Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 104
Текст из файла (страница 104)
Информационно-вычислительные системы ьз контролирующую — автоматизированный контроль качества средств производства, выпускаемой продукции и услуг; а диагностическую — автоматизированные процедуры диагностики состояния объекта управления (в первую очередь технологического оборудования); ьз докузгентирующую — формирование всех необходимых учетно-расчетных, планово-распорядительных, финансовых и других форм документов. Для реализации названных функций ИВС должна быть достаточно сложной и включать в себя набор подсистем, показанный на рис. 21.2.
Информационная система функциональные подсистемы Организационные подсистемы Обеспечивающие подсистемы Информационное обеспечение Научно-техническая подготовка Кедровое обеспечение Техническое обеспечение Эргономическое обеспечение Бизнес-планирование Оперативное управление Программное обеспечение Правовое обеспечение Организационное обеспечениа Финансовый менеджмент Математическое обеспечение Лингвистическое обеспечение Бухгалтерский учет Прочие Прочие Рис. 21.2. Состав основных подсистем ИС В настоящее время вместо термина «информационно-вычислительные системы» более правильно использовать термин «информационные системы» (ИС). Функциональные подсистемы ИС реализуют и поддерживают модели, методы и алгоритмы получения управляющей информации.
Состав функциональных подсистем весьма разнообразен и зависит от предметной области использования ИВС, специфики хозяйственной деятельности объекта управления. Каждая из подсистем обеспечивает выполнение комплексов задач и процедур обработки информации, необходимых для эффективного управления объектом. Функциональная и структурная органиэация информационно-вычислительных систем 481 На рис. 21.2 приведен примерный состав этих подсистем для производственных предприятий. 1.
Подсистема научно-технической подготовки производства отвечает за выполнение научно-исследовательских (в том числе и маркетинговых работ), конструкторскую и технологическую подготовку производства. 2. Подсистема бизнес-планирования отвечает за технико-экономическое и оперативно-календарное планирование производства, формирует бизнес-план. 3. Подсистема оперативного управления кроме непосредственного управления ходом производства выполняет также управление материальными потоками, снабжением и сбытом (логистика), учетом затрат на производство (контроллинг). 4.
Подсистема финансового менеджмента отвечает за формирование финансового плана и портфеля заказов предприятия, анализ результатов его хозяйственной деятельности. 5. Подсистема бухгалтерского учета обеспечивает составление отчетности и учет труда и заработной платы, товарно-материальных ценностей, основных средств, результатов финансовых операций. В других областях использования ИВС акценты могут ставиться на другие задачи.
Так, в маркетинговых ИВС основное внимание уделяется анализу рынка и прогнозированию объемов продаж, в финансовых системах — финансовому анализу и прогнозированию, управлению кредитно-денежной политикой и т. п. Состав обеспечивающих подсистем более стабилен и мало зависит от предметной области использования ИВС.
1. Информационное обеспечение представляет собой совокупность реализованных решений по объемам, размещению и формам организации информации, циркулирующей в системе управления. Иными словами, информационное обеспечение — это методы и средства построения информационной базы системы, включающие в себя системы классификации и кодирования информации, унифицированные системы документов, схемы информационных потоков, принципы и методы создания баз данных.
2. Техническое обеспечение — комплекс технических средств, задействованных в технологическом процессе преобразования информации в системе. В первую очередь это вычислительные машины, периферийное оборудование, аппаратура и каналы передачи данных. 3. Программное обеспечение включает в себя совокупность программ регулярного применения, необходимых для решения функциональных задач, и программ, позволяющих наиболее эффективно использовать вычислительную технику, обеспечивая пользователям наибольшие удобства в работе.
4. Математическое обеспечение — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых в системе. 5. Лингвистическое обеспечение — совокупность языковых средств, используемых в системе с целью повышения качества ее разработки и облегчения общения человека с машиной. 482 Гласа 21. Информационно-вычислительные системы Организационные подсистемы, по существу также относятся к обеспечивающим подсистемам, но направлены в первую очередь на обеспечение эффективной работы персонала, и поэтому они могут быть выделены отдельно. 1.
Кадровое обеспечение — состав специалистов, участвующих в создании и работе системы, штатное расписание и функциональные обязанности. 2. Эргономическое обеспечение — совокупность методов и средств, используемых при разработке и функционировании ИС, создающих оптимальные условия для деятельности персонала, для быстрейшего освоения системы. 3. Правовое обеспечение — совокупность правовых норм, регламентирующих создание и функционирование информационной системы, порядок получения, преобразования и использования информации.
4. Организационное обеспечение представляет собой комплекс решений, регламентирующих процессы создания и функционирования как системы в целом, так н ее персонала. Рассмотрим более подробно лишь одну из многих разновидностей ИВС вЂ” вычислительные системы (ВС). Вычислительная система — это совокупность одного нли нескольких компьютеров или процессоров, программного обеспечения и периферийного оборудования, организованная для совместного выполнения информационно-вычислительных процессов. В вычислительной системе компьютер может быть один, но агрегированный с многофункциональным периферийным оборудованием. Стоимость периферийного оборудования часто во много раз превосходит стоимость компьютера.
В качестве распространенного примера одномашннной ВС можно привести систему телеобработки информации. Но все же классическим вариантом ВС является многомашинный и многопроцессорный варианты. Первые ВС создавались с целью увеличить быстродействие и надежность работы путем параллельного выполнения вычислительных операций. Как это ни парадоксально, «тормозом» в дальнейшем увеличении быстродействия компьютера является конечная скорость распространения электромагнитных волн — скорость света, равная 300000 км/с. Время распространения сигнала между элементами ВС может значительно превышать время переключения электронных схем. Поэтому строго последовательная модель выполнения операций, характерная для классической структуры компьютера — структуры фон Неймана, — не позволяет существенно повысить быстродействие ВС.
Параллелизм выполнения операций существенно повышает быстродействие системы; он же может также значительно повысить и надежность (при отказе одного компонента системы его функции может взять на себя другой) и достоверность функционирования системы, если операции будут дублироваться, а результаты их выполнения — сравниваться. Для современных ВС, за исключением суперкомпьютеров, критерии обоснования их необходимости уже несколько иные — важно само информационное обслуживание пользователей, сервис и качество этого обслуживания. Для супер- Функциональная и структурная организация информационно-еычислительнык систем 483 компьютеров, представляющих собой многопроцессорные ВС, важнейшими показателями являются их производительность и надежность.
Вычислительная система может строиться на основе целых компьютеров — многомашинная ВС, либо отдельных процессоров — многопроцессорная ВС. Вычислительные системы бывают: а однородные; 0 неоднородные. Однородная ВС строится на основе однотипных компьютеров или процессоров, позволяет использовать стандартные наборы программных средств, типовые протоколы (процедуры) сопряжения устройств. Их организация значительно проще, облегчается обслуживание систем и их модернизация. Неоднородная ВС включает в свой состав различные типы компьютеров или процессоров.
При построении системы приходится учитывать их различные технические и функциональные характеристики, что существенно усложняет создание и обслуживание таких снстем. Вычислительные системы работают: 0 в оперативном режиме (оп-Йне); О неоператнвном режиме (оДн1хм). Олератиетгые системы функционируют в реальном масштабе времени, в них реализуется оперативный режим обмена информацией — ответы на запросы поступают незамедлительно. В неоперативных ВС допускается режим «отложенного ответа», когда результаты выполнения запроса можно получить с некоторой задержкой (иногда даже в следующем сеансе работы системы).
Различают ВС с централизованным и децентрализованным управлением. В первом случае управление выполняет выделенный компьютер или процессор, во втором — компоненты равноправны и могут брать управление на себя. Кроме того, ВС могут быть: ьз территориально-сосредоточенными (все компоненты размещены в непосредственной близости друг от друга); 0 распределенными (компоненты могут располагаться на значительном расстоянии, например, вычислительные сети); 0 структурно одноуровлевыми (имеется лишь один общий уровень обработки данных); д многоуровневыми (иерархическими) структурами.