Свойства систем, их актуальность и необходимость

В открытых системах могут  протекать процессы, которые противоречат фундаментальным закономерностям. В таких системах возможны негэнтропийные процессы, противоречащие II началу термодинамики (например «тепловой смерти вселенной»). Однако, в ряде случаев открытые системы ведут себя согласно общим законам (например, биологические системы стареют).

В закрытых системах цели функционирования задаются извне. В открытых системах, благодаря наличию активных элементов, они могут формироваться внутри системы, что делает их целенаправленными (целеустремл енными или саморегулирующимися).

6. Величина — эта характеристика определяется количеством элементов системы.

7. Сложность — эта характеристика определяется количеством и характером связей элементов.

8. Разнообразие — максимальное число состояний, которое может принимать система. Пусть в каждый момент времени состояние системы определяет m свойств, каждое из которых может принимать n значений. Чем больше m, тем сложнее система (или тем больше она по размерам). Чем больше n, тем сложнее сами свойства (тем больше режимов характеризует систему). Тогда разнообразие определяется, как

 

Классификация систем

 

1. По степени абстрагирования

1.1 Физические системы  – это реальные объекты, явления, процессы

1.2 Абстрактные системы  – отображения реальных объектов, явлений, процессов (модели)

2. По характеру поведения во времени

2.1 Динамические – системы типа , которые способны изменять состояние в параметрическом пространстве Т

2.2 Статические – не меняют состояния

3. По структуре

3.1 Простые – не содержат внутренней структуры

3.2 Сложные – состоят из простых

4. По природе

4.1 Естественные –  природные системы.

4.2 Искусственные - созданы  с какой либо целью функционирования

5. По управляемости

5.1 С управлением, как правило, искусственные системы

5.2 Без управления –  как правило, естественные системы

6. По поведению во  времени

6.1 Непрерывные. Требуют  аппарата дифференциальных уравнений  и уравнений в частных производных

6.2 Дискретные

7. По характеру зависимости между элементами

7.1 Детерминированные  – связь между элементами подчиняется  определенному    всегда выполняемому закону (закономерности)

7.2 Стохастические –  связь между входом, выходом и  состояниями имеет случайный характер

8. По характеру взаимодействия с внешней средой

8.1 Открытые – имеют  взаимодействие с внешней средой. Взаимодействие возможно только через входы и выходы системы. Внешняя среда никак не может непосредственно повлиять на состояние системы, только через вход системы

8.2 Закрытые – не  имеют взаимодействия с внешней средой

Понятие открытости систем конкретизируется в каждой предметной области. В информатике открытыми информационными системами считаются программно- аппаратные комплексы, обладающие следующими свойствами:

• Мобильность – возможность программного обеспечения быть легко переносимым на различные аппаратные платформы и в различные операционные среды;
• Стандартность – соответствие программного комплекса принятому стандарту разработки, независимо от разработчика;
• Развиваемость (наращиваемость возможностей) – возможность включения новых программных и технических средств, не предусмотренных в первоначальном варианте;
• Совместимость – возможность взаимодействовать с другими комплексами.

 

Структура информационных систем

 

 

 Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами — частями системы, выделенными 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 .

Среди обеспечивающих подсистем  обычно выделяют следующие виды обеспечения.

1. Информационное обеспечение. Назначение — своевременное формирование и выдача достоверной информации для принятия управленческих решений.
2. Техническое обеспечение — комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические, процессы.
3. 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.

4.          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 система, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
• подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование системы 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 баз данных, с целями которого вы познакомились при рассмотрении информационного обеспечения.

5.   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.

Структура - все то, что вносит порядок во множество объектов, т.е. совокупность связей и отношений между частями целого, необходимых для достижения цели.

Базовые топологии структур (систем) приведены на рисунках 2 – 5.

 

 
Рисунок 2 -  Структура линейного типа

 
Рисунок 3 -  Структура иерархического типа (первая цифра - номер уровня)

 

 
Рисунок 4 - Структура сетевого типа (вторая цифра - номер в пути)

 

 
Рисунок 5 -  Структура матричного типа

 

Пример. Примером линейной структуры является структура станций метро на одной (не кольцевой) линии в одном направлении. Примером иерархической структуры может служить структура управления вузом: "Ректор - Проректор - Декан - Заведующий кафедрой, подразделением - Преподаватель кафедры, сотрудник подразделения". Пример сетевой структуры - структура организации работ при строительстве дома: некоторые работы, например, монтаж стен, благоустройство территории и др. можно выполнять параллельно. Пример матричной структуры - структура работников отдела НИИ, выполняющих работы по одной и той же теме.

Кроме указанных основных типов структур, используются и другие, образующиеся с помощью их корректных комбинаций - соединений и вложений.

В современных компьютерных архитектурах, компьютерных системах и сетях важно правильно выбрать эффективную структуру и топологию.

Структура является связной, если возможен обмен ресурсами между любыми двумя подсистемами системы (предполагается, что если есть обмен i-й подсистемы с j-й подсистемой, то есть и обмен j-й подсистемы с i-й).

Совокупность элементов  и связей между ними позволяет  судить о структуре системы. Любая система имеет внутренние состояния, внутренний механизм преобразования входных данных в выходные (внутреннее описание), а также имеет внешние проявления (внешнее описание).

Внутреннее описание дает информацию о поведении системы, о соответствии (несоответствии) внутренней структуры системы целям, подсистемам (элементам) и ресурсам в системе, внешнее описание - о взаимоотношениях с другими системами, с целями и ресурсами других систем

Внешнее описание системы определяется ее внутренним описанием.

Морфологическое (структурное или топологическое) описание системы - это описание строения или структуры системы или описание совокупности А элементов этой системы и необходимого для достижения цели набора отношений R между этими элементами системы.

Функциональное описание системы - это описание законов функционирования, эволюции системы, алгоритмов ее поведения, "работы".

Информационное (информационно-логическое или инфологическое) описание системы - это описание информационных связей как системы с окружающей средой, так и подсистем системы.

Раньше информационное описание системы называли кибернетическим.

С точки зрения морфологического описания, система может быть:

• гетерогенной системой - содержащей элементы разного типа, происхождения (подсистемы, не детализируемые на элементы с точки зрения выбранного подхода морфологического описания);
• гомогенной системой - т.е. содержать элементы только одного типа, происхождения;
• смешанной системой - с гетерогенными и гомогенными подсистемами.

Морфологическое описание системы зависит от учитываемых связей, их глубины (связи между главными подсистемами, между второстепенными подсистемами, между элементами), структуры (линейная, иерархическая, сетевая, матричная, смешанная), типа (прямая связь, обратная связь), характера (позитивная, негативная).

Пример. Морфологическое описание автомата для производства некоторого изделия может включать геометрическое определение изделия, программу (задание последовательности действий по обработке заготовки), изложение операционной обстановки (маршрут обработки, ограничения действий и др.). Описание зависит от типа, глубины связей, структуры изделия и др.

 

 

 

 

 

 

Актуальность и необходимость информационных систем

 

Внедрение информационных систем должно способствовать:

• получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;
• освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;
• обеспечению достоверности информации;
• замене бумажных носителей данных на машинные, что приводит к более рациональной организации переработки информации на компьютере и снижению объемов документов на бумаге;
• совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в организации;
• уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;
• предоставлению потребителям уникальных услуг;
• отысканию новых рыночных ниш.

Создание и использование информационных систем для любой организации нацелены на решение следующих задач.

• структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией.
• информационная система должна контролироваться людьми и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами.
• информационная система должна способствовать производству достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации.

 

 

 

 

Заключение

 

Информационная система является человеко-компьютерной средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, различного рода технические и программные средства связи и люди. Её основная цель — организация хранения, переработки, передачи информации, получение информационных продуктов и поддержка процесса принятия управляющих решений.