Экгауз, лекциии семинар, КР / Дополнительный материал к лекциям и семинарам / информационные технологии

Аудиоконференции. Они используют аудиосвязь для поддержания коммуникаций между территориально удаленными работниками или подразделениями фирмы. Наиболее простым техническим средством реализации аудиоконференций является телефонная связь, оснащенная дополнительными устройствами, дающими возможность участия в разговоре более чем двум участникам. Создание аудиоконференций не требует наличия компьютера, а лишь предполагает использование двухсторонней аудиосвязи между ее участниками.

Использование аудиоконференций облегчает принятие решений, оно дешево и удобно.

Эффективность аудиоконференций повышается при выполнении следующих условий:

∙работник, организующий аудиоконференцию, должен предварительно обеспечить возможность участия в ней всех заинтересованных лиц;

∙количество участников конференции не должно быть слишком большим (обычно не более шести), чтобы удержать дискуссию в рамках обсуждаемой проблемы;

∙программа конференции должна быть сообщена ее участникам заблаговременно,

например, с использованием факсимильной связи;

∙перед тем как начать говорить, каждый участник должен представляться;

∙должны быть организованы запись' конференции и ее хранение;

∙запись конференции должна быть распечатана и отправлена всем ее участникам.

Видеоконференции. Они предназначены для тех же целей, что и аудиоконференций,

но с применением видеоаппаратуры. Их проведение также не требует компьютера. В

процессе видеоконференции ее участники, удаленные друг от друга на значительное расстояние, могут видеть на телевизионном экране себя и других участников.

Одновременно с телевизионным изображением передается звуковое сопровождение.

Хотя видеоконференции позволяют сократить транспортные и командировочные расходы, большинство фирм применяет их не только по этой причине. Эти фирмы видят в них возможность привлечь к решению проблем максимальное количество менеджеров и других работников, территориально удаленных от главного офиса.

Наиболее популярны три конфигурации построения видеоконференций:

∙односторонняя видео- и аудиосвязь. Здесь видео- и аудиосигналы идут только в одном направлении, например от руководителя проекта к исполнителям;

∙односторонняя видео- и двухсторонняя аудиосвязь. Двухсторонняя аудиосвязь дает возможность участникам конференции, принимающим видеоизображение, обмени-

ваться аудиоинформацией с передающим видеосигнал участником;

∙двухсторонняя видео- и аудиосвязь. В этой наиболее дорогой конфигурации используется двухсторонняя видео- и аудиосвязь между всеми участниками

конференции, обычно имеющими один и тот же статус.

Факсимильная связь. Эта связь основана на использовании факс-аппарата,

способного читать документ на одном конце коммуникационного канала и воспроизводить его изображение на другом.

Факсимильная связь вносит свой вклад в принятие решений за счет быстрой и легкой рассылки документов участникам группы, решающей определенную проблему,

независимо от их географического положения.

ИТ экспертных систем

Характеристика и назначение.

Наибольший прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного ин-

теллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.

Под искусственным интеллектом обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта не ограничиваются экс-

пертными системами. Они также включают в себя создание роботов, систем,

моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обу-

чению.

Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла.

Главная идея использования технологии экспертных систем' заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. Являясь одним из основных приложений искусственного интеллекта, экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения

задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.

Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Однако имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Второе отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии — знаний.

Основные компоненты. Основными компонентами информационной технологии,

используемой в экспертной системе, являются (рис. 9): интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.

Рис. 9 Основные компоненты информационной технологии экспертных систем

Интерфейс пользователя. Менеджер (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее.

Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний.

Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.

Менеджер может использовать четыре метода ввода информации: меню, команды,

естественный язык и собственный интерфейс.

Технология экспертных систем предусматривает возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения. Различают два вида объяснений:

∙объяснения, выдаваемые по запросам. Пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий;

∙объяснения полученного решения проблемы. После получения решения пользователь может потребовать объяснений того, как оно было получено. Система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи.

Хотя технология работы с экспертной системой не является простой, пользователь-

ский интерфейс этих систем является дружественным и обычно не вызывает

трудностей при ведении диалога.

База знаний. Она содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и

состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.

Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил.

Все виды знаний в зависимости от специфики предметной области и квалификации проектировщика (инженера по знаниям) с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной либо нескольких семантических моделей. К

наиболее распространенным моделям относятся логические, продукционные, фреймовые и семантические сети.

Интерпретатор. Это часть экспертной системы, производящая в определенном поряд-

ке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интер-

претатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определен-

ное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.

Кроме того, во многих экспертных системах вводятся дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода и корректировки данных. Блок расчета необходим в си-

туациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет база данных, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели. Блок ввода и корректировки данных

используется для оперативного и своевременного отражения текущих изменений в базе данных.

Модуль создания системы. Он служит для создания набора (иерархии) правил. Су-

ществуют два подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы:

использование алгоритмических языков программирования и использование оболочек экспертных систем.

Для представления базы знаний специально разработаны языки Лисп и Пролог, хотя можно использовать и любой известный алгоритмический язык.

Оболочка экспертных систем представляет собой готовую программную среду,

которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.

Тема 3. Сетевые информационные технологии.

Первые вычислительные сети появились в 60х годах. Попытались объединить технологию сбора, хранения и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.

Первая сеть в США – сеть АRPА. Она объединила около 50 университетов и фирм.

Сейчас эта сеть объединяет всю территорию США, часть Европы и Азии. АRPА

продемонстрировала высокую эффективность новой технологии.

Примерно в это же время в Европе была создана сеть EIN и Евронет – международные сети. Национальные сети стали появляться позже.

В нашей стране в 80х годах появилась система телеобработки статистической информации, связывающая главный вычислительный центр статистического управления с республиканскими вычислительными центрами.

Сейчас в мире зарегистрировано более 200 сетей (глобальных).

С появлением персональных компьютеров стали разрабатывать и усиленно внедрять локальные вычислительные сети (ЛВС). Они существенно повышают эффективность управления производством, улучшают качество обрабатываемой информации, реализуют безбумажную технологию. Создаются новые информационные технологии в рамках задач ЛВС. Объединяются ЛВС и глобальные сети, что обеспечивает доступ к мировым информационным ресурсам.

Рассмотрим принцип построения сетей. Все ЭВМ, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные. Основные ЭВМ - абонентские ЭВМ – клиенты. Они выполняют все информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети.

Вспомогательные ЭВМ – серверы служат для преобразования информации и передачи ее от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным ЭВМ – HOST ЭВМ.

Серверы обладают повышенной мощностью. В роли host ЭВМ обычно выступают персональные компьютеры.

Клиент - это Приложение, посылающее запрос к серверу. Клиент отвечает за обработку, вывод информации и передачу запросов. Для клиентов может быть использована любая ЭВМ, удовлетворяющая данного пользователя.

Сервер – мощная ЭВМ, распределяющая ресурсы системы, сети: терминалы, базы данных, программы, внешнюю память и т.д. Типы серверов:

∙Сетевой сервер – поддерживает выполнение функций сетевой операционной системы.

∙Терминальный сервер – обеспечивает выполнение функций многопользовательской системы.

∙Сервер баз данных – обеспечивает обработку запросов к базе данных в

многопользовательской системах.

Host ЭВМ устанавливается в узлах сети и решает вопросы коммуникации.

Коммуникационная сеть образуется множеством серверов и Host ЭВМ. Они соединены физическими каналами связи, которые называют магистральными.

В качестве магистральных каналов используют коаксиальный и оптоволоконный кабели, а также кабели типа “ витая пара”.

Вычислительные сети можно подразделить по способу передачи информации:

-сети коммутации каналов

-сети коммутации сообщений

-сети коммутации сообщений

-интегральные сети.

Сети коммутации каналов образуют физическое соединение клиентов на время передачи сообщений.

А

А

A-E – Абонентские пункты

1

Км –

Коммуникационные линии

к

к

1-7 –

Магистральные каналы

С

2

3

	4		5к
	к	к
	D		F
	6		к
		E

Для передачи сообщений между В и Е образуется прямое соединение, которое включает каналы одной из возможных групп (3,5,7), (1,2,4,6), (1,2,5,7) и (3,4,6) Выбранное соединение должно оставаться неизменным в течение всего сеанса.

Сразу видны недостатки:

∙Низкий коэффициент использования канала.

∙Высокая стоимость передачи данных.

∙Большое время ожидания.

Сети коммутации сообщений. При этом виде организации сети информация передается порциями, сообщениями. Прямое соединение при этом не устанавливается.

Передача сообщений начинается после освобождения первого из имеющихся каналов,

потом следующий освободившийся и так до тех пор, пока сообщение не дойдет до адресата. При этом серверы принимают информацию, собирают, проверяют,

устанавливают возможный маршрут (осуществляют так называемую маршрутизацию) и

передают сообщение целиком по этапу. Недостатки:

∙низкая скорость передачи;

∙невозможность диалога между клиентами в реальном времени.

Достоинство - уменьшение цены передачи.

Сети коммутации пакетов. Обмен информацией происходит короткими пакетами фиксированной структуры. Пакет – это часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту. Небольшая длина пакета предотвращает блокировку сети, очередь уменьшается в узлах коммутации. Происходит более быстрое соединение, уменьшается уровень ошибок, увеличивается надежность и эффективность сети.

Сети, которые обеспечивают коммутацию каналов, сообщений и пакетов,

называют интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. При этом часть каналов используется монопольно, для прямых сообщений. Прямые каналы организуется на время проведения сеанса между отдельными сетями. После окончания сеанса прямой канал распадается на независимые магистральные каналы.

При разработке информационной сетевой технологии одна из главных задач – это согласование ЭВМ клиентов, серверов, линий связи и целого ряда других устройств сети.

Согласование производится путем установления целого ряда правил, которые называются протоколами. Осуществления действий по протоколам совместно с осуществлением управления серверами называется сетевой операционной системой. Часть протоколов реализуются аппаратно, часть - программно.

Международная организация по стандартам МОС(ISO) разработала правила взаимосвязи систем, которые могут иметь различные технические средства. MOC ввела понятие “ архитектура открытых систем”.

Сложная информационная сеть – это информационная система. Система разбивается на подсистемы (метод декомпозиции). Каждая подсистема – или уровень – выполняет только свои, присущие ей функции. МОС установила 7 таких подсистем – уровней.

1 уровень - физический. Он определяет физические характеристики каналов:

∙Характеристики разъемов (RS;X.2I и т.д.)

∙Электрические характеристики сигналов: несущие частоты; полосы пропускания.

По типу характеристик сети делятся на аналоговые (телефонные) и цифровые.

2 уровень - канальный. На этом уровне происходит управление передачей данных межу двумя узлами сети. Здесь же контролируется корректность информации,

оформленной в виде блоков. Каждый блок информации имеет контрольную метку. Не только выявляются ошибки, но и корректируются. В современных сетях контроль и коррекция выполняются аппаратными методами.

На этом же уровне производится сжатие информации. Причем используются те же алгоритмы что и в архиваторах ARC и PKZIP. Длина передаваемого блока меняется в зависимости от качества канала.

3 уровень – сетевой. Здесь обеспечивается управление потоком информации,

маршрутизация. Здесь же устанавливается соглашения о способах адресации. Например,

можно организовать передачу информации с нескольких источников (модемов) по одному каналу.

4 уровень - транспортный. Он отвечает за стандартизацию обмена данными между программами, которые находятся на разных ЭВМ сети.

5 уровень – сеансовый. Он определяет правила диалога прикладных программ. Он же проверяет права доступа к сетевым ресурсам.

6 уровень – представительный. Он определяет форматы данных, алфавиты, коды,

графические символы.

7 уровень – прикладной. Он определяет уровень услуг сети. (Например, только электронная почта, или еще и телекс, или еще и видеотеки).

Семиуровневая модель OSI (Open System Interconnection) - форма описания информационной системы, ее структуры, входящих компонентов, а также правил и процедур взаимодействия элементов системы в процессе работы. Каждый уровень действует (или организован) по своему протоколу.

Ниже приведены примеры протоколов для каждого уровня.

7 Layer	Протоколы: FTAM;X.400;NFS (каждая посылка – это сообщение)
6 Layer	Протоколы: AFP;ASN.4;XDR (преобразование форматов данных,
	кодирование декодирование.)
5 Layer	Протоколы: ISO8327;RPS(контроль диалога определение начала и
	конца связи, время рассеяние.)
4 Layer	Протоколы: SPX;UDP;TCP;NSP (установление транспортного
	соединения, управляет потоками данных, исправляет ошибки.)
3 Layer	Протоколы: IP;IPX(определяет маршрутизацию, устанавливает
	сетевое соединение.)
2 Layer	Протоколы: X.21;RS32 (посылка – последовательность битов.)
1 Layer	Протоколы: SDLC;LLC (посылка – пакет.)

Принципы управления

Существует два основных метода (принципа) управления в ЛВС: централизованное и децентрализованное. В централизованных сетях одна или несколько ПЭВМ являются центральными, а остальные — рабочими станциями (PC).

Центральный узел сети, часто называемый компьютером-сервером (КС), может находиться на отдельном компьютере или совмещаться с PC. В первом случае говорят о выделенном КС, а во втором — о совмещенном КС.

Основное назначение КС — управление передачей данных в сети и хранение фай-

лов, используемых многими PC. Исходя из этого, под КС обычно выделяют наиболее производительную и имеющую значительную память ПЭВМ. Кроме того, к КС обычно подключается дорогостоящее оборудование (лазерные принтеры, факсы, модемы, сканеры и т. д.).

Существует множество сетевых ОС, реализующих централизованное управление.

Среди них Microsoft Windows NT Server, Novell NetWare (версии З.Х и 4.Х), Microsoft Lan Manager, OS/2 Warp Server Advanced, VINES 6.0 и другие.

Преимуществом централизованных сетей является высокая защищенность сетевых ресурсов от несанкционированного доступа, удобство администрирования сети,

возможность создания сетей с большим числом узлов. Основной недостаток состоит в уязвимости системы при нарушении работоспособности файл-сервера (это преодолевается при наличии нескольких серверов или принятии других мер), а также в предъявлении довольно высоких требований к ресурсам серверов.

Сети с децентрализованным управлением (одноранговые сети) не содержат КС. В

них функции управления сетью в соответствии с некоторой дисциплиной поочередно передаются от одной PC к другой. Децентрализованное управление, как правило, при-

меняется в сетях со слабыми компьютерами и простейшими обменами между ними» на уровне файлов, а также без серьезного контроля прав доступа к ресурсам сети. Основные ресурсы всех PC обычно оказываются общедоступными, хотя система не всегда обеспечивает корректное их совместное использование на прикладном уровне.

Наиболее распространенными программными продуктами, позволяющими строить одноранговые сети, являются следующие программы и пакеты: Novell NetWare Lite, Windows for Workgroups, Windows 95/98, Artisoft LANtastic, LANsmart, Invisible Software NET-30 и другие.

Развертывание одноранговой сети для небольшого числа PC часто позволяет по-

строить более эффективную и живучую распределенную вычислительную среду. Сетевое