Розвиток комп'ютерних інформаційних технологій

Комп'ютерні інформаційні технології у своєму розвит­ку пройшли чотири етапи.

Перший етап (1950 — 1960 pp.), що характеризується викорис­танням великих (для того часу) ЕОМ, у своїй основі був зорієнтова­ний на економію машинних ресурсів. Концепція інформаційної технології полягала в тому, що все, що можуть робити люди, вони і мали виконувати; центральні процесори виконували лише ту части­ну роботи з оброблення інформації, яку люди об'єктивно не спро­можні були виконати, наприклад, численні розрахунки. Головне за­вдання інформаційних технологій на цьому етапі можна сформу­лювати як підвищення ефективності оброблення даних завдяки ви­користанню формалізованих алгоритмів.

Для другого етапу (1960 — 1970 pp.) визначальним став широ­кий випуск малих машин (міні-ЕОМ). Оскільки вартість апарат­них засобів та машинних ресурсів суттєво знизилася, то метою інформаційної технології стала економія затрат праці програміс­тів, тобто необхідно було підвищити ефективність програмуван­ня, зокрема, за рахунок автоматизації розроблення програм. До­корінно змінилась концептуальна орієнтація: все, що можна запрограмувати, мали виконувати ЕОМ; люди мусили робити лише те, що не може бути запрограмовано.

Третій етап розвитку інформаційних технологій (1970 — 1990 РР-), який у літературі відомий під назвою нової (сучасної, безпапе-рової) інформаційної технології, характеризується масовим випус­ком персональних електронно-обчислювальних машин (ПЕОМ), изначальною метою стала економія праці користувачів. Основу нової інформаційної технології складають розподілена комп'ютерна техніка, «дружнє» програмне забезпечення, розвинуті комунікації.

Концепція третього етапу: автоматизувати можна все, що люди спроможні описати (програмування без програмістів). Тому центра­льним завданням технології програмування стало розроблення ін­струментальних засобів, які полегшують професіоналам-програміс-там процес самостійної форма-лізації їхніх індивідуальних знань.

За умов застосування нової інформаційної технології користу­вачу, який не є фахівцем у галузі програмування, надається мож­ливість безпосереднього спілкування з ЕОМ шляхом роботи в ді­алоговому режимі (рис. 2.5). При цьому потужні програмно-апаратні засоби (БД і СКБД, експертні системи, СППР тощо) створюють комфортність у роботі, дають змогу автоматизувати не лише процес змін форми і місцезнаходження інформації, але також і змін її змісту. Комп'ютери не стимулюють зростання ін­формаційної насиченості, а дають людині можливість підвищити продуктивність праці та ефективність рішень за рахунок збіль­шення обсягу індивідуально виконуваної роботи.

Для нової інформаційної технологи характерні такі ознаки:

робота користувача в режимі маніпуляції (а не програмуван­ня) даними. Користувач має можливість «бачити» за допомогою засобів виводу (екрана, принтера) і «діяти» через засоби вводу (клавіатуру, сканер, джойстик), а не тільки «знати» і «пам'ятати»;

цілковита інформаційна підтримка на всіх етапах проходжен­ня інформації на основі інтегрованої БД, яка передбачає єдину уніфіковану форму подання, зберігання, пошуку, відображення, відновлення та захисту даних;

безпаперовий процес відпрацювання документа, коли на па­пері фіксується лише остаточний його варіант, а проміжні версії та необхідні дані, записані на машинних носіях, надаються для користування та редагування за допомогою екрана дисплея;

інтерактивний (діалоговий) режим розв'язання задач з вели­кими можливостями для користувачів впливати на цей процес;

можливість колективної співпраці над підготовленням рішень і створенням документів на базі кількох персональних комп'ю­терів, об'єднаних засобами комунікації;

можливість гнучкої й адаптивної перебудови форм і способів подання інформації в процесі розв'язання задачі.

Поняття «нова інформаційна технологія» має подвійне тлума­чення: з практичного і теоретичного поглядів. Нова інформаційна технологія з практичного погляду — це сукупність автоматизованих процесів циркуляції і перероблення інформації, описування цих процесів, пов'язаних з конкретною предметною галуззю і реалізо­ваних за допомогою сучасних техніко-економічних засобів, що ви­конують заданий перелік функцій. Із теоретичного погляду нова інформаційна технологія — це науково-технічна дисципліна, у рам­ках якої досліджуються проблеми розроблення та застосування ав­томатизованих процесів циркуляції й перероблення інформації.

Концепція нової інформаційної технології базується на широ­кому застосуванні комп'ютерної техніки, а також на трьох засад­них принципах: інтегрованості, гнучкості та інформативності.

Четвертий етап розвитку інформаційних технологій (1990р. — до теперішнього часу) є подальшим просуванням цілей третього етапу і характеризується масовим застосуванням обчислю­вальної техніки, зокрема, персональної, інтернет- (інтранет-, ексте-рнет-) технологіями та Web-орієнтованим обробленням інформації, засобами мультимедіа, гіпертекстовими системами, появою віртуа­льного інформаційного простору (віртуаль-них офісів, організацій, підприємств, електронної комерції тощо). Наприклад, у США, без­сумнівному лідері інформаційної революції, кількість персональних

Математичні моделі й алгоритми можуть подаватися у ви­гляді, що передбачений для певного етапу програмування, і у формі, придатній для безпосереднього використання за розв'я­зання задачі. Вихідна інформація може бути подана в різних варіантах.

У системах оброблення інформації головними компонентами с дані та обчислення. Більшість систем управління інформацій­ними ресурсами в організаціях містять і багато інших компонен­тів, таких як вимоги, запити, трігери і звіти. Усі вони, зокрема, містять великі описи свого змісту в тій чи іншій формі. Ці описи необхідні для інтерпретації і для коректного використання нада­ної інформації (коли немає повного опису системи, то передбача­ється, що користувачі отримують його з іншого джерела).

Для головних компонентів інформаційних систем (даних і об­числень) важливе значення має така ознака, як їх надмірність. Означення надмірності суттєво залежить від одиниці вимірюван­ня інформації. Коли одиниця вибрана, то надмірність — це прос­то дублювання тієї самої інформації в системі за кількістю. Важ­ливим у виборі одиниці інформації є її величина. Вибір занадто малої одиниці вимірювання призводить до високого рівня неза­лежності блоків інформації, але водночас і до збільшення витрат на їх підтримку; у разі взяття великої одиниці вимірювання не­можливо уникнути численного дублювання підблоків інформації.

Протягом розвитку інформаційних систем організаційного ти­пу структура і надмірність даних та процедури обчислень значно змінювалися, що було критеріями для виділення поколінь цих систем. Схему розвитку інформаційних систем, яка ілюструє особливості розв'язання функціональних задач залежно від харак­теру інформаційного й математичного забезпечення, зображено на рис. 2.7.

В інформаційних системах першого покоління, які в зарубіж­ній літературі відомі під назвою «Data Processing System» — DPS («системи оброблення даних», синоніми — «електронне оброб­лення даних», «системи електронного оброблення даних»), а у віт­чизняній — «автоматизовані системи управління (АСУ) — поза-дачний підхід», для кожної задачі окремо готувалися дані і ство­рювалася математична модель. Такий підхід зумовлював інфор­маційну надмірність (такі самі дані могли використовуватись для розв'язання різних задач) і математичну надмірність (моделі розв'язання різних задач мали однакові блоки). Типовими при­кладами систем оброблення даних є системи керування запасами, виписування рахунків, нарахування заробітної плати.

Рис. 2.7. Схема розвитку інформаційних систем

Системи оброблення даних були вузько прикладними й орієн­тованими на автоматизацію робіт із паперами за рахунок ком­п'ютеризації великих масивів і потоків даних на операційному Рівні. Розпізнавальною їх ознакою є ефективне оброблення запн­тів, використання інтегрованих файлів для поєднання між собою задач і генерування зведених звітів для менеджерів вищого рівня. Оскільки кожна система була націлена на конкретне застосуван-

ня, то опис її функцій (як правило, у формі надрукованих керів­ництв чи інструкцій до процедур або у вигляді стандартів) був мінімальним і призначався для фахівців у цій предметній галузі. Крім того, передбачалося, що користувачі мають належний до­свід як у прикладній галузі, так і в роботі з системами оброблен­ня даних, які були призначені для відповідного застосування.

Створення 1С першого покоління в нашій країні відносять до по­чатку 60-х років XX століття, коли на великих підприємствах поча­ли використовувати ЕОМ для розв'язування задач організаційно-еко­номічного управління. Перші такі системи обмежувалися розв'язан­ням деяких функціональних управлінських задач, наприклад, задач бухгалтерського обліку. Тому зазначений період характеризувався частковістю та локальністю, а не системністю автоматизованого об­роблення економічної інформації. Протягом наступних років посту­пово переходили від локальних систем оброблення даних, призна­чених для тих чи інших ділянок управлінських робіт, до систем, що охоплювали широке коло задач управління. Подальший розвиток інформаційних систем пов'язаний із концепцією баз даних. На цій основі з'явились інформаційні системи другого покоління.

Інформаційні системи другого покоління відомі під назвою «Management Information System» — MIS («управлінські інформа­ційні системи» або «інформаційні системи в менеджменті»). У на­шій літературі використовується термін «АСУ — концепція баз даних». Головною функцією таких систем є забезпечення керів­ництва інформацією. Типову управлінську інформаційну систему характеризує структурований потік інформації, інтеграція задач оброблення даних, генерування запитів і звітів.

Під час застосування управлінських інформаційних систем (УІС) уже були визнані переваги колективного використання даних, а та­кож відзначено, що в одній організації багато прикладних програм використовують однакові дані і відбувається дублювання робіт у процесі збирання, зберігання й пошуку цих даних. Зі збільшенням кількості прикладних програм, що обслуговували всі рівні управ­ління та обробляли такі самі дані, зростав обсяг дублювання, що ставало гальмом на шляху подальшої комп'ютеризації управління. Більше того, це дублювання часто призводило до несумісності при­кладних програм. Виходом із цієї ситуації стала концепція створен­ня єдиної централізовано керованої бази даних, яка за допомогою спеціального програмного продукту — системи керування базою даних (СКБД) обслуговує всі прикладні програми організацій.

Основною проблемою створення великих розподілених баз даних є складність описання даних об'єктивно, незалежно від

окремих прикладних програм, з тим, щоб спростити колективне використання даних різними прикладними програмами. Для опи­су даних широко застосовуються моделі та словники даних. Се­мантика даних, тобто вивчення їх змісту незалежно від окремих прикладних програм, стала самостійною галуззю досліджень.

Подальшим розвитком інформаційних систем в економіці в ко­лишньому СРСР саме й було створення АСУ (1С) на основі автома­тизованих банків даних і баз даних. Цей етап створення 1С другого покоління розпочався 1972 року, коли вперше до державного плану було внесено питання розвитку економіки і створення АСУ. Розши­рилася технічна та програмна бази АСУ, урізноманітнилися варіан­ти їх побудови з орієнтуванням на окремі типи та моделі ЕОМ, зок­рема міні- та мікрокомп'ютери. Зросла також варіантність 1С завдяки збільшенню кількості технологічних режимів експлуатації ЕОМ і всього комплексу технічних засобів, зокрема, почалося впро­вадження діалогового режиму та режиму телеоброблення даних.

У середині 80-х років був нагромаджений значний досвід створення та використання інформаційних систем організаційно­го управління, створено багато автоматизованих систем управ­ління технологічними процесами (АСУ ТП), систем автоматизо­ваного проектування конструкцій і технологій (САПР).

Економічна ефективність АСУ була значною. Крім прямого економічного ефекту їх упровадження мало великий вплив на зміну характеру діяльності управлінського персоналу. Підвищи­лась оперативність, наукова обгрунтованість та об'єктивність управлінських рішень, що приймалися; стало можливим розв'я­зувати принципово нові економічні завдання, які до впроваджен­ня 1С не розв'язувалися апаратом управління; збільшився час на творчу роботу працівників за рахунок скорочення обсягів вико­нання рутинних операцій вручну; у результаті автоматизації про­цесів інформаційного обслуговування підвищилася інформова-ність управлінського персоналу.

Системи підтримки прийняття рішень — СППР (Decision Support Systems — DSS) — це інформаційні системи третього покоління. СППР — інтерактивні комп'ютерні системи, які при­значені для підтримки різних видів діяльності в разі прийняття рішень стосовно слабоструктурованих або неструктурованих проблем. Інтерес до СППР як перспективної галузі використання обчислювальної техніки та інструментарію підвищення ефектив­ності праці у сфері управління економікою постійно зростає, багатьох країнах розроблення та впровадження СППР перетво­рилося на сферу бізнесу, що швидко розвивається.

СППР мають загальне не тільки інформаційне, але й матема­тичне забезпечення — бази моделей, тобто реалізовано ідею роз­поділу обчислень подібно до того, як розподіл даних став вирі­шальним фактором у звичайних інформаційних системах.

Усвідомлення важливості розподілу обчислень в автоматизова­них розрахунках виникло тоді, коли було помічено, що в багатьох прикладних програмах виконуються аналогічні обчислення, а інди­відуальні фактори, які враховуються в прикладних програмах для допомоги конкретному користувачеві, мають незначні відмінності. Крім того, спостерігалося значне дублювання дій і процедур під час розроблення, реалізації та тестування цих обчислювальних функцій.

Зі зростанням кількості прикладних програм для надання персо­налізованої оперативної підтримки, а також кількості інформацій­них систем збільшувався обсяг обчислювального дублювання, що стало значною мірою гальмівним фактором: для індивідуальної оперативної підтримки необхідно виконувати досить багато персо­налізованих версій тієї самої прикладної програми, причому кожна версія підлягає багаторазовій модифікації протягом періоду її екс­плуатації з тією метою, щоб вона у відповідний спосіб реагувала на зміни в можливостях, знаннях, позиції і побажаннях користувача. Більше того, дубльована версія часто виявлялась менш ефективною, призводила до взаємної несумісності програм і меншої продуктив­ності обчислень. Виходом із такої ситуації стала концепція утво­рення єдиної централізовано керованої бази моделей.

Оскільки у вітчизняній літературі питання створення бази мо­делей практично не висвітлене, доцільно дати описання концеп­ції бази моделей на простому прикладі.

Нехай щодо деякого підприємства необхідно розв'язати такі дві прикладні задачі:

Задача А — обчислення повного обсягу збуту продукції за п періодів (наприклад місяців);

Задача В — обчислення середнього обсягу збуту продукції за п періодів.

Математичні моделі цих задач та інші характеристики наведені на рис. 2.8. В інформаційних системах першого покоління для роз­в'язування цих задач необхідно було б створювати дві незалежні сис­теми зі своїми файлами даних і своїми обчислювальними функціями:

для задачі А — файл даних М\ і обчислювальну функцію ПОВН, що охоплює операції підсумовування і присвоєння (знак рівності «=»);

для задачі В — файл даних М\ і величину п; обчислювальні функції: ПОВН, ДІЛ (ділення), ПРИС (присвоєння).

В інформаційних системах другого покоління дані про обсяг збуту розглядались би як загальний компонент, але були б ство­рені два незалежні алгоритми для оброблення спільно викорис­товуваних даних. А в третьому поколінні було б усвідомлено, що обчислення повного обсягу також необхідне для визначення се-

7!

реднього обсягу збуту (можна легко помітити, що воно дублю­ється в попередніх поколіннях); тому той самий алгоритм ПОВН застосовувався б в обох системах.

На цьому простому прикладі відразу помітне завдання розпі­знавання одиниць обчислювальних функцій, оскільки в другій прикладній задачі можна не побачити, що обчислення повного обсягу — незалежна частина алгоритму, і, що можна використати уже створений алгоритм. Отже, одна з важливих проблем ство­рення єдиної бази моделей полягає в роздільному описуванні об­числень та виділення їхньої спільної частини незалежно від за­стосування, що потребує охоплення якомога ширшого діапазону прикладних задач.

Підсумовуючи сказане з приводу трьох поколінь розвитку інформаційних систем, слід зазначити, що інформаційні сис­теми нових поколінь не витісняли попередніх, а просто одно­часно розширювався діапазон застосування інформаційних си­стем. Більше того, деякі сучасні гібридні інформаційні системи складаються з елементів усіх трьох поколінь 1С. Загальний огляд розвитку перспективних інформаційних систем буде на­ведено далі.

2.6. Перспективні засоби і напрями розвитку інформаційних систем

Поиск по сайту: