База данных

5.1 Характеристика современных автоматизированных информационных систем (АИС).

Процессы обработки информации всегда являлись основой человеческой деятельности и объединение таких процессов с информационными ресурсами,

со временем стали называть информационными системами (ИС). ИС– это комплекс, состоящий из информационной базы (хранилища информации) и процедур, позволяющих накапливать, хранить, корректировать, осуществлять поиск, обработку и выдачу информации. С появлением вычислительной техники ИС пережили качественный, революционный процесс развития превратившись в автоматизированные информационные системы (АИС),т.е. –

информационные системы, физической и функциональной компонентами которых является программно-технический комплекс и средства связи.

Современные АИС представляют собой чрезвычайно сложные человекомашинные комплексы, интегрированные (неразрывно связанные) в национальную и мировую информационные среды. Именно эта интеграция и создает эффективную научно-техническую базу информационного общества, так как изолированные АИС в настоящее время малоэффективны.

Эффективность АИС во многом определяется их качеством и доверием к ним пользователей. Качество изделий, процессов проектирования, производства и услуг является одной из узловых проблем, определяющей уровень жизни человека и состояние народного хозяйства, что полностью относится и к области информационных технологий. В АИС входят следующие основные компоненты:

аппаратные средства вычислительной техники;

аппаратные средства телекоммуникации (связи);

программные средства реализации функций АИС;

информационные базы данных (БД);

документация, регламентирующая функции и применение всех компонент АИС;

специалисты, обслуживающие и использующие программно-технические средства.

Аппаратные компоненты АИС имеют достаточно универсальный характер и относительно слабо зависят от функционального назначения конкретной информационной технологии. Хотя при их выборе всегда учитывается ряд технических характеристик, анализ и испытания этих компонент могут

проводиться достаточно традиционными методами и средствами, разработанными в области сложного приборостроения.

Остальные компоненты АИС составляют их интеллектуальную часть, определяющую назначение, функции и качество решения задач в конкретной области человеческой деятельности. Эти компоненты могут отличаться принципиальной новизной, большим разнообразием характеристик, которые трудно формализуются и требуют глубокого исследования методов проверки их значений.

Архитектурная, техническая и программно-информационная совместимость различных АИС может быть обеспечена только путем стандартизации и сертификации программно-технических средств в соответствии с требованиями международных и государственных стандартов. Для этого необходима стандартизация, сертификация и каталогизация средств, процессов и услуг, а также проведение единой технической политики при создании (приобретении) совместимых аппаратных и программных средств, организации взаимодействия и интеграции АИС различных уровней и назначения.

Любая реальная АИС действует в окружающей ее информационной среде, которую часто называют инфраструктурой.

Под инфраструктурой автоматизированных информационных системобычно понимают телекоммуникационные сети и связываемые ими объекты: серверы, автоматизированные рабочие места, каталоги сетевых информационных ресурсов и т.п. Информационными ресурсамиявляются информационные базы (банки и базы данных) различного назначения и другие информационные структуры.

В информационном обществе автоматизированные информационные системы используются практически во всех областях человеческой деятельности. Далее будет приведена классификация АИС по признаку их применения:

автоматизированная система управления (АСУ) – организационно-техническая система, созданная с применением автоматизированных информационных технологий для повышения эффективности процессов управления различными объектами;

автоматизированная система научных исследований (АСНИ) –

автоматизированная информационная система, предназначенная для информационно – аналитического обеспечения научно-исследовательских работ;

экспертная система – автоматизированная информационная система, которая использует экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения задач в узкой предметной области;

автоматизированная система контроля измерений (АСКИ) –автоматизированная информационная система, предназначенная для сбора, анализа и хранения показателей, которые считываются с контрольно-измерительных приборов;

система автоматизированного проектирования (САПР) – организационно-

техническая система, состоящая из программно-технического комплекса автоматизации проектирования, пользователями которого являются сотрудники подразделений проектной организации;

автоматизированная система обучения – автоматизированная информационная система, которая включает в себя преподавателя, студентов, комплекс учебнометодических и дидактических материалов, автоматизированную систему обработки данных и предназначенная для поддержки процесса обучения с целью повышения его эффективности;

автоматизированная справочная система – справочное руководство, содержание которого создается, хранится и доводится до пользователя с использованием автоматизированных информационных технологий;

автоматизированная библиотечная система – автоматизированная информационная система, обеспечивающая доступ к данным библиотечных каталогов и фондов, а также сбор, обработку и хранение соответствующей информации;

автоматизированная система перевода – автоматизированная система,

предназначенная для перевода текстов с одного языка на другой, составной частью такой системы является автоматизированный словарь;

автоматизированная информационная юридическая система –автоматизированная информационная система в предметной области юриспруденции;

автоматизированные системы военного назначения – АИС, предназначенные для управления боевыми действиями, военными объектами, системами ПВО и т.д.

Разумеется можно привести еще много примеров АИС, но данный перечень имеет достаточно представительный характер.

Практически все АИС имеют в своем составе следующие компоненты:

физическая компонента – материальная основа носителя информационной системы;

информационная компонента – организованная определенным образом система записей данных (информационная база), характеризующаяся определенным языком, на котором выполнены образующие ее записи;

функциональная компонента – система процедур управления, обновления, поиска и завершающей обработки данных.

распределенной.

АИС и ее компоненты могут быть сосредоточены в одном месте, если взаимодействие между компонентами АИС (или между частями одного компонента) происходит посредством каналов связи, то такая АИС называется

5.2 Информационное обеспечения АИС.

Информационные ресурсы

Информационные фонды

Сбор, упорядочение, хранение, обработку и выдачу пользователям информационных ресурсов осуществляют АИС. Под информационным обеспечением АИС понимается система реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в АИС при ее функционировании. Специфическими формами организации информации в АИС являются:

– совокупности программных и

языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, ведения базы данных, обеспечения многопользовательского доступа к данным. В СУБД информация описывается с помощью метаданных – данных, которые являются описанием других данных, их характеристик, местонахождения, способов использования и тому подобное.

Хранилища данных отличаются от традиционных БД тем, что они проектируются для поддержки процессов принятия решений, а не просто для эффективного сбора и обработки данных. Как правило хранилище содержит многолетние версии обычной БД, физически размещаемые в той же самой базе. Данные в хранилище не обновляются на основании отдельных запросов пользователей. Вместо этого вся база данных периодически обновляется целиком. Хранилища данных могут быть очень внушительных размеров. Например банк Chase Manhatten Bank имеет хранилище объемом более 560 Гбайт, компания MasterCard OnLine – 1200 Гбайт.

5.7 Информационное обеспечение АИС

Основные понятия

Во всех областях человеческой деятельности, где необходимо проводить исследования, анализ, выработку и принятие решений с последующим их контролем – основным ресурсом этих действий является информация. Информационные ресурсы – это все виды информации, доступные

пользователю и необходимые для выполнения стоящих перед ним задач и (или) повышающие эффективность его деятельности.

Если провести аналогию с природными и производственными ресурсами, то можно сказать, что для превращения природных ресурсов (полезные ископаемые, вода и т.д.) в производственные их подвергают определенной первичной обработке, например, обогащение полезных ископаемых. Информационные ресурсы, для того, чтобы они могли быть использованы в вышеперечисленных процессах, также должны быть подвергнуты определенной обработке. После первичной обработки они накапливаются в информационных фондах предприятий, организаций и др. Информационные фонды – это информационные ресурсы, организованные специальным образом для повышения эффективности информационной работы.

Сбор, упорядочение, хранение, обработку и выдачу пользователям информационных ресурсов осуществляют АИС. Под информационным

обеспечением АИС понимается система реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в АИС при ее функционировании. Специфическими формами организации информации в АИС являются:

база данных (БД) – поименованная, целостная, единая система данных, организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и обработки данных;

база знаний (БЗ) – формализованная система сведений о некоторой предметной области, содержащая данные о свойствах объектов, закономерностях процессов и явлений и правила использования в задаваемых ситуациях этих данных для принятия новых решений.

В БЗ центральным понятием является – представление знаний в информационных системах, т.е. формализация метапроцедур, используемых биологическими объектами при решении интеллектуальных задач.

В современных АИС все средства обработки данных организовываются в

виде системы управления базами данных (СУБД)– совокупности программных и языковых средств, предназначенных для управления данными в базе данных, ведения базы данных, обеспечения многопользовательского доступа к данным. В СУБД информация описывается с помощью метаданных– данных, которые являются описанием других данных, их характеристик, местонахождения, способов использования и тому подобное.

Кроме того вводится понятие – автоматизированного банка данных (АБД), как совокупности системы управления базами данных и конкретной базы (баз) данных, находящейся (находящихся) под ее управлением.

В последнее время в публикациях по информационным системам все чаще стало использоваться понятие хранилища данных, которые работают по принципу центрального склада. Хранилища данных отличаются от традиционных БД тем, что они проектируются для поддержки процессов принятия решений, а не просто для эффективного сбора и обработки данных. Как правило хранилище содержит многолетние версии обычной БД, физически размещаемые в той же самой базе. Данные в хранилище не обновляются на основании отдельных запросов пользователей. Вместо этого вся база данных периодически обновляется целиком.

5.3 Базы данных (БД).

База данных (БД, database) - поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные.

Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Эта вычислительная система может быть мэйнфреймом - тогда доступ к ней организуется с использованием терминалов - или файловым сервером локальной сети ПК.

Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно, пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, которые хранятся в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).

По способу доступа к данным базы данных разделяются на базы данных с локальным доступоми базы данных с сетевым доступом.

Для всех современных баз данных можно организовать сетевой доступ с многопользовательским режимом работы.

Централизованные базы данных с сетевым доступом могут иметь следующую архитектуру:

файл-сервер;

клиент-сервер базы данных;

"тонкий клиент" - сервер приложений - сервер базы данных (трехуровневая архитектура).

Файл-сервер. Архитектура систем БД с сетевым доступом предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (файловый сервер). На этот компьютер устанавливается операционная система (ОС) для выделенного сервера (например, Microsoft Windows Server 2003). На нем же хранится совместно используемая централизованная БД в виде одного или группы файлов. Все другие компьютеры сети выполняют функции рабочих станций

(могут работать в ОС Microsoft Windows 2000 Professional или Microsoft Windows 98). Файлы базы данных в соответствии с пользовательскими запросами передаются на рабочие станции, где и производится обработка информации (см. рис. 2.1 ). При большой интенсивности доступа к одним и тем же данным производительность информационной системы падает. Пользователи могут создавать также локальные БД на рабочих станциях.

Клиент-сервер. В этой архитектуре на выделенном сервере, работающем под управлением серверной операционной системы, устанавливается специальное программное обеспечение (ПО) - сервер БД, например, Microsoft®SQL Server™или Oracle. СУБД подразделяется на две части: клиентскую и серверную. Основа работы сервера БД - использование языка запросов (SQL). Запрос на языке SQL, передаваемый клиентом (рабочей станцией) серверу БД, порождает поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные транспортируются по сети от сервера к клиенту (см.рис. 2.2 ). Тем самым, количество передаваемой по сети информации уменьшается во много раз.

Трехуровневая архитектура функционирует в Интранет- и Интернет-сетях. Клиентская часть ("тонкий клиент"), взаимодействующая с пользователем, представляет собой HTML-страницу в Web-браузере либо Windowsприложение, взаимодействующее с Web-сервисами. Вся программная логика вынесена на сервер приложений, который обеспечивает формирование запросов к базе данных, передаваемых на выполнение серверу баз данных. Сервер приложений может быть Web-сервером или специализированной программой

(например, Oracle Forms Server).

Иерархические базы данных

В основе данной модели - иерархическая модель данных. В этой модели имеется один главный объект и остальные - подчиненные - объекты, находящиеся на разных уровнях иерархии. Взаимосвязи объектов образуют иерархическое дерево с одним корневым объектом.

Иерархическая БД состоит из упорядоченного набора нескольких экземпляров одного типа дерева. Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя

Типичным представителем (наиболее известным и распространенным) является

Information Management System (IMS) фирмы IBM. Первая версия появилась в1968 г. До сих пор поддерживается много баз данных этой системы.

Сетевые базы данных

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического.

В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.

В сетевой модели данных любой объект может быть одновременно и главным, и подчиненным, и может участвовать в образовании любого числа взаимосвязей с другими объектами. Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно - из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи

Реляционные системы

Реляционные системы далеко не сразу получили широкое распространение. В то время как основные теоретические результаты в этой области были получены еще в 70-х годах и тогда же появились первые прототипы реляционных СУБД, долгое время считалось невозможным добиться эффективной реализации таких систем. Однако постепенное накопление методов и алгоритмов организации реляционных баз данных и управления ими привели к тому, что уже в середине 80-х годов реляционные системы практически вытеснили с мирового рынка ранние СУБД.

Реляционная модель данных основывается на математических принципах, вытекающих непосредственно из теории множеств и логики предикатов. Эти принципы впервые были применены в области моделирования данных в конце 1960-х гг. доктором Е.Ф. Коддом, в то время работавшим в IBM, а впервые опубликованы - в1970 г..

Техническая статья "Реляционная модель данных для больших разделяемых банков данных" доктора Е.Ф. Кодда, опубликованная в1970 г., является родоначальницей современной теории реляционных БД. Доктор Кодд определил 13 правил реляционной модели (которые называют 12 правилами Кодда).

Постреляционные базы данных

В настоящее время известны также так называемые "постреляционные" СУБД, в основе которых лежат модель данных в виде многомерных таблиц (например в системеCache фирмы InterSystems Сorporation) и широкое использование принципов объектно-ориентированного подхода при организации баз данных и программировании.

В локальных и глобальных компьютерных сетях широко применяются серверы: компьютеры и программные средства для обслуживания клиентов - рабочих станций и/или других серверов.

Примерами серверов могут быть:

файловый сервер, поддерживающий общее хранилище файлов для всех рабочих станций;

интернет-сервер, обеспечивающий предоставление информации в глобальной сети Интернет;

почтовый сервер, обеспечивающий работу с электронной почтой;

сервер баз данных - СУБД, которая принимает запросы по локальной сети и возвращает информацию, соответствующую запросу.

Термин "сервер баз данных" обычно используют для обозначения всей СУБД, основанной на архитектуре "клиент-сервер", включая и серверную, и клиентскую части. Наиболее распространенными серверами являются в настоящее время Microsoft SQL Server, Oracle, IBM DB2 Universal DataBase, Informix и др. Размер одной базы данных на этих серверах может достигать миллиона терабайт.

Распределенные базы данных

Основная задача систем управления распределенными базами данных состоит в обеспечении средства интеграции локальных баз данных, располагающихся в некоторых узлах вычислительной сети, с тем, чтобы пользователь, работающий в любом узле сети, имел доступ ко всем этим базам данных как к единой базе.

Возможны однородные и неоднородные распределенные базы данных. В однородном случае каждая локальная база данных управляется одной и той же СУБД. В неоднородной системе локальные базы данных могут относиться даже к разным моделям данных. Сетевая интеграция неоднородных баз данных - очень сложная проблема. Многие решения известны на теоретическом уровне, но пока не удается справиться с главной проблемой: недостаточной эффективностью интегрированных систем. Более успешно решается промежуточная задача - интеграция неоднородных SQL-ориентированных систем. Этому в большой степени способствует стандартизация языка SQL.

Примером распределенной СУБД может служить System R* . В данной системе разработчики прикладных программ и конечные пользователи остаются в среде языка SQL. Возможность использования SQL основывается на обеспечении System R* прозрачности местоположения данных. Система автоматически обнаруживает текущее местоположение упоминаемых в запросе пользователя объектов данных; одна и та же прикладная программа, включающая предложения SQL, может быть выполнена в разных узлах сети. При этом в каждом узле сети на этапе компиляции запроса выбирается наиболее оптимальный план выполнения запроса в соответствии с расположением данных в распределенной системе.

5.4 Системы управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных (СУБД) – это важнейший компонент АИС, основанной на базе данных. СУБД необходима для создания и поддержки базы данных информационной системы в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке – транслятор. Программные составляющие СУБД включают в себя ядро и сервисные средства (утилиты).

Ядро СУБД – это набор программных модулей, необходимый и достаточный для создания и поддержания БД, то есть универсальная часть, решающая стандартные задачи по информационному обслуживанию пользователей.Сервисные программы предоставляют пользователям ряд

дополнительных возможностей и услуг, зависящих от описываемой предметной области и потребностей конкретного пользователя.

Системой управления базами данных называют программную систему,

предназначенную для создания на ЭВМ общей базы данных для множества приложений, поддержания её в актуальном состоянии и обеспечения эффективного доступа пользователей к содержащимся в ней данным в рамках предоставленных им полномочий.

Для инициализации базы данных разработчик средствами конкретной СУБД описывает логическую структуру БД, её организацию в среде хранения и представления данных пользователями (соответственно концептуальную схему БД, схему хранения и внешние схемы). Обрабатывая эти схемы, СУБД создаёт

СТРУКТУРА АИС

Одна из доминирующих категорий АИС - ее структура. Понятие «структура» упот­ребляется достаточно давно и применяется в качестве одного из средств определения понятий формы, организации, отображения со­держания определенного объекта. В общепринятом понимании слово «структура» обозначает совокупность составных частей объекта. Однако эти части могут организовать структуру только при наличии определенных связей между ними. Структура АИС - это способ взаимо­связи элементов системы, обеспечивающий ее целостность. Способы взаимосвязи структурных элементов должны быть такими, чтобы можно было обеспечить целостность объекта, его тождественность самому себе в различных условиях существования. Таким образом, целост­ность АИС - существенная характеристика, относящаяся прежде всего к ее структуре. Целостность АИС - это свойство АИС, обеспечиваю­щее устойчивость и функционирование системы в соответствии с ее назначением. При отсутствии в структуре АИС, например, програм­много модуля по расчету показателей финансового состояния фирмы функция оценки ее финансово-экономического состояния не будет выполняться. А это означает, что способность системы осуществлять свое целевое функционирование в целом становится проблематичной. Кроме того, целостность АИС зависит и от параметров работоспособ­ности ее элементов, например, слабый уровень контроля достовернос­ти данных снижает параметры БД АИС и потенциально нарушает ее целостность.

По характеру решаемых задач современные АИС можно условно разделить на четыре основных класса:

Автоматизированные системы обработки данных (АСОД).

Автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС).

Автоматизированные системы управления (АСУ).

Автоматизированные интеллектуальные информационные систе­мы (АИИС).

Исторически сложилось так, что первыми АИС в системах организационного управления стали АСОД. Автоматизированная система об­работки данных - это разновидность АИС, которая характеризуется большим объемом исходных данных и несложностью алгоритмов их об­работки. Они ориентированы на переработку данных по экономичес­ким задачам, которые не отличаются сложностью алгоритма. Вместе с тем этот класс систем, как правило, перерабатывает большой объем данных. Основной объем вычислительных операций выполняется ме­тодом прямого счета, например обработка данных по составлению сводного баланса предприятия на основе балансов дочерних предпри­ятий. Основная задача АСОД - обработка входных документов (дан­ных) в соответствии с алгоритмом решаемой экономической задачи и своевременная выдача результатных (выходных) документов пользо­вателю.

Едва ли не одновременно с АСОД появились АИПС. Автоматизи­рованная информационно-поисковая система - это разновидность АИС, предназначенная для поиска и выдачи информации по запросу потре­бителя. В задачах управления очень часто прибегают к использованию обширной информации, которая уже имеется и хранится в специально организованных хранилищах (БД). Чтобы принять обоснованное реше­ние, руководитель или специалист обращается с запросом (поисковым предписанием) и таким образом взаимодействует с АИПС.

В процессе управления довольно часто возникают ситуации, вызы­вающие необходимость неоднозначного подхода к выработке и принятию решения по регулированию экономического объекта. Оператор управ­ления, или ЛПР, привлекает для рассмотрения несколько так называе­мых оптимальных вариантов решения. Оптимизация решения задачи проводится средствами АСУ. Автоматизированная система управления - это разновидность АИС, обеспечивающая обработку данных по алго­ритму оптимизации решения экономической задачи. В большинстве случаев АСУ - это более развитой проект АСОД, у которой имеется специальный блок программ, обеспечивающий алгоритм оптимизации. В результате переработки данных по решению оптимизационной зада­чи АСУ выдает несколько оптимальных вариантов. На основе анализа этих вариантов ЛПР принимает решение, более адекватное заданным условиям и критериям решения задачи. Усложнение народнохозяйственных задач и процессов управления вызвали необходимость создания такого средства, которое бы обеспе­чивало получение нового знания или принципиально новой информа­ции, не присутствующей в имеющихся БД. Таким средством стали АИИС. Автоматизированная интеллектуальная информационная систе­ма - это разновидность АИС, предназначенная для генерации новых знаний, не содержащихся в исходных данных в явном виде. В основе АИИС лежит концепция искусственного интеллекта. Функция искус­ственного интеллекта как компонента АИИС состоит в том, чтобы вы­полнить анализ исходных данных, провести определенные логические процедуры и выдать пользователю новое знание об объекте управления. Главные компоненты в структуре АИИС - БЗ, интеллектуальный ин­терфейс и программа логических выводов. Как разновидность АИИС можно рассматривать экспсртные системы.

В теоретическом плане вопросы структуры отдельной АИС можно рассматривать условно разделив ее на обеспечивающую и функцио­нальную части. Каждая из указанных частей дифференцируется на со­ставные компоненты структуры - обеспечивающие и функциональные подсистемы АИС.

Обеспечивающая часть структуры АИС

Отобразим структуру обеспечивающей части и дадим трактовку ос­новных понятий обеспечивающих подсистем АИС (рис. 3.1).

Подсистема «Информационное обеспечение АИС»

Одним из существенных структурных компонентов АИС является подсистема информационного обеспечения. Подсистема «Информацион­ное обеспечение» АИС - это совокупность баз данных, файлов, документов и лингвистических средств, обеспечивающая реализацию информацион­ной составляющей АИС. Структура подсистемы состоит из следующих основных блоков:

Базы данных (БД);

Базы знаний (БЗ);

Лингвистические средства.

Базы данных АИС. Особую значимость для подсистемы составляют БД. На прошлой лекции мы говорил о БД и пришли к выводу, что базы дан­ных представляют собой важнейшее связующее зве­но, соединяющее техническую мощь информационных систем с реальными задачами конкретных ФП и бизнес-прило­жений.

В основе классификации БД могут быть положены различные основания делении.

По форме представления данных различаются одноконтурные и многоконтурные БД. Основная форма представления БД двухконтурная. Первый контур хранится на внешнем накопителе ЭВМ (жесткий магнитный диск, магнитная лента, магнитный барабан и др.), а второй контур как страховой может быть представлен на флоппи и (или) CD и других носителях. Могут быть и трехконтурные БД, когда третий кон­тур представлен и сохраняется на традиционных бумажных документах. БД АИС четвертого контура может быть представлена в форме микро­фильмированной ленты и (или) ее отдельных отрезков.

По характеру содержащейся информации различают фактографиче­ские, документальные и смешанные БД. Фактографическая БД отобра­жает конкретные сведения, необходимые пользователю - факты, свойства продукции, формулы расчета какой-либо величины, отрывок (фрагмент) текста документа, документ полностью и др. Доку­ментальная БД содержит только сведения о документах - библиогра­фическое описание документа, аннотацию, реферат, идентификатор документа, адрес его хранения в БД и т.д. Сам документ хранится, как правило, во внешнем контуре БД - шкафу, хранилище, библиотеке-де­позтарии и др. В документальных БД по массиву первого контура проводится поиск адреса хранения полного текста документа, а затем по адресу осуществляется доступ и к самому документу. Подобное разме­щение документальных БД продиктовано желанием сократить физиче­ский объем информации и обеспечить тем самым быстроту доступа к необходимой информации. При условии высокой производительности ЭВМ, отсутствия дефицита внешней памяти документальные БД объе­диняют во внешней памяти ЭВМ первый и второй контуры.

В смешанных БД представлены как фактографические, так и доку­ментальные массивы информации.

Модели баз данных: иерархические, сетевые, реляционные и объ­ектно-ориентированные.

Иерархическая модель БД построена по принципу древовидного графа, в котором информационные элементы представлены по уровням их сo-подчиненности (иерархии). Например, на первом уровне расположены сведения об объекте («Конкуренты»), на втором уровне - о продукции, которую они поставляют на рынок, на третьем уровне - цена продук­ции и т.д. Таким образом, в структуре иерархии каждый порожденный узел не может иметь более одного порождающего (выходного) узла. Ко­рень дерева здесь не порожденый, а порождающий узел. Узлы, не име­ющие выхода, носят названия листьев. При поиске необходимых дан­ных происходит чтение записей от корня к листьям дерева, т. е. сверху вниз. Достоинством стало то, что подобная структура БД обеспечивает более быстрый доступ и выдачу данных пользователю. Вместе с тем, не­достатком представляется жесткость иерархической структуры. Отсут­ствует информационная гибкость в поиске, так как за один проход не­возможно получить данные, например, о ценах одного товара разных поставщиков. В иерархической модели реализована связь между дан­ными по схеме «один-ко-многим».

Сетевая модель БД имеет независимые типы данных, т.е. «Конкурен­ты», и зависимые типы данных - продукция и цены на продукцию. В сетевых моделях возможны как прямые, так и обратные виды связей между данными (записями). Существует ограничение - каждая связь должна включать в себя основную и зависимую записи. К достоинству сетевой модели можно отнести гибкость организации и доступа к дан­ным относительно иерархической модели. Как недостаток можно ука­зать, что сохраняется относительная жесткость в построении структуры БД. Это влечет необходимость в определенных ситуациях реструктури­рования БД, препятствует реализации более гибкой стратегии поиска данных.

Реляционная модель БД имеет независимую организацию взаимосвязи логических и физических записей. Отношения между данными постро­ены в виде двухмерных таблиц и наделены определенными признаками. Каждый элемент таблицы отображает одно данное. Элементы столбца таблицы имеют одинаковую природу, отображая одно свойство (признак) в строке (записи) таблицы.

При поиске данных строки и столбцы могут анализироваться в лю­бом порядке независимо от их содержания, что существенно улучшает характеристики поиска, как в содержательном, так и в технологическом смысле. Достоинства реляционной модели - в ее основе лежит строгий аппарат реляционной алгебры. В этой модели реализована простота доступа к данным, гибкость поиска и защиты данных, независимость данных, относительная простота построения языка манипулирования данными. Язык запроса в соответствии с реля­ционной алгеброй включает следующие основные понятия: проекция, соединение, пересечение и объединение. Язык описания данных опи­сывает характер поиска данных без указания последовательности дей­ствий, необходимых для получения ответа на запрос.

Объектно-ориентированная модель БД - пример реализации БД более высокого логического уровня. ООБД возникли на концептуальной основе ООП (об-ориент.прогр). В отличие от структурного, ООП базируется не на процедурных (программных) категориях (циклы, декларации, условия и др.), а на более широкой категории - объектах. Объектом можно объявить все, что представляет интерес для обработки данных на ЭВМ - завод, подразделение, работника, программу ЭВМ, запись БД, пиктограмму экранного окна и т.д.

Организация ООБД имеет несколько стадий:

Концептуальная модель, когда множество объектов БД прошли описание по соответствующим правилам;

Логическая модель, когда определены свойства объектов и указа­ны логические взаимосвязи между объектами;

Физическая модель, когда определены адреса и проведено разме­щение объектов в памяти ЭВМ.

В настоящее время для упрощения создания ООБД развиваются си­стемы программирования класса ООП. При этом унифицируются мно­гие процедуры порождения объектов путем создания шаблонов, масок для описания методов и свойств объектов и др. Многие крупные фирмы заняты в настоящее время разработкой систем ООП. Примером может служить фирма Microsoft, предлагающая на рынке такие системы, как Visual Basic, Delphi, C++, Visual FoxPro, Access, MS SQL Server. Эти системы обеспе­чивают не только создание объектов, но и организацию ООБД, предос­тавляют дополнительные средства работы с ними.

В структуре подсистемы «Информационное обеспечение» опреде­ленное место занимает понятие единицы информации и ее свойства.

Единицы информации в АИС могут быть как физическими (синтак­сическими), так и семантическими категориями. К ряду физических единиц можно отнести: бит, байт, символ. К семантическому уровню единиц информации АИС относятся категории, которые обозначают в основном логическую иерархию смысловых единиц информации - атрибут, реквизит-признак, параметр, показатель, запись. Каждая единица ин­формации как логический элемент структуры БД, представляет собой определенный объем смысла, структурированного содержания об уп­равляемом экономическом объекте. Семантическая единица информации БД - это определенный объем информации, отображающий категорию измерения содержания БД.

Наиболее распространенная единица информации об управляемом экономическом объекте - документ. Экономический документ - это материальный носитель с закрепленной на нем экономической инфор­мацией, имеющей юридическую силу.

Семантическая структурная единица документа - показатель. Экономиче­ский показатель - величина (критерий, уровень, индекс, измеритель), отображающая состояние экономического объекта по его отдельной составляющей. В зависимости от характера содержания отображаемой информации показатели можно разделить на качественные, количест­венные, элементар­ные, групповые, интегральные, комплексные, обобщенные, аналитические, прогнозные, плановые, расчетные, статистические и др. Показатель состоит из двух основных единиц - реквизита-признака и реквизита-основания. Реквизит-признак - это часть показа­теля, отображающая качественную сторону состояния объекта, а реквизит-основание - это часть показателя, отображающая количествен­ную сторону состояния объекта. Например, в показателе «Увеличение производства холодильников завода «Айсберг» в 2010 г. по сравнению с 2009 г. составило 10 %» реквизит-основание - 10 %, а вся остальная часть записи - это реквизит-признак.

В организации БД следует также учитывать другую семантическую единицу - атрибут, который связан с логикой показателя, в частности реквизита-признака. Атрибут - элементарная семантическая единица информации, обозначает неделимость атрибута на низшие смысловые компоненты без потери смысла. Так, в вышеуказанном примере атрибутом будет разновидность холодильника, например, «Полюс», «Снежинка» и др. Выделение множества атрибутов играет определенную роль при разработке лингвистических средств информационного обеспечения АИС, в частности, разработке ИПЯ классификационного типа - классификаторов и кодификаторов тех­нико-экономической информации.

Базы знаний АИС. В решении экономических задач особую важность имеют БЗ. БЗ организуются в составе АИИС. База знаний - это сово­купность знаний, организованная по принципам порождения знаний, явно не присутствующих в исходных данных. В отличие от обычной БД в БЗ размещаются знания, получаемые на основе данных, содержащихся в обычных документах, книгах, статьях, отчетах и др. Организация зна­ний в БЗ происходит в соответствии с методологией классификации объектов познания. Каждый объект представляется совокупностью эле­ментов знаний. В соответствии с концептуальными связями элементы объединяются и образуют БЗ.

БЗ широко используются не только для извлечения знаний пользо­вателями, но и для решения задач искусственного интеллекта. В соста­ве экспертных систем применяются статические и динамические БЗ. Статическая БЗ содержит сведения, отображающие особенности кон­кретной предметной области и остающиеся неизменными в ходе реше­ния задачи. Динамическая БЗ применяется для организации сведений, важных для решения конкретной задачи и изменяющихся в процессе ее решения. Генерация БЗ выполняется на основе механизма АИИС с по­мощью набора сведений, правил, аппарата логического вывода и др.

Лингвистические средства АИС. Лингвистические средства АИС - это совокупность ИПЯ, методик индексирования и критерия смыслового соответствия АИС. В составе лингвистических средств содержатся следующие компоненты:

Методики индексирования документов;

Типы, форматы, структуры информационных категорий (данные, показатели, записи, таблицы, файлы, документы с указанием их «шапок» и «боковиков», массивы и др.)

Критерий смыслового соответствия (релевантность)(критерий выдачи) документов и (или) поисковых образов документов по различным классам до­кументальной информации, содержащейся в БД.

В решении задач АИС связующее звено между пользователем и ЭВМ - ИПЯ. Информационно-поисковый язык АИС - это упорядоченное мно­жество понятий, терминов определенной предметной области, предна­значенное для отображения содержания документов и запросов с целью обеспечения ввода документов и запросов в ЭВМ и осуществления по­следующего поиска данных. Словарная единица ИПЯ - ключевое слово, которое может быть как отдельным словом, так и словосочетанием.

Посредством ИПЯ в технологии обработки данных осуществляется индексирование документов и запросов. Индексирование - это сово­купность логических операций по отображению содержания докумен­тов и запросов средствами принятого ИПЯ. По уровню применения технических средств индексирование бывает ручное и автоматическое. При ручном индексировании процессы анализа документов и запросов выполняются без применения ЭВМ. При автоматическом индексировании ЭВМ выполняет функции анализа текстов документов и запро­сов, определения их значимости (весомости) и формирования состава дескрипторов ПОД и ПОЗ. При автоматическом индексировании ЭВМ поручаются функции дериватного, прописного индексирования и авто­матической классификации. Так, например, дериватное индексирова­ние, или индексирование извлечением, представляет собой метод авто­матического индексирования документов, при котором программа ЭВМ анализирует лексический состав текстов и выбирает из них те сло­ва и их сочетания, которые удовлетворяют заданным критериям. Одним из таких критериев может быть критерий поиска. Программы автомати­ческого индексирования довольно сложны и обычно относятся к про­дуктам высокоинтеллектульного труда. Автоматическое индексирова­ние имеет относительно высокую стоимость и применяется в АИС, где это экономически и (или) функционально оправдано. В результате ин­дексирования получаются ПОД и ПОЗ. Поисковый образ документа - это совокупность ключевых слов, кодовых обозначений, отображающих содержание документа, адрес хранения и его системный номер (идентификатор). Поисковый образ запроса - это совокупность ключе­вых слов, отображающих содержание запроса и условия поиска доку­ментов.

В организации стратегии и эффективности поиска документальной информации большое значение имеет критерий поиска. В общем смысле критерий поиска обозначает степень соответствия найденных данных условию поиска. Разновидность критерия поиска - критерий выдачи.

Критерий выдачи, или критерий смыслового (семантического) соот­ветствия (КСС), относится к процедуре поиска документальной инфор­мации и в значительной мере способствует улучшению качества поиска в документальных БД АИС. Критерий смыслового соответствия (релевантность) - это правило, определяющее степень смысловой близости ПОД и ПОЗ и формирующее решение о выдаче данного документа в ответ на запрос пользователя. При поиске документов в документальных БД не всегда происходит полное совпадение ключевых слов ПОД и ПОЗ. Иногда выданный по запросу список документов может быть неполным и не­точным. Критерий смыслового соответствия служит для управления выдачей релевантных, т.е. совпадающих по смыслу запроса пользовате­лей АИС документов. Методика его построения и механизм примене­ния в основном идентичен его статусу в информационно-поисковых системах других ПрО.

Тема 2. Информационные системы

1. Информационные системы

1.1. Понятие информационной системы

Обычно под системой понимается совокупность объектов и связей между ними. В процессе изучения информационных систем применяется системный подход, заключающийся в том, что система рассматривается как совокупность взаимосвязанных объектов, функционирование которых направлено на достижение общей цели .

Назначение информационной системы (ИС) – это производство нужной для организации информации с целью обеспечения эффективного управления всеми ее ресурсами, а также создание информационной и технической среды для осуществления управления организацией. Это назначение информационной системы реализуется с помощью технических устройств и программных средств, которые осуществляют хранение, обработку и передачу информации.

Понятие информационной системы , как и понятие информации , в настоящее время следует считать интуитивным. В связи с этим рассмотрим несколько определений информационной системы, принятых в соответствии с тем или иным подходом к ее изучению.

1. Рассмотрим достаточно широкую формулировку понятия «информационная система», позволяющую определить назначение информационной системы. Информационная система – это объект, способный осуществлять обработку информации, под которой понимается сбор информации (накопление сведений), хранение и обновление , а также передача и выдача информации по мере необходимости.

Все перечисленные действия представляют собой информационные процессы . Поэтому можно утверждать, что информационная система – это система, в которой реализуются информационные процессы.

1. Не уточняя особенностей аппаратной и программной реализации ИС с точки зрения использования элементной базы для ее реализации и рассматривая ИС на уровне архитектуры, можно уточнить определение ИС.

В этом случае можно рассмотреть более узкую трактовку понятия «информационная система», которая позволяет определить архитектуру информационной системы и решаемые ею задачи .

Информационная система представляет собой средство преобразования информации, т. е. она способна выдавать выходные данные как результат преобразования входных данных. Следовательно, можно утверждать, что это – черный ящик с неизвестной внутренней структурой (рис. 2.1). Самым общим описанием такого «черного ящика» является характеристика вход-выход.

Подобный подход к определению ИС используется в современных стандартах. В международном стандарте ISO 12207 информационная система определена как объединение одного или более процессов, аппаратных и программных средств, оборудования и людей для обеспечения возможности удовлетворения определенных потребностей или целей.

В этом определении следует обратить внимание на включение в систему помимо естественных технических элементов (аппаратные средства и оборудование, программное обеспечение), людей как пользователей, так и сопровождающих ее в процессе эксплуатации. Важным моментом в определении служит понятие целей , ради которых разрабатывается и затем используется система.

1. Поскольку, как отмечалось в п. 1.2 , использование информационных систем, предполагает обязательную автоматизацию управления и документооборота, целесообразно рассмотреть формулировку понятия «информационная система», позволяющую определить ИС как средство автоматизации деятельности.

Такое определение используется в комплексе стандартов ГОСТ 34, который ориентирован на разработку и эксплуатацию автоматизированных систем . В ГОСТ 34.603-90, система – это персонал и средства автоматизации его деятельности, реализующие информационную технологию выполнения установленных функций.

И вновь в определении связываются вместе техника (средства автоматизации), люди (персонал) и решаемые задачи (функции) (рис. 2.2).

1.2. Функциональные и обеспечивающие подсистемы

Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема – это часть системы, выделенная по функциональному или структурному признаку.

Функциональный признак определяет назначение подсистемы, а также ее основные цели, задачи и функции. Структурный признак позволяет рассматривать подсистему как составляющий элемент общей структуры информационной системы независимо от сферы применения. В этом случае подсистему называют обеспечивающей. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем:

• информационное обеспечение (ИО) – средства организации данных при их хранении;
• техническое обеспечение (ТО) – технические универсальные и специальные устройства ввода-вывода и обработки данных;
• программное обеспечение (ПО) – набор программ для выполнения требуемых функций системы;
• математическое обеспечение (МО) – методы и алгоритмы решения задач в системе;
• организационное обеспечение (ОО) – набор руководств пользователю;
• правовое обеспечение (ПО) – правовые нормы, определяющие юридический статус системы;
• лингвистическое обеспечение (ЛО) – языковые средства системы для общения средств автоматизации с пользователем и разработчиком.

Информационное обеспечение – это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных. Информационное обеспечение предназначено для своевременного формирования и выдачи достоверной информации при принятии управленческих решений.

Техническое обеспечение – это комплекс технических средств, обеспечивающих работу информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы. Техническое обеспечение предназначено для реализации технологических процессов хранения, обработки и передачи информации в системе.

Комплекс технических средств составляют:

• компьютеры любых моделей;
• устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
• устройства передачи данных и линий связи;
• оргтехника и устройства автоматического съема информации;
• эксплуатационные материалы и др.

Математическое и программное обеспечение рассматриваются вместе, т. к. они оба предназначены для поддержки решения задач информационной системы. Математическое и программное обеспечение – это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования технического обеспечения.

К средствам математического обеспечения относятся:

• средства моделирования процессов управления в фирме;
• типовые задачи управления организацией, фирмой;
• методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация к ним.

К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения часто встречающихся задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.

Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его в состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.

Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, тестовый и контрольный примеры.

Организационное обеспечение – это совокупность документов, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе решения задач управления фирмой, где будет использована информационная система.

Организационное обеспечение предназначено для упорядочивания всех технологических процессов в информационной системе, что особенно необходимо в связи с наличием в ней человеческого фактора: пользователей, разработчиков, обслуживающего персонала и др.

Правовое обеспечение – это совокупность правовых норм, регулирующих создание и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации, а также юридический статус ее функционирования.

Правовое обеспечение предназначено для определения юридического статуса информационной системы, который должен определить порядок и правила работы с информацией в системе.

Лингвистическое обеспечение – это совокупность средств и правил для формализации естественного языка, которые используются при общении пользователей и эксплуатационного персонала ИС с комплексом средств автоматизации при функционировании ИС.

Таким образом, информационная система – сложный объект, включающий разнообразные элементы. Объединение их в указанные обеспечения позволяет систематизировать понятие информационной системы и получить правильное представление о составе ИС и ее архитектуре. На рис. 2.3 приведена структура ИС, отдельные блоки которой соотнесены с перечисленными выше обеспечивающими подсистемами.

Рис. 2.3
ВхД – входные данные; ВыхД – выходные данные; СА – средства автоматизации

1.3. Автоматизированные информационные системы

Информационные системы могут быть поделены на два класса: неавтоматизированные (традиционные, без применения технических средств) и автоматизированные , реализованные на компьютере в виде некоторого программного продукта. Необходимость автоматизации обусловлена тем, что современные крупные проекты ИС характеризуются рядом особенностей, из которых можно выделить следующие:

1. необходимость ускорения обработки информации;
2. сложность описания (достаточно большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;

Моделирование сложных систем необходимо потому, что человек не в состоянии охватить и понять проект системы целиком. Существуют пределы в понимании сложных вещей. Это можно продемонстрировать на примере архитектуры. Если вы хотите построить сарай во дворе, вам достаточно просто начать строительство. Когда вы планируете построить новый дом, вам наверняка потребуется чертеж. А для возведения небоскреба он будет просто необходим. Этот же пример можно привести и для разработки системы и ее программного обеспечения. Изучая работу отдельного фрагмента, невозможно представить схему всего проекта целиком, а создание модели системы позволяет представить общую картину взаимодействия ее узлов без углубления в детали реализации отдельных элементов;

1. разобщенность (в пространстве) и разнородность отдельных групп разработчиков по уровню квалификации и сложившимся традициям использования тех или иных инструментальных средств;
2. существенная временная протяженность проекта, обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива разработчиков и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС, а также большими объемами информации, обрабатываемыми в пределах одной организации.

Необходимость решения двух последних проблем требует стандартизации описания ИС и создания специальных инструментов автоматизации разработки самих ИС. Поскольку использование компьютера является определяющим моментом при определении автоматизированной ИС (АИС), ее можно определить как компьютерное средство обработки информации .

1.4. Преимущества использования автоматизированных информационных систем

Применение автоматизированных информационных систем в экономике обеспечивает:

• сбор и хранение важной экономической информации;
• получение информации в кратчайшие сроки;
• выполнение сложных экономических расчетов при планировании деятельности предприятий, прогнозировании спроса и предложения, подведении балансов;
• ведение документации и т. д.

Вместе с тем применение АИС в экономике позволяет:

• вовремя получать качественную информацию,
• принимать обоснованные решения,
• выполнять разнообразный экономический анализ.

Значение и преимущества использования АИС трудно переоценить, поскольку в этом случае наблюдается рост эффективности компании за счет появления новых возможностей. Например, анализ информации о посетителях аттракционов одного из французских курортов вызвал срочную переориентацию рекламы аттракционов на обслуживание семейных заездов из числа местных жителей вместо привлечения туристов из других регионов. После этого доходы владельцев аттракционов резко возросли.

Использование АИС позволяет также повысить внутриорганизационную производительность и улучшить управление бизнесом. Например, используя информацию из кассовых аппаратов, АИС учитывает темпы продажи отдельных видов продукции. Проведенный учет и последующий анализ позволяют запускать в производство очередную партию изделий, определенного наиболее продаваемого типа.

И, наконец, применение автоматизированных информационных систем способствует улучшению обслуживания клиентов. Например, информация для клиентов может поощрять дальнейшие сделки или покупки, а может отпугивать потенциальных партнеров или покупателей, а анализ и обработка результатов производятся с помощью АИС.

1.5. Примеры построения и применения автоматизированных информационных систем

По принципу построения информационные системы можно разделить на три вида:

• текстографические;
• расчетные, основанные на электронных таблицах;
• основанные на базах данных.

Текстографические ИС – это системы, в которых осуществляются хранение, обработка и передача текста, графики и звука. Такие системы реализуются в виде электронных учебников, тестеров, проверяющих знания, Web-сайтов и др.

Схема текстографической информационной системы показана рис. 2.4. Она содержит графический интерфейс пользователя и файлы текстового, графического и звукового видов. Входные данные в виде запросов системе поступают от пользователя и обрабатываются с использованием указанных файлов.

Текстовые, графические и звуковые файлы образуют в графическом интерфейсе необходимое представление текстовых, графических и звуковых данных. Входные данные (текстовые сведения, адреса, числа) можно вводить в специальные поля графического интерфейса. Получая с помощью графического интерфейса информацию, пользователь может изменять входные данные, осуществляя их уточнение или конкретизацию.

Примером служит почтовый сайт mail. ru , с помощью которого решаются следующие задачи:

• регистрация пользователя на сайте, во время которой в специальных полях фиксируются имя пользователя, адрес, пароль и анкетные данные;
• получение электронной почты по зарегистрированному адресу;
• отправка электронной почты по адресам, содержащей текстовые сообщения, изображения, открытки, звуковое сопровождение.

Расчетные ИС с таблицами ориентированы на табличные процессоры. Применение таких систем ограничено рамками одной организации, где удобно и просто реализован обмен документами в табличной форме. Рассматриваемые информационные системы представляют собой совокупности файлов, которые выполняются в среде табличного процессора.

Схема информационной системы, использующей расчетные таблицы, показана на рис. 2.5.

Таблицы системы делятся на справочные таблицы и связанные с ними с помощью ссылок результирующие таблицы. Последние таблицы связаны тоже ссылками с таблицами для печати, которые позволяют получить распечатки результатов расчетов. Их можно оформить в виде диаграмм. Пользователь работает с таблицами с помощью Формы ввода данных. Примером расчетных информационных систем служит небольшая система БизнесПланМ.

ИС может разрабатываться в двух вариантах: интерпретирующем и исполняемом.

При интерпретирующем варианте используется Табличный процессор (Excel) , который находится в активном состоянии и позволяет вводить новые данные, выполнять расчеты с использованием справок и получать выходную форму и графики.

Обычно такая АИС открыта для изменений, при которых может производиться дополнение справочными таблицами, дополнение расчетными таблицами, корректировка входной и выходной форм и изменение вида графиков.

При исполняемом варианте АИС готовый ЕХЕ-файл закрыт для изменений. Такой вариант более компактный и более быстродействующий.

Информационные системы, основанные на базах данных , имеют наиболее широкое применение и выполняются в виде:

• исполняемых файлов для непосредственного использования на компьютерах,
• одного или нескольких файлов для использования в среде какой-либо СУБД.

Схема такой информационной системы показана на рис. 2.6.

База данных системы общается с приложениями Приложение 1,..., Приложение N. Приложением в такой информационной системе считается набор запросов к базе данных, форм для просмотра результатов поиска, макросов и отчетов. Пользователь через меню формирует задания приложениям, задает исходные данные, получает выходные данные в виде отчетов.

При интерпретирующем варианте используется СУБД, которая находится в активном состоянии и позволяет пополнять БД, редактировать записи БД и получать ответы на запросы. Обычно такая АИС является открытой и дает возможность модифицировать структуру БД и корректировать приложения (формы, модули с запросами, отчеты).

При исполняемом варианте АИС имеется готовый ЕХЕ-файл, который реализует все запрограммированные действия. Обычно такая АИС является закрытой и не позволяет никому производить изменения в ее структуре.

2. Выводы

1. Информационная система – это система, в которой реализуются информационные процессы.
2. В состав информационной системы помимо естественных технических элементов (аппаратные средства и программное обеспечение) включены люди (пользователи и сопровождающие ее в процессе эксплуатации). Важным моментом в определении служит понятие целей, ради которых разрабатывается и затем используется система.
3. Информационная система разделяется на подсистемы, выделенные по функциональному или структурному признаку.
4. Информационная система – сложный объект, включающий разнообразные элементы. Объединение их в обеспечивающие подсистемы позволяет систематизировать понятие информационной системы и получить правильное представление о составе ИС и ее архитектуре.
5. Моделирование сложных систем позволяет представить общую картину взаимодействия их узлов без углубления в детали реализации отдельных элементов.
6. АИС можно определить как компьютерное средство обработки информации.
7. Использование АИС стимулирует рост эффективности компании за счет появления новых возможностей.
8. Использование АИС позволяет также повысить внутриорганизационную производительность и улучшить управление бизнесом.
9. Применение автоматизированных информационных систем способствует у лучшению обслуживания клиентов.
10. ИС может разрабатываться в двух вариантах: интерпретирующем и исполняемом.
11. При интерпретирующем варианте АИС открыта для изменений
12. При исполняемом варианте АИС создаваемый ЕХЕ-файл закрыт для изменений.
13. Наиболее широкое применение имеют и нформационные системы, основанные на базах данных .

3. Вопросы для самопроверки

1. Что понимается под системой при системном подходе к ее разработке и анализу?
2. Какое основное назначение информационной системы?
3. Дайте определение ИС в соответствии с ее назначением.
4. Дайте определение ИС, которое позволяет определить архитектуру информационной системы и решаемые ею задачи.
5. Дайте определение ИС в соответствии с ГОСТ 34.603-90.
6. Какие стороны информационной системы определяют функциональный и структурный признаки?
7. Что такое информационное обеспечение?
8. Что такое техническое обеспечение?
9. Что такое программное обеспечение?
10. Что такое математическое обеспечение?
11. Что такое организационное обеспечение?
12. Что такое лингвистическое обеспечение?
13. Перечислите составляющие комплекса технических средств ИС.
14. Что относится к средствам математического обеспечения?
15. Что входит в состав программного обеспечения?
16. Чем обусловлена необходимость автоматизации?
17. Какими особенностями характеризуются современные крупные проекты ИС?
18. Почему необходимо разрабатывать модели сложных систем?
19. Почему требуется стандартизация описания ИС?
20. Перечислите преимущества использования автоматизированных информационных систем.
21. Какие информационные системы можно определить в зависимости от принципа построения?
22. Что такое текстографические ИС?
23. Чем отличаются расчетные информационные системы от информационных систем, основанных на базах данных?
24. К какому виду ИС относятся электронные учебники?
25. К какому виду ИС относятся WEB-сайты?
26. Какие ИС имеют наиболее широкое применение?
27. Чем отличается интерпретирующий вариант построения ИС от исполняемого?

4. Библиография

1. Бритов Г. С., Лупал А. М. Информационные системы: Учеб. пособие. – СПб.: Изд-во МБИ, 2005. – 98 с.

Классификация автоматизированных информационных систем

Автоматизированная система - это система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая автоматизированную технологию выполнения установленных функций.

Автоматизированная информационная система (Automated information system, AIS) - это совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и (или) управления данными и информацией, а также для производства вычислений.

Основная цель АИС - хранение, обеспечение эффективного поиска и передачи информации по соответствующим запросам для наиболее полного удовлетворения информационных запросов большого числа пользователей. К основным принципам автоматизации информационных процессов относят: окупаемость, надежность, гибкость, безопасность, дружественность, соответствие стандартам.

По назначению функционирующей информации ИС делятся на: государственные, юридические (законодательные), деловые, финансовые, научно-технические, учебные, социальные, развлекательные и другие. При этом, например, финансовая информация подразделяется на: бухгалтерскую, банковскую, налоговую и иную, а медицинская (как и другие) может содержать все вышеперечисленные функции.

По отраслям применения выделяют деловую, профессиональную, потребительскую информацию и электронную коммерцию.

По уровню управления выделяют стратегические, тактические и оперативные информационные системы.

По уровню применения технических средств ИС делят на автоматизированные и неавтоматизированные. При этом автоматизированные подразумевают автоматизацию от отдельных процессов и задач до уровня автоматизации предприятий, учреждений и их совокупности в масштабах территории (региона), то есть представляют класс систем, ориентированных на автоматизацию отдельных функций или процессов и класс интегрированных систем и комплексов, подразумевающий электронную обработку и доставку данных, автоматизацию функций и процессов управления, поддержку принятия решений и др.

По типам информации - документальные, фактографические и документально-фактографические ИС. Документальные ИС включают информационно-поисковые системы (ИПС), информационно-логические и информационно-семантические системы. Фактографические ИС делятся на две категории:

1) системы обработки данных (СОД), 2) автоматизированные информационные системы (АИС) и автоматизированные системы управления (АСУ).

Документально-фактографические ИС содержат:

1) автоматизированные документально-фактографические информационно-поисковые системы научно-технической информации (АДФИПС НТИ) и 2) автоматизированные документально-фактографические информационно-поисковые системы в автоматизированной системе нормативно-методического обеспечения управления (АДФИПС в АСНМОУ).

Выделяют и такие ИС, как: бухгалтерские, банковские, ИС рынка ценных бумаг, ИС управления (ИСУ), системы поддержки принятия решений (СППР), экспертные системы (ЭС), гибридные экспертные системы (ГЭС), ИС мониторинга (ИСМ) и др.

Выделяют четыре типа АИС:

1) Охватывающий один процесс (операцию) в одной организации; 2) Объединяющий несколько процессов в одной организации; 3) Обеспечивающий функционирование одного процесса в масштабе нескольких взаимодействующих организаций; 4) Реализующий работу нескольких процессов или систем в масштабе нескольких организаций.

При этом наиболее распространенными и перспективными считаются: фактографические, документальные, интеллектуальные (экспертные) и гипертекстовые АИС.

Для работы с АИС создают специальные рабочие места пользователей (в том числе работников), получившие название "автоматизированное рабочее место " (АРМ). АРМ - комплекс средств, различных устройств и мебели, предназначенных для решения различных информационных задач.

Общие требования к АРМ: удобство и простота общения с ними, в том числе настройка АРМ под конкретного пользователя и эргономичность конструкции; оперативность ввода, обработки, размножения и поиска документов; возможность оперативного обмена информацией между персоналом организации, с различными лицами и организациями за ее пределами; безопасность для здоровья пользователя. Выделяют АРМ для подготовки текстовых и графических документов; обработки данных, в том числе в табличной форме; создания и использования БД, проектирования и программирования; руководителя, секретаря, специалиста, технического и вспомогательного персонала и другие. При этом в АРМ используются различные операционные системы и прикладные программные средства, зависящие, главным образом, от функциональных задач и видов работ (административно-организационных, управленческих и технологических, персонально-творческих и технических).

АИС можно представить как комплекс автоматизированных информационных технологий, составляющих ИС, предназначенную для информационного обслуживания потребителей. Основные компоненты и технологические процессы АИС изображены на Рис. 1.

Рис. 1. Основные компоненты и технологические процессы АИС.

АИС могут быть достаточно простыми (элементарные справочные) и сложными системами (экспертные и др., предоставляющие прогностические решения). Даже простые АИС имеют многозначные структурные отношения между своими модулями, элементами и другими составляющими. Это обстоятельство позволяет отнести их к классу сложных систем, состоящих из взаимосвязанных частей (подсистем, элементов), работающих в составе целостной сложной структуры.

В сетевых АИС используют два способа взаимодействия с конечными пользователями: 1. Распределение времени - каждый участник сети как бы пользуется собственной ЭВМ. Основная задача разработчиков и администраторов сети - защита данных от несанкционированного доступов и обеспечение взаимной изоляции участников; 2. Обеспечение групповых решений - организация взаимодействия пользователей в процессе принятия решений. Данный метод сочетает коммуникационную, вычислительную технологию и технологию принятия решений для реализации группой лиц сложных неструктурированных задач.

В АИС размещают различные виды информации : библиографические данные (записи); фактографические данные (записи); полнотекстовые документы (записи); справочные данные (в том числе указатели); математические или численные (цифровые, табличные) данные; графические данные; мультимедийные данные.

ИС можно классифицировать по видам обрабатываемой информации : Текстовые процессоры и редакторы (текст); Графические процессоры и редакторы (графика); Системы управления базами данных (СУБД), табличные процессоры, алгоритмические языки программирования (данные); Экспертные системы (знания), Мультимедийные системы (объекты реального мира, включающие любые виды информации) и др. Конечно, такая классификация достаточно условна. Так, современный текстовый процессор может обеспечивать присутствие и взаимодействие практически любых видов информации, гипертекста и возможности коммуникаций. Другое дело, насколько он будет удовлетворять соответствующих пользователей.

5.3. Автоматизированные информационные системы

Информационная технология (ИТ) тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой функционирования .

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил, действий, этапов обработки данных. Основная цель ИТ – в результате переработки первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система (ИС ) является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди и т.д. Основное назначение ИС – организация хранения и передачи информации. ИС – человеко-компьютерная система для организации хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели, использующая компьютерную информационную технологию.

Обычно в термин ИС обязательно вкладывается понятие автоматизируемой системы, при этом предполагается, что в процессе обработки информации главная роль отводится компьютеру. Можно дать более или менее строгое определение автоматизированной информационной системы (АИС) :

АИС (Банк данных )- это совокупность тем или иным образом структурированных данных (базы данных) и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими(см. рис.11).

Под структурированием понимают процесс приспособления данных к нуждам автомата, например, ограничение длины и значений данных, т.е. введение соглашений о способах представления данных.

Рис.5.1. Состав Банка данных.

Базой данных (БД) в строгом смысле слова называют файл взаимосвязанных структурированных данных, определенных посредством схемы, не зависящей от программ и расположенных на запоминающих устройствах с прямым доступом. В качестве последних чаще всего выступают магнитные диски.

В последнее время наибольшее распространение получили реляционные БД. В них информация хранится в одной или нескольких таблицах. Связь между таблицами осуществляется посредством значений одного или нескольких совпадающих полей. Каждая строка таблицы в РБД уникальна. Для обеспечения уникальности строк используются ключи, которые включают одно или несколько полей. Ключи хранятся в упорядоченном виде, что обеспечивает прямой доступ к записям таблицы во время поиска.

Для взаимодействия пользователя с БД используются системы управления БД (СУБД). СУБД - это комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.

Современные СУБД обеспечивают :

· набор средств для поддержки таблиц и соотношений между связанными таблицами,

· развитый пользовательский интерфейс, который позволяет вам вводить и модифицировать информацию, выполнять поиск и представлять информацию в текстовом или графическом виде,

· средства программирования высокого уровня, с помощью которых можно создавать собственные приложения.

Подходить к рассмотрению многообразия АИС можно по разному (см. рис.5.2). Так, можно исходить из функционального назначения АИС (табл.4). Можно классифицировать АИС по их назначению:

· АИС для сбора и обработки учетно-регистрационной и статистической информации;

· АИС оперативного назначения;

· АИС для использования в следственной практике;

· АИС криминалистического назначения;

· АИС для использования в экспертной практике;

· АИС управленческого назначения и т.д.

Использование АИС в следственной, оперативно-розыскной и экспертной деятельности будет рассматриваться в пятой части.

Таблица 5.1. Функции автоматизированных информационных систем

Однако при такой классификации не учитываются многие важнейшие характеристики АИС, такие, как характер выдаваемой информации, способ организации поискового массива, тип критерия смыслового соответствия и т.д. Одна из наиболее полных классификаций по признакам, отражающим возможность унификации при создании и использовании АИС, предложена, например, в работе.

Опыт практического применения АИС показал, что наиболее точной, соответствующей самому назначению АИС следует считать классификацию по степени сложности технической, вычислительной, аналитической и логической обработки используемой информации. При таком подходе к классификации можно наиболее тесно связать АИС и соответствующие информационные технологии, основные виды которых были приведены выше (см. раздел 5.2).

Соответственно, на наш взгляд, можно выделить следующие виды АИС, используемые в деятельности органов внутренних дел:

· автоматизированные системы обработки данных (АСОД);

· автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС);

· автоматизированные информационно-справочные системы (АИСС);

· автоматизированные рабочие места (АРМ);

· автоматизированные системы управления (АСУ);

· экспертные системы (ЭС) и системы поддержки принятия решений;

Классификация АИС определяет место каждой системы, ее связь с другими системами и пути возможного построения новых информационных систем. Так, например, сочетание АИСС и АСОД получило название автоматизированной информационно-расчетной системы, а в состав АСУ может входить одновременно несколько АРМ и ЭС.

Рассмотрим каждый из перечисленных в классификации типов АИС подробнее и приведем конкретные примеры использования соответствующих систем.

Автоматизированные системы обработки данных (АСОД ) предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются входные данные, известны алгоритмы и стандартные процедуры обработки. АСОД применяются в целях автоматизации повторяющихся рутинных операций управленческого труда персонала невысокой квалификации. Как самостоятельные ИС АСОД в настоящее время практически не используются, но вместе с тем они являются обязательными элементами большинства сложных ИС, таких, как АИСС, АРМ, АСУ. В ОВД АСОД используются, в частности, для статистической обработки информации по заданным формам отчетности и более подробно рассмотрены в четвертой части.

АИПС - система, обеспечивающая отбор и вывод информации по заданному в запросе условию. АИПС и рассматриваемые далее АИСС являются основными составляющими элементами информационной технологии управления. Важность АИПС в управлении состоит в том, что необходимость работы с ними и, соответственно, результаты используются на всех уровнях управления – начиная от операционного и кончая стратегическим. Примеры АИПС, которые в практической работе правоохранительных органов реализованы как автоматизированные учеты, были рассмотрены выше (см. раздел 5.1).

АИСС называются системы, работающие в интерактивном режиме и обеспечивающие пользователей сведениями справочного характера. Они производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных.

АИСС "СВОДКА" позволяет работать с базой данных, создаваемой по поступающей в органы внутренних дел оперативной информации о происшествиях и преступлениях, осуществлять поиск в БД по реквизитам, а также вести статистическую обработку данных, составлять отчеты при поступлении запросов и после исполнения документов.

Рис.5.2. Классификация информационных систем.

АИСС "ГАСТРОЛЕРЫ" предназначена для автоматизированной обработки оперативными подразделениями УВДТ и ОВДТ информации о лицах, представляющих оперативный интерес для органов внутренних дел на транспорте и их связях; похищенных на транспорте, неразысканных или добровольно сданных вещах, имеющих индивидуальные номера или характерные особенности.

Система позволяет решить три основных задачи: "ЛИЦО", "НЕРАСКРЫТЫЕ ПРЕСТУПЛЕНИЯ", "ВЕЩИ". Для работы требуется PC совместимый ПК и пакет прикладных программ FLINT 3.03 или 4.0.

АИСС "Грузы-ЖД" разработана для автоматизированного сбора, хранения и выдачи информации о фактах хищения груза и багажа на железнодорожном транспорте, по которым возбуждены уголовные дела, а также о раскрытых хищениях грузов. Система может работать в составе автоматизированного рабочего места (АРМ) и в локальной вычислительной сети (ЛВС). Требования к техническому обеспечению АИСС такие же, как и для АИСС "Гастролеры".

АИСС "НАРКОБИЗНЕС" предназначена для сотрудников отдела по незаконному обороту наркотиков. Использование системы межзадачных связей позволяет выявлять лица, их связи с событиями, друг с другом, оружием и адресами, проходящими по разным видам учетов. АИСС применяется для проведения оперативной и учетно-аналитической работы в горрайорганах и МВД республик.

Широко используемой в ОВД системой является АИСС "Картотека-Регион", предназначенная для работы с пофамильными учетами осужденных, разыскиваемых и задержанных за бродяжничество лиц. Использование АИСС для получения справочной информации из оперативно-справочных картотек позволяет не только снизить затраты ручного труда на 40 процентов и повысить эффективность решения оперативно-служебных задач, но и получать необходимые аналитико-статистические данные и решать производственно-хозяйственные задачи, в частности, по распределению осужденных лиц в соответствии с профессиональными навыками, мерой наказания, режимом содержания и потребностью производства. Входящий в состав АИСС программно-технический комплекс обеспечивает постановку на автоматизированный учет немашинно- ориентированных документов анкетного типа. В качестве СУБД АИСС "Картотека-Регион" взята "Adabas", а программирование прикладных задач может осуществляться на алгоритмическом языке PL/1. Среднее время поиска в БД по установочным данным на массиве 1,7 млн. документов составляет 2-3 секунды.

АИСС "СПЕЦАППАРАТ" разработана для работы со спецаппаратом и позволяет планировать оперативно-розыскные мероприятия на основе быстрого и качественного обеспечения их необходимой информацией. Можно, например, быстро найти круг лиц, проходящих по однотипным фактам из массива спецсообщений, способам совершения преступлений, адресам и т.п.

АРМ называется индивидуальный комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда специалиста. В состав АРМ входят, как правило, ПК, принтер, графопостроитель, сканер и другие устройства, а так же такие прикладные программы, как, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, средства деловой графики и т.п., т.е. офисные приложения. АРМ являются основной средой ИТ автоматизации профессиональной деятельности.

Понятие АРМ не является до конца устоявшимся. Так, иногда под АРМ понимается рабочее место, оборудованное всеми аппаратными средствами, необходимыми для выполнения определенных функций. Также можно встретить понятие АРМ как условного названия программного пакета, предназначенного для автоматизации рабочего процесса. По-видимому, АРМ следует рассматривать как системы, структура которых, т.е. совокупность всех подсистем и элементов, определяется функциональным назначением. Поскольку АРМ отличаются от АСОД, АИСС и АИПС развитыми функциональными возможностями, последние могут входить в состав АРМ в качестве подсистем.

Обычно различают три способа построения АРМ в зависимости от структуры исполнения - индивидуального пользования, группового пользования и сетевой. Преимущества и недостатки каждого способа очевидны; следует лишь заметить, что сетевой способ построения кажется наиболее перспективным, поскольку позволяет получать информацию из удаленных банков данных, вплоть до федерального и международного уровня, а также обмениваться интересующей информацией между структурными подразделениями, не прибегая к другим средствам связи.

При работе с АРМ от специалиста не требуется детального знания системного и прикладного программного обеспечения. Гораздо важнее, чтобы он умел ориентироваться в предметной области изучаемого явления.

Примером АРМ оперативного назначения может служить АРМ "ГРОВД", которое создано с целью совершенствования информационного обеспечения оперативно-розыскной и управленческой деятельности городских и районных органов внутренних дел. АРМ спроектировано как совокупность взаимосвязанных подсистем, каждая из которых может функционировать автономно. Система позволяет выполнять статистическую обработку информации и ее функции рассмотрены в четвертой части настоящего пособия.

АСУ представляет собой комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации управления различными объектами. Основная функция АСУ - обеспечение руководства информацией. На практике АСУ реализуются в виде совокупности связанных между собой АРМ.

Примером современной АСУ ОВД является АСУ "Дежурная часть" (АСУ ДЧ), которая предназначена для автоматизации управления силами и средствами подразделений и служб ОВД в процессе оперативного реагирования на преступления и правонарушения. АСУ выполняет следующие основные функции:

- автоматизированный сбор и анализ информации об оперативной обстановке в городе, выдача решений и целеуказаний подразделениям ОВД, экипажам патрульных автомобилей, контроль за их исполнением в реальном масштабе времени;

- автоматизированный сбор, обработка, хранение, документирование и отображение на средствах индивидуального и коллективного пользования в ДЧ и подразделениях ОВД информации о расстановке сил и средств, о положении и числе патрульных автомобилей, фактах преступлений и правонарушений на фоне электронных карт;

- автоматизированный сбор по каналам связи из подразделений и служб ОВД информации о лицах, совершивших правонарушения, похищенных вещах, угнанных транспортных средствах, другой оперативно-розыскной и справочной информации, а также выдача информации по запросам подразделений ОВД из региональных и общегородских банков данных;

- автоматическая регистрация деятельности подразделений ОВД, подготовка аналитических и статистических отчетов, ретроспективный анализ процессов и событий.

Сравнительно новым и перспективным направлением использования компьютерных технологий в органах внутренних дел являются экспертные системы.

Экспертная система (ЭС ) – это система искусственного интеллекта, включающая базу знаний с набором правил и механизм вывода, позволяющая на основании правил и предоставляемых пользователем фактов распознать ситуацию, поставить диагноз, сформулировать решение или дать рекомендацию для выбора действия.

Автоматизированные экспертные системы представляют собой комплексы программного обеспечения ЭВМ, основанные на алгоритмах искусственного интеллекта, в особенности на методах решения проблем, и предполагающие использование информации, полученной от специалистов.

Экспертная система основана на знаниях. Знания возникают как результат переработки информации, накопленной в определенной предметной области. Образно говоря,

"знания= факты + убеждения + правила".

Следует различать знания и данные. Основное свойство знаний - их активность, первичность по отношению к процедурам, в отличие от данных, играющих по отношению к процедурам пассивную роль.

На практике экспертные системы обычно представляют собой программы для ЭВМ, моделирующие действия эксперта-человека при решении задач в узкой предметной области на основе накопленных знаний, составляющих базу знаний. Они предназначены для решения строго очерченного класса профессиональных задач, входящих в компетенцию данного эксперта.

Экспертные системы включают в себя три основных элемента: базу знаний, машину вывода и интерфейс пользователя.

База знаний содержит информацию о том, что известно об исследуемом предмете в настоящий момент. Она создается на основе исследований в данной области и опыта практических работников. На практике база знаний представляет из себя набор правил, относящихся к конкретной предметной области.

База знаний содержит известные факты, выраженные в виде объектов, атрибутов и условий. Помимо описательных представлений, она включает выражения неопределенности, т.е. ограничения на достоверность факта. База знаний отличается от базы данных вследствие своего символьного, а не числового или буквенного содержания. Она представляет более высокий уровень абстракции и имеет дело с классами объектов, а не с самими объектами. Сбором знаний и формированием баз знаний занимается специалист, так называемый инженер-когнитолог.

Машина вывода предназначена для построения заключений. Ее действия аналогичны рассуждением эксперта, который оценивает проблему и предлагает решения. В поиске решения на основе известных правил машина вывода обращается к базе знаний, пока не найдет вероятный путь к получению приемлемого результата.

Интерфейс пользователя способствует взаимодействию между системой и пользователем и диалогу между ними. С использованием естественного языка он создает видимость произвольной беседы, применяя повседневные выражения в правильно построенных предложениях.

Когда началась массовая разработка экспертных систем, естественно, возникла идея пустых экспертных систем, в которых зафиксированы средства представления знаний и способ работы решателя, а база знаний пуста. При переходе к конкретной проблемной области база заполняется инженером-когнитологом в процессе работы с экспертом.

Для облегчения процесса создания подобных систем были разработаны так называемые экспертные оболочки – Интерэксперт, Insiqht GURU. Закладывая имеющиеся данные в пустую оболочку экспертной системы, можно создать экспертные системы по различным направлениям деятельности. Основное применение в правоохранительной деятельности ЭС находят в настоящее время в следственной практике и будут подробнее рассмотрены в пятой части.

Экспертные системы используются и в других видах деятельности. ЭС "БЛОК" предназначена для сотрудников подразделений по борьбе с экономической преступностью и помогает установить возможные способы совершения краж при проведении строительных работ.

Система позволяет:

- на этапе ввода исходных данных сформулировать проблему;

- определить возможные способы совершения краж;

- составить список признаков, соответствующих тому или иному способу совершения кражи. который используется для планирования мероприятий по раскрытию преступления.

Для выработки решения о способе совершения преступлений используется следующие группы признаков: экономические, технологические, товароведческие, бухгалтерские, оперативные, а также причастные лица и документы - носители информации.

Система отличается простотой ввода новых данных, что дает возможность быстро адаптировать ее в процессе эксплуатации. В ЭС имеются подсистема помощи и подсистема обучения пользователя.

ЭС "БЛОК" реализована на базе естественной- языковой оболочки ДИЕС для экспертных и информационных систем. Для разработки системы привлекались наиболее опытные сотрудники подразделений по борьбе с экономической преступностью. В развитие ЭС "БЛОК" предусматривается возможность обращения к автоматизированным учетам органов внутренних дел.

С 1964 года в ВНИИСЭ успешно действует ЭС "АВТОЭКС" (последний вариант 1988 года " Мод-ЭксАРМ"). Система в режиме диалога решает восемь вопросов, связанных с наездом на пешехода. ЭС обеспечивает высокий уровень автоматизации экспертного исследования. В ней автоматизировано большинство операций: экспертный анализ исходных данных, выбор хода исследования, выполнение расчетов, составление заключения, формулирование вывода с последующей распечаткой.

С помощью системы можно получить ответы на вопросы, касающиеся определения численных значений различных параметров дорожно-транспортного происшествия: скорость автомобиля, его остановочный путь, удаление автомобиля от места наезда в конкретный момент времени и т.п. Решаются также и расчетно-логические вопросы: например, наличие или отсутствие у водителя транспортного средства технической возможности предотвратить наезд на пешехода. На производство одной экспертизы затрачивается в среднем пять минут: три минуты на ввод данных и две на исследование и печать. Система также позволяет исследовать наезды транспортных средств на препятствие и столкновения транспортных средств.

Новый класс АИС образуют системы поддержки принятия решений , которые представляют собой симбиоз АИС.

Все большее применение в правоохранительной деятельности находят также компьютерные системы обработки изображений , автоматизированные информационно-распознающие системы (АИРС) . Обычно они представляют собой достаточно сложные системы, требующие специального аппаратного обеспечения. Примеры использования указанных систем в практической деятельности будут рассматриваться в пятой части.

Информатика и вычислительная техника в деятельности органов внутренних дел. Часть 5. Аналитическая деятельность и компьютерные технологии: Учебное пособие. / Под ред. Минаева В.А. - М.: ГУК МВД РФ, 1996.

Основы применения вычислительной техники в органах внутренних дел./ под ред. Полежаева А.П., Смирнова А.И.- М.: Академия МВД РФ, 1988. – 307 с.

Информатика и вычислительная техника в деятельности органов внутренних дел. Часть 4. Автоматизация решения практических задач в органах внутренних дел: Учебное пособие. / Под ред. Минаева В.А. - М.: ГУК МВД РФ, 1996.

Баранов А.К., Карпычев В.Ю., Минаев В.А. Компьютерные экспертные технологии в органах внутренних дел: Учебное пособие. - М.: Академия МВД РФ, 1992.

Экспертные системы. Принцип работы и примеры.- М:. Радио и связь, 1987.- С. 3.