1.5. Информационные системы

Любые информационные процессы реализуются с помощью соответствующих им информационных технологий в рамках некоторой системы, содержащей элементы, способные производить входящие в эти процессы действия. Исторически первыми информационными системами можно считать библиотеки и архивы: две тысячи лет назад в знаменитой Александрийской библиотеке насчитывалось 700 000 книг. Задолго до изобретения электронных вычислительных машин существовали системы, использовавшие различную счетную технику для ввода, обработки и вывода информации. Для обработки результатов переписи населения России, проведенной в 1896 году, использовалась человеко-машинная информационная система на базе машин (перфораторов и табуляторов) Г. Холлерита. Несовершенство применявшихся ручных технологических процедур привело к тому, что подведение итогов переписи заняло пять лет. Наиболее совершенным видом организации средств реализации информационных технологий в настоящее время является их включение в состав автоматизированной информационной системы (АИС).

Определение информационной системы, в том числе и автоматизированной, наталкивается на ряд трудностей, что приводит к различным формулировкам и неоднозначному пониманию этого термина. Причина этих трудностей кроется в неоднозначности выделения системы из окружающей среды и многообразии ее представлений. Важность введения и использования адекватного требованиям практики понятия АИС определяется тем, что она является объектом дорогостоящих разработки, внедрения и эксплуатации. Проанализируем два подхода к определению АИС на примере определений, данных в нормативно-правовых документах.

Федеральный закон "Об информации, информатизации и защите информации" определяет информационную систему как организационно упорядоченную совокупность документов (массивов документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной техники и связи, реализующих информационные процессы. При этом составные, в соответствии с данным Федеральным законом, части АИС: документы и информационные технологии, в нем не определены, хотя неявно подразумевается, что информационные технологии включают в себя не только методы и способы, но и средства реализации информационных процессов. В Федеральном Законе "Об обязательном экземпляре документов" записано, что документ - это материальный объект с зафиксированной на нем информацией в виде текста, звукозаписи или изображения, предназначенный для передачи во времени и пространстве в целях хранения и общественного использования. Очевидно, что такое понимание документа может быть использовано не для всей информации, передаваемой, хранящейся и обрабатываемой в АИС.

Несколько иной подход к понятию АИС зафиксирован в государственных стандартах. Так ГОСТ 34.003-90 "Информационная технология. Термины и определения" определяет автоматизированную систему как систему, состоящую из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующую информационную технологию выполнения установленных функций. Руководящий документ РД 50-680-88 "Методические указания. Автоматизированные системы. Основные положения" добавляет в состав автоматизированной системы организационно-методические и технические документы. В нем также поясняется, что в комплекс средств автоматизации включаются программно-технические средства и информация, описывающая объект автоматизации.

Сравнивая эти два подхода к определению АИС, можно сделать вывод, что в них используется тот же конфигуратор, включающий функциональный, предметный, процессный и инструментальный аспекты, что и для информационных технологий. Главное отличие второго подхода заключается в том, что он, явно указывая назначение информационных процессов, реализуемых в АИС, решает проблему ее отграничения от внешней среды в функциональном аспекте. ГОСТ 34.003-90 определяет, что назначением автоматизированной системы является автоматизация деятельности персонала, как информационного субъекта, входящего в ее состав, в то время как определение Федерального закона ничего не говорит о назначении информационных процессов. Ответ на вопрос о том, какие специалисты (информационные субъекты) должны быть включены в состав АИС, а какие входить в ее внешнюю среду, относится к решению проблемы отграничения АИС в морфологическом аспекте.

Таким образом, относительная важность аспектов в конфигураторе АИС иная, чем для информационных технологий. На первое место в определениях АИС ставятся морфологический (инструментальный), и функциональный аспекты. Дадим определение, учитывающее различные аспекты АИС в соответствии с таблицей 1.1.

Автоматизированная информационная система- это взаимосвязанная совокупность информации, автоматизированных информационных технологий, а также обеспечивающих их реализацию программно-технических средств и специалистов, предназначенная для эффективного выполнения комплекса работ, необходимых при осуществлении информационным субъектом-пользователем АИС своей деятельности.

Далее, говоря об информационных технологиях и системах, мы будем подразумевать автоматизированные.

Таблица 1.1

Учет различных аспектов в определении АИС

#G0Аспект	Фрагмент определения
Морфологический (инструментальный)	взаимосвязанная совокупность информации, автоматизированных информационных технологий, а также обеспечивающих их реализацию программно-технических средств и специалистов
Функциональный	предназначенная для эффективного выполнения комплекса работ, необходимых при осуществлении информационным субъектом-пользователем АИС своей деятельности
Предметный	информация
Процессный	информационные технологии

Отметим основные отличия информационных систем от информационных технологий:

- информационная система включает в себя реализуемые в ней информационные технологии;

- информационные системы включают в себя средства реализации информационных процессов, а информационные технологии реализуются на их базе;

- информационные системы характеризуются наличием конкретных пользователей (информационных субъектов), в то время как информационные технологии (за исключением уникальных) предназначены для использования неопределенно широким кругом пользователей.

- информационные системы имеют функциональное назначение, определяемое комплексом работ, выполняемых информационным субъектом при осуществлении своей деятельности, то есть являются проблемно-ориентированными, в то время как информационные технологии могут быть не только проблемно-ориентированными, но и предметно-ориентированными или обеспечивающими.

АИС как сложную систему невозможно адекватно и наглядно представить какой-либо одной структурой. Как следует из свойств СОТС, можно выделить в соответствии с конфигуратором АИС несколько аспектных подсистем, каждая из которых имеет многоуровневую иерархическую структуру. Общую логическую организацию АИС, определяемую ее конфигуратором, иерархическими аспектными подсистемами и принципами их взаимодействия, назовем архитектурой АИС. В таблице 1.2 представлена обобщенная архитектура АИС, включающая ее конфигуратор (перечень аспектов) и обобщенные названия аспектных подсистем первого и второго уровней.

Таблица 1.2

Обобщенная архитектура АИС

#G0Аспект	Уровень	Аспектные подсистемы
Морфологический	1. 2.	Персонал, комплекс средств автоматизации, комплекс документов. Категории персонала и обеспечивающие подсистемы
Функциональный	1. 2.	Функциональные подсистемы. Функциональные задачи
Предметный	1. 2.	Входные, выходные, хранимые, промежуточные массивы документов и данных. Документы и данные
Процессный	1. 2.	Проблемно-ориентированные информационные технологические процессы. Информационные технологические процедуры

В состав АИС (морфологический аспект) на первом уровне входят: комплекс средств автоматизации (КСА), организационно-методические, технические и эксплуатационные документы, а также специалисты, использующие их в своей профессиональной деятельности (персонал).

Персонал АИС можно разделить на три категории:

1) эксплуатационный персонал, деятельность которого направлена на обеспечение работоспособности КСА и эффективного функционирования АИС;

2) вспомогательный персонал, выполняющий рутинные действия по вводу в КСА АИС данных, поступающих из внешней среды, а также выводу и передаче выходных данных для внутренних и внешних пользователей;

3) внутренние пользователи, основная деятельность которых направлена на решение задач проблемной области с непосредственным использованием КСА АИС.

Кроме того, выделяют внешних пользователей, информационные потребности которых удовлетворяются с использованием АИС, однако их непосредственное общение с КСА АИС либо отсутствует, либо составляет несущественную часть общего объема их основной деятельности.

Обеспечивающие подсистемы, выделяемые на втором уровне, присущи любой АИС независимо от ее функционального назначения и являются объектами разработки при ее проектировании. Их состав регламентируется РД 50-680-88 "Методические указания. Автоматизированные системы. Основные положения". На рис. 1.18 показаны 8 основных обеспечивающих подсистем.

Техническое, программное и информационное обеспечение входят в состав КСА и реализуются в виде взаимосвязанной совокупности компонент и комплексов, снабжаемых необходимой технической документацией. Остальные виды обеспечений представлены комплексом организационно-методических и эксплуатационных документов и учтены при реализации КСА.

Рис. 1.18. Обеспечивающие подсистемы АИС

Техническое обеспечение АИС- совокупность всех технических средств, используемых при функционировании АИС, включая средства связи и носители данных, а также техническая документация на них.

Основой технического обеспечения современных АИС являются вычислительные машины различных моделей. В зависимости от возлагаемых на них задач, они могут иметь различную конфигурацию и характеристики. Наиболее распространенными в настоящее время являются компьютеры, построенные на использовании и развитии принципов, сформулированных Дж. фон Нейманом. Эти принципы, в частности, утверждают, что данные в компьютерах хранятся и обрабатываются в двоичном коде, а обработка данных происходит под управлением программ, хранимых, как и данные, в памяти компьютера. Ознакомиться подробнее с устройством и принципами работы современных персональных компьютеров можно, например, в ³*1.

Программное обеспечение АИС - совокупность программ и программной документации для реализации всех целей и задач АИС, а также нормального функционирования технических средств. Программой называется описание на языке программирования или в машинном коде действий, которые должна выполнить ЭВМ в соответствии с алгоритмом решения конкретной задачи или группы задач. Таким образом, программу можно рассматривать как данные, предназначенные для описания последовательности операций, выполняемых ЭВМ для достижения поставленной цели или задачи. Часто под программой понимают и саму описываемую последовательность операций. Подробнее об алгоритмах рассказывается в п. 1.7.

Информационное обеспечение АИС- совокупность всех характеризующих проблемную область массивов документов и данных, хранящихся и циркулирующих в АИС, независимо от характера носителей, на которых они записаны, включая их модели (структуры).

Математическое обеспечение АИС- совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при функционировании АИС.

Лингвистическое обеспечение АИС- совокупность языковых средств общения персонала с КСА, используемых для описания действий, которые необходимо выполнить КСА, и объектов, с которыми производятся эти действия.

Организационно-методическое обеспечение АИС- комплекс документов, регламентирующих деятельность персонала КСА в условиях функционирования АИС, а также формы представления результатов этой деятельности.

Правовое обеспечение АИС - комплекс правовых норм, регламентирующих правоотношения при функционировании АИС, а также юридический статус выходных документов (результатов функционирования) АИС.

Эргономическое обеспечение АИС- совокупность взаимосвязанных требований, направленных на согласование технических характеристик КСА АИС с психофизиологическими характеристиками и возможностями персонала АИС с целью создания необходимых условий для его высокоэффективной работы.

АИС можно классифицировать по ряду признаков, в том числе:

1) сфера автоматизируемой деятельности;

2) объект автоматизируемой деятельности;

3) степень и характер автоматизации деятельности;

4) характер обрабатываемой информации;

5) организационный;

6) территориальный.

В зависимости от сферы автоматизируемой деятельности можно выделить такие классы проблемно-ориентированных АИС:

- автоматизированные системы управления (АСУ);

- системы автоматизированного проектирования (САПР);

- автоматизированные системы научных исследований (АСНИ);

- автоматизированные системы обработки и передачи информации, обслуживающие произвольные сферы деятельности;

- системы, автоматизирующие сочетание различных видов деятельности.

Классификация по этому признаку может быть многоуровневой, в соответствии с существующей в каждой сфере деятельности классификацией видов и функций деятельности. В управленческой деятельности, например, выделяют уровни (стратегический, тактический, оперативный) и функции управления (планирование, организация, учет, анализ, контроль).

Классификация по объекту автоматизируемой деятельности АИС также уточняет предыдущую классификацию.

В частности, среди АСУ различают:

- автоматизированные системы управления отраслью (отраслевые АСУ);

- автоматизированные системы управления предприятием (АСУП);

- автоматизированные системы управления учреждением или организацией;

- автоматизированные системы управления подразделениями;

- автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУ ТП);

- интегрированные автоматизированные системы (ИАС), в которых сочетаются различные виды и объекты деятельности; например, корпоративные информационные системы, в которых автоматизируется управленческая деятельность как предприятия в целом, так и деятельность всех его основных подразделений.

По степени и характеру автоматизации деятельности различают:

- системы информационного обслуживания или информационно-справочные системы (ИСС), которые оказывают пользователям, в основном, внешним, информационные услуги, предоставляя по запросам хранящуюся в них информацию, как правило, справочного характера; доля автоматизированной с помощью ИСС деятельности внешних пользователей незначительна и, чаще всего, нерегулярна;

- системы информационного сопровождения; информационно-технологические процессы таких систем содержат значительное число неавтоматизированных технологических работ средних уровней; выполняемые на КСА АИС внутренними пользователями технологические работы (функциональные задачи), характеризуются не только поиском, но и обработкой входной и хранимой информации;

- системы комплексной автоматизации деловых процессов, информационно-технологические (деловые) процессы таких систем содержат неавтоматизированные технологические работы лишь на нижних уровнях; выполняемые внутренними пользователями автоматизированные технологические работы нижнего уровня характеризуются высокой степенью использовании КСА АИС.

По характеру обрабатываемой информации, оказывающему существенное влияние на идеологию построения АИС, различают:

- документальные информационные системы, обрабатывающие слабоструктурируемую текстовую информацию;

- фактографические информационные системы, обрабатывающие жесткоструктурируемую информацию;

- документально-фактографические информационные системы.

Классификация АИС по организационному признаку совпадает с соответствующей классификацией для информационных технологий, выделяя персональные (индивидуальные), многопользовательские и коллективные информационные системы.

Данную классификацию можно дополнить, учтя территориальный аспект размещения пользователей. В зависимости от масштаба их территориального размещения информационные системы делят на:

- локальные (помещение, здание, группа рядом расположенных зданий);

- городские;

- территориально-распределенные (от нескольких городов до страны);

- глобальные (различные континенты).

Существуют и другие классификации АИС, например, основанные на вариантах построения ее программно-технической среды.