Государственный комитет российской федерации

по высшему образованию

Нижегородский технический колледж

Лаборатория современного технического офисного оборудования

Учебное пособие

По специальности 2202

дисциплина

“Технические средства обработки информации”

Автоматизированные системы обработки информации и управления

Разработал: Шишанов Ю.А.

Утверждено на заседании

предметной комиссии

протокол №___ от ________19___г.

Председатель комиссии

_______________________________

г. Н. Новгород 2000г.

1. Введение............................................................................................................ 5

1.1. Понятие: информация и информатика. Воздействие средств информации на органы чувств. Виды компьютерной информации......................................... 5

2. Средства копирования и размножения................................................. 12

2.1. Электрографическое копирование.......................................................... 12

2.1.1. Основные принципы электрографического копирования........... 12

2.1.2. Принципы работы современных аналоговых копировальных аппаратов.......................................................................................................... 14

2.1.3. Плоскостной электрографический аппарат ЭП-12 Р2 (ЭРА-12РМ). 21

2.1.4. Портативная настольная копировальная машина "Canon" FC-2. 22

3. Настольная электронная типография. ПЭВМ, периферийное оборудование и программное обеспечение.............................................. 32

3.1. Устройства ввода.................................................................................... 32

3.1.1. Клавиатура, мышь. Назначение, устройство и принцип работы 32

3.1.2. Джойстик, световое перо, дигитайзер. Назначение, устройство и принцип работы................................................................................................ 35

3.1.3. Сканеры, типы сканеров и их технические характеристики. Назначение, состав и принцип работы............................................................ 37

3.2. Устройства вывода................................................................................. 45

3.2.1. Мониторы и их характеристики. Назначение, состав и принцип работы............................................................................................................... 45

3.2.2. Принтеры ударного действия....................................................... 55

3.2.3. Принтеры не ударного действия.................................................. 59

3.2.4. Термический принтер.................................................................... 64

3.2.5. Плоттеры........................................................................................ 65

4. Методы и средства мультимедиа............................................................ 67

4.1. Методы и средства мультимедиа.......................................................... 67

4.1.1. Понятие мультимедиа, мультимедийный РС............................... 67

4.1.2. Звуковая карта. Назначение, состав и принцип работы.............. 70

4.1.3. Аналого-цифровое преобразование............................................. 71

4.1.4. Кодирование звуковых данных. Характеристики модулей записи и воспроизведения............................................................................................... 72

4.1.5. Модуль синтезатора. Синтез звука на основе частотной модуляции, таблицы волн, физического моделирования и их характеристики................ 73

4.1.6. Объем памяти................................................................................. 79

4.1.7. Видео карта. Назначение, состав, и принцип работы по функциональной схеме..................................................................................... 84

4.1.8. Мультимедиа-ускорители............................................................. 90

5. Офисное оборудование.............................................................................. 92

5.1. Телевидение............................................................................................... 92

5.1.1. Телевизионные стандарты............................................................. 92

5.1.2. Упрощенная функциональная схема передатчик звука............... 98

5.1.3. Цветной кинескоп........................................................................ 104

5.1.4. Система телетекста....................................................................... 107

6. Кассетные видеомагнитофоны.............................................................. 115

6.1. Кассетные видеомагнитофоны “Электроника ВМ-12”...................... 115

6.1.1. Лентопротяжный механизм......................................................... 123

7. Телекоммуникационные средства связи............................................. 128

7.1. Факсимильная связь................................................................................ 128

7.1.1. Основные принципы факсимильной связи................................. 128

Занятие 1. Принцип работы современного факсимильного аппарата 131

7.2. Сотовые телефоны................................................................................ 137

7.2.1. Принципы построения сотовой сети........................................... 137

7.2.2. Сотовые телефоны....................................................................... 145

7.2.3. Организация сотовой сети связи................................................. 152

8. Пейджинговая связь................................................................................. 155

8.1. "История пейджинга"........................................................................... 155

8.2. "Характеристики радиосигнала".......................................................... 156

8.2.1. 16K0F1D...................................................................................... 156

8.2.2. "Основные протоколы пейджинговой связи"............................. 156

8.2.3. Протокол POCSAG..................................................................... 157

8.2.4. Протокол FLEX........................................................................... 157

8.2.5. Протокол ERMES........................................................................ 158

8.3. "Условное распространение радиоволн"............................................... 159

8.4. "Радиопейджинг в России".................................................................... 160

8.5. "Будущее пейджинговой связи".............................................................. 161

9. Телекоммуникационные средства связи............................................. 166

9.1. Локальные и глобальные вычислительные сети.................................... 166

9.1.1. Понятие: локальные и глобальные ВС....................................... 166

9.2. Топология сети....................................................................................... 169

9.2.1. Топология «звезда»..................................................................... 169

9.2.2. Кольцевая топология................................................................... 170

9.2.3. Шинная топология....................................................................... 171

9.3. Компоненты локальной сети................................................................. 172

Литература:

О. Колесниченко, И. Шишигин “Аппаратные средства РС” Дюссельдорф, Киев, Москва, С. Петербург.

Справочник пользователя. “Модемы”. Лань С. Петербург 1997 г

Бэрри Нанс. “Компьютерные сети” Бипом Москва 1996 г.

Г. Вачнадзе. “Всемирное телевидение” Тбилиси изд. “Ганатлеба” 1989 г.

В. Фигурнов “IBM PC для пользователя”. С. Петербург 1994 г.

А. Коцубинский, С. Грошев. “Современный самоучитель работы в сети Интернет” Изд. Триумф. Москва 1997 г.

Берри Пресс “Ремонт и модернизация ПК” Библия пользователя. Изд. Диалектика. Москва. С. Петербург, Киев. 1999 г.

А. Бобров “Копировальная техника”, Сервис «Ремонт и обслуживание», Выпуск 9, Изд. ДМК, Москва 1999г.

В. Поляков. “Посвящение в радиоэлектронику”. Изд. Радио и связь. Москва 1988г.

В. Джакония, А. Гоголь, Я. Друзин и др. Телевидение: учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 1997.

В. Виноградов Уроки телемастера. Изд. 2. – С.-Пб.: ЛАНЬ, КОРОНА-ПРИНТ, 1997.

1.1. Понятие: информация и информатика. Воздействие средств информации на органы чувств . Виды компьютерной информации

Понятие: информация и информатика

Информация - (от латинского слова Informatio разъяснение, изложение). Первоначальные – сведения, передаваемые одними людьми другим людям устным, письменным или каким-либо другим способом (например, с помощью условных сигналов, с использованием технических средств и т. д.), а также сам процесс передачи или получения этих сведений.

Информатика , дисциплина, изучающая структуру и общие свойства научной информации, а также закономерности её создания, преобразования, передачи и использования в различных сферах человеческой деятельности.

Благодаря наличию у человека пяти органов чувств, информация об окружающей среде поступает к человеку постоянно. Больше всего информации дает зрение. Если глаза открыты, то через них поступает огромное количество информации о форме и цвете предметов, о том, где они находятся, и даже о том, как они двигаются.

Вывод:

¨ Вся информация, поступающая к человеку, состоит из сигналов.

¨ Человек эти сигналы получает, обрабатывает и либо исполняет, либо запоминает.

Воздействие средств информации на органы чувств.

Человек так устроен, что он защищается от ненужной, непонятной и неприятной информации. Она проходит мимо него. В этом случае человек не обрабатывает её, а значит, не может запомнить и превратить в знание.

Та информация, которая не может быть понята и усвоена, называется - информационным шумом.

Вывод:

1. Человеку трудно потреблять информацию. Он может делать это только очень маленькими порциями. Любая перегрузка превращается в информационный шум, и. она становиться бесполезной, то есть не превращается в знания.

2. Человеку трудно обработать информацию. От этого он устает.

3. Человек можем, ошибиться. Из-за информационного шума он можем неправильно обработать информацию и превратить её ложное знание.

4. Человек необъективен (т.е. воспринимает информацию не такой, какой она есть, а такой, какой она ему кажется). Если информация совпадает с его личным мнением, он принимает, обрабатывает и усваиваем её очень легко. Если информация ему неприятна, он усваивает ее с большим трудом и многое остается без внимания.

5. Человек не может долго хранить информацию. Если не закреплять знания постоянными упражнениями, информация очень быстро забывается.

Что же такое компьютер?

Компьютер - это электронная машина, которая может:

¨ Принимать информацию;

¨ Обрабатывать информацию;

¨ Хранить информацию;

¨ Выдавать информацию.

Как было ранее сказано, этими функциями обладает и человек. Однако делает он это медленно, иногда с ошибками и не всегда охотно. Компьютер освобождает нас от необходимости обрабатывать горы информации, но делает он быстро, безотказно, выдает в том виде, в котором удобно человеку, и хранит сколь угодно долго.

» Кафедра «Автоматизированные системы управления» | История

Кафедра «Автоматизированные системы управления» | История

Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ), входящая в состав факультета управления, организована в МАДИ (ГТУ) в марте 1981 г за счет выделения из состава кафедры "Промышленная электроника и автоматика" (ПЭиА). С 1972 года на кафедре ПЭиА была начата подготовка инженеров - системотехников по специальности 0646 - автоматизированные системы управления. Учитывая перспективность специальности, Минвуз СССР и ректорат МАДИ вскоре приняли решение о создании самостоятельной выпускающей кафедры по этой специальности.

Первоначально кафедра АСУ насчитывала 19 преподавателей, 13 человек инженерно-лаборантского состава. Перед кафедрой была поставлена задача обеспечить подготовку двух групп дневного обучения по специальности 0646, кроме того, ректорат поручил кафедре преподавание дисциплин цикла "Вычислительная техника и программирование" на всех факультетах МАДИ.

На первом этапе кафедра называлась «Обеспечение АСУ» и ее первым заведующим в 1981 г. стал профессор Ю.Н.Бакаев, специалист в области теории синхронизации, имеющей весьма широкую область применения в автоматизации управления и информатике: от устройств вибрационного типа в строительной технике до цифровых систем мобильной радиосвязи и телевидения. Наиболее известны его работы по теории устойчивости динамических систем с цилиндрическим фазовым пространством. В 1986 году в составе коллектива авторов профессор Ю.Н.Бакаев был удостоен Государственной премии по разделу «Наука».

С 1984 г. по 1986 г. кафедрой АСУ руководил д.т.н., профессор Баясанов Д.Б. С 1987 г. По 1992 г. кафедрой руководила профессор Александриди Т.М. Ее научная деятельность, начиная с 1951 г. и по настоящее время, связана с проблемами создания и применения средств вычислительной техники. Она один из создателей первых отечественных ЭВМ М1 и М2. В дальнейшем в институте автоматики и телемеханики АН СССР ею получены существенные результаты по основам теории и проектирования многоканальных систем цифрового регулирования и управления.

С 1992 г. и по 2017г. кафедрой руководил Заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии Правительства РФ, доктор технических наук, профессор А.Б. Николаев. Направления научных исследований Николаева А.Б. - автоматизация и управление технологическими процессами и производствами на базе новых информационных и телекоммуникационных технологий, повышение квалификации, подготовка и аттестация кадров для предприятий транспортного комплекса с использованием систем мультимедиа, и технологий дистанционного обучения.

С 2018 года по настоящее время д.т.н., профессор Максимычев Олег Игоревич. Направления научных исследований Максимычева О.И автоматизация и управление технологическими процессами и производствами в строительстве и на транспорте, обеспечение строительных технологий в парадигме информационного моделирования дорог.

Преподавательский состав кафедры (с учетом совместителей) включает 6 профессоров, 28 доцентов, 6 старших преподавателей, 3 ассистентов, из них 6 докторов наук, 28 кандидатов наук. Для ведения ряда специальных дисциплин в качестве совместителей и почасовиков привлечены ведущие специалисты головных предприятий и организаций: АО НИЦЭВТ, Российского НИИ информационных технологий и систем автоматизированного проектирования, МГТУ им. Н.Э. Баумана, МИФИ, АО «АтлантикТрансГазСистема» и др.

Кафедра активно работает над решением задач подготовки высококвалифицированных специалистов для автомобильно-дорожной отрасли и других отраслей народного хозяйства нашей страны и ряда зарубежных стран. На кафедре обучается более 100 зарубежных студентов, магистров, аспирантов и соискателей.

Кафедра выпускает инженеров по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления» по направлениям «Интегрированные АСУ» и «Интеллектуальные системы», бакалавров техники и технологий «Информатика и вычислительная техника», магистров техники и технологий «Информатика и вычислительная техника».

Студенты изучают разнообразные языки программирования, дисциплины по моделированию и оптимизации сложных систем, теорию управления, организацию ЭВМ и систем, базы и банки данных, принципы построения интеллектуальных систем, экспертные системы, всевозможные пакеты прикладных программ.

Ряд преподавателей кафедры являются действительными академиками Международной академии информационных технологий и других общественных академийУстановлены и поддерживаются научные и деловые контакты со смежными кафедрами МАДИ, с отечественными и зарубежными фирмами («Экономика города», ГУП «МОСГОРТРАНС», институтом Курчатова, ВИНИТИ, 1С, DIRECTUM, консорциумом Кодекс «Техэксперт» и др. Проводятся ежегодные научно-исследовательские и научно-методические конференции, издаются сборники научных трудов сотрудников и аспирантов кафедры.

/ Автоматизированные системы обработки информации и управления (АСОИУ)

Специальность 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» - это специальность для тех, кто любит математику и программирование, хочет свободно владеть современными средствами вычислительной техники и программного обеспечения, сетевыми технологиями различного масштаба: от локальных до корпоративных и глобальных.

Данная специальность входит в общее направление подготовки 230000 «Информатика и вычислительная техника». Направление «Информатика и вычислительная техника» - это область науки и техники, которая включает в себя совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение:

· ЭВМ, систем и сетей;

· автоматизированных систем обработки информации и управления;

· систем автоматизированного проектирования;

· программного обеспечения вычислительной техники и автоматизированных систем.

Инженер по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника» может выполнять следующие виды профессиональной деятельности :

Ø проектно-конструкторскую;

Ø производственно-технологическую;

Ø научно-исследовательскую;

Ø организационно-управленческую;

Ø эксплуатационную.

Спрос на выпускников, окончивших эту специальность, увеличивается пропорционально росту компьютерного парка, т.к. уровень информатизации становится одним из существенных факторов развития общества.

Многие студенты факультета активно участвуют в кафедральных научных исследованиях , участвуют в научных конференциях.

Выпускники кафедры, с отличием закончившие обучение, могут поступить в

Финансовый успех предприятия зависит от оперативности принятия производственных решений и способности перестраивать бизнес-процессы в максимально сжатые сроки, если этого требует ситуация на рынке. Автоматизированная обработка информации обеспечит продуктивную деятельность компании по всем выбранным направлениям.

Преимущества использования компьютерных систем для анализа данных

Стратегия развития фирмы напрямую связана со сбором и анализом данных, поступающих от внешних и внутренних источников. Внедрение автоматизированных систем управления (кратко АСУ) в производство для интеграции необходимой информации имеет ряд преимуществ:

• уменьшается количество работников, что приводит к снижению издержек на заработную плату (ключевой признак);
• при изменении каких-либо отдельных параметров в уже готовой отчетности новые значения пересчитываются в кратчайшие сроки;
• при исследовании конкурентов, срезов рынка и внутренних бизнес-процессов компьютеризованные системы формируют единую базу данных с возможностью сортировать информацию по-разному для последующего сравнительного анализа по выбранным параметрам;
• максимальная оперативность анализа.

Формализованные базы данных, образующиеся в результате автоматического сбора информации, включают в себя:

• классификацию содержащихся объектов в соответствии с официально утвержденными классификаторами;
• шаблонное описание параметров;
• идентификацию каждого объекта на основании его уникальных характеристик;
• кодирование и прочие средства безопасности для защиты информации.

Защита информационных баз данных

Защищенность от несанкционированного доступа в автоматизированную систему определяется следующей нормативной документацией:

• ISO/IEC 15408 – стандарт международного уровня;
• ГОСТ 15408-2002 – в России.

Безопасность любой базы данных основывается на трех параметрах:

1. конфиденциальность;
2. доступность;
3. целостность.

Важно! Большинству систем автоматизированной информационной обработки подходит модель, при которой происходит постоянная гонка средств защиты баз и новых угроз.

Иными словами, новая мера безопасности устанавливается после взлома предыдущей защитной системы. Но подобная схема неприемлема для структур критического применения:

• военная отрасль;
• экологически опасные производства;
• транспортные объекты;
• финансово-кредитные системы и т. д.

Ведь нарушение их работоспособности из-за несанкционированного взлома нанесет ощутимый урон не только представителям отдельных специальностей, но и обществу в целом, поэтому используемые для этих отраслей автоматизированные системы обработки данных (АСОД) отличаются приоритетом безопасности над функциональностью. Поэтому для них характерно применение проверенных технологий, уже опробованных в иных отраслях бизнеса и производства.

Принципы и понятия АСОД

Автоматизированные системы сбора и обработки информации (АСОИ), как правило, базируются на следующих принципах:

• интеграция информации в режиме реального времени с условием совместной работы всех возможных пользователей;
• распределение данных по современным каналам передачи с использованием современных коммуникационных методов;
• применение различных управленческих техник;
• моделирование рабочей ситуации в режиме изменяемых сведений (функция позволяет автоматизировать процессы онлайн);
• учет особенностей анализируемой информации.

Эта утилита может быть поставлена на персональном компьютере в условиях крупного офиса или частного дома. Стандартный продукт 1С состоит из платформы и прикладного решения. Благодаря сегментации каждый модуль программы может быть заменен без потери данных на другом. Из-за развернутых инструкций работать с программой может даже неподготовленный пользователь.

Компьютеризация офиса и производства помогает увеличить эффективность деятельности любого предприятия. Если организация работает без использования средств комплексной автоматизации, она становится неконкурентоспособной на современной рынке практически в каждой отрасли.

«Основные понятия управления автоматизированных систем обработки информации и управления»

Автоматизированные системы обработки информации и управления (АСОИУ) - область науки и техники, которая включает широкую совокупность средств, способов и методов деятельности, направленной на разработку технического, информационного, программного, математического, лингвистического, эргономического, организационного и правового обеспечения названных систем, а также структуры систем в целом.

В соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования специалист в области автоматизированных систем обработки информации и управления в соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой может выполнять такие виды профессиональной деятельности, как: проектирование, научные исследования, эксплуатация в данной области.

Он должен знать и уметь использовать основные математические понятия и методы, Математические модели процессов в естествознании и технике, вероятностные модели для анализа и количественных оценок конкретных процессов, базовые понятия информатики и вычислительной техники, закономерности протекания информационных процессов в системах управления, принципы работы технических и программных средств, основные приемы обработки экспериментальных данных.

С точки зрения общепрофессиональных дисциплин инженер в области автоматизированных систем должен иметь представление:

• - об основных закономерностях функционирования систем и возможности их системного анализа;
• - о современных методах исследования, оптимизации и проектирования АСОИУ;
• - об использовании основных положений теории управления в различных областях науки и техники;

Под автоматизированной системой обработки информации и управления понимается совокупность экономико-математических методов, организационных мероприятий, информационных и технических средств, обеспечивающих сбор, передачу, обработку и представление результатов о деятельности какого-либо объекта, предприятия, подразделения.

• - о возможностях информационных технологий и их применении в промышленности, научных исследованиях, организационном управлении и других областях;
• - о современном состоянии и тенденциях развития архитектур ЭВМ, вычислительных систем и сетей, об архитектуре и о возможностях микропроцессорных средств;
• - о современных алгоритмических языках, о проблемах и направлениях развития технологии программирования, об основных методах и средствах автоматизации проектирования программного обеспечения, о методах организации работы в коллективах разработчиков программного обеспечения.

Классифицировать информацию в АСОИУ можно по нескольким признакам.

По характеру изменения информацию можно классифицировать следующим образом:

• · условно-постоянная, изменяющая свою количественную характеристику эпизодически;
• · переменная, оперативно изменяющая свою количественную характеристику в процессе обработки.

Примером условно-постоянной информации являются плановые и нормативные показатели, цены, стоимость основных фондов.

Рассмотрим классификацию информации по способу использования в системе:

• · входная информация,
• · выходная информация.

Входную информацию представляют исходные документы. Вводимую информацию можно, в свою очередь, подразделить на базовую и текущую (оперативную). Базовая образуется на основе входной информации и хранится в течение всего времени функционирования АСОИУ, претерпевая коррекцию и пополнение в случае необходимости. В состав базовой входят плановые показатели работы управляемого процесса или объекта. Оперативная информация формируется на основе постоянно поступающих исходных данных и регулярно используется для обработки.

Качество управления всецело зависит от полноты и достоверности исходных данных.

Выходная информация есть результат логико-математической обработки базовой информации. Она представляется в виде документов, отражающих состояние управляемого процесса, и в виде команд, направляемых к исполнительным органам.

Помимо основной информации (баз данных), характеризующей решаемую задачу, к информационному обеспечению относится так называемая служебная информация: массивы справочной информации, словари, упрощающие процесс общения пользователя с системой, а также система кодирования информации.

Полезно рассмотреть понятие “данные” и способы их организации. С одной стороны, данные характеризуются реквизитами. В реквизите представлены две группы информации: основание и признаки. Основание связано с количественной оценкой. Примером основания являются цена, количество материала, итоговые показатели. Признаки выражают качественные свойства и характеризуют процессы, при которых получены: наименования материалов, работ, сорт, размер, склад хранения, дата поступления.

Данные могут быть представлены двояко:

• * конкретными величинами - константами, не меняющими значения в процессе решения задачи;
• * в обобщенном виде как переменные.

Переменная - это именованное данное, значение которого в процессе решения задачи либо при повторных ее решениях могут изменяться.

Обрабатываемые в ЭВМ данные различаются набором допустимых значений и видами операций, которые могут выполняться над ними. Эти две характеристики определяют тип данного. Различают числовые, символьные, логические и данные типа “дата”.

Числовые данные принимают числовые значения со знаком или без знака. Допустимые над числовыми данными операции, реализуемые в ЭВМ, можно разделить на две группы. Первую группу представляют арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, деление, возведение в степень. Результатом их выполнения является число. Ко второй группе относятся операции сравнения двух величин (операции отношения): больше, больше или равно, меньше, меньше или равно, равно, не равно. Результатом их выполнения является логическое значение TRUE (истина), если условие выполняется, и FALSE (ложь) в противном случае.

Символьные данные принимают значения в виде последовательности любых символов.

Примечание. Обычно символьное данное выделяется специальными символами (например, `привет").

Допустимо выполнение следующих операций над символьными данными:

• - операция сравнения “равно”, в результате выполнения которой формируется значение TRUE или FALSE;
• - операция сцепления двух символьных данных в одно.

Логические данныепринимают одно из двух возможных значений (TRUE, FALSE).

Допустимые операции над логическими данными - это операции алгебры логики: отрицание, дизъюнкция, конъюнкция (см. раздел 3).

Данные типа “дата”принимают значения даты, представляемые в ЭВМ в виде ММ/ДД/ГГ или ДД/ММ/ГГ, где ММ - двузначный номер месяца в году, ДД - число, ГГ - две последние цифры года.

Допускается выполнение следующих операций над данными этого типа:

• - арифметические - сложение, вычитание (к дате может быть добавлено или от даты вычтено целое число - количество дней), результатом выполнения которых является дата;
• - операция сравнения двух дат, результатом выполнения которой, естественно, является логическое значение TRUE или FALSE.

Рассмотрим способы организации данных. Допускается организация данных в массивы, структуры, списки.

Программное обеспечение АСОИУ включает в себя системное программное обеспечение в виде операционной системы (ОС), прикладное программное обеспечение (например, системы управления базами данных, табличные процессоры), а также специализированное программное обеспечение, ориентированное на решение конкретного класса задач.

Под ОС понимается комплекс программ, поддерживающий функционирование ЭВМ, освобождающий пользователя от распределения ресурсов и контроля их использования с целью хранения данных и управления ими, оптимального выполнения параллельно нескольких задач (в том числе с учетом приоритета их выполнения), использования устройств ввода/вывода.

Различают следующие режимы обработки пользовательских программ: пакетный, режим диалога и режим реального времени. Последний, как указывалось выше, является режимом управления реальными процессами.

Как правило, автоматизированные системы обработки информации и управления представляют собой сложный комплекс параллельно действующих подсистем, занимающих определенное место в общей цепи управления. Сложные задачи целесообразным образом разлагаются на более мелкие подзадачи (“divide-and-concuer” - “разделяй и властвуй”). При этом выбор разложения на подзадачи - структурирование постановки задачи - является одним из важнейших шагов проектирования АСОИУ. Каждая подсистема имеет свою сферу управления с самостоятельными входами и выходами. Результаты решения задач одной подсистемы служат исходными данными или ограничениями для выполнения функций другой подсистемой.

В многоуровневых системах предусмотрены как вертикальные информационные связи, так и горизонтальные. По взаимодействию различают моноиерархические и полииерархические многоуровневые системы. В первых реализуются только радиальные линии передачи информации. На рис. 2 представлена структурная схема одноуровневой автоматизированной системы обработки информации и управления.

На следующих рисунках представлены структурные схемы многоуровневых автоматизированных систем обработки информации и управления. Они различаются характером линий связи источников информации с централизованным пунктом ее переработки. Различают радиальные (рис. 3), магистральные или цепочечные (рис. 4), древовидные (рис. 5) и иерархические, то есть смешанные структуры (рис. 6). С увеличением числа управляемых объектов усложняется и структура АСОИУ. Наиболее характерными становятся цепочечные и древовидные структуры. При цепочечной структуре подсистемы рассредоточены вдоль линии связи. Такой принцип построения характерен для транспортных и других систем.

При выборе структуры АСОИУ следует руководствоваться следующими принципами:

• · минимизация числа ступеней иерархии и линий связи,
• · обеспечение наиболее простых схем взаимодействия между элементами системы.

Но вместе с этим необходимо соблюдать условие полной самостоятельности каждой из подсистем.

На рис. 7 представлена более подробная структурная схема автоматизированной системы обработки информации и управления.

Рассмотрим существо каждой из составляющих.

Информационная база - это совокупность данных, а именно массивы обрабатываемой информации, словари и массивы справочной информации.

Программное обеспечение следует рассматривать как совокупность системного программного обеспечения, управляющего функционированием ЭВМ, прикладного программного обеспечения, реализующего процессы обработки текста, ведения баз данных, обработку табличной информации. Кроме того, каждая АСОИУ характеризуется специализированным программным обеспечением, реализующим процедуры управления.

Организационная составляющая объединяет людей, совместная деятельность которых на основе определенных правил и процедур направлена на достижение цели управления. Она регламентирует схему движения информации в системе, сроки представления информации в соответствии с сетевым графиком управления.

Математическое обеспечение базируется на теории автоматического управления и представляет собой совокупность математических методов и алгоритмов реализации задачи на ЭВМ.

Техническое обеспечение базируется в первую очередь на компьютерной технике, а также представлено телекоммуникационными средствами приема и передачи информации, аппаратурой сопряжения с линиями связи, средствами документирования информации, устройствами взаимодействия человека с ЭВМ.

К техническому обеспечению АСОИУ предъявляются следующие требования:

• - обеспечение необходимой пропускной способности (время реакции на запрос пользователя не должно превышать двух-трех секунд);
• - единство информационной базы всех пользователей системы с правом коллективного доступа к ней и обеспечение при этом защиты информации от несанкционированного доступа;
• - интерактивный режим взаимодействия человека с системой;
• - возможность развития системы;
• - возможность работы в сети.

Методологическое обеспечение представлено документацией, отражающей состав и функционирование АСОИУ.

Рассмотрим основные функциональные возможности автоматизированных систем обработки информации и управления.

К ним относятся:

• 1. Сбор информации.
• 2. Обработка данных: проведение расчетов, сортировка информации.
• 3. Поиск информации по стандартным запросам.
• 4. Выдача справок по всем показателям, характеризующим обрабатываемую информацию.
• 5. Формирование информационно-аналитических данных для принятия человеком решений, необходимых на различных этапах управления и планирования.

Автоматизированные системы обработки информации и управления - человеко-машинные системы. Человек участвует в принятии решений на основе анализа и оценки получаемой информации. АСОИУ всегда должны быть ориентированы на широкого пользователя (специалиста в своей профессиональной деятельности) и иметь диалоговый интерфейс, который предполагает реализацию следующих режимов:

• · режима “вопрос - ответ” с инициативой задания вопросов за компьютером,
• · широкое использование подсказок,
• · предоставление пользователю различных меню с правом выбора одной из позиций.

Можно выделить три уровня общения человека с ЭВМ:

• - логический,
• - реляционный,
• - уровень представления знаний.

Вопросами информации занимается специальная отрасль знания - теория информации, изучающая процессы, с помощью которых могут быть собраны и переданы соответствующие сведения по каналам связи. Информация при этом оценивается с помощью количественных признаков, как правило, без учета смысла передаваемой информации.

Основная проблема, возникающая при таком подходе к оценке информации, - создание наиболее эффективных форм передачи сведений при сохранении достоверности.

Информационное сообщение состоит из символов , задаваемых алфавитом из Мбукв и цифр. Если сообщение содержитNсимволов, то количество возможных различных состояний в этом сообщенииL=MN. При использовании двоичной системы счисления в качестве единицы информации используется бит - один двоичный разряд. Для измерения информации используется байт - восемь двоичных разрядов, достаточных для представления в двоичной системе счисления кодов всех символов используемого алфавита. Кодирование существенно сокращает общий объем используемой в системе информации и соответственно требуемой для ее хранения памяти.

Основные информационные процессы , характерные для АСОИУ можно сформулировать следующим образом:

• · выявление информации,
• · передача информации,
• · хранение информации,
• · переработка информации,
• · предъявление информации,
• · генерация новой информации в результате принятых мер управления.

Внедрение автоматизированных систем обработки информации и управления связано с проведением большого объема работ по изучению информационных потоков, формализации операций, унификации первичных документов, исключения их дублирования.

Анализируя информационные процессы, следует отметить в качестве одной из первых задач, решаемых при создании АСОИУ, типизацию документов, которая связана с выбором минимального количества показателей, из которых путем соответствующей обработки можно получить достаточную для достижения результата информацию.

В связи с многоуровневой системой АСОИУ возникает задача агрегирования информации, которая связана с иерархическим характером управления: для принятия решения на каждом уровне необходима различная информация. На высшем уровне имеют дело с обобщенной информацией, на нижних - с подробными показателями.

Анализ информационных потоков в АСОИУ показывает, что наряду с необходимой велика доля избыточной информации. Актуальной является задача выделения существенной информации и сокращения доли избыточной информации.

Под автоматизированной системой обработки информации и управления понимается совокупность экономико-математических методов, организационных мероприятий, информационных и технических средств, обеспечивающих сбор, передачу, обработку и представление результатов о деятельности какого-либо объекта, предприятия, подразделения.

Автоматизированные системы обработки информации и управления относятся к классу человеко-машинных систем, причем их развитие в каждой конкретной области применения идет по линии повышения роли ЭВМ как в сфере принятия решений, так и в сфере реализации принятых решений.

Предельный случай, когда ответственность как за принятые решения, так и за их выполнение возлагается на вычислительную машину, должен рассматриваться как отдельная сфера применения ЭВМ, а именно сфера автоматического управления в реальном масштабе времени. Чтобы обеспечить работу в реальном времени, соответствующие языки программирования и программы должны содержать зависящие от времени конструкции.

В этом случае ЭВМ используется в контуре обратной связи некоторой системы управления, то есть вмешательство человека в процесс управления полностью исключается.

Итак, следует отличать термины ”автоматизированный” и “автоматический”.