Что такое автоматизированная информационная система. Информационная система и автоматизированная информационная система (АИС). Классификация АИС

Морской сайт Россия нет 02 ноября 2016 Создано: 02 ноября 2016 Обновлено: 02 ноября 2016 Просмотров: 10948

В рамках проводимых в Междунардной Морской Организации (ИМО) работ по пересмотру Главы 5 «Навигационная безопасность» Конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС) предполагается в ближайшее время приступить к внедрению на морском флоте принципиально новой автоматической информационной (идентификационной) системы (АИС).

Внедряемая АИС будет иметь три предназначения:

для обмена навигационными данными между судами при их расхождении в море;

для передачи данных о судне и его грузе в береговые службы;

для передачи с судна навигационных данных в береговые системы управления движением судов (СУДС) и обеспечения более точной и надежной его проводки в зоне действия системы.

КРАТКАЯ ИСТОРИЯ

Международная Ассоциация Маячных Служб (МАМС) в начале 1990-х годов приступила к рассмотрению вопроса об использовании судовых радиотранспондеров, работающих в диапазоне УКВ для передачи сигналов опознавания.
Будучи принятыми Центром СУДС, сигналы транспондера позволяли опознавать контролируемое судно как при подходе к зоне обслуживания, так и в процессе его дальнейшего движения. В 1992 г. по просьбе МАМС Международный Союз Электросвязи (МСЭ) выпустил рекомендацию М.825 по применению радиотранспондеров в системах УДС, используя для этой цели канал 70 морской подвижной службы и протокол ЦИВ ГМССБ. Кроме опознавания в сообщение транспондера включались данные о местоположении судна. В дальнейшем было предложено включать в формат сообщения сведения о наличии опасного груза с тем, чтобы автоматизировать сообщения, предусмотренные Резолюцией А.648(16) ИМО для Систем судовых сообщений.

На 63-й сессии Комитета по безопасности на море (КБМ) ИМО (8-25 мая 1994 г.) Германия внесла предложение о необходимости внедрения на судах транспондерных систем взаимного опознавания судов и передачи данных береговым службам (СУДС), а также для повышения безопасности мореплавания (MSC 63/7/9). КБМ поручил Подкомитету по безопасности мореплавания (ПКБМ) изучить вопрос и внести предложение.

На 40-й сессии ПКБМ (июль 1994) Швеция внесла предложение (NAV 40/7/15) о внедрении транспондеров с использованием новейшего протокола - самоорганизующейся линии передачи данных с разделением времени и свободным доступом (SOTDMA).
Применение этого протокола, заимствованного из авиации, позволяет с высокой надежностью (более 95 %) использовать один частотный канал для передачи информации о местоположении судна с короткими временными интервалами, используя эти данные для решения задач предупреждения судов (судно-судно) и для точного контроля за движением судов по узким подходным каналам и фарватерам в СУДС (судно-берег). В 1995 г. на основе технико-эксплуатационных обоснований, проведенных в ЦНИИМФ, Российская Федерация представила в ИМО ноту (NAV 41/6/26) с настоятельной поддержкой позиции Швеции о необходимости применения современного протокола с широкими возможностями надежного обмена навигационной информацией, что может оправдать расходы судовладельцев на включение в состав навигационного оборудования судна нового прибора.

Поддержка была выражена также Финляндией, ИНТЕРТАНКО и др. Однако, большинство делегаций на ПКБМ, с учетом начавшегося промышленного производства транспондеров с протоколом ЦИВ, сохраняло позиции ограничения возможностей транспондеров функциями опознавания и данными о грузе на первом этапе внедрения с будущей его заменой на универсальный.

В декабре 1996 г. КБМ, на основе изучения позиций государств, принял решение в пользу единого универсального транспондера, базирующегося на применении протокола SOTDMA. В мае 1998 г. по представлению ПКБМ Комитет по безопасности на море принял рекомендацию MSC.74(69) с эксплуатационными требованиями к судовым транспондерам.
В октябре 1998 г. МСЭ-Р выпустил Рекомендацию М.1371, содержащую основные принципы построения АИС (AIS, автоматическая идентификационная система). Несколько ранее (1997 г.) Всемирная радиоконференция выделила для работы АИС на глобальной основе две частоты: 161,975 МГц (AIS-1) и 162,025 МГц (AIS-2). Международная Электротехническая Комиссия (МЭК) разрабатывает стандарт на АИС N 61993-2, в котором содержатся технические параметры универсальных транспондеров и методы испытаний.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

В иностранной литературе термин AIS применяется как "автоматическая идентификационная система", состоящая из судовых транспондеров, и с отображением информации на ECDIS или САРП, береговых базовых станций и систем отображения на экранах консолей операторов СУДС и ПЭВМ береговых служб.

В российской литературе применялся термин "система автоматизированного зависимого контроля (САЗК)", который относился к части AИС, выполняющей функции контроля за судоходством со стороны СУДС. Он заимствован из широко применяемого в гражданской авиации термина "автоматизированное зависимое наблюдение (АЗН)" или, в иностранной литературе, ADS (automated dependent surveillance).

На Совете Росморфлота 08.10.1998 было предложено использовать аббревиатуру АИС, как "автоматическая информационная система". Основанием явилось внесение существенных изменений в функции системы в процессе ее развития, т.е. расширение информационного обмена, при которых функция "опознавания" сохранилась как одна из многих других. В дальнейшем предлагается использовать следующие термины.

"Автоматическая информационная система" (АИС) является морской навигационной системой, использующей взаимный обмен между судами, а также между судном и береговой службой, для передачи информации о позывном и наименовании судна для его опознавание, его координатах, сведений о судне (размеры, груз, осадка и др.) и его рейсе, параметрах движения (курс, скорость и др.) с целью решения задач по предупреждению столкновений судов, контроля за соблюдением режима плавания и мониторинга судов в море.

Режим АИС, управляемый береговыми службами (СУДС) для автосопровождения судов и контроля за их движением в обслуживаемой зоне, образует систему "автоматизированного зависимого контроля (САЗК)"

Для обмена данными (линия передачи данных) синхронизации, формирования и коммутации потоков информации используется судовое оборудование, называемое "универсальным транспондером".

Для организации обмена данными с судами в режиме САЗК и формирования потоков информации, исходящей от центра СУДС и береговых служб (МСКЦ) используется "базовая станция АИС". Она может работать в сети береговых станций АИС вдоль побережья с ретрансляцией информации в базовую станцию АИС.

Судовыми системами отображения АИС является система отображения электронных карт (ECDIS), САРП или персональный компьютер (в зависимости от наличия соответствующих интерфейсов).

Береговыми системами отображения АИС являются консоль оператора СУДС, ECDIS либо персональные компьютеры.

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ. Достоинства АИС при решении задач по предупреждению столкновений судов

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Достоинства АИС при решении задач по предупреждению столкновений судов.

1 Благодаря взаимному обмену координатами судов, определенными с высокой точностью (с помощью ДГНСС - 5-10 метров), а также информацией о текущем курсе повышается точность определения параметров расхождения и, следовательно, эффективность расхождения судов в море.

2 Принцип обмена информацией между судами по радиолинии передачи данных через транспондеры исключает возможность переброса маркеров сопровождаемых судов-целей (swopping) при их сближении, что имеет место при работе САРП. В результате обеспечивается устойчивое и надежное автосопровождение судов, расходящиеся на узких фарватерах или проходящих вблизи плавающих навигационных знаков.

3 Благодаря взаимному обмену данными о гирокомпасном курсе практически в реальном времени, обеспечивается информация о направлении диаметральной плоскости судов-целей и их ракурсе, что способствует принятию правильного решения при расхождении. Маневр судна-цели легко обнаруживается как по изменению значения гирокомпасного курса, так и путем передачи значения скорости поворота, что позволяет устранить большие трудности, ранее возникавшие при использовании САРП.

4 На работу АИС не влияют осадки и волнение моря, как это имеет место сейчас при использовании РЛС. Это обеспечивает возможность наблюдения за малым судном-целью в условиях сильного волнения моря.

5 Предупреждению столкновений судов будет способствовать также взаимный обмен между участниками движения информацией о типе судна, его осадке, размерах и навигационных параметрах, а также о планируемых маневрах.

Достоинства АИС при использовании в Системах управления движением судов

1 Непрерывное автоматическое опознавание контролируемого судна, что исключает необходимость применения малоэффективных дорогостоящих УКВ-радиопеленгаторов.

2 Высокая точность определения положения контролируемого судна при его движении по узкому каналу, которая достигается сопровождением сигналов АИС данными о местоположениях судна, полученным и от дифференциальной подсистемы ГНСС.

3 Возможность обнаружения маневра судна в реальном времени за счет контроля изменениями текущего (гирокомпасного) курса судна-цели.

4 Расширение зоны обслуживания СУДС за счет большей дальности действия АИС в сравнении с радиолокационным обзором.

5 Контроль за судами (оборудованными транспондерами), находящимися в теневых зонах БРЛС (изгиб мыса, остров) за счет лучшего распространения радиоволн УКВ-диапазона, на котором работают транспондеры.

6 Автоматический ввод в базу данных СУДС основных сведений о судне (наименование, размеры, осадка, наличие опасного груза, порт назначения, ЕТА и др.), которые используются в локальной вычислительной сети МАП для направления другим пользователями.

7 Высокая надежность автосопровождения контролируемого судна, в том числе при близком расхождении судов на канале и подходе судна к причалу порта (исключение возможности переброса маркеров сопровождения, характерных для радарных систем).

8 Контроль за судоходством на речных участках плавания без установки дополнительных РЛС.

9 Удобство регистрации информации AИС на электронных носителях и дальнейшее воспроизведение информации на экране.

10 Возможность прогнозирования пути следования судна.

Достоинства АИС при использовании морским Спасательно-координационным центром

1 Знание позиций судов и их отображение на экране в зоне ответственности МСКЦ, а также их наименования, характеристик, наличия опасного груза и навигационных данных (местоположение, курс, скорость и др.), что способствует более полной оценке ситуации при оказании помощи в случае бедствия.

2 В аварийной ситуации каждое судно будет иметь информацию о наименованиях, местоположениях и навигационных данных других судов в радиусе действия УКВ-радиосвязи, что способствует скорейшему оказанию помощи.

3 Благодаря непрерывной работе транспондера на судне создается возможность передачи ближайшем судам и береговым службам, включенным в АИС, сигналов бедствия или срочности, содержащих сведения о происшествии.

4 Возможность взаимодействия (обмена информацией) с вертолетами, участвующими в поиско-спасательных операциях, и другими судами в районе бедствия.

Достоинства АИС при использовании береговыми службами

1 Благодаря введению в базу данных СУДС и в локальную вычислительную сеть информации о местоположениях, характеристиках и навигационных данных всех судов в обслуживаемом районе может быть обеспечен эффективный контроль за ними со стороны портовых властей, Морских Администраций и других береговых служб, а также со стороны служб ФПС и ВМФ (в территориальных водах).

2 При входе в зону действия АИС судно автоматически передает навигационные данные (местоположение, курс, скорость), что позволяет береговым службам уточнить ожидаемое время прихода (ЕТА) и установить время начала обработки судна в порту.

3 Использование АИС на рыбопромысловых судах позволяет осуществлять контроль за ними в районе промысла.

4 При дальнейшем сопряжении Судового транспондера АИС со станцией спутниковой связи ИНМАРСАТ-С станет возможным осуществлять мониторинг флота в глобальном масштабе, включая прибрежные воды, рыболовную и экономическую зоны.

5 С помощью АИС может передаваться навигационная и метеорологическая информация на суда, плавающие в прибрежных водах.

Ограничения АИС

1.Эффективное использование АИС возможно только при полномасштабном оснащении всех судов транспондерами. До наступления такого состояния АИС должна оставаться дополнительным средством, используемым в САРП и ECDIS наряду с радиолокационной информацией.

2. Нельзя рассматривать вопрос о будущей замене радиолокационных средств на АИС поскольку ее информация относится только к объектам, на которых установлены транспондеры, в то время, как радиолокатор позволяет наблюдать любые объекты, отражающие радиоволны (знаки навигационного ограждения, суда, береговую черту и др.).

3. В соответствии с решением ИМО только глобально применяемая АИС может стать инструментом для предупреждения столкновений и мониторинга судов. Это означает, что внедрению на судах подлежит только то оборудование АИС, параметры которого жестко регламентированы на международной основе. В этом случае будет обеспечена совместимость оборудования, установленного на разных судах, и высокая эффективность его использования.

ПЕРСПЕКТИВЫ ВНЕДРЕНИЯ АИС В МИРЕ

Окончание разработки всех международных нормативно-правовых документов, обеспечивающих внедрение АИС на морском флоте, предполагается закончить в конце 2000 года. Однако, уже в настоящее время в ряде стран (Швеция, Финляндия, ФРГ, Южная Африка, Норвегия, Дания. США, Великобритания, Австралия) началось оснащение их побережья необходимым наземным оборудованием для создания подобных систем и оснащение судов транспондерами.

В Швеции Морской Администрацией создана единая система контроля за судоходством на основе действующих СУДС и создаваемых АИС, которые будут объединяться в единую сеть.
С полным вводом в действие эта система позволит контролировать и регулировать движение судов вдоль побережья Швеции, а также во внутренних озерах.
Шведские власти планируют оснастить до 2000 года аппаратурой АИС все свои суда, самолеты и вертолеты, а суда и вертолеты, участвующие в поисково-спасательных операциях, будут оснащены такой аппаратурой в 1999 году.
Всего на шведском побережье предполагается установить 35 станций АИС для обслуживания судов и низколетящих самолетов и вертолетов. Свыше 50 шведских судов и прежде всего паромы уже имеют транспондеры АИС.

В Финляндии в опытной эксплуатации находятся семь береговых станций АИС. До 2000 года Правительство Финляндии планирует ввести в эксплуатацию 17 станций и создать на их основе сеть АИС, перекрывающую все воды прилежащей зоны Финляндии. В осуществление этого проекта вовлечены Морская Администрация (координирующий орган), береговая охрана и судовладельцы.

Министерством транспорта ФРГ также создается единая сеть контроля и регулирования судоходства на основе действующих и создаваемых СУДС с использованием АИС, которая впервые была внедрена в СУДС Кильского канала, а также для мониторинга паромов на линии Росток-Трелеборг (Швеция) в рамках Германо-Шведского проекта "Бафегис".

Прибрежные воды Южной Африки, США, Канады, Великобритании и Австралии также охвачены зоной действия АИС. Внедрение АИС в целом не требует больших финансовых расходов.
Стоимость судовых транспондеров при массовых поставках будет составлять 2-3 тыс.долл.США, а расходы на наземное оборудование, размещаемое на станциях УКВ-связи зоны А1 ГМССБ или на СУДС, не превысит 10-15 тыс.долларов.
В соответствии с положениями новой Главы 5 Конвенции СОЛАС национальные Администрации смогут обязать устанавливать такие транспондеры и на судах меньшего размера для контроля за ними при их плавании вблизи берегов.

Учитывая, что одной из функций АИС будет являться обеспечение безопасного расхождения, транспондерами необходимо будет оснащать не только транспортные суда, но и все другие плавающие в море рыболовные суда, военно-морские и пограничные корабли.

На 45 Сессии Подкомитета по безопасности мореплавания (ПКБМ) ИМО, проходившей в сентябре 1999 года были рассмотрены документы, представленные различными Администрациями по вопросам будущего применения АИС.

В этих документах отмечается, что для эффективного использования АИС необходимо обязательное наличие небольшого (text only) дисплея для отображения принимаемой минимально необходимой информации и панели управления (клавиатуры) для набора информации, предназначенной к передаче.
Эти устройства должны быть независимы от других навигационных устройств. Поскольку для отображения информации АИС предполагается использовать индикаторы РЛС, САРП и ЭКДИС, требуется соответствующая доработка этой аппаратуры для обеспечения возможности работы с АИС и внесения поправок в стандарты на эти устройства.

Вызывает беспокойство доступность информации АИС всем потребителям, так как эта информация может быть использована для неблаговидных целей, в частности - пиратам. В качестве варианта решения этой проблемы предлагается рассмотреть возможность включения АИС капитаном судна в тех районах, где это необходимо.

Подкомитет отметил, что отсутствие опыта применения АИС на судах может привести к нежелательным последствиям, в частности, при решении задач по предупреждению столкновений.

Для решения этих вопросов Подкомитет направил на КБМ 72 предложение о включении в повестку 46 Сессии ПКБМ вопросов разработки руководства по применению АИС и пересмотра стандартов к РЛС, САРП и ЭКДИС.

ТРЕБОВАНИЯ К СРОКАМ ОБЯЗАТЕЛЬНОГО ОСНАЩЕНИЯ СУДОВ АИС

В соответствии с последней редакцией проекта Главы V Конвенции СОЛАС, согласованной Подкомитетом по безопасности мореплавания NAV-45 в сентябре 1999 г. , в проект Правила 19 включен дополнительный параграф 1.5, определяющий требования к срокам установки АИС в зависимости от типов судов.

1.5 Автоматические идентификационные системы (АИС)

1 Все суда от 300 рег.т. и более, совершающие международные рейсы, грузовые суда от 500 рег.т., не совершающие международные рейсы, и пассажирские суда, независимо от их размера, должны быть оборудованы АИС в сроки:

1.2.2. суда, кроме пассажирских и танкеров, 50000 рег.т. и более - не позднее (1 июля 2004);

1.2.3. суда, кроме пассажирских и танкеров, от 10000 рег.т. и более, но менее 50000 рег.т. - не позднее (1 июля 2005);

1.2.4. суда, кроме пассажирских и танкеров, от 3000 рег.т. и более, но менее 10000 рег.т., - не позднее (1 июля 2006);

1.2.5. суда, кроме пассажирских и танкеров, от 300 рег.т. и более, но менее 3000 рег. тн., - не позднее (1 июля 2007); и

1.3 суда, не совершающие международные рейсы, построенные до (1 июля 2002) - не позднее (1 июля 2008).

2 Администрация может освободить от выполнения указанных требований те суда, которые будут выведены из эксплуатации в течение двух лет после указанных дат.

РЕЗОЛЮЦИЯ ИМО MSC.74(69). ПРИЛОЖЕНИЕ 3 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМ ТРЕБОВАНИЯМ К УНИВЕРСАЛЬНОЙ СУДОВОЙ СИСТЕМЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО ОПОЗНАВАНИЯ (AIS)

РЕЗОЛЮЦИЯ ИМО MSC.74(69)

1.Назначение

1.1 Данный стандарт определяет эксплуатационные требования к универсальным АИС.

1.2 АИС должна обеспечивать повышение уровня безопасности мореплавания посредством эффективного судовождения, защиты окружающей среды, эффективности использования Систем управления движением судов (СУДС) через выполнение следующих функциональных требований:

в режиме «судно - судно» - для предупреждения столкновений;

как средство для получения береговыми службами информации о судне и его грузе:

как инструмент СУДС - в режиме «судно-берег» (управление движением судов).

1.3 АИС должна обеспечивать суда и компетентные власти информацией от судов автоматически, и с требуемой точностью и частотой обновления, для обеспечения точного сопровождения судов. Передача данных должна осуществляться с минимальным участием судового персонала и высоким уровнем надежности.

1.4. Оборудование, в дополнение к требованиям Регламента Радиосвязи, Рекомендаций МСЭ-Р и общим требованиям, изложенным в Резолюции ИМО А.694(17), должно соответствовать следующим эксплуатационным требованиям

2.Основные режимы работы

2.1 АИС должна обеспечивать работу в следующих режимах:

1. «автономный и непрерывный» - для работы во всех районах. Этот режим должен иметь возможность переключения компетентной властью с/на один из следующих режимов;

2. «назначенный» («предписанный») - для работы в районах, где компетентной властью установлен контроль за движением судов таким образом, чтобы интервал передачи данных и/или временное положение слотов могли устанавливаться дистанционно этой властью.

3. «по запросу» или контролируемый режим - данные передаются в ответ на запрос от судна или от компетентной власти.

3. Основные функциональные требования

3.1 В состав АИС должны входить:

связной процессор, способный управлять набором морских частот с:

1. соответствующим методом выбора и переключения каналов, обеспечивая применение как для ближней, так и для дальней радиосвязи.

2. средство обработки данных от электронной системы местоопределения, обеспечивающее разрешение не хуже одной десятитысячной минуты дуги и использующее геодезическую систему координат WGS-84 .

3. средство автоматического ввода данных от других датчиков, перечисленной в п. 6.2;

4. средство ввода и восстановления данных вручную;

5. средство контроля достоверности передаваемых и принимаемых данных;

6. встроенное устройство контроля работоспособности.

3.2 АИС должна обеспечивать:

1. автоматическое и непрерывное предоставление информации компетентной власти и другим судам, без участия судового персонала;

2. прием и обработку информацию от других источников, включая информацию от компетентной власти и других судов;

3. ответ с минимальной задержкой на сигналы, относящиеся к высокому приоритету и безопасности;

4. предоставление информации о местонахождении и маневрировании c частотой обновления, достаточной для обеспечения точного сопровождения судна компетентной властью и другими судами.

4. Интерфейс пользователя

Для обеспечения доступа, отбора и отображения информации на отдельном устройстве, АИС должна иметь интерфейс, соответствующий международным морским стандартам к интерфейсам.

5. Опознавание (идентификация)

Для целей опознавания судна и сообщений должен использоваться соответствующий идентификационный номер Морской подвижной службы (ММSI).

6. Информация

Информация, предоставляемая АИС, должна включать:

6.1 Статическую:

ИМО номер (если имеется)

Позывной сигнал и название;

Длина и ширина судна;

Тип судна;

Расположение антенны системы местоопределения на судне (по отношению к носу, корме, правому, левому борту).

6.2 Динамическую:

Местоположение судна с указанием точности и целостности системы;

Время (UTC) (дата устанавливается приемным оборудованием);

Курс относительно грунта;

Скорость относительно грунта;

Курс судна;

Навигационный статус (состояние судна) (к примеру, не управляется, на якоре и т.д. - вводится вручную);

Угловая скорость поворота (где возможно);

Факультативно - Угол крена (если возможно);

Факультативно - Угол килевой и бортовой качки (если возможно).

6.3 Информацию, связанную с рейсом:

Осадка судна;

Опасный груз (тип);

Порт назначения и ЕТА (по усмотрению капитана);

Факультативно - план перехода (путевые точки).

6.4 Короткие сообщения относительно безопасности.

6.5 Частота обновления информации для автономного режима

Для различных типов информации, действующей в разное время, используется различная частота обновления (интервал)

Статическая - каждые 6 минут и по требованию;

Динамическая - в зависимости от скорости и изменения курса согласно таблице 1;

Информация, связанная с рейсом - каждые 6 минут, при изменении данных и по запросу;

Сообщение относительно безопасности - когда требуется.

Таблица 1

Состояние судна	Интервал между сообщениями
Судно на якоре	3 минуты
Скорость 0-14 узлов	12 секунд
Скорость 0-14 узлов и меняющийся курс	4 секунды
Скорость 14-23 узла	6 секунд
Скорость 14-23 узла и меняющийся курс	2 секунды
Скорость более 23 узлов	3 секунды
Скорость более 23 узлов и меняющийся курс	2 секунды

Объем судовых сообщений - АИС должна обрабатывать не менее 2000 сообщений в минуту, чтобы адекватно обеспечить все эксплуатационные варианты.

6.6 Обеспечение безопасности (защиты)

Должен быть обеспечен механизм безопасности для обнаружения вывода из строя системы и предотвращения несанкционированного изменения введенных или передаваемых данных. Для предотвращения несанкционированного распространения данных следует выполнять требования Резолюции ИМО MSC/43(64) (Руководство и критерии для систем судовых сообщений)

7. Время приведения в рабочее состояние

Система должна быть готова к работе в течение 2 мин после включения.

8. Энергопитание

АИС и связанные с ней датчики должны питаться от основного источника электроэнергии на судне. Дополнительно должна иметься возможность питания АИС и связанных с ней датчиков и от альтернативного источника электроэнергии.

9. Технические характеристики.

Технические характеристики АИС, такие как изменяемая выходная мощность передатчика, рабочие частоты (международные и региональные), модуляция и антенная система, должны соответствовать Рекомендациям МСЭ-Р (M.1371, M.1024).

Базы данных – необходимый для любого бизнеса инструмент, а потому их созданию и использованию уделяют повышенное внимание. Формируют базы данных при помощи специализированных компьютерных аппаратно-программных комплексов, которые в совокупности и составляют автоматизированные информационные системы (АИС).

В статье мы рассмотрим 8 этапов разработки АИС и научим оценивать их эффективность.

Автоматизированные информационные системы: назначение и задачи

Автоматизированной информационной системой (АИС) называют комплекс программ и аппаратных средств. Благодаря АИС можно хранить и (или) управлять данными и проводить вычисления. Автоматизированные информационные системы – это человеко-машины, которые автоматически готовят, ищут и обрабатывают различные сведения в рамках интегрированных сетевых, компьютерных и коммуникационных технологий с целью упростить и оптимизировать работу предприятий в разных отраслях.

То есть благодаря применению разного рода автоматических и автоматизированных систем управления происходит оптимизация технологических процессов. К примеру, в сфере связи применяют автоматизированные коммутационные станции, для управления в которых используют разного рода технические устройства. От человека требуется лишь отслеживать, как протекает технологический процесс, и, если нужно (к примеру, при сбое), оперативно принимать соответствующие меры.

Самостоятельно функционировать автоматизированные информационные системы не могут. Чтобы они работали, человек должен составлять задачи, создавать необходимые в данном случае подсистемы, выбирать из выданных ЭВМ вариантов действий самый подходящий и т. д. Стоит отметить, что именно человек несет юридическую ответственность за результаты принятых решений.

Автоматизированные информационные системы создаются для 3 видов задач.

Структурированной (формализуемой) называют задачу, в которой известны все ее составляющие и то, как они между собой связаны.
Неструктурированной (неформализуемой) именуют задачу, в которой нельзя выделить составляющие и определить, как они связаны друг с другом.

Если задача структурированная, ее содержание можно представить как математическую модель с точным алгоритмом решения. Такие задачи, как правило, приходится выполнять много раз, и это занятие достаточно рутинно. Автоматизированные информационные системы применяют, чтобы решать структурированные задачи. В этом случае АИС позволяет делать это автоматически, то есть без участия человека.

Решать неструктурированные задачи достаточно сложно, так как нельзя создать математическое описание и разработать их алгоритм. Возможности применения автоматизированных информационных систем здесь ограниченны. Решение принимает человек, основываясь на своем опыте и, возможно, косвенных данных, полученных из различных источников.

Полностью структурированные или абсолютно неструктурированные задачи почти не встречаются. В большинстве случаев можно сказать, что известна лишь часть элементов задач и связей между ними. Эти задачи частично структурированы. В подобных ситуациях полностью оправданна их разработка; автоматизированные информационные системы предоставляют сведения, которые анализирует человек. Кроме того, люди принимают непосредственное участие в работе автоматизированной информационной системы.

Какие функции выполняют автоматизированные информационные системы

Как правило, автоматизированные информационные системы выполняют множество действий. Все их функции можно распределить по 3 категориям.

1. Автоматизированные информационные системы собирают и оценивают данные технического процесса, то есть проводят мониторинг.

В первую очередь автоматизированные информационные системы мониторят процесс, то есть собирают сведения о нем. Это основная задача, которую выполняют все автоматизированные информационные системы управления. Мониторинг – фундаментальное свойство всех программ, основное назначение которых заключается в обработке информации. В рамках этого отслеживания АИС собирают значения переменных технологического процесса, хранят и отображают их в удобной для человека-оператора форме.

При мониторинге система может только выводить первичные или обработанные данные на экран компьютера или бумагу. Комплекс может быть оснащен и более сложными аналитическими функциями. К примеру, основой для расчета или оценки переменных, не подлежащих непосредственному измерению, должны быть имеющиеся параметры, которые можно установить реально. Следует отметить, что все автоматизированные информационные системы при мониторинге проверяют, что измеренные или рассчитанные показатели находятся в допустимых пределах.

Если же автоматизированная система умеет лишь собирать и отображать информацию, все решения о действиях, связанных с дальнейшим процессом, принимает оператор. Такой тип управления – супервизорное или дистанционное (supervisory control) – был очень популярен в первых компьютерных системах, руководивших различными операциями. Его до сих пор используют, особенно по отношению к сложным и достаточно медленным действиям, где должен участвовать человек. Например, в биологических процессах, где определенную часть наблюдений нельзя провести только с помощью автоматизированных средств.

Когда поступают новые данные, их значение оценивают относительно допустимых пределов. Если система контроля более развита, то несколько результатов могут комбинироваться на основе относительно сложных правил для проверки. В данном случае отслеживается состояние процесса – нормальное ли оно или вышло за допустимые границы. В еще более современных решениях, особенно в тех, основой для которых стали экспертные системы или базы знаний, комбинированные оперативные данные с датчиков объединяют с оценками операторов.

2. Автоматизированные информационные системы управляют некоторыми параметрами технического процесса.

Управление – противоположное мониторингу действие. Если рассматривать термин в прямом смысле, то он означает поступление команд ЭВМ к исполнительным механизмам, чтобы повлиять на физический процесс. В ряде случаев воздействие на параметры процесса осуществляется лишь косвенно, посредством других рычагов управления.

3. Автоматизированные информационные системы связывают входные и выходные данные, то есть осуществляют обратную связь, управление в автоматическом режиме.

Автоматическая – это система, действующая автономно и без прямого участия оператора. В систему автоматического управления могут входить простые контуры управления (один для каждой пары входных и выходных переменных процесса) или более сложные регуляторы со множеством входов и выходов.

Обратная связь в автоматизированных системах может быть реализована в двух вариантах. Первый – традиционное прямое цифровое управление (ПЦУ, Direct Digital Control – DDC), при котором центральной ЭВМ ведется расчет управляющих сигналов для исполнительных устройств. Весь объем данных наблюдения датчики передают центру управления, а сигналы управления – обратно к исполнительным устройствам.

Если мы рассматриваем системы распределенного прямого цифрового управления (Distributed Direct Digital Control – DDDC), здесь у вычислительного комплекса есть распределенная архитектура, а основой для реализации цифровых регуляторов являются локальные процессоры, то есть они находятся рядом с техническим процессом. ЭВМ верхних уровней управления ведет расчет опорных значений, а локальные процессоры отвечают в первую очередь за непосредственное управление технологическими операциями, то есть вырабатывают управляющие сигналы для исполнительных механизмов, основой для которых становятся данные локального мониторинга. Эти локальные электронно-вычислительные машины состоят в том числе из цифровых контуров управления.

Более простой и традиционной формой автоматического управления считается управление опорными значениями (setpoint control). ЭВМ вычисляет их, после чего передает простым аналоговым регуляторам. В данном случае с помощью информационных систем проводят только вычисления – управляющие воздействия не измеряют и не генерируют.

Термин SCADA (от Supervisory Control And Data Acquisition – дистанционное управление и сбор данных) используется, как правило, в отношении систем дистанционного мониторинга и управления. Это понятие довольно обширно и может применяться как к простому устройству, реализованному на одном ПК, так и к сложному распределенному комплексу, состоящему из центра управления, периферийного оборудования и системы связи.

В соответствии с идеей SCADA используются совершенные средства отображения, накопления информации и дистанционного управления, которое чаще всего трактуют как диспетчерское, то есть управление вручную, однако в данном случае не применяются процедуры регулирования или управления. Отметим, действия по управлению зачастую включают в состав поставляемых систем SCADA как основные функции или в качестве опций по выбору заказчика.

Какие ошибки автоматизации съедят ваши деньги и время: 8 провалов

Автоматизация - постоянный процесс, который сопровождает рост компании и повышает качество ее услуг. Затраты на IT - крупная статья расходов компании. Ошибки автоматизации порой обходятся руководителям дороже, чем запланированные изменения. В этой статье четверо ваших коллег делятся опытом, какие проблемы при автоматизации бизнес-процессов съели их время и деньги.

Как внедрить в компании улучшения и не разориться, рассказала редакция журнала «Генеральный директор».

Виды автоматизированных информационных систем и их особенности

Автоматизированные информационные системы классифицируют по-разному. Но, как показала практика, наиболее точное подразделение, соответствующее непосредственно назначению АИС, – это разбивка по уровню сложности технической, вычислительной, аналитической и логической обработки используемых данных. В рамках такого подхода к классификации можно максимально тесно связать АИС с соответствующими информационными технологиями.

Выделяют следующие виды АИС:

1. Автоматизированные системы обработки данных

Позволяют решать хорошо структурированные задачи при наличии входных данных, алгоритмов и стандартных процедур обработки. Автоматизированные информационные системы учета и обработки данных используют, чтобы реализовать с помощью технических средств повторяющиеся рутинные операции управленческой деятельности сотрудников с невысокой квалификацией.

В данный момент отдельно АСОД почти не применяют, но они являются неотъемлемой частью большинства таких сложных информационных систем, как АИСС, АРМ, АСУ. Так, статистическую обработку сведений осуществляют при помощи ОВД АСОД по заданным формам отчетности.

2. Автоматизированные информационно-поисковые системы

АИПС – это системы, которые собирают, систематизируют, хранят и ищут данные по запросам пользователей.

АИПС применяют, чтобы копить и постоянно корректировать объем информации об интересных личностях, событиях и предметах. Основу работы таких систем представляет модель запрос – ответ, а потому они в основном ищут, а не преобразуют первичные данные. Отличительная характеристика АИС – понятие «информационный поиск».

Информационным поиском называют процесс, задачей которого является нахождение определенного объема данных, посвященных обозначенной в информационном запросе теме (предмету), в сведениях о которых нуждается пользователь.

АИПС бывают документальными и фактографическими. Основой для такого деления является различие объектов поиска. Если рассматривать документальные АИСП, в качестве объектов поиска тут выступают документы, их копии или библиографическое описание. Что касается фактографических, здесь ищут информацию о конкретных явлениях и фактах.

3. Автоматизированная информационно-справочная система

АИСС называют автоматизированную систему информации, которая хранит документированные и фактографические сведения и выдает справки по узким тематикам. Подобные комплексы отличаются тем, что в них отсутствует информационный шум. Это достигается тем, что вводимые в систему массивы информации предварительно тщательно обработаны. Нет сомнений в том, что подобные действия должны производить специалисты той области, в которой работает АИСС. Обработка данных вручную значительно ограничивает предметную область системы.

В последние годы стало сложно разграничивать информационные системы поискового и справочного типа. Это связано с тем, что их создатели пользуются всё более совершенными технологиями информационного поиска, позволяющими значительно снижать уровень информационного шума в результатах функционирования ИС.

Применение АИПС и АИСС в разных сферах деятельности имеет свои нюансы, следовательно, определяет ряд специфических задач и требований, позволяющих судить о них не только как о поисковых инструментах.

4. Автоматизированные информационно-логические системы

АИЛС решают различные простейшие задачи на основе систематизированных данных. Применение таких комплексов позволяет не только находить информацию, необходимую для решения задач (как в АИПС), но и синтезировать новые данные при помощи определенных логических процедур, не содержащихся явно в отобранных сведениях. Дадим более точное определение этим системам.

Информационно-логические системы правовой информации – это автоматизированные информационные правовые системы для решения задач по анализу данных. Для этого применяют хранящийся в них информационный массив и специальные логические процедуры.

5. Автоматизированные рабочие места

АРМ являются индивидуальным комплексом технических и программных средств, призванным автоматизировать профессиональный труд специалиста. АРМ обычно состоит из персонального компьютера, принтера, графопостроителя, сканера и иных устройств, а также прикладных программ, предназначенных для решения конкретных профессиональных задач. Понятие АРМ до конца не устоялось и по сей день является неоднозначным. Нередко этим термином называют только рабочее место, на котором установлены все аппаратные средства, необходимые для реализации определенных функций.

Встречается также понятие АРМ, которым условно называют программный пакет, с помощью которого автоматизируется рабочий процесс.

Так как у АРМ, в отличие от АИСС и АИПС, более развитые функциональные возможности, последние могут быть включены в АРМ как подсистемы.

АРМ, как правило, строят 3 способами – всё зависит от структуры исполнения. Это может быть индивидуальное, групповое пользование и сетевое построение. Наиболее перспективен сетевой способ построения, так как дает возможность получать сведения из удаленных банков данных, включая федеральные и международные, а также обмениваться информацией между структурными подразделениями без использования других средств связи.

6. Автоматизированные информационные системы управления предприятием

АСУ представляют собой особый комплекс, в который входят программные и технические средства, предусмотренные для автоматизации управления разного рода объектов. Главным образом, АСУ обеспечивает руководство необходимыми данными. Автоматизированные системы управления собирают и передают сведения о подконтрольном объекте в автоматическом режиме, перерабатывают информацию и выдают управляемые воздействия на объект управления.

7. Автоматизированные системы информационного обеспечения

АСИО – это системы, в которые внедрены логические алгоритмы. АСИО выдают методические описания и рекомендации по расследованию преступлений. В соответствии с описанием расследуемого дела система предлагает соответствующие способы его раскрытия.

8. Экспертные системы

ЭС – это системы искусственного интеллекта. ЭС накапливают и обрабатывают информацию из определенной предметной области, и она становится основой для выведения новых знаний. Благодаря им удается решать практические задачи. Эти задачи являются неформализованными, слабо структурированными, для которых нет алгоритмов выполнения в силу того, что рассматриваемые ситуации и знания о них неполные, неточные, неопределенные и расплывчатые.

Использование экспертных систем позволяет решать 3 главные проблемы:

проблему, связанную с передачей знаний от специалиста автоматизированным компьютерным системам;
проблему представления знаний; то есть массив информации реконструируется в определенной правовой сфере и структурированно отражается в компьютерной памяти;
проблему, связанную с использованием знаний.

Процесс принятия решения должен быть детально и глубоко формализован. Только так его можно смоделировать в компьютерной системе. Именно поэтому ЭС в данный момент разрабатывают, чтобы решать конкретные вопросы в довольно ограниченных областях. Иными словами, автоматизированные экспертные системы сейчас узкоспециализированны.

Обозначенные выше автоматизированные информационные системы вполне могут выступать в качестве составляющих более сложных информационных образований.

Какую структуру имеют все автоматизированные информационные системы

Информационные технологии (ИТ) представляют собой инфраструктуру, которая собирает, обрабатывает, копит, хранит, ищет и распространяет данные. Назначение ИТ в том, чтобы делать процессы применения информационных ресурсов менее трудоемкими, но более надежными и быстрыми.
Функциональные подсистемы и приложения являются специализированными программами для обработки и анализа сведений с целью подготовки документации и вынесения решений в определенной функциональной области на базе ИТ.
Управление ИС – это компонент, обеспечивающий оптимальное взаимодействие между ИТ, функциональными системами и связанными с ними специалистами, а также их развитие на протяжении всего времени, пока существуют информационные системы.

Каким принципам должны соответствовать современные автоматизированные информационные системы

Автоматизированные информационные системы должны быть окупаемыми. Иными словами, компания, применяющая их, должна затрачивать меньше средств и получить надежный, эффективный и производительный комплекс и оперативно решать поставленные задачи. Отметим, согласно общепринятому мнению система не должна окупаться больше двух лет.
Еще одна отличительная черта качественных АИС – надежность. Чтобы системы были таковыми, применяют современные программные и технические средства и новейшие технологии. Все продукты должны сопровождаться сертификатами и (или) лицензиями.
АИС должны быть гибкими, то есть легко адаптироваться к меняющимся требованиям и новым функциональным возможностям. В этих целях, как правило, создают модульные комплексы.
АИС должны быть безопасными, то есть обеспечивать сохранность данных с применением шифров и специального оборудования. Для взаимодействия с АИС разрабатываются свои регламенты.
И еще одна характеристика – дружественность. Это значит, что система должна быть проста, удобна для освоения и применения (меню, подсказки, механизм исправления ошибок и проч.).

Как разработать автоматизированные информационные системы: 8 этапов

Этап 1. Здесь формируют требования к автоматизированной информационной системе:

исследуют объект и приводят аргументы в пользу того, что комплекс для него действительно необходим;
формируют требования пользователей к системе;
составляют отчет о проведенном исследовании, а также тактико-техническое задание на разработку.

изучают объект автоматизации;
проводят необходимые научно-исследовательские работы;
разрабатывают варианты концепции АИС, способные удовлетворить требования пользователей;
составляют отчет и утверждают концепцию.

Этап 3. Составление ТЗ:

на данном этапе вырабатывают и утверждают техническое задание на формирование автоматизированной системы.

Этап 4. Создание эскизного проекта:

специалисты вырабатывают предварительные проектные решения по АИС и ее составляющим;
оформляют эскизные документы на систему и ее компоненты.

Этап 5. Составление технического проекта:

на этой стадии специалисты разрабатывают проектные решения по АИС и ее составляющим;
формируют документы на комплекс и отдельные модули;
разрабатывают и оформляют документ на поставку комплектующих;
составляют задания на проектирование в смежных частях проекта.

Этап 6. Разработка рабочих документов:

специалисты формируют рабочие документы на систему и ее составляющие;
создают и адаптируют программы.

Этап 7. На этом этапе специалисты вводят АИС в работу, а именно:

подготавливают систему к внедрению;
готовят персонал к работе с АИС;
комплектуют систему поставляемыми изделиями, среди которых программные и технические средства, программно-технические комплексы и информационные продукты;
выполняют строительно-монтажные работы;
выполняют пусконаладочные работы;
проводят предварительные испытания;
проводят опытную эксплуатацию;
проводят приемочные испытания.

специалисты проводят работы, опираясь на гарантийные обязательства;
осуществляют послегарантийное обслуживание.

Остановимся более подробно на особенностях некоторых стадий.

На этапе исследования специалисты изучают и анализируют организационную структуру компании, специфику ее работы, оценивают действующую в данный момент систему обработки данных.

Результатом обследования становятся сведения, которые применяют, чтобы:

обосновывать целесообразность системы и ее поэтапное внедрение;
составлять техническое задание на создание системы;
выполнять технический и рабочий проекты АИС.

В рамках обследования необходимо разработать стратегию внедрения системы и тщательно проанализировать деятельность компании. Специалистам следует оценить реальный объем проекта, понять, какие цели и задачи он должен помогать достигать в соответствии со своим функционалом и информационными элементами. Провести данные мероприятия в рамках обследования компания может своими силами или воспользоваться услугами консалтинговых компаний. На данном этапе очень важно тесно взаимодействовать с теми, кто непосредственно будет пользоваться системой, а также с бизнес-экспертами. То есть здесь главное – четко и однозначно понять, чего именно хочет заказчик.

Обычно необходимую информацию удается получить в ходе интервью, бесед, на семинарах с руководителями, экспертами и сотрудниками, которые планируют пользоваться АИС. Результаты этапа исследования позволяют понять, как с технической точки зрения лучше разрабатывать систему, а также оценить расходы на ее внедрение (проанализировать стоимость аппаратного обеспечения, приобретаемого ПО, разработки нового ПО).

В результате необходимо сформировать документ с четко сформулированной стратегией и ТЭО (технико-экономическим обоснованием проекта). В нем будет понятно сказано, что заказчик приобретет в случае его согласия финансировать проект после получения готового продукта и во сколько ему это обойдется (если речь идет о крупных проектах – это график финансирования разных этапов работы). В документ мы рекомендуем внести не только информацию о затратах, но и о выгоде проекта, к примеру указать, в течение какого времени он окупится и какого экономического эффекта от него можно ожидать (если получится дать такую оценку).

Технико-экономическое обоснование проекта обычно включает в себя информацию:

об ограничениях, рисках, критических факторах, способных негативно отразиться на положительном результате проекта;
об условиях, в которых планируется пользоваться будущей системой, структуре АИС, аппаратных и программных ресурсах, условиях функционирования, обслуживающем персонале и пользователях АИС;
о сроках завершения отдельных этапов, форм приемки/сдачи работ, используемых ресурсах, способах защиты сведений;
о функциях, которые будут выполнять автоматизированные информационные системы (система) на предприятии;
о возможностях развития и модернизации АИС;
об интерфейсах и распределении функций между человеком и АИС;
о требованиях к программному обеспечению и СУБД (системам управления базами данных).

Когда специалисты анализируют работу компании, то особое внимание уделяют исследованию деятельности, которая позволяет реализовывать управленческие функции, а также организационной и кадровой структуры. Аналитики также изучают штаты компании, оценивают работы, проводимые в рамках управления предприятием, смотрят, как организация подчиняется вышестоящим управленческим органам. В данном случае требуется разработка инструкций, методических пособий и директивных материалов, которые послужат основой для определения состава подсистем и перечня функций, а также возможностей решать задачи в соответствии с новыми методами.

Цель аналитиков здесь заключается в сборе и фиксации информации в двух категориях, связанных друг с другом:

функции – сведения о том, какие события и процессы протекают на автоматизируемом предприятии;
сущности – сведения о классах значимых для предприятия объектов, в отношении которых ведется сбор информации.

Когда аналитики изучают каждую функциональную задачу, то определяют:

как называется задача, в течение какого времени и с какой периодичностью ее нужно решать;
насколько она формализуема;
какими информационными источниками необходимо пользоваться, чтобы решить ее;
показатели вместе с их количественными характеристиками;
в каком порядке необходимо корректировать информацию;
по каким алгоритмам должны быть рассчитаны показатели, и какими методами контроля следует пользоваться;
какие методы необходимо применять, чтобы собирать, передавать, обрабатывать информацию;
какие существуют средства связи;
принятую точность решения задачи;
трудоемкость решения задачи;
формы предоставления исходной информации и итогов их обработки в виде документов, действующих в данный момент.

Сложнее всего на этом этапе описывать документооборот компании. Данная задача достаточно трудоемкая, хоть и хорошо формализуемая.

В процессе обследования документооборота требуется установить, по какому маршруту движутся документы, и составить схему. В ней нужно отразить:

количество документов;
место, в котором формируются показатели документов;
связь между документами в процессе их создания;
маршрут и длительность документооборота;
внутренние и внешние информационные связи;
объем документа в знаках.

По итогам исследования составляют список управленческих задач, которые необходимо автоматизировать, и определяют, в каком порядке их следует решать

Как оценить, насколько эффективны автоматизированные информационные системы (АИС)

Оценить, насколько эффективна выработанная система, вы можете, сравнив ее с аналогичным программным продуктом (если он есть). Такое сопоставление может стать основой для расчета ключевых показателей. В процессе сравнения системы оценивают определенные критерии, а именно:

совокупную стоимость системы;
функциональную полноту;
масштабируемость;
технологичность;
инвариантность по отношению к бизнесу;
перспективы в ее развитии и проч.

Основой для расчета каждого критерия является ряд показателей.

При оценке масштабируемости можно смотреть на функциональную сторону этого процесса, то есть возможность покупки или активации дополнительных модулей, которые не нужны на начальных стадиях проекта по автоматизации. Также выделяют масштабируемость по мощности, то есть анализируют, способна ли система к нормальному функционированию и быстрому реагированию на действия пользователей при повышении числа последних и обрабатываемой документации, если растет объем существующей информации.

В понятие технологичности входят показатели интегрированности (применение всех модулей одной базы данных, однократный ввод информации), интегрируемости (возможность обмениваться данными в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режиме с существующими приложениями) и открытости АИС (возможность модифицировать функциональность программного обеспечения, используя для этого внутренние или внешние средства разработки, меняя исходные коды функций и процедур, ядра системы, формы интерфейса, структуру и модель данных и проч.).

Инвариантностью по отношению к бизнесу называют возможность системы поддерживать разные виды технологических операций, к примеру выпуск продовольственных товаров или оказание услуг в сфере грузоперевозок. Данный показатель особенно важен для корпоративных структур, занимающихся разными видами деятельности.

Что касается перспектив развития, здесь необходимо знать планы создателей относительно совершенствования и оптимизации комплекса. Очень важно наличие проектов по дальнейшей разработке и поддержке системы автоматизации.

Для определения эффективности полученные полезные результаты сопоставляют с понесенными расходами и выявляют оптимальные решения.

Расчет известных экономических показателей – сокращения расходов, в том числе на обработку данных, коэффициентов окупаемости и эффективности, прироста прибыли от внедрения систем за год, как правило, невозможен. Полезный эффект от внедрения автоматизированных информационных систем оценить сложно. О результативности работы компании судят по объему реализации, прибыли, рентабельности. Однако данные показатели формируются под влиянием ряда факторов, и очень сложно оценить вклад автоматизированных систем в данный процесс. Для этого необходимо применять громоздкий математический аппарат, и результат оценки при этом не будет точным.

Сегодня на рынке существует множество разнообразных компаний, и условия их функционирования существенно отличаются друг от друга. Кроме того, автоматизированные информационные системы бывают разных видов. Из-за всего этого нельзя точно установить, насколько эффективна та или иная АИС. Каждое предприятие оценивает полезность АИС по-своему, сравнивая итоги работы комплексов с аналогичным ПО. Основные критерии для аттестации системы – ожидания ответственных лиц, а также отличия полученных показателей от запланированных.

Как АИС обеспечивают безопасность от утечки данных

При работе с какими-либо данными основной риск, пожалуй, заключается в том, что посторонние лица могут с легкостью и незаметно внести в них изменения, украсть или вовсе уничтожить. Об этом следует помнить любому предприятию, имеющему дело с информацией. Необходимо позаботиться о том, чтобы данные в АИС функционировали в условиях максимальной сохранности, то есть уделить должное внимание защите сведений, или информационной безопасности.

Проблема защиты информации сегодня является комплексной, а потому решать ее следует на различных уровнях – законодательном, административном, процедурном и программно-техническом.

Безопасность данных, или информационная безопасность, – это защищенность информации и поддерживающего программного обеспечения (к примеру, АИС) от естественных или искусственных воздействий случайного или преднамеренного характера, которые могут навредить собственникам и лицам, пользующимся сведениями, и самой системе.

Угроза информационной безопасности – это действие или ситуация, вследствие которых информационные ресурсы, в том числе хранящиеся, передаваемые, обрабатываемые данные, ПО и аппаратная техника могут быть несанкционированно использованы, искажены или разрушены.

Под несанкционированным и санкционированным использованием понимают несанкционированный и санкционированный доступ.

Несанкционированным доступом называют неправомерное обращение к информационным источникам и АИС. Эти действия осуществляются, чтобы использовать (читать, менять), портить или уничтожать данные. Здесь также уместно упомянуть о различных компьютерных вирусах.

Санкционированный доступ – это процесс пользования информационными источниками и системами лицами, у которых есть на это законные основания. Также в данном случае речь идет о полномочиях и правах конкретных людей на использование ресурсов и услуг, определенных администратором системы (к примеру, АИС).

Угрозы бывают случайными (непреднамеренными) и умышленными.

Случайные угрозы образуются вследствие природных явлений и техногенных катаклизмов, а также ошибок в ПО, поломки аппаратных средств, неверных действий пользователей или администраторов.

По статистике в 50– 80 % случаев погрешности при работе с системами, объектами и данными допускают люди, а 15– 25 % – оборудование. Как правило, люди ошибаются и действуют несанкционированно в связи с тем, что являются недостаточно дисциплинированными и подготовленными к работе, а также с тем, что применяют опасные технологии и пользуются несовершенными техническими средствами. Цель умышленных угроз (в отличие от случайных) – нанести ущерб информационным данным, лицам, эксплуатирующим АИС, а также непосредственно автоматизированной информационной системе.

Угрозы бывают активными и пассивными.

Цель активных угроз – нарушить нормальное функционирование АИС. Они целенаправленно воздействуют на аппаратные комплексы, программы и информационные источники. В данном случае, к примеру, разрушают или подавляют линии связи радиоэлектронными методами, выводят из строя компьютеры или операционные системы, искажают информацию в базах данных и проч. Активные угрозы обычно применяют злоумышленники. Подобные воздействия также могут быть результатом программных вирусов и проч.

Что касается пассивных угроз, они обычно направлены на несанкционированное пользование АИС, которое не оказывает влияния на их работоспособность. Пример пассивной угрозы – это, к примеру, попытка получить циркулирующую в каналах информацию, то есть ее прослушивание или копирование.

Перечислим основные угрозы безопасности данных и функционированию АИС:

несанкционированное пользование АИС и информационными ресурсами;
ошибки пользователей при работе АИС, вследствие которых полностью или частично утрачиваются данные, перестает функционировать АИС;
сбои в работе ПО и техники, в результате чего частично или полностью утрачивается информация и АИС выходит из строя.

5.3. Автоматизированные информационные системы

Информационная технология (ИТ) тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой функционирования .

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил, действий, этапов обработки данных. Основная цель ИТ – в результате переработки первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система (ИС ) является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди и т.д. Основное назначение ИС – организация хранения и передачи информации. ИС – человеко-компьютерная система для организации хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели, использующая компьютерную информационную технологию.

Обычно в термин ИС обязательно вкладывается понятие автоматизируемой системы, при этом предполагается, что в процессе обработки информации главная роль отводится компьютеру. Можно дать более или менее строгое определение автоматизированной информационной системы (АИС) :

АИС (Банк данных )- это совокупность тем или иным образом структурированных данных (базы данных) и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими(см. рис.11).

Под структурированием понимают процесс приспособления данных к нуждам автомата, например, ограничение длины и значений данных, т.е. введение соглашений о способах представления данных.

Рис.5.1. Состав Банка данных.

Базой данных (БД) в строгом смысле слова называют файл взаимосвязанных структурированных данных, определенных посредством схемы, не зависящей от программ и расположенных на запоминающих устройствах с прямым доступом. В качестве последних чаще всего выступают магнитные диски.

В последнее время наибольшее распространение получили реляционные БД. В них информация хранится в одной или нескольких таблицах. Связь между таблицами осуществляется посредством значений одного или нескольких совпадающих полей. Каждая строка таблицы в РБД уникальна. Для обеспечения уникальности строк используются ключи, которые включают одно или несколько полей. Ключи хранятся в упорядоченном виде, что обеспечивает прямой доступ к записям таблицы во время поиска.

Для взаимодействия пользователя с БД используются системы управления БД (СУБД). СУБД - это комплекс программ и языковых средств, предназначенных для создания, ведения и использования баз данных.

Современные СУБД обеспечивают :

· набор средств для поддержки таблиц и соотношений между связанными таблицами,

· развитый пользовательский интерфейс, который позволяет вам вводить и модифицировать информацию, выполнять поиск и представлять информацию в текстовом или графическом виде,

· средства программирования высокого уровня, с помощью которых можно создавать собственные приложения.

Подходить к рассмотрению многообразия АИС можно по разному (см. рис.5.2). Так, можно исходить из функционального назначения АИС (табл.4). Можно классифицировать АИС по их назначению:

· АИС для сбора и обработки учетно-регистрационной и статистической информации;

· АИС оперативного назначения;

· АИС для использования в следственной практике;

· АИС криминалистического назначения;

· АИС для использования в экспертной практике;

· АИС управленческого назначения и т.д.

Использование АИС в следственной, оперативно-розыскной и экспертной деятельности будет рассматриваться в пятой части.

Таблица 5.1. Функции автоматизированных информационных систем

Управленческие системы	Финансовые системы	Кадровые системы	Производственные системы
Контроль за деятельностью организации	Бухгалтерский учет и расчет зарплаты	Учет персонала организации	Исследование спроса и прогноз продаж
Анализ стратегических и тактических ситуаций	Финансовый прогноз и анализ	Контроль сроков, поощрений, взысканий, выслуги	Анализ и прогноз производственных затрат
Выявление тактических проблем	Составление финансового плана	Планирование отпусков
Обеспечение выработки решений	Контроль расходов и доходов	Анализ и планирование переподготовки	Учет заказов
	Корректировка бюджета	Анализ и прогноз потребности в трудовых ресурсах

Однако при такой классификации не учитываются многие важнейшие характеристики АИС, такие, как характер выдаваемой информации, способ организации поискового массива, тип критерия смыслового соответствия и т.д. Одна из наиболее полных классификаций по признакам, отражающим возможность унификации при создании и использовании АИС, предложена, например, в работе.

Опыт практического применения АИС показал, что наиболее точной, соответствующей самому назначению АИС следует считать классификацию по степени сложности технической, вычислительной, аналитической и логической обработки используемой информации. При таком подходе к классификации можно наиболее тесно связать АИС и соответствующие информационные технологии, основные виды которых были приведены выше (см. раздел 5.2).

Соответственно, на наш взгляд, можно выделить следующие виды АИС, используемые в деятельности органов внутренних дел:

· автоматизированные системы обработки данных (АСОД);

· автоматизированные информационно-поисковые системы (АИПС);

· автоматизированные информационно-справочные системы (АИСС);

· автоматизированные рабочие места (АРМ);

· автоматизированные системы управления (АСУ);

· экспертные системы (ЭС) и системы поддержки принятия решений;

Классификация АИС определяет место каждой системы, ее связь с другими системами и пути возможного построения новых информационных систем. Так, например, сочетание АИСС и АСОД получило название автоматизированной информационно-расчетной системы, а в состав АСУ может входить одновременно несколько АРМ и ЭС.

Рассмотрим каждый из перечисленных в классификации типов АИС подробнее и приведем конкретные примеры использования соответствующих систем.

Автоматизированные системы обработки данных (АСОД ) предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются входные данные, известны алгоритмы и стандартные процедуры обработки. АСОД применяются в целях автоматизации повторяющихся рутинных операций управленческого труда персонала невысокой квалификации. Как самостоятельные ИС АСОД в настоящее время практически не используются, но вместе с тем они являются обязательными элементами большинства сложных ИС, таких, как АИСС, АРМ, АСУ. В ОВД АСОД используются, в частности, для статистической обработки информации по заданным формам отчетности и более подробно рассмотрены в четвертой части.

АИПС - система, обеспечивающая отбор и вывод информации по заданному в запросе условию. АИПС и рассматриваемые далее АИСС являются основными составляющими элементами информационной технологии управления. Важность АИПС в управлении состоит в том, что необходимость работы с ними и, соответственно, результаты используются на всех уровнях управления – начиная от операционного и кончая стратегическим. Примеры АИПС, которые в практической работе правоохранительных органов реализованы как автоматизированные учеты, были рассмотрены выше (см. раздел 5.1).

АИСС называются системы, работающие в интерактивном режиме и обеспечивающие пользователей сведениями справочного характера. Они производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных.

АИСС "СВОДКА" позволяет работать с базой данных, создаваемой по поступающей в органы внутренних дел оперативной информации о происшествиях и преступлениях, осуществлять поиск в БД по реквизитам, а также вести статистическую обработку данных, составлять отчеты при поступлении запросов и после исполнения документов.

Рис.5.2. Классификация информационных систем.

АИСС "ГАСТРОЛЕРЫ" предназначена для автоматизированной обработки оперативными подразделениями УВДТ и ОВДТ информации о лицах, представляющих оперативный интерес для органов внутренних дел на транспорте и их связях; похищенных на транспорте, неразысканных или добровольно сданных вещах, имеющих индивидуальные номера или характерные особенности.

Система позволяет решить три основных задачи: "ЛИЦО", "НЕРАСКРЫТЫЕ ПРЕСТУПЛЕНИЯ", "ВЕЩИ". Для работы требуется PC совместимый ПК и пакет прикладных программ FLINT 3.03 или 4.0.

АИСС "Грузы-ЖД" разработана для автоматизированного сбора, хранения и выдачи информации о фактах хищения груза и багажа на железнодорожном транспорте, по которым возбуждены уголовные дела, а также о раскрытых хищениях грузов. Система может работать в составе автоматизированного рабочего места (АРМ) и в локальной вычислительной сети (ЛВС). Требования к техническому обеспечению АИСС такие же, как и для АИСС "Гастролеры".

АИСС "НАРКОБИЗНЕС" предназначена для сотрудников отдела по незаконному обороту наркотиков. Использование системы межзадачных связей позволяет выявлять лица, их связи с событиями, друг с другом, оружием и адресами, проходящими по разным видам учетов. АИСС применяется для проведения оперативной и учетно-аналитической работы в горрайорганах и МВД республик.

Широко используемой в ОВД системой является АИСС "Картотека-Регион", предназначенная для работы с пофамильными учетами осужденных, разыскиваемых и задержанных за бродяжничество лиц. Использование АИСС для получения справочной информации из оперативно-справочных картотек позволяет не только снизить затраты ручного труда на 40 процентов и повысить эффективность решения оперативно-служебных задач, но и получать необходимые аналитико-статистические данные и решать производственно-хозяйственные задачи, в частности, по распределению осужденных лиц в соответствии с профессиональными навыками, мерой наказания, режимом содержания и потребностью производства. Входящий в состав АИСС программно-технический комплекс обеспечивает постановку на автоматизированный учет немашинно- ориентированных документов анкетного типа. В качестве СУБД АИСС "Картотека-Регион" взята "Adabas", а программирование прикладных задач может осуществляться на алгоритмическом языке PL/1. Среднее время поиска в БД по установочным данным на массиве 1,7 млн. документов составляет 2-3 секунды.

АИСС "СПЕЦАППАРАТ" разработана для работы со спецаппаратом и позволяет планировать оперативно-розыскные мероприятия на основе быстрого и качественного обеспечения их необходимой информацией. Можно, например, быстро найти круг лиц, проходящих по однотипным фактам из массива спецсообщений, способам совершения преступлений, адресам и т.п.

АРМ называется индивидуальный комплекс технических и программных средств, предназначенный для автоматизации профессионального труда специалиста. В состав АРМ входят, как правило, ПК, принтер, графопостроитель, сканер и другие устройства, а так же такие прикладные программы, как, например, текстовые редакторы, электронные таблицы, средства деловой графики и т.п., т.е. офисные приложения. АРМ являются основной средой ИТ автоматизации профессиональной деятельности.

Понятие АРМ не является до конца устоявшимся. Так, иногда под АРМ понимается рабочее место, оборудованное всеми аппаратными средствами, необходимыми для выполнения определенных функций. Также можно встретить понятие АРМ как условного названия программного пакета, предназначенного для автоматизации рабочего процесса. По-видимому, АРМ следует рассматривать как системы, структура которых, т.е. совокупность всех подсистем и элементов, определяется функциональным назначением. Поскольку АРМ отличаются от АСОД, АИСС и АИПС развитыми функциональными возможностями, последние могут входить в состав АРМ в качестве подсистем.

Обычно различают три способа построения АРМ в зависимости от структуры исполнения - индивидуального пользования, группового пользования и сетевой. Преимущества и недостатки каждого способа очевидны; следует лишь заметить, что сетевой способ построения кажется наиболее перспективным, поскольку позволяет получать информацию из удаленных банков данных, вплоть до федерального и международного уровня, а также обмениваться интересующей информацией между структурными подразделениями, не прибегая к другим средствам связи.

При работе с АРМ от специалиста не требуется детального знания системного и прикладного программного обеспечения. Гораздо важнее, чтобы он умел ориентироваться в предметной области изучаемого явления.

Примером АРМ оперативного назначения может служить АРМ "ГРОВД", которое создано с целью совершенствования информационного обеспечения оперативно-розыскной и управленческой деятельности городских и районных органов внутренних дел. АРМ спроектировано как совокупность взаимосвязанных подсистем, каждая из которых может функционировать автономно. Система позволяет выполнять статистическую обработку информации и ее функции рассмотрены в четвертой части настоящего пособия.

АСУ представляет собой комплекс программных и технических средств, предназначенных для автоматизации управления различными объектами. Основная функция АСУ - обеспечение руководства информацией. На практике АСУ реализуются в виде совокупности связанных между собой АРМ.

Примером современной АСУ ОВД является АСУ "Дежурная часть" (АСУ ДЧ), которая предназначена для автоматизации управления силами и средствами подразделений и служб ОВД в процессе оперативного реагирования на преступления и правонарушения. АСУ выполняет следующие основные функции:

- автоматизированный сбор и анализ информации об оперативной обстановке в городе, выдача решений и целеуказаний подразделениям ОВД, экипажам патрульных автомобилей, контроль за их исполнением в реальном масштабе времени;

- автоматизированный сбор, обработка, хранение, документирование и отображение на средствах индивидуального и коллективного пользования в ДЧ и подразделениях ОВД информации о расстановке сил и средств, о положении и числе патрульных автомобилей, фактах преступлений и правонарушений на фоне электронных карт;

- автоматизированный сбор по каналам связи из подразделений и служб ОВД информации о лицах, совершивших правонарушения, похищенных вещах, угнанных транспортных средствах, другой оперативно-розыскной и справочной информации, а также выдача информации по запросам подразделений ОВД из региональных и общегородских банков данных;

- автоматическая регистрация деятельности подразделений ОВД, подготовка аналитических и статистических отчетов, ретроспективный анализ процессов и событий.

Сравнительно новым и перспективным направлением использования компьютерных технологий в органах внутренних дел являются экспертные системы.

Экспертная система (ЭС ) – это система искусственного интеллекта, включающая базу знаний с набором правил и механизм вывода, позволяющая на основании правил и предоставляемых пользователем фактов распознать ситуацию, поставить диагноз, сформулировать решение или дать рекомендацию для выбора действия.

Автоматизированные экспертные системы представляют собой комплексы программного обеспечения ЭВМ, основанные на алгоритмах искусственного интеллекта, в особенности на методах решения проблем, и предполагающие использование информации, полученной от специалистов.

Экспертная система основана на знаниях. Знания возникают как результат переработки информации, накопленной в определенной предметной области. Образно говоря,

"знания= факты + убеждения + правила".

Следует различать знания и данные. Основное свойство знаний - их активность, первичность по отношению к процедурам, в отличие от данных, играющих по отношению к процедурам пассивную роль.

На практике экспертные системы обычно представляют собой программы для ЭВМ, моделирующие действия эксперта-человека при решении задач в узкой предметной области на основе накопленных знаний, составляющих базу знаний. Они предназначены для решения строго очерченного класса профессиональных задач, входящих в компетенцию данного эксперта.

Экспертные системы включают в себя три основных элемента: базу знаний, машину вывода и интерфейс пользователя.

База знаний содержит информацию о том, что известно об исследуемом предмете в настоящий момент. Она создается на основе исследований в данной области и опыта практических работников. На практике база знаний представляет из себя набор правил, относящихся к конкретной предметной области.

База знаний содержит известные факты, выраженные в виде объектов, атрибутов и условий. Помимо описательных представлений, она включает выражения неопределенности, т.е. ограничения на достоверность факта. База знаний отличается от базы данных вследствие своего символьного, а не числового или буквенного содержания. Она представляет более высокий уровень абстракции и имеет дело с классами объектов, а не с самими объектами. Сбором знаний и формированием баз знаний занимается специалист, так называемый инженер-когнитолог.

Машина вывода предназначена для построения заключений. Ее действия аналогичны рассуждением эксперта, который оценивает проблему и предлагает решения. В поиске решения на основе известных правил машина вывода обращается к базе знаний, пока не найдет вероятный путь к получению приемлемого результата.

Интерфейс пользователя способствует взаимодействию между системой и пользователем и диалогу между ними. С использованием естественного языка он создает видимость произвольной беседы, применяя повседневные выражения в правильно построенных предложениях.

Когда началась массовая разработка экспертных систем, естественно, возникла идея пустых экспертных систем, в которых зафиксированы средства представления знаний и способ работы решателя, а база знаний пуста. При переходе к конкретной проблемной области база заполняется инженером-когнитологом в процессе работы с экспертом.

Для облегчения процесса создания подобных систем были разработаны так называемые экспертные оболочки – Интерэксперт, Insiqht GURU. Закладывая имеющиеся данные в пустую оболочку экспертной системы, можно создать экспертные системы по различным направлениям деятельности. Основное применение в правоохранительной деятельности ЭС находят в настоящее время в следственной практике и будут подробнее рассмотрены в пятой части.

Экспертные системы используются и в других видах деятельности. ЭС "БЛОК" предназначена для сотрудников подразделений по борьбе с экономической преступностью и помогает установить возможные способы совершения краж при проведении строительных работ.

Система позволяет:

- на этапе ввода исходных данных сформулировать проблему;

- определить возможные способы совершения краж;

- составить список признаков, соответствующих тому или иному способу совершения кражи. который используется для планирования мероприятий по раскрытию преступления.

Для выработки решения о способе совершения преступлений используется следующие группы признаков: экономические, технологические, товароведческие, бухгалтерские, оперативные, а также причастные лица и документы - носители информации.

Система отличается простотой ввода новых данных, что дает возможность быстро адаптировать ее в процессе эксплуатации. В ЭС имеются подсистема помощи и подсистема обучения пользователя.

ЭС "БЛОК" реализована на базе естественной- языковой оболочки ДИЕС для экспертных и информационных систем. Для разработки системы привлекались наиболее опытные сотрудники подразделений по борьбе с экономической преступностью. В развитие ЭС "БЛОК" предусматривается возможность обращения к автоматизированным учетам органов внутренних дел.

С 1964 года в ВНИИСЭ успешно действует ЭС "АВТОЭКС" (последний вариант 1988 года " Мод-ЭксАРМ"). Система в режиме диалога решает восемь вопросов, связанных с наездом на пешехода. ЭС обеспечивает высокий уровень автоматизации экспертного исследования. В ней автоматизировано большинство операций: экспертный анализ исходных данных, выбор хода исследования, выполнение расчетов, составление заключения, формулирование вывода с последующей распечаткой.

С помощью системы можно получить ответы на вопросы, касающиеся определения численных значений различных параметров дорожно-транспортного происшествия: скорость автомобиля, его остановочный путь, удаление автомобиля от места наезда в конкретный момент времени и т.п. Решаются также и расчетно-логические вопросы: например, наличие или отсутствие у водителя транспортного средства технической возможности предотвратить наезд на пешехода. На производство одной экспертизы затрачивается в среднем пять минут: три минуты на ввод данных и две на исследование и печать. Система также позволяет исследовать наезды транспортных средств на препятствие и столкновения транспортных средств.

Новый класс АИС образуют системы поддержки принятия решений , которые представляют собой симбиоз АИС.

Все большее применение в правоохранительной деятельности находят также компьютерные системы обработки изображений , автоматизированные информационно-распознающие системы (АИРС) . Обычно они представляют собой достаточно сложные системы, требующие специального аппаратного обеспечения. Примеры использования указанных систем в практической деятельности будут рассматриваться в пятой части.

Информатика и вычислительная техника в деятельности органов внутренних дел. Часть 5. Аналитическая деятельность и компьютерные технологии: Учебное пособие. / Под ред. Минаева В.А. - М.: ГУК МВД РФ, 1996.

Основы применения вычислительной техники в органах внутренних дел./ под ред. Полежаева А.П., Смирнова А.И.- М.: Академия МВД РФ, 1988. – 307 с.

Информатика и вычислительная техника в деятельности органов внутренних дел. Часть 4. Автоматизация решения практических задач в органах внутренних дел: Учебное пособие. / Под ред. Минаева В.А. - М.: ГУК МВД РФ, 1996.

Баранов А.К., Карпычев В.Ю., Минаев В.А. Компьютерные экспертные технологии в органах внутренних дел: Учебное пособие. - М.: Академия МВД РФ, 1992.

Экспертные системы. Принцип работы и примеры.- М:. Радио и связь, 1987.- С. 3.

По определению финансового словаря, автоматизированная информационная система (АИС, англ. ais) представляет из себя совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для хранения и/или управления данными и информацией и производства вычислений.

То есть, АИС - это базы данных, программы, компьютеры, хранилища электронной информации и другое оборудование. С их помощью автоматически собирается и накапливается информация о работе или поведении того или иного объекта. А объектом может выступать что угодно: от отдельного предприятия до целой отрасли в глобальном масштабе, от отдельного организма до далеких звезд и галактик.

Кроме того, в понятие «АИС» включают еще и специалистов, которые обеспечивают работу системы. Это могут быть не только программисты, но и менеджеры, руководители предприятий и другие лица.

Где применяются АИС? Да уже почти везде! АИС - это уже неотъемлемая часть обыденной жизни. Так, Всемирная паутина (World Wide Web) - это тоже АИС. Вы приходите в банк или на почту, берете в электронном терминале талон - АИС направляет вас в нужное окошко и сообщает, когда подошла очередь.

АИС помогают управлять производством на фабриках и заводах, контролируют поступления и продажу товаров в торговых сетях. С их помощью метеорологи делают прогнозы погоды, военные - управляют пусками ракет и следят за безопасностью границ, астрономы - изучают Вселенную.

АИС выполняют такие функции:

накапливают информацию в базах данных;
позволяют отслеживать процессы в сфере, которую охватывают АИС;
выдают рекомендации или сами принимают решения, основанные на точных обобщенных данных;
сводят к минимуму возможность ошибок, снижают влияние «человеческого фактора»;
многократно ускоряют производственные процессы и обмен информацией;
уменьшают трудоемкость работы человека.

Виды АИС

В зависимости от предназначения и сферы применения выделяют несколько типов АИС.

Информационные АИС. Они помогают человеку накапливать, систематизировать и использовать информацию. Сюда относятся:

информационно-справочные системы (ИСС), которые служат для накопления, хранения, обработки и передачи информации. Это электронные словари, справочники, различные базы данных;
информационно-поисковые системы (ИПС). Выдают информацию из разных источников на основании запроса. Пример - поисковые системы в Интернет. Также существуют ИПС региональные, локальные и специализированные - они применяются в отдельных регионах или профобластях;
информационно измерительные (ИИС) - служат для автоматического сбора информации о состоянии и параметрах того или иного объекта в течение времени. Например, для отслеживания работы систем космического летательного аппарата;
географические информационные системы (ГИС) аккумулируют информацию о различных объектах в соответствии с их расположением в пространстве (обычно карте). Вы активно пользуетесь подобными системами, когда ищете в своем смартфоне адрес или географические координаты интересующего вас места;
ИС по автоматизации документооборота и учета. Они широко применяются на предприятиях, сокращая «бумажную волокиту».

Автоматизированные системы управления (АСУ) помогают человеку управлять теми или иными процессами. Они нужны, например, в крупных компаниях, на производственных предприятиях, на транспорте. АСУ включают в себя, в частности:

системы управления технологическим процессом (АСУ ТП). Например, работа оборудования на буровых и нефтяных скважинах сегодня управляется компьютерами и программами. Человеку остается только контролировать и иногда корректировать работу систем;
системы управления предприятием (АСУП). Охватывает непроизводственные сферы работы предприятия: планирование, финансы, сбыт управление персоналом и т.д;
отраслевые системы управления отраслью (ОАСУ). Например, специальная система «Почты России», которая отслеживает перемещения почтовых отправлений.

Примеры других АИС:

системы искусственного интеллекта (СИИ), способные решать некоторые творческие задачи;
системы контроля (и управления) доступом (СКД, СКУД). Они позволяют создать особые условия доступа на предприятии, в организации или частные владения. Для этого используются электронные ключи, сканирование отпечатков пальцев и другие методы идентификации человека;
системы автоматизированного проектирования (САПР), помогающие «компьютеризировать» работу проектировщиков. Широко применяются в машиностроении, приборостроении, архитектуре и строительстве;
автоматизированные системы научных исследований (АСНИ) - помогают ученым делать вычисления и создавать точные математические модели изучаемых явлений или процессов. Активно используются в естественных и точных науках, находят применение и в других сферах;
обучающие АИС - это системы электронного обучения. Например, Learning Space.

АИС для школы и школьников

Рассмотрим подробнее применение АИС в одной из сфер.

В последние годы в России ведется активное внедрение автоматизированных информационных систем в среднем образовании. Они направлены, в первую очередь, на упрощение взаимодействия школы и родителей. В различных регионах могут действовать свои АИС, но обычно они имеют ряд общих функций:

Запись ребенка в учебное заведение.
Электронный журнал/дневник. Учитель вносит в журнал расписание, домашние задания и оценки учеников. Доступ к этой информации получают ученики и их родители. Важное условие: школьники могут видеть только свои оценки, а родители, соответственно, лишь отметки своего ребенка.
Информирование детей и родителей об итогах экзаменов.
Публикация новостей, анонсов конкурсов и олимпиад и другой значимой информации.
Полезные ссылки.
Обмен сообщениями онлайн между родителями и учителем.

Таким образом, родители могут следить за учебой ребенка и получать ответы на большинство своих вопросов посредством электронных каналов. Образовательные АИС в разных регионах могут иметь и свой дополнительный функционал.

Записать ребенка в школу, узнать о его успеваемости и предварительных итогах ЕГЭ можно и через другую АИС - «Госуслуги». Конкретный перечень услуг, доступные на портале, зависит от региона.

Еще одна АИС

Сокращение «АИС» также может расшифровываться как «Автоматическая идентификационная система». В этом смысле АИС — это система в судоходстве, служащая для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью радиоволн диапазона ультракоротких волн (УКВ). Эта система повышает безопасность мореплавания, предотвращает столкновения, помогает при спасательных операциях и т.п.

Впрочем, как сообщает Википедия, в настоящее время и здесь аббревиатуру «АИС» нередко расшифровывают как «автоматическая информационная система». С учетом того, что функционал системы идентификации судов в последние десятилетия стал гораздо шире, корректировка термина вполне обоснована.

АИС, как всякая другая система, состоит из элементов (подсистем), находящихся в определенных отношениях друг с другом. Множество этих отношений совместно с элементами образуют структуру АИС. Выделяют функциональную и обеспечивающую части АИС.

Структура АИС - внутренняя организация системы при разделении ее на части, выявление связей между этими частями.

Структуру АИС образуют множество элементов и отношений между ними. Самым общим разделением АИС является выделение в ней функциональной и обеспечивающей частей.

Функциональная часть АИС фактически является моделью системы управления конкретным объектом. Она разбивается на функциональные подсистемы. Состав функциональных подсистем АИС конкретного экономического объекта разный. Одним из признаков выделения функциональных подсистем являются функции управления объектом.

Функциональная подсистема - это часть АИС, выделенная по общности функциональных признаков управления. Часто в функциональной структуре АИС бы повторяется состав функциональных подразделений организационной структуры объекта. Названия функциональных подсистем связывают с функциями, то есть их названия отражают целевые функции, деятельность органов управления.

Разделение функциональной части АИС на подсистемы зависит от применяемого принципа декомпозиции:

предметный принцип;

функциональный принцип;

проблемный принцип;

смешанный (предметно-функциональный) принцип.

Если в основу функциональной части АИС положен предметный принцип, то подсистемы выделяют в соответствии с управлением отдельными ресурсами экономического объекта:

сбыт готовой продукции;

производство;

материально-техническое снабжение;

При использовании функционального принципа декомпозиции, подсистемы выделяют с учетом функций управления:

планирование;

регулирование;

учет и контроль;

В соответствии с проблемным принципом декомпозиция функциональных подсистем отражает необходимость принятия управленческих решений по отдельным проблемам, например, бизнес-планирование, управление проектами и др.

На практике чаще всего применяется смешанный принцип декомпозиции:

перспективное развитие;

технико-экономическое планирование;

бухгалтерский учет и анализ хозяйственной деятельности;

техническая подготовка производства;

управление производством;

управление качеством продукции;

управление материально-техническим снабжением;

управление реализацией и сбытом готовой продукции;

управление кадрами.

Функциональный признак декомпозиции АИС определяет назначение подсистемы, то есть, для какой сфере деятельности она предназначена и какие основные цели, задачи и функции выполняет.

Специфические особенности каждой конкретной подсистемы определенного объекта отражаются в функциональных задачах, для автоматизации которых предназначена подсистема.

Обеспечивающая часть АИС состоит из подсистем, являющихся общими для всей АИС, независимо от состава ее функциональной части. В состав обеспечивающей части входят подсистемы: программного обеспечения, информационного обеспечения, технического обеспечения, организационного обеспечения, математического обеспечения, лингвистического обеспечения (рис. 1.1).

Рисунок 1.1 – Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем

Каждой функциональной подсистеме АИС присуща своя внутренняя структура. Организационно каждая подсистема состоит из совокупности автоматизированных рабочих мест управленческого персонала, на которых решаются комплексы задач. Между функциональными подсистемами устанавливаются соответствующие информационные отношения - информационные связи. При использовании несетевых технологий обработки информации информационные связи реализуются передачей информации на гибкий магнитный диск. Эффективнее информационные связи осуществляются в условиях локальной вычислительной сети, когда информация передается по линиям связи, а также телекоммуникационными каналами с внешней средой.

Каждая конкретная задача при разработке АИС должна рассматриваться в информационной взаимосвязи с другими задачами данной подсистемы и других подсистем, а также с внешними АИС. Функциональная структура АИС должна ориентироваться на те информационные потребности конечных пользователей, которые меняются в условиях рынка, и отражать содержание и специфику функций управления конкретным экономическим объектом. АИС должна иметь гибкую структуру и быть открытой системой, то есть допускать внесения необходимых изменений в разработанную модель и обеспечивать наращивание функциональных возможностей по мере необходимости.

Для эксплуатации функциональных подсистем нужны соответствующие ресурсы, которые создают обеспечительные подсистемы АИС: информационное, техническое, программное, математическое, организационное, правовое, лингвистическое, эргономичное и технологическое обеспечение.

Информационное обеспечение представляет собой совокупность единой системы классификации и кодирования ТЕПив, унифицированных систем документации и массивов информации, используемым в АИС.

Техническое обеспечение - комплекс технических средств, обеспечивающих работу АИС.

Программное обеспечение - совокупность программ, реализующих цели и задачи АИС и обеспечивают функционирование комплекса технических средств системы.

Математическое обеспечение - совокупность экономико-математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации в АИС.

Организационное обеспечение - совокупность документов, регламентирующих деятельность персонала в АИС, взаимодействие с техническими средствами и между собой в процессе решения задач управления.

Правовое обеспечение - совокупность правовых норм, регламентирующих правовые отношения при функционировании АИС и ее юридический статус.

Лингвистическое обеспечение - совокупность языковых средств, предназначенных для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц при общении управленческого персонала со средствами вычислительной техники.

Эргономичное обеспечение - совокупность методов и средств, предназначенных для создания оптимальных условий высокоэффективной и безошибочной деятельности человека в АИС и быстрого ее освоения.

Технологическое обеспечение - совокупность организационных, методических и технологических документов, регламентирующих процесс человеко-машинной обработки информации в АИС.

Информационное обеспечение АИС объединяет информационные ресурсы, средства их ведения, в том числе структуризации и систематизации информации об объекте управления. Ядром его является БД - автоматизированное хранилище информации, оперативно обновляется.

При использовании сетевых ИТ создаются БД коллективного пользования, центральным звеном которых является сервер БД. Серверы БД рассчитаны на поддержку различных приложений. Благодаря обособленности БД от клиентского приложения можно быстро создавать новые модули, своевременно удовлетворять спрос на автоматизацию новых приложений.

Основой АИС является платформа, на которую ее ориентировано, то есть виды компьютеров и программных сред заложено в ИТ реализации процесса управления.

В качестве основы архитектуры "клиент - сервер" используют реляционную систему управления БД (СУБД), ориентированную на язык SQL. В группу таких СУБД-платформ относятся:

Informix On line (фирмы Informix Software);

Ingres Intelligent Database (корпорации Ask Group);

ORACLE (корпорации Oracle);

Sybase Server (фирмы Sybase).

В системах с архитектурой "клиент - сервер" множество запросов выполняется централизованно на сервере, и является принципиальным отличием от традиционных файловых систем.

Техническое обеспечение является одним из важнейших компонентов, которые создают ресурсы АИС. Уровень автоматизации функций управления в значительной степени зависит от прогрессивности применяемых технических средств. Этот комплекс в современных АИС призван реализовать децентрализованную и распределенную технологии обработки информации. При этом технические средства устанавливают в местах возникновения и использования информации. Они должны выполнять операции сложения, размножения, копирования, хранения документов, обработки информации, содержащейся в них, и передавать ее пользователям.

Техническое обеспечение АИС определяет требования к характеристикам персональных компьютеров (ПК), сетевого оборудования, пропускной способности каналов связи, а также влияет на оптимальное распределение нагрузки в узлах сети, в которых ресурсы закрепляются за конечным пользователем.

Основой технического обеспечения АИС является ПК, которые обеспечивают широкий набор функциональных возможностей. Современные ПК наравне с обработкой алфавитно-цифровой информации (вводом, обработкой по соответствующей программе, выводом полученных результатов в форме, пригодной для восприятия человеком) способны работать со звуком, воспроизводить видеосигнал, работать в компьютерных сетях.

Технические характеристики ПК различных моделей определяются быстродействием центрального процессора, количеством периферийных устройств, которые можно подключить к компьютеру одновременно, емкостью оперативного запоминающего устройства, скоростью и надежностью винчестера и др.

При выборе технического обеспечения АИС необходимо стремиться к как можно более полного соответствия потребительских качеств ПК задачам, для решения которых он используется.

Кроме того, мощность и характеристики ПК определяются требованиями программных средств, установленных на нем. Например, для работы в программной среде Windows 95 нужны: процессор 386 и выше; оперативная память емкостью не менее 4 Мбайт (рекомендуется 8 Мбайт); VGA-совместимый видеоадаптер.

При реализации в локальной сети технологии "клиент - сервер" растут требования к характеристикам ПК-сервера. Удачный выбор его модели имеет большое значение для эффективного функционирования сети, поскольку нагрузка концентрируется на серверах. Как клиенты применяются менее мощные ПК.

Технической основой реализации комплексной АИС является многомашинная вычислительная сеть конкретной топологии, которую можно при необходимости подключать к внешним сетям. Сеть может быть одноранговой или иерархической.

При большом количестве пользователей в сети, различных функциях, выполняемых сетью, ее территориальной разбросанности целесообразно разделить сеть на две части - небольшие отдельные сети. Каждая такая часть выполняет однородные функции (например, сеть в бухгалтерии) и имеет свой сервер. Пользователь может иметь доступ к любому серверу. Связующим звеном, которое объединяет несколько сетей в единую сеть, является базовая сеть.

В ближайшие годы ожидается осложнение программного обеспечения, предназначенного для ИС различных классов. Это связано с повышением интеллектуальности программных средств управления. В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на две группы: базовое (системное) и прикладное.

Базовое программное обеспечение организует процесс обработки информации в компьютере, создавая нормальное рабочую среду для прикладных программ. Оно очень тесно связано с аппаратными средствами и иногда считается частью ПК. В состав базового программного обеспечения входят: операционные системы (ОС) - одно- и многозадачные, сетевые; сервисные программы (оболочки, утилиты, антивирусные средства); трансляторы языков программирования; программы технического обслуживания.

Типичным представителем однозадачных ОС является MS-DOS, разработанная фирмой Microsoft. Типичными представителями многозадачных ОС является UNIX, OS / 2, Microsoft Windows xx, Microsoft Windows NT. Типичными представителями сетей ных ОС является Novell Net Ware, Microsoft Windows NT, IBM LAN, UNIX и др.

Прикладное программное обеспечение (ПО) предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса ИС в целом. Работает оно под управлением базового ПО. В состав прикладного ПО входят:

Пакет прикладных программ общего назначения (редакторы текстовые и графические, электронные таблицы (ЭТ), интегрированные пакеты, CASE-технологии, EC, СУБД);

Методологические-ориентированные пакеты прикладных программ (математического программирования, сетевого планирования и управления, теории массового обслуживания, математической статистики);

Проблемно-ориентированные пакеты прикладных программ (для промышленной сферы, непромышленной сферы, отдельных ПС);

Пакеты прикладных программ глобальных сетей ЭВМ.

Организационное обеспечение АИС включает:

Разработка методической документации, регламентирующей функционирование и использование технического, программного, информационного обеспечения для принятия управленческих решений индивидуально или коллективно в сети;

Разработка должностных инструкций, которые определяют права, обязанности, ответственность персонала за обработку информации в АИС, правила пользования информацией;

Разработка документации, регулирующей порядок обмена информацией в АИС и с внешними ИС, правила выхода из нештатных ситуаций;

Составление графиков ввода и обработки данных. Правовое обеспечение АИС включает общую и специальную части.

Общая часть содержит нормативную документацию, регулирующую деятельность АИС. Эта документация определяет: условия предоставления юридической силы документам, решением, оформленным с помощью вычислительной техники; законодательные акты, регулирующие доставку документов электронными средствами, устанавливают процедуру проверки на подлинность и описывают процедуру решения конфликтных ситуаций.

Специальная часть содержит средства юридической поддержки решений, которые принимаются. Эта часть реализуется введением в АИС коммерческих юридических БД.

Основу технологического обеспечения АИС составляют предметные и современные ИТ.

В современных АИС используют различные ИТ, которые реализуются с помощью компьютеров и программных средств: текстовые, графические и табличные процессоры, ЭП, системы управления базой данных (СУБД), гипертекстовые технологии, технологии мультимедиа, EC, СППР.

При выборе ИТ нужно учитывать ряд факторов: спрос на рынке; повышение производительности труда пользователя; надежность, степень обеспечения информационной и компьютерной безопасности; необходимые ресурсы памяти и других устройств; возможности, которые предоставляются; простоту эксплуатации; время на обучение, качество интеллектуального интерфейса; возможности подключения к сети; стыковки с ПО, эксплуатируется.

Обеспечительная часть не только осуществляет поддержку работы функциональной части АИС, но и объединяет все функциональные подсистемы в интегрированную систему - единую многофункциональную АИС.

Автоматизированная ИС никогда не может быть окончательной, поскольку процесс ее совершенствования происходит все время.

Совершенствование АИС происходит в двух направлениях. Первое направление связано с развитием функциональной части - включением в функциональную структуру АИС новых подсистем, функций, АРМов, задач. Изменение функциональной структуры связано с изменением рыночной среды, рыночных стратегий, законодательных актов, правовых норм и др. Улучшение функциональных характеристик АИС приводит к полноте использования функций, которые реализуются автоматизированным способом, к росту функциональной пригодности АИС, отражается на повышении эффективности управления.

Второе направление связано с совершенствованием и развитием обеспечительной части АИС. Характеристики обеспечительных подсистем весьма относительны, поскольку происходит смена поколений компьютеров, быстрыми темпами идет развитие системного и прикладного ПО, средств телекоммуникаций.

ПО децентрализованного использования вычислительной техники АИС создается или как совокупность автономных систем, объединенных линиями связи в локальную сеть (одноуровневая система), или как двухуровневая система, в которой на автоматизированных рабочих местах ведется предварительная обработка первичной информации с последующей передачей ее на информационно вычислительной центр (ИВЦ) для окончательной обработки. В двухуровневых АИС сочетаются преимущества систем децентрализованного обработки информации, в которых технические средства приближенно к местам ее возникновения, и централизованных систем, когда сложную, объемистую работу для решения функциональных задач выполняет ИВЦ.

С технической точки зрения - это вычислительная сеть с центральной ЭВМ и АРМами управленческих работников, имеющих доступ к общей БД.

Выполнение функций в АИС можно рассматривать как последовательность действий над информацией в БД и различных операций ввода-вывода. В БД хранится информация, накопленная всеми службами, и любой пользователь системы может иметь доступ (если это ему разрешено) ко всей информации.

Внесенные в БД изменения сразу видны всем заинтересованным лицам, осуществляющим достоверность и непротиворечивость информации.

Для создания и ведения БД используют мощную СУБД, предоставляет средства для обработки информации (поиск, сортировка, селекция данных по условию и др.). Применение СУБД позволяет модифицировать данные, не нарушая их целостность. Поскольку все программы обработки информации обращаются к БД через стандартный программный интерфейс СУБД, программы, составленные в разное время и разными программистами, оказываются совместимыми.

Обмен данными между подсистемами проводится через совместную БД. Можно легко менять имеющиеся подсистемы и добавлять новые, то есть оперативно реагировать на изменение структуры производства и управления.

Вызов функций АИС осуществляется с помощью меню, в котором с каждой строчкой связанные или вызов функции, или визуализация вспомогательного меню. Для каждого пользователя в системе должно быть свое меню, в которое заносятся только нужные ему функции. Такое индивидуальное меню решает вопросы прав доступа к функциям системы - каждый пользователь может обращаться только к предусмотренным в его меню функциям. Формированием меню конкретных пользователей занимается администратор системы, то есть наиболее квалифицированный пользователь, наделенный соответствующими полномочиями.

В АРМах руководителей различных уровней БД ведется ими самими и заложена модель сценария. Персональные расчеты выполняют на АРМах средствами ПЭВМ. Подготовка решений, анализ текущей и перспективной ситуаций осуществляются через общий ЭВМ.

Появление более совершенных аппаратных и программных средств подталкивает пользователей к постоянной модернизации АИС.

Особенностью современных АИС, которые находятся в стадии зарождения, является иерархическая организация, когда централизованное обработки информации и единое управление ресурсами АИС на верхнем уровне сочетаются с распределенным обработкой на нижнем уровне.

Концепция АИС нового поколения сформировалась на основе синтеза централизованного и распределенного обработки информации. АИС нового поколения основываются на иерархической архитектуре, в которой центр тяжести перенесен из локальных сетей конечных пользователей на сеть локальных серверов.

Высокую эффективность АИС обеспечивает процесс концентрации нагрузки на серверах. Одноранговые сети и сети с простым файлом-сервером трансформируются в иерархические структуры "станции-клиенты - сервер бизнес-приложений".

В основу этих АИС возложены требования по сокращению эксплуатационных ресурсов при увеличении масштабности системы и расширение круга ее функциональных обязанностей. Последнее обстоятельство особенно важно, поскольку существует устойчивая тенденция к практически 100% -ной интеграции ИТ различных функциональных подсистем (бизнес-приложений) в единую бизнес-модель предприятия.

Структурной основой АИС является сеть масштаба предприятия, объединяющая локальные сети станций-клиентов в единую среду с помощью базовых аппаратных, программных средств и методов организации бизнес-приложений. При этом, наблюдается устойчивая тенденция повышения интеллектуальности ППП управления бизнесом реализуется в архитектуре "клиент-сервер".

Как известно основной организационной техникой автоматизированного рабочего места менеджера есть персональный компьютер. Однако при выборе технического обеспечения необходимо стремиться к как можно более полному соответствию потребительских качеств ПК задачам, для решения которых он используется.

Базовой платформой, обеспечивает достаточно высокую скорость решения задач, можно считать процессор 486 и оперативную память емкостью 8 Мбайт.

Типичным представителем однозадачных ОС является MS-DOS, разработанная фирмой Microsoft. Типичными представителями многозадачных ОС является UNIX, OS / 2, Microsoft Windows, Microsoft Windows NT. Типичными представителями сетевых ОС является Novell Net Ware, Microsoft Windows NT, IBM LAN, UNIX и др.

Кроме персонального компьютера для совершенной работы менеджер должен использовать сканер (для возделывания информации), модем (для получения информации), принтер (для выдачи информации), ксерокс (для быстрой выдачи много многочисленной документации), а также Интернет, факс-модем, телефон. Все эти технические средства должны иметь современное программное обеспечение.