Электронный конспект по дисциплине Информационные системы в профессиональной

Электронный конспект по дисциплине «Информационные системы в профессиональной деятельности» Студента группы 5 Р 2: Федина Максим Андреевич

Понятие информационной системы На пользовательском уровне достижения информатики проявляются в создании и развитии информационных систем, обеспечивающих хранение и преобразование необходимых пользователю данных. Информационная система (ИС) в целом автоматизированная система, предназначенная для организации, хранения, пополнения, поддержки и представления пользователям информации в соответствии с их запросами. Рассмотрим укрупненную функциональную схему информационной системы

Основные этапы развития Период времени Концепция использования информации 1950 -1960 гг. Бумажный поток расчётных документов 1960 -1970 гг. Основная помощь в подготовке отчётов Управленческий контроль 1970 -1980 гг. реализации (продаж) Информация стратегический ресурс, 1980 -2000 гг. обеспечивающий конкурентное преимущество Вид информационной системы - ИС Цель использования ИС ИТ обработки расчётных документов на электромеханических бухгалтерских машинах Повышение скорости обработки документов. Упрощение процедуры обработки счетов и расчёта зарплаты Управление ИТ для производственной информации Ускорение процесса подготовки отчётности Системы поддержки принятия решений. Системы для высшего звена управления Выработка наиболее рационального решения Стратегические ИТ. Автоматизированные подразделения Повышение конкурентоспособности предприятия

Место информационных систем в профессиональной деятельности Среди персонала, имеющего отношение к информационным системам, выделяют такие категории, как конечные пользователи, программисты, системные аналитики, администраторы баз данных и др. Программистом традиционно называют человека, который составляет программы. Человека, использующего результат работы компьютерной программы, называют конечным пользователем. Системный аналитик это человек, оценивающий потребности пользователей в применении компьютера, а также проектирующий информационные системы, которые соответствуют этим потребностям.

В сфере экономического менеджмента с информационными системами работают две категории специалистов: управляющие конечные пользователи и специалисты по обработке данных. Конечный пользователь это тот, кто использует информационную систему или информацию, которую она выпускает. Специалисты по обработке данных профессионально анализируют, проектируют и разрабатывают систему. Структура информационных систем. • По уровням иерархии (суперсистема, подсистема, элемент системы); • По степени замкнутости (замкнутые, открытые, условно замкнутые); • По характеру протекаемых процессов в динамических системах (детерминированные, стохастические и вероятностные);

Классификация информационных систем • По функциональному назначению: производственные, коммерческие, финансовые, маркетинговые и др. ; • По объектам управления: информационные системы автоматизированного проектирования, управления технологическими процессами, управление предприятием (офисом, фирмой, корпорацией, организацией) и т. п. ; • По характеру использования результатной информации: информационно поисковые, предназначенные для сбора, хранения и выдачи информации по запросу пользователя и др.

Профессионально ориентированные информационные системы Классификация программного обеспечения профессионально ориентированных информационных систем. По степени распределённости отличают: • настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты(БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере; • распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам. Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на: • файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл сервер» ); • клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент сервер» ).

Методические основы разработки информационной системы Жизненный цикл разработки информационной системы Любая информация имеет «время жизни» . Она может существовать кратковременно (в памяти калькулятора в процессе проводимых на нем вычислений), в течение некоторого времени (при подготовке какой либо справки) или очень долго (при хранении важных личных, коммерческих, общественных или государственных данных). Эти периоды времени определяют жизненный цикл информации. Жизненный цикл ИС является производной жизненного цикла информации, информационных продуктов и услуг и технических средств.

Стадии жизненного цикла для информационных систем в различных отраслях человеческой деятельности, по сути, одинаковы: 1) постановка задачи, 2) проектирование услуг, 3) разработка и развертывание, 4) гарантированное предоставление услуг, 5) модернизация или ликвидация услуги. Жизненный цикл создания и использования компьютерных программ отражает различные их состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном программном изделии и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.

Жизненный цикл ИС представляет собой модель ее создания и использования. Модель отражает различные состояния информационной системы, начиная с момента возникновения необходимости в данной системе и заканчивая моментом ее полного выхода из употребления у всех пользователей. Под моделью жизненного цикла понимается структура, определяющая последовательность выполнения и взаимосвязи процессов, действий и задач, выполняемых на протяжении всего ЖЦ. Модель ЖЦ зависит от специфики информационной системы, а также специфики условий, в которых последняя создается и функционирует.

Каскадная модель или «водопад» используется в технологиях, ориентированных на переход к следующему этапу после полного окончания работ на предыдущем этапе.

Каскадная модель Недостатком такой модели является то, что реальный процесс создания ИС обычно полностью не укладывается в такую жесткую схему. Практически постоянно возникает потребность возвращаться к предыдущим этапам, уточнять или пересматривать ранее принятые решения. В результате затягиваются сроки получения результатов, а пользователи могут вносить замечания лишь по завершению всех работ с системой. При этом модели автоматизируемого объекта могут устареть к моменту их утверждения.

Поэтапная модель обычно включает промежуточный контроль на любом этапе и межэтапные корректировки. Обеспечивает меньшую трудоемкость по сравнению с каскадной моделью, но время жизни каждого этапа становится равным всему жизненному циклу. Межэтапные корректировки позволяют уменьшить трудоемкость процесса разработки по сравнению с каскадной моделью.

Спиральная модель характеризуется тем, что на начальных этапах ЖЦ осуществляются выработка стратегии, анализ требований и предварительное детальное проектирование. При этом создаются прототипы (макеты), позволяющие проверить и обосновать реализуемость технических решений. Каждый виток спирали соответствует поэтапной модели создания фрагмента или версии изделия. На нём уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, и планируются работы следующего витка спирали. В результате выбирается обоснованный вариант, который и реализуется.

Основные понятия и классификация CASE-технологий разработки информационных систем Термин CASE (Computer Aided System/Software Engineering) используется в довольно широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограниченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения, в настоящее время приобрело новый смысл, охватывающий процесс разработки сложных ЭИС в целом. CASE технология в рамках методологии включает в себя методы, с помощью которых на основе графической нотации строятся диаграммы, поддерживаемые инструментальной средой.

Преимущества CASE-технологии по сравнению с традиционной технологией оригинального проектирования сводятся к следующему: • улучшение качества разрабатываемого программного приложения за счет средств автоматического контроля и генерации; • возможность повторного использования компонентов разработки; • поддержание адаптивности и сопровождения ЭИС; • снижение времени создания системы, что позволяет на ранних стадиях проектирования получить прототип будущей системы и оценить его; • освобождение разработчиков от рутинной работы по документированию проекта, так как при этом используется встроенный документатор; • возможность коллективной разработки ЭИС в режиме реального времени.

Архитектура CASE-средства Метод это процедура или техника генерации описаний компонентов ЭИС (например, проектирование потоков и структур данных). Нотация отображение структуры системы, элементов данных, этапов обработки с помощью специальных графических символов диаграмм, а также описание проекта системы на формальных и естественных языках. Инструментальные средства CASE специальные программы, которые поддерживают одну или несколько методологии анализа и проектирования ИС.

Методы и средства защиты информации Методы обеспечения безопасности информации в ИС: • препятствие; • управление доступом; • механизмы шифрования; • противодействие атакам вредоносных программ; • регламентация; • принуждение; • побуждение.

Препятствие – метод физического преграждения пути злоумышленнику к защищаемой информации (к аппаратуре, носителям информации и т. д. ). Механизмы шифрования – криптографическое закрытие информации. Эти методы защиты все шире применяются как при обработке, так и при хранении информации на магнитных носителях. При передаче информации по каналам связи большой протяженности этот метод является единственно надежным. Противодействие атакам вредоносных программ предполагает комплекс разнообразных мер организационного характера и исполь зование антивирусных программ. Цели принимаемых мер – это уменьшение вероятности инфицирования АИС, выявление фактов заражения системы; уменьшение последствий информационных инфекций, локализация или уничтожение вирусов; восстановление информации в ИС. Овладение этим комплексом мер и средств требует знакомства со специальной литературой.

Управление доступом – методы защиты информации регулированием использования всех ресурсов ИС и ИТ. Эти методы должны противостоять всем возможным путям несанкционированного доступа к информации. Управление доступом включает следующие функции зашиты: • идентификацию пользователей, персонала и ресурсов системы (присвоение каждому объекту персонального идентификатора); • опознание (установление подлинности) объекта или субъекта по предъявленному им идентификатору; • проверку полномочий (проверка соответствия дня недели, времени суток, запрашиваемых ресурсов и процедур установленному регламенту); • разрешение и создание условий работы в пределах установленного регламента; • регистрацию (протоколирование) обращений к защищаемым ресурсам; • реагирование (сигнализация, отключение, задержка работ, отказ в запросе и т. п. ) при попытках несанкционированных действий.

Регламентация – создание таких условий автоматизированной обработки, хранения и передачи защищаемой информации, при кото рых нормы и стандарты по защите выполняются в наибольшей степени. Принуждение – метод защиты, при котором пользователи и персонал ИС вынуждены соблюдать правила обработки, передачи и использования защищаемой информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности. Побуждение – метод защиты, побуждающий пользователей и персонал ИС не нарушать установленные порядки за счет соблюдения сложившихся моральных и этических норм.

Аппаратные средства – устройства, встраиваемые непосредственно в вычислительную технику, или устройства, которые сопрягаются с ней по стандартному интерфейсу. Физические средства включают различные инженерные устройства и сооружения, препятствующие физическому проникновению злоумышленников на объекты защиты и осуществляющие защиту персонала (личные средства безопасности), материальных средств и финансов, информации от противоправных действий. Программные средства – это специальные программы и программные комплексы, предназначенные для защиты информации в ИС. Как отмечалось, многие из них слиты с ПО самой ИС.

Организационные средства осуществляют своим комплексом регламентацию производственной деятельности в ИС и взаимоотношений исполнителей на нормативно правовой основе таким образом, что разглашение, утечка и несанкционированный доступ к конфиденциальной информации становится невозможным или существенно затрудняется за счет проведения организационных мероприятий. Комплекс этих мер реализуется группой информационной безопасности, но должен находиться под контролем первого руководителя.

Системный подход к разработке информационных систем на основе IDEF-технологии Системный подход и структурный анализ на основе IDEF-технологий. IDEF — методологии семейства ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing) для решения задач моделирования сложных систем, позволяет отображать и анализировать модели деятельности широкого спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта и глубина обследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель излишними данными.

Information Modeling — методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и анализировать их структуру и взаимосвязи. IDEF 1 X(IDEF 1 Extended) — Data Modeling — методология моделирования баз данных на основе модели «сущность связь» . Применяется для построения информационной модели, которая представляет структуру информации, необходимой для поддержки функций производственной системы или среды. Метод IDEF 1, разработанный Т. Рэмей (T. Ramey), также основан на подходе П. Чена и позволяет построить модель данных, эквивалентную реляционной модели в третьей нормальной форме.

При построении IDEF 0 – диаграмм важно правильно отделять входящие дуги от управляющих, что часто бывает непросто. К примеру, на рисунке изображен функциональный блок “Обработать заготовку”.

Последним из понятий IDEF 0 является глоссарий (Glossary). Для каждого из элементов IDEF 0: диаграмм, функциональных блоков, интерфейсных дуг существующий стандарт подразумевает создание и поддержание набора соответствующих определений, ключевых слов, повествовательных изложений и т. д. , которые характеризуют объект, отображенный данным элементом. Этот набор называется глоссарием и является описанием сущности данного элемента. Например, для управляющей интерфейсной дуги “распоряжение об оплате” глоссарий может содержать перечень полей соответствующего дуге документа, необходимый набор виз и т. д. Глоссарий гармонично дополняет наглядный графический язык, снабжая диаграммы необходимой дополнительной информацией.

Декомпозиция функциональных блоков В настоящее время на основе совершенствования методологии IDEF 1 создана ее новая версия — методология IDEF 1 X разработана с учетом таких требований, как простота изучения и возможность автоматизации. IDEF 1 X–диаграммы используются рядом распространённых CASE– средств (в частности, ERwin, Design/IDEF).

IDEF 0 - методология функционального моделирования В ходе реализации программы интегрированной компьютеризации производства (ICAM), предложенной в свое время ВВС для аэрокосмической промышленности США, была выявлена потребность в разработке методов анализа взаимодействия процессов в производственных системах. Для удовлетворения этой потребности была разработана методология IDEF 0 (Integrated Definition Function Modeling), которая в настоящее время принята в качестве федерального стандарта США. Методология успешно применялась в самых различных отраслях, продемонстрировав себя как эффективное средство анализа, проектирования и представления деловых процессов. В настоящее время методология IDEF 0 широко применяется не только в США, но и во всем мире. В России IDEF 0 успешно применялся в государственных учреждениях (к примеру, в Государственной Налоговой Инспекции), в аэрокосмической промышленности (при проектировании космодрома в Плесецке), в Центральном Банке и коммерческих банках России, на предприятиях нефтегазовой промышленности и предприятиях других отраслей.

Бизнес-правила. Модель деловых процессов позволяет выявить и точно определить бизнес правила, используемые в деятельности предприятия.

Разработка моделей структуры базы данных по стандарту IDEF 1 X в ERWin IDEF 1 X метод моделирования семейства IDEF. Используется для разработки реляционных баз данных. Позволяет представить структуру данных в рамках моделируемой информационной системы без привязки к программной и аппаратной платформе. Описывает взаимосвязи данных между собой.

Описание метода IDEF 1 X Основные объекты IDEFX 1 модели – сущности и связи. Сущность в IDEF 1 X описывает собой набор объектов реального мира (человек, место, предмет, событие, состояние, идея, и тому подобное), обладающих некоторыми общими характеристиками, и о которых необходимо хранить информацию. Имя сущности должно отражать тип объекта, а не его конкретный экземпляр (например, Заказчик, а не Петров). Сущности обозначаются существительными. Например: «Сотрудник» , «Товар» , «Поставщик» , «Продажи» .

Описание метода IDEF 1 X Каждая сущность обладает набором свойств, которые называются атрибутами сущности. Таким образом каждый атрибут содержит только часть информации о сущности. Атрибут или набор атрибутов, которые уникальным образом определяют экземпляр сущности называется первичным ключом. Сущность описывается в диаграмме IDEF 1 X графическим объектом в виде прямоугольника. Каждый прямоугольник, отображающий собой сущность, разделяется горизонтальной линией на часть, в которой расположены ключевые поля и часть, где расположены не ключевые поля. Верхняя часть называется ключевой областью, а нижняя часть областью данных.

Пример связи двух сущностей Если внешний ключ не входит в состав первичного ключа дочерней сущности, а передается как набор атрибутов в область данных дочерней сущности, то такая сущность является независимой. Связь между независимой сущностью и ее родительской сущностью отображается пунктирной линией и называется неидентифицирующей связью. Пример связи двух сущностей можно посмотреть на рисунке

Пример построения IDEF 1 X модели (продолжение проектирования информационной системы для сети магазинов по продажам сумок) Изучив диаграмму потоков данных, построенную в прошлой работе, мы можем определить основные хранилища данных, которые предполагается использовать в проектируемой информационной системе. Хранилища данных, определенные на DFD диаграмме, будут представляться сущностями на диаграмме IDEF 1 X. C помощью метода IDEF 1 X необходимо описать эти сущности и их взаимосвязь.

Идентификация сущностей. Представление о ключах. Сущность описывается в диаграмме IDEF 1 X графическим объектом в виде прямоугольника. На рис. приведен пример IDEF 1 X диаграммы. Каждый прямоугольник, отображающий собой сущность, разделяется горизонтальной линией на часть, в которой расположены ключевые поля и часть, где расположены не ключевые поля. Верхняя часть называется ключевой областью, а нижняя часть областью данных. Ключевая область объекта СОТРУДНИК содержит поле "Уникальный идентификатор сотрудника", в области данных находятся поля "Имя сотрудника", "Адрес сотрудника", "Телефон сотрудника" и т. д.

Идентификация сущностей. Представление о ключах. Ключевая область содержит первичный ключ для сущности. Первичный ключ это набор атрибутов, выбранных для идентификации уникальных экземпляров сущности. Атрибуты первичного ключа располагаются над линией в ключевой области. Как следует из названия, не ключевой атрибут это атрибут, который не был выбран ключевым. Не ключевые атрибуты располагаются под чертой, в области данных.

Преимущества IDEF 1 X Основным преимуществом IDEF 1 X, по сравнению с другими многочисленными методами разработки реляционных баз данных, такими как ER и ENALIM является жесткая и строгая стандартизация моделирования. Установленные стандарты позволяют избежать различной трактовки построенной модели, которая несомненно является значительным недостатком ER.

CASE-средство проектирования баз данных ERWin CASE сокращение от Computer Aided Software Engineering. CASE средства позволяют автоматизировать создание информационных систем на протяжение всего жизненного цикла. Имеются CASE средства для моделирования, проектирования, разработки, тестирования, постороения отчетов, управления версиями программного продукта и другие. В этом параграфе мы рассмотрим применение только одного программного продукта ERWin. В ERWin удобно рисовать структуру базы данных. Для работы с My. SQL ничего больше от ERWin'a добиться нельзя, т. к. My. SQL он не поддерживает. Для других баз данных ERWin может на основе структуры базы данных сгенерировать SQL код этой структуры.

Или же наоборот, по SQL коду сгенерировать внешний вид структуры базы данных. Проектирование происходит на двух уровнях: логическом и физическом. На логическом уровне проектируемая структура базы данных не связана с конкретной СУБД. В логической модели отображаются сущности, атрибуты и отношения между сущностями. Для работы с My. SQL в ERWin нам требуется получить только красивую картинку структуры базы данных, поэтому физическая модель нам не интересна. В физической модели можно выбрать конкретную СУБД и в зависимости от этой СУБД настроить типы атрибутов.

Создание сущностей, отношений между ними, перетаскивание таблиц осуществляется при помощи инструментов с панели ERWin Toolbox. Инструмент для создания сущностей. С помощью инструмента выбора (Select tool) можно перемещать сущности вместе с атрибутами. Имеется также инструмент для перемещения атрибутов Attribute Manipulation Tool.

Для создания отношений между сущностями имеется два инструмента. Для создания отношений, в которых определено, как соотносятся записи одной таблице по отношению к другой используется инструмент identifying relationship. В этом случае первичный ключ одной таблицы добавляется, как внешний ключ во вторую таблицу, при этом во второй таблице он является частью составного ключа. Так, например, создано отношение между таблицей авторов и таблицей aa. Для создания отношений, в которых не определено, как соотносятся записи используется non identifying relationship.

В ERWin по правой кнопке мыши можно настроить детальность отображения структуры базы. Данный параграф не ставит задачей дать подробное описание системы ERWin, а лишь дать первоначальную точку отправления в освоение этого средства. Самое главное теоретические основы были подробно разобраны в параграфе "Проектирование баз данных". Овладев ими вам будет несложно освоить систему ERWin. Базу данных проектируете вы, а не ERWin, которое только является, всего навсего, лишь инструментом в ваших руках. В ERWin есть хороший самоучитель, который поможет вам быстро освоится. Здесь же не имеет смысла переписывать этот самоучитель, документируя все пункты меню ERWin.

Информационные системы используются организациями в разных целях. Они повышают производительность труда, помогая выполнять работу лучше, быстрее и дешевле, функциональную эффективность, помогая принимать наилучшие решения. Информационные системы повышают качество услуг, предоставляемых заказчикам и клиентам, помогают создавать и улучшать продукцию. Они позволяют закрепить клиентов и отдалить конкурентов, сменить основу конкуренции путем изменения таких составляющих, как цена, расходы, качество.