Виды и классификации информационных систем

В середине XX в., когда появилась возможность обработки информации с помощью ЭВМ, использовался термин системы обработки данных — СОД (термин был введен в системах управления ракетами). По мере увеличения памяти ЭВМ основное внимание стали уделять проблемам создания БД. В последующем появились термины автоматизированные информационные системы, информационно-поисковые системы.

Начиная с 1960;х гг. в истории развития информационных систем нашей страны относительно независимо и одновременно сформировались два направления:

• • разработка АИС как первой очереди АСУ;
• • разработка автоматизированных систем научно-технической информации (АСНТИ).

Первое направление — разработка АИС и АСУ — было инициировано научно-техническим прогрессом и возникшими в связи с этим проблемами организационного управления.

Зарубежная практика шла по пути разработки отдельных программных процедур для бухгалтерии, учета материальных ценностей и т. п., и основные работы проводились в направлении исследования и совершенствования возможностей вычислительной техники, разработки средств, обеспечивающих наиболее рациональную организацию информационных массивов, удобный для пользователя интерфейс, наращивание памяти компьютера и повышение скорости обработки информации.

В нашей стране задача обеспечения информацией управленческих работников с самого начала поставлена системно. Была разработана классификация АСУ, ориентированная на разные уровни управления предприятиями, отраслями и государством в целом. Разрабатываемые отраслевые, региональные информационные системы, информационные системы предприятий объединялись в Общегосударственную автоматизированную систему для сбора, хранения и поиска информации. Для организации разработки АИС и АСУ были подготовлены и изданы соответствующие руководящие методические материалы^[1], в которых отражались теория и основная терминология, обязательная для использования при представлении отчетных материалов по результатам разработки.

Второе направление — разработка АСНТИ (автоматизированная система научно-технической информации) — инициировалось научной общественностью как объективная необходимость возрастания роли информации во всех сферах деятельности, прежде всего, в науке и технике. Зарубежные работы в этой области первоначально проводились в форме создания разрозненных локальных центров сбора и анализа информации, но в последующем стала наблюдаться тенденция к их объединению, по крайней мере, в рамках одной отрасли. В России задача обеспечения научно-исследовательской и управленческой деятельности научно-технической информацией сразу, так же, как и при создании АСУ, была поставлена системно. Были подготовлены и утверждены Техническое задание^[2] и Единый порядок^[3] разработки общегосударственной АСНТИ, в дальнейшем — Государственной автоматизированной системы научно-технической информации, в структуре которой предусмотрены общегосударственные, отраслевые и региональные органы НТИ, отделы или бюро научно-технической информации на предприятиях, в научно-исследовательских институтах и в других организациях.

Для исследования проблем создания систем НТИ, семантического анализа текста, реферирования и перевода с одного языка на другой развивалась теория научно-технической информации, базирующаяся на применении математической лингвистики и семиотики. Был введен ряд понятий: информационно-поисковая система и ее структура, информационно-поисковый язык, дескриптор, тезаурус, грамматика, семантика, понятия релевантности и пертинентности информационного поиска как характеристик ИПС, на основе которых их можно сравнивать и выбирать, и другие понятия, которые играют важную роль в развитии теории и практики информационного обеспечения предприятий и организаций.

Благодаря возросшим возможностям вычислительной техники, особенно в результате появления персональных ЭВМ, рассмотренные направления сближаются. По мере роста объемов и усложнения структуры информационных массивов АИС возникает необходимость в заимствовании понятий теории информационного поиска, разработанной ранее для систем НТИ. В свою очередь, в решении проблемы разработки документальных АС НТИ полезны понятия функциональной части и обеспечивающей части, введенные в нормативных документах по разработке АИС и АСУ. Кроме того, для управления современными предприятиями и организациями необходим спектр информации разного вида и назначения — от фактографической до документальной.

Работы по созданию централизованных АСУ и АСНТИ были приостановлены в связи с политическими и экономическими преобразованиями в 1990—1991 гг. В течение последующего периода, до 1999 г., в основном создавались отечественные или приобретались зарубежные локальные ИС и базы данных на предприятиях и во вновь созданных фирмах, появлялись отдельные страницы документальной и фактографической информации в сети Интернет. Однако затем произошла постепенная адаптация к новым экономическим условиям, в частности информационные ресурсы и некоторые принципы организации ГСНТИ сохранились в системе, которую в настоящее время условно называют российской ГСНТИ (РГСНТИ).

При введении принципов самоокупаемости и самофинансирования в 1970;е гг. возросла роль еще одного важного вида информации — нормативно-методической, регламентирующей деятельность предприятий, для чего стали разрабатывать системы нормативно-методического обеспечения управления (СНМОУ) и их автоматизированный вариант — АСНМОУ. Эти системы занимают промежуточное место между фактографическими и документальными ИС, поскольку законодательные нормативно-методические документы (законы, постановления, уставы, стандарты, инструкции и т. п.) — тексты, но, как правило, достаточно хорошо структурированные, что облегчает извлечение из них фактографической информации — правовых норм, статей, функций управления и т. п. Поэтому СНМОУ разрабатываются как документально-фактографические информационные системы.

С возрастанием роли нормативно-правовой информации при внедрении рыночных принципов управления экономикой создаются автоматизированные системы нормативной правовой документации (АС НПД) разного рода и назначения (системы «КонсультантПлюс», «Кодекс», «Гарант» и др.), которые чаще называют справочно-правовыми системами (СПС). На новой технической базе с использованием современных технологий развиваются информационные системы государственного управления на федеральном и муниципальном уровнях, в частности ИС государственной статистики, ИС природных ресурсов, государственные системы экономической, финансовой и научно-технической информации, внешнеэкономической деятельности; И С библиотечной сети РФ и многие другие ИС специального назначения (см. примеры таких систем в гл. 4 и 5).

В настоящее время не существует единой классификации информационных систем. Это связано с тем, что различные направления (СОД, АИС и АСУ, АСНТИ) долгое время развивались относительно независимо, поэтому и классификации в каждом из направлений предлагались также независимые. Обобщенная классификация приведена на рис. 1.3.

Классификация базируется на основных видах информации — документальной и фактографической, однако необходимы некоторые дополнительные пояснения. Термины «документальная» и «фактографическая» информация были введены в теории научно-технической информации [19, 20], и под фактографической информацией первоначально понимались факты, извлеченные из текстовых документов. В то же время документами в АИС и АСУ называются также формы представления информации в виде таблиц, ранее применяемых в системе управления предприятием или скорректированных с учетом технологии автоматизации.

?р*.

со.

Рис. 13. Классификация информационных систем:

АСУГ — АСУ города; АСУР — АСУ района; АСУ О — АСУ организации; АСУТПП — АСУ технологической подготовкой производства; АСУТП — АСУ технологическим процессом; РегАСНТИ — региональная АСНТИ Способы поиска, обработки и представления данных, необходимых для принятия решений по управлению производственными процессами, как на уровне собственно производства, так и на уровне организационного управления предприятиями и организациями, принципиально отличаются от поиска в текстах научно-технической (монографии, статьи, патенты, сайты и т. п.) или мониторинговой, маркетинговой, рекламной информации. Соответственно, нужно при классификации информационных систем в первую очередь разделить ИС, создаваемые на основе информационных массивов, исходно формируемых путем сбора конкретных данных (сведений, информации) о происходящих событиях или процессах, которые в широком смысле обобщенно можно назвать фактами, и И ПС, разрабатываемые для поиска текстовой информации, которая исходно является документальной. Поэтому на определенном этапе развития было принято разделить ИС на документальные (ДИПС), фактографические (ФИПС) и документально-фактографические (ДФИПС), в которых используются и принципы информационного поиска, разработанные для ДИПС, и принципы ввода, хранения, поиска и представления информации в ФИПС.

С учетом принципов работы с информацией термином «ФИПС» можно было бы объединить не только ФИПС НТИ, но и СОД, АИС и АСУ. В то же время с учетом исходного значения термина «фактографические» в приведенной на рис. 1.3 классификации для названия ветви 1 принят термин «АСУ (АИС)».

В 1990;е гг. начали разрабатывать ИС по отдельным видам деятельности организаций — бухгалтерские, банковские, кадровые и т. п. Это было необходимо особенно для малых предприятий, не имеющих средств и кадров для разработки собственных ИС. Такие ИС стали сначала называть «ИС специального назначения», а в последующем — «предметно-ориентированные ИС», которые, как правило, объединяют ИТ ФИПС и ДИПС; и их можно было бы отнести к классу ДФИПС. В то же время, учитывая широкую распространенность этих ИС, они вынесены в самостоятельный класс.

По мере развития ИТ стали разрабатывать ИС, обеспечивающие возможность автоматизации нескольких видов деятельности организации, т. е. комплексной автоматизации деятельности предприятия. Такие системы снчала называли интегрированными, а в последующем был принят термин «корпоративные информационные системы» (см. подробнее в гл. 5). Эти КИС, как правило, имеют в основном средства работы с информацией, названной в нашей классификации фактографической, иногда имеют средства автоматизации документооборота с использованием элементов семантического поиска, но не имеют средств работы с научно-технической информацией.

В настоящее время по мере развития ИТ и представлений об ИС, их структуре, принципах разработки и функционирования применительно к различным приложениям и организациям, возникают также новые термины, но остается целесообразным разделение ИС на классы, приведенные на рис. 1.3, что помогает понять различия видов информации, ее хранения, обработки, поиска и представления, помогает понять и сопоставить иодходы к проектированию и теоретические основы разработки и организации функционирования ИС различных классов.

Приведенная на рис. 1.3 классификация может быть детализирована с использованием дополнительных признаков структуризации. С примерами интерпретации этих признаков можно ознакомиться в работах [4, 241.

Предлагались и другие классификации. Например, для того чтобы охарактеризовать систему НТИ более полно, разрабатывались многоаспектные классификации.

Представления о видах автоматизированных систем постоянно развиваются. По мере развития вычислительных средств и технологий сети Интернет, методов и средств информационного поиска возникают новые термины, более точно характеризующие специфику ИС различного назначения. В период развития информационно-советующих и информационноуправляющих систем возникли системы поддержки принятия решений, экспертные системы, помогающие в принятии проектных и управленческих решений.

Параллельно с информационно-логическими и информационно-семантическими системами, усиливающими интеллектуальные возможности ИПС научно-технической информации, развивается направление искусственного интеллекта, базирующееся на кибернетических исследованиях процессов в живых организмах, в том числе функционирования мозга, и моделировании этих процессов средствами вычислительной техники. На этой основе создаются интеллектуальные информационные системы.

Для оперативного и интеллектуального анализа хранимых данных используются технология комплексного многомерного анализа данных OLAP (On-Line Analitical Processing) и технология интеллектуального анализа информации Data Mining. Для целей анализа и создания ИС в сфере экономики удобен используемый на Западе перечень разновидностей (типов) ИС, отличающихся степенью сложности^[4]:

• • системы электронной обработки данных или просто системы обработки данных (СОД) предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются входные данные, известны алгоритмы, ведущие к решению задач. Система работает в автоматическом режиме с минимальным участием человека;
• • информационные системы управления; используются при худшей структурированности задач. Здесь появляется возможность манипулирования данными за счет появления в их составе СУБД. Система осуществляет поиск и обработку входной информации. Выходную информацию можно представлять в виде специальных управленческих отчетов. Все решения в таких системах принимает человек. Система может использоваться на уровне стратегического планирования, управленческого и оперативного контроля;
• • системы поддержки принятия решений используются для решения в режиме диалога плохо структурированных задач, для которых характерна неполнота входных данных, частичная ясность целей и ограничений. Участие человека в работе системы велико, он может вмешиваться в ход решения, модифицировать входные данные, процедуры обработки, цели и ограничения задачи, выбирать стратегии оценки вариантов решений. Помимо СУБД СППР включает в себя базу моделей и систему управления этой базой, а также систему управления диалогом. СППР используется на уровне стратегического планирования, оперативного и управленческого контроля;
• • экспертные системы, основываются на моделировании процесса принятия решения человеком-экспертом с использованием компьютера и разработок в области искусственного интеллекта. ЭС основываются на использовании не только данных и информации, но и знаний, но не включают в себя математических моделей, улучшающих принимаемое человеком решение;
• • гибридные экспертные системы, являются гибридом ЭС и СППР. ГЭС обеспечивает доступ человека к решению задачи на любой стадии, и решение в ней принимает человек. Используется на уровне стратегического планирования и управленческого контроля;
• • информационные системы мониторинга, предназначены для целей контроля деятельности фирмы, обеспечивая высшие звенья управления важной укрупненной информацией. Они полезны для выявления оперативных проблем, а также при анализе разного рода управленческих ситуаций за счет обеспечения текущей и ретроспективной информацией.

На предприятии возможны и более детальные классификации в соответствии с видами информации. В последующем представления о видах автоматизированных систем развивалось с учетом новых возможностей ЭВМ и современных информационных технологий.

Параллельно с информационно-логическими и информационно-семантическими системами, усиливающими интеллектуальные возможности информационно-поисковых систем научно-технической информации, развивается направление искусственного интеллекта, базирующееся на кибернетических исследованиях процессов в живых организмах, в том числе функционирования мозга, и моделировании этих процессов средствами вычислительной техники. На этой основе создаются интеллектуальные ИС.

• [1] Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданию автоматизированных систем управления предприятиями и производственными объединениями (АСУП).М.: Статистика, 1977; Общеотраслевые руководящие методические материалы по созданиюмногоуровневых интегрированных АСУ производственным объединением (предприятием).М.: ГКНТ, 1986.
• [2] Техническое задание на совершенствование Единой системы научно-техническойинформации в стране. М.: ГКНТ СМ СССР, 1972.
• [3] Единый порядок и технические условия разработки и внедрения автоматизированныхподсистем обработки, поиска, храпения, выдачи и передачи информации. М.: ГКНТ при СМСССР, 1972.
• [4] Матвеев Л. А. Системы поддержки принятия решений: учеб, пособие. СПб.: Изд-воСПбГУиЭФ, 1993.