Информационные системы и базы данных. (11 кл) (стр. 1 )

5. Информационные системы и базы данных. (11 кл)

5.1. Понятие информационной системы (ИС), классификация ИС

Назначение информационных систем

В широком смысле информационной системой можно на­звать любую организационную структуру, за­дача которой состоит в работе с информацией, например библиотеку, справочную службу же­лезных дорог, учреждение СМИ (редакцию га­зеты, телецентр, радиостудию). В этом смысле информационными системами являются все подразделения управленческой структуры предприятия: бухгалтерия, отдел кадров, от­дел научно-технической информации и пр. Примеры можно продолжить. Все эти службы существовали и до появления компьютеров, существуют и сейчас. Разни­ца в том, что раньше они использовали «бумажные» технологии работы с информацией, простые средства механизации обработки данных, а сейчас все шире применяют компьютеры.

В основе любой информационной системы лежит структурированный набор данных — структура данных (рис. 5.1).

Для обеспечения функцио­нирования ИС должны существовать средства поддержки, которые делят­ся на системные и пользовательские. Назначение системных средств — обеспечение сохранности данных, их обновления и защиты. Назначение пользовательских средств (приложений) — обеспечение удобства рабо­ты конечных пользователей, т. е. тех людей, в интересах которых создана информационная система.

В дальнейшем речь будет идти о компьютерных информационных сис­темах.

Информационная система (ИС) — это система, построенная на базе компьютерной техники, предназначенная для хранения, поиска, об­работки и передачи значительных объемов информации, имеющая определенную практическую сферу применения. Информационная система (ИС) - система, реализующая автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включающая технические средства обработки данных, программное обеспечение и соответствующий персонал.

Примерами ИС являются системы продажи билетов на пассажирские поезда и самолеты; WWW (Интернет) - это тоже пример глобальной ИС.

Классификация ИС по техническим средствам

Многочисленные и разнообразные информационные системы, которые существуют сегодня, можно классифицировать по разным признакам. Первый признак классификации — по использованию технических средств. Простейшая ИС работает на одном компьютере. Вся информа­ция сосредоточена в памяти этой машины, и на ней же функционирует все программное обеспечение системы.

Другой вариант — ИС на базе локальной сети. Обычно это информаци­онные системы, обслуживающие учреждение, предприятие, фирму. В та­кой системе циркулирующая информация может передаваться по сети между разными пользователями; разные части общедоступных данных могут храниться на разных компьютерах сети.

И наконец, третий вариант — это ИС, существующие на базе глобаль­ных компьютерных сетей. Все известные вам службы Интернета можно рассматривать как таковые. Наиболее масштабной из них является World Wide Web. Однако существует множество глобальных информационных систем не общего, а ограниченного доступа и масштаба — это корпоратив­ные системы. Они могут объединять между собой локальные сети пред­приятий одного ведомства и способствовать их общему эффективному управлению в рамках региона, министерства и пр. Если вам приходилось покупать железнодорожные или авиабилеты на дальние расстояния, то, значит, вы пользовались услугами транспортной информационной систе­мы, работающей на базе специализированной глобальной сети.

Классификация ИС по назначению

Наиболее ста­рым и традиционным видом ИС являются информационно-справочные или информационно-поисковые системы (ИПС). Основная цель в исполь­зовании таких систем — оперативное получение ответов на запросы поль­зователей в диалоговом режиме. Характерным свойством для ИПС явля­ется большой объем хранимых данных, их постоянная обновляемость. Обычно пользователь желает быстро получить ответ на свой запрос, поэто­му качество системы во многом определяется скоростью поиска данных и выдачи ответа.

При работе ИПС не используются сложные методы обработки данных. Хранилище информации, с которой работает ИПС, называется базой дан­ных. Примером справочной системы является ИПС крупной библиотеки, позволяющая определить наличие в библиотеке нужной книги или произ­вести подборку литературы по заданной тематике. Поисковые серверы Интернета — это информационно-справочные системы сетевых ресурсов.

Другой тип информационных систем — управляющие системы. Основ­ное назначение таких систем — выработка управляющих решений. Управляющие системы бывают либо полностью автоматическими, либо автоматизированными.

Системы автоматического управления (САУ) работают без участия че­ловека. Это системы управления техническими устройствами, производ­ственными установками, технологическими процессами. Например, САУ используются для управления работой ускорителей элементарных частиц в физических лабораториях, работой химического реактора или автома­тической линией на производственном предприятии. В таких системах реализована кибернетическая схема управления с обратной связью. Роль системы управления выполняет компью­тер, который работает по программе, составленной программистами. Управление в САУ происходит в режиме реального времени. Это зна­чит, что управляющие команды должны вырабатываться синхронно с управляемым физическим процессом. Поэтому с ростом скорости работы управляемого объекта должно повышаться быстродействие управляюще­го компьютера.

Автоматизированные системы управления (АСУ) можно назвать чело­веко-машинными системами. В них компьютер выступает в роли помощ­ника человека - управляющего. В АСУ задача компьютера состоит в опера­тивном предоставлении человеку необходимой информации для приня­тия решения. При этом компьютер может выполнять достаточно сложную обработку данных на основании заложенных в него математи­ческих моделей. Это могут быть технологические или экономические рас­четы.

Конечно, в АСУ тоже имеются ограничения на время получения ответа от компьютера на запросы пользователей. Но эти ограничения не такие жесткие, как в автоматических системах. Часто в автоматизированных системах управления в качестве подсистемы присутствуют ИПС. Круп­ные АСУ обеспечивают управление предприятиями, энергосистемами и даже целыми отраслями производства.

Еще одним видом информационных систем являются обучающие системы на базе ком­пьютера. Простейший вариант такой систе­мы — обучающая программа на ПК, с которой пользователь работает в индивидуальном ре­жиме. Существует множество таких про­грамм практически по всем школьным пред­метам и ряду курсов профессионального обучения. Более сложными являются систе­мы, использующие возможности компьютер­ных сетей. В локальной сети можно организо­вывать обучение с элементами взаимодействия учащихся, используя со­ревновательную форму или форму деловой игры.

Наиболее сложными и масштабными обучающими системами являют­ся системы дистанционного обучения, работающие в глобальных сетях. Уже су­ществуют дистанционные отделения при многих ведущих вузах страны, формируется международная система дистанционного образования. Та­кие системы открывают доступ к качественному образованию для всех людей, независимо от их места жительства, возраста, возможных физи­ческих ограничений. Высокоскоростные системы связи в сочетании с тех­нологией мультимедиа позволяют организовывать обучение в режиме ре­ального времени (on line), проводить дистанционные лекции, семинары, конференции, принимать зачеты и экзамены.

И наконец, уделим внимание экспертным системам — основанным на моделях знаний в определенных предметных областях. Экспертные систе­мы относятся к разделу информатики, который называется «Искусствен­ный интеллект». Экспертная система заключает в себе знания высококва­лифицированного специалиста в определенной предметной области и ис­пользуется для консультаций пользователя, для помощи в принятии сложных решений, для решения плохо формализуемых задач. Примера­ми проблем, которые решаются с помощью экспертных систем, являются: установление диагноза больного; определение причин неисправности сложной техники (например, космического корабля); рекомендации по ликвидации неисправности; определение вероятных последствий приня­того управляющего решения и т. д. Подобно ИПС, экспертные системы часто входят в состав АСУ в качестве подсистем.

Список рассмотренных нами информационных систем далеко не пол­ный. Су­ществуют еще геоинформационые системы (ГИС), автоматизированные системы научных исследований (АСНИ), системы автоматизации проектирования (САПР) и другие. Информацию о них найдите самостоятельно в Интернете.

5.2. База данных — основа информационной системы

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с различными базами данных. Это всевозможные справочники, энциклопедии и т. п. Дневник школьника, записная книжка – это наши собственные маленькие базы данных. База данных содержит описание объектов и их свойств, отражает взаимосвязь между объектами через их свойства. Она является информационной моделью для некоторой предметной области или её части.

База данных (БД) – это совокупность взаимосвязанных данных из одной предметной области, организованных по определенным правилам и хранящаяся во внешней памяти компьютера под одним именем. Это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Это совокупность специальным образом органи­зованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отражающих состояние и взаимодействие объектов в определенной предметной области. Например: БД книжного фонда библиотеки; БД кадрового состава учреждения; БД законодательных актов в области уголовного права; БД современной рок - музыки; БД рецептов блюд из мяса птицы, генеалогическое древо семьи и т. п.

База данных является компьютерной информационной моделью неко­торой реальной системы. Такую систе­му называют предметной областью для базы данных и для информационной сис­темы, в которую БД входит. Предметная область - часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления. Например: предприятие, вуз, библиотека, уголовное право, школа и т. п.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4