Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Нові Праві (далі НП — прим. перек.) народилися у 1968 р. НП не є політичним рухом, але школою думки. Свою діяльність (публікація книг і журналів, про...полностью>>
'Документ'
безопасное выполнение строительной работы – выполнение строительной работы без недостатков, вследствие которых может быть причинен вред, как при выпо...полностью>>
'Краткий словарь'
Абсолютизм (от лат. absolutus — безусловный) — форма государствен­ного правления, при которой политическая власть находится в руках одного лица — мон...полностью>>
'Доклад'
В соответствии с Концепцией федеральной целевой программы "Развитие внутреннего и въездного туризма в Российской Федерации (2011 - 2016 годы)&qu...полностью>>

Конспект лекций для специальности «Прикладная информатика в экономике» (1)

Главная > Конспект
Сохрани ссылку в одной из сетей:

1

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Конспект лекций

для специальности «Прикладная информатика в экономике»

Калининград

2007

Содержание дисциплины1

Основные процессы преобразования информации. Информационная деятельность как атрибут основной деятельности. Основные понятия информатики. Информационный обмен. Система информационного обмена. Сети информационного обмена.

Определение информационной системы (ИС). Задачи и функции ИС. Состав и структура информационных систем, основные элементы, порядок функционирования. Классификация информационных систем, документальные и фактографические системы. Предметная область ИС.

Документальные системы: информационно-поисковый язык, система индексирования, технология обработки данных, поисковый аппарат, критерии оценки документальных систем. Программные средства реализации документальных ИС.

Фактографические системы: предметная область (ПО), концептуальные средства описания, модель сущность-связь. Модели данных. Представление данных в памяти ЭВМ. Программные средства реализации фактографических ИС

Оглавление

Содержание дисциплины 2

Оглавление 3

Глава 1. Производство. Информация. Общество 4

1.1. Информатизация общества 4

1.2. Информационный характер процесса управления производством 7

1.3. Элементы субъекта управления и функции управления 10

1.4. Уровни управления и информация 13

1.5. Превращение информации в ресурс общества 14

Глава 2. Понятие информационной системы 21

2.1. Общая характеристика информационной системы 21

2.2. Классификация информационных систем 22

Глава 3. Фактографические информационные системы 30

3.1. Основные понятия 30

3.2. Проектирование структуры данных 31

3.3. Логическое проектирование структур данных 35

3.4. Физическое проектирование структур данных 38

3.4.1. Методы физического проектирования для реляционных моделей 38

3.4.2. Методы физического проектирования для иерархических моделей 47

3.4.3. Методы физического проектирования для сетевых моделей 51

Глава 4. Документальные информационные системы 55

4.1. Методы организации хранения неструктурированных данных 55

4.1.1. Последовательные файлы 56

4.1.2. Цепочечные файлы 57

4.1.3. Инвертированные файлы 58

4.1.4. Кластерные файлы 59

4.2. Методы индексирования 61

4.2.1. Позиционные методы назначения весов 62

4.2.2. Статистические методы назначения весов 62

4.3. Кластеризация текстов 66

4.4. Поиск релевантных текстов 67

4.4.1. Поиск в инвертированных файлах 67

4.5.2. Поиск при кластерной организации хранения 68

4.5. Методы расширенного поиска 68

4.5.1. Построение словаря синонимов 69

4.5.2. Ассоциативное индексирование терминов 69

4.5.3. Вероятностное индексирование терминов 70

Глава 5. Организация интерфейса пользователя в информационных системах 72

5.1. Типы диалогов 72

5.2. Эргономичность интерфейса 77

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ 83

ЛИТЕРАТУРА 89

Глава 1. Производство. Информация. Общество

1.1. Информатизация общества

Процессы информатизации, происходящие в современном обществе, выражаются в широком внедрении средств вычислительной техники и программного обеспечения с целью автоматизации обработки информации. Информатизация общества выражается в информатизации, в частности, следующих основных его систем и соответствующих типичных задач (перечень неполный, хотя и охватывает все основные системы):

  1. банковских систем - виртуальные, компьютерные расчеты и платежи, прогноз банковского кредитного риска и надежности банков;

  2. систем рыночной экономики - прогноз и анализ спроса и предложения на рынке, моделирование поведения сегментов рынка и прибыли от продаж;

  3. систем социального обеспечения - прогноз и анализ инфляции в страховании, моделирование принятия решений в различных социо-экономических и социо-культурных ситуациях, в частности катастрофических;

  4. систем налоговой службы - прогноз и анализ собираемости налогов, моделирование и прогнозирование тяжести налогового бремени, расчет оптимальных ставок налогообложения;

  5. систем биржи и биржевой деятельности - прогноз и анализ динамики курса ценных бумаг, валют, моделирование потоков (товаров, ценных бумаг, платежей, услуг и др. ресурсов) на бирже, моделирование и прогнозирование аномалий, катастроф на бирже;

  6. систем промышленности - прогноз и анализ производительности труда, рентабельности и прибыльности, финансовой устойчивости и платежеспособности предприятий, состава и структуры производства, поставок, сбыта;

  7. систем транспорта и связи - прогноз и анализ, выбор оптимального маршрута движения транспорта, трафика сетей связи, управление транспортными потоками и средствами, навигация транспортных средств;

  8. систем топливно-энергетического комплекса - прогноз и анализ (распознавание) мощности нефтеносного пласта, его профиля, автоматизация систем распределения и учета расхода энергии;

  9. систем строительного комплекса - прогноз, анализ (оптимизация) парка строительных машин, механизмов, их простоя, учет стройматериалов, автоматизированная компоновка (например, прокладка с использованием пакета программ AutoCAD водопроводных, тепловых, электрических коммуникаций), расчет надежности и долговечности конструкций;

  10. систем правительственных услуг и права - разработка консультационных правовых компьютерных систем, прогноз и анализ динамики правонарушений в зависимости от различных факторов, разработка и использование различных систем консультирования по вопросам права и государства;

  11. систем здравоохранения и медицины - прогноз и анализ эпидемий и различных медико-социо-экономических ситуаций, разработка и использование автоматизированных систем "Поликлиника", "Скорая помощь", "Реабилитационный центр" и др., АРМ терапевта, хирурга, кардиолога, медсестры и др.;

  12. систем экологии - прогноз и анализ загрязнения водного и воздушного бассейна, моделирование и прогнозирование катастроф, разработка экспертных систем и баз знаний для принятия экологически обоснованных решений;

  13. систем сельского хозяйства - прогноз и выбор оптимального режима полива и подкормки растений, автоматизация учета и хранения сельскохозпродукции, моделирование прироста биомассы в динамике, принятие рациональных, экологически обоснованных решений;

  14. систем образования и образовательных услуг - разработка и использование систем дистанционного обучения, различных программных, методических продуктов педагогического характера, актуализация и визуализация междисциплинарных связей, в частности с помощью компьютерных лабораторных работ по физике, химии, разработка АРМ директора, завуча, зав. кабинетом, автоматизация составления расписания занятий;

  15. систем военного дела - прогноз и анализ ситуаций на военном поле, обеспечение автоматизированных систем управления огнем, оптимальный выбор рациона питания армии, моделирование тактики поведения военных и судов, кораблей, самолетов, танков, в частности, уклонения их от нападения;

  16. систем безопасности - разработка высоконадежных средств шифрования и передачи данных, разработка систем защиты и обеспечения надежности сетей и систем ЭВМ, обеспечение защиты от помех и перехвата информационного характера;

  17. систем делопроизводства - использование систем делопроизводства, контроля, электронных словарей и переводчиков, распознавание текстов и их ввод в компьютер.

Процесс информатизации происходит на разных уровнях общества, включая соответствующие задачи:

  1. информатизация страны: обеспечение дистанционного обучения в рамках страны; разработка и/или исследование адекватных математических моделей демографической ситуации в стране; разработка математических моделей и компьютерных систем прогноза погоды; разработка внутригосударственной автоматизированной системы управления транспортом и продажи билетов;

  2. информатизация региона: информатизация образования или решение задач информатизации регионального компонента образования; компьютеризация налоговых и банковских региональных структур; разработка математических моделей и компьютерных систем планирования целей, исследования, принятия решений и управления различными (например, эколого-медицинскими) системами региона;

  3. информатизация города: информатизация, компьютеризация АТС города, например, на базе цифровых систем связи; информатизация и компьютеризация управления таксопарком города; разработка баз данных по юридическим и физическим лицам города.

  4. информатизация быта и досуга: разработка автоматизированной системы ведения домашней бухгалтерии; разработка и использование мультимедийных программных обучающих систем для домашней и самостоятельной работы школьников; разработка и использование различных игровых систем.

Основные социально-экономические проявления информатизации выражаются в следующем:

  1. высокая информационная культура членов общества и его систем, государственное воспитание и поддержание этой культуры на государственном уровне;

  2. индустриализация информационного обслуживания членов и институтов общества;

  3. превращение информации в товар с его классическими атрибутами (цена, стоимость, спрос, предложение, наличие денежного эквивалента, издержки, реклама и т.д.) и развитие рынка этого товара;

  4. потенциально свободный доступ каждого к интеллектуальному богатству общества, всего мирового сообщества;

  5. превращение знаний и профессионализма в непосредственный атрибут товарно-денежных отношений, капитализация информационных ресурсов и отношений, знаний;

  6. превращение труда в преимущественно умственный и интеллектуальный труд, высвобождение большего времени для духовного развития или саморазвития человека, высокий уровень информационного сервиса быта и труда;

  7. обеспечение информационной защиты и информационной безопасности общества, стабильности и устойчивости существования этого общества;

  8. более высокий уровень принятия решений на базе соответствующих систем (баз данных, знаний, экспертных систем и др.).

В процессе информатизации общества необходимо решить следующие задачи:

  1. создать математическую и элементную (техническую) базу;

  2. создать качественную и гибкую индустрию информационных потоков, технологий;

  3. подготовить системы информатизации и совершенствования управления;

  4. обеспечить информационную безопасность (предупреждение негативного воздействия информации на человека и общество);

  5. воспитать членов общества, обладающих компьютерной грамотой, создать все условия для этого.

1.2. Информационный характер процесса управления производством

Наиболее значимый объект информатизации – производство. Оно является источником экономического эффекта, и в нем наиболее сложны и многообразны процессы обработки информации.

Производство – это организационно-экономическая и технологическая деятельность, отличающаяся единством целей функционирования, технологий, входных и выходных продуктов труда.

Любое производство существует в условиях взаимодействия с окружающей средой через информационные и ресурсные (материальные) связи. Схема такого взаимодействия показана на рис. 1.1.

Информация о внешней среде

Цель Осведомляющая информация

Входной материальный поток Готовая продукция

Ресурс Технологии

Обозначения:

- материальная связь; - информационная связь.

Рис. 1.1 - Схема взаимодействия производства с внешней средой

Цель – это желаемое состояние системы, отражающее волю субъекта управления и имеющее строго определенный срок существования. Она определяет функционирование производства, регламентируя то, что должно быть произведено. Цель связана с понятиями стратегии и показателя: стратегия – образ действия, обеспечивающий достижение поставленной цели; показатель - измеритель степени достижения цели.

Входной материальный поток – это предметы труда, на преобразование которых в соответствии с заданной целью направлено производство.

Осведомляющая информация – данные, отражающие состояние результата производства продукции.

Информация о внешней среде – данные, определяющие функционирование производства в условиях внешних воздействий.

Готовая продукция – целевой материальный поток произведенной продукции.

Ресурс – материальные, кадровые, финансовые и другие средства, необходимые для реализации цели (энергия, сырье, персонал и т.д.).

Технология – позволяет входной материальный поток с привлечением ресурса превратить в готовую продукцию. Включает: отдельные операции и их логическое следование во времени; инструментальную среду, с помощью которой выполняется преобразование входного материального потока; информационную среду как совокупность специальной терминологии, характерной для той или иной технологии; систему управления деятельностью по преобразованию входного материального потока.

Совокупность технологий, ресурсов и входного материального потока формирует технологический процесс производства.

Примером производства может служить подготовка специалистов учебными заведениями высшей школы - вузами. Во времена плановой экономики целью функционирования вуза являлась подготовка специалистов для нужд народного хозяйства. Однако в условиях рыночных отношений цель поменялась - это удовлетворение потребностей членов общества в знаниях. Смена цели в данном примере отвечает приведенному свойству ее срочности. Входной материальный поток в обоих случаях – это граждане общества, которые, будучи зачисленными в вуз, стали его студентами, готовая продукция – это специалисты, получившие диплом о высшем образовании. Ресурсы – это преподаватели и технический персонал, аудитории, лаборатории и т.д. Технологии обучения включают: операции по обучению (проведение занятий в форме лекций, лабораторных и практических занятий, семинаров и т.п.) и контролю знаний студентов (экзамены, зачеты, тесты); технические средства обучения (например, компьютеры как средство автоматизированного тестирования), методическое обеспечение учебного процесса – как инструментальную среду; специальную терминологию, включающую такие понятия как сессия, переэкзаменовка, академический отпуск и т.д., – как информационную среду; взаимодействие преподавателей и студентов во время учебного процесса – как систему управления учебной деятельностью. Осведомляющая информация содержит данные о качественном и количественном выпуске специалистов, о расходовании фонда заработной платы и т.д. Информация о внешней среде включает, в частности, сведения о перспективах развития экономики в регионе или в стране, что позволяет вузам открывать новые специальности; о прогнозируемой демографической обстановке и т.п.

Важнейшую роль в производстве играют информационные связи, с помощью которых переносится информация. Информация – это одно из наиболее общих понятий науки, обозначающее некоторые сведения об окружающем мире (объекте, процессе, явлении, событии), которые используются при управлении или регулировании, осуществляемом живым организмом или искусственно созданной системой (такие системы называются кибернетическими) путем преобразования входной информации в выходную.

Например, выходя утром из дома, мы слушаем по радио прогноз погоды на день и принимаем решение о том, понадобится ли нам зонт. В этом случае информация, содержащаяся в прогнозе, является входной. Она влияет на наше решение, которое рождается в недрах собственного сознания в виде другой, выходной информации, например, в форме фразы: «возьму-ка я зонтик, поскольку давление понижается».

В деятельности вуза как одной из форм производства и одновременно искусственно созданной системе также применяется информация. Например, преподаватель использует ответ студента в качестве входной информации для принятия решения об итоговой оценке за экзамен, которая выполняет функцию выходной информации.

В практике современных сложных производственных предприятий типовыми видами деятельности являются:

  • производственная. Связана с выпуском готовой продукции и включает внедрение в технологический процесс последних научно-технических достижений, материально-техническое снабжение производства требуемыми ресурсами и технологиями;

  • маркетинговая. Включает анализ рынка производителей и потребителей готовой продукции, анализ продаж, организацию рекламной кампании по продвижению продукции;

  • финансовая. Связана с организацией контроля и анализа финансовых ресурсов на основе бухгалтерской, статистической, оперативной информации;

  • кадровая. Направлена на подбор персонала и расстановку необходимых специалистов, а также на ведение служебной документации по различным аспектам.

Часто производство рассматривается как система, состоящая из двух подсистем:

  1. объект управления (ОУ) – это подразделения производства, реализующие технологический процесс (управляемая подсистема);

  2. субъект управления (СУ) – это подразделения производства, осуществляющие принятие решений для достижения целей и контроль по их выполнению (управляющая подсистема).

Это позволяет представить производство схемой рис. 1.2.

Информация о внешней среде

Цель Осведомляющая информация

Управляющая Информация

информация о состоянии ОУ

Входной материальный Готовая продукция

поток

Ресурс Технологии

Производство

Рис. 1.2 - Производство как система взаимодействия объекта и субъекта

управления

Как видно из рисунка, субъект и объект управления связаны управляющей информацией (прямая связь между СУ и ОУ) и информацией о состоянии объекта (обратная связь). Прямая связь позволяет доводить до ОУ управленческие решения, что обеспечивает функционирование производства для реализации цели, а обратная связь снабжает СУ информацией, позволяющей вырабатывать эти решения адекватными состоянию объекта управления.

В качестве объекта управления в вузе может рассматриваться учебный процесс (технологический процесс на рисунке 1.2), в котором участвуют студенты (входной материальный поток - продукт производства), преподаватели и аудитории как некоторые из видов ресурсов данного производства, лекционные и практические занятия как разновидности операций технологии обучения. Субъект управления в вузе – это ректор и ректорат, деканаты, учебная часть и т.п.

1.3. Элементы субъекта управления и функции управления

Рис. 1.2 показывает, что с информацией, в основном, связан субъект управления. Его элементами служат:

  1. персонал – сотрудники разной степени квалификации и уровней управления – от секретарей до менеджеров, принимающих стратегические решения. Каждый сотрудник является служащим определенного структурного подразделения (например, преподаватель вуза числится на одной из кафедр) и выполняет ряд функциональных обязанностей, в которые входит, в частности, решение производственных задач (для преподавателя такими обязанностями является проведение учебных занятий, промежуточного и итогового контроля знаний и т.п.). При этом между отдельными представителями персонала, или между ними и структурными подразделениями, или между самими структурными подразделениями устанавливаются отношения подчинения, с помощью которых реализуются управленческие решения (например, каждый преподаватель кафедры подчиняется заведующему кафедрой, каждая кафедра входит в состав того или иного факультета). Отношение подчиненности, заданное на структурных подразделениях производства или отдельных персоналиях, формирует организационную структуру СУ, а функциональные обязанности как набор производственных задач – его функциональную структуру;

  2. субкультура – совокупность представлений, принципов, типов поведения персонала;

  3. оргтехника и материальные средства, используемые при реализации задач управления (компьютерная и телекоммуникационная техника, рабочие столы и помещения, канцелярские принадлежности и т.д.);

  4. стандартные процедуры – точно определенные правила выполнения заданий в различных ситуациях: от технологических операций по ведению деловой переписки (для секретарей) до выполнения собственно управленческих функций, связанных с решением производственных задач (для менеджеров различных уровней управления).

Сами производственные задачи по степени сложности и возможности их автоматизации делятся на три вида:

  1. структурированные задачи - те, для которых можно задать алгоритм решения, известны входные и выходные параметры. Подобные задачи персоналу приходится решать многократно, они носят рутинный характер. Их решение можно полностью автоматизировать, т.е. свести роль человека к нулю;

  2. частично структурированные задачи - те, для которых применяются и строгие алгоритмы решения части подзадач, и эвристические методы, например, профессиональные знания специалистов. Такие задачи можно и целесообразно автоматизировать, что и происходит на практике;

  3. неструктурированные задачи те, для которых либо невозможно создать алгоритм, либо его создание сопряжено с большими сложностями. Возможности автоматизации здесь невелики, поскольку для их решения человек использует собственный опыт и интуицию (т.е. эвристические методы), которые практически не поддаются формализации или позволяют строить грубые модели.

Примером структурированной задачи может служить назначение стипендий в студенческой группе по результатам сессии. В самом деле, алгоритм ее решения достаточно ясен, входные данные – это оценки за экзамены, размер базовой стипендии и правила назначения надбавок, а выходные – список фамилий студентов с назначенными стипендиями.

Неструктурированная задача, например, - это задача формирования рабочей группы для реализации некоторого проекта. Для ее решения необходимо включить в группу профессионалов различного уровня квалификации и распределить их на разные, наиболее подходящие для них, направления работ, учитывая при этом фактор человеческих взаимоотношений в коллективе. Опытный руководитель часто и успешно решает подобные задачи, но автоматизировать их практически невозможно.

Частично структурированная задача может быть проиллюстрирована задачей составления расписания занятий в вузе, которая успешно решается специалистами диспетчерской службы. Одновременно существуют известные алгоритмы составления расписания, которые могут быть использованы для автоматизации.

Стандартные процедуры отвечают следующим функциям управления:

  1. учетная (учет) – получение, регистрация, накопление, простейшая первичная обработка фактической информации о реальных производственных процессах;

  2. контрольная (контроль) – выявление отклонений фактической информации от плановой;

  3. аналитическая (анализ) – выявление причин тех отклонений, которые обнаружены при контроле;

  4. нормативная (нормирование) – разработка норм и нормативов для дальнейшего планирования и организации производства;

  5. плановая (планирование) – разработка планов по выполнению задач и достижению целей управления. В зависимости от временного периода, на который составляется план, различают виды планирования: долгосрочное – более года; текущее – от месяца до года; оперативное – меньше месяца;

  6. организационная (организация) – принятие конкретных мер по выполнению планов. Может включать мотивационную функцию – применение различных методов стимулирования труда: финансовые стимулы, психологические стимулы.

Взаимосвязь функций управления показана на рис. 1.3. В результате выполнения каждой из них формируется определенная информация, названная далее по имени соответствующей функции.

Обозначения:

  • информационная связь, Включает учетную (УИ), контрольную (КИ), аналитическую (АИ), нормативную (НИ), плановую (ПИ), организационную (ОИ) информацию, а также информацию о состоянии ОУ;

  • управляющая связь.

Рис. 1.3 - Взаимосвязь функций управления

Учетную функцию выполняет, в частности, преподаватель, когда отмечает в учетной карточке группы присутствующих на лекции студентов. Учетная информация – это отметки о присутствии или отсутствии студентов. Контроль тогда состоит в выделении отсутствующих студентов в общем списке, поскольку, как правило, посещение лекций является обязательным (т.е. плановым) для студентов. Контрольная информация в этом случае может фиксироваться в памяти преподавателя или в виде выписки с фамилиями отсутствующих. Поскольку причина отсутствия студента может быть уважительной, за контролем следует анализ, в результате которого вырабатывается аналитическая информация, например, в виде записи о причине отсутствия. Предположим, что отсутствие студента вызвано непосильной учебной нагрузкой, заложенной в учебном плане, что привело к физическому срыву и болезни. Тогда следует пересмотреть нормы нагрузки, что выполняется при нормировании процесса обучения. Нормативная информация тогда – это часовые нормы, выделяемые на выполнение самостоятельной работы и аудиторной нагрузки студента. Следует отметить, что нормирование – не обязательная функция СУ. Часто нормы и нормативы «спускаются» на производство из вышестоящей организации, например, общее число часов на обучение, состав обязательных дисциплин и т.п. зафиксированы в Государственном образовательном стандарте специальности или направления. После получения таких норм и нормативов следует планирование учебного процесса – составление учебного плана для специальности конкретного года приема (это долгосрочное планирование – на все время обучения), разработка планов обучения на семестр в виде расписания занятий (это текущее планирование), а также оперативное планирование, например, дополнительных занятий со студентами отдельным преподавателем. Совокупность всех планов составляет плановую информацию. Когда планы составлены, следует организационная функция. Она заключается, например, в вывешивании расписания занятий для студентов, информировании преподавателей об их нагрузке и т.д. Можно сказать, что организационная информация есть управляющая информация для ОУ (по крайней мере, в данном случае).

Показанные на рис. 1.3 управляющие связи – это сигналы о возможности начала выполнения следующей функции. По существу это также информационные связи, но количество информации в них минимально – она может быть представлена лишь одним битом.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Конспект лекций для специальности «Прикладная информатика в экономике» (2)

    Конспект
    Наиболее значимый объект внедрения информационных систем – производство. Оно является источником экономического эффекта, и в нем наиболее сложны и многообразны процессы обработки информации.
  2. Конспект лекций для студентов специальности Прикладная информатика (в экономике)

    Конспект
    9.4. Методология и технология разработки информационных систем: CASE – технологии, методология RAD — Rapid Application Development, стандарты и методики
  3. Конспект лекций для специальностей 23020165 Информационные системы и технологии, 08080165 Прикладная информатика в экономике Шахты 2011г

    Конспект
    Прообразом цифровых вычислительных машин с программным управлением можно считать ткацкие станки восемнадцатого века. Это были станки с числовым программным управлением, на которых ткались сложные рисунки, задаваемые программой на перфокартах.
  4. Конспект лекций по дисциплине «Информационные системы в экономике»

    Конспект
    Современное общество называют информационным. При этом имеют в виду, что значительная часть общества занята производст­вом, хранением, переработкой и реализацией информации, а также высшей ее формы – знаний.
  5. Методические рекомендации по изучению дисциплины для студентов специальностей 080801 «Прикладная информатика в экономике», 230201 «Информационные системы и технологии» Бийск

    Методические рекомендации
    Методические рекомендации по изучению дисциплины для студентов специальностей 080801 «Прикладная информатика в экономике», 230201 «Информационные системы и технологии»

Другие похожие документы..