1.1. Понятие информации, её виды и свойства
Термин «информация» происходит от латинского слова «informatio» – разъяснение, изложение, осведомлённость [6].
Информация – это данные об объектах, процессах и явлениях, их свойствах, параметрах и состоянии, которые в процессе работы и жизнедеятельности воспринимают информационные системы.
Можно выделить основные свойства информации:
Информацию принято считать особым видом «ресурса» – запаса определённых знаний материальных, структурных или каких-либо других характеристик предмета. Информационные ресурсы, в отличие от ресурсов, связанных с материальными предметами, являются неисчерпаемыми и предусматривают совершенно другие методы обновления и воспроизведения, чем материальные ресурсы.
С этой точки зрения можно выделить следующие свойства информации: передаваемость; преобразуемость; запоминаемость; стираемость и воспроизводимость.
Передаваемость – способность информации к перемещению в форме сообщений с помощью канала связи. Неотъемлемым элементом данного свойства является «копирование информации», при котором происходит процесс «запоминания» различной информации другой системой и при этом она остаётся идентичной сама себе. При этом количество информации при копировании не увеличивается.
Преобразуемость – свойство информации, при котором могут изменяться её форма и способ существования. Разновидностью преобразования информации является также копируемость, при которой её количество не возрастает и не меняется. Таким образом, в процессе преобразования количество информации меняется, но возрастать не может.
Одним из самых важных свойств является запоминаемость. Запоминаемую информацию следует рассматривать как макроскопическую (большую). В данном случае имеются в виду объёмные масштабы запоминающей системы и время её запоминания. Именно с макроскопической информацией в реальной практике мы и имеем дело.
Стираемость – свойство информации, при котором в процессе передачи или преобразования её количество уменьшается и становится равным нулю.
Воспроизводимость – свойство информации, которое характеризуется неиссякаемостью и неистощимостью информации, т.е. при копировании информация остаётся идентичной самой себе. Основными показателями воспроизводимой информации являются количество и форма.
Информация всегда связана с материальным носителем. Выделяют следующие основные носители информации:
– любой материальный предмет (бумага, дерево, камень, CD и DVD диски, flash-накопители и т.д.);
– акустическая (звуковая) волна, электромагнитная волна (свет, радиоволна) и т.д.;
– вещества в различном состоянии: температура, концентрация молекул в жидком растворе и т.д.
1.2. Единое информационное пространство
Единое информационное пространство представляет собой совокупность банков и баз данных, технологий их использования и ведения, информационно-телекоммуникационных систем и сетей, функционирующих по общим правилам и на основе единых принципов, обеспечивающих информационное взаимодействие граждан и организаций, а также удовлетворение их информационных потребностей. Большую роль в формировании единого информационного пространства играет создание общенациональной телекоммуникационной сети страны, позволяющей объединять различные комплексы, сети и системы средств связи, для обеспечения потребителю доступа к соответствующим территориально-распределённым информационным ресурсам, а также для обмена информацией в режиме передачи данных и посредством электронной почты.
Таким образом, единое информационное пространство характеризуется следующими главными компонентами:
В российских условиях, учитывая обширность территории России, низкую плотность населения, особенно в восточной части страны, неразвитость транспортной инфраструктуры, большие расстояния между населёнными пунктами, единое информационное пространство становится чуть ли не ключевой составляющей равномерного развития регионов.
Основным экономическим и политическим моментом формирования единого информационного пространства Российской Федерации является преодоление информационного монополизма коммерческих и управленческих структур на открытые информационные ресурсы. Необходимой предпосылкой обеспечения интеграции единого информационного пространства нашей страны с мировым и европейским информационным пространством является юридическая поддержка открытости государственных информационных ресурсов.
Базой внедрения новых информационных технологий могут служить разрабатываемые и действующие сегодня информационно-аналитические системы органов власти субъектов Федерации, отдельных федеральных органов власти, ведомственные и межведомственные территориально-распределённые сети и системы сбора, обработки, применения и распространения информации.
Проблема развития и формирования единого информационного пространства страны и соответствующих государственных информационных ресурсов – межрегиональная и межотраслевая, требующая решения сложных технико-технологических и организационных вопросов, а также значительных затрат и не может быть решена мгновенно.
При этом должна быть обеспечена основа формирования единого информационного пространства России и гарантировано объединение новых информационных технологий с классическими средствами распространения информации и организации доступа к ней: электронными и печатными средствами массовой информации (СМИ), книжными и газетными изданиями, библиотечными, архивными и прочими системами.
Единое информационное пространство охватывает всю территорию страны, все регионы и затрагивает все сферы деятельности в обществе. Поэтому нормы права информационного законодательства присутствуют в большинстве нормативно-правовых документов России.
Единое информационное пространство страны должно стать существенной составляющей мирового информационного пространства. Это возможно лишь при тесном сотрудничестве России с другими странами и международными организациями в области информатизации.
В настоящее время федеральными органами государственной власти, органами власти субъектов Российской Федерации и муниципальными органами ведётся формирование и развитие единого информационного пространства России по программам, затрагивающим проблемы и перспективы его развития. Концепция формирования единого информационного пространства страны наиболее конкретно прописано в Федеральной целевой программе «Электронная Россия (2002–2010 годы)».
1.3. Материальные и информационные потоки
Материальный поток – имеющая вещественную форму продукция, находящаяся в процессе приложения к ней различных логистических операций (перевозка, погрузка-разгрузка, складирование и пр.) и отнесённая к временному интервалу. Размерностью материального потока будет являться объём (масса, количество), который отнесён ко времени. Таким образом, количество груза, перевезённого различными видами транспорта за расчётный период времени (год, квартал, месяц и т.п.) в определённом направлении, будет являться формой существования материального потока (грузовой поток, грузооборот склада и т.п.). Если материальный поток отнесён к моменту времени, а не к временному интервалу, тогда он будет переходить в запас. К примеру, грузовой поток будет являться транспортным запасом или запасом в пути, если рассматривается в заданный момент времени.
Выделяют следующие формы материальных потоков:
– внутренний материальный поток, который протекает внутри данной логистической системы (предприятия, базы, склады и т.д.);
– внешний материальный поток, который протекает во внешней (по отношению к логистической системе) среде.
Внешний материальный поток можно разделить на входной и выходной. Поток, который поступает из внешней среды в данную логистическую систему является входным, а поток, который поступает во внешнюю среду – выходным. Данные виды материальных потоков осуществляются в форме прямой и обратной связи (циклическая связь).
На микрологистическом уровне материальный поток обычно состоит из нескольких элементов. К примеру, материальный поток на предприятии оптовой торговли может состоять из потока на участке разгрузки, участке комплектации и участке хранения. Основными свойствами материального потока являются: интенсивность, детерминированность, ритмичность и т.д.
Каждому материальному потоку должен соответствовать некоторый информационный поток. В некоторых случаях фактическое состояние материального потока может и не соответствовать данным информационного потока (несоответствие ассортимента, недопоставка и т.п.).
Информационные и материальные потоки могут быть синхронными (совпадают по времени) и асинхронными (не совпадают по времени). Примером асинхронного потока может быть запаздывание или опережение одного по отношению к другому.
Информационный поток – это совокупность обращающихся сообщений между логистической системой и внешней средой, которые необходимы для контроля и управления логистическими операциями.
Информационный поток существует в виде, например, электронного или бумажного документа. Информационный поток характеризуется объёмом, периодичностью, направлением, скоростью передачи и др.
В логистической системе также различают вертикальные, горизонтальные, входные и выходные, высшие, внутренние информационные потоки.
Под информационный поток можно запланировать ресурсы связи и выбрать наилучший режим его перемещения только в том случае, если перечисленные выше характеристики известны заранее.
Затраты на анализ и обработку информационного потока являются важной и неотъемлемой частью логистических издержек.
1.4. Понятие о базах и банках данных как об информационном обеспечении АСУ
База данных (БД) –это упорядоченное хранение информационных ресурсов в виде объединённых структурированных данных, обеспечивающих быстрый доступ и удобное рациональное взаимодействие между данными.
Банк данных (БнД) –это автоматизированная система, обеспечивающая хранение, накопление, поиск и выдачу информации в совокупности программных и технических средств. Основными элементами банка данных являются база данных и программно-информационные продукты, называемые системой управления базой данных (СУБД).
Использование принципов банка и базы данных предусматривает хранение и использование информации в виде баз данных, где все данные собраны в едином объединённом хранилище и обеспечивается широкий доступ пользователей к различной информации.
Автоматизированные банки данных, информационные базы, их особенности. Технология базы и банка данных является главным направлением организации внутримашинных информационных технологий.
Требования к базам данных как к системе интегрированной информации следующие:
Выполнение указанных требований способствует высокой производительности и эффективности работы пользователей с данными в больших объёмах.
База данных — это активный объект, меняющий информацию при изменении состояния отражаемой предметной области. Данные в базе объединяются в целостную, единую систему, это обеспечивает более производительную работу пользователей с большими объёмами данных.
Банк данных (кроме важнейших составляющих базы данных и СУБД) включает и ряд других элементов.
Технической основой банков данных являются электронно-вычислительные машины, технологии и продукты.
Языковыми средствами являются языки описания данных, языки программирования, языки запросов и др.
Методическими средствами являются рекомендации и инструкции по созданию и функционированию банков данных.
В состав обслуживающего персонала входят инженеры по техническому обслуживанию и ремонту ЭВМ, программисты, административный аппарат, администраторы баз данных. Их основные задачи – управление и контроль за функционированием банка данных, обеспечение взаимодействия и совместимости всех систем и подсистем, а также контроль за качеством информации и удовлетворение информационных потребностей потребителей.
Конечные пользователи являются основными пользователями БнД и БД,т.е. специалисты предприятия.
Банк и база данных могут быть размещены как на одном компьютере, так и распределяться между нескольких компьютеров. При объединении компьютеров в единую систему с помощью локальных сетей данные одного исполнителя будут доступны другим и наоборот.
Банк и база данных, расположенные на одном компьютере, называют локальными, а на нескольких – распределёнными, которые соединены сетями ПЭВМ.
Назначение распределённых банков и баз данных состоит в предоставлении более гибких форм обслуживания большому количеству удалённых пользователей в условиях структурной или географической разобщённости при работе со значительными объёмами информации.
Базы данных при распределённой обработке данных можно разместить в различных узлах компьютерной сети. Следовательно, каждый компонент БД располагается по месту наличия техники и её обработки.
Объективные требования необходимости распределённой формы организации данных, которые предъявляются конечными пользователями:
Эффективность обмена информацией между базами в распределённых системах баз и банков данных имеет большую актуальность.
Требование оперативности информирования пользователей об изменениях и происходящих событиях управляемых бизнес-процессов диктует синхронизацию и параллельное исполнение во времени отдельных видов работ с информацией.
В крупных организациях, в которых применяются распределённые системы БД и БнД, являющиеся средством автоматизации данного предприятия, появляются новые проблемы. К самым распространённым можно отнести расширение географических размеров системы, увеличение числа пользователей, увеличение физических узлов сети, усложняющее администрирование. Появляется угроза несоответствия данных, которые хранятся в различных частях системы.
Для управления распределёнными БД и БнД применяется так называемое тиражирование данных. Процесс тиражированияпредставляет собой перенос изменений объектов из исходной базы данных в базы данных, которые находятся в различных узлах распределённой системы.
Разграничение доступа пользователей к данным является обязательным при организации работы с распределённой системой данных и их безопасностью, при этом усложняется администрирование в сложных системах. Наиболее удобное и полное управление доступом обеспечивает многоуровневый иерархический подход.
Этапы создания базы и банка данных. Для размещения данных в БД требуется предварительное моделирование – построение логической модели данных. Основная функция логической модели данных — группирование разнообразной информации и выражение её свойств по структуре, связям, содержанию, динамике и объёму с учётом удовлетворения информационных потребностей всех категорий пользователей.
На этапе создания логической модели построения БД вначале происходит выявление объектов, процессов или сущностей предметной области, представляющих интерес для пользователей. К примеру, к объектам можно отнести предприятия, вкладчиков, банки и т.п.
СУБД обеспечивает автоматизацию работы базы данных, которая манипулирует конкретной моделью организации данных на носителях. При построении логической модели данных выбирается один из трёх путей моделирования: реляционный, сетевой или иерархический.
Реляционной моделью называется совокупность таблиц, над которыми выполняются операции, которые формулируются в терминах реляционной алгебры. В настоящее время большое распространение получили реляционные модели, в которых все элементы связаны между собой определёнными связями. Все типы моделей имеют свои недостатки и достоинства. Простота понимания структуры реляционной модели является её основным достоинством.
Иерархической моделью называется структура в виде дерева, выражающаяся вертикальными связями (связи низшего уровня подчиняются высшему). При условии, если все запросы имеют структуру дерева, доступ к необходимой информации будет облегчён.
Сетевой моделью называется структура в виде дерева, выражающая как вертикальные, так и горизонтальные связи подчинения. Направления данных связей не являются определёнными, этот фактор усложняет модель и систему управления базами данных.
Физической моделью БД называется привязка логической модели к техническим и программным средствам. Данная модель осуществляет конечную реализацию процесса создания базы данных.
После определения конечного варианта логической модели определяется весь состав показателей и атрибутов, которые необходимы и удовлетворяют всем запросам для решения намеченной области задач. При этом устанавливаются файлы, в которых определяется ключевая сфера для взаимодействия с другими файлами. В каждой сфере формируются разрядность и тип данных, количество записей в файлах, а также и другие сопутствующие характеристики.
1.5. Понятие, классификация и виды информационных технологий
Информационная технология (ИТ) — совокупность процессов, использующих методы и средства сбора, обработки, хранения и передачи данных (первичной информации) для получения информации о состоянии объектов, процессов или явлений.
На практике информационные технологии классифицируются по различным признакам [6]:
По степени охвата ИТ задач управления выделяют: электронную обработку данных (ЭОД), поддержку принятия решений, автоматизацию функций управления, электронный офис, экспертную поддержку.
Электронная обработка данных служит для решения задач, имеющих большое содержание действий по обработке информационных данных.
Автоматизация функций управленческой деятельности представляет собой использование вычислительных средств для совокупного решения функциональных задач, работы для формулирования управленческих решений в информационно-справочном режиме и составления регулярной отчётности.
Поддержка принятия решения предусматривает большое использование экономико-математических моделей и методов, составление бизнес-плана, определение пакетов прикладных программ для проведения аналитической работы, аргументированных выводов и обоснованных оценок по объектам, процессам или явлениям.
Экспертная поддержка принятия решения и электронный офис широко внедряются и применяются в области принятий решений. За счёт автоматизированных систем управленческих процессов, которые реализуются в условиях определённого рабочего места и предприятия в целом, электронный офис и экспертная поддержка принятия решений направлены на использование новейших достижений автоматизации деятельности ответственных руководителей и специалистов предприятия, создания благоприятных условий выполнения производственных функций.
В электронном офисе используются интегрированные пакеты прикладных программ, обеспечивающие реализацию задач предметной области в комплексе. В настоящее время самыми распространёнными электронными офисами являются те, в которых работники предприятия и сопутствующее оборудование находятся в разных помещениях.
Основу автоматизации работы специалистов-аналитиков составляют информационные технологии поддержки принятия решений. Кроме аналитических моделей и методов исследования ситуаций, данные работники в оценке ситуаций используют весь накопленный опыт – сведения и информацию базы данных конкретной предметной области знаний.
По способу реализации информационные технологии можно разделить на современные или традиционные. Традиционные информационные технологии были основаны на централизованной обработке данных до периода массового использования программ электронно-вычислительных машин. Данные ИТ были направлены на снижение трудоёмкости работ пользователя. Современные информационные технологии связывают прежде всего с информационным обеспечением процессов управления в режиме реального времени.
Информационные технологии по классу реализуемых технологических операций делят на работу с текстовыми и табличными процессорами, графическими объектами, системами управления банков и баз данных, мультимедийными средствами и системами [6].
Технология создания или формирования видеоизображения получила название компьютерной графики.
Компьютерная графика – это создание, хранение и обработка виртуальной информации, моделей объектов, систем и их изображений с помощью электронно-вычислительных машин.
В настоящее время компьютерные технологии глубоко проникли в сферу моделирования различных процессов и конструкций (автомобилестроение, машиностроение, архитектура и строительство, авиационная техника и др.).
В классическом понимании система управления базами данных представляет собой набор программ, позволяющих создавать и поддерживать базы данных в актуальном состоянии.
Мультимедийная технология –организация взаимодействия (обмена) с компьютером различной информации (текстовой, графической, аудио- и видеоинформации) с помощью интерактивного программного обеспечения.
С точки зрения возможностей доступа пользователя к вычислительным или информационным ресурсам информационные технологии классифицируются по типу пользовательского интерфейса. Пакетные информационные технологии, выполняющиеся в автоматическом режиме, исключают возможность пользователей влиять на обработку информации. Диалоговые информационные технологии, в отличие от пакетных, предоставляют пользователям неограниченные возможности взаимодействия с хранящимися в системе информационными ресурсами, получая всю необходимую информацию для принятия управленческих решений и решения функциональных задач в режиме реального времени.
Интерфейс сетевых информационных технологий благодаря развитым средствам и системам связи предоставляет пользователям средства доступа к территориально распределённым вычислительным и информационным ресурсам.
В настоящий период времени наблюдается тенденции к объединению различных видов информационных технологий в единый компьютерно-технологический комплекс (ЕКТК), который получил название интегрированного. Большое значение в нём играют средства коммуникации, обеспечивающие не только очень большие технологические возможности автоматизации управленческой деятельности, но и являющиеся основой создания самых разнообразных сетевых вариантов информационных технологий: локальных, глобальных, распределённых, многоуровневых, и информационно-вычислительных сетей.
1.6. Опыт применения и основные направления развития информационных технологий на транспорте
Современные технологии автомобильных перевозок грузов и пассажиров невозможны без автоматизации большого количества процессов, обеспечивающих бесперебойную системную работу транспорта.
Однако оснащение уже существующего подвижного состава новыми разработками не приводит к ожидаемому, столь необходимому повышению эффективности его работоспособности. Необходимо не просто внедрить новые разработки, а создать условия для возникновения новых технологий перевозок.
Применение новых информационных технологий перевозок определяет новый порядок выполнения транспортных операций, выбор другого подвижного состава, других предметов и параметров труда, другие взаимоотношения автотранспортного производства с окружающей средой.
В настоящее время в сфере автомобильно-дорожного комплекса известно около 200 базовых технологий («высокие технологии»), которые основаны на фундаментальных научных открытиях и обеспечивают большое снижение затрат ресурсов, значительное повышение качества продукции, а также экологическую безопасность и комплексную автоматизацию производства на основе электроники.
Отдельные машины и системы, выполняющие конкретные операции, проигрывают технологическим комплексам, которые выполняют весь производственный цикл, вплоть до отправки готовой продукции. На транспорте примером такой технологии будет являться мультимодальная перевозка (оператор организует и координирует доставку грузов от места его производства до места конечного потребления различными видами транспорта).
Новые информационные технологии остаются прогрессивнее гораздо дольше и стареют намного медленнее, чем изделия и оборудование, поэтому вложения в новые ИТ являются наиболее эффективными.
Применение информационных технологий на транспорте основано на использовании компьютеров для сбора, хранения, передачи и обработки информации, которая используется в процессе труда. Положительным эффектом применения ИТ на транспорте является увеличение производительности труда, повышение эффективности обучения кадров, обслуживания клиентуры, снижение материало- и энергоёмкости продукции транспортного машиностроения, сокращение численности управленческого аппарата, экономия капиталовложений, снижение времени разработки и реализации научно-технических программ.
Недостатками существующих технологий обработки информации на автотранспорте являются:
– наиболее распространённая централизованная обработка информации в принципе не позволяет решать оперативные задачи;
– доля задач, решаемых с применением ЭВМ, составляет не более 20% для централизованной и не более 60% для децентрализованной системы обработки информации;
– на базе существующих отечественных АИС реализованы только учетно-статистические задачи; мало используются возможности автоматизированного управления производством и расходом материальных ресурсов (топливо, износ шин, простои в ТО и пр.);
– практически не используются средства идентификации и экспертные системы;
– остаётся высокой трудоемкость ввода данных;
– децентрализованная система обработки данных, которая активизируется на АТП, применяется не в полном объёме, так как мало внимания уделяется именно проработке технологии, что приводит просто к переносу документооборота на современную программно-техническую базу, при этом остаётся большой доля ручной работы с первичными документами;
– отсутствует комплексный подход к решению всех задач АТП на единой программно-технической базе.
В результате эффективность применяемых систем, несмотря на внешнюю привлекательность, остаётся низкой, что снижает отдачу от вложенных средств.
Направления развития информационных технологий на АТП:
1. Переход к децентрализованной системе обработки данных путём создания автоматизированных рабочих мест;
2. Совершенствование технологии обработки данных на основе коренного пересмотра документооборота и информационных потоков, перераспределения задач между подразделениями АТП;
3. Расширение круга задач, решаемых на основе единых массивов нормативной и текущей информации, а также реализация нетрадиционных задач оперативного управления производственными процессами;
4. Реализация новых подходов для анализа вторичной информации и принятие инженерных решений с использованием средств идентификации и экспертных систем.