Соответствие содержания этапов выбора решений и главных форм

Их поддержки

 

Этап выбора решения	Форма поддержки
1. Обоснование решений:	Интеллектуал ьная
анализ проблем и выбор проб-
лемы для решения (составление
списка проблем, выбор наибо-
лее важной проблемы, состав-
ление четкой формулировки
проблемы; учет психологиче-
ских особенностей должно-
стного лица)

33

Окончание табл. 2.3

 

Этап выбора решения	Форма поддержки
формулировка цели и формиро­вание результата операции анализ условий предстоящих действий и формирование ис­ходного множества стратегий получение результатов формализация предпочтений (выявление и измерение пред­почтений, их обработка и ана­лиз; формирование показателя и критерия выбора; построение функции выбора в условиях не­определенности различных ти­пов) поиск рациональных вариантов	Интеллектуальная « Информационная, вычислительная Все формы Вычислительная, интеллектуальная
2. Принятие решений (содержа­тельный анализ рациональных аль­тернатив, интерпретация, адап­тация их под особенности реаль­ной ситуации, выбор наилучшего варианта — решения для реали­зации)	Интеллектуальная
3. Разработка плана и реализация принятого решения	Информационная
4. Оценка достигнутого результата	Все формы

В табл. 2.4 представлены основные характеристики типовых уп­равленческих решений, принятие которых предполагается под­держивать в рамках некоторой СППР, и соответствующие им опре­деляющие формы этой поддержки.

34

Таблица 2.4

Характеристики типов управленческих решений

 

Решение	Степень структурированности проблемы	Входная информация	Особенности обработки информации	Выходная информация
Текущее	Структурированная изученная проблема (информационная форма)	Краткосрочные пла­ны, графики, ведомо­сти, распоряжения (информационная форма)	Решение отдельных информа­ционных и вычислительных за­дач, диспетчеризация (инфор­мационная, вычислительная формы)	Отчеты, донесения, сводки, распоряже­ния (информационная форма)
Тактическое	В основном струк­турированная проб­лема (информацион­ная форма)	Среднесрочные пла­ны, программы, ди­рективы (информа­ционная форма)	Оптимизация, моделирование, краткосрочное прогнозирование и планирование (информацион­ная, вычислительная формы)	Среднесрочные пла­ны, приказы, отчеты (информационная форма)
Стратегиче­ское	Неструктурированная уникальная проблема (информационная форма)	Долгосрочные доку­менты управления, отчетные и справоч­ные материалы (ин­формационная форма)	Анализ, сопоставление, экспер­тиза, долгосрочное прогнозиро­вание и планирование (все фор­мы)	Перспективные пла­ны, целевые програм­мы, директивы (ин­формационная форма)

Примечание. В скобках указаны формы поддержки решений.

ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

ЗЛ. Место информационных и расчетных задач в составе программного обеспечения ЭВМ

Согласно определению, данному в подразд. 1.1, АИС представ­ляет собой совокупность трех взаимосвязанных компонентов: тех­нических средств, программных средств и организационных ме­роприятий.

Под техническими средствами понимаются ЭВМ, устройства ввода и вывода информации (печатающие устройства, графопо­строители, сканеры, плоттеры, мониторы, панели и т.д.), уст­ройства долговременного хранения информации (накопители на магнитной ленте или магнитном диске), сетевое оборудование и каналы связи. Технические средства АИС сами по себе не в состо­янии решить какой-либо задачи. Для того чтобы АИС начала функ­ционировать, в ЭВМ необходимо ввести программу, описыва­ющую алгоритм работы технических средств по переработке ин­формации в интересах решения конкретной практической задачи.

Совокупность математических методов, алгоритмических язы­ков и алгоритмов, характеризующих логические и математиче­ские возможности ЭВМ, называется математическим обес­печением ЭВМ. Алгоритмы, входящие в математическое обес­печение, реализуются в ЭВМ или аппаратно, или программно. Аппаратная реализация алгоритмов предполагает наличие в со­ставе ЭВМ технических устройств, преобразующих входные сиг­налы в выходные по жесткому, неизменяемому алгоритму.

Комплекс программ, описаний и инструкций, обеспечивающих создание и отладку программ и решение задач на ЭВМ, называет­ся программным обеспечением ЭВМ. По существу, ПО — это запи­санное на входном языке ЭВМ математическое обеспечение ЭВМ. Одно и то же математическое обеспечение может быть реализова­но для разных типов ЭВМ различным ПО.

Поскольку математические методы и алгоритмы неразрывно связаны с программами, их реализующими, на практике вместо терминов «математическое обеспечение» и «программное обеспе­чение» часто используется термин «математическое и программ­ное обеспечение» (МПО). При анализе состава МПО ЭВМ будем вести речь о ПО, имея в виду, что аналогичный состав имеет и соответствующее математическое обеспечение.

36

Вариант типовой структуры ПО ЭВМ представлен на рис. 3.1 [72].

Программное обеспечение ЭВМ состоит из двух частей: обще­го программного обеспечения (ОПО) и специального программ­ного обеспечения (СПО).

Общее программное обеспечение представляет собой комплекс программ, предназначенных для обеспечения работы ЭВМ в различных режимах и снижения трудоемкости создания и отлад­ки программ пользователей. Основными функциями ОПО яв­ляются:

• автоматическое управление вычислительным процессом в раз­личных режимах работы ЭВМ при минимальном вмешательстве оператора, программиста, конечного пользователя в этот процесс;

• обеспечение возможности подготовки программ к решению на ЭВМ с помощью средств автоматизации программирования;

• рациональное распределение ресурсов ЭВМ при одновремен­ном решении нескольких задач, что значительно повышает эф­фективность использования ЭВМ;

• разграничение доступа различных пользователей к данным, хранимым и обрабатываемым в ЭВМ, и обеспечение защиты дан­ных;

• контроль, диагностика и локализация неисправностей ЭВМ и т.д.

Рис. 3.1. Структура программного обеспечения ЭВМ (АИС)

37

По назначению и функциональным особенностям ОПО делит­ся на две взаимосвязанные части: общее системное программное обеспечение (ОСПО) и общее прикладное программное обеспе­чение (ОППО).

В состав общего системного программного обес­печения входят операционная система (ОС), системы програм­мирования (СП) и программы контроля и диагностики состоя­ния ЭВМ.

Операционной системой называется комплекс программ, осу­ществляющих управление вычислительным процессом, обеспечи­вающих связь пользователя с ЭВМ на этапах запуска задач и реа­лизующих наиболее общие алгоритмы обработки информации на данной ЭВМ. Главная функция ОС — обеспечение эффективной работы ЭВМ и всех внешних устройств в различных режимах ра­боты.

Под режимом работы понимается способ организации выпол­нения в ЭВМ задания или нескольких заданий одновременно. Основными режимами работы являются: монопольный, много­программный (мультипрограммный) и режим разделения времени.

1. В монопольном режиме все устройства ЭВМ заняты выпол­
нением только одного задания, являющегося основной единицей
работы ЭВМ. Задание может включать несколько пунктов, выпол­
няемых ОС последовательно. Например, задание может включать:

1) трансляцию программы;

2) компоновку оттранслированной программы;

3) запуск программы на счет.

При монопольном режиме все ресурсы ЭВМ используются по мере надобности для отработки очередного пункта задания. С точ­ки зрения загрузки ЭВМ этот режим наименее эффективен, так как в процессе обработки одного задания разные устройства ЭВМ работают с неодинаковой нагрузкой или вообще простаивают зна­чительную часть времени. Однако этот режим наиболее удобен для пользователя, так как время решения задачи при этом минималь­но. В настоящее время монопольный режим наиболее широко ис­пользуется в микро-ЭВМ (прежде всего персональных ЭВМ).

2. Для увеличения производительности и эффективности ис­
пользования ЭВМ за счет организации параллельной работы ее
основных устройств применяется мультипрограммный режим ра­
боты. В этом режиме ОС принимает к исполнению сразу несколько
заданий. При достаточно большом количестве одновременно на­
ходящихся в памяти ЭВМ заданий этот режим обеспечивает прак­
тически полную загрузку всех устройств.

Мультипрограммный режим является основным в работе ЭВМ серий ЕС и СМ (такие ЭВМ по-прежнему используются весьма широко). Кроме того, он находит частичное применение и в пер­сональных ЭВМ высокой производительности, что позволяет пользователю одновременно ввести в ЭВМ несколько заданий. Применение мультипрограммного режима на «больших» ЭВМ позволило обеспечить пакетную обработку задач, при которой пользователи передавали задание оператору, оператор формиро-

38

вал пакеты этих заданий, пропускал их через ЭВМ и затем воз­вращал пользователям результаты решения сразу по всем задани­ям, составляющим очередной пакет.

Пакетная обработка заданий позволяет существенно повысить эффективность работы ЭВМ, но крайне неудобна для пользовате­ля, поскольку он связан с ЭВМ не непосредственно, а через опе­ратора. Наличие этого промежуточного звена приводит к существен­ному увеличению суммарного времени решения задачи на ЭВМ.

3. Для приближения пользователя к ЭВМ и устранения опера­тора как промежуточного звена между пользователем и ЭВМ были созданы ОС, реализующие особый вид мультипрограммного ре­жима — режима разделения времени. Основным средством связи пользователей с ЭВМ стали дисплеи. Реализация режима разделе­ния времени приводит к тому, что пользователи получают связь с ЭВМ поочередно на небольшой промежуток времени. Если этот промежуток времени невелик и невелико количество одновременно работающих пользователей, то каждый работающий пользователь не будет ощущать прерывистой связи с ЭВМ. Таким образом, со­здается впечатление, что пользователь работает один на некото­рой воображаемой (виртуальной) ЭВМ. Недостатком режима раз­деления времени является уменьшение скорости вычислений про­порционально числу одновременно работающих пользователей. Однако несмотря на этот недостаток, режим разделения времени является основным режимом работы всех современных ЭВМ, об­служивающих несколько пользователей.

Основными элементами ОС являются процессор языка управ­ления, супервизор и файловая система.

Процессор языка управления представляет собой программу, предназначенную для распознавания и преобразования команд пользователя и оператора ЭВМ в машинное представление с це­лью их последующей обработки.

Основными функциями супервизора являются: контроль за­груженности различных устройств ЭВМ заданиями, распределе­ние оперативной памяти между заданиями, защита одновремен­но решаемых заданий (задач) друг от друга, запуск операций вво­да-вывода и т. д. По своему месту в ПО ЭВМ супервизор занимает положение посредника между аппаратным обеспечением ЭВМ и всем другим программным обеспечением машины.

Файловая система образуется программами, которые поддер­живают ведение всей совокупности файлов (наборов данных) в ЭВМ. Основными функциями этой системы являются: поиск тре­буемых файлов, модификация информации в файлах, перемеще­ние, копирование, удаление файлов.

Системы программирования предназначены для создания и отладки программ пользователей, написанных на каком-либо языке программирования (PASCAL, С, C++, FORTRAN и т.д.). В насто-

39

ящее время для этих целей широко используются так называемые среды программирования (разработки программ) — например, продукты фирмы Borland DELPHI или Builder C++, позволяющие быстро создавать качественные приложения.

Программы контроля и диагностики состояния ЭВМ предназ­начены для осуществления непрерывного контроля работы ос­новных устройств ЭВМ, а также поиска неисправных блоков и узлов ЭВМ в случае обнаружения отказов или устойчивых сбоев.

Общее прикладное программное обеспечение включает: пакеты прикладных программ (ППП), системы управ­ления базами данных (СУБД), интеграторы и другие (подобные) прикладные программные системы. Особенностью объектов ОППО является то, что эти средства не требуют от пользователей при решении ими конкретных практических задач на ЭВМ проведе­ния операций, связанных с программированием.

Под ППП понимается совокупность готовых к решению про­грамм, объединяемых в пакет по единому содержательному при­знаку с помощью дополнительной управляющей программы. Дан­ная программа автоматизирует и упрощает стандартную схему использования готовых программ на ЭВМ. Основными функция­ми управляющей программы являются: поддержание диалоговой (дружественной) формы получения информации от пользователя (обычно это режим меню), вызов соответствующих программ из пакета с целью решения ими содержательных задач, поставлен­ных пользователем, выдача пользователю выходных данных по решенным задачам в удобной форме.

В настоящее время ППП наряду с СУБД являются самой рас­пространенной формой прикладного программного продукта для массового пользователя. Среди ППП выделяют пакеты трех типов: проблемно-ориентированные, интегрированные и инструменталь­ные.

1. Проблемно-ориентированные ППП структурно наиболее просты. Они состоят из программ, которые нацелены на решение фиксированного числа задач из относительно узкой предметной области. При этом каждой частной задаче соответствует вполне определенная программа ее решения. В функции управляющей программы входит распознавание в запросе пользователя имени и атрибутов той задачи, которую он выбирает для решения, и за­пуск соответствующей программы на исполнение.

2. Интегрированные пакеты программ являются расширением ППП первого типа путем их наращивания такими программами, которые автоматизируют все (или большинство) сопутствующие операции, выполняемые лицом, пользующимся пакетом. К числу указанных программ наиболее часто относятся текстовый редак­тор, СУБД, графический редактор, реже электронные таблицы и др. В отличие от самостоятельных версий этих программ данные

40

версии названных программ носят упрощенный характер, доста­точный лишь для решения задач из соответствующей предметной области.

3. Инструментальные пакеты программ отличаются от рассмот­ренных типов ППП отсутствием в них программ, строго ориенти­рованных на решение конкретных практических задач. Данные пакеты состоят из программ, каждая из которых может рассмат­риваться как необходимый элемент решения задач из некоторой предметной области. Таким образом, при использовании данных ППП пользователь в своем запросе указывает структуру элемен­тов, которая реализует прикладную задачу. Управляющая программа пакета на основе заданной структуры элементов создает соответ­ствующую рабочую программу решения требуемой прикладной задачи и затем передает ей управление. В последнее время появи­лись так называемые интеллектуальные ППП, которые будут рас­смотрены в разд. IV.

Объекты ОПО, как правило, поставляются промышленностью совместно с ЭВМ. Оно носит универсальный характер в том смыс­ле, что позволяет создать любую программу, совместимую с ап­паратными и вычислительными возможностями конкретной ЭВМ, и провести на ней расчеты. По существу ОПО является инстру­ментом создания специального программного обеспечения — комп­лекса программ, предназначенных для решения конкретных управ­ленческих, исследовательских или производственных задач. Кон­кретное содержание СПО полностью определяет вид конкретной АИС и, конечно, зависит от ее типа.

Специальное программное обеспечение, так же как и ОПО, как правило, состоит из двух частей: специального системного программного обеспечения (ССПО) и специального прикладно­го программного обеспечения (СППО). Последнее выполняет в АИС функции, аналогичные функциям ОС в ОПО.

Необходимость специального системного про­граммного обеспечения в ПО АИС обусловливается дву­мя причинами: обеспечением требования поддержки особых (спе­циальных) режимов проведения вычислительных работ в этих комплексах и необходимостью управления функционированием специальных устройств. В состав ССПО входят программы защиты информации (как правило, криптографической защиты) и драй­веры специальных устройств. Основы создания и использования программ защиты информации рассмотрены в гл. 9. Драйверы спе­циальных устройств в настоящее время являются достаточно ред­ким видом ПО, что объясняется исключительно широким выбо­ром ставших стандартными устройств (прежде всего, отображе­ния информации).

Специальное прикладное программное обеспе­чение представляет собой комплекс программ, каждая из кото-

41

рых реализует тот или иной алгоритм переработки информации. Данные программы принято называть задачами, и, хотя это на­звание нельзя признать удачным, оно в настоящее время является общепринятым. Задачи являются основными элементами АИС, поскольку они определяют ее возможности как средства автома­тизации деятельности должностных лиц при управлении органи­зациями. В дальнейшем будут более подробно рассмотрены вопро­сы создания и использования СППО как основного элемента АИС. Классификация СППО рассмотрена в подразд. 3.2.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: