Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Области применения баз данных

Процессы управления присущи как живой, так и неживой природе. Управление встречается как в физике – управление физическими процессами и объектами; в педагогике – управление детьми, в экономике – управление производством; в информатике – управление информационными процессами и т.д.

Управление – функция организованных систем, обеспечивающая сохранение их структуры, поддержку режима деятельности, реализации программы и целей этих систем.

Управление есть совокупность процессов, большинство из которых связано с получением, анализом, преобразованием информации, т.е. информационных процессов. Следовательно, знание информационных основ управления способствует повышению качества управления, обеспечивает принятие эффективных управленческих решений и адекватный выбор средств их реализации.

Управление и информация служат основными понятиями кибернетики. Понятие «кибернетика» (от греч. кибернетикос – искусный в управлении) как научный термин введено в первой половине XIX века французским физиком Андре Мари Ампером, который назвал кибернетикой науку, занимающуюся изучением искусства управления людьми и обществом.

Кибернетика –наука, изучающая с единых позиций связь и управление (самоуправление) в организованных системах любой физической природы.

Основоположником кибернетики считается Норберт Винер (1894-1964), которыйобратил внимание, что процессы, управляющие сложной электронной системой, аналогичны процессам нейрофизиологии, изучающей целенаправленную деятельность живых существ. Сохранение работоспособности таких систем достигается за счет обратной связи, она позволяет отслеживать и корректировать уже начатое, но еще незаконченное действие. Существование обратной связи позволяет рассматривать сложные системы различной природы – физической, социальной, биологической – с единой точки зрения. Это и есть основы кибернетики. В 1948 году вышла в свет книга Н. Винера «Кибернетика или управление и связь в живом мире и машинах».

Кибернетические системы представляют собой абстракцию под информационным углом зрения сложных систем, изучаемых широким спектром естественных, технических и социальных наук.

Выявляя общие аспекты в системах столь различной природы, кибернетика дает общий и принципиально новый метод изучения – метод машинного эксперимента, который является промежуточным между классическим дедуктивным и классическим экспериментальным. Благодаря этому, кибернетику, подобно математике, можно использовать в качестве аппарата исследования в других науках.

Совокупность объекта управления (ОУ), управляющего органа (УО) и исполнительного органа (ИО) образуют систему управления, в которой выделяются две подсистемы: управляющая подсистема и управляемая подсистема.

Управляющая подсистема –комплекс средств и методов, обеспечивающих процессы сбора, обработки, хранения и передачи информации, а также формирования управленческих воздействий.

Система управления функционирует благодаря взаимодействию управляющей и управляемой подсистем между собой и с внешней средой через каналы связи. По каналам связи управляющая подсистема получает информацию и после ее обработки, исходя из целей управления и правил принятия управленческих решений, формирует и передает в виде результативной информации управляющее воздействие. В итоге этого воздействия объект управления изменяет (или сохраняет) свое состояние, что фиксируется управляющей подсистемой, которая анализирует это изменение и либо вырабатывает новое управленческое решение, либо сохраняет «пассивное» состояние.

Для функционирования системы необходима информация:

I_вх – входящая информация сообщает управляющему органу о множестве возможных состояний объекта управления и управляющего органа, а так же о том, в каком из состояний должен находиться объект управления при заданных внешних условиях, формируется исходя из цели управления деятельностью объекта.

I_ос – информация (или канал) обратной связи представляет собой информацию о текущем состоянии управляемой подсистемы. Основные функции обратной связи: контроль степени достижения цели управления и регулирование управляющих воздействий.

I_у – управляющая информация (или канал прямой связи), возникает в результате обработки в управляющем органе входной и информации обратной связи.

На объект управления оказываются воздействия:

U – управляющее воздействие, вырабатываемое исполнительным органом на основе управляющей информации, и ликвидирующее отклонения в объекте управления. Виды управляющего воздействия: материальное (вещественное или энергетическое) и информационное.

V – возмущающее воздействие на объект управления, в результате чего происходит отклонение объекта от заданного состояния.

Управление осуществляется на основе информационных моделей:

цели управления – представляются как модели желаемого идеального состояния;

модели текущего состояния – строятся на основе информации обратной связи;

модели возможных реакций объекта на управляющее воздействие;

критерии эффективности решений, принимаемых субъектом управления, и модели способов оценки эффективности управляющий воздействий;

модели функционирования каналов прямой и обратной связи.

Системообразующим элементом процесса управления являются управляющие воздействия как результат принятия управленческих решений.

Управление – есть информационный процесс, предполагающий выполнение функций по сбору, передаче, хранению, обработке и анализу данных необходимых для выработки соответствующих управленческих решений.

Классификация видов управления:

По степени автоматизации: автоматическое, автоматизированное, неавтоматизированное.

По учету фактора времени: управление в реальном масштабе времени, выборочное управление (в случае, когда состояние объекта управления изменяется медленно), управление с задержкой (если скорость протекания процессов высокая, а информация поступает с задержкой, управляющее воздействие вырабатывается на основе прогностических моделей поведения объекта).

По виду управляющих воздействий: управление посредствам команд (процессор), управление через алгоритм (станки с числовым программным управлением), управление на основе системы правил (правила бывают двух видов – запрещающие и разрешающие).

Информационные системы – системы обработки данных в какой-либо предметной области, объединенные со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных.

Информационные системы можно классифицировать по следующим признакам:

По средствам выполнения информационной задачи: ручные; механизированные; автоматизированные; автоматические.

По выполняемой функции: информационно-поисковые; управляющие; моделирующие; обучающие; контролирующие и др.

По области применения: медицинские; педагогические; экономические и др.

Автоматизированная информационная система – информационная система, использующая вычислительную технику на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам пользователей.

Работа АИС направляется и регулируется человеком, а основные процессы выполняются автоматически – по заданному алгоритму, без участия человека. Современные АИС создаются на базе использования возможностей, которые предоставляются компьютерной техникой и вычислительными сетями. Компонентами АИС являются базы и банки данных.

Банк данных – автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного многоцелевого использования данных.

В состав банка данных входят СУБД, одна или несколько баз данных, справочник баз данных, библиотека запросов, библиотека прикладных программ.

Виды АИС:

• измерительные — используются для автоматического (с помощью специальных датчиков) сбора информации о состоянии и параметрах интересующего объекта. Используются измерительные АИС в медицине, метеорологии, сейсмологии, при организации космических полетов и т. д.;

• информационно-справочные (ИСС) — разнообразные электронные словари, электронные энциклопедии, электронные записные книжки и пр.;

• информационно-поисковые системы ( ИПС) — наиболее известными являются Aport, Rambler, AltaVista, Yahoo! и др. и юридические ИПС, предназначенные, преимущественно, для хранения документов официального характера, а именно, законов, положений, инструктивных писем, изданных законодательными и исполнительными государственными органами (Гарант, Кодекс, Консультант+);

• ИС, обеспечивающие автоматизацию документооборота и учета. Чаще всего эти системы используются для организации документооборота на предприятиях, или программные средства, обеспечивающие работу пользователя компьютера с файлами. Системы электронного документооборота, включают в себя: системы управления документами, которые обеспечивают интеграцию с приложениями, хранение документов, осуществляет поиск документов по атрибутной или полнотекстовой индексации; системы массового ввода документов позволяют осуществлять ввод с клавиатуры, сканирование, включающее в себя: чистку, подготовку к распознаванию, выравнивание изображений и распознавание, которое может быть оптическим или интеллектуальным; системы автоматизации деловых процессов предназначенные для моделирования деятельности каждого сотрудника, работающего с электронным документооборотом.

• системы автоматизированного проектирования (САПР), содержащие наряду с другими компонентами большие массивы справочной технический информации (государственные стандарты, санитарные нормы и правила, технические условия и пр.) алгоритмы проведения расчетов определенных параметров и другую информацию;

• системы автоматизации научных исследований – снабжены средствами для построения информационных моделей различного вида;

• экспертные системы (ЭС) и системы поддержки принятия решений (СППР). Их основу составляют базы знаний (БЗ) по конкретной предметной области. Данные системы активно используются при планировании и составлении долгосрочных прогнозов в промышленности, для постановки диагноза в медицине, для выбора наиболее вероятной версии в юриспруденции и так далее;

• автоматизированные системы управления (АСУ). Это широкий класс информационных систем, к которым относятся и системы управления технологическим процессом (АСУТП) и системы управления предприятием (АСУП) и системы управления отраслью общественного производства (АСУО);

• геоинформационные системы (ГИС). В них информация об объектах упорядочена в соответствии с пространственным размещением объектов, представленных чаще всего на географических картах;

• обучающие АИС – всевозможные электронные учебники, компьютерные тесты, обучающие программы, а также тренажеры, имитирующие работу какого-то устройства (самолета, автомобиля и пр.)