Основные модели построения информационных систем

Что значит модель информационной системы

Информационную систему принято обозначать аббревиатурой ИС. В дальнейшем будем пользоваться данным обозначением.

Основными элементами ИС являются:

• информация;
• информационные технологии (ИТ);
• технические средства (ТС).

В качестве примера некой информационной системы можно привести поисковую систему Google или обычную библиотеку, где каждая книга находится в строгом соответствии с тем местом, которое указано в бумажном или электронном каталоге. 

Также к ИС относят систему бухучета организации (например, 1C или СБИС), всем известную систему «КонсультантПлюс», которая даст ответ на любой вопрос, связанный с областью права.

Информационные технологии (технологии передачи информации) существовали с древних времен. Они могли быть световыми, голосовыми, знаковыми. Чуть позже передача информации осуществлялась посредством письменности. И лишь с появлением первого компьютера появилась возможность оцифровать информацию и перевести ее в электронный вид, наиболее компактный и удобный для ее хранения и передачи.

Создание каждой ИС во все времена требовало строгого соблюдения соответствия определенным заданным принципам. Таким образом, прежде чем создавать информационную систему, ее надо сначала спроектировать и смоделировать, тщательным образом продумать все, даже самые мельчайшие детали. 

Например, для простейшей ИС библиотечного бумажного каталога надо продумать, какого размера будут карточки, какой будет на них шрифт, как группировать их между собой, где они будут размещены и т. д.

То есть создание информационной системы предполагает предварительное создание ее модели.

Модель ИС еще называют информационной моделью системы.

Применение модели позволяет увидеть, как меняется состояние объекта при изменении входящей информации, и благодаря этому заблаговременно продумать характеристики ИС, учитывая все вероятные изменения, которые предположительно могут появиться в процессе ее использования.

От того, насколько тщательно была смоделирована ИС и протестирована ее модель, зависит стабильная и эффективная работа созданной ИС.

Что должна отображать информационная модель любой системы

Модель абсолютно любой системы является объектом, созданным искусственно. Особенность данной модели в том, что она должна быть аналогичной исходному объекту, ее прототипу.

Назначение данной модели состоит в отображении и воспроизведении в упрощенном виде структуры изучаемого объекта, его свойств, а также имеющихся взаимосвязей между его отдельными элементами. 

Применение такой модели основано на ее способности полностью дублировать процессы взаимного влияния элементов реального объекта друг на друга. Чаще всего подобное моделирование происходит, когда невозможно исследовать сам объект непосредственно. Причинами могут служить его недоступность, энергозатратность подобного исследования, необходимость больших финансовых вложений или другие возникшие сложности.

Для исследования какой-либо системы, объекта необязательно создавать их модели, имеющие физическое, материальное воплощение. Достаточно оперировать лишь достоверной информацией о системе (объекте), представленной в оптимальном виде. В зависимости от того, какую систему исследуют, ее информационная модель может быть представлена в виде:

• программы для компьютера;
• чертежа или схемы;
• таблицы или графика;
• формулы;
• любой другой абстрактной (нематериальной) модели.

 

Источник: cf.ppt-online.org

Или, говоря другими словами, это подробное описание системы или объекта.

Простейшим примером информационной модели может служить текст какого-либо справочника.

Точность информационной модели зависит от качества и полноты собранных данных об исходной системе или объекте. Поэтому принято выделять лишь необходимые для моделирования основные параметры системы (объекта) и отображать имеющиеся между ними связи.

Таким образом, при создании модели в целях ее упрощения принимаются во внимание лишь существенные информационные характеристики изучаемого объекта (системы), а все второстепенные его свойства не отображаются.

Любая ИС имеет функциональную и обеспечивающую структуру, которые являются ее подсистемами. 

Элементы функциональной структуры можно поделить на группы в зависимости от того, какую задачу они выполняют:

• вводят информацию из различных источников (как внутренних, так и внешних);
• обрабатывают входящую информацию и представляют ее в оптимальном виде;
• выводят информацию — либо для конечного потребителя в удобном для него формате, либо для последующей передачи данных в другую ИС;
• осуществляют обратную связь по передаче переработанной потребителем информации обратно в ИС, чтобы скорректировать входящую информацию.

Функциональную структуру ИС можно представить в виде схемы, изображенной ниже.

 

Обеспечивающую структуру ИС можно представить следующей картинкой.

Источник: github.com

Из картинки видно, что любая информационная система имеет шесть различных подсистем, необходимых для обеспечения ее работы.

Под информационным обеспечением понимают использование потоков информации, систем ее кодирования и классификации, используемой документации.

Благодаря техническому обеспечению (компьютерам и другой оргтехнике, различным техническим средствам) происходит работа ИС.

Математическое обеспечение представляет собой соответствующие расчеты и методы, математические модели, направленные на решение задач ИС.

Программное обеспечение представлено используемыми программными продуктами.

Организационное обеспечение призвано организовать в рамках установленного регламента работу сотрудников, отношения между ними и с техникой.

Под правовым обеспечением понимают нормы права, которые закрепляют юридический статус ИС, их функционирование и порядок работы с информацией. 

Виды моделей информационных систем

Если говорить о классификации моделей информационных систем, то принято выделять два основных направления моделирования:

• as is;
• as to be.

Первый тип моделирования «as is» направлен на воспроизведение имеющейся ситуации в той организации, где будет внедрена ИС. Проектировщики предварительно изучают процессы функционирования компании, обращают внимание на проблемные места.

Второй тип моделирования «as to be»предполагает построение проектировщиками уже усовершенствованного, оптимизированного варианта той ситуации, которая присутствует на данный момент.

Процесс моделирования ИС проходит четыре стадии:

1. На первой стадии производится анализ структуры предприятия. На основании полученных результатов строится модель типа «as is».
2. На второй стадии построенная модель тщательно анализируется, происходит поиск явных недостатков и других проблемных мест. Намечаются пути по совершенствованию системы, исходя из заданных критериев качества. Строятся промежуточные модели.
3. На третьей стадии создается усовершенствованная модель типа «as to be» и проверяется на соответствие заданным критериям. Если никаких дальнейших доработок не требуется, процесс моделирования завершается. 
4. На четвертой стадии происходит реорганизация самой ИС в соответствии с созданной моделью.

 

Источник: avatars.dzeninfra.ru

Помимо основных, есть и частные типы моделей. Они предназначены для решения задач, поставленных во время процесса моделирования информационной системы.

К ним относят следующие модели:

• событийную;
• функциональную;
• собственно информационную.

Событийная модель демонстрирует протекание информационных процессов в ИС:

• в каком состоянии находится система в текущий момент;
• при каких условиях она перейдет в другое состояние;
• в какой очередности происходят события.

Цель функциональной модели — дать общее, основное представление о принципах работы изучаемой системы, о том, как она устроена, описать имеющиеся внутри нее связи между различными элементами.

Информационная модель дает описание состава структуры данных и взаимосвязей между ними, то есть определяет, как соотносятся элементы системы друг с другом.

Модели также могут быть визуальными.

Как следует из названия, визуальная модель представлена наглядными средствами: различными графиками, схемами, чертежами. Ее задача состоит в демонстрации структуры исследуемой системы и очередности протекающих в ней процессов. Визуальная модель показывает, как различные заданные величины, используемые внутри системы, соотносятся между собой.

Существует еще такая классификация информационных моделей:

• в виде таблиц;
• в виде иерархической структуры;
• в виде сети.

Табличная модель ИС представлена прямоугольной таблицей, состоящей из строк и столбцов. В строках первого столбца обычно перечисляются объекты, а в остальных столбцах — характеристики их общих свойств. Либо наименования столбцов в первой строке являются объектами, а в строках перечислены их свойства. Такая модель подходит для представления сравнительных характеристик объектов, имеющих сходные свойства.

Подобные таблицы позволяют представить информацию и более наглядно — в виде круговых, столбчатых или линейчатых диаграмм.

Иерархические модели информационных структур представлены в виде схемы, демонстрирующей, как объекты, входящие в группу с одинаковыми свойствами, соотносятся друг с другом. Это применимо к объектам, которые можно разбить на классы, подклассы и еще более мелкие группы. Примером такой иерархической информационной структуры может служить генеалогическое дерево, демонстрирующее связи между поколениями и внутри них. Строится иерархическая модель примерно по такой схеме:

 

Источник: seranking.com

Сетевые модели применяют в том случае, когда связи между элементами системы носят произвольный характер, а структура таких систем является достаточно сложной. Обычно их строят в виде графов:

 

Источник: vuzlit.com

Типичным примером сетевой модели служит структура Интернета, охватывающая различные регионы земного шара. Между некоторыми регионами налажен прямой обмен данными, тогда как другим можно передать информацию только через посредников. 

Примеры

Примером модели ИС может служить модель САПР — системы автоматизированного проектирования. В своей структуре она имеет набор подсистем, которые видны на схеме, представленной ниже.

 

Источник: github.com

Вот так выглядит модель информационной системы производственной компании:

 

Источник: studme.org

Пример модели маркетинговой информационной системы.

Источник: webstarstudio.com