Предмет и задачи теории информационных процессов и систем

Специализированная обработка.

Конкретные задачи, которые должны решаться информационной системой, зависят от той прикладной области, для которой предназначена система. Области применения информационных приложений разнообразны: банковское дело, страхование, медицина, транспорт, образование и т. д., очевидно, что, например, конкретные задачи, решаемые банковскими информационными системами, отличаются от задач, для решения которых создаются медицинские информационные системы.

Хранение информации.

Можно выделить некоторое количество задач, не зависящих от специфики прикладной области. Естественно, такие задачи связаны с общими чертами информационных систем, рассмотренными в предыдущем разделе. Прежде всего, кажется бесспорным мнение о том, что наиболее существенной составляющей является информация, которая долго накапливается и утрата которой зачастую невосполнима. Конечно, уровень надежности и продолжительность хранения информации во многом определяются конкретными требованиями корпорации к информационной системе.

Адаптивность и развитие.

Следующей задачей, которую должно выполнять большинство информационных систем, - это хранение данных, обладающих разными структурами. Трудно представить себе более или менее развитую информационную систему, которая работает с одним однородным файлом данных. Более того, разумным требованием к информационной системе является то, чтобы она могла развиваться. Могут появиться новые функции, для выполнения которых требуются дополнительные данные с новой структурой. При этом вся накопленная ранее информация должна сохраняться.

Основными задачами теории информационных систем являются:

– описание структуры системы на основе функциональных характеристик (структурный или морфологический анализ);

– определение функций системы, заданной в соответствии с ее структурным описанием (функциональный анализ).

Эти виды анализа являются составными частями системного анализа.

Часто задачу структурного и функционального анализов заменяют задачей идентификации систем – задача определения структуры или параметров системы по результатам измерений или наблюдений.

Если определяются параметры системы – параметрическая идентификация, если структура системы – структурная идентификация.

 

Вопросы для самоконтроля:

1. Основные функции информационной системы.

2. Что такое информационный барьер? Какие информационные барьеры вы знаете?

3. Основные направления системных исследований.

4. Какие стадии проектирования больших систем существуют, что они из себя представляют.

5. Что такое система, элемент, подсистема?

6. Дайте определение структуры системы, эмерджентности.

7. Что представляет собой гетерогенность, многомерность.

8. В чем проявляется многокритериальность.

9. Как определить понятие большая система.

10. Что такое системный подход?

11. Что такое системный анализ?

12. Какая разница между структурным и функциональным подходами.

13. Что представляет собой теория подобия.

14. Назовите основные классы видов моделирования.

15. Основные задачи теории информационных систем.

 

Понятие информационной системы

Учебные вопросы:

Структура информационной системы.

Классификация информационных систем.

Процессы в информационной системе.

Основные свойства информационных систем.

Что можно ожидать от внедрения информационных систем.

Структура информационной системы

 

Информационная система представляет собой целенаправленное множество связанных элементов, характеризующееся определенной структурой и алгоритмом функционирования, который определяет зависимость выходных характеристик системы от влияния внешней среды и входных воздействий.

В настоящее время при анализе и синтезе больших систем используется системный подход. Отличие этого подхода от классического, когда синтезируют систему путем слияния компонент, разработанных отдельно, в том, что предполагается последовательный переход от общего к частному. В основе системного похода лежит описание функции системы в целом и синтез элементов системы путем соотношения функции с конкретным элементом системы.

Под структурой информационной системы понимается совокупность и взаимодействие ее отдельных подсистем. Каждая подсистема информационной системы в свою очередь является информационной системой и характеризуется множеством входов, выходов, законом и алгоритмом функционирования.

Структура часто служит способом описания системы. При этом выделяемые системы не обязательно соответствуют физически реализуемым блокам или подсистемам. Они выбираются исходя из удобства объяснения принципа действий системы и ее особенностей.

Одним из примеров информационных систем является система, включающая три основные компоненты:

– физическая компонента – носитель информационной системы (технические средства для использования информационных систем);

– информационная компонента – информационный фонд (способ организации системы записей):

– функциональная компонента – управление, обновление, информационный поиск, завершающая обработка.

Под структурным описанием информационной системы понимается изображение системы в виде структурной схемы, т.е. совокупности некоторых блоков, у которых заданы входы, выходы и связи между блоками. При этом закон функционирования блоков и их входные и выходные функции задаются в обобщенном виде.

Трудность описания и выбора структуры ИС заключается в том, что для осуществления тех или иных операций над информацией в системе создается и используется много дополнительной (служебной) информации.

Преимущество той или иной структуры ИС существенно зависит от расположения входов и входов системы.

Структура, как метод описания системы, зависит от того, с каких позиций происходит это описание, и может оказаться, поэтому различной для одной и той же системы.

Одна и та же система может иметь иерархическую структуру с точки зрения передачи и обработки информации, и централизованную с точки зрения выработки управляющих воздействий.

Пример. Рассмотрим систему сбора информации от нескольких датчиков в центральный пункт. Пусть заданы число входов, расположение датчиков в пространстве и число выходов. Известно, что x_i(t) представляется в виде непрерывных случайных функций времени, y_i(t) – в виде последовательности чисел, представляемых с помощью цифровых индикаторов.

Правило соответствия между x_i(t) и y_i(t), т.е. закон функционирования системы: y_i(t) = x_i(t)+Dx_i, где Dx_i – допустимая для i-го входа погрешность. Пусть для каждой пары x_i и y_i выбран алгоритм преобразования, состоящий в передаче сигнала x(t) в центр и преобразовании его в цифровую формулу.

Возможны варианты структуры системы:

1. Структура с независимыми линиями связи и независимыми для каждого из входов преобразований функции x(t) в цифровую формулу.

ЦИ1

ЦИ2

ЦИ3

АЦП1

АЦП2

АЦП3

Х1

Х2

Х3

ЦИ – цифровой индикатор АЦП – аналого-цифровой преобразователь

 

 

2. Структура с независимыми линиями связи и последовательным опросом источников информации с помощью специальных сигналов, вырабатываемых из центра.

 

Как и в первом случае, преобразование информации в цифровую форму производится в центре. Поэтому, если центральное устройство преобразования и представления информации рассматривать в качестве единой подсистемы, то рассмотренные выше системы имеют одну структуру, которую можно назвать структурой с радиальными линиями связи и централизованной обработкой информации.

ЦИ1

ЦИ2

ЦИ3

К1

К2

К3

Распределитель

Х1

Х2

Х3

S

АЦП

S - сумматор К – ключ распределительный

3. Адресная система сбора информации с общим каналом связи (магистральным).

ЦИ1

ЦИ2

ЦИ3

Ш

ДШ

ДШ1

Ш1

ДШ2

Ш2

ДШ3

Ш3

АЦП1

АЦП2

АЦП3

Х1

Х2

Х3

Ш – шифратор ДШ – дешифратор

 

 

Здесь передача информации от i-го датчика производится по запросу от центрального пункта путем передачи специального сигнала адреса. Для приема этого сигнала в месте расположения каждого источника информации расположен дешифратор. Там же расположены АЦП и Ш, позволяющие передать по линии связи дискретное значение функции x_i(t) в момент ее опроса.

Информационные системы предназначены для накопления сведений, хранения их и выдачи по мере необходимости. Сведения эти представляют собой описания предметов реального мира или абстрактных предметов, возникающих в различных дисциплинах науки, и представляют собой некоторые истинные утверждения или сообщения. С течением времени или в результате ошибок они могут становиться «ложными». Поэтому, одной из дисциплин, лежащих в основе теории информационных систем, является математическая логика.

Математическими дисциплинами, пригодными для описания совокупностей предметов и их свойств, являются теория множеств и реляционная алгебра (математическая теория отношений). Сведения должны быть выражены на тех или иных языках. Для их обработки на ЭВМ, они должны быть выражены на формальных языках (в которых смысл предложений однозначно определяется их формой). Для обработки сведений на ЭВМ должна быть составлена программа, являющаяся машинной формой алгоритма. Наконец, обработка программы должна осуществляться за приемлемое время с допустимым расходованием систем, чем занимается теория сложных систем.

Таким образом, в основе теории информационных системлежат математическая логика, теория множеств, реляционная алгебра, теория формальных языков, теория алгоритмов и теория сложных систем.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I I. Цели, задачи, результаты выполнения индивидуального проекта
2. I) Получение передаточных функций разомкнутой и замкнутой системы, по возмущению относительно выходной величины, по задающему воздействию относительно рассогласования .
3. I. Естествознание в системе науки и культуры
4. I. Логистика как системный инструмент.
5. I. ПОЧЕМУ СИСТЕМА МАКАРЕНКО НЕ РЕАЛИЗУЕТСЯ
6. I. Предмет, метод и специфика административного права как отрасли права
7. I. РАЗВИТИИ ЛЕКСИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ЯЗЫКА У ДЕТЕЙ С ОБЩИМ НЕДОРАЗВИТИЕМ РЕЧИ
8. I. СОЦИОЛОГИЯ, ЕЁ ПРЕДМЕТ И МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ ОБЩЕСТВА
9. II. О ФИЛОСОФСКОМ АНАЛИЗЕ СИСТЕМЫ МАКАРЕНКО
10. II. Основные задачи управления персоналом.
11. II. Решить следующие ниже финансовые задачи на листе “Задачи”.
12. II. Система обязательств позднейшего права