Kolokvium / ХАНЕНКО1

ОРГАНИЗАЦИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ РЕСУРСОВ

Информация: основные характеристики, информационные ресурсы

Слово информация происходит от латинского informatio - осведомление, сообщение о положении дел или о чьей-то деятельности, сведения о чем-либо. С появлением и развитием кибернетики, а позже вы­числительной техники и информатики это слово хотя и сохранило свой первоначальный смысл, но, кроме того, получило еще ряд новых значений. Говоря об информации, мы подразумеваем совокупность данных, фактов, знаний о некоторой системе, характери­зующих организацию, структуру, состояние и поведе­ние этой системы в целом или ее отдельных элемен­тов.

Информация о системе может быть получена либо путем наблюдения, либо в результате экспериментов как натурных, так и модельных, либо при изучении абстрактных гипотетических систем - на основе ло­гического вывода. Информация, имеющаяся до про­ведения эксперимента, называется априорной, полу­ченная после эксперимента -апостериорной. Она также может быть истинной или ломаной. Так как процесс получения информации зачастую имеет ста­тистический характер, то информация о системе (в особенности о сложной) может быть как детерминированной, так и вероятностной.

Намереваясь использовать информацию о системе для решения определенных задач, наблюдатель (ис­следователь, инженер-проектировщик, технолог, ор­ганизатор производства) рассматривает ее с различ­ных точек зрения. Важнейшими выступают аспекты: прагматический (достижение поставленных целей), семантический (смысловое содержание) и синтаксический (способ представления). В настоящее время сложились три основные точки зрения на то, что понимать под информацией.

Информация -потребляемый всеми отраслями народного хозяйства ресурс, имеющий для них такое же значение, как энергетические ресурсы или запасы полезных ископаемых. Причем с развитием общества организация использования информационных ресур­сов, в которых обобщаются и концентрируются все имеющиеся сведения (данные, факты, знания) о различных вопросах экономики, науки, техники, техно­логии, культуры, искусства, медицины и т. д., оказывает все большее влияние на интеллектуальную и экономическую жизнь.

Информация -совокупность научно-технических сведений, фактов, знаний о результатах развития на­уки и техники. Другими словами, информация, со­гласно данной трактовке, является продуктом и «сырьем» системы информационного обслуживания научно-технической деятельности.

Информация-сумма продуктов, формируемых в системах информационного обслуживания научно-тех­нической деятельности и подготовки кадров различ­ных профилей, т. е. область производства и потребле­ния информационных ресурсов ограничивается лишь интеллектуальной жизнью общества.

Очевидно, что наиболее полное, охватывающее все многообразие информационных процессов понима­ние дает первая из этих трактовок. Действительно, информация пронизывает все сферы деятельности че­ловека и общества. Именно этим обстоятельством определяется интенсивное развитие в последние годы науки, получившей название информатики, изу­чающей свойства информационных ресурсов и разра­батывающей эффективные методы и средства их ор­ганизации, пополнения, преобразования и использо­вания. Этим же объясняется особое значение, которое сейчас придается новой отрасли народного хозяй­ства - индустрии обработки информации. На поль­зовательском уровне, т. е. для конструкторов, техно­логов, проектировщиков, организаторов производства и т. д., достижения информатики и результаты развития индустрии обработки информации проявляются в создании и развитии систем автоматизации и информационных систем, обеспечивающих хранение и преобразование необходимых пользователю данных.

1.

1

Рассмотрим укрупненную функциональную схему информационной системы. Как видно из этой схемы, область определения любой информаци­онной системы (предметная область) представляет собой некоторое информационное пространство, содержащее совокупность информационных объектов, каждый из которых может быть описан с точки зрения систем хранения, обработки и поиска информа­ции и взаимосвязей данного объекта с другими объ­ектами рассматриваемой предметной области. В об­щем случае информационное пространство неоднород­но, так как содержит информационные объекты, различающиеся по методам формирования, организа­ции и пополнения информации.

Все преобразования информации, осуществляемые системой, можно свести к пяти основным процеду­рам: хранение, поиск, обработка, ввод, вывод. Пер­вые три процедуры являются внутренними, а четвер­тая и пятая обеспечивают связь данной системы с объектами предметной области, т. е. источниками ин­формации, и внешней средой (потребителями инфор­мации). Таким образом, любая информационная система и обрабатываемая ею информация образуют сложную неоднородную систему, которая, в свою оче­редь, является элементом еще более сложной гло­бальной системы «природа -человек -человеческая деятельность - общество».

Эффективность управления любой динамической системой (технологическим процессом, производством, процессом создания нового изделия в условиях интегральной автоматизации цикла «исследования - про­ектирование - производство» и т. д.) во многом определяется тем, как организованы хранение, поиск, обработка и пополнение информации. Очевидно, что управление возможно только в той системе, в кото­рой четко определены информационные связи как между отдельными элементами, так и с внешней сре­дой. В этом случае обеспечиваются возможность координации деятельности различных подсистем, сопря­жения данной системы управления с системами более высокого и более низкого уровней. Если учесть, что эффективность управления в сложных системах в значительной степени определяется методами сбора, передачи и обработки информации, то очевидно, что информационная система является обязательным эле­ментом управляющей системы.

Важнейшей отличительной чертой процессов управ­ления является непременное наличие в управляющей системе обратной связи. Естественно, что выработка управляющих воздействий требует информации о ре­зультате предыдущего воздействия на объект управ­ления, информации о достижении некоторой заданной на предшествующем этапе управления цели.

Разработка систем информационного обеспечения процессов управления производством -весьма тру­доемкий и сложный процесс. Здесь уместно обратить внимание на специфику формиро­вания информационных потребностей руководителя, работающего, с одной стороны, в условиях перенасы­щения разнообразной по характеру и различной по ценности информацией, с другой - в условиях крайне ограниченного времени, которое он может выделить для восприятия и обработки этой информации. При этом руководитель постоянно нуждается в сведениях о ходе производственного процесса, поставках сырья, полуфабрикатов и комплектующих изделий, сбыте го­товой продукции, перспективах развития отрасли,, но­вой прогрессивной технике и технологии и т.д. Все это обусловливает важнейшее значение методов опреде­ления информационных потребностей как руководи­телей, так и любых других потребителей информации.

Очевидно, что информация выдаваемая информационной системой потребителю является одним из ресурсов, позволяющих повысить производительность труда и эффективность его деятельности. Поэтому важнейшим аспектом взаимоотношений потребителя и информационной системы является по возможности наиболее полное и рациональное удовлетворение информационной потребности пользователя, другими словами, обеспечение эффективного использования информационных ресурсов. Это, в свою очередь, предполагает доведение информации до потребителя в требуемом объеме, в заданные сроки и в удобной для восприятия форме. Именно использование инфор­мационных ресурсов таким образом позволяет мини­мизировать расход всех других видов ресурсов (материальных, трудовых, финансовых, вычислительных ресурсов ЭВМ) при информационном обеспечении потребителей.

Таким образом, информационные ресурсы представляют собой один из обязательных элементов, не­обходимых для осуществления любого вида челове­ческой деятельности: производства, управления, науч­ных исследований, проектирования новой техники и технологии, подготовки и переподготовки кадров. Как самостоятельный вид информационные ресурсы были выделены сравнительно недавно, когда в ходе науч­но-технической революции была в полной мере осо­знана роль информации, когда стало ясно, что эф­фективность производства во всех отраслях народного хозяйства, его интенсификация зависят от того, как внедряются достижения научно-технического про­гресса.

Информационные системы: типы и этапы создания и развития

Под информационной системой (ПС) условимся понимать автоматизированную систему', предназначенную для организации, хранения, пополнения, поддержки и представления пользователям информации в соответствии с их запросами. Термин «информационная система» может быть отнесен к весьма широ­кому классу автоматизированных систем, поскольку целью любой автоматизированной системы, независи­мо от области ее применения, используемых методов построения, технической базы, аппарата поддержки принятия решений является предоставление полной, достоверной и своевременной информации. Информационные системы целесообразно прежде всего разделить на две основные группы: системы информационного обеспечения и системы, имеющие самостоятельное целевое назначение и область применения.

Системы (или подсистемы) информационного обеспечения входят в состав любой АСУ. Они являются важнейшими компонентами интенсивно разви­ваемых в настоящее время систем интегральной автоматизации производственных систем, систем автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированных систем научных исследований, АСУП. Хотя работы по созданию систем информационного обеспечения были начаты уже в шестидесятые годы (при проектировании первых АСУП), им в то время не придавалось определяющего значения. Это, на мой взгляд, является одной из причин того, что автоматизированные системы управления производством не дали ожидаемого экономического и социального эф­фекта.

К числу ИС, имеющих самостоятельное значение, относятся информационно-поисковые (ИПС), информационно-справочные (ИСС) и информационно-уп­равляющие (ИУС) системы. Информационно-поиско­вые и информационно-справочные системы предназна­чены для хранения и представления пользователю информации (данных, фактографических записей, текстов, документов и т. п.) в соответствии с некото­рыми формально задаваемыми характеристиками. Для ИПС и ИСС характерны два основных этапа функционирования: сбор и хранение информации; по­иск и выдача информации пользователю. Движение информации в таких системах осуществляется по замкнутому контуру от источника к потребителю ин­формации. При этом ИПС или ИСС выступает лишь как средство ускорения поиска необходимых данных. Наиболее сложным процессом с точки зрения его реализации выступает поиск необходимой информации, который осуществляется в соответствии со специально издаваемым поисковым образом доку­мента (ПОД), текста и т. п. При этом важнейшими требованиями, которые должны быть обеспечены в процессе поиска, являются требование соответствия найденного текста или документа фактической информационной потребности по­требителя, и требование смысловой и формальной соответствия одного текста .(документа) другому. Для оценки смысловой соответственности вводятся критерии смыслового соответст­вия, а для оценки соответствия поисковых признаков (формального соответствия) - критерии формально­го соответствия текстов, по которым осуществляется сравнение ПОД и определение соответствия найден­ных текстов запросам пользователей.

В зависимости от режима организации поиска ИПС и ИСС могут быть разделены на документальные, библиографические, библиотечные, фактографические. Документальными называют информационно-поисковые системы, в которых реализуется поиск в информационном фонде ИПС документов или текстов в соответствии с полученным запросом с последую­щим предоставлением пользователю этих документов или их копий. Вся обработка полученной информации в документальных ИПС осуществляется самим поль­зователем. В зависимости от того, по каким храни­мым документам или по их описаниям (вторичным документам) осуществляется поиск, документальные ИПС часто делят на системы с библиотечным или системы с библиографическим поиском. В первом случае поиск ведется в информационном фонде, со­держащем первичные документы, во втором - в ин­формационном фонде вторичных документов. Заметим, что наибольшее практическое значение имеют документальные ИПС, поиск в которых организован по двум контурам: библиографическому, с определением основных характеристик первичного документа и предоставлением пользователю возможности оценить, может ли данный документ удовлетворить его информационные потребности, и библиотечному, ко­гда в информационном фонде осуществляется нахождение требуемого документа с последующей его (или копии) выдачей пользователю.

Фактографические информационно-поисковые системы реализуют поиск и выдачу фактов, текстов, документов, содержащих сведения, которые могут удовлетворить поступивший запрос пользователя. В этом случае осуществляется поиск не какого-то конкретного документа, а всей совокупности сведений по данному запросу, хранящихся в информационном фонде ИПС или ИСС. Отметим, что основным отли­чием фактографических информационно-поисковых систем от документальных является то, что эти си­стемы выдают пользователю не какой-либо ранее введенный документ, а уже в той или иной степени обработанную информацию.

В зависимости от того, как в фактографической ИПС реализована подобная обработка информации, различают три поколения таких систем. ИС пер­вого поколения обеспечивают накопление и поиск ин­формации по одному типу объектов и реализуют один тип запросов при использовании для фактографиче­ского описания данных фиксированного формата. В фактографических системах второго поколения воз­можен уже выбор типа запроса из представленного набора. Отображаемые объекты могут принадлежать к различным классам, формат фактографического описания задается для класса объектов. В фактографических ИПС третьего поколения, которые являются, по сути дела, разновидностью рассматриваемых ниже интеллектуальных диалоговых систем, реализу­ется поиск информации по нерегламентированному перечню запросов, поисковый образ задается пользо­вателем в произвольной форме, предусматриваются операции синтеза информации для удовлетворения запросов пользователей, имеется специальный аппарат анализа вновь вводимой информации на смысловую и формальную релевантности хранящимся в инфор­мационном фонде данным.

Еще одним признаком классификации ИПС и ИСС может выступать реализуемый режим распро­странения информации. По этому признаку различа­ют: системы с режимом избирательного распростра­нения информации (ИРИ), обеспечивающим органи­зацию периодического (раз в неделю, раз в месяц, раз в квартал и т. п.) поиска информации в соответ­ствии с заданным ПОД в массиве новых поступле­ний в информационный фонд ИПС и предоставление пользователям сообщений о появлении таких доку­ментов; системы с режимом ретроспективного поиска (РП), реализующим поиск информации по заданным ПОД во всем информационном фонде ИПС или ИСС; интегральные системы, в которых реализованы как ИРИ -режим, так и РП -режим. Достигнутые в течение последнего десятилетия результаты развития средств вычислительной техники методов проектирования программного и информационного обеспечения систем автоматизации различного уровня и назначения способствовали существенному пересмотру принятых ранее подходов к созданию ин­формационных систем, и, прежде всего, к созданию новой информационной технологии, основными принципами которой являются:

1. Обеспечение общения конечного пользователя (исследователя, проектировщика, конструктора, тех­нолога, оператора ИПК и ГАП, плановика) с системой автоматизации на профессионально-ограниченном естественном языке, представление входной и резуль­тирующей информации в привычной и удобной пользователю форме.

2. Обеспечение возможности решения задач планирования, управления, проектирования, подготовки производства и научных исследований по их постановкам и исходным данным независимо от сложно­сти и наличия формальных математических моделей этих задач.

3. Создание конечному пользователю таких ус­ловий работы, при которых он осуществляет процессы управления, планирования, проектирования и по­иска новых решений в режиме активного, расширяю­щегося диалога с ЭВМ, оперируя понятиями своей предметной области, используя профессиональный опыт и навыки и принимая решения одновременно по множеству критериев, часть из которых не описана формально и не имеет количественного выражения.

Системы, построенные на принципах новой инфор­мационной технологии, можно разделить на три ос­новных класса: интеллектуальные диалоговые (вопросно-ответные); расчетно-логические или систе­мы поддержки принятия решений; экспертные систе­мы. Необходимо отметить, что в настоящее время построение систем всех перечисленных классов пред­ставляет весьма сложный и трудоемкий процесс, ре­ализация которого затруднена недостаточной прора­боткой ряда вопросов представления и хранения знаний, создания лингвистических процессоров и средств логического вывода. Поэтому на первых эта­пах создания экспертных систем и систем поддержки принятия решений (для решений различных задач проектирования, организационного управления и т.п.) рациональнее ориентироваться на создание систем информационной поддержки (СИП). В этом случае под СИП понимается информационная система, обеспечивающая эффективную организацию и предоставление пользователям необходимой для принятия решений информации. При таком процесс проектирования системы информационной поддержки целесообразно организовать по схеме, предложенной в работе для проектирования баз данных, расширив и модифицировав ее в соответствии с требованиями эффективного взаимодействия пользователя и систе­мы. При таком подходе процесс проектирования СИП реализуется в две стадии: концептуальное проектиро­вание и проектирование реализации. Проведение ра­бот на стадии концептуального проектирования предшествует выбору вычислительного оборудования и осуществляется практически независимо от его ре­зультатов. При этом должна учитываться лишь при­нятая концепция построения аппаратного обеспече­ния. Результаты реализации этой стадии определяют важнейшие требования к характеристикам и типам используемого в системе информационной поддержки электронно-вычислительного оборудования.

Стадия проектирования реализации начинается после выбора аппаратного обеспечения, поэтому все работы по проектированию СИП ориентированы здесь на конкретный тип вычислительного оборудо­вания.

Работы по проектированию систем информацион­ной поддержки целесообразно организовать следую­щим образом.

1. Стадия концептуального проектирования анализ и структурирование информационного про­странства задач, решаемых в данной СИП; выявле­ние, анализ и спецификация пользовательских требо­ваний к системе информационного обеспечения или информационной системе; концептуальное проектиро­вание информационных моделей, формирование ло­кальных информационных структур; интеграция ло­кальных информационных структур; концептуальное проектирование алгоритмов функциональной обработ­ки информации (реализации запросов к информаци­онной базе) ; анализ информационной совместимости проектируемой информационной базы СИП с инфор­мационными базами тех систем, с которыми плани­руется ее информационное сопряжение;

2. Стадия проектирования реализация - проекти­рование реализации локальных информационных структур; проектирование реализации интегрирован­ной информационной базы; физическое проектирова­ние системы информационного обеспечения.

С другой стороны, проектирование любой системы информационной поддержки, реализующей большее число не только вычислительных, но и технологиче­ских, организационных, экономических функций, пред­полагает выделение в структуре СИП двух состав­ляющих: внесистемного, т. е. организуемого вне вы­числительной системы СИП информационного обес­печения (ИО) и внутрисистемного ИО, представляю­щего собой систему организации информации непо­средственно в той вычислительной системе, в которой реализуется данная система информационной под­держки. Эти составляющие, очевидно, не должны рассматриваться обособленно, так как во многом взаимоопределяют друг друга

Организация внесистемного информационного обеспечения предполагает формализованное описание всей используемой для обеспечения деятельности системы информационной поддержки информации, т. е. создание единой системы классификации и кодирования информации, разработку унифицированных форм документации с учетом их автоматизированной обра­ботки, системы заполнения, хранения, представлении и внесения изменений. Внутрисистемное информационное обеспечение СИП представляет собой совокупность данных, программных средств их описания, организации, хранения, накопления и доступа к информации в вычислительных системах, задействованных в данной системе информационной поддержки. О того как спроектировано внутрисистемное ИО, зависит эффективность функционирования любой информационной системы.