Изложенные в предыдущей лекции особенности использования ЭВМ руководителем в прикладных системах определяют необходимость ознакомления с основными требованиями к организации создания автоматизированных компьютерных систем и их разновидностей. Настоящий раздел содержит требования к автоматизированным организационно-технологическим системам для руководства, их назначению, составу, основным принципам создания и функционирования. При этом различные виды интегрированных систем управления рассматриваются как важнейший класс прикладных информационных систем обработки данных и управления.
Автоматизированные системы управления (АСУ) представляют собой организационно-техническую систему, обеспечивающую выработку решений на основе автоматизации информационных операций и процессов в различных сферах деятельности (управление, проектирование, производство и т.д.) или их сочетаний.
В зависимости от сферы автоматизируемой деятельности различают различные виды АСУ:
· автоматизированные системы управления отраслевого назначения (ОАСУ), для руководства производством (АСУП), технологическими процессами (АСУТП), гибкими программируемыми процессами (АСУГПС) и др.;
· системы автоматизированного проектирования (САПР);
· автоматизированные системы управления научными исследованиями (АСУНИ);
· АСУ обработки и передачи информации (АСУОИ);
· автоматизированные системы управления технологической подготовки производства (АСУТПП);
· автоматизированные системы управления контролем и испытаниями (АСУК);
· системы, автоматизирующие сочетания различных видов деятельности;
· корпоративные автоматизированные системы с сетями ЭВМ;
· глобальные международные системы управления (банки, безналичные расчеты типа VISA).
АСУ реализуют различные информационные технологии управления в виде определенной последовательности информационно связанных функций, задач или процедур, выполняемых в автоматизированном (интерактивном) или автоматическом режимах.
Целесообразность создания, внедрения и развития автоматизированных систем управления определяется экономическими, социальными, научно-техническими и другими полезными эффектами, получаемыми в результате автоматизации управления.
АСУ представляет собой совокупность комплекса средств автоматизации (КСА), информационных и программных комплексов, организационно-методических и технических документов, специалистов по информационным технологиям и управленческого персонала, использующего возможности АСУ в процессе профессиональной деятельности.
В процессе проектирования автоматизированных систем управления (их частей) разрабатывают, в общем случае, следующие виды обеспечения:
· техническое;
· программное;
· информационное;
· организационно-методическое;
· метрологическое;
· правовое;
· математическое;
· лингвистическое;
· эргономическое.
Проектные решения по программному, техническому и информационному обеспечениям реализуют в виде взаимоувязанной совокупности компонент и комплексов, входящих в состав АСУ (их частей) с необходимой организационно-методической и эксплуатационной документацией.
Внутреннее строение автоматизированных систем характеризуют при помощи структур, описывающих устойчивые связи между элементами систем управления:
1) функциональные –
* элементы – функции, задачи, процедуры;
* связи – информационные;
2) технические –
* элементы – устройства, компоненты и комплексы;
* связи – линии и каналы;
3) организационные –
* элементы – коллективы людей и отдельные исполнители;
* связи – информационные, соподчинения и взаимодействия;
4) документальные –
* элементы – неделимые составные части и документы АСУ;
* связи – взаимодействия, входимости и соподчинения;
5) алгоритмические –
* элементы – алгоритмы;
* связи – информационные;
6) программные –
* элементы – программные модули и изделия;
* связи – управляющие;
7) информационные
* элементы – формы существования и представления информации в системе;
* связи – операции преобразования информации в системе.
АСУ создают в соответствии с техническим заданием, являющимся основным исходным документом, на основании которого проводят создание и приемку ее заказчиком.
При создании автоматизированных систем необходимо руководствоваться принципами системности, развития (открытости), совместимости, стандартизации (унификации) и эффективности:
· принцип системности заключается в том, что при декомпозиции должны быть установлены такие связи между структурными элементами системы, которые обеспечивают целостность ее и взаимодействие с другими системами;
· принцип развития (открытости) заключается в том, что, исходя из перспектив развития объекта автоматизации, она должна создаваться с учетом возможности пополнения и обновления функций и состава без нарушения ее функционирования;
· принцип совместимости заключается в том, что при создании системы должны быть реализованы информационные интерфейсы, благодаря которым она может взаимодействовать с другими системами в соответствии с установленными правилами;
· принцип стандартизации (унификации) заключается в том, что при создании системы должны быть рационально применены решения, пакеты прикладных программ, комплексы, компоненты;
· принцип эффективности заключается в достижении рационального соотношения между затратами на ее создание и целевыми эффектами, включая конечные результаты, полученные в результате автоматизации.
При создании (модернизации) объектов автоматизации должно быть предусмотрено проведение работ по созданию (модернизации) АСУ.
Современные системы управления характеризуют следующие параметры:
· экономические, например, отношение стоимость / производительность;
· технические, например, надежность и отказоустойчивость;
· организационные, например, масштабируемость;
· способность к развитию, например, совместимость и мобильность программного обеспечения.
Появление новых информационных технологий определяется, прежде всего, требованиями рынка. В сложных и многофункциональных системах управления находят применение большие универсальные вычислительные машины (мейнфреймы) и суперкомпьютеры. Для достижения поставленных целей при проектировании высокопроизводительных компьютеров, предназначенных для решения особо важных задач (военные заказы, заказы правительственных структур, заказы центров управления космическими объектами), приходится игнорировать стоимостные характеристики. Суперкомпьютеры и высокопроизводительные мейнфреймы относятся именно к этой категории компьютеров. Другим крайним примером может служить низкостоимостное оборудование систем управления, где производительность принесена в жертву для достижения низкой стоимости. К этому направлению относятся персональные компьютеры (ПК). Между этими двумя крайними направлениями находится оборудование систем управления, где достигнут баланс между стоимостными параметрами и производительностью. Типичными примерами такого рода компьютеров являются миникомпьютеры и рабочие станции.
Для сравнения различных аппаратных средств систем управления между собой обычно используются стандартные методики измерения производительности. Эти методики позволяют разработчикам и пользователям выявить полученные в результате испытаний количественные показатели производительности для выбора вариантов проектных решений. В конечном счете, именно производительность и стоимость и их отношение дают пользователю рациональную основу для решения вопроса о выборе системы управления.
Важнейшей характеристикой оборудования систем управления является надежность. Обеспечение надежности основано на точном понимании физических и логических основ работы системы, предотвращении нарушения хода вычислительного процесса путем снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения качественных электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных режимов работы схем, обеспечения тепловых режимов их работы, а также, за счет совершенствования методов сборки, испытания и обслуживания вычислительных средств.