Лекция_1_Основные_понятия_и_определения_ИС

1. Лекция 1. Основные понятия и определения информационных систем. Жизненный цикл ИС.

2.

Понятие
информационной
системы.
Классификация
ИС.
Структура
однопользовательской и многопользовательской, малой и корпоративной ИС,
локальной и распределенной ИС, состав и назначение подсистем. Области
применения и примеры реализации ИС. Профили информационных систем.

3.

Информация в современном мире превратилась в один из наиболее важных
ресурсов, а информационные системы (ИС) стали необходимым инструментом
практически во всех сферах деятельности. Под информационной системой обычно
понимается прикладная программная подсистема, ориентированная на сбор,
хранение, поиск и обработку текстовой и/или фактографической информации.
Прогресс в области наращивания мощности и производительности компьютерных
систем, развитие сетевых технологий и систем передачи данных, широкие
возможности интеграции компьютерной техники с самым разнообразным
оборудованием
позволяют
постоянно
наращивать
производительность
информационных систем и их функциональность.
Информационные системы можно классифицировать по целому ряду различных
признаков.

4.

По
масштабу информационные
групповые, корпоративные.
1.
системы
подразделяются
на
одиночные,
Одиночные информационные системы реализуются, как правило, на
автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система
может содержать несколько простых приложений, связанных общим
информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или
группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные
приложения создаются с помощью так называемых настольных или локальных
систем управления базами данных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее
известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.

5.

2.
Групповые информационные системы ориентированы на коллективное
использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на
базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений
используются серверы баз данных (называемые также SQL-серверами) для
рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQLсерверов, как коммерческих, так и свободно распространяемых. Среди них
наиболее известны такие серверы баз данных, как Oracle, DB2, Microsoft SQL
Server, InterBase, Sybase, Informix.
3.
Корпоративные информационные системы являются развитием систем для
рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и могут поддерживать
территориально разнесенные узлы или сети. В основном они имеют
иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характер- на
архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая
архитектура. При разработке таких систем могут использоваться те же серверы
баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в
крупных информационных системах наибольшее распространение получили
серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

6.

Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к
надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства
обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах
баз данных.
По сфере применения информационные системы обычно подразделяются на
четыре группы:
1. системы обработки транзакций;
2. системы принятия решений;
3. информационно-справочные системы;
4. офисные информационные системы.

7.

Системы обработки транзакций, в свою очередь, по оперативности обработки
данных, разделяются на пакетные информационные системы и оперативные
информационные системы. В информационных системах организационного
управления преобладает режим оперативной обработки транзакций - OLTP (OnLine
Transaction Processing), для отражения актуального состояния предмет- ной
области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма
ограниченную часть. Для систем OLTP характерен регулярный (возможно,
интенсивный) поток довольно простых транзакций, играющих роль заказов,
платежей, запросов и т. п. Важными требованиями для них являются высокая
производительность обработки транзакций и гарантированная доставка
информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникациям.

8.

Системы поддержки принятия решений - DSS (Decision Support System) —
представляют собой другой тип информационных систем, в которых с помощью
довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных
разрезах: временных, географических и по другим показателям.
Обширный
класс
информационно-справочных
систем
основан
на
гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие
информационные системы получили в сети Интернет.
Класс офисных информационных систем нацелен на перевод бумажных
документов в электронный вид, автоматизацию делопроизводства и управление
документооборотом.

9.

По способу организации групповые и корпоративные информационные системы
подразделяются на следующие классы:
системы на основе архитектуры файл-сервер;
системы на основе архитектуры клиент-сервер;
системы на основе многоуровневой архитектуры;
системы на основе Интернет/интранет-технологий

10.

По типу хранимых данных ИС делятся на фактографические и доку- ментальные.
Фактографические системы предназначены для хранения и обработки
структурированных данных в виде чисел и текстов. Над такими данными можно
выполнять различные операции. В документальных системах ин- формация
представлена в виде документов, состоящих из наименований, описаний,
рефератов и текстов. Поиск по неструктурированным данным осуществляется с
использованием семантических признаков. Отобранные документы
предоставляются пользователю, а обработка данных в таких системах
практически не производится.

11.

Основываясь
на
степени
автоматизации
информационных
процессов
в
системе
управления фирмой, информационные системы
делятся
на
ручные,
автоматические
и
автоматизированные.
Ручные
ИС
характеризуются
отсутствием
современных технических средств переработки
информации и выполнением всех операций
человеком.
В
автоматических ИС все операции по
переработке информации выполняются без
участия человека.
Автоматизированные ИС предполагают участие в
процессе обработки информации и человека, и
технических средств, причем главная роль в
выполнении рутинных операций обработки
данных отводится компьютеру. Именно этот класс
систем
соответствует
современному
представлению
понятия
"информационная
система"

12.

В зависимости от характера обработки данных ИС делятся на информационно-
поисковые и информационно-решающие.
Информационно-поисковые
системы производят ввод, систематизацию,
хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных
преобразований данных. (Например, ИС библиотечного обслуживания,
резервирования и продажи билетов на транспорте, бронирования мест в
гостиницах и пр.)
Информационно-решающие системы осуществляют, кроме того, операции
переработки информации по определенному алгоритму. По характеру
использования выходной информации такие системы принято делить на
управляющие и советующие.

13.

Результирующая
информация
управляющих
ИС
непосредственно
трансформируется в принимаемые человеком решения. Для этих систем
характерны задачи расчетного характера и обработка больших объемов данных.
(Например, ИС планирования производства или заказов, бухгалтерского учета.)
Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к
сведению и учитывается при формировании управленческих решений, а не
инициирует конкретные действия. Эти системы имитируют интеллектуальные
процессы обработки знаний, а не данных. (Например, экспертные системы.)
Информационные системы организационного управления - предназначены для
автоматизации функций управленческого персонала как промышленных
предприятий, так и непромышленных объектов (гостиниц, банков, магазинов и
пр.). Основными функциями подобных систем являются: оперативный контроль и
регулирование, оперативный учет и анализ, перспективное и оперативное
планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом, снабжением и другие
экономические и организационные задачи.

14.

ИС управления технологическими процессами (ТП) - служат для автоматизации
функций производственного персонала по контролю и управлению
производственными операциями. В таких системах обычно предусматривается
наличие развитых средств измерения параметров технологических процессов
(температуры, давления, химического состава и т.п.), процедур контроля
допустимости значений параметров и регулирования технологических процессов.
ИС автоматизированного проектирования (САПР) - предназначены для
автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов,
архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии.
Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты,
создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание
проектной документации, моделирование проектируемых объектов.
Интегрированные (корпоративные) ИС - используются для автоматизации всех
функций фирмы и охватывают весь цикл работ от планирования деятельности до
сбыта продукции. Они включают в себя ряд модулей (подсистем), работающих в
едином информационном пространстве и выполняющих функции поддержки
соответствующих направлений деятельности.

15.

Типовые задачи, решаемые модулями информационной системы, приведены в таблице
Подсистема
маркетинга
Производственные
подсистемы
Исследование рынка и
прогнозирование
продаж
Финансовые и
учетные подсистемы
Подсистема кадров
ИС руководства
Планирование объемов Управление портфелем
работ и разработка
заказов
календарных планов
Анализ и
прогнозирование
потребности в
трудовых ресурсах
Контроль за
деятельностью фирмы
Управление продажами
Оперативный
контроль и управление
производством
Управление кредитной
политикой
Ведение архивов
записей о персонале
Выявление
оперативных проблем
Рекомендации по
производству новой
продукции
Анализ работы
оборудования
Разработка
финансового плана
Анализ и
планирование
подготовки кадров
Анализ
управленческих и
стратегических
ситуаций
Анализ и установление
цены
Участие в
формировании заказов
поставщикам
Финансовый анализ и
прогнозирование
Учет заказов
Управление запасами
Контроль бюджета,
бухгалтерский учет и
расчет зарплаты
Обеспечение процесса
выработки
стратегических
решений

16.

Анализ современного состояния рынка ИС показывает устойчивую тенденцию
роста спроса на информационные системы организационного управления. Причем
спрос продолжает расти именно на интегрированные системы управления.
Автоматизация отдельной функции, например, бухгалтерского учета или сбыта
готовой продукции, считается уже пройденным этапом для многих предприятий.
Перечень наиболее популярных в настоящее время программных продуктов для
реализации ИС организационного управления раз- личных классов приведен в
таблице

17. Понятие профиля информационной системы.

При
создании и развитии сложных, распределенных, тиражируемых
информационных систем требуется гибкое формирование и применение
гармонизированных совокупностей базовых стандартов и нормативных
документов разного уровня, выделение в них требований и рекомендаций,
необходимых для реализации заданных функций системы. Для унификации и
регламентирования такие совокупности базовых стандартов должны
адаптироваться и конкретизироваться применительно к определенным классам
проектов, функций, процессов и компонентов системы. В связи с этим выделилось
и сформировалось понятие профиля информационной системы как основного
инструмента функциональной стандартизации.

18.

Профиль — это совокупность нескольких (или подмножество одного) базовых
стандартов с четко определенными и гармонизированными подмножества- ми
обязательных и факультативных возможностей, предназначенная для реализации
заданной функции или группы функций.
Профиль формируется исходя из функциональных характеристик объекта
стандартизации. В профиле выделяются и устанавливаются допустимые
возможности и значения параметров каждого базового стандарта и/или
нормативного документа, входящего в профиль.

19. Жизненный цикл программного обеспечения информационных систем

Понятие жизненного цикла ПО ИС. Процессы жизненного цикла: основные,
вспомогательные, организационные. Модели жизненного цикла: каскадная,
модель с промежуточным контролем, спиральная. Стадии жизненного цикла ПО
ИС. Отечественные и международные стандарты процессов проектирования.
Индустрия разработки автоматизированных информационных систем управления
зародилась в 1950-х - 1960-х годах и к концу века приобрела вполне законченные
формы.
Методология
проектирования информационных систем описывает процесс
создания и сопровождения систем в виде жизненного цикла (ЖЦ) ИС, представляя
его как некоторую последовательность стадий и выполняемых на них процессов.
Для каждого этапа определяются состав и последовательность выполняемых
работ, получаемые результаты, методы и средства, необходимые для выполнения
работ, роли и ответственность участников и т.д. Такое формальное описание ЖЦ
ИС позволяет спланировать и организовать процесс коллективной разработки и
обеспечить управление этим процессом.

20.

Жизненный цикл ИС можно представить как ряд событий, происходящих с
системой в процессе ее создания и использования.
Модель жизненного цикла отражает различные состояния системы, начиная с
момента возникновения необходимости в данной ИС и заканчивая моментом ее
полного выхода из употребления.
Модель жизненного цикла - структура, содержащая процессы, действия и задачи,
которые осуществляются в ходе разработки, функционирования и сопровождения
программного продукта в течение всей жизни системы, от определения
требований до завершения ее использования.

21. В настоящее время известны и используются следующие модели жизненного цикла:

Каскадная модель предусматривает последовательное выполнение всех этапов
проекта в строго фиксированном порядке. Переход на следующий этап означает
полное завершение работ на предыдущем этапе.

22.

Поэтапная модель с промежуточным контролем. Разработка ИС ведется
итерациями с циклами обратной связи между этапами. Межэтапные
корректировки позволяют учитывать реально существующее взаимовлияние
результатов разработки на различных этапах; время жизни каждого из этапов
растягивается на весь период разработки.

23.

Спиральная модель. На каждом витке спирали выполняется создание очередной
версии продукта, уточняются требования проекта, определяется его качество и
планируются работы следующего витка. Особое внимание уделяется начальным
этапам разработки - анализу и проектированию, где реализуемость тех или иных
технических решений проверяется и обосновывается посредством создания
прототипов (макетирования).

24.

Каскадная
модель, иногда называемая моделью «водопад», демонстрирует
классический подход к разработке различных систем в любых прикладных
областях. Ее основной характеристикой является разбиение всей разработки на
этапы, причем переход с одного этапа на следующий происходит только после
того, как будет полностью завершена работа на текущем. Каждый этап
завершается выпуском полного комплекта документации, достаточной для того,
чтобы разработка могла быть продолжена другой командой разработчиков.
Положительные стороны применения каскадного подхода:
на
каждом этапе формируется законченный набор проектной документации,
отвечающий критериям полноты и согласованности;
выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать
сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

25.

Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание
с получением результатов. Согласование результатов с пользователями
производится только в точках, планируемых после завершения каждого этапа
работ, требования к ИС "заморожены" в виде технического задания на все время ее
создания. Таким образом, пользователи могут внести свои замечания только после
того, как работа над системой будет полностью завершена. В случае неточного
изложения требований или их изменения в течение длительного периода
создания ПО, пользователи получают систему, не удовлетворяющую их
потребностям. Модели (как функциональные, так и информационные)
автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением.

26.

Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель
ЖЦ, делающая упор на начальные этапы ЖЦ: анализ и проектирование. На этих
этапах реализуемость технических решений проверяется путем создания
прототипов. Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или
версии ПО, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его
качество и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом,
углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта и в результате
выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

27.

Разработка итерациями отражает объективно существующий спиральный цикл
создания системы. Неполное завершение работ на каждом этапе позволяет
переходить на следующий этап, не дожидаясь полного завершения работы на
текущем. При итеративном способе разработки недостающую работу можно будет
выполнить на следующей итерации.
Главная же задача - как можно быстрее показать пользователям системы
работоспособный продукт, тем самым активизируя процесс уточнения и
дополнения требований.

28.

Существует целый ряд стандартов, регламентирующих ЖЦ ПО, а в некоторых
случаях и процессы разработки. Среди наиболее известных стандартов можно
выделить следующие:
ГОСТ 34.601-90
ISO/IEC 12207:1995
Custom Development Method
Rational Unified Process
Microsoft Solution Framework
Extreme Programming

29.

В соответствии с базовым международным стандартом ISO/IEC 12207 все
процессы ЖЦ ПО делятся на три группы:
1.
Основные процессы ЖЦ ПО (приобретение, поставка, разработка, эксплуатация,
сопровождение);
2.
Вспомогательные процессы, обеспечивающие выполнение основных процессов
(документирование, управление конфигурацией, обеспечение качества,
верификация, аттестация, оценка, аудит, решение проблем);
3.
Организационные процессы (управление проектами, создание инфраструктуры
проекта, определение, оценка и улучшение самого ЖЦ, обучение).
Среди основных процессов ЖЦ наибольшую важность имеют три: разработка,
эксплуатация
и
сопровождение.
Каждый
процесс
характеризуется
определенными задачами и методами их решения, исходными данными, полученными на предыдущем этапе, и результатами.

30.

Разработка включает в себя все работы по созданию ПО и его компонентов в
соответствии с заданными требованиями: оформление проектной и
эксплуатационной документации; подготовку материалов, необходимых для
проведения тестирования разработанных программных продуктов; разработку
материалов, необходимых для организации обучения персонала. Разработка
является одним из важнейших процессов ЖЦ ПО и включает стратегическое
планирование, анализ, проектирование и реализацию.

31.

Эксплуатационные
основные.
работы можно подразделить на подготовительные и
К подготовительным относятся:
конфигурирование Базы Данных и Рабочих Мест пользователей;
обеспечение пользователей эксплуатационной документацией;
обучение персонала.
Основные эксплуатационные работы включают:
непосредственно эксплуатацию;
локализацию проблем и устранение причин их возникновения;
модификацию ПО;
подготовку предложений по совершенствованию системы;
развитие и модернизацию системы.

32.

Управление проектами связано с вопросами планирования и организации работ,
создания коллективов разработчиков и контроля за сроками и качеством
выполняемых работ. Техническое и организационное обеспечение проекта
включает:
выбор методов и инструментальных средств для реализации проекта;
определение методов описания промежуточных состояний разработки;
разработку методов и средств испытаний созданного ПО;
обучение персонала.

33.

Обеспечение качества проекта связано с проблемами верификации, проверки и
тестирования компонентов ИС.
Верификация – это процесс определения соответствия текущего состояния
разработки, достигнутого на данном этапе, требованиям этого этапа.
Проверка – это процесс определения соответствия параметров разработки
исходным требованиям. Проверка отчасти совпадает с тестированием, которое
проводится для определения различий между действительными и ожидавшимися
результатами и оценки соответствия характеристик ИС исходным требованиям.