диплом (Разработка программы диагностики ошибок при передаче сообщений по технологии клиент-сервер)

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. Понятие и классификация информационных систем

Информационная система (ИС) — это система, реализующая информационную модель предметной области, чаще всего — какой-либо области человеческой деятельности. ИС должна обеспечивать: получение (ввод или сбор), хранение, поиск, передачу и обработку (преобразование) информации.

Информационной системой (или информационно-вычислительной системой) называют совокупность взаимосвязанных аппаратно-программных средств для автоматизации накопления и обработки информации. В информационную систему данные поступают от источника информации. Эти данные отправляются на хранение либо претерпевают в системе некоторую обработку и затем передаются потребителю.

Состав информационных систем:

• данные;

• информация;

• знания;

• базы данных;

• база знаний;

• программное обеспечение;

• экспертные системы;

• локальные сети;

• защита информации;

• информационная безопасность;

Классификация информационных систем по степени автоматизации:

• Ручные информационные системы характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком. Например, о деятельности менеджера в фирме, где отсутствуют компьютеры, можно говорить, что он работает с ручной ИС;

• Автоматизированные информационные системы (АИС) — наиболее популярный класс ИС. Предполагают участие в процессе накопления, обработки информации баз данных, программного обеспечения, людей и технических средств;

• Автоматические информационные системы выполняют все операции по переработке информации без участия человека, различные роботы. Примером автоматических информационных систем являются некоторые поисковые машины Интернет, например Google, где сбор информации о сайтах осуществляется автоматически поисковым роботом и человеческий фактор не влияет на ранжирование результатов поиска.

Классификация информационных систем по характеру использования информации:

• Информационно-поисковые системы — система для накопления, обработки, поиска и выдачи интересующей пользователя информации;

• Информационно-аналитические системы — класс информационных систем, предназначенных для аналитической обработки данных с использованием баз знаний и экспертных систем;

• Информационно-решающие системы — системы, осуществляющие накопление, обработку и переработку информации с использованием прикладного программного обеспечения;

• Управляющие информационные системы с использованием баз данных и прикладных пакетов программ;

• Советующие экспертные информационные системы, использующие прикладные базы знаний;

• Ситуационные центры (информационно-аналитические комплексы).

Классификация информационных систем по архитектуре:

• Локальные ИС (работающие на одном электронном устройстве, не взаимодействующем с сервером или другими устройствами);

• Клиент-серверные ИС (работающие в локальной или глобальной сети с единым сервером);

• Распределенные ИС (децентрализованные системы в гетерогенной многосерверной сети).

Классификация информационных систем по сфере применения:

• Информационные системы организационного управления — обеспечение автоматизации функций управленческого персонала;

• Информационные системы управления техническими процессами — обеспечение управления механизмами, технологическими режимами на автоматизированном производстве;

• Автоматизированные системы научных исследований — программно-аппаратные комплексы, предназначенные для научных исследований и испытаний;

• Информационные системы автоматизированного проектирования — программно-технические системы, предназначенные для выполнения проектных работ с применением математических методов;

• Автоматизированные обучающие системы — комплексы программно-технических, учебно-методической литературы и электронные учебники, обеспечивающих учебную деятельность;

• Интегрированные информационные системы — обеспечение автоматизации большинства функций предприятия;

• Экономическая информационная система — обеспечение автоматизации сбора, хранения, обработки и выдачи необходимой информации, предназначенной для выполнения функций управления;

Классификация информационных систем по признаку структурированности решаемых задач:

• Модельные информационные системы позволяют установить диалог с моделью в процессе ее исследования (предоставляя при этом недостающую для принятия решения информацию), а также обеспечивает широкий спектр математических, статистических, финансовых и других моделей, использование которых облегчает выработку стратегии и объективную оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем;

• Экспертные системы представляют совокупность фактов, сведений и данных с системой правил логического вывода информации на основании логической модели баз данных и баз знаний. Базы данных содержат совокупность конкретных данных, а базы знаний — совокупность конкретных и обобщенных сведений в рамках логической модели базы знаний.

1.2. Инструментальные средства разработки ИС

Существуют специальные методики и инструментальные средства, позволяющие минимизировать риски и решать ключевые проблемы, возникающие на различных этапах жизненного цикла КИС - от анализа до сопровождения.

Прежде чем пытаться выбрать существующую или создать собственную информационную систему, а затем внедрить ее, необходимо проанализировать, как работает предприятие в настоящее время. Для анализа необходимо знать не только то, как работает предприятие в целом и как оно взаимодействует с внешними организациями, заказчиками и поставщиками, но и то, как организована деятельность на каждом рабочем месте. Один человек, как правило, не обладает такой информацией. Действительно, руководитель предприятия хорошо представляет, как работает организация в целом, но не в состоянии знать все особенности деятельности всех рядовых сотрудников. Рядовой же сотрудник хорошо знает свои обязанности, но плохо разбирается в том, как работают его коллеги. Следовательно, для анализа деятельности предприятия следует собрать знания множества людей в едином месте, то есть создать модель деятельности предприятия.

Многие корпоративные информационные системы зарубежных производителей (SAP R/3, Baan, Ross iRenaissance и др.) имеют в своем составе специальные средства, основанные на оригинальных методиках. С помощью этих средств можно обследовать предприятия и построить модель их деятельности, однако существуют и стандартизированные методологии и инструментальные средства, прошедшие проверку временем. Один из таких стандартов - IDEFO, в основе которого лежит метод SADT (методология структурного анализа и

проектирования), a BPwin (Computer Associates) является поддерживающим его инструментальным средством.

Основная идея методологии SADT - построение древовидной функциональной модели предприятия. Сначала функциональность предприятия описывается в целом, без подробностей. Такое описание называется контекстной диаграммой. Взаимодействие с окружающим миром описывается в терминах входа (данные или объекты, потребляемые или изменяемые функцией), выхода (основной результат деятельности функции, конечный продукт), управления (стратегии и процедуры, которыми руководствуется функция) и механизмов (необходимые ресурсы). Кроме того, при создании контекстной диаграммы формулируются цель моделирования, область (то есть описание того, что будет рассматриваться как компонент системы, а что как внешнее воздействие) и точка зрения (позиция, в соответствии с которой будет строиться модель). Обычно в качестве точки зрения выбирается точка зрения лица или позиция объекта, ответственного за работу моделируемой системы в целом.

Затем общая функция в процессе функциональной декомпозиции разбивается на крупные подфункции. Каждая подфункция, в свою очередь, декомпозируется на более мелкие - и так происходит вплоть до достижения необходимой детализации описания. На рис. 1.1 показано дерево функций, называемое деревом узлов функциональной модели.

Рис.1.1. Пример декомпозиции – диаграмма дерева узлов функциональной модели

Каждый узел соответствует отдельному фрагменту описания - диаграмме (рис. 2.2). Модель представляет собой совокупность иерархически выстроенных диаграмм, каждая из которых является описанием какой-либо функции или работы (activity).

Работы на диаграммах изображаются в виде прямоугольников (функциональные блоки). Каждая работа изображает какую-либо функцию или работу и именуется глаголом или глагольной фразой, обозначающей действие, например, "Изготовление изделия", "Обслуживание клиента" и т.д. Стрелки помечаются существительным и обозначают объекты или информацию, связывающую работы между собой и с внешним миром. В отличие от моделей, отображающих структуру организации, работа на диаграмме верхнего уровня в функциональной модели - это не элемент управления нижестоящими работами, а их совокупность. Работа нижнего уровня - то же самое, что и работа верхнего уровня, но в более детальном изложении.

Рис.1.2. Диаграмма декомпозиции IDEF0 (A0) «Проектирование и создание программного продукта».

BPwin позволяет создавать модели процессов и поддерживает в одной модели три стандарта (нотации) моделирования одновременно - IDEFO, DFD и IDEF3. Каждая из этих нотаций позволяет рассмотреть различные стороны деятельности предприятия. Диаграммы IDEFO предназначены для описания бизнес-процессов на предприятии, они позволяют понять, какие объекты или информация служат сырьем для процессов, какие результаты следуют из произведенных работ, что является управляющими факторами и какие ресурсы для этого необходимы. Нотация IDEFO помогает выявить формальные недостатки бизнес-процессов, что существенно облегчает анализ деятельности предприятия. Диаграммы потоков данных (Data Flow Diagramming, DFD) используются для описания документооборота и обработки информации. Для описания логики взаимодействия информационных потоков более подходит нотация IDEF3 (называемая также workflow diagramming), - нотация моделирования, использующая графическое описание информационных потоков, взаимоотношений между процессами обработки информации и объектов, которые являются частью этих процессов.

В результате обследования предприятия строится функциональная модель существующей организации работы AS-IS "как есть". На основе этой модели достигается консенсус между различными единицами бизнеса по вопросам, кто что сделал, и что каждая единица бизнеса добавляет в процесс. Модель AS-IS позволяет выяснить, что следует сделать сегодня, перед тем как решить, что следует сделать завтра. Внедрение информационной системы неизбежно приведет к перестройке существующих бизнес-процессов предприятия. Анализ функциональной модели позволяет понять, где находятся самые узкие места, в чем будут состоять преимущества новых бизнес-процессов и насколько глубоким изменениям подвергнется существующая структура организации бизнеса. Детализация бизнес-процессов позволяет выявить недостатки организации даже там, где функциональность на первый взгляд кажется очевидной.

1.3. Банковская информационная система «Клиент-Банк»

Современные банковские системы имеют состав аппаратных средств, в которой входят:

-средства вычислительной техники (ВТ);

-оборудование локальных вычислительных сетей (ЛВС);

-средства телекоммуникации и связи;

-оборудование, автоматизирующее различные банковские услуги: автоматы-кассиры и т.д.

-средства, автоматизирующие работу с денежной наличностью (для полсчета и подтверждения подлинности купюр и другие).

Важнейшими факторами, влияющими на функциональные возможности и эффективную работу банковских систем, являются состав технических средств, их архитектура и набор базового (системного) ПО, на основе которого строится прикладная часть системы.

Отличительной чертой функционирования АБС является необходимость обработки больших объемов данных в сжатые сроки. При этом основная тяжесть падает на операции ввода, чтения, записи, передачи данных. Это предъявляет весьма жесткие требования к производительности ОС, СУБД и средств передачи данных. Кроме того, значительные объемы информации должны быть доступны в оперативном режиме для обеспечения возможностей анализа, прогнозирования, контроля и прочего. Поэтому базовые средства должны быть в состоянии поддерживать доступ к большим (и постоянно возрастающим) объемам данных без потери производительности.

Базовые средства используются для обеспечения эксплуатации АБС, для разработки прикладной части программных средств. Базовыми являются ОС, СУБД и другие программные средства системного назначения. В их окружение, под их действием функционируют прикладные программы.

Наличие в спектре базовых средств сетевых функций является непременным атрибутом современных АБС. Сетевые функции придают системе свойства многоуровневости и многозвенности, а также обеспечивают возможность объединения различных программных платформ (Linux, FreeBSD, Windows, Unix и другие) и, как следствие, возможность гибкого расширения и наращивания системы – дополнения ее новыми рабочими системами, новыми серверами различных классов.