Введение

Возрастающая потребность в информации как важнейшем ресурсе современного общества требует от специалистов различного профиля знаний в области исследования информационных процессов и разработки информационных систем (ИС).

Подготовка специалистов по направлениям, связанным с исследованием информационных процессов и систем ведется в вузах технического и экономического профиля уже более 30 лет. Существуют несколько Федеральных государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования по направлениям и специальностям, связанным с разработкой и эксплуатацией информационных систем, определяющих требования к содержанию и уровню подготовки специалистов, бакалавров и магистров.

Имеются монографии и учебные пособия, в которых рассматриваются различные направления развития информатики, виды и структуры информационных систем различного вида и назначения. В то же время нет единой трактовки понятия "информационная система", не разработана теория информационных систем как научного направления.

Термин "система" впервые был использован применительно к радиоуправлению ракетными комплексами и искусственными космическими объектами. Для названия таких информационных комплексов был принят термин "система обработки данных" (СОД). Этот термин широко использовался при измерении и передаче информации о состоянии параметров организма космонавтов на борту космического корабля (системы типа "ТРАЛ"), при сборе и обработке статистической информации о состоянии атмосферы. В дальнейшем термин СОД стал использоваться и применительно к социально-экономическим объектам, для создания информационных систем, обеспечивающих сбор и обработку совокупности статистических и иных данных.

В то же время понятие "система" – более сложная категория, и термин "информационная система" (ИС) широкое распространение получил применительно к комплексам, которые включают в качестве основы не только технические объекты, обслуживаемые человеком (человеко-машинные системы), но в большей мере применительно к социальным и социально-экономическим информационным комплексам без которых на определенном этапе развития цивилизации стало невозможным ее существование (более подробно см. в гл. 3). Такие комплексы называют автоматизированными информационными системами (АИС), автоматизированными системами управления (АСУ), интегрированными автоматизированными информационными системами (ИАСУ), автоматизированными системами нормативно-методического обеспечения управления (АСНМОУ) предприятиями и организациями. Существуют также информационные системы в энергетике, геоинформационные системы и т.д.

При этом следует отметить, что теория проектирования технических и технико-технологических информационных систем в большой степени зависит от конкретной прикладной области (энергетические информационные системы, геоинформационные системы и т.п.) и для изложения теории проектирования таких систем необходимы и существуют специальные учебники и учебные пособия.

В данном учебнике рассматриваются информационные системы для принятия решений в основном в сфере организационного управления, обеспечивающего и проектную, и производственную, и обслуживающую, и иные виды деятельности, необходимые для существования и развития социума. С учетом сказанного сформулирована цель данного учебника.

Цель дисциплины и учебника – обобщить сведения об информационных системах и процессах; об основных особенностях и принципах построения, подходах и методах исследования информационных процессов, принципах и методах проектирования информационных систем для обеспечения организационного управления и принятия решений, ознакомить обучаемых с элементами теории информационного поиска, проанализировать перспективы развития теории информационных систем как научного направления.

В соответствии с этой целью при формировании структуры учебника учитывалось, что становление любой науки проходит четыре стадии:

• обобщение, систематизация и классификация накапливаемых знаний; определение места науки среди других научных направлений;

• углубленное изучение основных объектов и процессов предметной области данного научного направления (структуризация, морфологическое, логико-лингвистическое, семиотическое отображение и исследование);

• формирование научной методологии и методик исследования объектов и процессов научного направления, стремление использовать методы точных наук, применение формальных методов и моделей;

• развитие теоретического компонента – выработка понятий, категорий, методологических установок, создание теоретических концепций, формирование категорийного аппарата научного направления.

С учетом этого в гл. 1 излагаются сведения о современном состоянии теории информатики; приводятся определения и трактовки понятия "информация" и ее основных видов и способов оценки, рассматриваются подходы к измерению и оценке полезности информации; в гл. 2 излагаются краткие сведения из истории разработки информационных систем, дается понятие об информации как ресурсе системы управления предприятием (организацией), рассматриваются виды и классификации информационных систем.

Для того чтобы излагая опыт разработки информационных систем различных видов объяснить принципы их построения и функционирования, принимаемые решения при проектировании, в гл. 3 представлены некоторые сведения из теории систем, методы и модели исследования и проектирования систем, рассмотрены возможности применения подходов и моделей, теории систем и системного анализа для исследования информационных процессов и проектирования информационных систем.

В гл. 4 дается понятие об информационных процессах как основе для принятия решений и создания информационных систем, их функционирования и развития, рассматриваются виды информационных процессов, модели информационных процессов, основанные на методе алгебраического агрегирования, на применении теории выдвижения и проверке статистических гипотез А. Вальда, методе постепенной формализации модели принятия решения; кратко характеризуются информационные процессо-ориентированные технологии; рассматривается для исследования информационных потоков применение закономерностей информетрии, методы моделирования процессов.

В последующих главах излагается опыт и принципы построения и функционирования информационных систем различного вида и назначения с учетом возможностей использования этого опыта для развития современной теории информационных систем.

В гл. 5 рассматриваются особенности и теоретические основы разработки автоматизированных информационных систем (АИС) и автоматизированных систем управления (АСУ) предприятий (организаций), включая принципы формирования структур функциональной и обеспечивающей части АСУ, разработки интегрированных автоматизированных систем управления (ИАСУ) для крупных предприятий, принципы и методика выбора готовых программных продуктов (ИС специального назначения) для автоматизации деятельности небольших предприятий и организаций.

В гл. 6 приводятся основные сведения о теории информационного поиска и информационно-поисковых систем (ИПС), рассматриваются принципы функционирования и структура документальных информационно-поисковых систем (ДИПС), включая понятия об информационнопоисковом языке (ИПЯ), классификациях ИПС, системе индексирования (СИ), логике ИПС, критериях смыслового соответствия (КСС), критериях оценки И11C, релевантности информационного поиска; приводятся примеры ДИПС.

В гл. 7 дается представление о документально-фактографических информационно-поисковых системах (ДФИПС), о системе нормативно-методического обеспечения управления (СИМОУ) предприятия (организации) и ее автоматизированном варианте (АСНМОУ) как информационной системе документально-фактографического типа.

В гл. 8 рассматриваются перспективные направления развития теории информационных систем на основе концепций архитектуры информационной системы (параграф 8.2), концепции многоуровневых информационных систем (параграф 8.3), ситуационных центров (параграф 8.4), проблемы создания единой общегосударственной информационной системы (параграф 8.5).

В заключении приводятся выводы о состоянии и перспективах развития теории информационных процессов и систем.

В процессе изучения дисциплины предусмотрены практикумы по разработке:

• структуры функциональной части АИС (АСУ) с использованием автоматизированных диалоговых процедур формирования и оценки иерархических структур;

• методики выбора информационных массивов для реализации функций системы управления предприятием (организацией);

• методики выбора для ИС предприятия готовых программных продуктов специального назначения;

• документальной ИПС без грамматики и с грамматикой, с использованием одного из языков логического программирования (например, языка Турбо-Пролог), включая формирование структуры информационной базы, ИПЯ ключевых слов и ИПЯ дескрипторного типа, алгоритмов реализации ДИПС;

• методики и программы формирования вариантов организационно-технологических процедур (ОТП) подготовки и реализации управленческих решений (с применением правил формирования синтагм и правил типа "условного следования за".

Все практические и лабораторные работы выполняются на примере конкретной организации (по выбору студента) и оформляются в виде курсовой работы.

В результате изучения дисциплины студент будет:

знать

• понятия "информатика" и "информация";

• информационные ресурсы системы управления предприятиями и организациями;

• состояние теории информационных систем и перспективных направлениях ее развития;

• теоретические основы построения и разработки АИС и АСУ;

• элементы теории информационного поиска документальной информации;

• особенности построения и разработки документальных ИПС по сравнению с фактографическими;

• принципы построения документально-фактографических ИПС (ДФИПС);

• особенности применения языков логического программирования для разработки документальных ДИПС;

уметь

• разрабатывать методику создания и выбора типа информационной системы для конкретного предприятия (организации);

• разрабатывать структуру функциональной части АИС АСУ с использованием автоматизированных диалоговых процедур формирования и оценки иерархических структур целей и функций АСУ;

• разрабатывать методику выбора информационных массивов для реализации функций системы управления предприятием (организацией);

• разрабатывать методику выбора для ИС предприятия готовых программных продуктов;

владеть

• навыками создания и отладки документальных ИПС без грамматики и с грамматикой, включая формирование структуры информационной базы, ИПЯ ключевых слов, ИПЯ дескрипторного типа, алгоритмов реализации ДИПС;

• навыками разработки методик и программ формирования вариантов организационно-технологических процедур (ОТП) подготовки и реализации управленческих решений с применением правил формирования синтагм или правил типа "условного следования за".

Автор выражает благодарность рецензентам учебника доктору технических наук, профессору Московского института радиотехники, электроники и автоматики Людмиле Сергеевне Болотовой, главному научному сотруднику Института инновационных технологий при Российской экономической академии им. Плеханова, доктору технических наук, профессору Валерию Ивановичу Карпову и заместителю директора Института научной и общественной информации Юрию Юрьевичу Чёрному за полезные рекомендации, данные ими при рецензировании рукописи.