В начало

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭИС И АРМ КОНЕЧНОГО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

4.1. ПОНЯТИЕ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Широкомасштабное сращение вычислительной техникой всех отраслей человеческой деятельности остро ставит вопрос о технологическом обеспечении информационных систем и технологий.

Технологическое обеспечение реализует информационные процессы в автоматизированных системах организационного управления с помощью ЭВМ и других технических средств.

Разработка технологического обеспечения требует учета особенностей структуры экономических систем. Прежде всего — это сложность организационного взаимодействия, которая вызывает необходимость создания многоуровневых иерархических систем (головная фирма, филиалы) со сложными информационными связями прямого и обратного направления. В основу новой информационной технологии закладывается широкое применение компьютеров и формирование на их базе вычислительных сетей с взаимосвязанными, специализированными АРМ.

Обязательным условием функционирования АРМ является техническое обеспечение. Это обоснованно выбранный комплекс технических средств для их оснащения.

Средства обработки информации — вычислительные машины разных мощностей и типов ― составляют основу технического обеспечения вычислительных сетей. Характерной особенностью практического использования технических средств в организационно-экономическом управлении в настоящее время является переход к децентрализованной и сетевой обработке на базе ПЭВМ.

Если ПЭВМ используется в качестве АРМ небольшой локальной сети, на котором централизованно хранится вся информация, необходимая для работы, объем обрабатываемой информации невелик. Скорость работы при этом определяется не быстродействием компьютера, а скоростью диалога оператора и машины. Отсюда вытекает, что в данном случае вполне приемлема ПЭВМ с небольшим быстродействием и минимальным объемом ОЗУ.

В другом случае, если компьютер предназначается для регулярной подготовки объемных документов и использует для этого большие массивы информации, необходима установка мощных машин с большим объемом внешней и внутренней памяти.

Информационное наполнение АРМ при определении круга пользователей и выяснении сущности решаемых ими задач осуществляет информационное обеспечение АРМ. В сфере организационного управления пользователи могут быть условно разделены на три категории: руководители, персонал руководителей и обслуживающий персонал. Разрабатываемые АРМ для разных категорий пользователей отличаются видами представления данных. К примеру, обслуживающий персонал обычно имеет дело с внутренними данными организации, решает повторяющиеся задачи, пользуется, как правило, структурированной информацией.

Руководителям требуются как внутренние, так и внешние данные для реализации цели управления или принятия решения.

Применение АРМ не должно нарушать привычный пользователю ритм работы. АРМ концентрируют внимание пользователя на логической структуре решаемых задач, а не на характеристике реализующей их программной системы. Однако если заданное системе действие не производится, пользователь должен знать причину, и информация об этом должна выдаваться на экран.

Эти соображения лежат в основе разработки информационного обеспечения конкретного АРМ при организации внутримашинной информационной базы (выбора необходимого состава показателей, способа их организации и методов группировки и выборки необходимых данных).

Если АРМ является элементом распределенной системы обработки информации, например сети, существуют дополнительные требования к организации информационной базы.

• Структура базы данных должна позволять легко расчленять ее на составные фрагменты, размещаемые на отдельных АРМ, обеспечивать защиту от несанкционированного доступа к данным.
• Структура базы должна обеспечивать единовременный процесс корректировки нескольких одинаковых баз, хранящихся на разных АРМ.
• База должна быть минимально избыточна и одновременно удобна для архивирования данных.

Математическое обеспечение АРМ представляет собой совокупность алгоритмов, обеспечивающих формирование результатной информации. Математическое обеспечение служит основой для разработки комплекса прикладных программ.

В составе программного обеспечения (ПО) АРМ можно выделить два основных вида обеспечения, различающихся по функциям: общее (системное) и специальное (прикладное). К общему программному обеспечению относится комплекс программ, обеспечивающий автоматизацию разработки программ и организацию экономичного вычислительного процесса на ПЭВМ безотносительно к решаемым задачам. Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ решения конкретных задач пользователя.

Режим работы различных технологий, технические особенности вычислительных устройств, разнообразие и массовый характер их применения предъявляют особые требования к программному обеспечению. Такими требованиями являются: надежность, эффективность использования ресурсов ПЭВМ, структурность, модульность, эффективность по затратам, дружественность по отношению к пользователю. При разработке и выборе программного обеспечения необходимо ориентироваться в архитектуре и характеристиках ПЭВМ, имея в виду минимизацию времени обработки данных, системное обслуживание программ большого количества пользователей, повышение эффективности использования любых конфигураций технологических схем обработки данных.

Программное обеспечение позволяет усовершенствовать организацию работы АРМ с целью максимального использования его возможностей; повысить производительность и качество труда пользователя; адаптировать программы пользователя к ресурсам конкретной предметной области.

Классификация программного обеспечения АРМ приведена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Классификация программного обеспечения АРМ

Главное назначение общего ПО ― запуск прикладных программ и управление процессом их выполнения.

Специальное программное обеспечение АРМ обычно состоит из уникальных программ и функциональных пакетов прикладных программ. Именно от функционального ПО зависит конкретная специализация АРМ. Учитывая, что специальное ПО определяет область применения АРМ, состав решаемых пользователем задач, оно должно создаваться на основе инструментальных программных средств диалоговых систем, ориентированных на решение задач со схожими особенностями обработки информации.

Программное обеспечение АРМ должно обладать свойствами адаптивности и настраиваемости на конкретное применение в соответствии с требованиями пользователя.

В качестве операционных систем АРМ, созданных на базе 16-разрядных ПЭВМ, обычно используется МS DOS, на базе 32-разрядных - OS/2 и UNIX.

Основными приложениями пакетов прикладных программ, входящих в состав специального ПО АРМ, являются обработка текстов, табличная обработка данных, управление базами данных, машинная и деловая графика, организация человеко-машинного диалога, поддержка коммуникаций и работа в сетях.

Эффективными в АРМ являются многофункциональные интегрированные пакеты, реализующие несколько функций переработки информации, например табличную, графическую, управление базами данных, текстовую обработку в рамках одной программной среды.

Интегрированные пакеты удобны для пользователей. Они имеют единый интерфейс, не требуют стыковки входящих в них программных средств, обладают достаточно высокой скоростью решения задач.

Лингвистическое обеспечение АРМ включает языки общения с пользователем, языки запросов, информационно-поисковые языки, языки-посредники в сетях. Языковые средства АРМ обеспечивают однозначное смысловое соответствие действий пользователя и аппаратной части в виде ПЭВМ.

Одновременно языки АРМ должны быть пользовательско-ориентированными, в том числе профессионально-ориентированными.

Основу языков АРМ составляют заранее определяемые термины, описания способов установления новых терминов, списки правил, на основе которых пользователь может строить формальные конструкции, соответствующие его информационной потребности.

Например, в одних АРМ данные и конструкции представляются в виде таблиц, в других — в виде операторов специального вида.

Языковые средства АРМ можно разделить по видам диалога. Средства поддержки диалога определяют языковые конструкции, знание которых необходимо пользователю. В одном АРМ может быть реализовано несколько типов диалога: инициируемый ЭВМ, с помощью заполнения шаблонов, с использованием меню, гибридный диалог и др.

Организационное обеспечение АРМ включает комплекс документов, регламентирующих деятельность специалистов при использовании компьютера или терминала другого вида на рабочем месте и определяющих функции и задачи каждого специалиста.

Специалистом выполняются на АРМ следующие операции:

• ввод информации с документов при помощи клавиатуры (с визуальным контролем по экрану дисплея);
• ввод данных в ПЭВМ с магнитных носителей с других АРМ;
• прием данных в виде сообщений по каналам связи с других АРМ в условиях функционирования локальных вычислительных сетей;
• редактирование данных и манипулирование ими;
• накопление и хранение данных;
• поиск, обновление и защита данных;
• вывод на экран, печать, магнитный носитель результатной информации, а также различных справочных и инструктивных сообщений пользователю;
• формирование и передача данных на другие АРМ в виде файлов на магнитных носителях или по каналам связи в вы числительных сетях;
• получение оперативных справок по запросам.

Методическое обеспечение АРМ состоит из методических указаний, рекомендаций и положений по внедрению, эксплуатации и оценке эффективности их функционирования. Оно включает в себя также организованную машинным способом справочную информацию об АРМ в целом и отдельных его функциях, средства обучения работе на АРМ, демонстрационные примеры.

Эргономическое обеспечение АРМ представляет собой комплекс мероприятий, обеспечивающих максимально комфортные условия использования АРМ специалистами. Это предполагает выбор специальной мебели для размещения техники АРМ, организацию картотек для хранения документации и магнитных носителей.

Одна из важнейших функций эргономического обеспечения АРМ ― уменьшение отрицательных воздействий на человека со стороны ПЭВМ.

Правовое обеспечение АРМ — это система негативно-правовых документов, определяющих права и обязанности специалистов в условиях функционирования АРМ. Эти документы строго увязаны с комплексом разработок, регламентирующих порядок хранения и защиты информации, правила ревизии данных, обеспечение юридической подлинности совершаемых на АРМ операций и т.д.

Эффективное функционирование АИС и АРМ базируется на комплексном использовании современных технических и программных средств обработки информации в совокупности с современными организационными формами размещения техники.

Выбор организационных форм использования программно-технических средств целесообразно осуществлять с учетом их рассредоточения по уровням иерархии управления в соответствии с организационной структурой автоматизируемого объекта. При этом основным принципом выбора является коллективное обслуживание пользователей, отвечающее структуре экономического объекта.

С учетом современной функциональной структуры территориальных органов управления совокупность программно-технических средств должна образовывать, по меньшей мере, трехуровневую глобальную систему обработки данных с развитым набором периферийных средств каждого уровня (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Принципиальная схема многоуровневой организации программно-технических средств АИС

Первый уровень — центральная вычислительная система территориального или корпоративного органа, включающая одну или несколько мощных ЭВМ или мэйнфреймов. Ее главная функция — общий, экономический и финансовый контроль, информационное обслуживание работников управления.

Второй уровень― вычислительные системы предприятий (объединений), организаций и фирм, которые включают мэйнфреймы, мощные ПЭВМ, обеспечивают обработку данных и управление в рамках структурной единицы.

Третий уровень ― локально распределенные вычислительные сети на базе ПЭВМ, обслуживающие производственные участки нижнего уровня. Каждый участок оснащен собственной ПЭВМ, которая обеспечивает комплекс работ по первичному учету, учету потребности и распределения ресурсов. В принципе это может быть автоматизированное рабочее место (АРМ), выполняющее функциональные вычислительные процедуры в рамках определенной предметной области.

В то же время на каждом уровне иерархии управления имеют место три способа организации технических средств: централизованный, децентрализованный и иерархически распределенный. Первый способ предполагает выполнение всех работ по обработке данных, начиная со сбора и регистрации данных, в одном центре обработки; второй предусматривает предварительную обработку информации, которая не требует создания очень крупных массивов данных, на периферийном оборудовании удаленного пользователя в низовых звеньях экономического объекта; при третьем способе техника и технология обработки оптимально распределены по уровням управления системы.

По мере развития компьютерных и производственно-экономических систем централизованный вариант обработки данных становится нерациональным как требующий больших единовременных затрат труда и, что самое главное, не обеспечивающий обработку данных в заданные сроки.

Дальнейшее развитие АИС во всех отраслях экономики выдвинуло актуальную задачу децентрализации обработки информации с первичной децентрализацией подготовки исходных данных на рабочих местах пользователей. Самый экономичный путь реализации этого варианта — использование в качестве главного структурного элемента АИС терминальных устройств ввода-вывода данных с периферийных пунктов непосредственно в ЭВМ. Причем в качестве как терминальных устройств, так и ЭВМ могут быть использованы компьютеры.

Децентрализованные АИС предполагают рассредоточение вычислительных ресурсов и их приближение к местам возникновения и потребления информации.

Совершенствование информационных технологий представляет пользователям любое сочетание централизации и децентрализации выполнения операций, зависящее от назначения, структуры и пространственного размещения автоматизированных объектов, интенсивности поступления и объемов обрабатываемой информации, режимов обработки и программной среды, функций пользователей и организации их деятельности.

Развитие организационных форм использования вычислительной техники строится на сочетании централизованной и децентрализованной (смешанной) форм. Предпосылкой появления смешанной формы явилось создание сетей ЭВМ на основе развития современных средств связи. Сети ЭВМ предполагают объединение с помощью каналов связи вычислительных средств, программных и информационных ресурсов, причем каждый абонент имеет возможность доступа не только к своим, но и к ресурсам всех остальных абонентов.

В последнее время организация применения компьютерной техники претерпевает значительные изменения, связанные с созданием интегрированных информационных систем. Такие системы осуществляют согласованное управление данными в пределах предприятия (организации), координируют работу отдельных подразделений, автоматизируют операции по обмену информацией как в пределах отдельных групп пользователей, так и между несколькими организациями, отстоящими друг от друга на десятки и сотни километров. Основой для построения подобных систем служат локальные вычислительные сети.

4.2. ДИАЛОГОВЫЙ РЕЖИМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Для конечных пользователей требуется создание таких средств и методов общения с вычислительной системой, благодаря которым, не владея профессионально приемами программирования, они могли бы удовлетворять свои информационные потребности при взаимодействии с машиной.

Пользователь и компьютер могут взаимодействовать в пакетном и диалоговом режимах.

Пакетный режим был наиболее распространен при централизованной организации решения экономических задач, когда большой удельный вес занимали задачи отчетности о производственно-хозяйственной деятельности экономических объектов разного уровня управления.

Организация вычислительного процесса при пакетном режиме строится без доступа пользователя к ЭВМ. Его функции ограничиваются подготовкой исходных данных по комплексу (пакету) задач и передачей их в центр обработки, содержащий задание для ЭВМ на обработку, программы и нормативно-справочные данные. Пакет вводится в ЭВМ и реализуется в автоматическом режиме в соответствии с приоритетами задач без участия пользователя, что позволяет минимизировать время выполнения заданного набора задач. При этом работа ЭВМ может проходить в однопрограммном или многопрограммном режиме, что предпочтительнее, так как обеспечивается параллельная работа основных устройств машины. В настоящее время пакетный режим реализуется применительно к электронной почте и формирование регулярной отчетности.

Диалоговый режим взаимодействия пользователя и ЭВМ обеспечивает возможность оперативного вмешательства человека в процесс обработки информации на ЭВМ. На практике часто можно наблюдать совместное использование режимов, помогающее за счет их частных преимуществ организовать более эффективную технологию решения задач на ЭВМ.

При коллективном диалоге с вычислительной системой управленческий персонал организации (фирмы) может использовать в автоматизированном процессе решения производственно-хозяйственных задач большой набор слабо формализуемых факторов в соответствии со своим опытом и знаниями реальной экономической ситуации. Особенно это касается экспертных систем.

Диалог представляет собой обмен информационными сообщениями между участниками процесса, когда прием, обработка и выдача сообщений происходят в реальном масштабе времени. Он может быть парным, когда число его участников равно двум, и множественным — при большем числе участников.

В основе машинной диалоговой технологии обработки информации лежит взаимодействие человека и ЭВМ во время решения задачи посредством передачи и приема сообщений через терминальные устройства. При диалоге типа «человек ― ЭВМ» целью пользователя является получение результатных данных в процессе решения задачи. Цель использования ЭВМ ― оказание помощи пользователю при выполнении рутинных операций.

Понимание при диалоге достигается наличием единой системы языковых знаков или кодов, из которых формируются сообщения. Общие знания и умения у партнеров диалога обеспечивают эффективное понимание друг друга.

Если роли участников диалога заданы жестко, то такой диалог называется жестким, например, режим работы «вопрос — ответ» с указанием того, кому из партнеров принадлежит инициатива. Альтернативная жесткая структура задает множество предписанных вариантов диалога, представляемых пользователю в виде меню, как правило, иерархической структуры, из которого он выбирает направление решения задачи. Такой диалог называется гибким. Наконец, свободным называется диалог, позволяющий участникам общения обмениваться информацией произвольным образом.

Диалоговые системы решения экономических задач для пользователей-специалистов в области экономико-организационного управления должны обеспечивать относительно простые, но надежные сервисные функции по синтактическому, логическому и численному контролю исходных данных; корректировке хранимой в памяти ЭВМ информации; прерыванию процедуры выполнения алгоритмического процесса с возвратом в ближайшую к прерванной процедуре точку алгоритма с восстановлением соответствующих ей исходных состояний файлов.

Эксплуатационные характеристики диалоговых систем должны удовлетворять следующим требованиям:

• легкая адаптация пользователя к системе;
• единообразие вычислительных, логических процедур и терминологии;
• снабжение пользователя справочной информацией и необходимыми инструкциями, выводимыми на экран видеотерминала или печатающее устройство с указанием моментов получения помощи от ЭВМ или необходимости проведения ответных действий;
• использование кратких форм диалога;
• наличие защитных средств информации в системе, реализуемых операционными системами и специальными программами.

Технология обработки данных в диалоговом режиме на ЭВМ предполагает: организацию в реальном времени непосредственного диалога пользователя и машины, в ходе которого ЭВМ информирует человека о состоянии решаемой задачи и предоставляет ему возможность активно воздействовать на ход ее решения; обеспечение реактивности, т.е. оперативной циркуляции сообщений как между функциональными задачами (программами), так и между задачами и пользователем; создание для конечных пользователей — специалистов управления достаточно прозрачной диалоговой системы, требующей от них лишь выполнения привычных служебных действий.

Для решения практических задач структура диалога включает различные возможные способы обмена информацией между пользователем и ЭВМ, т.е. диалоговая система содержит множество запросов и соответствующих им ответных сообщений. Каждому запросу соответствует несколько альтернативных ответных сообщений. Схема диалога разрабатывается обычно сразу на весь комплекс решаемых задач. Каждому пользователю выделяются отдельные части схемы диалога с целью автоматического контроля его полномочий и для предотвращения несанкционированного доступа.

Наиболее распространенными типами организации диалога являются меню, шаблон, команда, естественный язык.

Меню как тип диалога очень удобен для конечного пользователя.

Реализация диалога типа «меню» возможна через вывод на экран видеотерминала определенных функций системы.

Выбор конкретной функции пользователем может осуществляться:

• набором на клавиатуре требуемой директивы или ее сокращенного обозначения;
• набором на клавиатуре номера необходимой функции;
• подведением курсора в строку экрана с нужной пользователю функцией;
• нажатием функциональных клавиш, запрограммированных на реализацию данной функции.

При наличии различных вариантов ответов на ввод функций пользователем в последующих шагах производится детализация, или уточнение действий, например, какая информация должна вводиться, в каком виде или на какое устройство желательно осуществить вывод и т.д.

Частным случаем диалога типа «меню» является режим ответа ДА/НЕТ, т.е. пользователю предлагаются два альтернативных варианта ответа: ДА или НЕТ.

Шаблон — это режим взаимодействия конечного пользователя и ЭВМ, на каждом шаге которого система воспринимает только синтактически ограниченное по формату входное сообщение пользователя. Варианты ответа пользователя ограничиваются форматами, предъявляемыми ему на экране видеотерминала. Диалог может быть реализован через:

• указание системой на экране дисплея формата вводимого пользователем сообщения;
• резервирование места для сообщения пользователя в тексте сообщения системы на экране терминала.

Диалог «шаблон» используется для ввода данных, значения которых или понятны (например, поле для записи даты, фамилии, названия предприятия и т.д.), или являются профессиональными терминами, известными пользователю по его предметной области.

Различают жесткий и свободный шаблон. Жесткий шаблон предусматривает, чтобы количество вводимых пользователем символов обязательно соответствовало числу разрядов, выделенных программой на экране дисплея. При свободном шаблоне задается предельно допустимое поле, в которое вносится конкретное значение, например фамилия работающего при формировании справочника.

Разновидностью данного типа диалога является простой запрос: пользователю предоставляется возможность вводить массив, состоящий более чем из одного сообщения, по формату, заданному системой. Диалог в этом случае сводится всего лишь к одному шагу, а в качестве сообщений на экране компьютера могут быть выведены анкетные данные работающих, номенклатура материальных ценностей и т.п.

Диалог типа «команда» инициируется пользователем. При этом выполняется одна из допустимых на данном шаге диалога команд пользователя. Их перечень отсутствует на экране, но легко вызывается на экран с помощью специальной директивы или функциональной клавиши (обычно F1). При вводе ошибочной команды (нет в списке, не тот формат или синтаксис) выдается сообщение об ошибке.

Естественный язык — это тип диалога, при котором запрос и ответ со стороны пользователя ведется на языке, близком к естественному. Пользователь свободно формулирует задачу, но с набором установленных программной средой слов, фраз и синтаксиса языка. Система может уточнять формулировку пользователя. Разновидностью диалога является речевое общение с системой.

Обычно при решении экономических задач используется сочетание нескольких типов диалога. Это дает возможность общаться с системой как пользователю-неспециалисту (должен знать свой пароль и свое меню), так и пользователю-специалисту (например, администратору системы) с более широким диапазоном выполняемых функций.

Для всех категорий пользователей программных средств, работающих в режиме диалога, обязательной является включаемая в них система помощи и средств обучения (HELP), ускоряющая как процесс освоения, так и процесс работы. Освоение основных функций любого пакета диалогового типа не должно требовать специальных знаний в области языков программирования, архитектуры ЭВМ и пр.

Пользователь работает с различными диалоговыми программными системами, поэтому в них целесообразно закладывать некоторое единообразие. Например, использование функциональных клавиш F1 и F10 обеспечивает вызов помощи и выход из системы, применение управляющих клавиш или их комбинаций для управления состоянием процесса вычислений и т.д.

Диалоговые системы должны использовать достижения эргономики и современного дизайна. Привлекательный по цветности, графике диалог, многооконность делают работу комфортной, менее утомительной и более производительной.

Все большее распространение как форма диалогового взаимодействия пользователя с ЭВМ приобретает его работа в мультимедийной среде (объединенное взаимодействие различных каналов передачи информации от машины к человеку). Мультимедийные технологии находят применение в обучающих системах, в компьютерной мультипликации и рекламе, в системах автоматизации проектирования и экспертных системах.

Массовое применение ПЭВМ в режиме диалога обеспечивает отказ от использования традиционных бумажных носителей информации. Использование ПЭВМ в местах возникновения информации (на складах, в цехах, в функциональных управленческих отделах и др.) позволяет автоматизировать процесс изготовления и заполнения первичной документации. При составлении первичного документа пользователь в диалоговом режиме с помощью ПЭВМ выбирает нужную ему из ряда предлагаемых системой форму документа и выводит ее на экран монитора. Последующая работа заключается в заполнении формы данными, вводимыми с клавиатуры либо с помощью другого устройства ввода (светового пера, манипулятора типа «мышь» и т.п.). Данные могут быть записаны на жесткий или гибкие магнитные диски. Готовый документ может быть при необходимости выведен на печать.

Ускоряется общий процесс технологической обработки данных в распределенных (децентрализованных) системах обработки данных на базе ПЭВМ, работающих в режиме диалога. Ввод данных с клавиатуры позволяет повысить достоверность вводимой информации за счет визуального контроля на экране, применения логико-синтактического метода контроля, снизить затраты на проведение операций по формированию отдельных массивов и баз данных.

Диалоговая технология для системы обработки данных на базе ПЭВМ обеспечивает проведение автоматизированного сбора, регистрации и предварительной обработки данных непосредственно на рабочих местах специалистов управления (создание АРМ).

В режиме диалога на ПЭВМ может работать не только оператор, но и конечный пользователь, знающий предметную область решаемой задачи, способный визуально обнаружить ошибки, как возникшие при вводе, так и не выявленные ранее непосредственно в первичных документах.

Диалоговая технология приближает вычислительную технику к пользователю, однако требует применения повышенных мер по обеспечению защиты информации от несанкционированного доступа.

Важным вопросом диалоговой технологии на ПЭВМ является юридический. Автоматизация составления первичной документации приводит к ужесточению требований по контролю за работой пользователей. Ведь в заполнении документа могут участвовать несколько лиц (под документом можно подразумевать файл или фрагмент базы данных). Поэтому каждый работник, имеющий доступ к ПЭВМ, несет юридическую ответственность за корректность вносимой в документ (файл) информации.

Диалоговые системы различаются между собой по различным признакам: виду обрабатываемой информации, технической базе, автономности и т.д. Для выбора диалоговой системы, ориентированной на решение однотипного класса задач, устанавливается система критериев или показателей оценки. Целесообразно эффективность диалоговой системы определять с точки зрения пользователя, который главными показателями системы считает время отклика и время ожидания обслуживания, время решения задачи и степень мобильности, обеспечивающей пользователю перечень действий в нерегламентных условиях.

4.3. СЕТЕВОЙ РЕЖИМ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Сеть — это совокупность программных, технических и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов.

Являясь одновременно и продуктом, и мощным стимулом развития интеллекта человека, сеть позволяет:

• построить распределенные хранилища информации (базы данных);
• расширить перечень решаемых задач по обработке информации;
• повысить надежность информационной системы за счет дублирования работы ПК;
• создать новые виды сервисного обслуживания, например электронную почту;
• снизить стоимость обработки информации.

Пример локальной вычислительной сети (ЛВС) дан на рис 4.3.

К сетям, как и к отдельным ПК, приложимо понятие «архитектура», под которой понимается конструирование сложных объединений ПК, предоставляющих пользователям широкий набор различных информационных ресурсов. Архитектура сетей имеет набор характеристик.

Открытость. Заключается в обеспечении возможности подключения в контур сети любых типов современных ПК.

Ресурсы. Значимость и ценность сети должны определяться набором хранимых в ней знаний, данных и способностью технических средств оперативно их представлять либо обрабатывать.

Надежность. Трактуется как обеспечение высокого показателя «наработки на отказ» за счет оперативных сообщений об аварийном режиме, тестирования, программно-логического контроля и дублирования техники.

Динамичность. Заключается в минимизации времени отклика сети на запрос пользователя.

Интерфейс. Предполагается, что сеть обеспечивает широкий набор сервисных функций по обслуживанию пользователя и предоставлению ему запрашиваемых информационных ресурсов.

Автономность. Понимается как возможность независимой работы сетей различных уровней.

Коммуникации. К ним предъявляются особые требования, связанные с обеспечением четкого взаимодействия ПК по любой принятой пользователем конфигурации сети. Сеть обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа, автоматическое восстановление работоспособности при аварийных сбоях, высокую достоверность передаваемой информации и вычислительных процедур.

Важнейшей характеристикой сети является топология, определяемая структурой соединения ПК в сети. Различают два вида топологии — физическая и логическая. Под физической топологией понимается реальная схема соединения узлов сети каналами связи, а под логической — структура маршрутов потоков данных между узлами. Физическая и логическая топологии не всегда совпадают.

Существует несколько топологических структур сетей: шинная, звездообразная, древовидная, кольцевая и многосвязная.

Для описания взаимодействия компонентов в сети используются протоколы и интерфейсы.

Протокол в информационной сети — это документ, однозначно определяющий правила взаимодействия одноименных уровней работающих друг с другом абонентов. Например, чтобы сеансовые программы абонентов 1 и 2 (когда сеансовый уровень каждого из них представлен комплексом программ) понимали друг друга, они должны работать одинаковым образом, т.е. должны выполнять требования сеансового протокола — стандарта. Это требование определяет список команд, которыми могут обмениваться программы, порядок передачи команд, правила взаимной проверки, размеры передаваемых блоков данных и т.д.

Так же описывается протоколами взаимодействие и других одноименных групп программ: транспортных, канальных и т.д. Таким образом, сеть представляется протоколами семи уровней.

Наиболее важными функциями протоколов на всех уровнях сети являются: защита от ошибок, управление потоками данных в сети, защита ее от перегрузок; выполнение операций по маршрутизации сообщений и оптимизации использования ресурсов в сети, обеспечивающее большую степень доступности услуг сети путем образования нескольких маршрутов между двумя абонентами.

При подключении компонентов сети друг к другу должны быть однозначно определены правила их стыковки. Их принято называть интерфейсами. Интерфейс — свод правил по взаимодействию между функциональными компонентами, расположенными в смежных уровнях и входящими в одну и ту же систему.

При разработке протоколов и интерфейсов учитывается свойство открытости с целью их дальнейшего развития и обеспечения взаимодействия с другими средствами и абонентами. Эту работу проводит Международная организация по стандартизации в содружестве с организациями различных стран.

Многообразие сетевых технологий вызывает необходимость их классификации по каким-либо ключевым признакам. Примерная классификация сетевых технологий дана в табл. 4.1.

Таблица 4.1. Классификация сетевых технологий

По признаку специализации сетевые технологии подразделяются на универсальные, предназначенные для решения всех задач пользователей, и специализированные — для решения небольшого количества специальных задач. Примером специализированной служит технология резервирования мест на авиационные рейсы.

Классическим примером универсальной технологии является Академсеть Российской Федерации, предназначенная для решения большого количества разнообразных информационных задач.

Выделяемые по способу организации двухуровневые технологии имеют кроме ПК, с которыми непосредственно общаются пользователи и которые называются рабочими станциями, специальные компьютеры, называемые серверами (англ. to serve — обслуживать). Задачей сервера и является обслуживание рабочих станций с предоставлением им своих ресурсов, которые обычно существенно выше, чем ресурсы рабочей станции. Их взаимодействие можно представить следующим образом. По мере необходимости рабочая станция отправляет серверу запрос на выполнение каких-либо действий: прочитать данные, напечатать документ, передать факс и др. Сервер выполняет требуемые действия и посылает «отчет о проделанной работе». В зависимости от вида работы, для которой предназначен сервер, он и называется по-разному:

• файловый сервер, если он выполняет простые операции чтения-записи данных из файлов;
• принт-сервер, если он выполняет операции печати;
• SQL-сервер, если он выполняет сложные операции поиска и извлечения данных из баз данных (запросы к такому серверу формируются на специальном языке Structured Query Language — структурированном языке запросов).

В одноранговой технологии (одноуровневой, равноправной) функции рабочей станции и сервера совмещены — пользовательский ПК может быть одновременно и сервером, и рабочей станцией. Каждый ПК в состоянии предоставлять другому ПК свои ресурсы или, наоборот, запрашивать их у другого.

Разумеется, в системе «клиент-сервер» за счет специализации работ достигается более высокая производительность сети, шире ее спектр и качество услуг. Однако одноранговые сети дешевле и проще в эксплуатации.

По способу связи осуществляется классификация коммуникаций (каналов передачи данных), обеспечивающих движение информации между элементами сети (табл. 4.2). В проводных технологиях в качестве физической среды в каналах используются:

• плоский двухжильный кабель;
• витая пара проводов;
• коаксиальный кабель;
• световод.

Беспроводные сетевые технологии, использующие частотные каналы передачи данных (средой является эфир), представляют в настоящее время разумную альтернативу обычным проводным сетям и становятся все более привлекательными. Самое большое преимущество беспроводных технологий — это возможности, предоставляемые пользователям портативных компьютеров. Однако скорость передачи данных, достигаемая в беспроводных технологиях, не может пока сравниться с пропускной способностью кабеля, хотя она в последнее время и значительно выросла (табл. 4.2). Важно, что для перехода к беспроводной технологии не нужно менять уже имеющиеся сети. Аппаратное обеспечение беспроводных локальных сетей теперь может работать с NET-Ware и другими популярными сетевыми операционными системами, а беспроводные рабочие станции можно добавлять к обычной кабельной сети.

Таблица 4.2. Характеристика беспроводных и кабельных сетевых технологий

* По заявлениям фирмы-производителя.

В спутниковых технологиях физической средой передачи данных также является эфир. Использование спутников оправдано в случае значительного удаления абонентов друг от друга при чрезмерном ослаблении посылаемых электромагнитных сигналов с большими посторонними шумами. Чтобы сигналы, направленные отправителем, не смешивались с аналогичными к получателю, при работе со спутником прокладываются два частотных канала — один для отправителя, другой для получателя. Это мероприятие позволяет избежать ошибок при передаче информации.

Сравнительно просто классифицируются сетевые технологии по составу ПК. Однородные сетевые технологии предполагают увязку в сети однотипных средств, разрабатываемых одной фирмой. Подключение к такой сети средств других производителей возможно только при условии соблюдения в них стандартов, принятых в однородной архитектуре.

Другой подход состоит в разработке единой универсальной сетевой технологии независимо от типов применяемых в ней средств. Такие технологии называются неоднородными. Первым стандартом для таких сетей была базовая эталонная модель ВОС.

Наиболее обширно представлена классификация сетевых технологий по признаку «охват территории».

• Использование персональных компьютеров (ПК) в составе локальных вычислительных сетей (ЛВС) обеспечивает постоянное и оперативное взаимодействие между отдельными пользователями в пределах коммерческой либо научно-производственной структуры. Свое название ЛВС получила за то, что все ее компоненты (ПК, каналы коммуникаций, средства связи) физически размешаются на небольшой территории одной организации или ее отдельных подразделений.
• Территориальной (региональной) называют технологию (сеть), компьютеры которой находятся на большом удалении друг от друга, как правило, от десятков до сотен километров. Иногда территориальную сеть называют корпоративной или ведомственной. Такая сеть обеспечивает обмен данными между имеющими доступ к ресурсам сети абонентами по телефонным каналам сети общего назначения, каналам сети «Телекс», а также по спутниковым каналам связи. Количество абонентов сети не ограничено. Им гарантируется надежный обмен данными в режиме «реального времени», передача факсов и телефонных (телексных) сообщений в заданное время, телефонная связь по спутниковым каналам. Территориальные сети строятся по идеологии открытых систем. Их абонентами являются отдельные ПК, ЛВС, телексные установки, факсимильные и телефонные установки, сетевые элементы (узлы сети связи).
• Основная задача федеральной сети — создание магистральной сети передачи данных с коммутацией пакетов и предоставление услуг по передаче данных в реальном масштабе времени широкому кругу пользователей, к числу которых относятся и территориальные сети.
• Наконец, глобальные сети обеспечивают возможность общения по переписке и телеконференции. Основная задача глобальной сети — обеспечение абонентам не только доступа к компьютерным ресурсам, но и возможности взаимодействия между собой различных профессиональных групп, рассредоточенных на большой территории.

При выборе информационно-вычислительной сети пользователь в первую очередь решает вопрос о прикладной системе, т. е. о комплексе задач предметной области.

При выборе прикладной системы предполагается, что она будет функционировать в некоторой программной и технической среде. Поэтому прикладная система сразу накладывает ограничения на выбор общесистемного программного обеспечения и компьютеров, а также определяет требования к пропускной способности сети.

Таким образом, работа по выбору сети предполагает:

1. ознакомление с предметной областью;
2. выбор сетевой операционной системы;
3. предложения по аппаратным решениям:
   • по компьютерам;
   • по коммуникационному оборудованию.

Эту работу выполняет специализированная фирма — системный интегратор. При выборе сети фирма-интегратор несет ответственность за все принятые действия и предлагает фирме-заказчику только те решения, которые прошли апробацию на реальном оборудовании в постоянно действующей сетевой лаборатории.

Современные тенденции на компьютерном рынке таковы, что большинство пользователей предпочитают продукцию известных фирм мира и известных системных интеграторов.

Можно выделить три основных признака квалифицированного системного интегратора, способного создать сеть под ключ.

Во-первых, фирма должна специализироваться в области системной сетевой интеграции.

Во-вторых, фирма должна иметь долгосрочные соглашения с основными поставщиками рекомендуемого оборудования и программного обеспечения. Только в этом случае может быть уверенность в том, что в фирму поступает достоверная информация об этих продуктах.

В-третьих, фирма должна иметь достаточный опыт работы по проектированию, установке и сопровождению сетей.

Выбор стратегии сети — задача со многими неизвестными, решение которой требует учета нескольких противоречивых критериев. С одной стороны, сеть должна быть настолько мошной, чтобы обеспечить клиентам широкий спектр услуг, с другой — достаточно экономичной, чтобы расходы на ее создание и эксплуатацию не превысили доходов от ее внедрения. Фактически задача по конструированию сети — задача оптимизации, требующая творческого подхода и со стороны заказчика.

На рынке информационных систем свои услуги предлагают десятки фирм, а их предложения сильно различаются и по стоимости, и по спектру возможностей. Для того чтобы облегчить сопоставление предложений и выбрать наиболее удачное решение, необходимы серьезные аналитические проработки, осуществляемые совместно заказчиком и разработчиком на стадии технико-экономического обоснования и технического задания. Эти проработки должны затрагивать такие позиции, как цель создания сети, решаемые задачи, архитектура сети, стоимость сети, надежность сети, защита информации, программное обеспечение.

Характерные черты традиционного подхода к построению сети удобно рассмотреть на примере «тонкого» Ethernet. В России сети такого типа составляют 80—90%.

Основу традиционной сети Ethernet составляют несколько компьютеров с сетевыми адаптерами, соединенные коаксиальным кабелем (рис. 4.3 а, б), который в этом случае является общей шиной, а все сетевые адаптеры выдают свой сигнал на него одновременно (параллельное включение). Кабель обычно прокладывается по всей комнате (этажу, зданию) так, чтобы была возможность при необходимости подключить дополнительные станции. Преимуществом такой схемы считалась ее помехозащищенность (конструкция коаксиального кабеля с этой точки зрения очень удачна) и достаточная полоса пропускания — 10 Мбит/с.

Недостатки, как показало время, оказались серьезными. Причина многих из них — физическая топология сети «общая шина». Параллельное включение всех станций на один носитель делает их чрезвычайно зависимыми друг от друга, а задачу различения их - практически неразрешимой. Если для небольших сетей из десятка машин это не создавало особых проблем, то для современных конфигураций из десятков и сотен станций ситуация изменилась.

Рис. 4.3. Две конфигурации тонкого Ethernet

Как в любой другой физической системе, в локальной сети возможны неисправности. Причины их возникновения могут быть самыми разнообразными — от механических повреждений и дефектов кабеля до неисправностей электронных средств и ошибок программного обеспечения. С ростом размеров и сложности сети вероятность сбоев возрастает, а задача их локализации и устранения приобретает особую актуальность.

Традиционная структура с общей шиной повышает вероятность возникновения неисправности, так как нарушение контакта в любом из соединений немедленно отражается на работе всей сети, а программный или аппаратный сбой на одной из станций способен блокировать всю сеть. Определить, где именно происходит сбой, крайне трудно: ведь сигнал на кабеле представляет из себя сумму сигналов от всех станций. Выделить и проверить сигнал от какой-то одной просто невозможно. Единственным способом поиска неисправности остается последовательная проверка всех соединений и очередное отключение станций до тех пор, пока не восстановится функционирование. Эта процедура сложная даже тогда, когда сеть установлена в одной комнате, а машин в ней меньше десяти: ведь сетевой кабель обычно стараются упрятать поглубже. В больших сетях длина кабеля может достигать сотен метров, а число машин — нескольких сотен.

При традиционном построении сети администратор оказывается практически бессильным, если кто-то из пользователей перегружает сеть. Ведь даже мощности современной РС вполне достаточно, чтобы полностью загрузить сеть с полосой пропускания 10 Мбит/с, сделав работу остальных пользователей практически невозможной. Можно найти нарушителя, но средств остановить его в момент возникновения перегрузки нет. Последствия этого могут быть весьма серьезными, особенно если сеть используется для обмена с сервером базы данных или для подключения интерактивных терминалов.

Другая очень серьезная проблема, с которой сталкивается администратор традиционной сети — сложность ее переконфигурации. До тех пор, пока изменения (перемещение станций и подключение новых) незначительны, удается обойтись добавлением новых сегментов кабеля, однако сколько-нибудь значительные перемещения требуют «перетряски» всей сети. Многое зависит от того, насколько тщательно была спланирована первоначальная разводка. Иногда удается избежать глобальных изменений в течение 2-3-х лет, однако более характерны серьезные изменения каждые 9—12 месяцев. Это дает основание относить затраты на построение и поддержку сети традиционной архитектуры к текущим расходам организации.

Помимо прямых затрат на переконфигурацию сети большими оказываются потери, связанные с простоями многих подразделений организации, для которых сеть — необходимое условие работы. Прокладка коаксиального кабеля — непростое дело и может потребовать нескольких недель. Для солидной организации, деятельность которой в большой степени связана с работоспособностью сети, ее переконфигурация — стихийное бедствие.

Топология с общей шиной страдает и принципиальным ограничением пропускной способности. Так как все станции сети используют общий носитель (кабель), то его полоса пропускания делится между ними. С подключением новых станций доля каждой пропорционально уменьшается. Так как станций может быть несколько десятков, то на долю каждой из них может приходиться лишь около 1% от полосы пропускания носителя. С повышением сложности сети актуальными становятся вопросы контроля доступа к ней и учета использования ее ресурсов. Общая шина и здесь накладывает ограничения: эффективный контроль и управление возможны только целыми сегментами сети.

Рассмотренные трудности вызваны не столько недостатками программных средств или аппаратуры, сколько самой физической топологией сети.

Альтернативой традиционной кабельной схеме является ее структурированность. Существует целая технология по разводке кабеля внутри зданий. Крупные телефонные компании (такие как АТ&Т) предлагают продукт, который так и называется — Структурированная кабельная сеть (СКС). Этот продукт помимо конструктивных элементов содержит инженерную проработку проекта, включая настройку архитектуры сети на особенности здания и организации, которая будет ее использовать, а также учитывает будущие потребности организации в АИТ.

4.4. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Пользователь ПЭВМ часто встречается с необходимостью подготовки тех или иных документов — писем, статей, служебных записок, отчетов, рекламных материалов и т. д. Для подготовки документов текст редактируемого документа выводится на экран, и пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения. Все внесенные изменения фиксируются. При распечатке выводится отформатированный текст, в котором учтены все исправления. Пользователь может переносить части текста из одного места документа в другое, использовать несколько видов шрифтов для выделения отдельных участков текста, печатать подготовленный документ на принтере в нужном количестве экземпляров.

Удобство и эффективность применения компьютеров для подготовки текстов привели к созданию множества программ для обработки документов. Такие программы называются текстовыми процессорами (Word Processors) или редакторами.

Возможности этих программ различны — от программ, предназначенных для подготовки небольших документов простой структуры, до программ для набора, оформления и полной подготовки к типографскому изданию книг и журналов (издательские системы).

Редакторы текстов программ редактируют программы на том или ином языке программирования. Часто они встроены в систему программирования. Это редакторы Turbo (Borland) С/C++, Turbo (Borland) Pascal, Multi-Edit, Brief и т.д.

Они выполняют следующие функции: диалоговый просмотр текста; редактирование строк программы; копирование и перенос блоков текста; копирование одной программы или ее части в указанное место другой программы; контекстный поиск и замена подстрок текста; автоматический поиск строки, содержащей ошибку; распечатка программы или ее части.

Часто редакторы текстов программ позволяют автоматически проверять синтаксическую правильность программ. Иногда эти редакторы объединены с отладчиками программ на уровне исходного текста. Редакторы текстов программ можно использовать для создания и корректирования небольших документов. Однако для серьезной работы с документами предпочтительнее специальные редакторы, ориентированные на работу с текстами, имеющими структуру документа, т.е. состоящими из разделов, страниц, абзацев, предложений, слов и т.д. Такие редакторы обеспечивают следующие функции: возможность использования различных шрифтов символов; работу с пропорциональными шрифтами; задание произвольных межстрочных промежутков; автоматический перенос слов на новую строку; автоматическую нумерацию страниц; обработку и нумерацию сносок; печать верхних и нижних заголовков страниц; выравнивание краев абзацев; набор текста в несколько столбцов; проверку правописания и подбор синонимов; построение оглавлений индексов; сортировку текстов и данных и т.д.

Существует несколько сотен редакторов текстов — от самых простых до весьма мощных и сложных. Наиболее распространенные Microsoft Word (версии для DOS и Windows), WordPerfect, WordStar, WordStar 2000. В США наиболее распространены Microsoft Word для Windows и WordPerfect, в Европе и в России Microsoft Word (версии для DOS и Windows).

Среди простых редакторов текста в России распространение получил Лексикон. Он имеет интерфейс на русском языке и позволяет готовить несложные документы с текстом на русском и английском языках. Лексикон вполне подходит тем, кому нужен простой инструмент для подготовки небольших и несложных документов, не требующих высокого полиграфического качества.

Пользователям, которым требуется обеспечить высокое качество напечатанных документов или подготовить сложные документы большого объема, рекламные буклеты или книги, возможностей Лексикона недостаточно. Им лучше воспользоваться Microsoft Word.

В Microsoft Word для Windows 95 реализована фоновая проверка орфографии. По мере введения текста редактор проверяет его и подчеркивает слова, содержащие ошибки, красной волнистой чертой.

Подобный механизм, встроенный в Microsoft Office 97, действует аналогично, но проверяет наличие ошибок не только в словах, но и в выражениях. Сомнительные и ошибочные слова, словосочетания и предложения подчеркиваются волнистой зеленой линией.

Microsoft Word 97 — мощный интеллектуальный текстовый редактор, удобный в использовании инструмент создания профессионально оформленных документов. Он содержит инструмент рисования таблиц, обеспечивающий быстрое создание таблиц путем обычного рисования линий в тех местах, где они должны быть в таблице. Эти линии автоматически превращаются в элементы таблицы. Выравнивание введенных линий по краям таблицы также происходит автоматически.

Кроме того, Microsoft Word 97 работает с Мастером писем. Последний позволяет установить параметры письма, его оформление, вставить общий текст (например, обратный адрес и адрес получателя), а также отредактировать письмо. В результате на составление письма уходит гораздо меньше времени.

Для подготовки рекламных буклетов, оформления журналов и книг используются специальные издательские системы. Они позволяют готовить и печатать на лазерных принтерах или выводить на фотонаборные автоматы сложные документы высокого качества.

Имеются два основных вида издательских систем. Издательские системы первого вида очень удобны для подготовки небольших материалов с иллюстрациями, графиками, диаграммами, различными шрифтами в тексте, например газет, небольших журналов. Типичный пример такой системы — Aldus PageMaker.

Издательские системы второго вида более подходят для подготовки больших документов, например книг. Одной из самых распространенных таких систем является система Ventura Publisher (Corel Ventura). Ventura управляется меню и может считывать тексты, подготовленные с помощью других текстовых редакторов (например, Microsoft Word), сохраняя при этом параметры форматирования, заданные этими редакторами.

Основная операция, для которой используются издательские системы — это верстка (размещение текста по страницам документа, вставки рисунков, оформление текста разными шрифтами и т.д.). В режиме ввода редактирования текста Ventura и Aldus PageMaker значительно уступают в скорости и удобстве редакторам текстов. Поэтому чаще всего документы подготавливают в два этапа: набирают текст в редакторе типа Microsoft Word для DOS или Windows, а затем считывают его системой Aldus PageMaker или Ventura и осуществляют окончательную подготовку документов.

Основные функции издательских систем следующие: использование сотен различных видов шрифтов (начертаний и размеров символов текста), которые отображаются на экране так же, как при печати; размещение фрагментов в документе, изменения и корректировка рисунков и диаграмм; растягивание букв в тексте (разрядка), сближение их друг с другом; подготовка таблиц; выравнивание нижнего края текста на странице на заданную границу (чтобы страницы документа имели единообразный вид); набор формул и т.д.

Многим пользователям для издательских работ оказывается вполне достаточно возможностей Microsoft Word для Windows. В последнее время производители издательских систем стали встраивать в них элементы профессионального цветоделения, обеспечивающие подготовку высококачественных цветных изданий, а также средства графических редакторов.

4.5. ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ТАБЛИЧНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Множество задач, которые предстоит решать фирмам и предприятиям, носят учетно-аналитический характер и требуют табличной компоновки данных с подведением итогов по различным группам и разделам данных, например при составлении баланса, справок для налоговых органов, возможных финансовых отчетов и т. п. Для хранения и обработки информации, представленной в табличной форме используют электронные таблицы (ЭТ).

Программные средства для проектирования называют также табличными процессорами. Они позволяют не только создавать таблицы, но и автоматизировать обработку табличных данных. Кроме того, с помощью ЭТ можно выполнять различные экономические, бухгалтерские и инженерные расчеты, а также строить разного рода диаграммы, проводить сложный экономический анализ, моделировать и оптимизировать решение различных хозяйственных ситуаций и многое другое.

Функции табличных процессоров весьма разнообразны и включают:

• создание и редактирование ЭТ;
• оформление и печать ЭТ;
• создание многотабличных документов, объединенных формулами;
• построение диаграмм, их модификацию и решение экономических задач графическими методами;
• работу с электронными таблицами как с базами данных (сортировка таблиц, выборка данных по запросам);
• создание итоговых и сводных таблиц;
• использование при построении таблиц информации из внешних баз данных;
• решение экономических задач типа «что — если» путем подбора параметров;
• решение оптимизационных задач;
• статистическую обработку данных;
• создание слайд-шоу;
• разработку макрокоманд, настройку среды под потребности пользователя и т.д.

Табличные процессоры различаются в основном набором выполняемых функций и удобством интерфейса, поэтому целесообразно проанализировать лишь широко используемые программные продукты.

Перспективные направления в разработке ЭТ основными фирмами-разработчиками определяются по-разному.

Фирма Microsoft уделяет первостепенное внимание совершенствованию набора функциональных средств Excel. В Excel многие функции разработаны более тщательно, чем в других электронных таблицах. Кроме того, возможность использования массивов в Excel обеспечивает большую гибкость при работе с таблицами.

Фирма Lotus основные усилия сконцентрировала на разработке инструментов групповой работы.

Версия 4.0 пакета Lotus 1-2-3 дополнена Version Manager для моделирования по принципу «что — если», а версия 5.0 дополнена средствами маршрутизации и связи с Notes, что позволяет создать приложения в других пакетах. Lotus 1-2-3 имеет ряд сильных сторон, к которым можно отнести простоту создания и редактирования графиков, а также наиболее логичную структуру трехмерных таблиц. Предусматривается также совершенствование групповой работы с таблицами: использование Team Consolidate предоставит возможность группе пользователей редактировать копии ЭТ, а затем их объединять. В версию пакета для Windows 95 будет включен язык программирования Lotus Script.

Пакет Quattro Pro в результате тестирования получил достаточно высокие оценки, но ни одна из особенностей пакета не вызвала к себе повышенного внимания. Наиболее привлекательными оказались возможности сортировки данных (которые хорошо реализованы и в Excel), а также удобство эксплуатации. В то же время отмечались сложности при освоении графических возможностей Quattro Pro, недостаточный объем справочной информации.

Ситуация, сложившаяся к настоящему времени на рынке ЭТ, характеризуется явным лидирующим положением фирмы Microsoft – 80% всех пользователей ЭТ предпочитают Excel. На втором месте по объему продаж — Lotus 1-2-3, а затем Quattro Pro.

Электронные таблицы состоят из столбцов и строк. Для обозначения строк используется цифровая нумерация, столбцов — буквенно-цифровые индексы (номера). Количество строк и столбцов в разных ЭТ различно, например, в табличном процессоре Excel 256 столбцов и более 16 тысяч строк. Место пересечения столбца и строки называется ячейкой или клеткой. Каждая ячейка имеет свой уникальный идентификатор (адрес), состоящий из имени столбца и номера строки, например А28, В45 и т.п. ЭТ могут содержать несколько рабочих бланков, которые объединяются в один файл и носят название рабочей книги. В книгу можно поместить несколько различных типов документов, например рабочий лист с ЭТ, лист диаграмм, лист макросов и т.п.

В ЭТ можно работать как с отдельными ячейками, так и с группами ячеек, которые образуют блок. Имена ячеек в блоках разделяются двоеточием (:), например блок А1:В4 включает в себя ячейки А1, А2, А3, А4, В1, В2, В3 и В4. С блоками ячеек в основном выполняются операции копирования, удаления, перемещения, вставки и т.п. Адреса используются в формулах как ссылки на определенные клетки. Таким образом, введенные один раз значения можно многократно и в любом месте таблицы, книги использовать без повторного набора. Соответственно при изменении значения клетки автоматически произойдут изменения в тех формулах, в которых содержатся ссылки на данную клетку.

Технология работы с табличным документом аналогична процедурам подготовки текстовых документов: редактируемый отчет в виде таблицы выводится на экран, и пользователь может в диалоговом режиме вносить в него свои изменения (т.е. редактировать содержимое клеток ЭТ). Все внесенные изменения сразу же отображаются на экране компьютера.

В клетки ЭТ могут быть введены текст, цифры и формулы. Во всех табличных процессорах существуют синтаксические соглашения, позволяющие отличить формульно-цифровую информацию от текстовой, которых должен придерживаться пользователь, если хочет добиться правильных результатов. Обычно синтаксические правила интуитивно понятны и легко запоминаются (например, для задания текстовой информации ей должны предшествовать кавычки и т.п.).

Формула — это выражение, состоящее из числовых величин и арифметических операций. Кроме числовых величин, в формулу могут входить в качестве документов адреса ячеек, функции и другие формулы. Пример формулы: =A5/Н8*12. В ячейке, в которой находится формула, виден только результат вычислений. Саму формулу можно увидеть в строке ввода, когда данная ячейка станет активной.

Функции представляют собой запрограммированные формулы, позволяющие проводить часто встречающиеся последовательности вычислений. Например, функция автосуммирования может быть представлена следующим образом: =СУММ(А1:А4).

В Microsoft Excel можно работать с четырьмя основными типами документов: электронной таблицей (в Excel ЭТ называется рабочим бланком), рабочей книгой, диаграммой, макротаблицей.

Рабочий бланк служит для организации и анализа данных. Одновременно на нескольких бланках данные можно вводить, править, производить с ними вычисления. В книгу можно вставить листы диаграмм для графического представления данных и модули для создания и хранения макросов, используемых при хранении специальных задач.

Рабочая книга представляет собой электронный эквивалент папки-скоросшивателя. Книга состоит из листов, имена которых выводятся на ярлычках в нижней части экрана. По умолчанию книга открывается с 16 рабочими листами — Лист1, Лист2, ..., Лист16, однако, их число можно увеличить или уменьшить. В книгу можно поместить несколько различных типов документов, например рабочий лист с электронной таблицей, лист диаграмм, лист макросов и т. п.

Диаграмма представляет собой графическое изображение связей между числами ЭТ. Она позволяет показать количественное соотношение между сопоставляемыми величинами.

Макротаблица (макрос) - это последовательность команд, которую приходится постоянно выполнять пользователю в повседневной работе. Макросы позволяют автоматизировать часто встречающиеся операции.

Любая ЭТ состоит из следующих элементов: заголовка таблицы; заголовка столбцов (шапки таблицы); информационной части (исходных и выходных данных, расположенных в соответствующих ячейках).

Процесс проектирования ЭТ состоит из следующих этапов:

• формирования заголовка ЭТ;
• ввода названий граф документа;
• ввода исходных данных;
• ввода расчетных формул;
• форматирования ЭТ с целью придания ей профессионального вида;
• подготовки к печати и ее печать.

При необходимости ЭТ могут сопровождаться различными пояснительными комментариями и диаграммами.

Excel предоставляет большой набор возможностей по графическому представлению данных. Имеется возможность выбора из 14 различных типов диаграмм, причем каждый тип диаграмм имеет несколько разновидностей (подтипов).

Диаграммы можно строить либо на рабочем бланке таблицы, либо на новом рабочем бланке. Создать диаграмму в Excel можно по шагам с помощью Мастера диаграмм, вызов которого осуществляется с панели инструментов диаграмм.

При использовании Мастера диаграмм можно просмотреть любой тип диаграммы и выбрать наиболее удачный для данной таблицы. Включенная в рабочий бланк диаграмма может находиться в одном из трех режимов:

• просмотра, когда диаграмма выделена по периметру прямоугольником;
• перемещения, изменения размера и удаления, когда диаграмма по периметру выделена прямоугольником с маленькими квадратиками;
• редактирования, когда диаграмма выделена по периметру синим цветом или выделен синим цветом заголовок.

Представление данных в виде диаграмм позволяет наглядно представить числовые данные и осуществлять их анализ по нескольким направлениям.

4.6. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ПАКЕТЫ ДЛЯ ОФИСОВ

В интегрированный пакет для офиса входят взаимодействующие между собой программные продукты. Основу пакета составляют текстовый редактор, электронная таблица и СУБД (кроме них, в интегрированный пакет могут входить и другие офисные продукты). Главной отличительной чертой программ, составляющих интегрированный пакет, является общий интерфейс пользователя, позволяющий применять похожие приемы при работе с различными приложенй в одном приложении, можно вставить в другое приложение и при необходимости изменить его. Общность интерфейса уменьшает затраты на обучение пользователя.

В настоящее время на рынке офисных продуктов доминируют три комплекта (табл. 4.3):

• Borland Office for Windows фирмы Novell (в настоящее время Corel Office).
• SmartSuite фирмы Lotus Development (в настоящее время под разделение IВМ).
• Microsoft Office фирмы Microsoft.

Таблица 4.3. Интегрированные пакеты для офиса

Самым популярным набором офисных приложений является интегрированный пакет Microsoft Office.

Microsoft Office 97 объединяет удобные и простые в использовании интеллектуальные приложения, обеспечивающие автоматизацию работы и поддержку пользователя, помогающие сократить время выполнения регулярных повседневных задач.

Семейство Microsoft Office 97 обладает широкой встроенной поддержкой технологий Интернета. В результате Microsoft Office 97 является наилучшим набором инструментов для создания и управления интранет-документами, а также для осуществления быстрого и удобного доступа к данным в интранет-сетях.

Office 97 разработан с учетом необходимости обеспечить пользователю возможность простой установки, конфигурирования, а администраторам сетей — возможность эффективного управления процессом установки и эксплуатации информационных систем и решений Microsoft Office 97.

В последнее время в составе Microsoft Office 97 появились новые программные элементы — ассистенты.

Office Assistant. При работе со сложным программным обеспечением серьезной проблемой является поиск информации о выполнении той или иной операции. Чтобы обеспечить пользователя Microsoft Office 97 простой и удобной системой помощи, в новую версию Microsoft Office был включен уникальный элемент — Microsoft Assistant.

Он помогает быстро найти ответы на большинство возникающих вопросов и в случае необходимости подсказывает, как выполняется та или иная операция, и даже предлагает помощь в организации более эффективной работы.

Microsoft Assistant удачно вписывается в интерфейс Microsoft Office.

Office Art. При составлении документа часто возникает проблема оформления заголовка. Когда необходим нетривиальный дизайн, выделение важности написанного, используют Office Art. С его помощью создают красочные заголовки и надписи, используют трехмерную графику, тени, цвета, разворачивают текст по любой оси, изгибают его по прихотливой кривой или растягивают в любом направлении.

Отличительной особенностью нового Office Art является то, что он доступен во всех приложениях семейства Microsoft Office.

Новые панели инструментов. В Microsoft Office 97 реализованы новые панели инструментов, отличающиеся от панелей, привычных пользователям Microsoft Office версий 95 и 4.x. Новые панели реагируют на движение указателя мыши по полю каждой кнопки (нововведение, впервые появившееся в Microsoft Internet Explorer 3.0 и одобренное пользователями).

В Microsoft Office 97 панели инструментов являются таким же общим компонентом для разных приложений, как Office Art или механизм проверки орфографии. Будучи установленными единожды, они используются всеми приложениями Microsoft Office 97, что позволяет экономить место на диске, уменьшает загрузку оперативной памяти и обеспечивает единый внешний вид разных приложений. Элементы меню снабжены пиктограммами, что облегчает их восприятие.

Office Binder. Его назначение — обеспечить пользователя инструментом, позволяющим в одной папке собрать несколько разнородных документов, относящихся к одной теме или одному проекту. К примеру, можно поместить в Office Binder отчет в формате Word, несколько рабочих книг Excel и презентацию в Power Point. Доступ к документам одного проекта значительно упрощается – достаточно запустить файл Office Binder.

Office Binder позволяет печатать на принтере входящие в одну подшивку документы со сквозной нумерацией. Кроме того, возможен вывод единых колонтитулов для нескольких разных документов. Новый Office Binder включает функцию интегрированного предварительного просмотра перед печатью. В режиме предварительного просмотра можно просмотреть все документы, входящие в подшивку.

Microsoft Outlook ― настольный информационный менеджер, основанный на продуктах Microsoft Exchange Client (клиент электронной почты) и Microsoft Schedule+ (персональный менеджер расписаний). Outlook — не просто новая версия этих программ, а принципиально новый тип делового приложения — интегрированный настольный информационный менеджер. Он объединяет следующие функции: электронная почта; персональный календарь и групповое планирование; персональная информация (книга контактов и список заданий); журнал выполненных и планируемых действий; просмотр и совместное использование документов, файлов и общих папок Exchange; приложения коллективной работы.

Outlook входит в состав Microsoft Exchange Server 5.0, Microsoft Office 97, а также существует как отдельный продукт.

Outlook тщательно спроектирован с учетом эргономики и специфики труда в современном офисе. Множество удобных возможностей делают его использование особенно приятным.

• Предварительный просмотр. Выводятся первые три строчки почтового сообщения для того, чтобы пользователи могли быстро оценить степень его важности.
• Автоматическое распознавание даты. Outlook автоматически преобразует текстовое описание даты (например, «первая среда февраля») в календарную дату («1 апреля 1998»).
• Автоматическая проверка имен. Outlook проверяет набранный адрес почтового сообщения в адресной книге. Неправильные имена подчеркиваются волнистой красной линией. Автоматическая проверка адреса уменьшает число ошибок в адресном поле и позволяет убедиться, что сообщения направляются правильному адресату.
• Автоматическое ведение журнала. Менеджер автоматически фиксирует все действия (письма, телефонные звонки, документы, встречи), связанные с определенными людьми, организациями или проектами.
• Флажок для сообщения. Чтобы позднее вернуться к важному письму, его можно пометить красным флажком. В указанное время на экране появится напоминание о том, что данное письмо нужно прочесть, написать на него ответ или выполнить какие-либо другие действия.
• Отзыв сообщений. Менеджер позволяет отозвать назад уже отправленное сообщение, если оно еще не было прочитано получателем. Пользователи также могут заменять отправленное сообщение другим.
• Менеджер контактов. Из Outlook можно набрать телефонный номер (и записать звонок в журнал), послать почтовое сообщение, факс, перейти на личную Web-страницу.

Outlook является эффективной клиентской программой для связи с Интернетом, предоставляет полный набор функций, которые могут быть использованы как при работе с Microsoft Exchange Server, так и при непосредственном соединении с поставщиком услуг Интернета. Пользователи Outlook могут посылать и принимать почтовые сообщения через Интернет. С помощью Outlook можно планировать встречи и посылать запросы на их проведение через Интернет другим пользователям Outlook или Schedule+.

Используя Outlook, удаленные пользователи могут подсоединяться к Microsoft Exchange Server через Интернет для того, чтобы иметь полный доступ к электронной почте, расписаниям и общим папкам в сети их главного офиса.

4.7. СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ

Для работы с файлами баз данных созданы специальные пакеты прикладных программ, называемые системой управления базами данных (СУБД). Средствами СУБД любой пользователь может создать файлы БД, просматривать их, изменять, выполнять поиск, формировать отчеты произвольной формы. Кроме того, поскольку структура файлов БД записана на диске в его начале, можно открыть, просмотреть, выбрать данные и из чужого файла, созданного кем-то программно или средствами СУБД.

В настоящее время создано большое количество СУБД, имеющих приблизительно одинаковые возможности. Все они позволяют создавать файлы БД на диске (то есть записать их структуру), вводить данные, просматривать созданные файлы, редактировать их, обновляя записи, удаляя ненужные, добавляя новые. Созданные файлы БД можно упорядочивать по значению определенного ключевого реквизита или нескольких реквизитов, выполнять поиск информации в базе, формировать отчеты заданной формы по ее данным. Кроме того, очень важной является функция изменения структуры уже созданного файла базы данных. Часто в связи с изменяющимися внешними условиями требуется увеличить разрядность какой-либо графы (например, «цена» или «сумма» в связи с инфляцией) или добавить новый реквизит. Функция изменения структуры базы данных разрешает эту проблему автоматически, перезаписывая файл на новое место на диске с измененной структурой. При этом файлу с измененной структурой присваивается тоже имя, а старая копия файла сохраняется на диске с тем же именем, но с расширением. Расширение это дополнительная страховка, выполняемая СУБД, которая предохраняет пользователя от потери данных при выполнении операции перезаписи и служит одной из мер защиты данных в БД. Кроме этой меры предусмотрен еще ряд возможностей, предохраняющих пользователя от случайной потери данных: предупреждения перед необратимыми операциями типа очистки файла от данных, перезаписи файлов и так далее. Средства СУБД также позволяют организовать систему паролей для защиты от несанкционированного доступа к данным базы.

Наиболее известной среди СУБД является система dBASE, кроме нее существуют FoxBase, FoxPro, Paradox, SQL, R:base, Clipper, Oracle и др.

СУБД предполагает работу пользователя с базой данных в разных режимах:

• режим «ассистента» с использованием разветвленного меню; наиболее простой способ работы, не требующий специальной подготовки пользователя, кроме общих представлений о работе с базами данных;
• командный режим, предполагающий диалог пользователя и системы на языке команд СУБД, требует от пользователя знания этого языка;
• программный режим, использующий язык СУБД и позволяющий создать пользовательские программы различной степени сложности, удобно оформленные, выполняющие все функции, необходимые для решения задачи. Большинство современных комплексов программ, решающих экономические задачи, написаны на языках СУБД. Эти языки позволяют создать программы, имеющие удобный «дружественный» пользовательский интерфейс (взаимодействие пользователя с компьютерной системой).

Выбор СУБД определяется многими факторами, но главный из них — возможность работы с построенной моделью, данных. Поэтому одной из важнейших характеристик является тип модели (иерархический, сетевой, реляционный), который поддерживается СУБД. Имеются системы для работы с иерархическими и сетевыми моделями, однако большинство СУБД для персональных ЭВМ работают с реляционной моделью. Таковы системы dВase, FoxBase, FoxPro, Clipper, Paradox, R:base. Реляционные СУБД для персональных ЭВМ различаются набором реляционных операций, которые СУБД может выполнять. Перечисленные СУБД эффективны для создания небольших изолированных систем с несложной структурой данных, с- относительно небольшими объемами данных (10—40 Мбайт) и несложными запросами. За пределами такого рода ограничений эффективность использования указанных СУБД существенно снижается.

В частности, далеко не все СУБД обеспечивают представление доступа нескольким пользователям, режим секретности и надежности, целостность и согласованность данных при многопользовательской работе. Нередко все эти функции развитых сложных СУБД переносятся на программистов. На практике это означает, что указанные важнейшие требования не будут реализованы в полной мере. Практика показывает, что необходимо переходить на новую аппаратную, а следовательно, и программную основу, если объем данных и сложность решаемых задач достигнут предела возможностей ПЭВМ и СУБД.

Как программный продукт СУБД характеризуют цена, набор реализуемых функций, объем памяти. Для каждой СУБД в технической документации указываются требуемая операционная среда, а также минимальная и рекомендуемая конфигурация технических средств.

При выборе СУБД пользователя-экономиста в первую очередь должны интересовать трудности освоения системы, легкость ее внедрения и использования, сложности работы в среде данной СУБД, качество технической документации и уровень сопровождения.

Удобство и комфортность работы пользователя с СУБД во многом определяются пользовательским интерфейсом. Пользовательский интерфейс — это средство и часть СУБД, ориентированные на взаимодействие пользователя с компьютерной системой. Благодаря разветвленным иерархическим меню, всевозможным подсказкам и разнообразной помощи, пользователю легко ориентироваться в выборе действий адекватных возникающей в процессе работы ситуации. Очень важна в интерфейсе минимизация действий пользователя, необходимых для подключения часто требуемых функций. Для этой цели применяются функциональные клавиши. Их нажатие вызывает исполнение программных модулей, которые реализуют требуемую функцию.

Пользовательский интерфейс может быть многоуровневым, рассчитанным на более широкий круг разнообразных пользователей. Благодаря дружественному характеру интерфейса пользователь избавляется от необходимости знать язык программирования системы, чем достигается более высокая его производительность. Сочетанием простоты освоения и использования функциональных возможностей с помощью простого интерфейса обеспечивается широкая сфера применения таким массовым СУБД. При усложнении информационных потребностей пользователя возникает необходимость в более развитых СУБД и в знании языка программирования используемой СУБД.

Для функционирования баз данных приобретаются не только СУБД, но и дополнительные разнообразные программные средства их окружения — программы обучения пользователя, справочные системы, программы восстановления базы данных при ее разрушении и др. Многообразие таких инструментальных программных средств повышает производительность пользователя, экономит его время, сокращает сроки разработки и решения прикладных задач. Появляется возможность выбора программы в соответствии с потребностями данной работы, обеспечивается более рациональное использование вычислительных ресурсов. Для подбора наиболее эффективных инструментальных программных средств от пользователя требуется соответствующий уровень подготовки.

Развитие СУБД осуществляется в направлениях создания систем с более высокой производительностью при сложных обработках, совместимости различных СУБД и использования их в распределенных системах, состоящих из нескольких баз данных. СУБД, способные работать в вычислительных сетях, позволяют обращаться многим пользователям к общим информационным ресурсам. Наличие графических программных средств обеспечивает работу с графическими данными. Более развитые возможности СУБД в отношении обмена данными с другими пакетами, а также в области создания прикладных программ существенны для пользователя и экономят стоимостные и трудовые затраты.

Исследовательские задачи в области технологий баз данных определяются рядом факторов, которые формируют потребности в новых средствах и возможностях, определяют направления их развития.

В связи с техническими и программными достижениями последних лет, такими как быстрый рост емкости и мощности аппаратных средств, развитие коммуникаций, появление новых видов массовой памяти, рост информационных потребностей пользователей, спектр возможностей баз данных постоянно совершенствуется.

Простые виды информации, представляемые в виде чисел и текста, не утратив своей значимости, дополняются мультимедийными данными, графическими образами, хронологическими рядами и прочими сложными информационными формами.

Базы данных и связанные с ними технологии играют ключевую роль в создании современных информационных систем. Рост информационно емких отраслей индустрии и повышение эффективности всех видов бизнеса — факторы, которые ставят развитие технологий на основе баз данных на первое место. В связи с этим требуются новые подходы к организации баз данных и созданию СУБД.

Современные крупные информационные системы базируются на взаимодействии информационных ресурсов, в основе которых лежат самые разные форматы и модели представления данных. Например, каналы системы WWW (World Wide Web) представляют собой множество неформально связанных информационных ресурсов сети Internet. Неформальность и распределенный характер информации в среде Internet представляет разительный контраст в сравнении со структурированностью и управляемостью современных БнД, WWW — это распределенная среда (всемирная паутина), состоящая из автономных систем, узлы которой все чаще формируются как реляционные базы данных. Новые информационные среды заставляют переосмыслить многие концепции и являются предпосылками в области развития БнД.

Благодаря постоянному улучшению соотношения «цена — производительность» для технологий БнД в целом и их отдельных наиболее критичных компонентов, каждые несколько лет появляются возможности для решения новых классов задач, создания принципиально новых приложений и услуг, которые прежде находились за пределами реального. Эти тенденции не ослабевают еще и потому, что постоянно совершенствуются два важнейших показателя: стоимость пересылки одного бита информации и число бит, пересылаемых в секунду.

Изменение различных системных параметров в прикладном программном обеспечении влияет на производительность БнД. Добавление новых транзакций, новых объектов (данных), пользователей проявляется количественно изменением времени доступа (отклика) к данным. Радикально меняются требования, предъявляемые к системам баз данных, и для того, чтобы вписаться в новые стратегии прикладного программного обеспечения, необходимы новые подходы к их разработке. Наблюдается тенденция к усложнению структур данных. Появляются новые виды и источники данных.

Главная функция любой СУБД — координация совместной работы множества пользователей с разделяемый информацией.

При переходе от персональных к многопользовательским СУБД пользователи сталкиваются с необходимостью четкого понимания механизма транзакций. Под транзакцией понимается неделимая в отношении воздействия на базу данных последовательность операций манипулирования данными (чтения, удаления, вставки, модифицирования).

Корректное поддержание механизма транзакций одновременно является основой обеспечения целостности баз данных, а также составляет базис изолированности пользователей в многопользовательских системах, эти два аспекта взаимосвязаны.

Поддержание механизма транзакций — показатель уровня развития СУБД. Результаты всех операций, входящих в транзакцию, либо отображаются в базе полностью, либо результат воздействия отсутствует совсем.

Растущие информационные потребности отчетливо выявляют ограничения существующих технологий СУБД. Это также определяет направление их совершенствования.

Стремительное развитие средств разработки приложений, связанных с базами данных, а также средств доступа к базам данных и, соответственно, интерфейсов порождает проблему модернизации ранее спроектированных систем либо перевода действующих систем на новые платформы, инструменты и даже методологии.

Большинство информационных систем в нашей стране используют простейшие СУБД, которые функционируют на персональных компьютерах. Такие системы покрывают первоначальные потребности организаций, но они не перспективны.

Базой систем нового поколения являются профессиональные (многопользовательские, многоплатформенные) СУБД и архитектура «клиент — сервер», реализуемая на их основе.

Профессиональные СУБД обеспечивают выполнение более сложных операций. Они позволяют разработчику расширять сервисные возможности — процедуры базы данных, которые вызываются клиентом и выполняются сервером более производительно, чем компьютеры на рабочих местах пользователей. К профессиональным СУБД относятся Oracle, SyBase, Informix, Ingres, Progress. Перечисленные системы имеют средства обработки информации, распределенной по нескольким узлам сети. Распределенная обработка данных позволяет разместить базу в различных узлах таким образом, чтобы отслеживать изменения на всех узлах и чтобы каждый компонент данных располагался на том узле, где он будет обрабатываться.

Новейшей технологией управления распределенными базами данных является тиражирование. Профессиональные СУБД поддерживают те или иные механизмы тиражирования.

Тиражирование представляет собой асинхронный перенос изменений объектов исходной базы данных в базы данных, принадлежащие различным узлам распределенной системы. При внесении изменений одновременный доступ ко всем узлам, затрагиваемым этими изменениями, не требуется. Данные изменяются на одном узле, а затем переносятся на остальные. Тиражирование может производиться после завершения определенного числа транзакций, в том числе и после каждой транзакции, через равные промежутки или к определенному моменту времени, контролироваться администратором системы или пользовательским приложением.

Распределенная обработка позволяет в широких пределах варьировать вычислительными ресурсами, избегая узких мест, сдерживающих производительность, и добиваясь максимальной эффективности информационных систем.

Особенностью современных информационных систем, например, биржевых или банковских, является требование оперативного оповещения пользователей о происходящих событиях. Например, все участники фондовой биржи должны немедленно получать информацию о совершенных сделках, изменениях котировок и т.д. Другими словами, предполагается наличие некоторого количества процессов, которые должны исполняться параллельно и синхронизироваться во время исполнения. Это приводит к необходимости обмена информации между ними. Профессиональные СУБД типа Oracle позволяют организовать эти процессы в виде отдельных приложений на одной базе данных. Например, при совершении сделки процесс, занимающийся их регистрацией, возбуждает событие «совершена сделка». Результаты ее включаются в общий поток информации о сделках. Если же этот процесс не исполняется, то событие «совершена сделка» не приводит ни к каким дополнительным действиям. Механизмы событий, реализованные в современных профессиональных СУБД, являются готовым технологическим средством, которое позволяет разработчикам информационных систем экономить значительное количество времени и усилий.

По мере развития любой хозяйственной деятельности появляется потребность в наращивании информационной системы. Возникает вопрос, как встроить имеющееся локальное приложение в новую систему. Профессиональные СУБД предоставляют достаточно широкие возможности. Развитые системы шлюзов позволяют строить информационные системы, распределенные по узлам с различными аппаратными и программными платформами. Большой интерес представляет также использование локальными приложениями так называемого ODBC — стандарта (Open DataBase Connectivity, стандарт, предложенный фирмой Microsoft), который дает возможность прозрачного доступа к данным СУБД различных типов. Таким образом, приложение, разработанное с учетом стандарта ODBC, имеет большую гибкость при интеграции в существующую информационную систему.

Потребность в гибких решениях для современных информационных систем диктуется жизнью. На практике чаще всего встречается потребность в объединении возможностей отдельных подсистем или программных модулей. Причем все это нужно иметь на одной базе данных. Через некоторое время соотношение потребностей может измениться. Поэтому для построения информационной системы важно иметь инструмент, который наиболее приспособлен для построения открытых и гибких систем. Таким инструментом в настоящий момент являются профессиональные СУБД SQL, обеспечивающие работу в модели «клиент — сервер» и обладающие развитыми средствами разработки и сопровождения баз данных. Использование профессиональной СУБД позволяет иметь программное обеспечение, в большей степени отвечающее конкретным потребностям организации.

Защита данных от несанкционированного доступа в профессиональных СУБД обеспечивается на разных уровнях:

• операционная система поддерживает разграничение прав доступа пользователей;
• СУБД представляет свое разграничение прав доступа;
• защита данных средствами приложения — еще один уровень, который может быть настолько развитым и многообразным, насколько хватит фантазии у программиста, разрабатывающего приложение.

СУБД поддерживают достаточно сложную структуру таблиц. Требования к непротиворечивости данных в этих таблицах довольно жестки. Рассмотрим типичный пример, включающий счета клиентов в журнал сделок. Информация о ценных бумагах, находящихся на счетах клиентов, должна соответствовать информации, содержащейся в журнале сделок, иными словами повторения всех сделок. Занесенные в журнал данные с начала функционирования системы до настоящего времени должны привести к текущему состоянию таблицы счетов. Проверка этого соответствия — операция длинная и трудоемкая. Кроме того, если проверка показала несоответствие, то возникает следующий вопрос: где произошло рассогласование? Какая информация правильна: о счетах или о сделках? Ответить на эти вопросы практически невозможно, если разработчики информационной системы не предприняли специальных усилий для поддержания ссылочной целостности базы данных.

Методы поддержания целостности данных известны. Это — ведение журналов изменения таблиц и обработка транзакций. Различие между персональными и профессиональными СУБД здесь в том, что в первом случае разработчик должен брать их реализацию на себя, а во втором — они уже реализованы внутри СУБД.

Заметим также, что профессиональные СУБД представляют средства восстановления базы данных, если нарушение целостности все-таки произошло, например при сбое питания.

Современные профессиональные СУБД поддерживают средства, значительно ускоряющие разработку программ. Это языки четвертого поколения, интегрирующие средства высокого уровня для создания интерфейса с элементами САSЕ-технологии, средства для организации сложных запросов к базе данных, возможности подключения фрагментов, написанных на языках низкого уровня, поддержка SQL-интерфейса. Все это ускоряет разработку приложений. Реализация интерфейса запросов к базе данных занимает минимум времени и усилий. Это позволяет разработчику сосредоточить усилия на предметной области.

Профессиональные СУБД, поддерживающие технологию «клиент — сервер», позволяют наиболее эффективно использовать имеющийся парк персональных компьютеров за счет превращения их в рабочие места пользователей системы. Таким образом, выигрыш получается по трем направлениям: во-первых, наиболее эффективно задействуется мощный процессор сервера; во-вторых, освобождается от ненужной загрузки сеть; в-третьих, отпадает необходимость в высокопроизводительных компьютерах на рабочих местах пользователей.

Немаловажным фактором является упрощение наращивания вычислительной мощности информационной системы путем замены компьютера более производительным при сохранении архитектуры самой системы. При этом все приложения могут оставаться теми же самыми. У пользователя появляется выбор — повышать производительность системы за счет модернизации оборудования и структурирования сети, либо за счет оптимизации хранения данных, либо за счет увеличения производительности компьютера, либо за счет сочетания перечисленных выше способов.

Среди недостатков современных профессиональных СУБД выделяют дублирование функций операционной системы и невозможность использования в полном объеме в конкретной разработке всех их многочисленных возможностей.

4.8. ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Создание и использование экспертных систем является одним из концептуальных этапов развития информационных технологий. В основе интеллектуального решения проблем в некоторой предметной области лежит принцип воспроизведения знаний опытных специалистов — экспертов.

Исходя из собственного опыта, эксперт анализирует ситуацию и распознает наиболее полезную информацию, оптимизирует принятие решений, отсекая тупиковые пути.

Экспертная система — это совокупность методов и средств организации, накопления и применения знаний для решения сложных задач в некоторой предметной области. Экспертная система достигает более высокой эффективности за счет перебора большого числа альтернатив при выборе решения, опираясь на высококачественный опыт группы специалистов, анализирует влияние большого объема новых факторов, оценивая их при построении стратегий, добавляя возможности прогноза.

Основой экспертной системы является совокупность знаний (базы знаний), структурированных в целях формализации процесса принятия решений.

Экспертные системы разрабатываются с расчетом на обучение и способны обосновать логику выбора решения, т.е. обладают свойствами адаптивности и ее аргументирования. У большинства экспертных систем имеется механизм объяснения. Этот механизм использует знания, необходимые для объяснения того, каким образом система пришла к данному решению. Очень важным является определение области применения экспертной системы, границ ее использования и действия.

Преимущества экспертных систем по сравнению с использованием опытных специалистов состоят в следующем:

• достигнутая компетентность не утрачивается, может документироваться, передаваться, воспроизводиться и наращиваться;
• имеют место более устойчивые результаты, отсутствуют эмоциональные и другие факторы человеческой ненадежности;
• высокая стоимость разработки уравновешивается низкой стоимостью эксплуатации, возможностью копирования, а в совокупности они дешевле высококвалифицированных специалистов.

Недостатком экспертных систем, характерным для их современного состояния, является меньшая приспособляемость к обучению новым правилам и концепциям, к творчеству и изобретательству. Использование экспертных систем позволяет во многих случаях отказаться от высококвалифицированных специалистов, но предполагает оставить в системе место эксперту с более низкой квалификацией. Экспертные системы служат средством для расширения и усиления профессиональных возможностей конечного пользователя.

Экспертная система должна демонстрировать компетентность, т.е. достигать в конкретной предметной области того же уровня, что и специалисты-эксперты. Недостаточно находить хорошие решения, это надо делать быстро. Системы должны иметь не только глубокое, но и достаточно широкое понимание предмета. Методы нахождения решений проблем достигаются на основе рассуждений, исходящих из фундаментальных принципов в случае некорректных данных или неполных наборов правил. Такие свойства наименее разработаны в компьютерных экспертных системах, но именно они присуши специалистам высокого уровня.

Отличиями экспертных систем от обычных компьютерных являются:

• экспертные системы манипулируют знаниями, тогда как любые другие системы — данными;
• экспертные системы, как правило, дают эффективные оптимальные решения и способны иногда ошибаться, но в отличие от традиционных компьютерных систем они имеют потенциальную способность учиться на своих ошибках.

Таблица 4.4. Типичные категории применения экспертных систем

Экспертные системы как инструмент в работе пользователей совершенствуют свои возможности решать трудные, неординарные задачи в ходе практической работы.

Экспертные системы создаются для решения разного рода проблем, типы которых можно сгруппировать в категории (табл. 4.4).

Ниже перечислены некоторые из предметных областей, в которых применяются экспертные системы. Из них особенно популярна медицина.

Области применения экспертных систем

Наиболее уязвимы экспертные системы в распознавании границ своих возможностей и демонстрируют ненадежное функционирование вблизи границ их применимости. Дальнейший прогресс в области искусственного интеллекта со временем предложит способы выявления границ своих возможностей. Другим недостатком экспертных систем являются значительные трудозатраты, необходимые для пополнения базы знаний. Получение знаний от экспертов и внесение их в базу знаний представляет собой сложный процесс, сопряженный с значительными затратами времени и средств. Проектирование экспертных систем также имеет определенные трудности и ограничения, которые влияют на их разработку.

Зарубежный опыт показывает, что экспертные системы разрабатываются в основном в университетах, научно-исследовательских центрах и коммерческих организациях, в том числе и для финансовой индустрии. В сфере финансового обслуживания эти системы помогают страховым компаниям анализировать и оценивать коммерческий риск, устанавливать размеры ссуд при кредитовании организаций, составлять сметы проектов и т.д.

Область применения экспертных систем расширяется. Кроме охвата различных областей деятельности, одним из наиболее важных последствий разработки экспертных систем является модификация знаний. По мере того как разработчики будут строить большие, сложные базы знаний, появляется рынок знаний, независимых от компьютерных систем. Появятся средства обучения для изучающих определенную прикладную область. Коммерческим продуктом станут метазнания, т.е. знания об оптимальных стратегиях и процедурах использования предметных знаний. Развитие экспертных систем в интеллектуальные состоит в слиянии концепций оборудования, средств их создания (языков) и самих экспертных систем. Объединение интеллектуальных систем особенно эффективно в сложных инфраструктурах. Интеллектуальные системы уже разрабатываются и внедряются за рубежом для коммерческого использования.

Экспертная система FOLIO (Стенфордский университет, США) помогает консультантам по инвестициям определять цели клиентов и подбирать портфели ценных бумаг, наиболее соответствующие этим целям. Система определяет нужды клиента в ходе интервью и затем рекомендует, в каких пропорциях надо распределить капиталовложения между разными фондовыми инструментами, чтобы наилучшим образом удовлетворить запросы клиента. Система различает небольшое число классов ценных бумаг (например, ориентированные на дивиденды акций с невысоким уровнем риска или ориентированные на акции с высоким уровнем риска) и содержит знания о свойствах (например, годовых процентах на капитал) ценных бумаг каждого класса. В системе применена основанная на правилах схема представления знаний с прямой цепочкой рассуждений для вывода целей и схема линейного программирования для максимизации соответствия между целями и предлагаемым портфелем. Система доведена до уровня демонстрационного прототипа.

Искусственная компетентность экспертных систем не заменяет полностью человека. Эксперт-человек способен реорганизовать информацию и знания и использовать их для синтеза новых знаний. В области творческой деятельности люди обладают большими способностями и возможностями по сравнению с самыми умными системами. Эксперты справляются с неожиданными поворотами событий и, используя новые подходы, способны проводить аналогии из других предметных областей. Эксперты адаптируют к изменяющимся условиям и приспосабливают свои стратегии к новым обстоятельствам в более широком диапазоне проблем и задач. Экспертные системы менее приспособлены к обучению на уровне новых концепций и новых правил. Они оказываются не столь эффективны и мало пригодны в тех случаях, когда надо учитывать всю сложность реальных задач.

Эксперты могут непосредственно воспринимать весь комплекс входной информации: символьной, визуальной, графической, текстовой, звуковой, осязательной, обонятельной. У экспертной системы есть только символы, с помощью которых представлены базы знаний, воплощающие те или иные концепции. Преобразование сенсорной информации в символьную сопровождается потерей части информации.

Но главное, что огромный объем знаний, которым обладают эксперты-специалисты (профессиональные знания и знания о мире и действующих в нем законах), не удается пока встроить в интеллектуальную систему, тем более столь специализированную, какой является любая экспертная система.

4.9 ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМАХ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ

Многообразие компьютерных сетей и форм взаимодействия ПК порождает насущную проблему их интеграции или по крайней мере соединения на уровне обмена сообщениями.

В распределенных системах используются три интегрированные технологии.

1. Технология «клиент — сервер».
2. Технология совместного использования ресурсов в рамках глобальных сетей.
3. Технология универсального пользовательского общения в виде электронной почты.

Основная форма взаимодействия ПК в сети — это «клиент-сервер». Обычно один ПК в сети располагает информационно-вычислительными ресурсами (такими, как процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), а другие ПК пользуются ими. Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом, принято называть сервером этого ресурса, а компьютер, желающий им воспользоваться, — клиентом. Если ресурсом являются базы данных, то говорят о сервере баз данных, назначение которого обслуживать запросы клиентов, связанные с обработкой данных; если ресурс — файловая система, то говорят о файловом сервере или файл-сервере и т.д.

Технология «клиент — сервер», получает все большее распространение, но реализация технологии в конкретных программных продуктах существенно различается.

Один из основных принципов технологии «клиент — сервер», заключается в разделении операций обработки данных на три группы, имеющие различную природу. Первая группа — это ввод и отображение данных. Вторая группа объединяет прикладные операции обработки данных, характерные для решения задач данной предметной области. Наконец, к третьей группе относятся операции хранения и управления данными (базами данных или файловыми системами).

Согласно этой классификации в любом техпроцессе можно выделить программы трех видов:

• программы представления, реализующие операции первой группы;
• прикладные программы, поддерживающие операции второй группы;
• программы доступа к информационным ресурсам, реализующие операции третьей группы.

В соответствии с этим выделяют три модели реализации технологии «клиент — сервер»:

1. модель доступа к удаленным данным (Remote Data Access — RDA);
2. модель сервера базы данных (DataBase Server — DBS);
3. модель сервера приложений (Application Server — AS).

В RDA-модели программы представления и прикладные программы объединены и выполняются на компьютере-клиенте, который поддерживает как операции ввода и отображения данных, так и прикладные операции. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается или операторами языка SQL, если речь идет о базах данных, или вызовами функций специальной библиотеки. Запросы к информационным ресурсам направляются по сети удаленному компьютеру, например серверу базы данных, который обрабатывает запросы и возвращает клиенту необходимые для обработки блоки данных (рис. 4.4).

Рис. 4.4. Модель доступа к удаленным данным

DBS-модель строится в предположении, что программы, выполняемые на компьютере-клиенте, ограничиваются вводом и отображением, а прикладные программы реализованы в процедурах базы данных и хранятся непосредственно на компьютере-сервере базы данных вместе с программами, управляющими и доступом к данным — ядру СУБД (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Модель сервера базы данных

На практике часто используются смешанные модели, когда поддержка целостности базы данных и простейшие операции обработки данных поддерживаются хранимыми процедурами (DBS-модель), а более сложные операции выполняются непосредственно прикладной программой, которая выполняется на компьютере-клиенте (RDA-модель).

В AS-модели программа, выполняемая на компьютере-клиенте, решает задачу ввода и отображения данных, т. е. реализует операции первой группы. Прикладные программы выполняются одним либо группой серверов приложений (удаленный компьютер или несколько компьютеров). Доступ к информационным ресурсам, необходимым для решения прикладных задач, обеспечивается так же, как и в RDA-модели. Прикладные программы обеспечивают доступ к ресурсам различных типов — базам данных, индексированным файлам, очередям и др. RDA- и DBS-модели опираются на двухзвенную схему разделений операций. В AS-модели реализована трехзвенная схема разделения операций, где прикладная программа выделена как важнейшая (рис. 4.6).

Рис. 4.6. Модель сервера приложений

Главное преимущество RDA-модели состоит в том, что она представляет множество инструментальных средств, которые обеспечивают быстрое создание приложений, работающих с SQL-ориентированными СУБД. Иными словами, основное достоинство RDA-модели заключается в унификации и широком выборе средств разработки приложений. Подавляющее большинство этих средств разработки на языках четвертого поколения, включая и средства автоматизации программирования, обеспечивает разработку прикладных программ и операций представления.

Несмотря на широкое распространение, RDA-модель постепенно уступает место более технологичной DВS-модели. Последняя реализована в некоторых реляционных СУБД (Ingress, SyBase, Oracle).

В DBS-модели приложение является распределенным. Программы представления выполняются на компьютере-клиенте, в то время как прикладные программы решения задач оформлены как набор хранимых процедур и функционируют на компьютере-сервере БД. Преимущества DBS-модели перед RDA-моделью очевидны: это и возможность централизованного администрирования решения экономических задач, и снижение напряженности, и возможность разделения процедуры между несколькими приложениями, и экономия ресурсов ПК за счет использования однажды созданного плана выполнения процедуры.

Основным элементом принятой в AS-модели трехзвенной схемы является сервер приложения. Он реализует несколько прикладных функций, каждая из которых оформлена как служба и предоставляет услуги всем программам, которые желают и могут ими воспользоваться. Серверов приложений может быть несколько, и каждый из них предоставляет определенный набор услуг. Любая программа, которая пользуется ими, рассматривается как клиент приложения. Детали реализации прикладных программ в сервере приложений полностью скрыты от клиента приложения.

AS-модель имеет универсальный характер. Четкое разграничение логических компонентов и рациональный выбор программных средств для их реализации обеспечивают модели такой уровень гибкости и открытости, который пока недостижим в RDA- и DBS-моделях. Именно AS-модель используется в качестве фундамента относительно нового вида программного обеспечения — мониторов транзакций.

Мониторы обработки транзакций (Transaction Processing Monitor ― ТРМ), или просто мониторы транзакций, — программные системы, обеспечивающие эффективное управление информационно-вычислительными ресурсами в распределенной сети, представляют собой гибкую, открытую среду для разработки и управления мобильными приложениями, ориентированными на оперативную обработку распределенных транзакций.

Понятия транзакции в ТРМ и в традиционных СУБД несколько различны. Транзакция в СУБД — это атомарное действие над базой данных. В ТРМ транзакция трактуется гораздо шире: она включает не только операции с данными, но и любые другие действия — передачу сообщений, запись в индексированные файлы, опрос датчиков и т.д. Это и позволяет реализовывать в ТРМ прикладные действия предметной области (СУБД это сделать не в состоянии).

ТРМ обладают возможностями, которые существенно снижают стоимость обработки данных в режиме on-line. Небольшие затраты на приобретение ТРМ компенсируются экономией на СУБД. Как правило, стоимость современных СУБД рассчитывается исходя из числа одновременных подключений. Экономист-пользователь считается подключенным к СУБД начиная с момента открытия сеанса с базой данных и заканчивая ее закрытием. В течение сеанса СУБД считает пользователя активным и вынуждена хранить факт его подключения даже в том случае, если пользователь вообще не направляет запросов СУБД, а решает свои внутренние задачи.

Основная функция ТРМ — обеспечить быструю обработку запросов, поступающих к AS от множества клиентов — сотен и даже тысяч.

Эффективная обработка сообщений может быть повышена за счет использования систем управления очередями. Разработчики ТРМ обычно включают в арсенал своих систем специальный менеджер ресурсов, отвечающий за управление очередями.

Управление очередями возложено на специальную программу. Помещение в очередь и выборка из них — прерогатива серверов, которые запрашивают менеджер очередей для выполнения соответствующих действий.

Упрощенно работа с очередями выглядит следующим образом. Пользователь посылает запрос конкретной службе (выделенному серверу), который помещает сообщение в очередь запросов к данной службе. Другой сервер извлекает сообщение из очереди запросов, выполняет предписанные действия и формирует ответ на запрос также в виде сообщения, посылая его в очередь ответов.

Возможность хранения очередей сообщений в долговременной памяти позволяет говорить о практически стопроцентной надежности взаимодействия клиента и сервера. В случае сбоя ПК все сообщения сохраняются, а их обработка возобновляется с той точки, где произошел сбой.

На современном рынке мониторов транзакций наиболее популярными являются такие системы, как ACMS (DEC), CICS (IBM), TOP END (NCR), PATHWAY (Tandem), ENCINA (Transarc), TUXEDO System (USL).

Среди сетевого программного обеспечения (СПО) можно выделить три класса систем: слабые, средние и серьезные. К первому классу принадлежат программы типа Lap Link или типа коммуникационных средств программы Norton Commander.

Они обычно занимают минимум ресурсов сервера и соединяют с сервером только одну машину.

Ко второму классу СПО относятся программы типа Lantastic, NetWare Lite и Lansmart. Такие СПО обычно позволяют выполнять большинство сетевых задач. При старте программы выделяется компьютер-сервер сети. В таких сетях ПК тоже потребляют достаточно мало ресурсов сервера. Обычно пользователь может работать в MS DOS параллельно с СПО.

Для систем первых двух классов характерно то, что для доступа к ресурсам компьютера-сервера программа-сервер использует обычно средства MS DOS, под управлением которых работает сервер. СПО третьего класса работают достаточно независимо от MS DOS и часто используют свои драйверы низкого уровня для доступа к ресурсам сервера.

Следует различать чистые операционные системы (например, UNIX) и сетевые операционные системы (например, NetWare). В первых обычно значительно более развиты многозадачные традиционные возможности. Можно сказать, что UNIX — это операционная система, в которую добавили средства обеспечения локальной сети, а NetWare есть система разделения ресурсов, в которую добавили средства операционной системы.

К третьему классу относятся СПО NetWare фирмы Nowell, Banyan Vines.

Перечень некоторых сетевых операционных систем с указанием их производителей приведен в табл. 4.5.

В течение последнего десятилетия получают все более широкое развитие глобальные вычислительные и информационные сети ~ уникальный симбиоз компьютеров и коммуникаций. Идет активное включение всех стран во всемирные сетевые структуры. Мировой системой компьютерных коммуникаций ежедневно пользуются более 30 млн. чел. Возрастает потребность в средствах структурирования, накопления, хранения, поиска и передачи информации. Удовлетворению этих потребностей служат информационные сети и их ресурсы. Совместное использование ресурсов сетей (библиотек программ, баз данных, вычислительных мощностей) обеспечивается технологическим комплексом и средствами доступа.

Глобальные сети (Wide Area Network, WAN) — это телекоммуникационные структуры, объединяющие локальные информационные сети, имеющие общий протокол связи, методы подключения и протоколы обмена данными. Каждая из глобальных сетей (Internet, Bitnet, DECnet и др.) организовывалась для определенных целей, а в дальнейшем расширялась за счет подключения локальных сетей, использующих ее услуги и ресурсы.

Крупнейшей глобальной информационной сетью является Internet.

Передача данных в этой сети организована на основе протокола Internet — IP (Internet Protocol), представляющего собой описание работы сети, которое включает правила налаживания и поддержания связи в сети, обращения с IP-пакетами и их обработки, описания сетевых пакетов семейства IP. Сеть спроектирована таким образом, что пользователь не имеет никакой информации о конкретной структуре сети. Чтобы послать сообщение по сети, компьютер размещает данные в некий «конверт», называемый, например, IP, с указанием конкретного адреса.

Процесс совершенствования сети идет непрерывно, большинство новаций происходит незаметно для пользователей. Любой желающий может получить доступ к сети.

В России подключение к Internet началось в начале 1990-х годов. ИАЭ им. Курчатова, МГУ, Госкомвуз, МГТУ им. Баумана, НГУ и некоторые другие научные организации и вузы имеют выход в глобальную сеть.

Архитектура сетевых протоколов ТСР/IР, на основе которых построена Internet, предназначена специально для объединенной сети. Сеть может состоять из совершенно разнородных подсетей, соединенных друг с другом шлюзами. В качестве подсетей могут выступать локальные сети (Token Ring, Ethernet, пакетные радиосети и т.п.), национальные, региональные и специализированные сети, а также другие глобальные сети, например, Bitnet или Sprint. К этим сетям могут подключаться машины разных типов. Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу связи, сама разрешает свои внутренние проблемы. Однако предполагается, что подсеть может принять пакет информации и доставить его по указанному в этой подсети адресу. Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут напрямую обмениваться пакетами, а если возникает необходимость передать сообщение машине другой подсети, то вступают в силу межсетевые соглашения, для чего подсети используют межсетевой язык — протокол IР. Сообщение передается по цепочке шлюзов и подсетей, пока оно не достигнет нужной подсети, где доставляется непосредственно получателю. Аналогом Internet в России является сеть EUnet/Relcom.

Основная задача Relcom — обеспечить не только доступ к компьютерным ресурсам, но и взаимодействие различных профессиональных групп, рассредоточенных на большой территории.

В настоящее время сеть акционерного общества Relcom является скорее средством общения разработчиков новых решений, чем частью устойчивых общественных структур. Предполагается, что дальнейшее развитие глобальной сети приведет к появлению специализированных сетей, отражающих потребности конкретных групп общения (например, муниципальных, банковских, биржевых сетей для обмена информацией в области науки и образования).

Relcom объединяет пользователей почти 2500 организаций, расположенных в более чем 200 городах России и государствах СНГ.

Узловые машины сети осуществляют передачу почтовых сообщений и новостей между регионами и распространение сообщений на своей территории. Пользовательские персональные машины под управлением операционных систем UNIX или MS DOS используют для общения с региональными узлами протокол UUCP. Скорость обмена от 1200 до 9600 бит/с. Крупные региональные центры обмениваются сообщениями со скоростью 19,2 Кбит/с. Используются коммутируемые телефонные линии, специализированная телефонная сеть и выделенные линии, протоколы UUCP и ТСР/IР (в зависимости от возможностей физических каналов).

Каждый узел сети является самостоятельным юридическим лицом. Координацию работ по развитию и эксплуатации сети осуществляет акционерное общество Relcom (зарегистрированная торговая марка фирмы — Демос+). Профессиональное взаимодействие сотрудников узлов сети проводится в рамках специальной группы по интересам Ассоциации групп пользователей системы UNIX.

Relcom обеспечивает передачу электронной почты внутри страны и за рубеж абонентам сетей Internet, напрямую в сети EUnet, BITNET, MCI-mail, CompuServe и др.

По соглашению с информационными агентствами пользователь сети Relcom может получать аналитические материалы по коммерческой деятельности, политические и экономические новости, обзоры материалов популярных изданий.

Пользователь также может знакомиться с состоянием рынка ценных бумаг, получая предложения и результаты биржевых торгов из разных регионов страны.

В сети Relcom распространяются материалы системы ClariNet, включающей в себя электронные версии различных газет и журналов со всего мира. Это позволяет получить доступ к коммерческим источникам информации, таким, как ClariNet (новости агентства UPI), TechWire (обзоры наиболее значимых событий в области науки, техники и технологии), ClariNews-Biz (анализ экономических показателей, биржевые отчеты, курсы валют и ценных бумаг и др.), NewsBytes (ежедневный электронный журнал, посвященный проблемам компьютерной индустрии).

Осуществляется переход на протоколы более высокого уровня, предоставляется такой вид услуг, как выделенный доступ по соответствующей линии. При таком доступе имеется возможность работы с протоколами ftp, telnet и рядом других протоколов и соответствующим прикладным и системным программным обеспечением.

Для дальнейшего развития услуг сети в 1995—2000 гг. планируется расширить число информационных источников, организовать специализированные экспертные услуги, обеспечить возможность доставки «электронных» писем с использованием факсимильной связи. Техническое развитие сети, прежде всего, связывается с повышением пропускной способности каналов связи, широким переходом на протоколы более высокого уровня и расширением сервиса, предоставляемого пользователю.

Другим примером российской глобальной телекоммуникационной системы является сеть «Спринт».

«Спринт» — это система, созданная с целью обмена финансовой и деловой информацией между абонентами сети. Сеть обеспечивает интегрированные решения в области телекоммуникаций, высокую надежность, скорость и мировое качество услуг связи. Официальным поставщиком услуг сети является АО «Спринт-сеть». С 1995 г. «Спринт-сеть» предлагает широкий спектр услуг, таких, как электронная почта, факсимильная, телексная, телетайпная связь, предоставляет доступ к информационным ресурсам и финансовым базам данных абонентам сети, доступ в глобальную сеть Internet, возможность банковских платежей, услуги финансово-информационной системы Reuters, телекоммуникационные услуги в системах платежей на основе пластиковых карточек, осуществляет создание глобальных и частных клиентских сетей.

В России Спринт-сеть имеет свои центры доступа примерно в 150 городах. АО «Спринт-сеть» предоставляет услуги в области передачи данных в России и ежедневно передает несколько десятков гигабайт информации между своими клиентами.

Для обеспечения доступа к глобальным сетям пользователю необходимо осуществить подключение к подсети, используя определенные методы доступа, основанные на взаимосвязи протокола обмена и типа линии связи.

Рассмотрим виды доступа в порядке убывания их стоимости.

• Непосредственный (прямой) доступ. Обеспечивает доступ ко всем возможностям сети. Поставщик услуг сдает в аренду выделенную линию с требуемой пропускной способностью и позволяет разместить узловой компьютер (сетевой сервер) непосредственно у заказчика. Этот узел отвечает за связь вашей фирмы с другими узлами и пересылку данных в обе стороны. Данный вид доступа очень дорогой (первоначальный взнос 2000 долл. и несколько тысяч долларов аренды ежемесячно). Но, установив однажды такое соединение, пользователь может подключать к этому узлу столько компьютеров, сколько требуется.

Непосредственный доступ предлагает наиболее гибкое подключение. Каждый из компьютеров является полноправным членом сети, и может воспользоваться любой из ее функций.

Для обслуживания и эксплуатации своего узла потребуется персонал и документация. Это увеличивает эксплуатационные затраты.

• Доступ через протоколы канального уровня Internet — SLIP и РРР. SLIP и РРР являются версиями программного обеспечения Internet, которые работают на обычных телефонных линиях, используя стандартные высокоскоростные модемы. SLIP и РРР — это протоколы канального уровня, причем РРР — это более поздний протокол, выполняющий те же функции, что и SLIP. РРР совершеннее и мощнее своего предшественника, поэтому он быстро вытесняет SLIP. SLIP и РРР очень удобны для подключения удаленного компьютера к локальной сети, которая входит в Internet. Работа по SLIP или РРР происходит на обычной линии, которую пользователь освобождает по окончании сеанса работы, и этой линией могут воспользоваться другие пользователи. Преимущество SLIP и РРР состоит в том, что они позволяют работать в режиме полноправного входа в Internet.

SLIP и РРР также подходят для подключения к глобальной сети маленькой (до 5 пользователей) локальной сети.

SLIP — это выбор «умеренной цены». Он предоставляет хорошее и не очень дорогое обслуживание. Поставщики услуг, например UUNET или Relcom, запрашивают около 250 долл. в месяц за неограниченное SLIP- или РРР-обслуживание.

• Доступ «по вызову» (Dial-up Access). Системы с коммутируемым доступом — самый распространенный путь к ресурсам Internet для небольших групп и индивидуальных пользователей. В этих системах используются ресурсы чужого компьютера.

Многие организации предоставляют этот вид услуг за определенную плату в месяц.

• Доступ по стандартным телефонным линиям через UNIX, UUCP. Все системы UNIX поддерживают метод, называемый UUCP, который позволяет пересылать данные по стандартным телефонным линиям. UUCP — это, как SLIP и РРР, протокол канального уровня, но он не обладает полным спектром возможностей, которые можно было бы реализовать на этом уровне. UUCP позволяет лишь пересылать файлы из одной системы в другую.

Получить нечто большее, чем просто пользоваться почтой и новостями, пользователь не может, так как он не подсоединен к Internet. Его компьютер имеет возможность обращаться к другому, который подключен к Internet, и обменивается с ним файлами. UUCP широко распространен, так как требуется лишь программа поддержки протокола UUCP и модем.

• Доступ через другие сети, входящие в глобальную сеть. Доступ через другие сети можно рассмотреть на примере онлайновых систем DELPHI и ВIХ. DELPHI предоставляет полноценный доступ к Internet, электронную почту, передачу файлов и удаленный доступ к другим компьютерам. Это первый случай, когда крупная ориентированная на потребителя онлайновая система предоставила доступ в Internet с таким обширным набором услуг. Система обеспечивает не только шлюзы электронной почты, но и прямое подсоединение ко всем возможностям Internet.

Электронная почта является популярной услугой вычислительных сетей, и поставщики сетевых операционных систем комплектуют свои продукты средствами поддержки электронной почты.

Электронная почта в локальных сетях обеспечивает передачу документов, успешно используется при автоматизации конторских работ. При использовании для связи между сотрудниками всего офиса она оказывается удобнее телефона, так как позволяет передавать такую информацию, как отчеты, таблицы, диаграммы и рисунки, которые по телефону передать трудно.

Передача между терминалами сообщений, например, фототелеграмм, может также рассматриваться как разновидность электронной почты. Однако для большинства конкретных случаев использование электронной почты предполагает передачу сообщений через специальные «почтовые ящики», между которыми размещаются устройства обработки данных. «Почтовый ящик» — общая область памяти вычислительной сети, предназначенная для записи информации с помощью одной прикладной программы с целью ее дальнейшего использования другими прикладными программами, функционирующими в других узлах сети.

Электронная почта глобальных сетей передачи сообщений, где могут объединяться компьютеры самых различных конфигураций и совместимостей, обеспечивает:

• работу в офлайновом режиме, когда не требуется постоянного присутствия на почтовом узле. Достаточно указать специальной программе-почтовику (Mailer) время системных событий и адреса, где следует забирать почту;
• доступ к телеконференциям (Echo Conference);
• доступ к файловым телеконференциям (File Echo Conference):

Файловые телеконференции отличаются от обычных тем, что в качестве сообщений в них существуют не письма, а файлы. Например, создается файловая телеконференция, посвященная экономике, где каждый участник конференции может поместить свой файл, а другие участники этот файл непременно получат.

Существуют и другие возможности, предоставляемые членам сети. Можно, например, послать заказ на посылку или прием факса. Составляется обычное электронное письмо, оформленное должным образом, и посылается на адрес компьютерного узла, занимающегося факсимильными операциями. Текст этого письма в виде факса будет доставлен на факсимильный аппарат адресата.

К преимуществам электронной почты относятся скорость и надежность доставки корреспонденции, относительно низкая стоимость услуг, возможность быстро ознакомить с сообщением широкий круг пользователей.

Любая система электронной почты состоит из двух главных подсистем:

• клиентского программного обеспечения, с которым непосредственно взаимодействует пользователь;
• серверного программного обеспечения, которое управляет приемом сообщения от пользователя-отправителя, передачей сообщения, направлением сообщения в почтовый ящик адресата и его хранением в этом ящике до тех пор, пока пользователь-получатель его оттуда не достанет. Серверное программное обеспечение при совместимости протоколов передачи данных может обрабатывать почту, подготовленную различными клиентскими программами. Это программное обеспечение различается уровнями производительности, надежности, совместимости, устойчивостью к ошибкам, возможностями расширения.

Клиентское программное обеспечение предоставляет пользователям удобные средства для работы с почтой.

Несмотря на их многообразие в различных системах электронной почты, все они имеют общие функции: оповещение о прибытии новой почты; чтение входящей почты; создание исходящей почты; адресация сообщений; использование адресной книги, содержащей список абонентов, которым часто посылают почту; отправка сообщений; обработка сообщений и их сохранение. К обработке сообщений относятся такие функции, как печать, удаление, переадресация письма, сортировка, архивирование сообщений, хранение связанных сообщений. Особо следует выделить программы, позволяющие работать с папками, создавать свои папки для хранения в них сообщений по различным темам. Это очень удобно и помогает быстрее и эффективнее обрабатывать почту.

Различные почтовые программы могут быть классифицированы по разным признакам. Например, в какой операционной системе они могут работать. Сейчас получили наиболее массовое распространение продукты, работающие в ОС Windows 95. Широко используются программы е-Mail версии 10.2 компании Демос, МиниХост Интернет Клиент компании Суперфизика, Eudora Light for Windows компании Qualcomm, программы для обработки почты, входящие в состав браузеров Microsoft Internet Explorer 3.0, Netscape Navigator 3.0. Существуют программы для пользователей систем UNIX и OS/2; на старых моделях компьютеров применяются программы, работающие под управлением MS-DOS.

Другим важным признаком классификации является функциональная возможность почтовых программ. Например, обработка мультимедийных сообщений (поддержка стандарта MIME), возможность работы с разными кодировками сообщений, наличие многопользовательского интерфейса и др. К дополнительным признакам можно отнести: интерфейс пользователя, качество справочной системы, интеграция с другими пакетами, требуемое дисковое пространство для установки, цена.

4.10. НЕЙРОСЕТЕВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ФИНАНСОВО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

На рынке коммерческих программных продуктов наряду с аналитическими инструментами нового поколения, основанными на применении логики нечетких множеств — от электронных таблиц (Fuzzy Calc) до экспертных систем (Cubi Calc) корпорации Hyper Logic (США), все больший интерес для финансово-экономической деятельности представляют аналитические информационные технологии, основанные на использовании нейронных сетей. Нейронные сети — обобщенное название групп алгоритмов, которые умеют обучаться на примерах, извлекая скрытые закономерности из потока данных. Компьютерные технологии, получившие название нейросетевых, работают по аналогии с принципами строения и функционирования нейронов головного мозга человека и позволяют решать чрезвычайно широкий круг задач: распознавание человеческой речи и абстрактных образов, классификацию состояний сложных систем, управление технологическими процессами и финансовыми потоками, решение аналитических, исследовательских, прогнозных задач, связанных с обширными информационными потоками. Являясь мощным технологическим инструментом, нейросетевые технологии облегчают специалисту процесс принятия важных и неочевидных решений в условиях неопределенности, дефицита времени и ограниченных информационных ресурсов.

С середины 1980-х годов нейронные сети начали использоваться на Западе преимущественно в финансовых и военных приложениях. Однако, несмотря на успех, инструмент оказался слишком сложным и дорогостоящим.

Ситуация изменилась в начале 1990-х годов, когда на рынке появилось новое поколение нейросетевых технологий — мощных, недорогих, простых в использовании. Одним из лидеров рынка стал нейросетевой пакет Brain Maker американской фирмы California Scientific Software.

Разработанный по заказу военных пакет был адаптирован для бизнес-приложений и с 1990 года удерживает лидерство среди самых продаваемых нейросетевых пакетов США.

Свой путь на российский рынок нейронные сети начали с финансово-кредитной сферы, где заинтересованные в совершенствовании аналитической работы банки стали интенсивно включать нейронные сетевые технологии в состав финансовых приложений. В настоящее время пользователями Brain Maker Pro 3.12 (последней профессиональной версии пакета) стали уже более 200 банков и торговых компаний, а последнее время — и аналитические учреждения верхних эшелонов власти.

Отличительной чертой нейронных сетей является их способность менять свое поведение (обучаться) в зависимости от изменения внешней среды, извлекая скрытые закономерности из потока данных. При этом алгоритмы обучения не требуют каких-либо предварительных знаний о существующих в предметной области взаимосвязях — необходимо только подобрать достаточное число примеров, описывающих поведение моделируемой системы в прошлом. Основанная на нейросетях технология не предъявляет повышенных требований к точности входных данных, как на этапе обучения, так и при ее использовании (после настройки и обучения), например при распознавании симптомов приближения критических ситуаций, для краткосрочных, а иногда и долгосрочных прогнозов. Таким образом, нейросетевая технология обладает двумя чрезвычайно полезными свойствами.

1. Способностью обучаться на конкретном множестве примеров.
2. Умением стабильно распознавать, прогнозировать новые ситуации с высокой степенью точности, причем в условиях внешних помех, например появления противоречивых или неполных значений в потоках информации.

Взяв за основу работу мозга, нейросетевые технологии включили в себя и ряд биологических терминов, понятий, параметров, а метод получил название генетического алгоритма.

Генетический алгоритм реализован в популярных версиях нейропакетов ― широко известном в России Brain Maker Professional v.3.11 и менее известном, но более профессиональном Neuroforester v.5.1. В этих пакетах генетический алгоритм управляет процессом общения на некотором множестве примеров, а также стабильно распознает (прогнозирует) новые ситуации с высокой степенью точности даже в условиях внешних помех, например, появления противоречивых или неполных знаний. Причем обучение сводится к работе алгоритма подбора весовых коэффициентов, который реализуется автоматически без непосредственного участия пользователя-аналитика.

Для реализации нейросетевой технологии должны быть выполнены следующие условия: наличие IВМ РС или совместимого компьютера, мыши, MS Windows 3.1 или выше, 4 Мбайт RAM (оперативной памяти).

В отличие от Brain Maker Professional v.3.11 в пакете Neuroforester v.5.1. для решения прогнозных задач ряд процедур выполняется автоматически. В частности, автоматически выбирается оптимальное число дней, обеспечиваемых прогнозом. Пакет имеет также инструменты для предварительной обработки данных: корреляционный анализ, позволяющий определять значимость входных параметров прогноза; анализ с помощью масштабных преобразований и экспоненты Хёрста (rescaled range analysis Hurstexponent) для выявлений скрытых циклов данных; диаграмма-распределение зависимости прогнозируемой величины от входных параметров. Эти методы позволяют уже на этапе подготовки данных выделять наиболее существенные для прогноза параметры. Все результаты обработки представляются в графическом виде, удобном для анализа, принятия решений.

При использовании нейросетевой технологии работа строится в несколько этапов. Рассмотрим их содержание и важнейшие процедуры.

Первым этапом является четкое определение проблемы, т.е. того, что пользователь-аналитик собирается получить от нейросетевой технологии на выходе. Это может быть некоторый вектор, характеризующий систему или процесс. Например, кривая доходности ГКО; цена отсечения первичного аукциона; показатель целесообразности реструктуризации инвестиционного портфеля, точки перелома тренда и т.п.

Вторым этапом является определение и подготовка исходных данных для реализации нейросетевой технологии. При этом отбирается вся необходимая, адекватно и полно описывающая процесс информация. Для наиболее успешного решения проблемы формирования наборов информации для последующего прогнозирования ситуаций рекомендуется привлекать хорошо знающих данную конкретную область специалистов.

Сложность выполнения второго этапа заключается в том, что должен быть соблюден баланс между стремлением увеличить количество входных параметров и вероятностью получить плохо обучаемую сеть, которая может исказить ожидаемые прогнозы. Дело в том, что число дней ретроспективы и прогноза, которые зависят от свойств исследуемых данных, сильно влияют на точность прогноза. Поэтому выбор несоответственно большого числа дней для прогноза или их малого числа ретроспективы может привести к тому, что сеть будет не в состоянии обучаться.

Ввод данных в систему, подготовка данных, создание файлов для тренировки и тестирования можно считать самостоятельным третьим этапом. Основной целью работы на этом этапе является формирование необходимого набора ситуаций, с которыми придется работать аналитику, а затем распределение исходных данных по этим ситуациям. При этом нейросетевая технология автоматически реализует задачу классификации, в основе которой лежит нечеткая логика (fuzzy logic). В качестве входных параметров могут быть использованы искусственно созданные характеристики системы, в частности для фондового рынка это могут быть различные индикаторы технического анализа.

На этапе подготовки данных анализируется степень их информационной насыщенности, для чего выявляется степень влияния конкретного параметра на прогнозируемую величину. Достигнув равномерного наполнения всех степеней зависимости, выявляется соответствие между прогнозируемой величиной и параметром в виде «Если..., то...; иначе...», что близко к реализации алгоритма нечеткой логики и экспертным системам.

Выбор типа нейросетевой технологии и метода ее обучения можно выделить в самостоятельный этап. Сеть может быть построена с помощью Net Maker в интерактивном режиме, пользуясь его подсказками, или создать файлы Brain Maker, пользуясь текстовым редактором. Для прогнозирования временных рядов, которыми описываются финансовые рынки, предпочтительно воспользоваться генетическим алгоритмом Genetic Algorithms, а для решения задач распознавания образов и классификации ― сетевыми технологиями Hopfield и Kohonen. Наиболее трудоемким процессом является настройка нейросети на обучающую выборку данных, ибо здесь определяется оптимальное количество параметров, свойств исследуемых данных, оптимальное число дней ретроспективы и прогноза. Хорошо продуманные способы задания тестовых множеств в сочетании с несколькими вариантами обучающих алгоритмов (от стандартных до скоростных) и заданием различных критериев остановки обучения предоставляют широкие возможности для экспериментов.

Облегчает процесс работы и то, что все современные нейросетевые технологии содержат ту или иную систему конвертеров, позволяющих пользоваться данными, подготовленными в популярных исходных форматах. В частности, Ward System может импортировать текстовые файлы, таблицы, подготовленные в Excel, а также данные в формате Meta Stock. Следует подчеркнуть Meta Stock не только программный продукт, но и формат деловой информации, отличающийся высокой компактностью данных в сочетании с надежностью их передачи.

Современные нейросетевые продукты позволяют работать как с числовыми, так и с текстовыми данными, т.е. преобразовывать набор символов (слово, фраза) в уникальный набор чисел, Ward System делает возможной также обратную операцию, т.е. представление результатов работы нейросети в виде не только чисел, но связного текста, что позволяет генерировать результаты в виде различных информационных сообщений. Правила для обучения нейросети могут задаваться посредством их ввода в готовом виде, а также в виде чисел, требующих дополнительных преобразований данных. Причем эти ограничивающие и разрешающие правила и условия могут задаваться в процессе решения задачи. Другим методом задания правил в Ward System является работа с индикаторами технического анализа. Включение индикаторов в процесс обучения существенно повышает не только точность прогнозов, но и их стабильность, и статистическую достоверность. Для решения этой же проблемы в Ward System с большей эффективностью можно воспользоваться специальным блоком, который содержит полный список процедур с возможностью автоматического подбора параметров и переноса выбранных значений в подготовленный набор входных данных, что значительно облегчает работу аналитика.

Последними этапами можно считать проведение тестирования нейросети и ее запуск для получения прогноза. Работоспособность первоначально обученных сетей проводится на тестовой выборке данных. По результатам тестов отбираются наиболее перспективные варианты. При этом руководствуются тем, что точность и надежность прогноза, прежде всего, зависят от типа прогнозируемой величины, состояния, в котором находится система (стационарное, вблизи критической точки и т.п.), типа системы (управляемая она извне или замкнутая). Например, наиболее точен и надежен прогноз локального изменения тренда в стационарном состоянии рынка.

Если результаты тестирования не удовлетворяют, то просматривают набор входных данных, изменяют некоторые учебные программы или перестраивают сеть.

После завершения полного цикла решения задачи возможны два пути: пользоваться в дальнейшей работе созданной системой, что вполне приемлемо для одного специалиста, решающего определенный круг задач, или создать для каждой задачи независимые приложения в виде отдельного файла, который может использоваться другими программами. В этом случае полученный вариант нейросетевой технологии представляет собой упакованную нейросеть с описанными функциями передачи данных команд управления.

Гибкость и мощность нейронных сетей открывает перед ними практически неограниченные возможности применения, особенно качестве аналитических инструментов в таких плохо формализуемых и многокритериальных областях, как анализ финансовой и банковской деятельности. Любая задача, связанная с использованием финансовых средств на валютном рынке или рынке ценных бумаг, сопряжена с риском и требует тщательного анализа и прогноза. Точность прогноза, устойчиво достигаемая нейросетевыми технологиями при решении реальных задач, уже превысила 95%. Поэтому количество примеров успешного применения нейросетевых программных продуктов стремительно растет.

Среди перспективных направлений использования нейросетевых технологий можно назвать создание компьютерных моделей поведения клиента для оценки риска или перспективности работы с конкретными клиентами. Например, можно проанализировать прежние сделки и на этой основе оценить вероятность того, согласится ли конкретный клиент на то или иное предложение.

На мировом рынке аналитического программного обеспечения представлен широкий спектр нейросетевых технологий, начиная от систем, ориентированных на суперкомпьютеры, стоимость которых превышает 50 тыс. долл., до недорогих (несколько сотен долларов) нейропакетов, работающих на платформе персональных компьютеров и рабочих станций. Это делает доступной технологию нейронных сетей для приложений практически любого уровня. Ее массовое применение — вопрос ближайшего будущего.

Из главы следует запомнить

• Технологическое обеспечение АИТ и АРМ осуществляет предметное наполнение информационных систем в техническом, информационном, программном, лингвистическом, организационном, методическом, эргономическом и правовом аспектах.
• Отдельные части технологического обеспечения все время совершенствуются и находятся в состоянии динамического равновесия: изменение оной части влечет изменение всех других.
• Материализованное воплощение технологического обеспечения осуществляется через режимы взаимодействия пользователя с ЭВМ и различные технологии обработки данных, в том числе в распределенных системах.
• Базовым режимом взаимодействия пользователя с ЭВМ на нижнем уровне иерархии информационных систем (АРМ) является режим диалога.
• Совершенствование информационных технологий представляет пользователям возможность работы в смешанной организационной форме — сетевой, обеспечивающей объединение с помощью каналов связи вычислительных средств, программных и информационных ресурсов.
• На уровне АРМ конкретного пользователя широкое распространение получили технологии, базирующиеся на использовании функциональных пакетов прикладных программ: обработки текстовой, табличной и графической информации.
• Комплексное использование взаимодействующих через общий интерфейс пользователя программных продуктов привело к созданию интегрированных пакетов для офисов.
• Большинство комплексов программ, решающих экономические задачи, написаны на языках СУБД, обеспечивающих пользователю дружественный интерфейс.
• Основное направление развития СУБД — использование их в интегрированных технологиях распределенных систем обработки данных.
• Наиболее представительные интегрированные технологии — это технология «клиент — сервер», глобальные сети и электронная почта.
• Концептуальным этапом развития информационных технологий является их интеллектуализация. Решение неординарных и слабоформализуемых задач призваны осуществлять экспертные системы и нейросетевые технологии.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте понятие технологического обеспечения АИТ.
2. Какие существуют основные виды технологического обеспечения АРМ?
3. Дайте характеристики видам технологического обеспечения.
4. Что представляет собой диалоговый режим обработки информации?
5. Что такое сетевой режим обработки данных? Дайте характеристику архитектуре, основным составляющим сетей.
6. Каковы возможности тестовых процессоров?
7. В чем состоят особенности построения и каковы функциональные возможности табличных процессоров?
8. Что представляют собой интегрированные пакеты для офисов?
9. Назовите наиболее известные СУБД и режимы их работы с пользователями.
10. Каковы направления применения профессиональных СУБД?
11. Дайте характеристику экспертным системам и направлениям их развития.
12. Определите виды интегрированных технологий в распределенных системах обработки данных.
13. Дайте характеристику технологии «клиент – сервер». Каковы три модели реализации этой технологии?
14. Охарактеризуйте глобальные информационные сети.
15. Как осуществляется доступ пользователей в Internet?
16. Что представляет собой электронная почта? Перечислите ее возможные услуги.
17. Назовите сферы применения нейросетевых технологий. В чем их отличие от экспертных систем?
18. Раскройте содержание основных этапов реализации нейросетевых технологий при решении прогнозных задач.