Структура и состав ПО ИС

Блочно-иерархический подход к созданию сложных ИС (самостоятельно)

Практика показывает, что подавляющее большинство сложных систем как в природе, так и в технике имеет иерархическую внутреннюю структуру. Это связано с тем, что обычно связи элементов сложных систем различны как по типу, так и по силе, что и позволяет рассматривать

эти системы как некоторую совокупность взаимозависимых подсистем. Внутренние связи элементов таких подсистем сильнее, чем связи между подсистемами. Например, компьютер состоит из процессора, памяти и внешних устройств, а Солнечная система включает Солнце и планеты,

вращающиеся вокруг него.

Изучить самостоятельно.

В нашем курсе не будем различать понятия программа, программное средство, программный продукт, программное обеспечение. Все это Программа + документация.

Каждый программный продукт предназначен для выполнения определенных функций. По назначению все программные продукты можно разделить на три группы: системные, прикладные и гибридные (рис.).

- Общего назначения - Профессиональные - Системы автоматизации производственных процессов - Обучающие - Развлекающие - Пользовательские

Автоматизированные системы управления реального времени

Рис. Классификация программного обеспечения ИС

К с и с т е м н ы м обычно относят программные продукты, обеспечивающие функционирование информационных систем (как отдельных компьютеров, так и сетей). Это - операционные системы, оболочки и другие служебные программы (утилиты).

Операционные системы (ОС), как правило, управляют ресурсами (процессором и памятью), процессами (задачами и потоками) и устройствами.

Мы сейчас об ОС говорить не будем. Для этого у нас будет в весеннем семестре специальная дисциплина "Операционные системы".

Оболочки (например, NORTON COMMANDER) в свое время появились для организации более удобного интерфейса пользователя с файловой системой MS DOS. Современные оболочки, такие, как FAR,WINDOWS COMMANDER используют для обеспечения пользователю привычной среды при работе с файловой системой.

К утилитам относят программы и системы, непосредственно не входящие в состав операционной системы, но обеспечивающие выполнение определенных функций, таких как архивация файлов, проверка компьютера на вирусы, осуществление удаленного доступа к информации и др.

Прикладное ПО - это совокупность рабочих программ, предназначенных для решения целевых задач управления, исследования, контроля, диагностики и прогнозирования состояния конкретного объекта, явления или процесса.

Прикладное ПО вместе с системным обеспечивает функционирование ЭВМ как некоторой специализированной автоматизированной информационной системы.

Прикладное ПО различают по числу пользователей, по степени коммерциализации, по масштабу и длительности жизненного цикла, а также по назначению.

1. По числу пользователей различают тиражное ПО и ПО проекта.

Тиражное ПО (общее ПО, коробочное ПО) производится для широкого круга пользователей, т.е. для того, чтобы его могли использовать во многих местах различные пользователи. Поэтому у него нет конкретных "заказчиков", а решение о начале разработки принимается исходя из предполагаемого рыночного спроса. К таким программным продуктам можно отнести инструментальные системы: текстовые процессоры, электронные таблицы, графические пакеты, СУБД, электронные словари и т.д. Есть только пользователи.

ПО проекта (заказное ПО) создается для одного или для нескольких конкретных заказчиков или разрабатывается как часть технологии, которая может быть продана другой организации с целью использования в качестве составной части аппаратно-программного комплекса. Программные продукты этого типа включают системы управления для электронных устройств, системы поддержки определенных производственных или бизнес-процессов, системы управления воздушным транспортом и т.п.

Важное отличие между этими типами программных продуктов заключается в том, что при создании тиражных ПП спецификация требований на них разрабатывается компанией-производителем. Для заказных ПП спецификация обычно разрабатывается организацией, покупающей данный продукт. Спецификация необходима разработчикам ПО для создания любого программного продукта.

2. По степени коммерциализации ПО различают: коммерческий (ориентировка на получение прибыли) и некоммерческий (нерентабельный и служит, например, для приобретения опыта, для исследований и т.д.)

3. По масштабу различают небольшой проект (до 10 разработчиков в течение 3-6 месяцев), средний (20-30 разработчиков в течение 1-2 лет), крупномасштабный (100-300 разработчиков в течение 3-5 лет) и гигансткий проект (1000-3000 человек, 7-10 лет

4. По длительности жизненного цикла ПО делится на два класса: с малым и большим временем жизни.

Первые создаются в основном для решения научных и инженерных задач для получения конкретных результатов вычислений и исследований. Вторые создаются для регулярной обработки информации и управления в процессе функционирования сложных систем.

Таким образом, если у проекта обычно один или несколько пользователей, то вопрос о продолжении разработки стоит не так остро, а конкурентная борьба идет за право вести разработку. Напротив, тиражный программный продукт предназначен сотням тысяч потенциальных пользователей, и при его появлении на рынке неизбежна конкуренция с другими пользователями того же класса.

Итак п р и к л а д н ы е программы и системы ориентированы на решение конкретных пользовательских задач.

Всех пользователей ИС можно разделить на 3 основные группы:

1) Разработчики ИС - специалисты, основной задачей которых является разработка базовых методов обработки информации и управления и организация взаимодействия между системным и прикладным ПО.

2) Прикладные программисты - разрабатывают конкретные процедуры обработки информации и управления.

3) Пользователи ИС (неразработчики и непрограммисты) - специалисты в конкретных областях знаний, использующие ИС для решения своих задач.

Поэтому в прикладном ПО различают рабочие программы пользователя(приложения) и инструментальные системы.

Разработчики и программисты используют специальные инструментальные средства (компиляторы, компоновщики, отладчики) которые в последнее время обычно интегрируют в системы программирования и среды разработки. Простейший пример – Turbo Pascal, С или более сложные примеры – Delphi, Visual Studio.NET.

Современные среды программирования, например, Delphi, Visual C++, реализуют визуальную технологию разработки программных продуктов и предоставляют программистам огромные библиотеки компонентов, которые можно включать в свою разработку. К этой же группе относят инструментальные комплексы создания баз данных, такие как Access, средства создания интеллектуальных систем (например, экспертных, обучающих, систем контроля знаний и т. д.). Последнее достижение в этом направлении - CASE-средства автоматизации проектирования и разработки программного обеспечения, такие как ERwin, BPwin, Paradigm Plus, Rational Rose и др. Применяются при создании сложных информационных систем, обычно требующих коллективной разработки, в которой участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики, программисты и тестировщики.

Все это не отражает специфики ИС.

Пользователи-неразработчики и непрограммисты в соответствии с современными требованиями не должны быть профессионалами в проблемах создания программных продуктов и специфике их взаимодействия с операционной системой. Для них разрабатывают специальные программные продукты, ориентированные на определенную предметную область. Такие продукты условно можно разделить на продукты общего назначения, профессиональные среды или пакеты, обучающие системы, развлекающие программы и т. д.

Продукты общего назначения используют разные группы пользователей. К ним можно отнести:

А) текстовые редакторы (Блокнот) и процессоры (WORD). Предназначены для обработки текстовой информации (различие между редактором и процессором?);

Б) электронные таблицы (SUPERCALC, LOTUS, QUATROPRO) и процессоры (EXCEL) предназначены для обработки информации, представленной в виде вычисляемых таблиц;

В) графические редакторы (Paint),

Г) ПРОГРАММЫ ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ ЭВМ предназначены для

обеспечения удобного, надежного доступа пользователя к территориально распределенным общесетевым ресурсам, базам данных, передаче сообщений и т.д. Пример Internet.

Д) информационные системы общего назначения, например, карта Москвы, программы-переводчики и т.д.

Профессиональные продукты предназначены для специалистов в различных областях, например, к ним можно отнести:

• системы-тренажеры, например, тренажер для отработки действий пилотов в аварийной ситуации;

• системы предметных областей, например, бухгалтерские системы (1C);

• профессиональные графические системы (Adobe Illustrator, PhotoShop, CorelDraw и т. п.) предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи, таблицы;

• издательские системы соединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов, обладают развитыми возможностями по форматированию полос с графическими материалами и последующим выводом на печать (PageMaker фирмы Adobe(Адоп) и Vintura Pulisher корпорации Corel, или QuarkXpress);

• системы управления базами данных - предназначены для ввода данных, их коррекции и манипулирования данными (добавление, удаление, извлечение, обновление и т.д.) Прошлые - FOXPRO, CLARION, PARADOX и современные SyBase, Oracle, MS SQL, PostgreSQL,Firebird и т.д.;

· информационно-поисковые системы; Это, как правило, ответы на

различного рода запросы, например, выдать телефон кого-то, адрес или досье, сообщить о наличии свободных мест в кинотеатре, поезде, самолете.

Это поиск и выдача информации о наличии тех или иных запасных частях на складе завода, это компьютеризированные магазины, библиотеки и службы знакомств и т.д. Мы что-то подобное будем разрабатывать в КП.

· правовые справочные системы (Консультатн+, Гарант, Кодекс и др.)

· системы моделирования (GPSS);

· интегрированные системы, функционально объединяющие в себе

различные программные компоненты инструментальных систем общего назначения (текстовый и графический редакторы, электронную таблицу, СУБД) - WORKS, Microsoft Office, Framework.

Информационная связь между компонентами обеспечивается путем унификации форматов представления различных данных.

· оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Основная идея при этом заключается в переходе от строго формализованных алгоритмов, предписывающих, как решать задачу, к логическому программированию с указанием, что нужно решать на базе знаний, накопленных специалистами предметных областей.

Будет специальная дисциплина.

· мЕТОД-ОРИЕНТИРОВАННЫЕ системы отличаются тем, что в их

алгоритмической основе реализован какой-либо экономико-математический метод решения задачи. К ним относятся следующие системы:

а) математического программирования (линейного, динамического, статистического и т.д.);

б) сетевого планирования и управления;

в) теории массового обслуживания;

г) пакеты программ для математических расчетов (MATEMATICA, MATHCAD, MATLAB и т.д.);

д) математической статистики - Пакеты программ для статистической обработки информации STATISTICA, StatGrapihics;

Они не привязаны к какой-либо конкретной предметной области. Их применяют для решения большинства экономических и научных задач.

Системы автоматизации производственных процессов отличаются от профессиональных тем, что они ориентированы на пользователей разных профессий, связанных единым производственным процессом.

Обучающие программы и системы в соответствии со своим названием предназначены для обучения, например, иностранным языкам, правилам дорожного движения и т. п.

К развлекающим относят игровые программы, музыкальные программы, опять же информационные системы, но с тестами развлекающего характера, например гороскопы и т. п.

Пользовательские программы предназначены для решения конкретных задач в конкретной предметной области. Мы их и будем учиться разрабатывать.

Такие системы называются ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННЫМИ т.е. программные продукты, предназначенные для решения какой-либо задачи в конкретной функциональной области. К ним относятся группы систем, предназначенные:

а) для комплексной автоматизации функций управления в промышленной

сфере (т.е. связанные с материальным производством); Пример – «Галактика».

б) в непромышленной сфере (не связанной с материальным производством);

в) системы предметных областей (бухгалтерского учета, правовых систем,

и т.д.). Примеры – 1С, ПАРУС.

Система "Абонент". Остановлюсь на ней более подробно.

Сайт: https://www.abonentplus.ru

Мы будем заниматься в основном проблемами создания таких систем с элементами ИПС.

Это также базы и банки данных со своими особенностями, причем базы как числовых и символьных, так и графических данных.