Системы информационного обмена

Принимая во внимание многозначность самого понятия "информация", информационной можно назвать любую систему, представляющую собой совокупность элементов информационной деятельности.

Это и группа людей, и любая человеко-машинная или чисто машинная система. Если рассмотреть замкнутый цикл производства, преобразования и использования информации, то, имея ввиду, что использование любой информации приводит к появлению новых данных и соответственно информации, этот цикл можно назвать циклом обмена информации, а систему, в рамках которой он реализуется, - системой информационного обмена.

Ä Взаимосвязанную совокупность поставщиков (источников) информации, органов ее преобразования или передачи (в том числе информационных и издательских органов), а также потребителей (приемников) информации мы будем называть системой информационного обмена (СИОБ) или просто системой.

В такой интерпретации система информационного обмена включает в себя как основную, так и информационную деятельность в их органическом единстве.

В зависимости от характера информационных связей системы с внешней средой можно рассматривать три разновидности систем обмена.

Назовем систему замкнутой, если она не имеет информационных связей с другими системами (внешней средой) и, следовательно, по отношению к ним не является ни источником, ни приемником информации. Примером такой системы может служить любая изолированная саморазвивающаяся система. Любое государство или группа людей, изолированные от внешнего мира, ученый, в одиночку работающий над решением некоторой проблемы и не использующий информацию внешнего мира - все это примеры замкнутых систем. Исторически эта форма систем обмена является наиболее ранней.

Систему, которая открыта для поступления информации извне, но закрыта для выхода информации во внешнюю среду, т. е., которая является только приемником по отношению к внешним системам, назовем закрытой системой.

Открытой системой назовем систему, играющую роль одновременно и источника и приемника информации по отношению к внешним системам.

Примерами закрытых систем информационного обмена являются военно-промышленные комплексы, которые только потребляют информацию и держат в секрете результаты своих разработок. К этому классу систем с определенными допущениями можно отнести некоторые развивающиеся страны и т. д., т. е. системы, выходная информация которых не представляет ценности для других систем. Здесь можно говорить о государствах, политика которых базируется на приобретении лицензий, а не на развитии собственных исследований. Открытые системы, наоборот, только поставляют информацию. Это высокоразвитые в области "производства" новой информации системы, стоящие в авангарде научных исследований и разработок. Нетрудно видеть, что система, образованная объединением (интеграцией) двух или более открытых систем, есть открытая система или замкнутая система. Объединение нескольких закрытых систем дает закрытую или замкнутую систему.

Иными словами, всякая интеграция систем сопровождается переходом от открытых и закрытых систем к замкнутым и открытым системам, что соответствует переходу от простого "потребления" информации к процессам ее обмена между участниками системы.

 

Информационные системы

Усложнение организационных систем различных уровней и процессов их функционирования и развития приводит к необходимости организационного обособления основной и информационной деятельности. Этот процесс столь же закономерен, как и процесс иерархизации, т. е. иерархического построения самих организационных систем, и, по сути дела, является его следствием.

Естественная декомпозиция системы на управляемую и управляющую части соответствует разделению деятельности на информационную и основную. Наиболее отчетливо это разделение наблюдается в чисто технических системах, где четко выделяется объект управления и устройство управления. В организационных системах провести грань между основной и информационной деятельностью значительно труднее. Представим себе организационную структуру завода: нижние уровни иерархии такой структуры заняты в основном производственной деятельностью, верхние - информационной. Даже здесь трудно провести грань между этими двумя видами деятельности, но еще сложнее обстоит дело в научно-исследовательской организации. Тем не менее в любой организационной системе верхние уровни ее иерархии заняты в основном информационной деятельностью, что позволяет говорить о ее организационном обособлении.

Информационной системой (ИС) назовем систему, предназначенную для сбора, обработки и распространения информации. Цель функционирования ИС - информационное обслуживание или обеспечение основной деятельности системы информационного обмена.

Функционирование ИС предполагает наличие исходных, промежуточных и конечных информационных продуктов, технологических процессов и ресурсов. Необходимой составляющей ИС является подсистема управления, обеспечивающая ее эффективное функционирование (необходимое разнообразие, объем и качество выходных информационных продуктов). В отличие от системы обмена в ИС не включены как поставщики (источники), так и потребители (приемники) информации. ИС объединяет элементы, только преобразующие информацию, т. е. ввода, обработки, хранения, поиска, вывода и распространения информации.

В соответствии с общей теорией систем, информационную систему (ИС) можно определить как совокупность информационных элементов ввода, обработки, переработки, хранения, поиска, вывода и распространения информации, находящихся в отношениях и связях между собой и составляющих определенную целостность, единство.

Если рассматривать ИС как подсистему ОС(организационной системы), то вторую часть этого определения целесообразно расшифровать указанием роли и места ИС как подсистемы более общей системы, которые и обеспечивают ее "целостность" и "единство".

Ä ИС - это взаимосвязанная совокупность элементов ввода, обработки, переработки, хранения, поиска, вывода и распространения информации, цель функционирования которой состоит в информационном обеспечении эффективной деятельности организационной системы, подсистемой которой она является.

Как система ИС естественно обладает основными свойствами систем, такими как иерархичность, централизация и децентрализация, целостность и независимость.

Выделение ИС из системы обмена как самостоятельной системы является следствием организационного обособления основной и информационной деятельности. Существующие автоматизированные документальные и фактографические информационно-поисковые системы (ИПС), АСУ, банки данных (БД), отделы научно-технической информации (ОНТИ), системы НТИ в целом организационно обособлены. Возникает вопрос, как рассматривать поставщиков и потребителей этих систем: как элементы собственно систем или как элементы внешней среды? Этот вопрос в настоящее время решается по-разному. Рассматривают даже внешних и внутренних потребителей этих систем, внешних и внутренних поставщиков информации.

Если считать, что потребители информации являются элементами систем НТИ, АСУ, БД и т. д., то необходимо предположить, что данные системы могут управлять их информационными потребностями. В действительности это не так. Системы могут только изучать эти потребности и приспосабливаться к ним. Функции управления по отношению к потребителям реализует система более высокого уровня - система информационного обмена. Для системы существенно взаимодействие ее элементов для достижения общей цели. Если этого взаимодействия нет, то нет и системы. С другой стороны, потребители ОНТИ, БТИ (бюро технической информации), АСУ, БД и т. д. организационно не принадлежат этим системам. Возникает вопрос: как можно эффективно управлять функционированием системы, имеющей элементы, организационно не принадлежащей ей? Ответ может быть только один - рассматривать эти элементы как элементы внешней среды. То же можно сказать и в отношении поставщиков информации.

Исключая из ИС потребителей и поставщиков информации, получаем возможность четко сформулировать ее цели, задачи и критерии качества функционирования. В соответствии с введенным определением ИС внутренними источниками и потребителями ИС являются те, которые входят в состав элементов данной системы информационного обмена, т. е. системы более высокого уровня, по отношению к которой ИС является подсистемой. Элементы внешней по отношению к данной системе обмена среды являются внешними источниками и потребителями информации. Такое определение в максимальной степени соответствует сложившейся практике.

Задачи и функции ИС. При организационном обособлении ИС может решать две группы задач.

Первая группа задач связана с чисто информационным обеспечением основной деятельности (этапы 1 и 5): отбор необходимых сообщений, их обработка, хранение, поиск и выдача субъекту основной деятельности с заранее заданной полнотой, точностью и оперативностью в наиболее приемлемой для СОД форме.

Вторая группа задач связана с обработкой полученной информации/данных в соответствии с теми или иными алгоритмами или программами с целью подготовки решений задач, стоящих перед субъектом основной деятельности (так называемых "пользовательских" задач или задач блоков 2 и 4). Для решения таких задач ИС должна обладать необходимой информацией о предметной области СОД, стоящих перед ним проблемах, она должна уметь использовать существующие модели решения задач субъекта основной деятельности или самостоятельно строить такие модели. Для решения таких задач ИС должна обладать определенным искусственным или естественным интеллектом. С развитием вычислительной техники и ее программного обеспечения, упрощением технологии работы с ВТ задачи второй группы все чаще выполняют сами субъекты основной деятельности. Однако существует определенный спектр задач второй группы любой из сфер основной деятельности, решение которых целесообразно возлагать на ИС. Задачи первой группы - это задачи информатизации общества "вширь". Задачи второй группы - задачи информатизации общества "вглубь".

Для решения поставленных задач ИС должна выполнить следующие функции:

- отбор сообщений из внутренней и внешней среды, необходимых для реализации основной деятельности;

- ввод информации в ИС;

- хранение информации в памяти ИС, ее актуализация и поддержание целостности;

- обработка, поиск и выдача информации в соответствии с заданными СОД требованиями. Обработка может включать и подготовку вариантов решения пользовательских прикладных задач по соответствующим алгоритмам/программам.

Типология ИС

Говоря об ИС, всегда необходимо иметь ввиду, что ИС не существует сама по себе. Она является подсистемой более общей системы - системы информационного обмена (СИОБ).

Необходимой составляющей ИС как системы являются подсистема управления, обеспечивающая ее эффективное функционирование (необходимое разнообразие, объем и качество выходных информационных продуктов) и являющаяся, в свою очередь, подсистемой системы управления СИОБ.

Практически бесконечное многообразие организационных систем порождает огромное разнообразие ИС как их подсистем. Более того, как было сказано ранее, в реальных условиях ИС, помимо функций этапов 1 и 5, берут на себя часть функций этапов 2 и 4 и даже этапа 3. Это приводит к еще большему разнообразию ИС и практически не позволяет провести в общем случае грань между основной и информационной деятельностью ОС.

Еще сложнее обстоит дело, когда мы говорим об автоматизированных или автоматических ИС.

Ä Автоматизированными ИС (АИС) называют ИС, выполнение некоторых функций которых автоматизированно (с помощью электронной или любой иной техники).

Степень автоматизации может быть разная. Наиболее легко автоматизируются функции этапов 1 и 5. Более сложна автоматизация функций этапов 2 и 4, поскольку такая автоматизация может потребовать алгоритмизации и/или моделирования некоторых составляющих и/или аспектов ОД.

Ä Автоматические ИС (АВИС) - это такие ИС, все функции в которых выполняются автоматически. На практике в настоящее время большей степенью автоматизации отличаются ИС технических систем и технологических процессов. В организационных системах, имеющих дело с неструктурируемыми проблемами, высокие уровни автоматизации ИС пока еще недостижимы.

Из сказанного следует, что классификация ИС в современных условиях практически невозможна. Более целесообразно говорить о типологии ИС, характеризуя тип системы множеством существенных параметров, определяющих место конкретной ИС в множестве существующих и потенциально возможных ИС. Исходя из определения ИС, как информационной системы, обеспечивающей функционирование СИОБ, а также из рассмотрения специфических особенностей в составе и структуре ИС, изложенных в предыдущем разделе, целесообразно рассматривать следующие существенные параметры ИС:

А - масштаб ИС (определяется масштабом СИОБ);

В - область/отрасль обслуживаемой СИОБ;

C - характер решаемых ИС задач;

Д - совокупность выполняемых ИС функций;

Е - степень автоматизации функций ИС;

К - характер (степень структурируемости) обрабатываемой информации;

М - вид информации.

А. С точки зрения масштаба можно рассматривать ИС: всемирные,

международные, республиканские, региональные, отраслевые, объединений, предприятий, подразделений.

В. По отрасли/области деятельности существуют ИС: медицины, транспорта, связи, строительства, отраслей промышленности, межотраслевые ИС, ИС комплексных проблем, проблем, задач и т. д.

В настоящее время в мире существуют ИС всех перечисленных в А и В видов. В последние годы очень активно развиваются проблемно-ориентированные ИС (ПОИС).

С. С точки зрения характера задач, решаемых ИС, можно выделить:

С. 1. ИС информационного обеспечения и сопровождения основной деятельности.

С. 2. ИС информационного обеспечения и сопровождения управления основной деятельностью.

С. 3. ИС информационного обеспечения и сопровождения основной деятельности и управления ОД.

К ИС типа С. 2. относится огромное разнообразие автоматизированных систем управления (АСУ), автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУП), систем обеспечения принятия решений (СОПР).

ИС типа С. 1. составляют широкий спектр систем научно-технической информации (СНТИ), систем экономической (статистика, финансы, кадры, товары, услуги и т. д.) информации.

ИС типа С. 3. - интегрированные ИС, решающие одновременно задачи управления и информационного обеспечения ОД. Такие ИС стали развиваться лишь в последние годы. Сложность задач создания интегрированных ИС (ИИС) связана с большими трудностями объединения ИС типов С. 1. и С. 2., базирующихся на достаточно различающихся, как это показано ранее, технология обработки, хранения и поиска информации.

Д. С точки зрения совокупности функций, выполняемых ИС, можно рассматривать очень большое разнообразие ИС. Как уже было отмечено, обособление функций основной и информационной деятельности связано с большими трудностями. Существующие ИС, в основном, берут на себя выполнение функций этапов 1 и 5 (рис. 2). Однако существуют ИС, выполняющие часть функций этапов 2 и 4. С учетом современного состояния и тенденций развития информатики с точки зрения функций ИС, целесообразно выделить следующие типы ИС.

Д. 1. Системы справочно-информационного обеспечения, выполняющие функции собственно информационной деятельности (этапов 1 и 5), т. е. сбор и приобретение инфорамации, обработка, поиск, хранение, издание, распространение. Среди ИС этого типа существует определенная специализация по следующим функциям:

- подготовки и издания первичной информации (издательства, РИО, статистические бюро, пункты сбора и накопления информации и т. д.);

- обработки первичной информации с целью подготовки вторичной информации или метаинформации (генераторы баз данных, реферативные издательства и т. д.);

- обработки, хранения и поиска вторичной информации с целью информационного обслуживания (системы информационного обслуживания, ОНТИ, бюро НТИ и т. д.);

- хранения и выдачи первичной информации (библиотеки, клиринхаузы и т. д.).

Д. 2. Системы информационного сопровождения ОД, берущие на себя, помимо функций этапов 1 и 5, часть функций этапов 2 и 4, т. е. функций обобщенной основной деятельности (подготовка аналитических и тематических справок и обзоров, информационный анализ и синтез, анализ тенденций развития, оценка качества и технического уровня изделий, построение и анализ информационных моделей, подготовка вариантов решений и т. д.).

К данному типу ИС относятся системы обеспечения принятия решений (СОПР), системы автоматизации проектирования (САПР).

Системы данного типа выполняют функции по математической, логической и даже интеллектуальной (содержательной) переработке информации. С этой точки зрения их можно назвать информационно-логическими ИС.

В литературе часто встречаются такие понятия как информационно-справочные системы (ИССИ), информационно-соответствующие системы (ИСС), информационно-управляющие системы (ИУС), экспертные системы (ЭС).

Информационно-справочные системы определяют как системы, которые могут выдавать только ту информацию, которая заранее в них введена. Информационно-советующими и информационно-управляющими системами называют системы, способные выдавать новую информацию, являющуюся результатом переработки входной информации.

В рамках введенной типологии информационно-справочные системы относятся к ИС типа Д. 1., в то время, как ИСС и ИУС к типу Д. 2.

Е. По степени автоматизации функций целесообразно рассматривать ИС трех типов: неавтоматизированные ИС; автоматизированные ИС; автоматические ИС.

К. Характер обрабатываемой информации на современном этапе оказывает существенное влияние на всю идеологию построения и функционирования ИС. Состав и характер перерабатываемой информации предъявляет жесткие требования к аппарату ее описания, организации и поиска. Существенные различия в аппарате описания, организации и поиска информации реальных ИС приводят к необходимости различать:

- документальные (текстовые) ИС (слабоструктурируемая информация);

- фактографические ИС (жесткоструктурируемая информация);

- документально-фактографические ИС.

М. По видам обрабатываемой информации можно рассматривать ИС разнообразных типов. Наиболее распространено выделение ИС двух типов: ИС публикуемой информации; ИС непубликуемой информации.

Ясно, что для описания конкретных (особенно небольших) ИС может потребоваться большее число параметров и/или более глубокая их детализация.