Структура информационной системы
Элементы, обеспечивающие работу ИС любого назначения, перечисляются в определении. Одни из них – средства, методы и персонал – обеспечивают работу ИС, а другие – хранение, обработка и выдача информации – указывают функциональные признаки, т.е. определяют, из каких информационных процессов складывается функционирование ИС. Поэтому структуру ИС рассматривают в двух разных планах: функциональная структура и структура ИС как совокупность обеспечивающих подсистем.
В соответствии с определением функциональными элементами ИС являются следующие группы (блоки) процессов:
ввод информации из внешних или внутренних источников;
обработка входной информации и представление ее в удобном виде;
вывод информации для представления потребителям или передачи в другую ИС;
обратная связь – это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.
Функциональную структуру информационной системы представляют в виде блок-схемы (рис.1), на которой каждый элемент системы представляется в виде блока (на рис. – прямоугольник), а связи и их направления указывают стрелками.
Отдельные части (блоки системы) называют подсистемами.
В каждом конкретном случае набор и взаимосвязи функциональных подсистем зависят предметной области и специфики деятельности предприятия, деятельность которого обеспечивается информационной системой.
Структура ИС может быть представлена и как комплекс обеспечивающих подсистем (рис.2).
Рис.1.
Обобщенная функциональная блок-схема
ИС.
Однако для АИС, различающихся характером и видами обработки информации, функциональная схема отличается набором подсистем обработки. Например, АИПС (библиотечные, музейные, справочные правовые и т.п.) производят ввод, систематизацию, хранение, поиск и выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Информационно-решающие системы: АСОД, АСУ, СППР – осуществляют переработку информации БД по определенному алгоритму, однако и они отличаются по составу подсистем обработки информации. Специализированная на автоматизации проектирования САПР имеет в структуре специальные подсистемы: технической документации, формирования заданий, имитационного моделирования, расчетный, а в некоторых может быть и экспертная система (см. блок-схему на рис. 2).
Рис.2. Блок-схема САПР
Структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими.
Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем.
Рис.3. Структура ИС по типу обеспечивающих подсистем.
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Информационное обеспечение – совокупность информационных массивов данных, единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных. Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
к унифицированным системам документации;
к унифицированным формам документов различных уровней управления;
к составу и структуре реквизитов и показателей;
к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций выявляется целый комплекс типичных недостатков:
чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации, ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
Построение и детальный анализ схем информационных потоков, позволяющих выявить маршруты и объемы информации, дублирование показателей и процессов их обработки, обеспечивает:
исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
классификацию и рациональное представление информации.
Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования.
Основные концепции методологии:
ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;
выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;
совершенствование системы документооборота;
наличие и использование системы классификации и кодирования;
владение методологией создания концептуальных информационно–логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
Эта концепция практически реализуется в два этапа.
1–й этап – обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью:
понять специфику и структуру ее деятельности;
построить схему информационных потоков;
проанализировать существующую систему документооборота;
определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.
2–й этап – построение концептуальной информационно–логической модели данных на основе результатов обследования 1–го этапа. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.
Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы
Комплекс технических средств составляют:
компьютеры любых моделей;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
устройства передачи данных и линий связи;
оргтехника и устройства автоматического съема информации;
эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
нормативно–справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров. Такая форма организации облегчает управление и внедрение стандартизации, но понижает ответственность и инициативу персонала.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах. В этом случае от персонала требуется больше персональной ответственности, руководству труднее внедрять стандартизацию.
В настоящее время более распространен частично децентрализованный подход – организация технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
средства моделирования процессов управления;
типовые задачи управления;
методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико–математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение – это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико–экономическое обоснование ее эффективности;
разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1–м этапе построения БД.
Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
статус информационной системы;
права, обязанности и ответственность персонала;
порядок создания и использования информации и др.
Этот набор подсистем носит общий характер практически для всех типов АИС. Однако структура и сложность обеспечивающих подсистем зависит от типа АИС, области применения и других факторов. Так, подсистема математического обеспечения имеет место в АИС оригинальной разработки ПО – в АИС с типовым ПО, она отсутствует. Подсистема правового обеспечения может отсутствовать в АИС внутрифирменного назначения – в этом случае можно ограничиться подсистемой организационного обеспечения, в которой в том числе решаются вопросы правового обеспечения; АИС самостоятельного назначения, например, системы информационного обслуживания, могут иметь подсистему правового обеспечения. АИС, имеющие БД фактографического характера, имеют только подсистему информационного обеспечения, в которой может возникать необходимость решения отдельных лингвистических вопросов. Документальные АИПС имеют развитую подсистему лингвистического обеспечения, так как в этих системах решаются сложные задачи обеспечения смысловой релевантности запросов пользователей содержанию выданных документов. А это, как правило, не только программные модули морфологического анализа, но и совокупность словарей и правил их ведения.
Цели создания и внедрения ИС.
Чего можно ожидать от внедрения информационных систем?
Внедрение информационных систем может способствовать:
1. освобождению работников от рутинной работы и её ускорению за счет автоматизации;
2. замене бумажных носителей данных на магнитные диски или ленты, что приводит к снижению объемов документов на бумаге, а следовательно возможности более рациональной организации переработки информации на компьютере;
3. совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в фирме за счёт эффекта системности: однократный ввод данных – многократное и многоцелевое их использование»;
4. получению более рациональных вариантов решения управленческих задач (за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.):
отысканию новых рыночных ниш;
оптимизация затрат на производство продуктов и/или услуг;
оптимизация взаимоотношений с покупателями и поставщиками.
Этапы развития информационных систем
История развития ИС разбивается на этапы (таблица 2), соответствующие примерно принятой нумерации целей – изменяется подход к использованию ИС.
Таблица 2. Этапы развития ИС.
Период времени | Концепция использования информации | Вид информационных систем | Цель использования |
1950 – 1960 гг. | Бумажный поток расчетных документов | Информационные системы обработки расчетных документов на электромеханических бухгалтерских машинах | Повышение скорости обработки документов Упрощение процедуры обработки счетов и расчета зарплаты |
1960 – 1970 гг. | Основная помощь в подготовке отчетов | Управленческие информационные системы для производственной информации | Ускорение процесса подготовки отчетности |
1970 – 1980 гг. | Управленческий контроль реализации (продаж) | Системы поддержки принятия решений Системы для высшего звена управления | Выборка наиболее рационального решения |
1980 – 2000 гг. | Информация – стратегический ресурс, обеспечивающий конкурентное преимущество | Стратегические информационные системы Автоматизированные офисы | Выживание и процветание фирмы |
Первые информационные системы появились в середине прошлого века. В 50–е годы они были предназначены для обработки счетов и расчета зарплаты, а реализовывались на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Это приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.
60–е гг. знаменуются изменением отношения к информационным системам. Информация, полученная из них, стала применяться для периодической отчетности по многим параметрам. Дня этого организациям требовалось компьютерное оборудование широкого назначения, способное обслуживать множество функций, а не только обрабатывать счета и считать зарплату, как было ранее.
В 70–х – начале 80–х гг. информационные системы начинают широко использоваться в качестве средства управленческого контроля, поддерживающего и ускоряющего процесс принятия решений.
К концу 80–х гг. концепция использования информационных систем вновь изменяется. Они становятся стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Информационные системы этого периода, предоставляя вовремя нужную информацию, помогают организации достичь успеха в своей деятельности, создавать новые товары и услуги, находить новые рынки сбыта, обеспечивать себе достойных партнеров, организовывать выпуск продукции по низкой цене и многое другое.
Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав технической базы информационной системы может входить мэйнфрейм или суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.
Базовые компоненты компьютерной информационной системы (ИС)
Базовые компоненты компьютерной информационной системы
Основные компоненты ИС
В зависимости от аспекта рассмотрения структуру ИС представляют по-разному. Наиболее общим является выделение в ИС обеспечивающей и функциональной частей [8]. Все информационные системы включают один и то же набор компонентов: функциональные компоненты, компоненты системы обработки данных (СОД), организационные компоненты (персонал) [4]. ИС можно представить как совокупность подсистем: техническое, математическое, программное, информационное, организационное и правовое обеспечение .
Техническое обеспечение (ТО) представляет собой комплекс технических средств (технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации, оргтехника и др.), обеспечивающих работу ИС. Центральное место среди всех технических средств занимает ПЭВМ. Структурными элементами технического обеспечения наряду с техническими средствами являются также методические и руководящие материалы, техническая документация и обслуживающий эти технические средства персонал.
Математическое обеспечение (МО) — это совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач. Математическое обеспечение включает:
- средства моделирования процессов управления;
- методы и средства решения типовых задач управления;
- методы оптимизации исследуемых управленческих процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т.д.).
Техническая документация по этому виду обеспечения содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические модели задач, текстовые и контрольные примеры их решения. Персонал составляют специалисты по организации управления объектом, постановщики задач управления, специалисты по вычислительным методам, проектировщики ИС.
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ, реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят:
- общесистемные и специальные программы;
- инструктивно-методические материалы по применению средств программного обеспечения;
- персонал, занимающийся разработкой и сопровождением ПО на весь период жизненного цикла ИС.
К общесистемному программному обеспечению относятся программы, рассчитанные на широкий круг пользователей и предназначенные для организации вычислительного процесса и решений часто встречающихся задач обработки информации. Они позволяют расширить функциональные возможности ЭВМ, автоматизировать планирование очередности вычислительных работ, осуществлять контроль и управление процессом обработки данных, а также автоматизировать работу программистов.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разрабатываемых при создании ИС конкретного функционального назначения. Оно включает пакеты прикладных программ, осуществляющих организацию данных и их обработку при решении функциональных задач.
Информационное обеспечение (ИО) представляет собой совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации, циркулирующей в ИС. Оно включает в себя:
- овокупность показателей, справочных данных, классификаторов и кодификаторов информации;
- унифицированные системы документации, специально организованные для автоматического обслуживания;
- массивы информации на соответствующих носителях;
- персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и качество технологии обработки информации.
Информационное обеспечение – важнейший элемент автоматизированных информационных систем – предназначено для отражения информации, циркулирующей в информационной системе. В информационное обеспечение ИС включаются системы показателей, классификаторы, системы кодирования информации, массивы информации в базах данных, хранящиеся на магнитных носителях, системы документации, а также персонал, обеспечивающий надежное хранение и своевременную обработку информации.
В ходе создания информационного обеспечения определяются состав показателей, необходимых для решения экономических задач, их информационные связи, объемно-временные характеристики.
- Чтобы сделать информацию более удобной для восприятия и обработки, используют формализованное описание этой информации. Для систематизации информации используют самые разные классификаторы. При этом отбираются подходящие общегосударственные классификаторы (например, классификаторы продукции, классификаторы технико-экономических показателей, классификаторы структуры отраслей и т.д.) или разрабатываются новые классификаторы и коды.
- Использование систем автоматизированной обработки экономической информации потребовало унификации и стандартизации документации. Для этого создаются различные формы ввода информации, проектируются формы первичных документов для последующей машинной обработки и формы вывода информации( в том числе таблично-текстовый материал, бюллетени, справочники и т.д.).
- Внутримашинное информационное обеспечение проектируется на принципе интеграции в виде базы и банка данных, где все данные собраны в едином интегрированном хранилище, к которому обеспечен доступ разнообразных пользователей.
- Более сложным становится информационное обеспечение в случае организации вычислительных сетей. В этом случае устанавливается состав и способы обмена информацией между различными уровнями обработки. Ведется создание и распределение информационного фонда между уровнями обработки и т.д.
- Использование компьютеров при создании автоматизированных информационных систем меняет подход к проектированию информационного обеспечения. Появляются возможности хранения в компьютере календарей, справочников, больших объемов информации, форматирования информации в нужном виде, тиражирования информации и т.д.
Организационное обеспечение (ОО) представляет собой комплекс документов, регламентирующих деятельность персонала в условиях функционирования АИС. В процессе решения задач управления данный вид обеспечения определяет взаимодействие работников управленческих служб и персонала ИС с техническими средствами и между собой. Организационное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих материалах по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации АИС.
Правовое обеспечение (ПрО) представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении АИС.
Правовое обеспечение на этапе разработки АИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика в процессе создания АИС, с правовым регулированием различных отклонений в ходе этого процесса, а также обусловленные необходимостью обеспечения процесса разработки АИС различными видами ресурсов.
Правовое обеспечение на этапе функционирования АИС включает определение их статуса в конкретных отраслях государственного управления, правовое положение о компетенции звеньев АИС и организации их деятельности, права, обязанности и ответственность персонала, порядок создания и использования информации в АИС, процедуры ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки, порядок приобретения и использования электронно-вычислительной техники и других технических средств, порядок создания и использования математического и программного обеспечения.
Можно выделить следующие базовые компоненты компьютерной информационной системы [5]:
- информация;
- информационные технологии;
- организационные единицы управления;
- функциональные компоненты.
Каждый базовый элемент ИС является самостоятельной системой, имеет определенную структуру построения и цели функционирования.
Информация – это сведения, представленные в документах, массивах информации на машинных носителях. Информация является объектом сбора, регистрации, обработки, хранения, передачи. Управляющая информация воздействует на объект управления.
Основной формой организации информации на машинных носителях является база данных (БД) под управлением системы управления базой данных (СУБД). Как правило, БД является интегрированным представлением данных многоцелевого использования, хранит данные, которые обеспечивают решение комплекса взаимосвязанных задач. СУБД предоставляют пользователю интерфейс для работы с БД.
Информационные технологии определяют способы, методы и средства сбора, регистрации, передачи, хранения, обработки и выдачи информации в ИС. Технологический процесс обработки информации ИС состоит из отдельных операций, реализуемых с использованием комплекса технических и программных средств, который постоянно расширяется.
Организационные единицы управления – это структурные подразделения, управленческий персонал (пользователи), выполняющие функции управления с использованием средств информационных технологий ИС. Организационная структура управления оказывает существенное влияние на выбор информационных технологий. Для реализации функций управления организационными единицами выполняется постановка задач, устанавливается состав входной и выходной информации, проектируются информационные технологии, разрабатывается пользовательский интерфейс. Управленческий персонал несет ответственность за ввод первичных данных в ИС, анализ и выбор альтернативных управленческих решений, выдачу управляющего воздействия на объект управления.
Внедрение ИС изменяет технологию управления, обеспечивает накопление информации для целей анализа и создания системы поддержки решений. ИС изменяют организационную структуру, состав функций управления и связанные с ними информационные потоки, форму представления и качественные характеристики информации (оперативность, достоверность, точность, полнота информации для управленческих решений).
Функциональные компоненты – модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации – составляют содержательную основу ИС
Функциональная структура ИС – совокупность функциональных подсистем, комплексов задач и процедур обработки информации, реализующих функции системы управления. Состав функциональных компонентов ИС представлен на рис. 2.5.
Лекция 4. Структура информационной системы — Студопедия
Структуру ИС составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис. 1).
Рис. 1. Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Информационное обеспечение
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение — совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель — это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
1. к унифицированным системам документации;
2. к унифицированным формам документов различных уровней управления;
3. к составу и структуре реквизитов и показателей;
4. к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
1. исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
2. классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления. Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Техническое обеспечение
Техническое обеспечение — комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Комплекс технических средств составляют:
1. компьютеры любых моделей;
2. устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
3. устройства передачи данных и линий связи;
4. оргтехника и устройства автоматического съема информации;
5. эксплуатационные материалы и др.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход — организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение
Математическое и программное обеспечение — совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
1. средства моделирования процессов управления;
2. типовые задачи управления;
3. методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ, реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение
Организационное обеспечение — совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
1. анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
2. подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
3. разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.
Правовое обеспечение
Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.
В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
1. статус информационной системы;
2. права, обязанности и ответственность персонала;
3. правовые положения отдельных видов процесса управления;
4. порядок создания и использования информации и др.
Структура информационной системы — Студопедия
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем, независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис. 2.9).
Рис. 2.9. Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства.
Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
— к унифицированным системам документации;
— к унифицированным формам документов различных уровней управления;
— к составу и структуре реквизитов и показателей;
— к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
— чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
— одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
— работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
— имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника – от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
— исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
— классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления (см. рис. 2.7). Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:
1-й этап – обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью:
— понять специфику и структуру ее деятельности;
— построить схему информационных потоков;
— проанализировать существующую систему документооборота;
— определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.
2-й этап – построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.
Для создания информационного обеспечения необходимо:
— ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;
— выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;
— совершенствование системы документооборота;
— наличие и использование системы классификации и кодирования;
— владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
— создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Комплекс технических средств составляют:
— компьютеры любых моделей;
— устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
— устройства передачи данных и линий связи;
— оргтехника и устройства автоматического съема информации;
— эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение.
Документацию можно условно разделить на три группы:
— общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
— специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
— нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход – организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
— средства моделирования процессов управления;
— типовые задачи управления;
— методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
— анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
— подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование эффективности ИС;
— разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
— статус информационной системы;
— права, обязанности и ответственность персонала;
— правовые положения отдельных видов процесса управления;
— порядок создания и использования информации и др.
Основные компоненты ИС — Студопедия
В зависимости от аспекта рассмотрения структуру ИС представляют по-разному. Наиболее общим является выделение в ИС обеспечивающей и функциональной частей. Все информационные системы включают один и то же набор компонентов: функциональные компоненты, компоненты системы обработки данных (СОД), организационные компоненты (персонал). ИС можно представить как совокупность подсистем: техническое, математическое, программное, информационное, организационное и правовое обеспечение.
Техническое обеспечение (ТО) представляет собой комплекс технических средств (технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, размножения информации, оргтехника и др.), обеспечивающих работу ИС. Центральное место среди всех технических средств занимает ПЭВМ. Структурными элементами технического обеспечения наряду с техническими средствами являются также методические и руководящие материалы, техническая документация и обслуживающий эти технические средства персонал.
Математическое обеспечение (МО) — это совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач. Математическое обеспечение включает:
- средства моделирования процессов управления;
- методы и средства решения типовых задач управления;
- методы оптимизации исследуемых управленческих процессов и принятия решений (методы многокритериальной оптимизации, математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т.д.).
Техническая документация по этому виду обеспечения содержит описание задач, задания по алгоритмизации, экономико-математические модели задач, текстовые и контрольные примеры их решения. Персонал составляют специалисты по организации управления объектом, постановщики задач управления, специалисты по вычислительным методам, проектировщики ИС.
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ, реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую работу комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят:
- общесистемные и специальные программы;
- инструктивно-методические материалы по применению средств программного обеспечения;
- персонал, занимающийся разработкой и сопровождением ПО на весь период жизненного цикла ИС.
К общесистемному программному обеспечению относятся программы, рассчитанные на широкий круг пользователей и предназначенные для организации вычислительного процесса и решений часто встречающихся задач обработки информации. Они позволяют расширить функциональные возможности ЭВМ, автоматизировать планирование очередности вычислительных работ, осуществлять контроль и управление процессом обработки данных, а также автоматизировать работу программистов.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разрабатываемых при создании ИС конкретного функционального назначения. Оно включает пакеты прикладных программ, осуществляющих организацию данных и их обработку при решении функциональных задач.
Информационное обеспечение (ИО) представляет собой совокупность проектных решений по объемам, размещению, формам организации информации, циркулирующей в ИС. Оно включает в себя:
- овокупность показателей, справочных данных, классификаторов и кодификаторов информации;
- унифицированные системы документации, специально организованные для автоматического обслуживания;
- массивы информации на соответствующих носителях;
- персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и качество технологии обработки информации.
Информационное обеспечение – важнейший элемент автоматизированных информационных систем – предназначено для отражения информации, циркулирующей в информационной системе. В информационное обеспечение ИС включаются системы показателей, классификаторы, системы кодирования информации, массивы информации в базах данных, хранящиеся на магнитных носителях, системы документации, а также персонал, обеспечивающий надежное хранение и своевременную обработку информации.
В ходе создания информационного обеспечения определяются состав показателей, необходимых для решения экономических задач, их информационные связи, объемно-временные характеристики.
- Чтобы сделать информацию более удобной для восприятия и обработки, используют формализованное описание этой информации. Для систематизации информации используют самые разные классификаторы. При этом отбираются подходящие общегосударственные классификаторы (например, классификаторы продукции, классификаторы технико-экономических показателей, классификаторы структуры отраслей и т.д.) или разрабатываются новые классификаторы и коды.
- Использование систем автоматизированной обработки экономической информации потребовало унификации и стандартизации документации. Для этого создаются различные формы ввода информации, проектируются формы первичных документов для последующей машинной обработки и формы вывода информации (в том числе таблично-текстовый материал, бюллетени, справочники и т.д.).
- Внутримашинное информационное обеспечение проектируется на принципе интеграции в виде базы и банка данных, где все данные собраны в едином интегрированном хранилище, к которому обеспечен доступ разнообразных пользователей.
- Более сложным становится информационное обеспечение в случае организации вычислительных сетей. В этом случае устанавливается состав и способы обмена информацией между различными уровнями обработки. Ведется создание и распределение информационного фонда между уровнями обработки и т.д.
- Использование компьютеров при создании автоматизированных информационных систем меняет подход к проектированию информационного обеспечения. Появляются возможности хранения в компьютере календарей, справочников, больших объемов информации, форматирования информации в нужном виде, тиражирования информации и т.д.
Организационное обеспечение (ОО) представляет собой комплекс документов, регламентирующих деятельность персонала в условиях функционирования АИС. В процессе решения задач управления данный вид обеспечения определяет взаимодействие работников управленческих служб и персонала ИС с техническими средствами и между собой. Организационное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих материалах по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации АИС.
Правовое обеспечение (ПрО) представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении АИС.
Правовое обеспечение на этапе разработки АИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика в процессе создания АИС, с правовым регулированием различных отклонений в ходе этого процесса, а также обусловленные необходимостью обеспечения процесса разработки АИС различными видами ресурсов.
Правовое обеспечение на этапе функционирования АИС включает определение их статуса в конкретных отраслях государственного управления, правовое положение о компетенции звеньев АИС и организации их деятельности, права, обязанности и ответственность персонала, порядок создания и использования информации в АИС, процедуры ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки, порядок приобретения и использования электронно-вычислительной техники и других технических средств, порядок создания и использования математического и программного обеспечения.
Можно выделить следующие базовые компоненты компьютерной информационной системы:
- информация;
- информационные технологии;
- организационные единицы управления;
- функциональные компоненты.
Каждый базовый элемент ИС является самостоятельной системой, имеет определенную структуру построения и цели функционирования.
Основной формой организации информации на машинных носителях является база данных (БД) под управлением системы управления базой данных (СУБД). Как правило, БД является интегрированным представлением данных многоцелевого использования, хранит данные, которые обеспечивают решение комплекса взаимосвязанных задач. СУБД предоставляют пользователю интерфейс для работы с БД.
Информационные технологии определяют способы, методы и средства сбора, регистрации, передачи, хранения, обработки и выдачи информации в ИС. Технологический процесс обработки информации ИС состоит из отдельных операций, реализуемых с использованием комплекса технических и программных средств, который постоянно расширяется.
Организационные единицы управления – это структурные подразделения, управленческий персонал (пользователи), выполняющие функции управления с использованием средств информационных технологий ИС. Организационная структура управления оказывает существенное влияние на выбор информационных технологий. Для реализации функций управления организационными единицами выполняется постановка задач, устанавливается состав входной и выходной информации, проектируются информационные технологии, разрабатывается пользовательский интерфейс. Управленческий персонал несет ответственность за ввод первичных данных в ИС, анализ и выбор альтернативных управленческих решений, выдачу управляющего воздействия на объект управления.
Внедрение ИС изменяет технологию управления, обеспечивает накопление информации для целей анализа и создания системы поддержки решений. ИС изменяют организационную структуру, состав функций управления и связанные с ними информационные потоки, форму представления и качественные характеристики информации (оперативность, достоверность, точность, полнота информации для управленческих решений).
Функциональные компоненты – модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации – составляют содержательную основу ИС. Функциональная структура ИС – совокупность функциональных подсистем, комплексов задач и процедур обработки информации, реализующих функции системы управления. Состав функциональных компонентов ИС представлен на рисунке.
Лекции ИТЭ / Лекция 2
Лекция 2. Определение информационных систем. Структура и состав информационных систем.
1. Понятие системы. Информационные системы
Система. Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов.
Система может быть определена как совокупность взаимосвязанных элементов, имеющая либо цель функционирования, либо законы своего развития, относительно изолированная от окружающей среды.
Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.
Таблица 1. Примеры систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей
Система | Элементы системы | Главная цель системы |
Фирма | Люди, оборудование, материалы, здания и др. | Производство товаров и услуг |
Компьютер | Электронные и электромеханические элементы, линии связи и др. | Обработка данных |
Телекоммуникационная система | Компьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и др. | Передача информации |
Информационная система | Компьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечение | Производство профессиональной информации |
В информатике понятие «система» широко распространено и имеет множество смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ.
Системой может называться аппаратная часть компьютера.
Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.
Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования.
Информационная система (ИС) – это система, предназначенная для ведения информационной модели, чаще всего – какой-либо области человеческой деятельности. Эта система должна обеспечивать средства для протекания информационных процессов:
— хранение
— передача
— преобразование информации.
Информационной системой называют, также, совокупность взаимосвязанных средств, которые осуществляют хранение и обработку информации, также называют информационно-вычислительными системами. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.
Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
Между потребителем и собственно информационной системой может быть установлена обратная связь. В этом случае информационная система называется замкнутой. Канал обратной связи необходим, когда нужно учесть реакцию потребителя на полученную информацию.
2. Структура и состав информационных систем
В наиболее общем виде, информационную систему можно представить состоящей из следующих элементов:
источника информации;
аппаратной части ИС;
программной части ИС;
потребителя информации.
По мнению одних авторов, ИС включает в себя персонал, её эксплуатирующий, по мнению других – нет.
Структура информационной системы
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Подсистема — это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Структурный признак классификации. Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис.). Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
— к унифицированным системам документации;
— к унифицированным формам документов различных уровней управления;
— к составу и структуре реквизитов и показателей;
— к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
— исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
— классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления.
Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:
1-й этап – обследование всех функциональных подразделении фирмы с целью:
— понять специфику и структуру ее деятельности;
— построить схему информационных потоков;
— проанализировать существующую систему документооборота;
— определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.
2-й этап – построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.
Логические представления о свойствах и отношениях объектов предметной области определяют построением внешней, информационно-логической модели, которая не зависит от способов физического размещения данных. В такой модели объекты представлены типами записей, свойства — полями записей, а отношения — связями между типами и полями записей. Наглядное изображение логической модели возможно двумя способами: графическим, когда схема строится в виде ориентированного графа с вершинами типов записей и дугами связей, и табличными, когда каждому типу записи (объекту) соответствует таблица с множеством полей записи (свойств).
Разновидности информационно-логической модели
Известны три разновидности информационно-логической модели:
1) иерархическая модель данных (ИМД) основана на графическом способе и предусматривает поиск данных по одной из ветвей «дерева», в котором каждая вершина имеет только одну связь с вершиной более высокого уровня. Для осуществления поиска необходимо указать полный путь к данным, начиная с корневого элемента;
2) сетевая модель данных (СМД) также основана на графическом способе, но допускает усложнение «дерева» без ограничения количества связей, входящих в вершину. Это позволяет строить сложные поисковые структуры;
3) в реляционной модели баз данных (РМД) реализуется табличный способ. В РМД таблица называется отношением, строка – кортежем, а столбцы – атрибутами.
Для создания информационного обеспечения необходимо:
— ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;
— выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;
— совершенствование системы документооборота;
— наличие и использование системы классификации и кодирования;
— владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
— создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
2.5. Структура информационной системы
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами. Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем, независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис. 2.9).
Рис. 2.9. Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в своевременном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение– совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Унифицированные системы документациисоздаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
к унифицированным системам документации;
к унифицированным формам документов различных уровней управления;
к составу и структуре реквизитов и показателей;
к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоковотражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника – от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
классификацию и рациональное представление информации.
При этом подробно должны рассматриваться вопросы взаимосвязи движения информации по уровням управления (см. рис. 2.7). Следует выявить, какие показатели необходимы для принятия управленческих решений, а какие нет. К каждому исполнителю должна поступать только та информация, которая используется.
Методология построения баз данныхбазируется на теоретических основах их проектирования. Для понимания концепции методологии приведем основные ее идеи в виде двух последовательно реализуемых на практике этапов:
1-й этап – обследование всех функциональных подразделений фирмы с целью:
понять специфику и структуру ее деятельности;
построить схему информационных потоков;
проанализировать существующую систему документооборота;
определить информационные объекты и соответствующий состав реквизитов (параметров, характеристик), описывающих их свойства и назначение.
2-й этап – построение концептуальной информационно-логической модели данных для обследованной на 1-м этапе сферы деятельности. В этой модели должны быть установлены и оптимизированы все связи между объектами и их реквизитами. Информационно-логическая модель является фундаментом, на котором будет создана база данных.
Для создания информационного обеспечения необходимо:
ясное понимание целей, задач, функций всей системы управления организацией;
выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования на различных уровнях управления, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;
совершенствование системы документооборота;
наличие и использование системы классификации и кодирования;
владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
Техническое обеспечение– комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Комплекс технических средствсоставляют:
компьютеры любых моделей;
устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
устройства передачи данных и линий связи;
оргтехника и устройства автоматического съема информации;
эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованныйподход – организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
Математическое и программное обеспечение– совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
средства моделирования процессов управления;
типовые задачи управления;
методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программногообеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
Техническая документацияна разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
Организационное обеспечение– совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование эффективности ИС;
разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Правовое обеспечение– совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности. В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти. В правовом обеспечении можно выделить общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
статус информационной системы;
права, обязанности и ответственность персонала;
правовые положения отдельных видов процесса управления;
порядок создания и использования информации и др.
5 Компоненты информационных систем
© Elliotcrippen / Dreamstime.comКомпьютерный век представил предприятиям, университетам и множеству других организаций новый элемент: набор компонентов, называемых информационной системой, которая занимается сбором и систематизацией данные и информация. Информационная система описывается как состоящая из пяти компонентов.
Компьютерное оборудование
Это физическая технология, работающая с информацией.Аппаратное обеспечение может быть таким маленьким, как смартфон, помещающийся в кармане, или большим, как суперкомпьютер, заполняющий здание. К оборудованию также относятся периферийные устройства, которые работают с компьютерами, например клавиатуры, внешние дисководы и маршрутизаторы. С развитием Интернета вещей, в котором все, от бытовой техники до автомобилей и одежды, сможет получать и передавать данные, датчики, взаимодействующие с компьютерами, проникают в человеческую среду.
Компьютерное программное обеспечение
Аппаратное обеспечение должно знать, что делать, и это роль программного обеспечения.Программное обеспечение можно разделить на два типа: системное программное обеспечение и прикладное программное обеспечение. Основной частью системного программного обеспечения является операционная система, например Windows или iOS, которая управляет работой оборудования. Прикладное программное обеспечение предназначено для решения конкретных задач, таких как обработка электронной таблицы, создание документа или разработка веб-страницы.
Телекоммуникации
Этот компонент соединяет оборудование вместе, образуя сеть. Соединения могут быть проводными, такими как кабели Ethernet или оптоволокно, или беспроводными, например, через Wi-Fi.Сеть может быть спроектирована так, чтобы соединять вместе компьютеры в определенной области, например в офисе или школе, через локальную сеть (LAN). Если компьютеры более рассредоточены, сеть называется глобальной сетью (WAN). Сам Интернет можно рассматривать как сеть сетей.
Базы данных и хранилища данных
В этом компоненте находится «материал», с которым работают другие компоненты. База данных — это место, где собираются данные и откуда их можно получить, запросив их с использованием одного или нескольких конкретных критериев.Хранилище данных содержит все данные в любой форме, которая требуется организации. Базы данных и хранилища данных приобрели еще большее значение в информационных системах с появлением «больших данных» — термина для действительно огромных объемов данных, которые можно собирать и анализировать.
Человеческие ресурсы и процедуры
Последним и, возможно, самым важным компонентом информационных систем является человеческий фактор: люди, которые необходимы для работы системы, и процедуры, которым они следуют, чтобы знания в огромных базах данных и хранилища данных можно превратить в обучение, которое может интерпретировать то, что произошло в прошлом, и направлять будущие действия.
| Определение, примеры и факты
Информационная система , интегрированный набор компонентов для сбора, хранения и обработки данных, а также для предоставления информации, знаний и цифровых продуктов. Деловые фирмы и другие организации полагаются на информационные системы для выполнения и управления своими операциями, взаимодействия со своими клиентами и поставщиками и конкуренции на рынке. Информационные системы используются для управления межорганизационными цепочками поставок и электронных рынков.Например, корпорации используют информационные системы для обработки финансовых счетов, управления своими человеческими ресурсами и привлечения потенциальных клиентов с помощью онлайн-акций. Многие крупные компании полностью построены на информационных системах. К ним относятся eBay, в основном аукционный рынок; Amazon, расширяющийся электронный торговый центр и поставщик услуг облачных вычислений; Alibaba, электронная торговая площадка для деловых контактов; и Google, поисковая компания, которая получает большую часть своего дохода от рекламы по ключевым словам при поиске в Интернете.Правительства развертывают информационные системы для экономичного предоставления услуг гражданам. Цифровые товары, такие как электронные книги, видеопродукты и программное обеспечение, а также онлайн-услуги, такие как игры и социальные сети, поставляются с информационными системами. Люди полагаются на информационные системы, как правило, на базе Интернета, для ведения большей части своей личной жизни: для общения, учебы, покупок, банковских операций и развлечений.
По мере того, как на протяжении тысячелетий изобретались основные новые технологии записи и обработки информации, появлялись новые возможности, и люди получали больше возможностей.Изобретение печатного станка Иоганном Гутенбергом в середине 15 века и изобретение механического счетчика Блезом Паскалем в 17 веке — лишь два примера. Эти изобретения привели к глубокой революции в способности записывать, обрабатывать, распространять и получать информацию и знания. Это, в свою очередь, привело к еще более глубоким изменениям в жизни людей, организации бизнеса и управления людьми.
Первой крупномасштабной механической информационной системой был табулятор переписи Германа Холлерита.Машина Холлерита, изобретенная вовремя для обработки переписи населения США 1890 года, стала важным шагом в автоматизации, а также вдохновила на разработку компьютеризированных информационных систем.
Одним из первых компьютеров, использованных для такой обработки информации, был UNIVAC I, установленный в Бюро переписи населения США в 1951 году для административного использования и в General Electric в 1954 году для коммерческого использования. Начиная с конца 1970-х годов персональные компьютеры принесли некоторые преимущества информационных систем малым предприятиям и частным лицам.В начале того же десятилетия Интернет начал свое расширение как глобальная сеть сетей. В 1991 году Всемирная паутина, изобретенная Тимом Бернерсом-Ли как средство доступа к взаимосвязанной информации, хранящейся на глобально рассредоточенных компьютерах, подключенных к Интернету, начала функционировать и стала основной службой, предоставляемой в сети. Глобальное проникновение Интернета и Интернета позволило получить доступ к информации и другим ресурсам и способствовало установлению отношений между людьми и организациями в беспрецедентных масштабах.Развитие электронной коммерции через Интернет привело к резкому росту цифровых межличностных коммуникаций (через электронную почту и социальные сети), распространения продуктов (программного обеспечения, музыки, электронных книг и фильмов) и деловых операций (покупка, продажа и реклама в сети). С распространением во всем мире смартфонов, планшетов, ноутбуков и других компьютерных мобильных устройств, все из которых связаны сетями беспроводной связи, информационные системы были расширены для поддержки мобильности как естественного состояния человека.
Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодняПоскольку информационные системы сделали возможным более разнообразную человеческую деятельность, они оказали глубокое влияние на общество. Эти системы ускоряли темп повседневной деятельности, позволяли людям развивать и поддерживать новые и часто более выгодные отношения, влияли на структуру и состав организаций, меняли тип покупаемых продуктов и влияли на характер работы. Информация и знания стали жизненно важными экономическими ресурсами.Однако, наряду с новыми возможностями, зависимость от информационных систем принесла новые угрозы. Интенсивные отраслевые инновации и академические исследования постоянно открывают новые возможности, стремясь сдержать угрозы.
Компоненты информационных систем
Основными компонентами информационных систем являются компьютерное оборудование и программное обеспечение, телекоммуникации, базы данных и хранилища данных, человеческие ресурсы и процедуры. Аппаратное обеспечение, программное обеспечение и телекоммуникации составляют информационные технологии (ИТ), которые в настоящее время прочно вошли в операционную деятельность и управление организациями.
Сегодня во всем мире даже самые маленькие фирмы, а также многие домашние хозяйства владеют компьютерами или сдают их в аренду. Физические лица могут владеть несколькими компьютерами в виде смартфонов, планшетов и других носимых устройств. В крупных организациях обычно используются распределенные компьютерные системы, от мощных серверов параллельной обработки, расположенных в центрах обработки данных, до широко разбросанных персональных компьютеров и мобильных устройств, интегрированных в информационные системы организации. Датчики становятся все более широко распространенными в физической и биологической среде для сбора данных и, во многих случаях, для управления с помощью устройств, известных как исполнительные механизмы.Вместе с периферийным оборудованием, таким как магнитные или твердотельные накопители, устройства ввода-вывода и телекоммуникационное оборудование, они составляют аппаратное обеспечение информационных систем. Стоимость оборудования неуклонно и быстро снижалась, в то время как скорость обработки и емкость хранилища значительно увеличивались. Это развитие происходило в соответствии с законом Мура: мощность микропроцессоров, лежащих в основе вычислительных устройств, удваивается примерно каждые 18–24 месяца. Однако конструкторы обращают внимание на то, как аппаратное обеспечение использует электроэнергию и влияет на окружающую среду.Все чаще компьютерные услуги и услуги хранения предоставляются из облака — из общих объектов, доступных через телекоммуникационные сети.
,Что такое Глобальная информационная система (ГИС)?
GIS — это компьютерная информационная система, которая выполняет действия по сбору, хранению, манипулированию, анализу и , отображая как пространственных, так и непространственных данных для решения сложных задач исследования, планирования и управления. Это система аппаратного и программного обеспечения, которая выполняет вышеупомянутые действия с информацией об областях земли.
Назначение глобальной информационной системы (ГИС)
Четыре основные цели современной ГИС-съемки:
- Поддержка общих исследований
- Сбор, обработка и использование пространственных данных в управлении базами данных
- Стандартизация и настройка картографического производства
- Поддерживает процесс принятия решений на основе пространственных данных.
Четвертая цель может быть объяснена на примере, где инженер-геолог оценивает условия устойчивости склона местности с помощью ГИС, чтобы выбрать новый и лучший маршрут.
Подсистемы ГИС
Три основных элемента глобальной информационной системы (ГИС):
- Компьютерное оборудование
- Компьютерное программное обеспечение
- Данные
- Люди
- Методы
1. Оборудование
Работа ГИС и программное обеспечение ГИС выполняются в аппаратной системе, которая включает компьютер.Таким образом, компьютер составляет основу оборудования ГИС. Помимо компьютера, он включает устройства ввода и вывода.
Устройства ввода — сканеры и платы дигитайзера. Устройства вывода — это принтеры и плоттеры для установки оборудования ГИС.
2. Программное обеспечение
Программное обеспечение ГИС предоставляет функции и инструменты для:
- Сохранение графической информации
- Анализ графической информации
- Отображение графической информации
Основными и важными программными компонентами ГИС являются:
- Ввод и проверка данных
- Хранение данных и управление базой данных
- Преобразование данных
- Вывод и представление данных
- Взаимодействие с пользователем
3.Данные
Самый важный компонент ГИС-системы — это данные. Есть два типа данных:
Пространственные данные: Объекты данных и элементы, которые присутствуют в географическом пространстве, образуют пространственные данные. Эти данные позволяют находить и определять местонахождение людей или устройств в любой точке Земли. Пространственные данные также называются географическими данными или геопространственными данными.
Данные атрибутов: Это информация, которая добавляется в табличной форме, упомянутой в отношении пространственных объектов.Все характеристики пространственных данных обеспечиваются атрибутивными данными.
4. Люди
В работе ГИС задействованы в основном два класса людей. Их:
- Оператор ГИС
- Инженер ГИС
Оператор ГИС работает для векторизации объектов карты. ГИС-инженер или пользователь ГИС используют эти векторизованные данные для выполнения запросов и анализа для решения проблем.
5. Методы
Хорошо продуманный план и бизнес-правила — ключ к успешной работе с ГИС.Методы — это модели и методы работы, уникальные для каждой организации.
Предполагается, что ГИС будет иметь 5 основных компонентных подсистем. Их:
- Вход
- Управление
- Обработка
- Просмотр
- Выход
1. Ввод
Система ввода занимается созданием ГИС на основе изображений из наборов данных.
2. Менеджмент
Эта система служит для эффективного хранения, извлечения и управления базой данных.
3. Обработка
Этот этап включает манипулирование данными, улучшение характеристик, классификацию и т. Д.
4. Дисплей
Включает отображение и создание продукта.
5. Выход
Предоставляет тематические карты, изображения и т. Д. Для приложения.
Рис.1. Компонентные подсистемы ГИСПриложения ГИС
Важными приложениями ГИС являются:
- Широко используется в бизнесе, правительстве и исследованиях, которые выполняют экологический анализ, планирование землепользования, налоговую оценку, коммунальные услуги, анализ местоположения, коммунальные услуги и планирование инфраструктуры.
- ГИС используется для анализа недвижимости, маркетинга и демографического анализа.
- Широкое применение для анализа среды обитания и археологического анализа.
- Применяется в дистанционном зондировании, геодезии, геодезии, строительстве, искусственном интеллекте, операционных исследованиях.
- Используется в управлении природными ресурсами для определения местоположения подземных труб и кабелей, планирования технического обслуживания объектов, отслеживания использования энергии и балансировки нагрузок в электрических сетях.
- Современные приложения ГИС включают сопоставление адресов, анализ местоположения или выбор места и разработку планов эвакуации.
Также читайте: Дистанционное зондирование — компоненты, типы, применения и преимущества
,КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ: АРКИ
На протяжении большей части истории архитектуры арка была основным средством преодоления ограничений перекрытия отдельных блоков камня или длинных деревянных блоков.
В древней архитектуре было три типа арок. Один, который сохранился сегодня в микенском циклопическом строительстве, состоял всего из трех грубых каменных блоков, центральный несколько на больше, чем промежуток между двумя другими, а вклинило между ними.Второй, монументальные образцы которого сохранились в Египте от 3 -го до тысячелетия, состоял всего из двух длинных блоков , наклоненных друг к другу в виде перевернутой V-образной формы . Эта форма, вероятно, была построена из дерева еще раньше. Третья, из сохранившихся примеров очень широко распространена, была так называемая фальшивая или скошенная арка.
Ни одна из этих ранних форм не была очень эффективной. пролеты редко превышают 6 футов.6 дюймов (2 м). Для перекрытия значительно более широких промежутков потребовалось создание настоящих арок, построенных по центру из большого количества кирпичей или камня вусуаров. Небольшие настоящие кирпичные арки появились впервые в Месопотамии и Египте.
С первого века нашей эры римляне начали использовать бетон вместо тесаного камня для всех более длинных пролетов.
Более поздние кирпичные и каменные арки отступили от римских прецедентов в основном за счет других профилей. Из них наиболее важными были заостренные профили большинства исламских и готических арок.Исламская форма появилась первой, ей предшествовала сасанидская форма примерно параболического профиля. Главным достоинством заостренного профиля, вероятно, была легкость, с которой его можно было использовать в ребристых сводах любой простой формы и без эстетических несоответствий во всех структурах, которые сводились таким образом.
Ранние чугунные арки конца 18 и начала 19 веков очень напоминали скрепленные деревянные арки. Более поздние стальные и железобетонные арки обычно получали необходимую жесткость просто путем принятия 1-образного, коробчатого или трубчатого поперечного сечения .
НАПОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Непрерывная плита составляет автономную систему перекрытия, хотя по неструктурным причинам может быть желательно добавить отдельную верхнюю поверхность и отдельный потолок внизу. До разработки железобетонной плиты ближайшими эквивалентами были пол, состоящий из деревянных или каменных балок, расположенных непосредственно рядом друг с другом, и пол, образованный более или менее прочной заливкой над кирпичным или бетонным сводом. ,Первый из них предполагал очень экстравагантное использование материала и, следовательно, затрат усилий, поэтому обычно уступал место более дифференцированной форме с повышением навыков строительства. Второй был более эффективным, прочным и огнестойким, , , и продолжал использоваться по этим причинам до тех пор, пока его не вытеснила железобетонная плита. Но у него были недостатки — общая глубина больше, чем у альтернативных форм, и больший вес плюс создание толчков наружу, , так что требовались более прочные стены.
Альтернативой этим формам всегда была какая-то композитная система с балками в качестве основных перекрывающих и несущих элементов. В наиболее распространенных из этих систем, которые все еще широко используются, балки из легкой древесины проходят через короткие промежутки между противоположными стенами и покрываются досками или прутьями и утрамбованными землей .
Сегодня обычная система перекрытий, помимо промежуточного этажа в одноквартирных домах, представляет собой железобетонную плиту с или без выступающих балок .Для очень больших нагрузок и широких пролетов можно использовать сетку балок в пролете для придания жесткости и усиления плиты, не требуя, чтобы она была большой по всей толщине. Во всех случаях плита имеет большое преимущество перед более ранними системами, потому что она представляет собой хорошую горизонтальную диафрагму, связывающую стены или колонны вместе и распределяющую любые боковые нагрузки между ними.
Конструкционные системы
Конструкции зданий в основном представляют собой каркасные конструкции различных типов.Новое домашнее жилье во многих частях мира сегодня обычно строится из деревянных конструкций. Изделия из дерева становятся все более важной частью строительной отрасли. Их можно использовать как в жилых, так и в коммерческих зданиях в качестве конструкционных и эстетических материалов. В зданиях из других материалов дерево по-прежнему используется в качестве вспомогательного материала, особенно в конструкции крыш, внутренних дверей и их рам, а также в качестве наружной облицовки.
Брус из клееного шпона функционирует как балка для обеспечения поддержки на больших пролетах, таких как удаленные опорные стены и места, где размерных пиломатериалов недостаточно, а также в областях, где большая нагрузка выдерживается на полу, стене или крыше на коротком пролете ,Деревянные двутавровые балки используются для перекрытий верхних этажей. Они рассчитаны на большие пролеты и складываются вдвое в тех местах, где стена будет над ними. Клееные многослойные балки создаются путем склеивания граней вместе для создания балок. Склеивая несколько кусков пиломатериалов одинакового размера, они действуют как один больший кусок пиломатериала. Изготовленные фермы используются в жилищном строительстве как сборная замена стропил и балок перекрытий. Это рассматривается как более простая установка и лучшее решение для поддержки крыш, в отличие от использования деревянных распорок и прогонов в качестве распорок.
Сталь — один из основных конструкционных материалов в зданиях. Это прочный и жесткий материал. Его можно быстро изготовить и смонтировать. Самая легкая и эффективная структурная форма — балочная (или открытая) балка, стандартная ферма, сделанная с углами для
.верхний и нижний пояса, соединенные сваркой с перемычкой из сплошного гнутого стержня. Он используется почти исключительно для поддержки крыш и может пролетать до 45 метров. Стандартные прокатные профили часто используются в качестве балок и колонн, причем наиболее распространены широкие полки или форма W .Там, где стальные балки поддерживают бетонные плиты перекрытия, налитые на металлический настил, они могут действовать совместно с бетоном.
Стальные колонны соединяются с фундаментом с помощью опорных плит, приваренных к колоннам и удерживаемых анкерными болтами, заделанными в бетон. Монтаж стальных каркасов на строительной площадке может происходить очень быстро, потому что все детали можно перемещать с помощью кранов, а все болтовые соединения могут быть быстро выполнены рабочими с помощью ручных ключей.
Железобетон также является основным конструкционным материалом в зданиях.Монолитный бетон используется для фундаментов и каркасов конструкций. Самая старая система каркаса — это система балок и балок, форма которой была получена из конструкции из дерева и стали: плиты опираются на балки, балки опираются на балки, а балки опираются на колонны в правильном порядке. Для этой системы требуется много ручной работы с деревянной опалубкой, а в странах с дорогостоящей рабочей силой используются другие системы. Одна из них — это балочная система, стандартизированная система балок и балок постоянной глубины, сформированная из сборных форм из листового металла.Самая простая и экономичная система перекрытий — это плоская плита, где плоская плита перекрытия опирается на колонны, разнесенные друг от друга. Если пролет больше, возрастающая нагрузка требует локального утолщения плиты вокруг колонн. Бетонные колонны имеют прямоугольный или круглый профиль и отлиты из фанеры или металла. Арматурная сталь никогда не превышает 8 процентов площади поперечного сечения для защиты от катастрофического хрупкого разрушения в случае случайной перегрузки.
Конструкционные элементы из сборного железобетона изготавливаются на заводе в контролируемых условиях.Элементы, которые перекрывают перекрытия и крышу, обычно подвергаются предварительному натяжению, это еще один метод предварительного напряжения, который в принципе аналогичен последующему напряжению. Сборные предварительно напряженные элементы перекрытий изготавливаются в нескольких конфигурациях. К ним относятся балки прямоугольного сечения, пустотелые плиты перекрытия, а также одно- и двухстоечные Т-образные формы. Колонны из сборного железобетона обычно не подвергаются предварительному напряжению и имеют выступающие полки для размещения элементов перекрытия. На строительной площадке сборные элементы соединяются вместе несколькими способами, включая сварку металлических соединителей, отлитых в них, или заливку слоя бетона на месте поверх элементов перекрытия, связывая их вместе.Сборные предварительно напряженные конструкции широко используются и являются доминирующей формой строительства в России и Восточной Европе.
Римская архитектура
Многие семена, заимствованные из ранних греческих и этрусских образцов, уже были посеяны в Риме. Современные знания о римской архитектуре основаны на останках, разбросанных по всей территории империи. Еще один источник информации — это обширная база данных. Особенно важна книга по архитектуре архитектора Витрувиуса Де Архитектура (27 B.С.). Он состоит из десяти книг и охватывает почти все аспекты архитектуры.
В то время как греческая архитектура тектонична, построена из логических последовательностей горизонталей и вертикалей, римская архитектура пластична с большим использованием округлых форм (арочный свод и купол). Римляне были более экспериментальными, чем греки в своем строительстве. Модифицируя и расширяя более раннюю форму в соответствии с их назначением, римляне часто использовали опорные колонны для декоративных эффектов, в то время как стены становились основными элементами, а также широко использовали цветной мрамор.Но истинное величие римлян заключалось в создании внутреннего пространства.
В римской архитектуре было три типа домов: домус или городской дом; островной или многоэтажный жилой дом, а также виллу или загородный дом. Домус обычно был одноэтажным и обращенным внутрь, состоял из апартаментов или комнат, сгруппированных вокруг центрального зала или атриума (четырехугольного двора) и одного или нескольких перистильных дворов. Островок имел несколько одинаковых, но отдельных этажей и часто сводился к бетонной конструкции.Независимые квартиры имели отдельные входы с прямым выходом на улицу. Вилла произошла от традиционного дальнего дома и была более непринужденной по плану, чем домус.
Римляне были великими строителями и инженерами, известными своими заводами, дорогами, акведуками и мостами, большими термами и амфитеатрами, театрами и храмами. Пантенон в Риме — величайший из сохранившихся круглых храмов античности и во многих отношениях самое важное римское здание. Он состоит из ротонды диаметром около 14 футов, окруженной бетонными стенами толщиной 20 футов, в которых попеременно расположены круглые и прямоугольные ниши.Свет проникает через центральное отверстие или окулус в короне купола. Ротонда и купол являются одними из лучших образцов римской бетонной работы. Интерьер был облицован мрамором.
Римляне также разработали тосканский и композитный орден. Тосканский орден — это упрощенная версия римского дорического ордера с фризом в плане и без мутул на карнизе. Составной орден представляет собой позднеримское сочетание элементов ионического и коринфского ордеров.
Эволюции новых конструктивных элементов способствовали важные технические открытия.В части каменной римской архитектуры вскоре стали использоваться кирпичи, которые на пике римской архитектуры стали основным строительным материалом из-за их приспособляемости. Изобретение бетона дало материал, который поощрял монументальные тенденции римской архитектуры.
Гражданское строительство
1. Термин «инженерия» — современный. Новый словарь Marriam-Webster дает объяснение слову «инженерия» как практическому применению научных и математических принципов.В наши дни термин «инженерия» означает, как правило, искусство проектирования, конструирования или использования двигателей. Но теперь это слово применяется в более широком смысле. Он применяется также в искусстве выполнения таких работ, как объекты гражданской и военной архитектуры, в которых используются двигатели или другие механические устройства. Машиностроение делится на множество отраслей. Наиболее важные из них: гражданская, механическая, электрическая, атомная, горнодобывающая, военная, морская и санитарная.
2.Хотя определение «гражданское строительство» возникло всего два столетия назад, профессия гражданского инженера стара как цивилизованная жизнь. Он начал развиваться с возвышением Древнего Рима. Чтобы четко понять, что представляет собой гражданское строительство в настоящее время, давайте кратко рассмотрим развитие различных отраслей инженерии. Некоторые формы строительства и использования материалов и сил природы всегда были необходимы людям с доисторических времен. Людям приходилось защищаться от стихий и выдерживать конфликт с природой.
3. Сначала слово «гражданское строительство» использовалось, чтобы отличить работу инженера невоенного назначения от работы военного инженера. И примерно до середины 18 века существовало две основных инженерных отрасли, гражданская и военная. Первая включала в себя все те отрасли строительного искусства, которые напрямую не связаны с военными действиями и сооружением укреплений, а вторая, военная инженерия, занималась применением науки и использованием строительных материалов в военном искусстве.
4. Но время шло, искусство гражданского строительства обогащалось новыми достижениями науки. С началом промышленной революции и позже произошла серия замечательных изобретений в области механики, великих открытий в области электротехники и атомной энергии. Это привело к дифференциации машиностроения, электротехники, атомной энергетики и т. Д.
Это хорошо известный факт, что с изобретением паровой машины и ростом числа заводов ряд инженеров-строителей заинтересовались практическим применением науки механики и термодинамики для проектирования машин.Они отделились от гражданского строительства и получили название «инженеры-механики».
5. С развитием науки об электричестве возникла еще одна отрасль инженерной электротехники. Сейчас он разделен на две основные отрасли: инженерия связи и энергетика.
В середине 20 гг. вв. Возникли новые отрасли инженерной ядерной и космической техники. Первый основан на атомной физике, второй — на достижениях современной науки и техники.
6. В настоящее время существуют сотни инженерных подразделений, но все они, в то или иное время, ответвлялись от гражданского строительства. Термин «гражданское строительство» имеет два различных значения. В самом широком и древнем смысле он включает все невоенные отрасли инженерии, как это было два столетия назад. Но в более узком, а в настоящее время более правильном смысле, гражданское строительство включает машиностроение, электротехнику, металлургию и горное дело:
Вот некоторые области гражданского строительства:
1.Жилищное, промышленное и сельскохозяйственное строительство.
2. Структурный инжиниринг включает строительство всех стационарных сооружений с их фундаментами.
3. Строительство автомобильных дорог и городских улиц и тротуаров.
4. Строительство железных дорог.
5. Строительство гавани и каналов.
6. Гидротехника, включая строительство плотин и электростанций.
Приведенное выше перечисление проясняет огромные масштабы области гражданского строительства.
Дата: 11.12.2015; просмотр: 2789
.