Математическое и программное обеспечение реферат

Обновлено: 02.07.2024

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;

· типовые математические методы: методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и т.д.

Организационное обеспечение

Организационное обеспечение (ОО) – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.

ОО реализует следующие функции:

· анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявления 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.

Правовое обеспечение

Правовое обеспечение (ПрО) – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование ИС, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью ПрО является укрепление законности. В состав ПрО входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и др. нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.

В ПрО можно выделить общую часть, действительную для любой ИС, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

ПрО этапов разработки ИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

ПрО этапов функционирования ИС включает:

· статус ИС (условия придания юридической силы документам, полученным с помощью ИС);

· права, обязанности, ответственность персонала, в том числе за своевременность и точность информации;

· правовые отношения отдельных видов процесса управления;

· порядок создания и использования информации, а также порядок разрешения споров по поводу ее достоверности.

Программное обеспечение

Под программным обеспечением (ПО) ИС понимается совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

В зависимости от функций, выполняемых ПО, его можно разделить на два вида: базовое (системное) и прикладное.

Базовое ПО организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Базовое ПО тесно связано с аппаратными средствами, поэтому его иногда считают частью компьютера.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса ИС в целом.

Базовое программное обеспечение

В состав базового (системного) ПО входят:

· трансляторы языков программирования;

· программы технического обслуживания.

Операционные системы

Операционные системы (ОС) обеспечивают управление процессом обработки информации и взаимодействия между аппаратными средствами и пользователем. Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода/вывода информации, управление выполнением прикладных задач, решаемых пользователем.

Все ОС можно разбить на три группы:

Однозадачные ОС позволяют одному пользователю работать только с одной задачей (программой). (Пример: ОС MS DOS).

Многозадачная ОС обеспечивает коллективное использование компьютера в мультизадачном режиме разделения времени. Типичными представителями таких ОС являются ОС UNIX, ОС семейства Microsoft Windows.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей и предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети. (Пример: ОС Windows NT).

Сервисное ПО

Сервисное ПО – это совокупность программных продуктов, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющие возможности ОС.

По функциональным возможностям сервисные средства можно разделить на средства:

· улучшающие пользовательский интерфейс;

· защищающие данные от несанкционированного доступа и разрушения;

По способам реализации этих функций сервисные программы можно разделить на:

Оболочки (операционные оболочки) - программы – надстройки над операционной системой. Их главное назначение – предоставить пользователю качественно новый интерфейс, освобождающий его от детального знания операций и команд ОС. Как правило функции большинства оболочек направлены на упрощение и ускорение работы с файловой системой компьютера. Типичные примеры оболочек – Norton Commander в среде MS DOS и Far или WinCommander – в среде Windows.

Утилиты в отличие от оболочек имеют узкоспециализированное назначение и выполняют каждая свою функцию. В отличие от автономных программ могут выполняться в среде соответствующих оболочек. Чаще всего утилиты предназначены для обслуживания дисков и файлов и выполняют следующие функции:

· дисковый сервис (форматирование, обеспечение сохранности данных, восстановление данных и т.д.);

· обслуживание файлов и каталогов (быстрый поиск, копирование, удаление файлов и т.д.);

· предоставление информации о ресурсах компьютера (наличие свободного дискового пространства, распределение ОЗУ, виды подключенных устройств и т.д.);

· вывод на печать содержимого файлов;

Трансляторы

Транслятором языка программирования называется программа, осуществляющая перевод текста программы с языка программирования в машинный код (исполняемый файл). В настоящее время трансляторы самостоятельно не используются, а входят в состав систем программирования, куда кроме транслятора входят другие сервисные средства для разработки программ: библиотеки стандартных программ, отладчики, компоновщики и т.д. (Пример: системы программирования на базе языка Паскаль – Turbo Pascal, Delphi, на основе языка С – C++Builder, на основе языка BASIC – Visual Basic.)

Программы технического обслуживания

Программы технического обслуживания – совокупность программно-аппаратных средств для диагностики и обслуживания ошибок в процессе работы компьютера или вычислительной системы в целом. (Пример: программы тестирования накопителей на жестких магнитных дисках.)

Прикладное программное обеспечение

Прикладное ПО предназначено для разработки и выполнения конкретных задач (приложений) пользователя. Прикладное ПО работает под управлением базового ПО, в частности операционных систем. В него входят:

· пакеты прикладных программ различного назначения;

· рабочие программы пользователя и ИС в целом.

Пакеты прикладных программ

Пакет прикладных программ (ППП) – это комплекс программ, предназначенных для решения задач определенного класса.

Различают следующие виды ППП:

· общего назначения (универсальные);

ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации задач пользователя и информационных систем в целом. К этому классу ППП относятся:

· редакторы текстовые и графические;

· системы управления базами данных;

· оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Редактор – ППП, предназначенный для создания и изменения текстовых документов и графических изображений. В основном, предназначены для автоматизации документооборота в фирме. По своим возможностям делятся на:

Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и выполняют следующие основные функции:

· запись текста в файл;

· вставку, удаление, замену символов, строк, фрагментов текста;

· подготовку оглавлений, разбиение текста на страницы;

· включение в текст иллюстраций;

(Пример – редактор MS Word).

Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи. (Пример: Paint, Corel DRAW, Adob Photoshop).

Издательские системы объединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов. Позволяют создавать продукцию с полиграфическим качеством оформления. (Пример: PageMaker фирмы Adobe).

Электронные таблицы (табличные процессоры) – ППП, предназначенные для обработки таблиц данных. (Пример: MS Excel).

Системы управления базами данных (СУБД) . База данных представляет собой совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске. Управление БД включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, т.е. добавление, удаление, извлечение, обновление и т.д. Как правило, СУБД имеют встроенные языки программирования, позволяющие создавать приложения для ведения БД. (Пример: FoxPro, Access (имеет встроенный язык на основе Visual BASIC).

Под CASE (Computer-Aided System Engineering) – технологией понимается совокупность средств автоматизации разработки ИС, включающих в себя методологию анализа предметной области, проектирования, программирования и эксплуатации ИС. CASE-технологии применяются при создании сложных ИС в условиях коллективной реализации проекта, в котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики, программисты. CASE-технологии позволяет отделить проектирование ИС от собственно программирования и отладки. Некоторые CASE-системы позволяют автоматически генерировать код программы, соответствующий созданному с их помощью проекту ИС.

Применение CASE-технологий выходит за рамки проектирования и разработки ИС. Технология дает возможность оптимизировать модель организационных и управленческих структур компании и позволяет последней лучше решать такие задачи, как планирование, финансирование, обучение. Таким образом, CASE-технология позволяет произвести радикальное преобразование деятельности компании, направленные на оптимальную реализацию того или иного проекта или повышение общей эффективности бизнеса.

Современные CASE-технологии успешно применяются для создания ИС различного класса: банки, финансовые корпорации, крупные фирмы. Однако они имеют высокую стоимость и требуют длительного обучения и кардинальной реорганизации всего процесса создания ИС. (Пример: BPWin, ERWin).

Экспертные системы – это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов.

ЭС используются с целью:

· интерпретации состояния системы;

· прогноза ситуаций в системах;

· диагностики состояния системы;

· управления процессом функционирования системы и устранения ее нарушений и т.д.

Метод-ориентированные ППП отличаются тем, что в их алгоритмической основе реализован какой-либо экономико-математический метод решения задачи. К таким пакетам относятся пакеты:

· математического программирования (линейного, динамического, статистического);

· сетевого планирования и управления;

· теории массового обслуживания;

Проблемно-ориентированными ППП называются программные продукты, предназначенные для решения какой-либо задачи в конкретной функциональной области. Это наиболее широкий класс ППП. Такие пакеты программ используются как в промышленной сфере (связанной с материальным производством), так и в непромышленной (банки, биржи, торговля и т.д.). Сюда же относятся ППП для различных предметных областей, например, бухгалтерский учет, финансовый менеджмент, правовые справочные системы. (Пример: 1С бухгалтерия).

Компьютерные сети

Распределенная обработка

В 70-80-х годах появились мини- и микро-ЭВМ, которые можно было устанавливать в офисах и отделениях компании. Это дало толчок развитию новой технологии обработки данных – распределенной (децентрализованной).

Распределенная обработка данных – обработка данных, выполняемая на нескольких компьютерах, связанных между собой каналами передачи данных.

Благодаря этому организация вычислительного процесса приобрела двух- и трехуровневую схему.

Понятие компьютерной сети

В настоящее время главной особенностью использования компьютеров становится работа их в составе сетей, обеспечивающих единое информационное пространство для многих пользователей.

Компьютерной сетью (распределенной вычислительной системой или сетью) называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средством обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных.

Основное назначение сети - предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям. Основные компоненты сети - компьютеры, каналы передачи данных и сетевое программное обеспечение (ПО).

Терминология, используемая в компьютерных сетях:

Среда передачи – физическая среда, по которой распространяется сигнал в линии связи (может представлять собой кабель, земную атмосферу и т.д.).

Канал связи – линии связи вместе с устройствами передачи и приема данных.

Рабочая станция - компьютер, подключенный к сети.
Может быть клиентом или сервером.

Клиент - пользуется ресурсами сети.

Сервер - поставщик ресурсов сети, высокопроизводительный компьютер.

Протокол коммуникации - это согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных.
Протоколы описывают скорости передачи данных, форматы данных, способы контроля ошибок и др. При передаче информации весь объем данных разбивается на пакеты - блоки фиксированного размера. Пакеты нумеруются, чтобы их после приема можно было собрать в нужной последовательности. К каждому пакету добавляется служебная информация примерно следующего формата:
| Адрес получателя | Адрес отправителя | Длина | Данные | Контрольная сумма |

Контрольная сумма содержит информацию для контроля ошибок при передаче данных. Первый раз она вычисляется передающим компьютером, а затем повторно принимающим компьютером после приема данных. Если контрольные суммы не совпадают, следовательно, данные были повреждены при передаче и направляется запрос на повторную передачу пакета

Классификация сетей

Для классификации сетей могут использоваться разные признаки. Чаще всего используется территориальный (географический признак).

По степени территориальной распределенности компьютерные сети делятся на глобальные, региональные и локальные.

Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Абоненты сети связаны друг с другом с помощью телефонных линий связи, радиосвязи, систем спутниковой связи и могут находиться на расстоянии до 10-15 тыс.км друг от друга.

Региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network) объединяют пользователей города, области, небольшой страны. В качестве каналов связи чаще всего используются телефонные линии. Расстояние между абонентами – 10-1000 км.

Локальные сети (LAN – Local Area Network) связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия, учреждения. (Локальные сети имеют очень широкое распространение, поскольку 80-90% информации циркулирует вблизи мест ее появления, и остальные 10-20% связаны с внешними взаимодействиями). Главная отличительная черта локальной сети – единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных, в качестве которого могут использоваться: коаксиальный кабель, витая пара, оптический кабель, радиоканал. Расстояние между абонентами – до 10 км (по радиоканалу – до 20 км).

Отдельные локальные, региональные и глобальные сети могут объединяться, и тогда возникает сложная сеть, которая называется распределенной сетью.

Кроме этого сети могут классифицироваться по ведомственной принадлежности (государственные и ведомственные), скорости передачи данных (низко-, средне- и высокоскоростные), типу среды передачи (по коаксиальному кабелю, витой паре, оптоволоконному кабелю, по радиоканалу, в инфракрасном диапазоне).

Характер математического и программного обеспечения АСУ существенно меняется по мере развития возможностей технических средств. В нашей стране принята программа всеобщей компьютерной грамотности и массового выпуска персональных микроЭВМ, обладающих высокой производительностью, развитой памятью и возможностью объединения в локальные вычислительные сети.

В этих условиях программное обеспечение направлено на работу с ЭВМ непрофессиональных программистов, самостоятельно создающих программы для своих задач в конкретной предметной области.

Разработчики АСУ, продолжая создавать алгоритмы и программы сложных и типовых задач, подготовка которых пользователями затруднительна, все в большей степени должны готовить программные средства поддержки для непрофессиональных программистов. Это повышает требования к разработчикам АСУ в части знания ими методов подготовки и отладки программ, автоматизации программирования.

Совершенствуются и развиваются языки программирования высокого уровня, появились непроцедурные языки, близкие к естественному. Облегчая работу пользователя, эти языки требуют развитого системного программного обеспечения, содержание которого все чаше становится различным для разных пользователей и должно определяться в процессе проектирования конкретной системы.

1. Психологические факторы при поиске новых решений в процессе проектирования

Формирование множества возможных решений является одним из наиболее творческих этапов, требующих больших интеллектуальных усилий. Ясно, что чем больше первоначально сформированное множество, тем больше вероятность того, что в нем содержатся наиболее эффективные решения. Недостаточно эффективные решения легко потом отбросить, гораздо труднее ввести новые, более эффективные, хотя бы потому, что надо каким-то способом узнать, что это надо сделать.

Сент-Экзюпери сказал, что вещь становится совершенной не тогда, когда к ней нельзя уже ничего прибавить, а когда от нее уже ничего нельзя отнять. В применении к системным исследованиям это означает, что исходное множество, будь то множество возможных решений, входных или выходных параметров, существенных взаимосвязей или какое-либо иное, сначала должно быть как можно более полным, чтобы в дальнейшем не потребовалось в него ничего добавлять. Затем из него последовательным анализом удаляются элементы, не существенные для решения рассматриваемой задачи, пока не останется только то, что нужно. Например, при оптимизации многокритериальных систем это может быть множество решений, оптимальных по Парето. Оно является совершенным в смысле сентенции Сент-Экзюпери, поскольку из него уже больше ничего нельзя исключить. Попытки действовать в обратной последовательности – сначала найти один элемент, который должен войти в конечный вариант искомого множества, затем добавить еще один и т.д.-, как правило, приводят к неудаче.

Поиск принципиально новых методов решения для включения в исходное множество является творческим процессом, их надо изобрести, придумать. Если их можно извлечь из какой-либо памяти, они уже не являются принципиально новыми.

Существует ряд психологических факторов, препятствующих или способствующих успеху творческого мышления, выходящих за рамки решения задач управления.

Когда задача сформулирована и накоплены необходимые для ее решения знания, начинается интенсивный мыслительный процесс. Для серьезных задач, которые не удается решить сразу, как говорят, "с ходу", концентрированные усилия над решением задачи должны обязательно чередоваться с расслаблением, полным отвлечением от ее решения. Такая передышка может быть заполнена чем угодно – физической нагрузкой, сном, "ничегонеделанием", решением не менее трудной, но обязательно совершенно иной по смыслу и методам решения задачи; важно, что при этом сознание полностью отключается от решаемой задачи, начисто "забывает" о ней. Предполагается, что во время этих перерывов решение задачи продолжается в подсознательной области. Может быть, поэтому после отдыха мысль работает острее, чем раньше, открываются новые аспекты задачи и возможности ее решения. Во всяком случае, без такой периодической смены этапов интенсивного мышления и отключения трудно добиться успеха – мысль работает все медленнее и наконец "зацикливается", полностью перестает генерировать новые варианты, тупо повторяя одно и тоже.

Одним из главных препятствий на пути получения нового решения является психологическая инерция. Она заключается в том, что у человека, когда он знакомится с условиями задачи, возникает некоторая модель, образ задачи, мысленные условия, не совпадающие с фактической задачей и ее условиями. Это происходит потому, что формулировка задачи построена так, что вызывает в памяти некоторый стереотип, знакомый образ, от которого уже трудно отказаться. Иногда формулировка задачи просто настраивает человека на определенный мыслительный процесс, и он уже не может перестроиться.

Психологическая инерция в определенной степени является следствием обучения, хорошего знакомства с каким-либо предметом. Детально зная и многократно используя определенные объекты или процессы, человек применяет их в ситуации, кажущейся ему аналогичной этим хорошо знакомым задачам, не обращая внимания на то, что начальные условия являются совсем другими. На этом основан эффект функциональной устойчивости, когда используют предмет в одном определенном качестве, не задумываясь о том, что у него может быть иное применение.

Психологическая инерция усиливается при ряде обстоятельств: нетерпении, опасности, в состоянии напряжения, при волнении. Усиливают ее также отвлекающие действия. Она как шоры, сужает область, в которой ищется решение, не позволяя найти лежащее за ее пределами простое и эффективное решение.

Как же бороться с психологической инерцией? Нельзя ведь советовать забыть все, что знаешь, или при решении любой задачи никогда не прибегать к ранее известным, привычным методам. Вместе с тем преодолеть психологическую инерцию можно довольно просто: надо помнить, что она существует, что мы ей подвержены. Решив задачу или думая, что она решена, надо сопоставить решение с условием – действительно ли в условии задачи содержатся те ограничения, которые мы старались выполнить в процессе решения, проверить, нет ли принципиально иных подходов к ее решению.

Найти новый эффективный метод, новое решение помогает так называемая инверсия. Она заключается в том; что известное решение какой-либо проблемы надо попытаться изменить на прямо противоположное. Не один век баржи тянули бурлаки, затем мощные буксиры. Между тем оказалось, что гораздо эффективнее их толкать, жестко закрепив буксир сзади баржи. Аналогично этому авиаконструкторы привычно располагали двигатели в передней части самолета, чтобы они тянули его вперед. Между тем расположение двигателей в хвосте, толкающих самолет вперед, дало определенные преимущества. В пишущих машинках буква через красящую ленту прижимается к бумаге, оставляя отпечаток. Хорошее быстродействие выходных печатающих устройств ЭВМ удалось получить при прямо противоположном действии – бумага прижимается к букве. Перечень таких примеров удачных решений с помощью инверсии можно продолжать очень долго.

Для поиска новых решений полезна аналогия – использование аналогичных ситуаций, причем главным образом не в похожих задачах, а в далеких областях, не имеющих, как представляется с первого взгляда, ничего общего с решаемой задачей. Многие инженерные решения представляют собой аналоги объектов или процессов в живой природе. Считается, что одним из величайших изобретений человека является колесо с осью, потому что ему нет аналогов в живой природе.

Особенно эффективна аналогия, когда мысль о ее наличии и возможности использования возникает неожиданно, как прозрение, при взгляде на совершенно иное по природе явление, в беседе на отвлеченные темы, при чтении художественной литературы. Так делаются многие открытия. Чаще всего такой случай возникает, когда человек увлечен решением сложной задачи, непрерывно о ней думает. По-видимому, при отвлечениях подсознательно продолжаются поиски решения, что позволяет его увидеть в совершенно новой обстановке.

Другое явление, полезное при генерировании новых идей, особенно при разработке организационно-административных систем, называют эмпатией. Под этим понимают отождествление личности одного человека с личностью другого, проникновение его в чувства другого лица. В обыденной жизни это явление используют, когда просят: "войди в мое положение" или "представь себя на моем месте". Эмпатия требует от человека умения войти в образ, мыслить и чувствовать себя другим человеком. Для этого нужна природная одаренность и нескованность, некоторое специальное обучение и тренировка. Надо уметь думать не о себе, а о другом, аналогично тому, как хороший рыбак думает не о том, какой вкусной будет для него уха после рыбалки, а будет ли вкусным для рыбки червяк, насаживаемый на крючок. Наиболее простым случаем является отождествление разработчиком организационно-административной системы управления себя с сотрудником будущей системы или ее клиентом.

Более сложны так называемые деловые игры, получившие широкое распространение за рубежом и в некоторых областях управления в нашей стране, в частности в строительстве. Участники деловой игры распределяют между собой "роли" сотрудников некой системы управления: директора, начальников различных отделов и цехов, а также заказчиков и поставщиков. Получая вводные условия, они начинают управлять жизнедеятельностью предприятия, которое в игре моделируется комплексом программ, решаемых на ЭВМ. Этот комплекс программ имитирует реакцию отдельных участков или всего предприятия в целом на решения, принимаемые участниками игры. Эта реакция анализируется участниками, которые принимают новые решения, каждый раз получая поощрительные или штрафные очки, пока не становится ясной степень эффективности управляющих воздействий каждого участника игры. Необходимым условием успешного проведения игры является как можно более полное вхождение каждого ее участника в образ того сотрудника, роль которого он исполняет.

Деловые игры успешно используют в процессе обучения администраторов, в меньшей степени - для оценки степени подготовленности и квалификации участников и лишь иногда – для моделирования новых ситуаций и поиска решений.

Большое значение при поиске принципиально новых решений имеет хорошо развитое чувство воображения, элементы фантазии. Полезно представить себе идеальную ситуацию, когда сняты ограничения на ресурсы, есть возможность использовать технические средства с любыми возможностями, в том числе реально не существующие. Довольно часто решения, найденные для такой идеальной системы, в большей или меньшей степени могут быть реализованы и в обычной. Иногда таким способом удается выяснить, что небольшие изменения некоторых ограничений, в принципе возможные и допустимые, позволяют применить найденные новые, более эффективные решения.

Для поиска новых решений в сложных случаях оказываются полезными систематизированные исследования. Под этим понимают выделение нескольких основных составляющих, направленных на решение задачи. По каждой составляющей стараются найти как можно больше новых решений. Затем все составляющие и найденные частные решения сводят в таблицу. Комбинируя в различных сочетаниях частные решения, получают принципиально новые решения сложной задачи.

Для коллективного поиска новых решений полезен метод, получивший название мозговой атаки или мозгового штурма. Он заключается в том, что группе специалистов дается задание – найти решение сложной задачи. Каждый участник группы может высказывать любые идеи в этом направлении, независимо от возможности их реализации, в том числе разрешается выдвигать идеи, кажущиеся фантастическими, нелепыми, совершенно нереальными. Какое-либо осуждение выдвинутых идей, тем более их критика в любой форме, не допускаются. Высказанные идеи можно только подхватывать - развивать, дополнять или выдвигать новые. Необходимо, чтобы все мысли высказывались свободно, поток их был интенсивным, одна следовала за другой без пауз.

Возникает своеобразный психологический настрой на генерацию новых идей, коллективное творчество заставляет каждого участника мыслить. гораздо интенсивнее, чем в одиночку. Результат группы оказывается больше, чем мог бы быть получен как сумма результатов ее участников. Такой психологический настрой возникает только при соблюдении некоторых условий: группа должна быть не слишком большой и не слишком маленькой, оптимальный состав 6–8 человек; участники группы должны иметь примерно одинаковый уровень подготовленности и образования; в составе группы не должно быть начальника или неформального лидера и ряд других.

Эффект интенсивной генерации новых идей возникает вскоре после начала работы группы и продолжается в пределах часа. Все высказанные идеи фиксируют. После окончания генерации идей начинается второй этап – их анализ и критика. Этот этап напоминает предыдущий с той разницей, что группе дается задание раскритиковать все идеи, высказанные на первом этапе. Допускаются любые возражения, пусть даже несуществующие или легко опровергаемые, можно только их развивать или выдвигать новые, но нельзя спорить и доказывать справедливость рассматриваемой идеи. Те предложения и идеи, которые выявлены в результате обоих этапов мозговой атаки, оказываются, как правило, наиболее плодотворными, результативными и очень часто принципиально новыми.

Система математического обеспечения вычислительных машин третьего поколения выполняет роль посредника между пользователями и вычислительной техникой, обеспечивая удобный для пользователя уровень общения с машиной; она включает в себя:

операционную систему ОС ЕС, обеспечивающую эксплуатацию всех моделей ЕС ЭВМ (кроме ЕС 1011 и ЕС 1021) - однопроцессорных и многопроцессорных вычислительных установок с большим объемом оперативной памяти и полным набором внешних устройств в разнообразных режимах пользования вычислительных систем;

комплексы программ технического обслуживания – контрольно-наладочные тесты, обеспечивающие проверку правильности функционирования устройств и блоков во время наладки ЭВМ; дополнительные тесты, обеспечивающие классификацию отказов и локализацию места неисправности;

пакеты прикладных программ – пакеты, расширяющие возможности операционных систем, обеспечивающие работу диалоговых систем, работу в реальном масштабе времени, удаленную пакетную обработку; пакеты прикладных программ общего назначения, обеспечивающие различные применения алфавитно-цифровых дисплеев, графопостроителей; системы трансляции; программы для научно-технических расчетов, математического программирования, обработки матриц, автоматизации программирования и отладки и др.; пакеты прикладных программ, ориентированные на применение в АСУ – обобщенные системы обработки данных, информационно-поисковые системы общего назначения и системы обработки документов;

специальные программы пользователя; проектирование специального математического обеспечения является одним из основных этапов создания современных АСУ и в значительной степени определяет стоимость (50– 60%) и длительность их разработки.

Основными характеристиками специального математического обеспечения АСУ являются время функционирования и объем обрабатываемой информации соответствующими комплексами программ, средний интервал времени между полным повторением решения функциональных задач. В зависимости от требований, предъявляемых к этим характеристикам, могут быть выделены следующие типы комплексов программ: АСУ организационного типа – АСУ управления отраслью народного хозяйства на уровне министерств и ведомств, АСУ предприятий и производственных объединений; оперативного управления производством на уровне предприятия, цеха; АСУ технологическими процессами, управления движением и т.п.

Разработка комплексов программ АСУ включает следующие этапы:

1) анализ требований к системе и разработка спецификаций;

2) разработка алгоритмов и блок-схем программ;

3) определение структуры программ (выделение программных модулей и их оптимизация);

4) кодирование (программирование);

Временные затраты на реализацию этапов цикла разработки программного обеспечения составляют (в %): анализ требований и разработка спецификаций – 20; проектирование и программирование – 35; отладка-45.

3 . Проектирование технического обеспечения

Используемые в АСУ технические средства, особенно вычислительные машины, развиваются с невиданной в технике скоростью. За 20-30 лет производительность ЭВМ возросла на три порядка, а габариты и стоимость при сравнимой производительности уменьшились в 50–100 раз. Это существенно расширило возможности разработчиков по созданию высокоэффективных АСУ.

Разработчикам необходимо принимать проектные решения, по возможности не зависимые от возможностей конкретных технических средств, чтобы их можно было модернизировать или заменять на более совершенные в процессе эксплуатации системы.

Вместе с тем хорошая информация о перспективных вычислительных средствах позволит проектировать системы на принципиально ином уровне, с гораздо большими возможностями использования ЭВМ.

Массовый выпуск персональных компьютеров позволяет в процессе проектирования дифференцировать набор технических средств вплоть до отдельного типового пользователя, определяя нужную комплектацию периферийными устройствами.

Математическое обеспечение — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов для реализации целей и задач АИС.

К средствам математического обеспечения относятся средства моделирования процессов управления; методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.

Программное обеспечение(ПО) – это совокупность комплекса различных по функциям и взаимосвязанных программ, участвующих в решении задач в составе АИС, и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ.

ПО развивается исходя из требований других видов обеспечения АИС. При обработке данных ПО является связующим звеном между комплексом технических средств и другими подсистемами АИС. Таким образом, ПО призвано оживить технические средства, то есть заставить их выполнять операции по обработке информации.

В состав программного обеспечения входят:

· общесистемноеПО – это совокупность программ и программных комплексов для обеспечения работы компьютера и сетей ЭВМ.

· прикладное (специализированное) ПО - предназначено для решения функциональных задач в составе АИС и работы пользователей.

· техническая (программная) документация - необходима для пользователей ПО. Она описывает основные возможности программных средств, режимы работы, порядок их использования, а также требования к информационному и техническому обеспечению, контрольные примеры.

К общесистемному ПО относятся комплексы программ, обеспечивающие работу компьютера и компьютерных сетей, а также служат для контроля и управления процессом обработки данных.

В свою очередь, общесистемное ПО состоит из 3-х частей:

· базовое ПО (операционные системы, программы-оболочки или файловые менеджеры);

· средства программирования (языки программирования, системы программирования, системы автоматизированного проектирования);

· сервисное ПО - это программы, которые направлены на расширение возможностей ОС и поддержание АИС в рабочем состоянии. Они называются утилитами и обеспечивают обслуживание ЭВМ, служат для выполнения вспомогательных операций по обработке. К ним относятся программы диагностики работоспособности компьютера, антивирусные программы, программы архивирования файлов, программы резервного копирования, программы защиты от несанкционированного доступа, программы криптографического шифрования, программы обслуживания сети.

Прикладное (специализированное) ПО носит проблемно-ориентированный характер и представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной АИС. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели, отражающие функционирование реального объекта автоматизации.

В свою очередь прикладное ПО состоит из двух частей:

· пользовательское прикладное ПО - это текстовые процессоры (MS Word и пр.), табличные процессоры (MS Excel и др.), СУБД (MS Access и др.), интегрированные пакеты программ (MS Office);

В отличие от пользовательского ПО, где алгоритм функционирования АИС задается разработчиком, в конкретном ПО алгоритм уже задан.

Техническая (программная) документация поставляется фирмой-разработчиком программных продуктов и разрабатывается для различных категорий пользователей.

Глава 6. Основы проектирования автоматизированных
информационных систем

6.1. Понятие проектов и проектирования, цель и задачи
проектирования

Создание и внедрение АИС предполагает частичный или полный пересмотр деятельности управленческого аппарата предприятия, фирмы, организации. Поэтому созданию АИС всегда предшествуют подготовительные работы, завершающиеся разработкой соответствующей технической документации. Техническая документация представляет собой экономико-организационную модель системы обработки информации. Чем качественнее разработана техническая документация, тем быстрее и эффективнее будет разработана и реализована на ЭВМ АИС. Процесс разработки технической документации называется проектированием. Документ, получаемый в результате проектирования, называется проектом.

Процесс проектирования заключается в подготовке проектных документов и внедрении человеко-машинной системы управления организацией (объектом автоматизации). Основу такой системы составляет автоматизированная технология получения необходимой информации для принятия обоснованных решений специалистами в режиме реального времени.

Цель проектирования АИС заключается в определении и формировании обеспечивающих и функциональных подсистем АИС.

Методическую основу проектирования составляют системный подход и математическое моделирование изучаемых процессов. Системный подход позволяет исследовать свойства отдельных подсистем и рассматривать их как систему в целом. Математическое моделирование применяется при изучении информационных потоков и определении связей между объектами системы. В процессе проектирования выявляются наиболее существенные характеристики экономического объекта, изучаются его внешние и внутренние информационные потоки, создаются математические и физические аналоги исследуемой системы и ее элементов, устанавливаются условия взаимодействия человека и технических средств.

Объектами проектирования являются:

· обеспечивающие подсистемы, реализующие процедуры сбора, передачи, накопления и хранения информации, ее обработки и формирования результатов расчетов в нужном для пользователя виде;

· функциональные подсистемы, реализующие конкретные функции объектов автоматизации, например, управление инвестициями, оперативное управление производством, управление маркетингом, финансовой и внешнеэкономической деятельностью, бухгалтерский учет и формирование отчетности, делопроизводство и др.

Основными нормативными документами, регламентирующими процесс создания любого проекта ИС, являются ГОСТы на создание и документальное оформление автоматизированных систем.

К математическому и программному обеспечению СМП относятся: формализмы, используемые для задания лингвистических данных (словарей и грамматик); специальные (МП-ориентированные) алгоритмические языки; языки программирования. В последнее время стоит вопрос о внедрении многоязычных СМП с распределенной обработкой: анализ в пункте ввода, синтез в пункте вывода (такова, например, система DLT). Для них… Читать ещё >

Математическое и программное обеспечение СМП ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Языки задания грамматик могут рассматриваться как языки программирования очень высокого уровня, допускающие сложные типы данных и ассоциированные операторы. Метаязыки описания данных обычно одинаковы для входного и выходного языков.

Формальными языками являются также языки описания словарей ["https://referat.bookap.info", 6].

Алгоритмический язык (АЯ) характеризуется прежде всего классом алгоритмов, которые можно описать его средствами. Класс, в свою очередь, характеризуется объектами, с которыми работают алгоритмы. Поэтому при описании АЯ, ориентированных на МП, следует прежде всего указать на объекты соответствующих алгоритмов.

Основное программное обеспечение СМП дополняется вспомогательными программными комплексами, периферийными с точки зрения самого МП так называемыми front-end processors. К ним относятся средства, выполняющие следующие процедуры:

1) ввод данных;
2) коррекцию ошибок;
3) управление данными;
4) редактирование текста;
5) вывод текста;
6) коммуникацию (передачу данных);
7) выполнение и модификацию словарей и грамматик.

Все эти средства обычно имеются в распоряжении переводчика и постредактора на рабочих станциях или автоматизированных рабочих местах (АРМ). Они во многом совпадают с программным обеспечением других типов автоматизированных информационных систем, поэтому здесь не описываются. Следует только упомянуть системы управления базами данных (СУБД), которые могут использоваться в СМП для создания и ведения сложных словарных массивов и баз знаний.

В последнее время стоит вопрос о внедрении многоязычных СМП с распределенной обработкой: анализ в пункте ввода, синтез в пункте вывода (такова, например, система DLT). Для них первостепенное значение имеют вопросы коммуникации.

Читайте также: