Теория информационных процессов и систем Основные признаки

Теория информационных процессов и систем

Основные признаки информационных систем и их классификация Система – это совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом, образующих определенную целостность, единство. Информационная система — это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

В нормативно-правовом смысле информационная система определяется как «организационно упорядоченная совокупность документов (массив документов) и информационных технологий, в том числе и с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы» [Закон РФ «Об информации, информатизации и защите информации» от 20. 02. 1995, № 24 -ФЗ].

Информационный процесс – «процесс создания, сбора, обработки, накопления, хранения, поиска, распространения и потребления информации» [Закон РФ «Об участии в информационном обмене» от 04. 07. 1996, № 85 -ФЗ].

Информационные процессы реализуются с помощью информационных процедур, реализующих тот или иной механизм переработки входной информации в конкретный результат. Типы информационных процедур: 1. Полностью формализуемые, 2. Неформализуемые 3. Плохо формализованные

Свойства информационных систем: 1) любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем; 2) информационная система является динамичной и развивающейся; 3) при построении информационной системы необходимо использовать системный подход; 4) выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения; 5) информационную систему следует воспринимать как человеко-машинную систему обработки информации.

Этапы развития информационных систем

Классификация информационных систем По характеру представления и логической организации хранимой информации информационные системы подразделяются на фактографические, документальные и геоинформационные.

Классификация информационных систем по функциональному признаку

Классификация информационных систем по уровням управления информационные системы оперативного (операционного) уровня информационная система специалистов информационные системы тактического уровня стратегические информационные системы

Классификация по степени автоматизации ручные, автоматические, автоматизированные.

Классификация по характеру использования информации Информационно-поисковые системы Информационно-решающие системы Управляющие информационные системы Советующие информационные системы

Классификация по сфере применения Информационные системы организационного управления Информационные системы управления технологическими процессами Информационные системы автоматизированного проектирования Интегрированные (корпоративные) информационные системы

Классификация по способу организации системы на основе архитектуры файлсервер; системы на основе архитектуры клиент -сервер; системы на основе многоуровневой архитектуры; системы на основе интернет/интранеттехнологий.

Задачи и методы системного анализа Системный анализ (СА) — это научная дисциплина, занимающаяся проблемами принятия решений в условиях анализа большего количества информации различной природы. Целью применения СА является повышение степени обоснованности принимаемого решения, расширение множества вариантов, среди которых производится обоснованный выбор.

Основные задачи системного анализа выявление проблем, их изучение и формулирование целей выбор лучшего для достижения цели решения Оценка результатов исследования

ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА неформальные методы: методы «мозговой атаки» , метод сценариев, метод экспертных оценок, метод «Дельфи» , диагностические методы, морфологические методы; графические методы: метод дерева целей, матричные методы, сетевые методы; количественные методы: методы экономического анализа, статистические методы; методы моделирования: кибернетические модели, описательные модели, нормативные операционные модели (оптимизационные, имитационные, игровые).

Каноническое представление информационной системы Формально система может быть представлена в виде множества: S = (X, T, R, Z), где X — множество переменных, T — множество параметров, R — отношения на множества X и T, Z — цель исследований.

Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения.

В системе заданной на множестве переменных X = [Xi, i={1, …, N}], каждая переменная изменяет свое значение в некоторой области значений заданной множеством физически различных значений Xn ={1, …, N}. Зафиксированное значение всех переменных относительно одного значения параметра представляет вектор состояния системы Ci = [α 1, k 1, X 2, k 2, . . . , XN, k. N] Множество всех возможных векторов состояний образует полное множество состояний.

Состояния системы на полном множестве состояний неравнозначны. Одни состояние более, другие менее предпочтительны, третьи практически не осуществлены. Неравнозначность состояния задается в виде функции ограничения. В общем случае она представляет собой отображение полного множества состояний: f 0: C → P, где Р — заданное множество.

Агрегатное описание информационных систем Агрегат - унифицированная схема, получаемая наложением дополнительных ограничений на множества состояний, сигналов и сообщений и на операторы перехода а так же выходов.

Агрегат – объект, определенный множествами T, X, U, Y, Z и операторами H и G реализующими функции z(t) и y(t). t T - моменты времени; x X - входные сигналы; u U - управляющие сигналы; y Y - выходные сигналы; z Z - состояния, x(t), u(t), y(t), z(t) - функции времени.

Оператор выходов G реализуется как совокупность операторов G` и G``. Оператор G` выбирает очередные моменты выдачи выходных сигналов, а оператор G`` - содержание сигналов. В общем случае оператор G`` является случайным оператором

Операторы переходов агрегата Рассмотрим состояние агрегата z(t) и z(t+0). Оператор V реализуется в моменты времени tn , поступления в агрегат сигналов xn(t). Оператор V 1 описывает изменение состояний агрегата между моментами поступления сигналов.

Частные случаи агрегата: агрегаты с обрывающимся процессом функционирования. Для этих агрегатов характерно наличие переменной , соответствующей времени, оставшемуся до прекращения функционирования агрегата.

Автономный агрегат – агрегат, который не может воспринимать входных и управляющих сигналов. Кусочно-марковский агрегат – агрегат, процессы в котором являются обрывающими марковскими процессами. Любой агрегат можно свести к марковскому. Кусочно-непрерывный агрегат - в промежутках между подачей сигналов функционирует как автономный агрегат.

Синтез и декомпозиция информационных систем Системное мышление совмещает анализ и синтез. Анализ и синтез дополняют, но не заменяют друга. Аналитический метод невозможен без синтеза (на этом этапе части агрегируются в структуру), но и синтетический метод невозможен без анализа (необходима дезагрегация целого для объяснения функций частей).

Декомпозиция Основной операцией анализа является разделение целого на части. Задача распадается на подзадачи, система — на подсистемы, цели — на подцели и т. д. При необходимости этот процесс повторяется, что приводит к иерархическим древовидным структурам.

Операция декомпозиции представляется как сопоставление объекта анализа с некоторой моделью, как выделение в нем того, что соответствует элементам взятой модели. Поэтому на вопрос, сколько частей должно получиться в результате декомпозиции, можно дать следующий ответ: столько, сколько элементов содержит модель, взятая в качестве основания. Вопрос о полноте декомпозиции — это вопрос завершенности модели.

Требования к декомпозиции полнота (проблема должна быть рассмотрена максимально всесторонне и подробно) простота (все дерево должно быть максимально компактным)

Операцией, противоположной декомпозиции, является операция агрегирования, т. е. объединения нескольких элементов в единое целое. Необходимость агрегирования может вызываться различными целями и сопровождаться разными обстоятельствами, что приводит к различным способам агрегирования.

Система есть нечто большее, она в целом обладает такими свойствами, которых нет ни у одной из ее частей, взятой в отдельности. Модель структуры подчеркивает связанность элементов, их взаимодействие. При объединении частей в целое возникает нечто качественно новое, такое, чего не было и не могло быть без этого объединения. Это свойство называется эмерджентность.