептуальную модель информационных систем.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
C. Темы СРСП
E. Темы СРС
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Основная литература
Дополнительная литература
ИНФОРМАЦИЯ ОБ ОЦЕНКЕ Критерии оценки
Оценка знаний студентов осуществляется по балльно-рейтинговой системе, согласно которой 60 % составляет рейтинговый контроль, 40 % - итоговый контроль.
Шкала баллов
8.2 Политика и процедура поведения студента § не опаздывать на занятия, не покидать аудиторию до звонка без разрешения преподавателя § не разговаривать во время занятий, не читать постороннюю литературу § отключать сотовый телефон § не приходить на занятия в верхней одежде, головном уборе § быть опрятным, не мусорить, не портить мебель § не пропускать занятия без уважительной причины, § предупреждать преподавателя о возможном отсутствии § отрабатывать пропущенные занятия в определенное преподавателем время § относиться уважительно к преподавателю и студентам, быть доброжелательным, терпимым § активно участвовать в учебном процессе, готовиться к каждому занятию § конструктивно поддерживать обратную связь на занятиях § быть пунктуальным и обязательным, не нарушать дисциплину и порядок § соблюдать технику безопасности при пользовании компьютером.
Нед. |
Темы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Заданий СРСП |
Срок выполнения и сдачи |
Заданий СРС |
Срок выполнения и сдачи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| вып. (нед.) | сдач. (нед.) | вып. (нед.) | сдач. (нед.) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | Основные задачи теории систем. Системный анализ. | 1 | 2 | Основные понятия, характеризующие строения и функционирование систем |
1 |
7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Характеристика различных видов информационных систем. | 2 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Класификация информационных систем по способу организации и по сфере применения. | 3 | 4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | Области применения информационных систем | 4 | 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Анализ и синтез информационных систем. | 5 | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Методы синтеза структур информационных систем. | 6 | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | Примеры создания диаграмм языка UML. | 6 | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1-ый рубежный контроль | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | Разработка простейших примеров реляционной базы данных. | 7 | 8 | Методы описания информационных систем | 7 | 15 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9 | Нормиализация базы данных. Целостность данных в базе данных. | 8 | 9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 10 | Назначение и содержание процедур модуляции и демодуляции. | 9 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 11 | Цифровые (дискретные) методы модуляции. | 10 | 11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 12 | Стек коммуникационных протоколов. | 11 | 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 13 | Сжатие информации с потерями, методы сжатия без потерь. | 12 | 13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 14 | Шифрование с помощью случайных чисел. | 13 | 14 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 15 | Шифры с открытым ключом. Цифровая подпись. | 14 | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2-ой рубежный контроль | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
КАРТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ
«Основы информационных ситем»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Основная литература
| № | Наименование | Всего, наличие | ||
| в библиотеке | на кафедре | у преподавателя | ||
| 1 | Избачков Ю., Петров В. Информационные системы: Учебник для вузов. 2-е изд. – СПб.: 2005. – 656 с.: ил. | |||
| 2 | Акулов О.А., Медведев Н.В. Информатика: базовый курс: учеб. пособие для студентов вузов. 2-е изд. – М.: Омега-Л, 2005.-552 с. | |||
| 3 | Киммел П. Основы визуального анализа и проектирования=UML.Универсальный язык программирования. – М.: НТ Пресс, 2008. – 272 с. | |||
| 4 | Введение в теорию информационных систем. Под ред. Юркевича Е.В.- М.: ИД Технологии, 2004. | |||
| 5. | Королев М.А., Мишенин А.И., Хотяшов Э.Н. Теория экономических информационных систем. – 2-е изд. –М.: Финансы и статистика, 2004. – 273 с. | |||
Дополнительная литература
| № | Наименование | Всего, наличие | ||
| в библиотеке | на кафедре | у преподавателя | ||
| 1 | Информационные технологии в радиотехнических системах: Учеб. пособие. – 2-е изд. Васин В.А., Власов И.Б., Егоров Ю.М. и др.: Под ред. И.Б.Федорова. –М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2004.- 708 с. | |||
| 2 | Королев М.А., Теория экономических информационных систем. – 2-е изд. –М.: Финансы и статистика, 1984. – 223 с. | |||
ЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС
Предметная область
Информационные системы никогда не существую сами по себе. Они всегда связаны с какой-то деятельностью человека (организации): расчётом траектории ракеты, управлением движением самолётов, дозировкой лекарств, вводимых больному, расчётом заработной платы, учётом недвижимости, поиском веб-страниц, реконструкцией археологических объектов и др.
Деятельность, связанная непосредственно с информационными системами (и только с ними), редко бывает основной (если только организация не занята исключительно разработкой и/или сопровождением ИС). Информационная система всегда только обслуживает основную деятельность организации/человека.
Зачастую в организации эксплуатируется несколько информационных систем. Например, в библиотеке может работать библиотечная ИС (учёт читателей, электронный каталог, учёт книговыдачи и др.) и кадрово-бухгалтерская система (отдел кадров, учёт зарплаты).
Наличие тесной связи информационной системы и обслуживаемой ею деятельности позволяет говорить о предметной области ИС — объектах той деятельности, с которой эта ИС связана, и отношениях между этими объектами. Так, в библиотечной ИС объектами предметной области являются издания (книги, журналы, эстампы, музыкальные записи и др.), средства хранения изданий (хранилища и стеллажи), читатели, библиографы и др. А в кадрово-бухгалтерской информационной системе объектами предметной области будут сотрудники, должности, рабочее время, штатное расписание, премии и надбавки, налоги и пр.
Подсистемы
Каждая функция информационной системы может выполняться отдельным компонентом ИС. Такой компонент называется подсистемой или модулем (в зависимости от произвольно оцениваемой сложности или размера компонента). В небольших ИС подсистема может реализовать несколько функций; в больших и сложных ИС их функции детализируются (простейший пример — разделение функций хранения и обработки информации). Каждая такая детальная функция может реализовываться своей подсистемой; подсистемы могут реализовывать несколько различных детальных функций (относящихся, например, к одному из видов информации, обрабатываемой ИС). Например, подсистема расчета заработной платы в бухгалтерской ИС может реализовывать все 4 функции ИС, но по отношению только к некоторой части финансовой информации (используемой при расчете заработной платы, но не требующейся, например, для учета движения оборудования).
Обеспечения
Для того, чтобы подсистемы ИС могли реализовывать функции ИС, необходимы компоненты, согласованно используемые всеми или, по крайней мере, несколькими подсистемами. Такие компоненты называются обеспечениями (или видами обеспечения). Различают по крайней мере пять обеспечений:
· Аппаратное (компьютеры в той или иной комплектации; специфические для ИС периферийные устройства: сканеры. принтеры, синтезаторы звука, цифровые микрофоны, кассовые аппараты, устройства отображения информации и др.; устройства управления датчиками физических величин и считывания данных с них (например, счетчик яиц на конвейере птицефабрики); кабели и оборудование телекоммуникационных сетей; аппаратура электропитания и вентиляции и др.).
· Программное (операционные системы; языки программирования[1], на которых выполняется разработка ИС; системы управления базами данных (СУБД); информационно-поисковые системы (ИПС); библиотеки программных компонентов; серверное программное обеспечение, например, веб-сервер). В программное обеспечение информационных систем никогда не включаются[2] средства их разработки (редакторы программных текстов, компиляторы и др.).
· Лингвистическое (словари данных и другая метаинформация (информация об информации), искусственные языки, используемые в ИС — например, языки запросов к СУБД/ИПС, языки форматных преобразований; описания коммуникативных форматов и др.).
· Информационное (полупостоянная информация, мало или совсем не изменяемая за время жизни ИС — нормативно-справочная информация (НСИ), — например, перечень районов города или список слов, не включаемых в словарь ИПС).
Информационное и лингвистическое обеспечения иногда объединяют, включая лингвистическое обеспечение в информационное или наоборот.
· Организационное (производственные роли, руководства пользователей и администраторов ИС).
Для реализации каждой функции информационной системы могут использоваться все или только часть обеспечений.
Четыре основные функции для всех видов ИС имеют много общего, поэтому в дальнейших лекциях остановимся на каждой из этих функций подробнее.
Спиральный жизненный цикл
Большинству современных информационных систем присущ спиральный жизненный цикл. В спиральном жизненном цикле информационной системы эксплуатация ИС может быть не связана с процессом сопровождения разработки (однако от администрирования всё равно никуда не деться). Ошибки, обнаруженные в процессе эксплуатации, и требования изменений, которые необходимо внести в информационную систему, фиксируются в фазе оценки информационной системы и поступают к разработчикам, которые через определённые интервалы времени выпускают новый вариант информационной системы, называемый версией (редакцией, релизом и т.п.). С получением очередной версии ИС эксплуатационный персонал замещает ею её предыдущую версию. В реальности фазы эксплуатации, оценки и разработки могут совмещаться во времени.
| Эксплуата ция |
| Внедрение / смена версии |
| Оценк а |
| Разработк а |
| Время |
Использование информационных систем со спиральным жизненным циклом позволяет:
во-первых, сократить время от начала разработки до начала эксплуатации ИС (за счёт ограничения функциональности первой версии ИС);
во-вторых, относительно быстро (с задержкой, равной времени выпуска очередной версии, которое может быть равным, например, даже двум неделям) реагировать на обнаруживаемые ошибки, изменяющиеся требования пользователей и изменяющиеся условия эксплуатации информационной системы.
С каждой формой жизненного цикла информационной системы связан определённый тип процесса её разработки. Линейному жизненному циклу соответствует так называемый «водопадный» процесс («сразу и целиком»), а спиральному жизненному циклу — разнообразные итерационные (пошаговые) процессы разработки ИС.
В литературе (да и в жизни) для информационных систем со спиральным жизненным циклом понятия жизненного цикла и процесса разработки зачастую отождествляются. Причина такого отождествления понятна — в этом случае разработка ведётся параллельно эксплуатации ИС, в течение всего её жизненного цикла.
Рис. 4 — Спиральный жизненный цикл как смена версий
Информационная система предприятия разрабатывается как некоторый проект. Многие особенности управления проектами и фазы разработки проекта (фазы жизненного цикла) являются общими, не зависящими не только от предметной области, но и от характера проекта (не важно, инженерный это проект или экономический). Поэтому имеет смысл вначале рассмотреть ряд общих вопросов управления проектами.
Проект — это ограниченное по времени целенаправленное изменение отдельной системы с изначально четко определенными целями, достижение которых означает завершение проекта, а также с установленными требованиями к срокам, результатам, риску, рамкам расходования средств и ресурсов, организационной структуре.
Можно выделить следующие основные отличительные признаки проекта как объекта управления:
изменчивость — целенаправленный перевод системы из существующего в некоторое желаемое состояние, описываемое в терминах целей проекта;
ограниченность конечной цели;
ограниченность продолжительности;
ограниченность бюджета;
ограниченность требуемых ресурсов;
новизна для предприятия, для которого реализуется проект;
комплексность — наличие большого числа факторов, прямо или косвенно влияющих на прогресс и результаты проекта;
правовое и организационное обеспечение — создание специфической организационной структуры на время реализации проекта.
Рассматривая планирование проектов и управление ими, необходимо четко осознавать, что речь идет об управлении неким динамическим объектом. Поэтому система управления проектом должна быть достаточно гибкой, чтобы допускать возможность модификации без глобальных изменений в рабочей программе.
В системном плане проект может быть представлен «черным ящиком», на входе которого располагаются технические требования и условия финансирования, а на выходе — требуемый результат. Выполнение работ обеспечивается наличием необходимых ресурсов:
материалов;
оборудования;
человеческих ресурсов.
Для обоснования осуществимости, для анализа хода его реализации, а так же для заключительной оценки проекта существует ряд характеристик проекта. К важнейшим из них относятся следующие технико-экономические показатели:
объем работ;
сроки выполнения;
себестоимость;
экономическая эффективность, обеспечиваемая реализацией проекта;
социальная и общественная значимость проекта.
Классификация проектов
Проекты могут быть классифицированы по самым различным признакам. Отметим основные из них.
Класс проекта определяется по составу и структуре проекта. Обычно различают:
монопроект (отдельный проект, который может быть любого типа, вида и масштаба);
мультипроект (комплексный проект, состоящий из ряда монопроектов.
Тип проекта определяется по основным сферам деятельности, в которых осуществляется проект. Можно выделить пять основных типов проекта:
технический;
организационный;
экономический;
социальный;
смешанный.
Масштаб проекта определяется размером бюджета и количеством участников. Бывают большие и малые проекты. Масштабы проектов рассматривают в конкретной форме — отраслевые, корпоративные, ведомственные проекты, проекты одного предприятия.
Основные фазы проектирования информационной системы
Каждый проект, независимо от сложности и объема работ, необходимых для его выполнения, проходит в своем развитии определенные состояния: от состояния, когда «проекта еще нет», до состояния, когда «проекта уже нет».
Можно выделить следующие фазы развития информационной системы:
1. формирование концепции;
2. подготовка технического задания;
3. проектирование;
4. разработка;
5. ввод системы в эксплуатацию.
Рассмотрим каждую из них более подробно.
Концептуальная фаза
Главным содержанием работ на концептуальной фазе является определение проекта, разработка его концепции, включающая:
1. формирование идеи, постановку целей;
2. формирование ключевой команды проекта;
3. изучение мотивации и требований заказчика и других участников;
4. сбор исходных данных и анализ существующего состояния;
5. определение основных требований и ограничений, требуемых материальных, финансовых и трудовых ресурсов;
6. сравнительную оценку альтернатив;
7. представление предложений, их экспертизу и утверждение.
Подготовка технического предложения
Главным содержанием фазы подготовки технического предложения является уточнение технического предложения в ходе переговоров с заказчиком о заключении контракта. Общее содержание работ этой фазы:
1. разработка основного содержания, базовой структуры проекта;
2. разработка и утверждение технического задания;
3. планирование, декомпозиция базовой структуры модели проекта;
4. составление сметы и бюджета проекта, определение потребности в ресурсах;
5. разработка календарных планов и укрупненных графиков работ;
6. подписание контракта с заказчиком;
7. ввод в действие средств коммуникации участников проекта и средств контроля за ходом работ.
Проектирование
На фазе проектирования определяются подсистемы, их взаимосвязи, выбираются наиболее эффективные способы выполнения проекта и использования ресурсов. Характерные работы этой фазы:
1. выполнение базовых проектных работ;
2. разработка частных технических заданий;
3. выполнение концептуального проектирования;
4. составление технических спецификаций и инструкций;
5. представление проектной разработки, экспертиза и утверждение.
Разработка
На фазе разработки производятся координация и оперативный контроль работ по проекту, осуществляется изготовление подсистем, их объединение и тестирование. Основное содержание:
выполнение работ по разработке программного обеспечения;
подготовка к внедрению системы;
контроль и регулирование основных показателей проекта.
Ввод системы в эксплуатацию
На фазе ввода системы в эксплуатацию проводятся испытания, идет опытная эксплуатация системы в реальных условиях, ведутся переговоры о результатах выполнения проекта и о возможных новых контрактах. Основные виды работ:
· комплексные испытания;
· подготовка кадров для эксплуатации создаваемой системы;
· подготовка рабочей документации, сдача системы заказчику и ввод ее в эксплуатацию;
· сопровождение, поддержка, сервисное обслуживание;
· оценка результатов проекта и подготовка итоговых документов;
· разрешение конфликтных ситуаций и закрытие работ по проекту;
· накопление опытных данных для последующих проектов, анализ опыта, состояния, определение направлений развития.
Следует иметь в виду, что на обнаружение ошибок, допущенных на стадии системного проектирования, расходуется примерно в два раза больше времени, чем на последующих фазах, а их исправление обходится в пять раз дороже. Поэтому на начальных стадиях проекта разработку следует выполнять особенно тщательно. Наиболее часто на начальных фазах допускаются следующие ошибки:
· ошибки в определении интересов заказчика;
· концентрация на маловажных, сторонних интересах;
· неправильная интерпретация исходной задачи;
· неправильное или недостаточное понимание деталей;
· неполнота функциональных спецификаций (системных требований);
· ошибки в определении требуемых ресурсов и сроков;
· редкая проверка на согласованность этапов и отсутствие контроля со стороны заказчика (нет привлечения заказчика).
Процессы, протекающие на протяжении жизненного цикла информационной системы
Жизненный цикл информационной системы представляет собой непрерывный процесс, начинающийся с момента принятия решения о создании информационной системы и заканчивающийся в момент полного изъятия ее из эксплуатации.
Существует международный стандарт, регламентирующий жизненный цикл информационных систем — ISO/IEC 12207.
Архитектура клиент-сервер
Распространена архитектура клиент-сервер. В компоненте " клиент" сосредотачиваются функции клавиатурного ввода, формирования запросов на поиск, формирования результатов вывода; хранение и обработка, собственно поиск и формирование вывода выполняются сервером. Клиент и сервер взаимодействуют по определенному протоколу, фактически выступая как самостоятельные неполнофункциональные ИС. Обычно один сервер может взаимодействовать с несколькими клиентами. Клиент и сервер не обязательно размещаются на различных компьютерах, но могут быть размещены и на одном компьютере.
Разделение функции между клиентом и сервером может быть различным. Например, клиент может только собирать вводимые данные, а все проверки выполняться сервером; в другом варианте ИС часть (или все) проверок может быть перенесена в клиента. Клиент может выполнять и какую-то обработку данных. Чтобы отразить степень переноса функций в клиента, говорят о тонких (thin) и толстых (fat) клиентах. Тонкий клиент менее требователен к вычислительным ресурсам компьютера, упрощает централизованное администрирование ИС, но повышает требования к вычислительным ресурсам сервера. Толстый клиент более требователен к вычислительным ресурсам, но снижает нагрузку на сервер.
Многозвенные архитектуры
Клиент-серверную архитектуру ИС иногда называют двухзвенной (two-tier). Существуют трехзвенные архитектуры и архитектуры с большим количеством звеньев. Многозвенные архитектуры возникают в случае необходимости сложной и/или специализированной обработки информации в ИС.
Примеры многозвенных архитектур
Диспетчер транзакций
Операции поиска и обработки данных, например, в банке или системе резервирования авиабилетов, могут быть схожими для различных клиентов и состоять из последовательностей коротких несложных операций, которые, однако, могут влиять на операции соседних клиентов (например, запросить рейс –> запросить место –> зарезервировать место –> отметить оплату –> место продано). Такие последовательности операций (называемые транзакциями) нельзя прерывать — последовательность либо должна быть выполнена целиком, либо целиком отменена.
Операции по координации таких действий возлагаются на диспетчер транзакций.
Рис. 11. Архитектура информационной системы с диспетчером транзакций
Сервер аутентификации
Сервер аутентификации проверяет возможность доступа в ИС, а OLAP-сервер выполняет сложный анализ данных.
Рис. 12. Сервер аутентификации проверяет возможность доступа к ИС,
а OLAP-процессор выполняет сложный анализ данных
Администрирование ИС
Администрирование ИС — это совокупность мероприятий, обеспечивающих требуемые характеристики эксплуатации ИС и выполняемых специально обученным персоналом — администраторами. Требуемые эксплуатационные характеристики могут быть различными, однако некоторые из них встречаются в большинстве ИС, а некоторые — во всех ИС. Рассмотрим эти (встречающиеся во всех ИС) характеристики — надежность, доступность (для пользователей) и эффективность — и соответствующие мероприятия.
Надежность
Надежность функционирования требуется от всех ИС.
Введем некоторые определения.
· Сбой — прекращение функционирования ИС (или ее компонента), после которого ИС восстанавливает свою работу без вмешательства администраторов.
· Отказ — прекращение функционирования ИС (или ее компонента), при котором для восстановления работоспособности ИС требуется вмешательство администратора. Отказ — более серьезная неисправность, чем сбой.
· Катастрофа — отказ, вызванный внешним воздействием на ИС (атака, пожар).
Под прекращением функционирования ИС понимается не только физический выход из строя оборудования, но и, например, такое изменение характеристик ИС, которое делает невозможным ее обычное применение (например, изменение времени реакции системы на действие пользователя с 0, 1 до 10 сек или отказ в доступе санкционированному пользователю).
Количественные характеристики надежности ИС (частота сбоев/отказов или обратная величина — время наработки на сбой/отказ) задаются при разработке ИС при выполнении определенных условий эксплуатации:
· Использовании оборудования и ПО необходимого уровня надежности
· Дублирования оборудования (горячего резервирования — во включенном состоянии)
· Резервирования оборудования (холодного — в выключенном состоянии) и электропитания
· Защиты ИС от несанкционированных внешних воздействий (атак)
· Выполнение работ по обслуживанию в соответствии с регламентом, например:
o Обеспыливание системных блоков — 1 раз в 6 месяцев
o Проверка и замена вентиляторов блоков питания — 1 раз в 6 месяцев
o Проверка и замена вентиляторов процессоров — 1 раз в 2 месяца
o Проверка напряжения в сети питания — 1 раз в 3 дня
o Обновление БД антивируса — ежедневно
o Сканирование НЖМД — 1 раз в три дня
o Анализ и установка заплат ПО — 1 раз в 2 дня
o и т.д.
Выполнение регламентных работ фиксируется в журналах регламентных работ.
Журнал регламентных работ
| Дата | Работа | Исполнитель | Замечания о выполнении работы | Отметка исполнения – подпись исполнителя |
| 10.01.2004 | Обновление БД антивируса | Инженер Петрова | ||
| 11.01.2004 | Обновление БД антивируса | Инженер Петрова | ||
| 12.01.2004 | Обновление БД антивируса | Инженер Петрова | ||
| 12.01.2004 | Проверка напряжения в сети питания | Инженер Волков | ||
| 12.01.2004 | Антивирусное сканирование НЖМД | Инженер Петрова | ||
| 13.01.2004 | Обновление БД антивируса | Инженер Лютикова | ||
| 13.01.2004 | Обеспыливание системных блоков | Инженер Волков |
Рис. 14. Пример журнала регламентных работ
Известно, что увеличение частоты сбоев является предвестником отказа. Поэтому большинство ИС и все базовое ПО (ОС, СУБД) ведут журналы, в которых протоколируются сбойные ситуации. В обязанности администратора входит регулярный (в соответствии с регламентом) просмотр этих журналов, планирование и выполнение действий, направленных на нейтрализацию причин сбоев и предотвращение отказов.
Пример
В СУБД создали новую базу. После этого в журнале событий стали появляться сообщения о невозможности завершения резервного копирования другой, уже существовавшей базы. Новая база копируется без проблем. В чем же дело? Для копирования обеих баз задан один и тот же раздел жесткого диска, которого как раз хватило для одной базы, но который оказался мал для двух баз. Планируемое действие: увеличить объем дисковой памяти (или перенаправление резервного копирования в другой раздел или и т.д.).
Отказы дублированных (резервированных) компонентов ИС могут рассматриваться как сбои ИС. Однако такие сбои могут приводить к длительному падению эффективности функционирования ИС и, возможно, к временному (на период восстановления отказавшего компонента) снижению надежности ИС. Пример: отказ диска в массиве RAID5 на время замены и восстановления содержимого отказавшего диска (около 1 часа) понижает как надежность массива, так и производительность дисковой подсистемы.
Доступность
Доступность измеряется долей времени, в течение которой ИС работоспособна, и тесно связана с надежностью ИС.
Время неработоспособности ИС — это время ее восстановления после сбоя/отказа. Если время восстановления после сбоя, как правило, определяется при разработке ИС и обычно невелико (от долей секунды до нескольких минут), то время восстановления после отказа зависит от наличия плана восстановления, выполнения мероприятий по подготовке к восстановлению после отказа, и обученного и тренированного персонала — администраторов ИС.
Эффективность
Эффективность функционирования ИС заключается в удержании определенных параметров ИС в требуемых пределах. Один из основных таких параметров — время реакции (отклика) на внешние воздействия (изменения данных, действия пользователей и др.). Время реакции ИС должно быть разумно малым; для этого следует выполнять настройки использования всех видов памяти, используемой ИС (перемещения часто используемых данных в более быструю память, - например, в специальную буферную область ОЗУ; удаление (архивирование) неиспользуемых данных; дефрагментацию дискового пространства (включая дефрагментацию свободного пространства на диске и пр.), настройки использования индексов; настройки пропускных способностей сетей (сетевых карт; топологии сети; активного оборудования сети и др.).
Все эти работы требуют измерений соответствующих параметров (необходимые измерительные средства, как правило, присутствуют в составе ОС и СУБД/ИПС) и должны выполняться по определенным регламентам.
Рис. 2.1. Обобщенная схема технологического процесса обработки информации
Помимо названных основных информационных процессов в зависимости от целей решения задачи в технологический процесс могут быть включены и другие, не менее важные, вспомогательные процессы, такие как поиск информации, регистрация, размножение, сжатие, архивирование и др. Для реализации разных информационных процессов используются различные технические средства и методы.
Использование информации – это обязательный элемент формирования целенаправленной деятельности. Именно при использовании информации выявляются такие свойства, как ее новизна, актуальность, достоверность, объективность, полнота и т.п. Важно помнить, что свойствами этими информация обладает в рамках конкретного протекающего информационного процесса.
Хранение информации имеет большое значение для многократного использования информации, передачи информации со временем. С точки зрения человека, различная информация, в зависимости от степени ее важности и ценности, может иметь разное по длительности время хранения. Некоторую информацию человек способен хранить в течение всей жизни, другую же – от несколько секунд до несколько дней. Память человека не способна хранить всю получаемую информацию (следует отметить, что получение информации не прекращается ни на одну секунду).
Деятельность человека, которая связана с процессами получения, преобразования, накопления, передачи и использования информации называют информационной деятельностью.
Например: набор текста на компьютере – информационные процессы: ввод и хранение;
Несколько слов об истории
Поиск информации — задача, которую человечество решает уже многие столетия. По мере роста объема информационных ресурсов, потенциально доступных одному человеку (например, посетителю библиотеки), были выработаны все более изощренные и совершенные поисковые средства и приемы, позволяющие найти необходимый документ.
Сначала эти средства совершенствовались в каталогах и информационных отделах крупных библиотек. В 70-е годы XX века появились базы данных, доступ к которым сначала обеспечивался через модемное подключение, а затем по протоколу telnet через Интернет. Стоимость работы с такими базами данных весьма велика. Например, одна минута работы с базой данных DIALOG (www.dialog.com) может стоить доллар (в зависимости от раздела базы), а вывод на экран одного элемента найденной записи (из, например, 70) — 20 центов. Такая высокая стоимость поиска информации потребовала создания эффективных приемов поиска.
Исследования по методам поиска информации публикуются в научных журналах. В нашей стране — в журнале " Научная и техническая информация" (НТИ), в США — в Journal of American Society of Information Systems (JASIS).
Все найденные за много лет средства и приемы поиска информации реализованы в документальных поисковых системах, применяемых для поиска информации в Интернете, таких, как Yahoo!, Google, Апорт, Яндекс или Рамблер, которые мы для краткости будем называть ИПС Интернета.
Библиотеки используют, в основном, три вида каталогов: алфавитные, систематические и предметные. ИПС Интернета, при всем их внешнем разнообразии, также попадают в один из этих классов. Причина этого — общие законы, управляющие поиском информации. Поэтому познакомимся сначала с тем, как устроены абстрактные алфавитные (словарные), систематические и предметные ИПС. А для этого придется познакомиться еще и с некоторыми терминами из теории информационного поиска.
Информационный шум
Мы часто в состоянии оценить пертинентность документа только в сравнении с другими документами (конечно, если цель нашего поиска — редактор для Quake, а попался документ с кулинарным рецептом, то он явно непертинентен, но принять решение о пертинентности документа так просто удается далеко не всегда). Для того, чтобы было с чем сравнивать, необходимо некоторое количество непертинентных документов. Эти документы называются — «шум» (или информационный шум). Слишком большой шум затрудняет выделение пертинентных документов, слишком малый — не дает уверенности в том, что найдено достаточное количество пертинентных документов (раз мы видим только пертинентные документы, нет никакой уверенности в том, что и среди тех документов, которые не попались нам на глаза, тоже не окажутся пертинентные). Практика показывает, что когда количество непертинентных документов лежит в интервале от 10% до 30%, ищущий чувствует себя комфортно, не теряясь в море шума и считая, что количество найденных документов — удовлетворительно.
Запрос к ИПС
Зачастую вместо экранов запросов (и/или вместе с экранами запросов) документальные информационные системы используют языки запросов (информационно-поисковые языки, ИПЯ), и для общения с ИПС информационная потребность должна быть выражена средствами, которые эта ИПС «понимает» — должен быть сформулирован запрос на формальном входном языке запросов ИПС.
В ответ на запрос ИПС передает отчет — список найденных документов, так или иначе идентифицирующий эти документы.
Координация терминов
Почти очевидно, что слова в документах, создаваемых людьми, встречаются вовсе не в случайном порядке, и этот факт, видимо, можно использовать при разработке информационно-поисковых систем. Слова (строго говоря, лексические единицы) текста документа образуют друг с другом устойчивые сочетания, имеющие определенное смысловое содержание. Такие сочетания лексических единиц называют терминами. Термин обычно означает некоторое понятие. Одно и то же понятие может быть обозначено различными терминами («компьютер» ~ «электронная вычислительная машина»); в таком случае говорят о синонимии терминов.
Пространственные (текстуальные) связи лексических единиц, образующие термин, называются отношением координации. Термины, в свою очередь, также могут находиться друг с другом в отношениях координации, образуя новые термины, обозначающие более общие понятия.
В процессе информационного поиска человек явно или неявно осуществляет координацию лексических единиц и терминов оцениваемых документов. Поэтому уже в начале XX века возникла идея использовать предварительную (до поиска) координацию терминов (тогда бумажных) документов, осуществляемую обученными специалистами. Результаты такой координации — поисковые образы документов, состоящие только из терминов. В результате в библиотеках возникли сначала предметные, а затем и систематические каталоги. Аналоги этих типов каталогов встречаются в Интернете и других документальных информационных системах. Такого рода документальные информационно-поисковые системы называются ИПС с предкоординацией терминов (или просто ИПС с предкоординацией — ИПС с предкоординированными ИПЯ — предкоординированные ИПС).
Можно, однако, возложить всю работу по координации на того, кто ищет, предоставив ей/ему возможность непосредственно работать с лексическими единицами текста документов. Такой подход к осуществлению информационного поиска называется посткоординацией терминов. В бумажную эру это было непросто, и далее алфавитных авторских каталогов (в которых присутствовали только лексические единицы одного-единственного типа — фамилии авторов документов) дело заходило редко. Однако с появлением компьютеров создание посткоординированных ИПС стало реальностью. Такие ИПС широко используются, например, для реализации юридических документальных информационных систем и для поиска во Всемирной паутине.
Рассмотрению особенностей пред- и посткоординированных ИПС посвящены следующие лекции.
Предметные ИПС
Предметная ИПС устроена наиболее просто. На основе анализа взаимной встречаемости терминов формируется список «предметов», о которых говорится в документах. Предмет, как правило, является достаточно абстрактным понятием. Предметом может быть что-нибудь вещественное, например, «яблоко» (на самом деле, абстрактное яблоко, представляющее собой — как термин — некоторое множество некоторых аспектов реальных яблок), но может быть и нечто невещественное, например, «индийская музыка». С названием предмета связываются списки соответствующих документов.
Это особенно удобно, если полный перечень предметов невелик — предметная ИПС представляет собой «полки», на которых лежат ссылки на ресурсы, относящиеся к названию полки («предмету»):
Предметная ИПС
--------------
|
|------- Абажуры
|
|------- Бублики
|
|------- Индийская музыка
|
|------- Куклы
|
|------- Музыка
|
|------- Программирование на языке Perl
|
|------- Яблоки
|
|------- Яблони
Такие «полки» с названиями предметов называются предметными рубриками, а сам перечень предметных рубрик — рубрикатором. Предметная рубрика предкоординированной ИПС, кроме названия предмета, может содержать перечни координированных лексических единиц и терминов, отражающих содержание понятия, описываемого этой рубрикой.
Предметные каталоги появились в библиотеках в начале XX века и продолжают развиваться. В настоящее время предметные каталоги крупных библиотек (например, Российской национальной библиотеки в Санкт-Петербурге) насчитывают 20—30 и более тысяч предметных рубрик. Прямой ручной переборный поиск в таких списках рубрик невозможен, поэтому все мало-мальски значительные по размерам предметные ИПС оснащаются дополнительным поисковым аппаратом (например, посткоординированной ИПС, в которой документами являются названия предметных рубрик, а в бумажных каталогах библиотек — хотя бы так называемым алфавитным ключом, указывающим, в каком ящике искать рубрики, названия которых начинаются на определенную букву).
При создании предметной ИПС всегда встают два основных вопроса:
· Какие же термины следует считать «предметами»? (Следует ли, например, считать яблоко предметом? )
· Каков объем понятия, относящегося к «предмету»? (Что есть яблоко? )
В библиотеках для решения этих вопросов создаются специальные группы сотрудников, называемые «комиссией по предметизации». Фактически эти группы являются авторами предметных ИПС. Кроме описания решений, принятых по приведенным выше вопросам, комиссия по предметизации разрабатывает инструкции, пользуясь которыми другие сотрудники библиотеки (работники отдела предметизации, предметизаторы) и осуществляют предметизацию — приписывание документам предметных рубрик.
В результате функционирование предметной ИПС можно представить схемой (Рис. 18). Рис. 18 
. Схема функционирования предметной ИПС
Обратим внимание на то, что на этой схеме присутствуют, кроме авторов документов и пользователя ИПС, еще две группы людей: разработчики рубрикатора и предметизаторы. Культуры, в которые погружены эти группы людей, зачастую отличаются друг от друга и от культур авторов и пользователей ИПС.
Работа предметизатора также включает оценку (к какой предметной рубрике отнести документ — в соответствии с содержание его текста). Если предметизаторы (принадлежа к другим культурам, нежели культура разработчиков рубрикатора) не следуют строго инструкции по предметизации, то документы оказываются приписанными к иным, чем предполагалось, рубрикам.
Если пользователь не понимает, как устроена культура разработчиков рубрикатора, он не в состоянии обратиться к той предметной рубрике, которая должна содержать документы, пертинентные его информационной потребности. Ниже (при рассмотрении классификационных ИПС) мы увидим подобные примеры. Вековая история использования предметных каталогов в библиотеках позволила выработать два приема, позволяющие в этом случае смягчить проблему межкультурной коммуникации. Эти приемы называются отсылкой и ссылкой.
Отсылка
Если комиссия по предметизации полагает, что в культурах пользователей существуют синонимичные названия предметов («компьютер» ~ «электронная вычислительная машина»), то в рубрикатор вносятся оба этих названия, однако все документы, релевантные данному предмету, приписываются только к одной из рубрик. Вторая остается пустой, в нее помещается текст «См. (смотри) < имя наполненной рубрики> » — отсылка.
Ссылка
Зачастую, однако, в рубрикаторе присутствуют близкие по значению или как-то иначе связанные предметные рубрики. В этом случае используется ссылка — «См. также < имя наполненной рубрики> »
Классификационные ИПС
В классификационных ИПС используется иерархическая (древовидная) организация информации, которая называется КЛАССИФИКАТОРОМ. При такой организации ИПС есть не очень много (обычно менее двух десятков) " больших полок", каждая из которых разделена на несколько меньших, каждая из которых, в свою очередь, вновь разделена на еще более мелкие...
Рис. 1 Классификационная ИПС — продукт взаимодействия многих культур
Разделы классификатора называются РУБРИКАМИ. Библиотечный аналог классификационной ИПС — систематический каталог. Классификатор разрабатывается и совершенствуется коллективом авторов. Затем его использует другой коллектив специалистов, называемых СИСТЕМАТИЗАТОРАМИ. Систематизаторы, зная классификатор, читают документы и приписывают им классификационные индексы, указывающие, каким разделам классификатора (рубрикам) эти документы соответствуют.
Классический пример классификационной ИПС — Yahoo (www.yahoo.com). Едва появившись, быстро завоевала признание качественной проработкой классификатора. Сейчас в Yahoo работают более 100 систематизаторов.
Классификационные ИПС обладают рядом специфических недостатков. Уже разработка классификатора связана с оценкой относительной важности различных областей человеческой деятельности. Например, сравнивая классификаторы многих ИПС Интернета (таких, как Yahoo, Lycos, Look Smart ), замечаем, что во многих из них нет раздела " Наука". Любая оценка является социальным действием; она связана с обществом, культурой, социальной группой, к которым принадлежит человек, выносящий оценку. Поэтому уже классификаторы, созданные разными коллективами в разных странах, могут иметь весьма различную степень полезности при поиске информации — все зависит от того, кто и что ищет. Но в создании классификационных ИПС участвуют еще и коллективы систематизаторов, также выносящих свои оценки о соответствии документов разделам классификатора.
Ссылка и отсылка
Отсылка используется тогда, когда создатели классификатора и систематизаторы в состоянии принять четкое решение об отнесении документа к одному из разделов классификатора, а поисковик с определенной вероятностью в поисках этого документа придет в другой раздел. Тогда в этом другом разделе помещается отсылка (" См. " ) в тот раздел классификатора, в котором действительно размещена информация о документах данного типа.
Например, информация о картах стран может быть размещена в разделах " Наука · География · Страна ", " Экономика · География · Страна " или " Справочники · Карты · Страна ". Принимается решение, что карты стран помещаются во второй раздел: " Экономика · География · Страна "; тогда в остальные два раздела помещаются отсылки в него. Этот прием активно используется в ИПС Yahoo (отсылка обозначается в ней знаком @ ).
Ссылка (" См. также" ) используется в менее однозначной ситуации, когда даже создатели классификатора и систематизаторы не в состоянии принять четкого решения об отнесении документов к определенному разделу классификатора. В ИПС Интернет ссылка принимает разнообразные формы (" Relevant servers ", " Похожие документы " и т.п.).
Классификационных ИПС в Интернет много. Большие классификационные ИПС (американская Yahoo, европейская EuroSeeek, российские Aport.Ru и List.Ru ) используют вспомогательные словарные ИПС по собственным рубрикам (аналоги библиотечных алфавитных указателей). Другие классификационные ИПС просто существуют совместно с ИПС словарного типа ( Excite, Lycos, Aport.Ru, AltaVista ).
Логические операторы
Вместо того, чтобы говорить " Список документов содержащих слово ' стол ' или документов, содержащих слово ' стул '", употребляются сокращенные выражения, приведенные на предыдущем рисунке. Дальнейшее сокращение эти выражения находят в языке запросов словарных ИПС: вместо " Найти список документов содержащих слово ' стол ' или документов, содержащих слово ' стул '", большинству словарных ИПС достаточно написать что-то вроде
стол ИЛИ стул
Союз ИЛИ в запросе к словарной ИПС выступает в роли ЛОГИЧЕСКОГО ОПЕРАТОРА, связывающего множества искомых документов. Словарные ИПС используют три логических оператора: ИЛИ, И и И-НЕ (" но без " ); как правило, эти операторы обозначаются одним из следующих способов:
| Оператор | Полное обозначение | Сокращенное обозначение | Обозначение при простом поиске (кроме российской ИПС Rambler ) |
| ИЛИ | OR | | | пробел |
| И | AND | & | + (знак " плюс" ) |
| И-НЕ | AND NOT | ! или &! или! & | - (знак минус) |
Эти операторы имеют приоритет (прежде всего выполняется И-НЕ, затем — И, и лишь потом — ИЛИ), поэтому для составления сложных запросов могут использоваться скобки (исключение составляют лишь ИПС Go.Com и Google, которые вместо скобок применяют другие обозначения). Как правило, словарные ИПС Интернета предоставляют пользователям два интерфейса — режим " сложного запроса" (" advanced search " ), в котором доступны все логические операторы, и режим простого поиска, в котором, как правило, невозможно использование скобок, и, следовательно, можно использовать не все сочетания операторов.
Правое усечение
Давайте рассмотрим гипотетический пример поиска информации о столах. С учетом падежей слова " стол " и наших знаний о логических операторах, запрос к словарной ИПС мог бы выглядеть так:
стол ИЛИ стола ИЛИ столу ИЛИ столе ИЛИ столом
Хорошо, что это только одно слово, но писать такое уже довольно тоскливо.
Западные ИПС, ориентированные на английский язык, предлагают простое решение: вместо слова можно написать его начало, заменив изменяемую часть звездочкой:
стол*
Формально говоря, звездочка заменяет любое количество символов, поэтому говорят, что она обозначает правое усечение. Называть обозначение " стол* " язык не поворачивается, поэтому для таких частей логических выражений запросов используется название ТЕРМИН.
Запрос
стол*
отыщет и документы со словами " столовая ", " столешница ", " столоначальник " и даже " столб ". Такое явление — искусственная синонимия — может сильно мешать при поиске, однако его проявление зачастую невозможно предусмотреть заранее.
От чего пытались убежать, переходя от использования классификационных к применению словарных ИПС — от изучения других культур — к тому вернулись с другой стороны: язык, на котором написаны искомые документы (а, следовательно, и культуру авторов этих документов) все равно приходится изучать.
Для устранения искусственной синонимии необходимо читать найденные документы, которые образуют информационный шум, определять в них те термины, которые являются порожденными нами искусственными синонимами, и устранять их, модифицируя запрос:
стол* И-НЕ (столова* ИЛИ столеш* ИЛИ столон* ИЛИ столб*...)
Заметим, что в новом запросе нельзя написать " столов* " вместо " столова* " — пропадет родительный падеж множественного числа слова " стол "; точно также нельзя написать " столе* " вместо " столеш* " — пропадет предложный падеж слова " стол ". Таким образом, язык искомых документов необходимо знать не просто хорошо ; -)
Две российские ИПС ( Апорт и Яндекс ) " знают" русскую грамматику (точнее, морфологию русского языка) и в словаре хранят только так называемую " нормальную форму " слова (для существительного — именительный падеж единственного числа). Эти системы допускают написание запроса на естественном языке, нормализуя термины запроса, тем самым существенно упрощая поиск в русском Интернете.
Слова далекие и близкие
Описанные возможности словарных ИПС, хотя и достаточно мощные, зачастую оказываются совершенно недостаточными для поиска даже очень простой информации. Попробуем решить следующую задачу: отыскать сведения о продаже металлических стульев:
металлическ* И стул*
Но этому запросу отвечает прейскурант торговой фирмы, продающей плетеный (вторая строка прейскуранта) и (178 строка прейскуранта). Оператор отыскивает документы, в которых искомые слова встречаются в любом месте!
Для устранения этого недостатка некоторые ИПС хранят не просто список документов, в которых встречается слово, но и номер этого слова в конкретном документе. Это позволяет в языке запросов такой ИПС использовать оператор РЯДОМ, что решает поставленную задачу:
металлическ* РЯДОМ стул*
Многие ИПС не позволяют написать такой запрос — они не разрешают использовать термины с правым усечением совместно с оператором РЯДОМ, (только слова), но это ограничение постепенно снимается, — следите за информацией на конкретных ИПС.
Оператор РЯДОМ в различных ИПС обозначается по-разному (он имеется в AltaVista, Lycos, Апорт и Яндекс и во всех этих ИПС используются разные обозначения). Более того, в разных ИПС он может иметь и несколько различный смысл. Так, AltaVista считает, что РЯДОМ — это не более чем через 10 слов в любом порядке, в то время как другие ИПС позволяют указывать требуемое расстояние между словами (ровно столько-то или не более чем столько-то). Lycos позволяет указывать расстояние и требуемый порядок слов. Апорт позволяет указывать расстояние между словами в словах; Яндекс — в словах и абзацах (с возможностью указать порядок следования слов).
Пример из жизни
Иногда приходится разыскивать несколько информационных систем со все более узкой тематикой.
Однажды ко мне обратились с просьбой срочно найти информацию о продаже судов-сухогрузов (по-английски — bulker ). Запрос в AltaVista (простой поиск)
+bulker* +sale*
дал нулевой результат; запрос
+ship* +sale*
дал тысячи ссылок на страницы, посвященные продажам катеров и яхт (впрочем, попалась и одна баржа).
Внимательное изучение нескольких первых страниц списка результатов поиска показало, что в найденных текстах часто присутствует слово " marine (морской)". И тут я вспомнил, что есть в английском языке слово " maritime ", означающее " все морское ". Запрос
+maritime +information*
уже среди первых десяти ссылок содержал ссылку на расположенную на www.GeoCities. com информационную систему по морской тематике. Но и в ней информации о продаже сухогрузов не было. Зато была информация об отправке сухогрузов из портов мира, включающая сведения о владельцах судов. Многие из фирм — владельцев судов имели в своем названии слова " ship brokers ( торговцы судами )". Этого английского выражения я не знал. Однако запрос в AltaVista
+ship* +broker*
дал мне огромный список страниц, среди которых была одна с уже знакомым адресом — www.GeoCities. com. Оказывается, существует специализированная ИПС по торговцам судами!
Второй найденный с помощью такой ИПС торговец содержал Web-сервер, на котором нашелся подходящий сухогруз.
Еще два элемента стратегии
Приведенный пример иллюстрирует еще один элемент стратегии: читайте найденные документы в поисках наиболее точных терминов и связей между терминами. Возможно, вы мыслите совершенно не в тех терминах, которые используют авторы искомых документов (вспомним о культурных различиях! ).
Третий элемент стратегии: используйте несколько ИПС. Если вы регулярно занимаетесь поиском информации по какой-то тематике, отметьте те ИПС. которые для вас наиболее эффективны.
Планы практических (семинарских) занятий
| № | Наименование практических занятий | Коли чество часов | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | Ознакомление с основными понятиями «информационная система». | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | Жизненный цикл информационных систем. Понятие проекта и сведения об управлении проектами. Классификация проектов. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | Методология и технология разработки информационных систем. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | Анализ и синтез информационных систем. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | Универсальный язык моделирования. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | Базы данных – хранилище информаций информационной системы. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | Управление реляционными базами данных | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | Представления и хранимые процедуры базы данных. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 9 | Информационные процессы – основа информационных систем. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 10 | Модели процесса передачи. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 11 | Информационные сети. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13 | Модель взаимодействия открытых систем и пртоколы обмена. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 13 | Контроль передачи информации. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 14 | Кодирование и сжатие данных | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 15 | Криптографическое кодироваие. | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Всего: | 15 |
Тема 1 Информационная система как основная часть системы управления.
1. Рассматриваются состав и структура информационных систем.
2. Приводятся основные понятия информационных систем.
3. Рассматриваются особенности технологии подготовки различных видов
информационных систем. Задачи теории систем.
Тема 2 Жизненный цикл информационных систем. Понятие проекта и сведения
об управлении проектами. Классификация проектов.
1. Рассматриваются основные фазы проектирования информационных систем.
2. Модели жизненного цикла информационной системы.
3. Каскадная и спиральная модели.
Тема 3 Методология и технология разработки информационных систем.
1. Рассматриваются методы описания информационных систем.
2. Качественные и количественные методы.
3. Динамическое описание информационных систем.
Тема 4 Анализ и синтез информационных систем.
1. Формализация результатов изучения систем.
2. Постановка и алгоритмизация задач на макро-и микро-уровнях.
3. Методы синтеза структур информационных систем.
Тема 5 Универсальный язык моделирования.
1. Рассматривается понятие модели.
2. Моделирования информационных систем.
3. Графические и текстовые средства для описания проектируемой информационной
системы.
Тема 6 Базы данных – хранилище информаций информационной системы.
1.Реляционные базы данных.
2. СУБД и ее основные функции.
3. Нормализация данных. Избыточность данных. Нормальне формы.
Тема 7 Управление реляционными базами данных.
1. Язык SQL. Типы команд и типы данных SQL. Строковые и числовые типы.
2. Типы для представления даты и времени.
3. Управление объектами базы данных.
Тема 8 Представления и хранимые процедуры базы данных.
1. Представление как объект базы данных. Области применения представлений.
2. Создание и удаление представлений. Хранимые процедуры.
3. Создание, выполнение и удаление хранимых процедур. Триггеры. Создание и
удаление триггеров.
Тема 9 Информационные процессы – основа информационных систем.
1. Математические модели сигнала и помех.
2. Назначение и содержание процедур модуляции и демодуляции. Сравнительные
характеристики по помехоустойчивости различных видов модуляции.
3. Цифровые (дискретные) методы модуляции.
Тема 10 Модели процесса передачи.
1. Измерение информации. Измерение информации. Модель непрерывного и
дискретного каналов связи. Емкость канала связи.
2. Формула Хартли-Шеннона. Достоверность передачи данных. Кабельные линии связи.
Беспроводные линии связи.
3. Модель непрерывного и дискретного каналов связи. Пропускная способность
дискретного и непрерывного каналов связи.
Тема 11 Информационные сети.
1.Сети передачи данных. Пропускная способность сети связи.
2. Методы решения задачи статической маршрутизации. Клссификация вычислительных
сетей.
3. Методы передачи данных по каналам связи. Асинхронная и синхронная передача
данных.
Тема 12 Модель взаимодействия открытых систем и пртоколы обмена.
1. Согласование взаимодействия различных ресурсов сети.
2. Методы доступа к среде передачи данных. Стек коммуникационных протоколов.
3. Разновидности стеков протоколов. Методы доступа к среде передачи данных.
Тема 13 Контроль передачи информации.
1. Методы повышения достоверности передачи информации.
2. Общие понятия кодирования.
3. Принципы помехоустойчивого кодирования.
Тема 14 Кодирование и сжатие данных.
1. Алфавитное кодирование. Кодирование с минимальной избыточностью.
2. Эффективное (оптимальное) кодирование.
3. Сжатие информации с потерями, методы сжатия без потерь. Шифрование.
Тема 15 Криптографическое кодироваие.
1.Шифрование с помощью случайных чисел.
2. Линейные групповые коды. Тривиальные систематические коды. Технические средства
кодирования и декодирования для групповых кодов.
3. Шифры с открытым ключом. Цифровая подпись.
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ
Темы СРС
| № | Основное содержание тем | Коли чество часов |
| 16. | Исторические предпосылки возникновения теории систем. Основоположники общей теории систем | 3 |
| 17. | Основные понятия, характеризующие строения и функционирование систем | 3 |
| 18. | Методология системного подхода. Задачи и методы системного анализа. Классификация информационных систем | 3 |
| 19. | Информационное и программное обеспечение Информационных систем | 3 |
| 20. | Качественные методы описания информационных систем: мозговая атака, методы сценариев и экспертных оценок, метод «Дельфи», метод дерева целей, морфологические методы и др. | 3 |
| 21. | Количественные методы описания информационных систем | 3 |
| 22. | Изучение кибернетического подхода | 3 |
| 23. | Динамическое описание информационных систем | 3 |
| 24. | Каноническое представление информационной системы | 3 |
| 25. | Агрегатное описание информационных систем | 3 |
| 26. | Принципы минимальности информационных связей агрегатов | 2 |
| 27. | Модели информационных систем | 4 |
| 28. | Синтез и декомпозиция информационных систем | 3 |
| 29. | Информационные модели принятия решений | 4 |
| 30. | Работа в реальной информационно-поисковой системе | 2 |
| Итого | 45 |
СРС 1 – Исторические предпосылки возникновения теории систем. Основоположники общей теории систем
Проработайте материал темы и дайте краткие письменные ответы на вопроси предложенные в конце текста.
Развитие различных сфер человеческой деятельности на современном этапе невозможно без широкого применения вычислительной техники и создания информационных систем различного направления. Обработка информации в подобных системах стала самостоятельным научно-техническим направлением.
Научно-техническая революция (НТР) – коренное, качественное преобразование производительных сил на основе превращения науки в ведущий фактор развития общественного производства. В ходе НТР, начало которой относится к середине XX в., бурно развивается и завершается процесс превращения науки в непосредственную производительную силу. Научно-техническая революция изменяет облик общественного производства, условия, характер и содержание труда, структуру производительных сил, общественного разделения труда, ведет к быстрому росту производительности труда, оказывает воздействие на все стороны жизни общества, включая культуру, быт, психологию людей, взаимоотношение общества с природой, ведет к резкому ускорению научно-технического прогресса (НТП).
Можно выделить несколько главных научно-технических направлений НТП:
– комплексная автоматизация производства, контроля и управления производством;
– открытие и использование новых видов энергии; создание и применение новых конструкционных материалов.
Рассмотрим более подробно одно из главных научно-технических направлений НТП – комплексную автоматизацию производства, контроль и управление производством.
Автоматизация производства – это процесс в развитии машинного производства, при котором функции управления и контроля, ранее выполнявшиеся человеком, передаются приборам и автоматическим устройствам.
Цель автоматизации производства заключается в повышении эффективности труда, улучшении качества выпускаемой продукции, в создании условий для оптимального использования всех ресурсов производства.
Одной из характерных тенденций развития общества является появление чрезвычайно сложных (больших) систем. Основными причинами этого являются: непрерывно увеличивающаяся сложность технических средств, применяемых в народном хозяйстве; необходимость в повышении качества управления как техническими, так и организационными системами (предприятие, отрасль, государство и др.); расширяющаяся специализация и кооперирование предприятий – основные тенденции развития народного хозяйства.
В отличие от традиционной практики проектирования простых систем при разработке крупных автоматизированных, технологических, энергетических, аэрокосмических, информационных и других сложных комплексов возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше - с выбором наилучшей структуры, оптимальной организации взаимодействия элементов, определением оптимальных режимов их функционирования, учетом влияния внешней среды и т.п. По мере увеличения сложности системы этим комплексным общесистемным вопросам отводится более значительное место.
ДОСТИЖЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ
Вопросы для подготовки к экзамену
1. Основные понятия и основные составляющие информационных систем.
2. Классификация информационных систем. Классификация по масштабу.
3. Классификация информационных систем по сфере применения.
4. Классификация информационных систем по способу организации.
5. Системы на основе архитектуры файл-сервер.
6. Системы на основе архитектуры клиент-сервер.
7. Системы на основе многоуровневой архитектуры.
8. Системы на основе Интернет/интранет-технологий.
9. Области применения информационных систем.
10. Требования, предъявляемые к информационным системам.
11. Общие сведения об управлении проектами. Понятие проекта. Классификация
проектов.
12. Основные фазы проектирования информационных систем.
13. Жизненный цикл информационных систем. Процессы, протекающие на протяжении
жизненного цикла информационной системы.
14. Основные процессы жизненного цикла информационной системы: разработка,
эксплуатация, сопровождение. Вспомогательные процессы жизненного цикла.
15. Структура жизненного цикла информационной системы. Модели жизненного цикла.
Каскадная модель.
16. Спиральная модель. Преимущества и недостатки спиральной модели.
17. Методология разработки информационных систем. Методология RAD. Фазы
жизненного цикла в рамках методологии RAD.
18. Объектно-ориентированный подход.
19. Визуальное программирование.
20. Профили открытых информационных систем. Принципы формирования профиля
информационной системы. Структура профилей информационных систем.
21. Универсальный язык моделирования UML. Структура UML. Диаграмма прецедентов.
Графическое изображение прецедентов. Пакеты.
22. UML. Диаграмма классов. Графическое изображение классов.
23. UML. Диаграмма состояний. Графическое изображение состояний.
24. UML. Диаграмма активности. Диаграмма последовательности.
25. UML. Диаграмма сотрудничества.
26. UML. Диаграмма компонентов. Диаграмма развертывания.
27. Общая схема передачи информации. Система передачи информации. Линия связи.
28. Общие сведения о сообщениях и сигналах. Виды сигналов. Модуляция, демодуляция и
манипуляция.
29. Спектр сигнала. Математические модели сигналов и помех.
30. Каналы передачи данных и их характеристики.
31. Количество информации по формуле Р.Хартли. Понятие о теореме Котельникова.
Емкость канала. Формула Хартли-Шеннона.
32. Кабельные линии связи. Основные типы кабеля и их характеристики.
33. Беспроводные линии связи. Распространение электромагнитных волн. Диапазоны
радиочастот.
34. Информационные сети. Классификция вычислительных сетей.
35. Методы передачи данных по каналам связи. Коммутация данных. Способы
коммутации данных.
36. Эталонная модель взаимодействия открытых систем и протоколы обмена. Модель OSI.
Стек коммуникационных протоколов.
37. Контроль передачи информации. Методы повышения верности передачи
информации.
38. Принципы помехоустойчивого кодирования. Кратность ошибки.
39. Циклические коды. Образующий полином.
40. Сжатие информации. Симметричные и асимметричные алгоритмы сжатия
информации
УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
| Тема | Вид занятия | Вид программного продукта | Место предоставления доступа | Название специализированных аудиторий |
| 1.Презентации: классификация программного обеспечения ПК, языки программирования. | Лекция | Видео-лекция | зал мультимедийных ресурсов | мультимедийные поточные аудитории |
| 2. Презентации алгоритмов базовых структур и программ. | Практика | Слайды | зал мультимедийных ресурсов | мультимедийные поточные аудитории |
| 3.Презентации приложений, разработанных в среде Turbo Pascal и Delphi | Практика | Слайды, готовые программные продукты | зал мультимедийных ресурсов | мультимедийные поточные аудитории |
Астана, 2017
СОДЕРЖАНИЕ
| стр | ||
| 1 | Типовая программа | |
| 2 | Рабочая учебная программа | |
| 3 | Учебная программа (силлабус) | |
| 4 | График выполнения и сдачи заданий по дисциплине | |
| 5 | Карта учебно-методической обеспеченности дисциплины | |
| 6 | Лекционный комплекс | |
| 7 | Планы практических (семинарских) занятий | |
| 8 | Методические рекомендации по изучению дисциплины. Методические рекомендации к практическим занятиям | |
| 9 | Методические рекомендации и указания по типовым расчетам, выполнению расчетно-графических, лабораторных работ, курсовых проектов (работ) | |
| 10 | Материалы для самостоятельной работы обучающегося (СРС, СРСП) | |
| 11 | Материалы по контролю и оценке учебных достижений обучающихся (письменные контрольные задания, тестовые задания; перечень вопросов для самоподготовки, экзаменационные билеты и др.) | |
| 12 | Программное и мультимедийное сопровождение учебных занятий (в зависимости от содержания дисциплины) | |
| 13 | Перечень специализированных аудиторий, кабинетов и лабораторий |
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА (SYLLABUS)
«ОIS 1301 - Основы информационных систем»
для обучающихся специальности «5В070300 Информационные системы»
Форма обучения – о ч н а я
Курс 1 семестр 1
Астана, 2017
Учебная программа (SYLLABUS) дисциплины «ОIS 1301 - Основы информационных систем» составлена в соответствии с ГОСО ________; типовой программой, утвержденной РУМС от «____»___________20__ г.; рабочим учебным планом специальности 5В070300- «Информационные системы», утвержденной протокольным решением Ученого Совета КазУТБ от «____» __________2017 г.
Рабочая учебная программа дисциплины одобрена на заседании Комитета по образовательным программам «Технологического» факультета АО «Казахский университет технологии и бизнеса» от «___»______________ 201__г., протокол №___
Председатель _______________________ Н. Джумамухамбетов
Рабочая учебная программа дисциплины обсуждена на заседании кафедры «Информационных технологии» АО «Казахский университет технологии и бизнеса» от «___»______________ 201__г., протокол №___
Заведующий кафедрой ____________________ Г.Т. Абдолдинова
Составитель: _____________________________ Бекмагамбетова Гульмира Кенжегазиевна
магистр, ағ а оқ ытушы
ДАННЫЕ О ПРЕПОДАВАТЕЛЕ
Бекмагамбетова Гульмира Кенжегазиевна, магистр, ағ а оқ ытушы
Кафедра: Информационные технологии
Время консультаций: по графику
ДАННЫЕ О ДИСЦИПЛИНЕ
| Название | Количе ство кредитов /часов | Количество лекций | Лабораторные занятия | Практические занятия | СРСП | СРС |
| Основы информационных систем | 2 / 90 | 15 | - | 15 | 15 | 45 |
3. а) Пререквизиты: Для изучения данной дисциплины необходимы знания следующих предметов «Алгебра и геометрия», «Математический анализ», «Информатика», «Технология программирования», «Основы объектно-ориентированного программирования», «Теория вероятностей и математичекая статистика».
Б) Постреквизиты: «Проектирование информационных систем», «Информационная
безопасность и защита информации» и других, а также при выполнении выпускной
(дипломной) работы.
4. Краткое описание дисциплины: Предметом курса «Основы информационных систем» является ознакомление с основными моделями информационных процессов, организацией информационных процессов на физическом и канальном уровне, изучение современных методов и моделей построения информационных систем различных видов.
Цели дисциплины: Формирование специальных знаний в области построения моделей и
методов разработки информационных систем различного класса и назначения.
Задачи дисциплины:
В результате изучения дисциплины студенты должны:
- знать состав и структуру информационных систем, технических и программных средств и иметь представление о структуре информационного процесса, знать основы организации информационных процессов;
- уметь использовать системный анализ при постановке и алгоритмизации задач информационной системы, определять концептуальную модель информационных систем;
- овладеть навыками системного анализа при постановке и формализации задач информационной системы, определять концептуальную модель информационных систем.
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
| № п/п | Тема лекции | Кол-во часов | |
| | Информационная система как основная часть системы управления. Задачи теории систем. | 2 | |
| | Жизненный цикл информационных систем. Понятие проекта и сведения об управлении проектами.Классификация проектов. | 2 | |
| | Методология и технология разработки информационных систем. | 2 | |
| | Анализ и синтез систем | 2 | |
| | Архитектуры и администрирование информационных систем | 1 | |
| | Информационные процессы – основа информационных систем | 1 | |
| | Типология информационных систем | 1 | |
| | Основы теории информационного поиска | 1 | |
| | Предкоординированные информационные системы | 1 | |
| | Словарные информационные системы | 1 | |
| | Стратегия поиска: использование нескольких источников | 1 | |
| Итого: |
|||
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-29; Просмотров: 353; Нарушение авторского права страницы