3. Информационное обеспечение асу

Актуальность проблемы повышения эффективности информационного обеспечения деятельности органов военного управления обусловлена резким повышением информационной нагрузки на должностные лица органов управления, связанной с аналитической обработкой разнородных данных, поступающих одновременно от нескольких источников, их обобщением, документированием, наглядным отображением, анализом и своевременным принятием решения.

Управление, как вид человеческой деятельности, является информационным процессом, а информация - основой управления и основным “продуктом” деятельности органов управления. Она используется в практической деятельности командующих (командиров), штабов в процессе управления силами в мирное и военное время. На ее основе производится изучение и анализ обстановки, оценка соотношения сил сторон, выработка замысла, принятие решения, планирование боевых действий и контроль за их ведением. Сами замысел, решение, планы, распоряжения являются информацией.

Непрерывное добывание, сбор, изучение, анализ, хранение и отображение информации является одной из наиболее сложных и трудоемких задач управления. Цель ее решения заключается в постоянном и своевременном обеспечении командования и органов управления достоверными сведениями в необходимом объеме. От выполнения этой задачи зависят правильность выводов из оценки обстановки, своевременность и обоснованность принимаемых решений, качество планирования операций (боевых действий) и эффективность применения сил, средств и оружия в целом.

Исходя из требований, предъявляемой к информации, которая используется органом управления, она должна быть соответствующим образом организована. Такой организационной формой является информационное обеспечение (ИО) органа (системы) управления.

ИО объективно складывается в любой системе управления, а его содержание определяется решаемыми системой управления задачами. И если система функционирует с достаточной эффективностью, то это значит, что ее информационное обеспечение в значительной степени адекватно управляемым процессам. В процессе автоматизации меняется только форма представления информационного обеспечения при хранении и совершенствуются методы обработки информации. При этом в меньшей степени изменяется его содержание.

В соответствии с ГОСТ 24.003-84 информационное обеспечение АСУ (ИО АСУ) представляет собой совокупность реализованных решений по объектам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в автоматизированной системе управления при ее функционировании.

Основное назначение ИО АСУ - своевременно выдавать операторам достоверную информацию, необходимую и достаточную для принятия оптимальных и близких к ним управленческих решений.

Основной функцией ИО АСУ является создание и ведение динамической информационной модели управляемого объекта, которая в каждый момент содержит данные, соответствующие фактическим значениям параметров объекта и среды, в которой он функционирует, с минимальной задержкой во времени.

Данные можно определить как информацию в форме, которую она принимает при обработке, хранении и передаче с помощью технических средств.

Разработка ИО АСУ, имеет свои специфические проблемы. Основные из них следующие:

• необходимость преобразования информации, представленной на естественном языке, в сигналы технической системы обработки информации, т. е. в данные;

• необходимость выявления состава информации, используемой при решении задач управления;

• необходимость защиты информации (обеспечение физической и логической целостности, а также конфиденциальности);

• обеспечение общения операторов с комплексами средств автоматизации и сопрягаемых КСА между собой;

• доставка информации на пункты управления.

Решение этих проблем предполагает формализацию всей используемой в АСУ информации, что в свою очередь требует решения следующих задач:

• создания единой системы классификации и кодирования информации, унификация принципов построения элементов данных и их совокупностей;

• разработки формализованных и унифицированных форм боевых документов;

• разработки согласованных форм и способов обмена информацией;

• разработки единых методов и правил формализации, преобразования, формирования, контроля, ввода, передачи, хранения, изменения данных;

• разработки систем описания данных.

Рассмотренные проблемы автоматизации информационного обеспечения процессов управления являются общими для всех АСУ военного назначения. В конкретных АСУ имеются свои специфические проблемы.

Материальным носителем информационного обеспечения процессов управления является информационная подсистема (ИП) АСУ. ИП представляет собой совокупность систем сбора, контроля, преобразования, кодирования, хранения, обновления, поиска, выдачи по запросам, документирования, распределения и передачи информации. ИП является общей для всех задач, решаемых в АСУ, а, следовательно, для всех основных функциональных подсистем.

Информационные подсистемы, являясь существенной частью многих типов автоматизированных систем (АСУ силами, АСУ боевыми средствами, АСУ специального назначения, АСУ ТП, САПР, АСНИ и др.) представляют интерес и как самостоятельные объекты. В таком качестве они выступают в виде информационно-справочных систем (ИСС). Поэтому в современной литературе часто используется термин автоматизированные информационные системы (АИС), который обобщает все возможные области их применения.

В настоящее время широкое распространение получили автоматизированные информационные системы самого различного назначения.

По форме представления информации в информационном фонде в настоящее время выделяют АИС, хранящие:

• документы (документальные АИС);

• отдельные сведения (факты) в упорядоченном виде (фактографические АИС);

• знания (базы и банки знаний);

• информацию в сигнальной форме (информационные подсистемы АСУ технологического типа).

По способу организации данных в информационном фонде различают АИС с файловыми структурами данных, АИС, построенные в соответствии с концепцией баз данных, распределенных баз данных и сочетаний перечисленных способов.

Первый способ эффективен только в случае небольших объемов информации, и в АСУ практически не применяется. В ИП, построенных в соответствии с концепцией баз данных логическая и физическая организация данных не совпадают.

Логический уровень и представляющая его логическая модель данных соответствует пользовательскому взгляду на данные или взгляду прикладного программиста, разрабатывающего расчетную задачу или модель. Логическая модель создается специалистом по базам данных вместе со специалистом в автоматизируемой предметной области.

Физический уровень и представляющая его физическая модель данных соответствует размещению данных на машинных носителях в памяти ЭВМ. Логическая модель данных - это “взгляд” на данные конкретных пользователей и их прикладных программ. Физическая модель данных - это отображение структуры данных в памяти ЭВМ. Физическая модель создается на основе логической специалистом по базам данных.

В ИП, построенных на принципах распределенных баз данных отдельные логические модели данных, содержащие фрагменты информации об одном и том же реальном объекте, объединяются в единую информационную модель, называемую общей (глобальной) логической моделью.

Локальные и распределенные базы данных могут создаваться с помощью обычных языков программирования (Delphi, C++, Visual Basic и др.). Однако гораздо чаще для их создания используют специализированные языки - системы управления базами данных (СУБД). СУБД - комплекс программных и языковых средств, обеспечивающий создание баз данных, управление данными и доступ к ним. Они включают программные средства формирования, ведения данных, информационного поиска и описания данных. Логическая модель данных методами доступа ОС или собственными методами доступа, имеющимися в СУБД, преобразуется в физическую модель данных. Физическая модель в этом случае представляет собой интегрированный файл на машинных носителях, который носит название базы данных (БД).

База данных - совокупность данных, независимая от прикладных программ, организованная по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными. В базе данных хранится множество интегрированных файлов, соответствующих множеству интегрированных информационных объектов. БД - машинное отображение информационной модели предметной области.

Характерной особенностью ИП, построенной на принципе интегрированного хранения данных, является то, что несмотря на централизованное интегрированное хранение данных, конкретная пользовательская программа имеет доступ только к тем данным, которые описываются ее логической моделью. Говорят, что она смотрит на все данные, а видит только свои. Это удобно, как в плане написания прикладных программ, так и в плане ограничения доступа к данным. Обращаться ко всем данным БД имеет возможность и право только Администратор БД, который занимается вопросами формирования и ведения БД. Информационная подсистема, построенная на принципах интегрированного хранения данных, называется банком данных (БнД).

Банк данных - система информационных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенная для централизованного накопления и коллективного использования данных. Структурная схема банка данных показана на рис. 2.9.

Все языковые средства банка данных кроме информационных языков, предоставляются ОС (языки программирования) и СУБД (ЯОД, ЯМД). Информационные языки разрабатываются самостоятельно при создании ИП. При этом некоторые СУБД имеют специальные программные средства для ведения машинных словарей. Имеются также специальные программные средства в некоторых ОС (СВМ) для разработки сценариев диалога. Кроме того, имеются специализированные ППП подобного назначения.

Прежде, чем использовать принцип интегрированного хранения данных, необходимо обосновать его целесообразность для конкретной АСУ, анализируя его положительные и отрицательные стороны. Альтернативными решениями являются файловый подход, а также ИП, построенная на принципах распределения обработки данных.

ИП с распределенной обработкой данных могут создаваться на основании двух подходов:

1. В одной ЭВМ (ВК) создается комплекс, состоящий из центральной базы данных (ЦБД) и локальных баз данных (ЛБД) или отдельных локальных файлов. ЦБД доступна для всех пользователей АСУ, а ЛБД или отдельные файлы только для определенного круга пользователей.

2. Множество ЭВМ объединяются в вычислительную сеть. На каждой ЭВМ такой сети создается локальная ИП (ЛИП), которая в свою очередь может быть построена на базе любой концепции. Каждая ЛИП содержит информационный фонд, специфический для комплекса средств автоматизации, частью которого она является. Общая часть информационного фонда хранится на одной из ЭВМ. Подобный подход к созданию ИП принято называть системой распределенных баз данных (РБД).

Выбор реализации ИП осуществляется на основе обследования конкретных систем управления, анализа потоков информации при управлении и принятых организационных принципов построения АСУ силами.