4.2. Понятие информационного обеспечения

В основе автоматизированного управления лежит процесс получения, преобразования, передачи и выдачи информации уп­равляющему лицу для принятия соответствующего решения. Пе­редача и обработка информации происходят непрерывно. Чтобы решение было своевременным и безошибочным, необходимо помнить информацию о предыдущем состоянии объекта управле­ния» вносить изменения, обобщать, преобразовывать ее к виду, удобному для принятия решения.

При передаче информации за единицу принимается одна дво­ичная единица. Двоичная единица информации соответствует ко­личеству информации, которое передается двумя равновероятны­ми сообщениями. С помощью двоичных единиц полезно оцени­вать количественные характеристики информации при ее пере­даче, однако передача информации, ввод и хранение обычно не связаны между собой. При хранении целесообразно объединять информацию, исходя из ее смыслового содержания либо из взаи­мосвязи отдельных элементов ее в соответствии с решаемыми функциональными задачами. При оценке хранимой информации может быть использована структурная единица информации— реквизит. Под реквизитом понимают некоторый простейший ин­формационный объект, который может быть записан с помощью символов какого-либо алфавита. Реквизит может обозначать на­звание некоторой величины, принимающей различные значения из допустимого множества. Если множество является совокуп­ностью чисел, то реквизит будет числовой или цифровой, если множество—совокупность букв, то реквизит—буквенный. При использовании комбинаций цифр и букв реквизит становится буквенно-цифровым. В связи с необходимостью интеграции ин­формации и обобщения каких-то данных при управлении суще­ствуют и отдельные иерархии реквизитов. Наиболее простые реквизиты—это элементарные, которые не могут делиться на какие-либо части. Из элементарных реквизитов складываются групповые, причем групповой реквизит может принадлежать раз­личному уровню иерархии. Поэтому вводится понятие уровня реквизита. Под номером уровня понимается некоторое двухразрядное число, которое записывается непосредственно перед рек­визитом. Число указывает подчиненность реквизитов, каждый из которых определяется уровнем. Реквизит может быть цифровым» буквенным или буквенно-цифровым.

Характеристикой реквизита является длина, под которой по­нимают максимально допустимое число символов в слове, являю­щемся значением реквизита. Для цифровых реквизитов длина равна числу цифр, обозначающих его. Например, если на пред­приятии имеется количество подразделений, определяемое трех­значным цифровым реквизитом, то его длина равна трем.

Реквизит, характеризующий наименование, имеет длину, рав­ную числу букв в этом наименовании. Например, длина наиме­нования «цех» равна 3, если реквизит буквенный. Если надо оп­ределить место, занимаемое реквизитом в некоторой области па­мяти ЭВМ, то реквизит моделируется шаблоном. В буквенных реквизитах символы шаблона обозначаются знаком Л, в цифро­вых реквизитах—цифрой 9, в алфавитно-цифровых—зна­ком X.

Рассмотрим пример: пусть необходимо описать реквизит—заказ, который характеризуется некоторой датой поступления. Положим, что заказ относится ко второму уровню групповых реквизитов; тогда дата—к третьему; день, ме­сяц и год — к четвертому уровню. Заказ и дата — групповые реквизиты; день, месяц и год—элементарные. На основании этого можно записать следующее:

02 заказ

03 дата

04 день. шаблон 99 04 месяц, шаблон А (8) 04 год, шаблон 9 (4)

На основе реквизитов формируются данные, которые необхо­димо определенным образом организовать в процессе функцио­нирования АИС. Эта организация приводит к информационному обеспечению АИС, под которым понимают совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации и массивов информации, используемых в автоматизированных системах уп­равления.

Информационное обеспечение при проектировании разделяет­ся на внешнее и внутреннее.

Внешнее информационное обеспечение позволяет провести идентификацию объектов управления, формализовать информа­цию, представить данные в виде документов. Во внешнем инфор­мационном обеспечении реквизит представляется некоторым эле­ментарным сообщением, дальнейшее расчленение которого при­водит к потере семантического смысла. В этом случае реквизит характеризуется признаком, под которым понимают часть сооб­щения, предназначенного для качественной характеристики объ­екта. и основанием, которое необходимо для количественной да-рактеристики объекта управления. Основание—это числовая ха­рактеристика, которая нужна для проведения сравнительных оценок при наблюдении, измерении либо вычислении. Погон ий-формации, существующей во внешнем информационном обеспе­чении, обычно формализуется в виде совокупности документов, которые перемещаются с места их возникновения до места вы­дачи лицу, принимающему решение.

Внутреннее информационное обеспечение охватывает ин­формацию, которая хранится, преобразуется и обрабатывается внутри ЭВМ. Здесь существенными оказываются вопросы орга­низации информации в памяти ЭВМ, поиска и извлечения дан­ных, обновления информации. Постоянно обновляемая совокуп­ность данных, которая хранится в памяти ЭВМ и позволяет ре­шить функциональные задачи АИС, называется информационной базой. Внутреннее информационное обеспечение состоит из ин­формационной базы и средств хранения и обработки информа­ции. Основным элементом внутримашинного информационного обеспечения является информационный массив, представляющий собой совокупность однородных записей, при этом под записью понимается реквизит самого младшего уровня. Объединение в массив проходит по разным признакам. Однородность записей может быть не по их семантическому смыслу, а по возможностям обработки информации, по особенностям вывода и т. д. В общем случае особенностью массива является семантическое единство объединяемых записей. Структура массива, состав, порядок сле­дования записей в массиве не зависят от типов носителя и запо­минающего устройства. Поэтому на логическом уровне может быть оценена структура информационных массивов, а на физиче­ском уровне необходимо осуществить реализацию информацион­ной 'базы с использованием современных технических средств. Во внутримашинном информационном обеспечении реквизит описы­вает некоторый признак объекта и физически занимает инфор­мационное поле. Запись включает в себя набор реквизитов, опи­сывающих обычно один объект.

Кроме информационных полей, содержащих основную инфор­мацию, записи могут содержать вспомогательные или служебные поля. Количество информационных полей в записи равно количе­ству признаков, т. е. количеству реквизитов.

Информационные массивы в АИС делятся на входные, выход­ные и внутренние. Входные и выходные массивы определяются взаимодействием АИС с внешней средой. Во входных массивах содержатся исходные и текущие данные, запросы. Выходные мас­сивы содержат информацию, полученную после обработки на ЭВМ и предназначенную для последующего применения в АИС.

Внутренние массивы разделяются на постоянные, вспомога­тельные, промежуточные, текущие и служебные. До начала функционирования АИС формируются справочные, нормативные и другие относительно постоянные данные, которые и со­ставляют основу постоянных внутренних массивов. Путем логи­ческих преобразований сортировки, выделения, объединения из постояиных массивов выделяют в с п о м о г а т е ль в ы е. При решении тесно связанных вычислительных задач результаты ре­шения одной задачи могут быть использованы для решения по­следующей» при это ад возникают промежуточные массивы. Переменная информация о состоянии объекта управления о воз­никших новых ситуациях отображается в текущих массивах. Служебные массивы связаны в основном с функционирова­нием ЭВМ. Это—программы, трансляторы, справочники и т. д.

Структура любого массива состоит из двух неравных частей:

первая содержит описание массива, имеющего небольшую фик­сированную длину; вторая часть—перечень записей или тело массива. На логическом уровне организация массива должна быть такова, чтобы при обработке массива могли.быть примене­ны различные технические средства. Сами способы обработки и организации информационных массивов тем не менее зависят от технической-базы, и здесь прежде всего на физическом уровне выделяют технические средства с последовательным и прямым доступом. В технических средствах с последовательным доступом после обработки предыдущего массива возможна обра­ботка последующего, так как последующий массив может быть найден только после прочтения предшествующих записей. Этому, например, соответствует такой носитель, как магнитная лента. К устройствам прямого доступа могут быть отнесены опера­тивные запоминающие устройства» магнитные диски, магнитные барабаны и т. д. В этих случаях поиск массива занимает мини­мальное время, исключается необходимость прочтения пред­шествующих записей.

Так как на носителе хранится совокупность массивов, то воз­никает понятие информационного комплекса как группы одина­ково организованных массивов. В массивах комплекса наблю­дается одинаковая структура записей, для опознавания инфор­мационного комплекса вводится массив комплекса, который представляет собой таблицу имен массивов. В ней перечисляют­ся наименования массивов в том порядке, в каком эти массивы записываются на носителе. Обычно комплекс информационных массивов соответствует некоторой функциональной подсистеме АИС. Благодаря этому функциональные подсистемы могут быть разделены в информационной базе и легко найдены элементы ин­формационного обеспечения для решения каждой конкретной функциональной задачи. Таким образом, информационная база складывается из комплекса информационных массивов, который включает в себя семейство массивов. Сам массив состоит из записей, запись—из реквизитов, а реквизиты формируются из отдельных символов цифрового либо буквенного типа.

На физическом уровне могут быть введены количественные характеристики информационного массива. К ним можно отне­сти следующие: объем информационного массива, определяемый количеством записей, длину массива, которая измеряется числом байтов (байт включает восемь бит информации), частоту обра­щения к информационному массиву за требуемый интервал вре­мени, период обновления половины значений информационного массива. Таким образом, информационное обеспечение состоит из внешнего и внутреннего, при формировании внешнего ин фор­ма ционного обеспечения необходимо осуществить идентификацию объекта управления, провести описание объектов, формализо­вать данные и представить их в виде документов.

После разработки внешнего информационного обеспечения формируется набор документов и в системе может быть осуще­ствлен документооборот. Формирование внутреннего информаци­онного обеспечения сводится к преобразованию внешнего пред­ставления данных в машинное, к распределению информации между информационными массивами и внутри массивов, к орга­низации машинных массивов, к разработке средств и методов по­иска и вывода данных из массива, преобразования внутримашин-ного представления данных во внешнее.

Необходимым условием эффективного функционирования АИС является определение оптимального уровня информации, ко­торая достаточна для управления на каждом иерархическом уровне системы, распределение этой информации в пространст­ве и во времени.

К разработке информационного обеспечения предъявляется ряд организационно-методологических требований: методологи­ческое единство информационного обеспечения; рациональная интеграция обработки информации, необходимость минимально­го дублирования информации в информационной базе; типизация структуры информационного обеспечения с унификацией форм обмена информацией, сокращение числа форм документов; воз­можность развития информационного обеспечения, что достига­ется за счет гибкости его структуры; возможность машинной обработки информации, содержащейся в документах и во внутри-машинной сфере; необходимая избыточность информационного обеспечения, позволяющая пользователям различного уровня получать разные степени детальности информации.

Весьма серьезной проблемой при разработке информационно­го обеспечения является рациональная структура информацион­ной базы, распределение информации между локальными базами данных, соответствие степени интеграции информации уровням управления системы. Автоматизация разработки информацион­ного обеспечения должна приводить к стандартным типам баз данных, пригодных для использования в различных автоматизи­рованных системах управления. Переход к интегрированным АИС предприятиями, которые базируются на сети ЭВМ, обуславливает новые требования к информационному обеспечению. С помо­щью сетей возможен обмен информацией между локальными ба­зами данных, взаимодействие локальных баз данных с центра­лизованной базой [13].