Лекции по "Информационным системам в экобиотехнологии"

При розробці навчальних матеріалів широко використовуються нові інформаційні технології, такі як гіпертекстові  системи, Case-технології, спеціальні програмні комплекси для створення дистанційних навчальних курсів чи моделювання навчальних процесів. Серед пакетів програм, що дозволяють створити сучасний мультимедійний дистанційний навчальний курс з можливістю організації on-line-семінарів і конференцій, з вбудованими системами пошуку, навігації, словниками та електронними методичними розробками, найбільшої популярності набули "eLeaning Office 3000", "LearningSpace" та "TeachLab CourseMaster".

Широко застосовуються інформаційні системи і в галузі медицини. Наприклад, інформаційна медична система MEDLARS щомісяця збирає дані за 15-ма параметрами з 2300 медичних журналів, що видаються на планеті. Введення та обмін інформацією відбувається в США і ще 9 країнах, що з'єднані каналами прямого зв'язку. Система, крім доступу для спілкування в режимі on-line, випускає щомісячне підсумкове інформаційне видання.

Програмні комплекси, які застосовуються в українській медицині, дозволяють оптимізувати як процес діагностики, так  лікування хворих. Наприклад, система "Артеміда" складається з 2-х підсистем: "Поліклініка" (містить системи "Реєстратура", "Медицина", "Бухгалтерія", "Кадри", "Поліклінічні служби") і "Стаціонар" (містить системи "Прийомний покій", "Відділення", "Аптека", "Бухгалтерія", "Кадри").

Для зберігання і зчитування медичної інформації про пацієнта (історія хвороб, група крові, тощо) було розроблено спеціальний пристрій на основі флеш-пам'яті - MedCip. Це протиударний вологонепроникний пристрій, який складається з карти пам'яті і додатка MedKey HER (Electronic Health Record). Він схожий на звичайний USB-брелок і може носитись пацієнтом на зап'ясті замість кулона чи ланцюжка.

В державному секторі функціонують ефективні галузеві інформаційні комплекси, такі як автоматизована інформаційна система "Податки", автоматизована система фінансових розрахунків, система міжбанківських електронних платежів Національного банку України, геоінформаційні системи.

Найбільшого ступеня  впровадження комп'ютерних технологій у життя суспільства серед країн пострадянського простору досягла Естонія - починаючи із отримання через Інтернет довідки щодо стану оплати комунальних послуг до проведення виборів в державні органи влади, не відходячи від комп'ютера.

Стратегія і головні принципи діяльності української держави в галузі інформатизації викладені в Національній програмі інформатизації та в законах: "Про інформацію" від 02.10.92р.; "Про науково-технічну інформацію" (від 25.06.93р.); "Про захист інформації в автоматизованих системах" (від 05.07.94р.); "Про електронні документи та електронний документообіг" (від 22.05.03р.); "Про електронний цифровий підпис" (від. 22.05.03р.); "Про телекомунікації" (від. 18.11.03р.) та інших законодавчих і нормативних актах.

2. Основні етапи розвитку  автоматизованих інформаційних  систем підприємств

Інформаційні системи першого покоління виникли на початку 60-х років 20-го століття при необхідності автоматизації управління підприємством на базі великих ЕОМ (електронних обчислювальних машин) і централізованого оброблення інформації. В зарубіжній літературі дані системи мають назву Data Processing System - DPS (системи електронної обробки даних). У вітчизняній - автоматизовані системи управління (АСУ) - позадачний підхід. В них для кожної задачі окремо готувалися дані і створювалась математична модель. Серед відомих моделей це такі, як MRP (Material Requirements Planing - планування потреби в матеріалах), MRPH (Manufactory Resource Planing - планування ресурсів підприємства).

Другий етап (70-80-і роки XX ст.) характерний розробленням програмних продуктів відповідно до концепцій MRP і MRPН.  Впроваджується СІМ (Computer Integrated Manufactoring) - комп'ютеризоване інтегроване виробництво, яке передбачає інтеграцію всіх підсистем: керування постачанням, виробництвом, транспортно-складськими системи, якістю, збутом тощо.

Розвиток автоматизованих систем управління підприємством в технологічному плані йшов шляхом від файлових систем до систем управління базами даних (СУБД), ускладнення технічних засобів  і збільшення їх потужності, розширення переліку завдань, які вирішувалась.

Третій етап (початок 90-х років) характерний розробкою програмних продуктів відповідно до концепції ERP (Enterprise Requirements Planning) - планування ресурсів підприємства та переходом на нову технічну платформу - ПК, тобто від мейнфреймів із централізованою обробкою інформації до відкритих систем з розподіленою обробкою даних і комп'ютерних мереж. Мейнфрейм (mainframe) термин происходит от двух английских слов. Main – основной или главный. Frame – рамка, скелет т.е. основа чего-либо. Мейнфрейм это главный компьютер вычислительного центра с большим объемом внутренней и внешней памяти. Он предназначенный для задач, требующих сложные вычислительные операции. Но изначально под данным термином понимали стойку, где находиться процессор. Первые поколения компьютеров, занимавшее целые залы, состояли из огромных стоек. Процессор – занимал целую стойку. Сегодня весь процессор размещается на одной интегральной схеме.

Широкого застосування набувають  сучасні корпоративні інформаційні системи R/3, Вааn IV, Scala, Галактика та ін. Розвиваються клієнт-серверні, web-серверні та Інтернет-технології.

Концепція розподільної обробки інформації, що реалізована на базі сучасних ПК та локальних комп'ютерних мереж, передбачає формування автоматизованих робочих місць, які дають можливість автоматизувати громіздкі обчислювальні операції, що виконуються на робочому місці відповідним фахівцем, активно впливати на процес обробки інформації з врахуванням реальної обстановки, користуватись спільними інформативними ресурсами. Автоматизоване робоче місце забезпечує діалогову інформаційну взаємодію користувачів і оперативний доступ до централізованих баз даних.

Автоматизоване робоче місце (АРМ) - програмно-технічний комплекс, призначений для автоматизації певного виду діяльності. АРМ є професійно орієнтованою інформаційно-обчислювальною системою, яка працює як автономно, так і в складі мережі.

Основними функціями  АРМ можуть бути:

o введення, накопичення та зберігання  даних;

o пошук даних за заданими  ознаками;

o виконання прикладних програм  обробки інформації;

o вивід отриманих результатів  у заданому вигляді;

o контроль усіх етапів обробки інформації;

o автоматичне протоколювання робочих  процесів;

o відображення інформації та  результатів її обробки на  моніторі.

Протягом 90-тих років XX ст. автоматизовані системи управління підприємствами розвивались у напрямку застосування систем підтримки прийняття рішень, експертних систем та систем штучного інтелекту. Набув розвитку процес впровадження комплексних рішень на основі локальних мереж, потужних СУБД, новітніх технологій проектування і розробки програмних систем. Все ширше для цілей управління підприємством застосовуються Інтернет-технології. Вже існують підприємства, діяльність яких повністю відбувається в середовищі Інтернет.

Четвертий етап (початок третього тисячоліття) характерний глобальною комп'ютеризацією суспільства. Основу структури корпоративних інформаційних технологій визначає методологія CSRP (Customer Synchronized Resource Planning) - планування ресурсів, що синхронізоване з покупцем. Відображає весь цикл виробництва - від проектування і взаємодії із замовниками до подальшого сервісного обслуговування.

Сучасний стан розвитку інформаційних  технологій характеризується переходом  на використання Internet/Intranet-технологій.

3. Класифікація автоматизованих  інформаційних систем

За масштабністю АІС поділяються на такі групи:

одиничні; групові; корпоративні; глобальні.

Одиничні АІС реалізуються, як правило, на автономному персональному комп'ютері без використання комп'ютерної мережі. Така система може містити декілька простих додатків із спільним інформаційним фондом. Подібні комплекси можуть бути створені за допомогою таких локальних систем управління базами даних як Clipper, FoxPro, Paradox, MS Access тощо. Наприклад, АІС: Бухгалтерія", АРМ.

Групові АІС орієнтовані на колективне використання інформації і найчастіше будуються на базі локальної обчислювальної мережі. При розробці таких додатків найчастіше використовуються сервери баз даних (SQL-сервери) для робочих груп. Серед найбільш відомих таких серверів є Oracle, InterBase, Sybase, тощо.

Корпоративні АІС призначені для великих компаній і можуть підтримувати територіально віддалені вузли і мережі. Як правило, вони мають ієрархічну клієнт-серверну структуру зі спеціалізацією серверів. При розробці таких систем можуть використовуватись ті ж сервери баз даних, що й при розробці групових АІС. Для корпоративних систем найбільш поширеними є сервери Oracle, DB2, Microsoft SQL Server.

Глобальні АІС охоплюють територію держави чи континенту. Прикладом такої інформаційної системи є глобальна мережа Інтернет.

За сферою застосування АІС можна умовно поділити на чотири групи:

o системи обробки трансакцій (операцій з базою даних) - призначені для ефективного відображення предметної області в будь-який момент часу (OLTP - OnLine Transaction Processing);

o системи підтримки прийняття рішень - за допомогою комплексу запитів здійснюється аналіз даних в різних аспектах: часових, просторових, і т.п.;

o інформаційно-довідкові системи базуються на гіпертекстових документах і мультимедійних засобах. Найбільший розвиток такі системи отримали в мережі Інтернет;

o офісні інформаційні системи - призначені для перетворення паперових документів в електронні, автоматизації діловодства і управління документообігом.

За способом організації АІС можуть бути класифіковані наступним чином: на основі архітектури файл-сервер; на основі архітектури клієнт-сервер; на основі багаторівневої архітектури; на основі Інтранет-технологій.

За рівнем або сферою діяльності:

державні; територіальні (регіональні); галузеві; підприємств  або установ; технологічних процесів.

Державні АІС призначені для вирішення господарських проблем країни на базі використання обчислювальних комплексів та економіко-математичних методів. Наприклад:

1. автоматизована система державної  статистики - основне джерело статистичної  інформації;

2. автоматизована система планових розрахунків (Міністерство економіки України);

3. державна інформаційна система  фінансових розрахунків (Міністерств  фінансів України).

4. інформаційно-обчислювальну систему  статистики України. На сучасному  світовому ринку існує більше 1000 пакетів прикладних програм. Це такі як STATISTIKA, STATGRAPHICS, WinSTAT, КВАЗАР, а також статистичні експертні системи, зокрема, СТАТЗКС, Statistical Navigator Pro.

4. Локальні та корпоративні  автоматизовані інформаційні системи.

Інформаційні системи, які призначені для автоматизації різних видів господарського обліку та управління підприємством можна умовно розділити на локальні та корпоративні системи.

Локальні інформаційні системи здійснюють автоматизацію окремих задач обліку чи управління, але не надають цілісної інформації про підприємство. Наприклад, "1С: Бухгалтерія". Це універсальна бухгалтерська програма, яка може налаштовуватись самим бухгалтером з урахуванням особливостей бухгалтерського обліку на підприємстві, змін в законодавстві тощо. Вона успішно використовується на малих підприємствах, в торгівлі, в бюджетних організаціях. Вона забезпечує:

o ведення синтетичного та аналітичного  обліку;

o ведення кількісного і багатовалютного  обліку;

o отримання всієї необхідної  звітності з синтетичного і  аналітичного обліку:

o можливість зміни і доповнення  плану рахунків, системи проводок, налаштування аналітичного обліку, форм первинних документів, форм  звітності;

o можливість автоматичного друку  вихідних документів, і т. п.

Найпростіший варіант використання "1С: Бухгалтерії" - ведення синтетичного обліку. При цьому можна вводити проводки і на їх основі одержувати оборотно-сальдові відомості, картки рахунків, головну книгу, вести касу, обробляти банківські документи, друкувати платіжні документи і генерувати звіти. При веденні аналітичного обліку програма дозволяє відслідковувати розрахунки з покупцями і постачальниками, враховувати виконання договорів, тощо.

Корпоративна інформаційна система підтримує автоматизацію функцій управління на підприємстві (в корпорації) і надає інформацію для прийняття управлінських рішень. Це - цілісний програмно-апаратний комплекс, що дозволяє задовольнити як поточні, так і стратегічні потреби підприємства в опрацюванні даних. Обов'язковою вимогою для корпоративних інформаційних систем є забезпечення розподіленої роботи клієнтів і можливості віддаленого доступу до необхідних даних.

Можна вказати такі складові автоматизованих інформаційних систем сучасних підприємств чи організацій:

1. система управління ресурсами  підприємства;

2. система управління логістикою;

3. система управління даними  про вироби на промислових  підприємствах;

4. система автоматизованого проектування  та технологічної підготовки  виробництва;

5. система документообігу;

6. інформаційна автоматизована  система бухгалтерського обліку;

7. система управлінського аналізу  даних;

8. система організації робочого  простору;

9. середовище Інтернет /Інтранет;