4.  Технологическое обеспечение АИС, АИТ и АРМ в экономике

Рис. 4.1. Классификация программного обеспечения АРМ

Программное обеспечение позволяет усовершенствовать организацию работы АРМ с целью максимального использования его возможностей; повысить производительность и качество труда пользователя; адаптировать программы пользователя к ресурсам конкретной предметной области.

4.2.  Пакетный, диалоговый, сетевой режимы автоматизированной обработки информации

Пользователь и компьютер могут взаимодействовать в пакетном и диалоговом режимах.

Пакетный режим был наиболее распространен при централизо­ванной организации решения экономических задач, когда большой удельный вес занимали задачи отчетности о производственно-хозяйственной деятельности экономических объектов разного уровня управления.

Организация вычислительного процесса при пакетном режиме строится без доступа пользователя к ЭВМ. Его функции ограничи­ваются подготовкой исходных данных по комплексу (пакету) задач и передачей их в центр обработки, содержащий задание для ЭВМ на обработку, программы и нормативно-справочные данные. Па­кет вводится в ЭВМ и реализуется в автоматическом режиме в со­ответствии с приоритетами задач без участия пользователя, что по­зволяет минимизировать время выполнения заданного набора за­дач. При этом работа ЭВМ может проходить в однопрограммном или многопрограммном режиме, что предпочтительнее, так как обеспечивается параллельная работа основных устройств машины. В настоящее время пакетный режим реализуется применительно к электронной почте и формирование регулярной отчетности.

Диалоговый режим взаимодействия пользователя и ЭВМ обес­печивает возможность оперативного вмешательства человека в процесс обработки информации на ЭВМ. На практике часто можно наблюдать совместное использование режимов, помогающее за счет их частных преимуществ организовать более эффективную технологию решения задач на ЭВМ.

Диалог представляет собой обмен информационными сообще­ниями между участниками процесса, когда прием, обработка и вы­дача сообщений происходят в реальном масштабе времени. Он может быть парным, когда число его участников равно двум, и множественным — при большем числе участников.

Понимание при диалоге достигается наличием единой системы языковых знаков или кодов, из которых формируются сообщения. Общие знания и умения у партнеров диалога обеспечивают эффек­тивное понимание друг друга.

Если роли участников диалога заданы жестко, то такой диалог называется жестким. В гибком диалоге  есть множество предписанных вариантов диалога, представляемых пользователю в виде меню иерархической структуры, из которого он выбирает на­правление решения задачи. Свободным называется диалог, позволяющий участникам общения обмениваться информацией произвольным образом.

Эксплуатационные характеристики диалоговых систем должны удовлетворять следующим требованиям:

• легкая адаптация пользователя к системе;
• единообразие вычислительных, логических процедур и терми­нологии;
• снабжение пользователя справочной информацией и необхо­димыми инструкциями, выводимыми на экран видеотерминала или печатающее устройство с указанием моментов получения по­мощи от ЭВМ или необходимости проведения ответных действий;
• использование кратких форм диалога;
• наличие защитных средств информации в системе, реализуемых операционными системами и специальными программами.

Наиболее распространенными типами организации диалога яв­ляются меню, шаблон, команда, естественный язык.

Меню как тип диалога очень удобен для конечного пользователя. Реализация диалога типа «меню» возможна через вывод на эк­ран видеотерминала определенных функций системы.

Выбор конкретной функции пользователем может осуществ­ляться:

• набором на клавиатуре требуемой директивы или ее сокра­щенного обозначения;

• набором на клавиатуре номера необходимой функции;

• подведением курсора в строку экрана с нужной пользователю функцией;

• нажатием функциональных клавиш, запрограммированных на реализацию данной функции.

При наличии различных вариантов ответов на ввод функций пользователем в последующих шагах производится детализация, или уточнение действий.

Шаблон — это режим взаимодействия конечного пользователя и ЭВМ, на каждом шаге которого система воспринимает только синтаксически ограниченное по формату входное сообщение пользо­вателя. Варианты ответа пользователя ограничиваются форматами, предъявляемыми ему на экране видеотерминала. Диалог может быть реализован через:

• указание системой на экране дисплея формата вводимого пользователем сообщения;
• резервирование места для сообщения пользователя в тексте сообщения системы на экране терминала.

Диалог «шаблон» используется для ввода данных, значения ко­торых или понятны (например, поле для записи даты, фамилии, названия предприятия), или являются профессиональными терминами, известными пользователю по его предметной области.

Различают жесткий и свободный шаблон. Жесткий шаблон преду­сматривает, чтобы количество вводимых пользователем символов обя­зательно соответствовало числу разрядов, выделенных программой на экране дисплея. При свободном шаблоне задается предельно допусти­мое поле, в которое вносится конкретное значение, например фами­лия работающего при формировании справочника.

Диалог типа «команда» инициируется пользователем. При этом выполняется одна из допустимых на данном шаге диалога команд пользователя. Их перечень отсутствует на экране, но легко вызыва­ется на экран с помощью специальной директивы или функцио­нальной клавиши (обычно F1). При вводе ошибочной команды выдается сообщение об ошибке.

Естественный язык — это тип диалога, при котором запрос и ответ со стороны пользователя ведется на языке, близком к естест­венному. Пользователь свободно формулирует задачу, но с набо­ром установленных программной средой слов, фраз и синтаксиса языка. Система может уточнять формулировку пользователя. Раз­новидностью диалога является речевое общение с системой.

Обычно при решении экономических задач используется соче­тание нескольких типов диалога.

Сетевой режим

Сеть — это совокупность программных, технических и коммуникаци­онных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычисли­тельных ресурсов.

Сеть позволяет:

• построить распределенные хранилища информации (базы  данных);
• расширить перечень решаемых задач по обработке информации;
• повысить надежность информационной системы за счет дуб­лирования работы ПК;
• создать новые виды сервисного  обслуживания, например электронную почту;           
• снизить стоимость обработки информации.

К сетям  применимо понятие «архитектура», под которой понимается конструирование сложных объединений ПК, предоставляющих пользователям широкий набор различных информационных ресурсов. Архитектура сетей имеет набор характеристик.

Открытость. Заключается в обеспечении возможности под­ключения в контур сети любых типов современных ПК.

Ресурсы. Значимость и ценность сети должны определяться на­бором хранимых в ней знаний, данных и способностью техниче­ских средств оперативно их представлять либо обрабатывать.

Надежность. Обеспечение высокого показателя «наработки на отказ» за счет оперативных сообщений об аварий­ном режиме, тестирования, программно-логического контроля и дублирования техники.

Динамичность. Заключается в минимизации времени отклика сети на запрос пользователя.

Интерфейс. Предполагается, что сеть обеспечивает широкий набор сервисных функций по обслуживанию пользователя и пре­доставлению ему запрашиваемых информационных ресурсов.

Автономность. Понимается как возможность независимой ра­боты сетей различных уровней.

Коммуникации. К ним предъявляются особые требования, связан­ные с обеспечением четкого взаимодействия ПК по любой принятой пользователем конфигурации сети. Сеть обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа, автоматическое восстановление работоспособности при аварийных сбоях, высокую достоверность передаваемой информации и вычислительных процедур.

Важнейшей характеристикой сети является топология, опреде­ляемая структурой соединения ПК в сети. Существует несколько топологических структур сетей: шинная, звездообразная, древовидная, кольцевая и многосвязная.

Для описания взаимодействия компонентов в сети используют­ся протоколы и интерфейсы.

Протокол в информационной сети — это документ, однозначно определяющий правила взаимодействия одноименных уровней ра­ботающих друг с другом абонентов. Этот документ оп­ределяет список команд, которыми могут обмениваться програм­мы, порядок передачи команд, правила взаимной проверки, разме­ры передаваемых блоков данных и т. д.

Многообразие сетевых технологий вызывает необходимость их классификации по каким-либо ключевым признакам.

Таблица 4.1. Классификация сетевых технологии

4.3.  Интегрированные технологии в распределенных системах обработки данных

В распределенных системах используются три интегрированные технологии.

1.      Технология «клиент — сервер».

2.      Технология совместного использования ресурсов в рамках глобальных сетей.                                    

3.      Технология универсального пользовательского общения в виде электронной почты.                           

Основная форма взаимодействия ПК в сети — это «клиент -сервер». Обычно один ПК в сети располагает информационно-вычислительными ресурсами (такими, как процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), а другие ПК пользуются ими.

Компьютер, управляющий тем или иным ре­сурсом, принято называть сервером этого ресурса, а компьютер, желающий им воспользоваться, — клиентом.

Если ресурсом явля­ются базы данных, то говорят о сервере баз данных, назначение которого обслуживать запросы клиентов, связанные с обработкой данных; если ресурс — файловая система, то говорят о файловом сервере или файл-сервере.

Реализация  технологии «клиент — сервер» в конкретных программных продуктах существенно различается.

Один из основных принципов технологии «клиент — сервер», заключается в разделении операций обработки данных на три группы, имеющие различную природу.

§  Первая группа — это ввод и отображение данных.

§  Вторая группа объединяет прикладные опе­рации обработки данных, характерные для решения задач данной предметной области.

§  К  третьей группе относятся опера­ции хранения и управления данными (базами данных или файло­выми системами).

     Банк и база данных, расположенные на одном компьютере, называются ЛОКАЛЬНЫМИ. а на нескольких соединенных сетями ПЭВМ называются РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ. Распределенные банки и базы данных более гибки и адаптивны, менее чувствительны к выходу из строя оборудования.

   Назначение локальных баз и банков данных в организации более простого и дешевого способа информационного обслуживания пользователей при работе с небольшими объемами данных и решении несложных задач.

   Локальные базы данных эффективны при работе одного или нескольких пользователей, когда имеется возможность согласования их деятельности административным путем. Такие системы просты и надежны за счет своей локальности и организационной независимости.

   Назначение распределенных баз и банков данных состоит в предоставлении более гибких форм обслуживания множеству удаленных пользователей при работе со значительными объемами информации в условиях географической или структурной разобщенности. Распределенные системы баз и банков данных обеспечивают широкие возможности по управлению сложных многоуровневых и многозвенных объектов и процессов.

   Распределенная обработка данных позволяет разместить базу данных (или несколько баз) в различных узлах компьютерной сети.

   Объективная необходимость распределенной формы организации данных обусловлена требованиями, предъявляемыми конечными пользователями:

·         централизованное управление рассредоточенными информационными ресурсами;

·         повышение эффективности управления базами и банками данных и уменьшение времени доступа к информации;

·         поддержка целостности, непротиворечивости и защиты данных;

·         обеспечение приемлемого уровня в соотношении «цена – производительность – надежность».

Распределенная система баз данных (или частей базы) позволяет в широких возможностях варьировать и поддерживать информационные ресурсы, избегая узких мест, сдерживающих производительность пользователя, и добиваться максимальной эффективности использования информационных ресурсов

В распределенных системах баз и банков данных, которые являются средством автоматизации крупных организаций, появляются новые проблемы. Увеличение числа пользователей, расширение географических размеров системы, увеличение физических узлов сети усложняет администрирование. Создается угроза рассогласования данных, хранящихся в различных частях системы. Возникает ПРОБЛЕМА ЦЕЛОСТНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ДАННЫХ, которая решается совокупностью средств, методов и мероприятий.

   Одним из средств управления распределенными базами и банками данных является тиражирование данных. ТИРАЖИРОВАНИЕ представляет собой перенос изменений объектов исходной базы данных в базы данных (или ее части ), находящиеся в различных узлах распределенной системы.

   Организация работы с распределенной системой данных и их безопасность требуют разграничения доступа пользователей к данным, что усложняет администрирование в сложных системах. Многоуровневый иерархический подход обеспечивает наиболее полное и удобное управление доступом.

   Быстрое развитие информационных потребностей прикладных систем требует разнообразных подходов к созданию сложных и простых баз данных различной сложности. Сложность базы определяется объемами и структурой информатизации, разнообразием ее видов, множественностью связей между файлами, требованиями к производительности и надежности.

   Организация  данных в базе требует предварительного моделирования, т.е. построения логической модели данных. Главное назначение ЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДАННЫХ – систематизация разнообразной информации и отражение ее свойств по содержанию, структуре, объему, связям, динамике с учетом удовлетворения информационных потребностей всех категорий пользователей. Построение логической модели ведется по этапам с постепенным приближением к оптимальному варианту в рамках конкретных условий.

   ИЕРАРХИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ имеет структуру в виде дерева и выражает вертикальные связи подчинения нижнего уровня высшему. Это облегчает доступ к необходимой информации, но только при условии, что все запросы имеют древовидную структуру.

   СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ является более сложной и отличается от иерархической модели наличием горизонтальных связей. Направления этих связей не являются однозначными, что усложняет модель и СУБД.

   РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ представляется в виде совокупности таблиц, над которыми выполняются операции, формулируемые в терминах реляционной алгебры. Достоинством модели является сравнительная простота инструментальных средств ее поддержки, недостатком – жесткость структуры данных и зависимость скорости работы от размера базы данных.

   Привязку логической модели к программным и техническим средствам называют ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛЬЮ БАЗЫ ДАННЫХ. Она и дает конечное материализованное воплощение процессов создания базы данных.