Следящие системы управления.
Следящая система управления - это система автоматического управления, в которой
управляемая величина воспроизводит произвольно изменяющееся задающее
воздействие. О динамических свойствах следящей системы можно судить по величине
ошибки. Также сигнал ошибки в следящих системах является сигналом, в
зависимости от величины и «характера» которого осуществляется управление
объектом. Различают системы статические и астатические. Статические системы
управляются значением ошибки: есть ошибка - есть управление в системе, больше
величина ошибки - сильнее реакция системы.
1.4 Базовые
информационные технологии в управлении
Базовые информационные технологии в управлении предназначены для определенных областей применения (производство, научные исследования, обучение и т.д.). Базовые информационные технологии строятся на основе базовых технологических операций, но кроме этого включают ряд специфических моделей и инструментальных средств. Этот вид технологий ориентирован на решение определенного класса задач и используется в конкретных технологиях в виде отдельной компоненты. Среди них можно выделить:
ИТ интерфейса системы управления с внешней средой;
ИТ поддержки выбора и процесса исполнения управляющих воздействий;
ИТ обратной связи;
ИТ создания, управления конфигурацией и реинжениринга ИТУ (CASE - технологии, CALS - технологии);
ИТ баз, банков и хранилищ знаний;
ИТ документопотоков;
ИТ администрирования информационных систем;
ИТ надежного функционирования и защиты ИТУ;
ИТ визуализации данных;
ИТ правового обеспечения ИТУ;
Офисные ИТ;
ИТ моделирования проблем ситуационного управления;
ИТ функционального назначения (ИТ логистики, ИТ финансовых потоков, ИТ корпоративного управления и др.);
ИТУ трудосберегающие, ИТУ времясберегающие, ИТУ ресурсосберегающие;
ИТ интеллектуальных систем управления;
ИТ страхования и компенсации
риска.
1.5 Базы данных как
средство управления
База данных - это организованная структура, предназначенная для хранения информации. В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация.
Это утверждение легко пояснить, если, например, рассмотреть базу данных крупного банка. В ней есть все необходимые сведения о клиентах, об их адресах, кредитной истории, состояние расчетных счетов, финансовых операциях и т.д. Доступ к этой базе данных имеется у достаточно большого количества сотрудников банка, но среди них вряд ли найдется такое лицо, которое имеет доступ ко всей базе полностью и при этом способно единолично вносить в нее произвольные изменения. Кроме данных, база содержит методы и средства, позволяющие каждому из сотрудников оперировать только с теми данными, которые входят в его компетенцию. В результате взаимодействия данных, содержащихся в базе, с методами, доступными конкретным сотрудникам, образуется информация, которую они потребляют и на основании которой в пределах собственной компетенции производят ввод и редактирование данных.
С понятием базы данных тесно связано понятие
системы управления базой данных. Это комплекс программных средств,
предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым,
редактирование содержимого и визуализации информации. Под визуализацией
информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным
критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства
вывода или передачи по каналам связи.
Рисунок 3
В мире существует множество систем управления базами данных. Несмотря на то что они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю различные функции и средства, большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий. Например, СУБД Microsoft Access, входящая в пакет Microsoft Office.
Можно определить базу данных как физическое пространство (место на внешнем носителе компьютера), на котором в строго определенном порядке записываются и хранятся конкретные значения реквизитов (данные) первичных информационных форм, относящиеся к одному роду объектов учета. Здесь особо следует подчеркнуть однородность каждой базы данных, например, для накопления информации об автотранспорте, похищенных вещах и т.п.
В базе данных хранятся данные, предназначенные для совместного использования. Здесь особо выделяется возможность совместного использования информации хранящейся в базе данных многими пользователями одновременно. Многопользовательский режим доступа к данным, хранящимся в базе, может быть организован различными способами:
использование в сети файл-серверов, на которых физически хранятся вся база данных. При такой организации каждый пользователь работает с базой данных так, как будто она размещена на собственном компьютере. Недостатком такой организации многопользовательской БД является большая нагрузка на каналы связи т. к. при обслуживании запроса порции данных считываются с диска центрального компьютера (файл-сервера) небольшими порциями и передаются на рабочее место, где происходит их обработка;
технология клиент / сервер, при которой вся обработка информации, все транзакции, задаваемые пользователями, выполняется самим сервером, а на рабочие станции передаются только результаты. К пропускной способности каналов связи в этом случае предъявляются значительно меньшие требования, однако центральный компьютер, обслуживающий базу данных, должен быть значительно мощнее, чем в первом варианте. При этом, рабочие станции могут быть бездисковыми терминалами;
распределенная структура - когда части (фрагменты) одной базы данных физически находятся на различных серверах сети. По такому принципу строятся глобальные информационные системы типа Internet.
Для создания и обслуживания таких систем используется специализированное программное обеспечение - системы управления базами данных СУБД. К основным функциям СУБД любого типа можно отнести:
создание (конструирование) базы данных путем описания структуры хранимой информации и взаимосвязей между ее частями;
занесение, хранение и удаление информации из базы данных - т.е. поддержание БД в актуальном состоянии;
обслуживание выборок и запросов пользователей.
Как отмечалось выше, реляционная модель БД
рассматривает все данные как группы таблиц или отношений, которые содержат
фиксированные количества рядов и столбцов. Иными словами многие объекты,
используемые в реляционной базе данных, аналогичны объектам электронных таблиц.
Рассмотрим основные термины и определения связанные с РСУБД.
Рисунок 4
Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия ли учреждения. Цель таких систем управления базами данных - это уметь справляться со следующими задачами:
Определение тенденции изменения важнейших показателей;
Обеспечение получение информации, критической по времени, без существенных задержек;
Выполнение точного и полного анализа данных.
Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ.
Среди наиболее ярких представителей систем управления базами данных можно отметить: Lotus Approach, Microsoft Access, Borland dBase, Borland Paradox, Microsoft Visual FoxPro, Microsoft Visual Basic, а также баз данных Microsoft SQL Server и Oracle, используемые в приложениях, построенных по технологии «клиент-сервер». Фактически, у любой современной СУБД существует аналог, выпускаемый другой компанией, имеющий аналогичную область применения и возможности, любое приложение способно работать со многими форматами представления данных, осуществлять экспорт и импорт данных благодаря наличию большого числа конвертеров. Общепринятыми, также, являются технологи, позволяющие использовать возможности других приложений, например, текстовых процессоров, пакетов построения графиков и т.п., и встроенные версии языков высокого уровня (чаще - диалекты SQL и / или VBA) и средства визуального программирования интерфейсов разрабатываемых приложений. Поэтому уже не имеет существенного значения на каком языке и на основе какого пакета написано конкретное приложение, и какой формат данных в нем используется. Более того, стандартом «де-факто» стала «быстрая разработка приложений» или RAD (от английского Rapid Application Development), основанная на широко декларируемом в литературе «открытом подходе», то есть необходимость и возможность использования различных прикладных программ и технологий для разработки более гибких и мощных систем обработки данных. Поэтому в одном ряду с «классическими» СУБД все чаще упоминаются языки программирования Visual Basic 4.0 и Visual C++, которые позволяют быстро создавать необходимые компоненты приложений, критичные по скорости работы, которые трудно, а иногда невозможно разработать средствами «классических» СУБД. Современный подход к управлению базами данных подразумевает также широкое использование технологии «клиент-сервер».
Таким образом, на сегодняшний день разработчик
не связан рамками какого-либо конкретного пакета, а в зависимости от
поставленной задачи может использовать самые разные приложения. Поэтому, более
важным представляется общее направление развития СУБД и других средств
разработки приложений в настоящее время.
1.6 Состав
информационной технологии управления
Для информатизации общества и бизнеса необходим широкий спектр программно-аппаратных средств, в том числе вычислительной техники и средств связи. Различные технические средства обеспечивают прием и передачу трех основных видов информации (речь, печатный текст, графика) в статике и динамике с максимальным использованием трех чувств восприятия человека (слух, осязание, зрение). Напрямую с человеком связаны относительно громоздкие устройства, обеспечивающие согласование разнообразных человеко-машинных входных и выходных потоков информации (дисплеи) клавиатуры, «мыши», джойстики и иные манипуляторы и многое другое, включая электронные планшеты и табло). Технические средства связи обеспечивают передачу информации во внешней деловой среде. При этом в системе связи используются не только «чистые» устройства связи, но и информационно-коммуникационные компьютеры. На деловом предприятии в зависимости от масштаба и особенностей предпринимательства может использоваться от одного до нескольких тысяч компьютеров для хранения и обработки информации.
Программные средства обеспечивают обработку данных и состоят из общего и прикладного программного обеспечения и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. К общему программному обеспечению относят операционные системы, системы программирования и программы технического обслуживания, которые предоставляют сервис для эксплуатации компьютера, выявления ошибок при сбоях, восстановления испорченных программ и данных. Прикладное программное обеспечение определяет разнообразие информационных технологий и состоит из отдельных прикладных программ или пакетов, называемых приложениями. Ряд приложений могут применять все пользователи, а применение некоторых приложений требует определенного уровня квалификации проектировщика.
Разнообразие технических средств и операционных систем вынудили разработчиков ввести понятие платформы. Платформа определяет тип компьютера и операционной системы, на которых можно установить используемую информационную технологию. Практика показывает, что эволюция программно-аппаратного комплекса идет непрерывно по мере повышения квалификации и уровня знаний тех, кто реально использует эти средства. Модульность программно-аппаратных средств - ключ к эволюционному развитию систем. Международные организации и крупные фирмы в области информатики предлагают де-юре и де-факто стандарты на аппаратные и программные интерфейсы.
Интерфейс - это технология общения с компьютером
и взаимодействия частей компьютера. Иными словами, это сопряжение частей
средств информатики [информации (данных), программ, аппаратуры], в котором все
информационные, логические, физические и электрические параметры отвечают
установленным стандартам. И именно через стандартизацию интерфейсов
обеспечивается совместимость специалиста-функционера с компьютером, т. е. через
стандарты интерфейса специалист-функционер может выполнять с помощью компьютера
определенные действия (определенную технологию) по превращению данных в информацию.
Таким образом, информационно-командная среда представляет собой совокупность
программного и информационного обеспечения и определенного стандарта
интерфейса.
1.7 Полезные качества
информационных технологий управления
Применение автоматизированных информационных технологий управления позволило представить в формализованном виде, пригодном для практического использования, концентрированное выражение научных знаний и практического опыта для реализации и организации социальных процессов. При этом предполагается экономия затрат труда, времени и других материальных ресурсов, необходимых для осуществления этих процессов. Поэтому АИТУ играют важную стратегическую роль, которая постоянно возрастает. Это объясняется рядом свойств, присущих автоматизированным информационным технологиям, которые:
позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, что экономит другие виды ресурсов;
реализуют наиболее важные, интеллектуальные функции социальных и экономических процессов;
позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы в период становления информационного общества;
обеспечивают информационное взаимодействие людей, что способствует распространению массовой информации. Информационные технологии быстро ассимилируются культурой общества, снимают многие социальные, бытовые и производственные проблемы, расширяют внутренние и международные экономические и культурные связи, влияют на миграцию населения по планете;
занимают центральное место в процессе интеллектуализации общества, развитии системы образования, культуры и новых (экранных) форм искусства, популяризации шедевров мировой культуры и истории развития человечества;
играют ключевую роль в процессах получения, накопления, распространения новых знаний;
позволяют реализовать методы
информационного моделирования глобальных процессов, что обеспечивает
возможность прогнозирования многих природных ситуаций в регионах повышенной
социальной и политической напряженности, экологических катастроф, крупных
технологических аварий.
1.8 Тенденции развития
информационных технологий
В связи с бурным развитием телекоммуникационного сервиса и возможностью доступа к удаленным информационным ресурсам всех стран и континентов произошло смещение акцентов в формулировании критериев эффективности автоматизированных систем и технологий. Если в условиях административно-командной системы основной упор делался на выявление затрат на машинную обработку информации, то в настоящее время актуальны прежде всего:
оперативное принятие решений;
степень адекватности аналитических данных реальным процессам;
возможность использования экономико-математических методов и моделей для анализа конкретных финансово-производственных ситуаций.
Такая постановка вопросов привносит в практику предпринимательства и хозяйствования научно-исследовательский аспект, требует новых научно обоснованных решений, подходов и квалифицированных кадров. Зарубежные специалисты выделяют пять основных тенденций развития информационных технологий управления: