1.2. Основні етапи розвитку інформаційних систем

ІС у своєму розвитку пройшли кілька поколінь:

- створення ІС першого покоління (початок 60-х років XX ст.). ІС першого покоління в зарубіжній літературі поширювалась під назвою DATA Processing System - DPS, („Системи обробки даних» синоніми „Електронна обробка даних”, „Системи електронної обробки даних”), а у вітчизняній -„Автоматизовані системи управління” (АСУ) - позадачний підхід - для кожної задачі окремо готували дані і створювали математичну модель. Такі системи обмежувалися розв’язуванням деяких функціональних завдань, наприклад завдань бухгалтерського обліку. Протягом наступних років поступово переходять від локальних систем оброблення даних до систем, що охоплюють широке коло завдань управління. Подальший розвиток ІС пов’язаний з концепцією баз даних. На цій основі з’явились ІС другого покоління.

- етап створення ІС другого покоління розпочався 1972 року. ІС другого покоління відомі під назвою Management Information System - MIS („управлінською (адміністративною) інформаційною системою» або „інформаційні системи в менеджменті”), у вітчизняній літературі використовується термін „АСУ - концепція баз даних”. Основною функцією таких систем є забезпечення керівництва інформацією. Типову управлінську інформаційну систему характеризує структурований потік інформації, інтеграція завдань оброблення даних, генерування запитів і звітів. Ця система створювалася на ідеології автоматизованих банків даних і баз даних

- системи підтримки прийняття рішень - СППР (Dеcision Support System - DSS) - це інформаційні системи третього покоління. СППР - інтерактивна комп’ютерна система, яка призначена для підтримки різних видів діяльності в разі прийняття рішень зі слабкоструктурованих або неструктурованих проблем. Інтерес до СППР як перспективної галузі використання обчислювальної техніки постійно зростає. У багатьох країнах розробка і реалізація СППР перетворилася на сферу бізнесу, що швидко розвивається. СППР мають не тільки загальне інформаційне забезпечення, а й загальне математичне забезпечення - бази моделей, тобто реалізована від розподілу обчислень. Слід зазначити, що інформаційні системи нового покоління не витісняли попередні ІС, а просто розширювався діапазон застосування інформаційних систем.

Серед ІС, які використовують для проблематики економіки і бізнесу, полярні позиції посідають два типи систем:

- інформаційні системи в менеджменті (ІСМ), котрі інколи називаються системами обробки транзакцій (COT);

- експертні системи (ЕС).

Проміжне місце між цими полярними ІС посідають СППР і виконавчі ІС (ВІС) як особлива форма СППР. Існують десятки типів гібридних ІС. Водночас і для основних типів ІС існує багато різновидів. Перш ніж узагальнено охарактеризувати перспективні зразки ІС, розглянемо сучасні прогресивні підходи до їх створення, а також новітні засоби інформаційної технології, котрі тією чи іншою мірою відображають поточний стан методології створення ІС (рис. 1.1).

Сучасні концепції створення ІС різного призначення ґрунтуються, в основному, на трьох підходах: об’єктно-орієнтована технологія, Case-технологія, заснована на знаннях (інтелектуальна) технологія.

Принциповим питанням в об’єктно-орієнтованому програмуванні є визначення об’єктів (класів об’єктів), що є важливими для проектованої системи. Ідентифікація об’єктів здійснюється за допомогою аналізу характеристик проблемної галузі, що включає розпізнавання доречних матеріальних об’єктів, а також каталогізацію всіх функцій, що стосуються розв’язуваного завдання, взаємодії елементів системи, важливі події, технічні умови тощо. Наприклад, в ІС для підтримки рішення щодо купівлі автомобілів можна визначити такі класи об’єктів: „споживач”, „автомобіль”, „стратегія придбання”, „БД автомобілів”. Установлюються співвідношення (взаємозв’язки) між класами. Наприклад, „споживач» оволодіває „стратегією придбання”.

Кожний клас є вмістилищем, куди входять як дані, так і команди для дій над даними.

Об’єктно-орієнтована методологія на теперішній час є досить ґрунтовно відпрацьованим підходом до створення програмних продуктів. Виокрем лені і розроблені основні йоги компоненти: 1) об’єктно-орієнтований аналіз; 2) об’єктно-орієнтоване проектування; 3) об’єктно-орієнтоване програмування. Технологія об’єктно-орієнтованого проектування стала, своєю чергою, підґрунтям інженерії інформаційних систем - Case-технології.

Case-технологія (Computer Aided Software System Engineering) - сукупність технологічних та інструментальних засобів, що дають змогу максимально систематизувати і автоматизувати всі етапи створення програмного забезпечення інформаційних систем та інших ділових і комерційних програмних продуктів. Інжиніринг програмного забезпечення вимагає принципово нового підходу до життєвого циклу ПЗ. зокрема послідовність етапів розробки така:

- прототипування (макетування);

- проектування специфікації;

- контроль проекту;

- генерація кодів:

- системне тестування;

- супроводження.

Кожний з цих етапів має бути максимально автоматизований.

Заснована на знаннях (інтелектуальна) технологія передбачає впровадження в інформаційні системи та відповідні прикладні програми елементів штучного інтелекту, зокрема баз знань і правил та виводу для оброблення якісної інформації і природної мови для створення користувацького інтерфейсу. ІС, котрі містять у собі елементи штучного інтелекту, називаються інтелектуальними інформаційними системами. До ІС, які повністю базуються на знаннях і правилах маніпулювання з ними, належать експертні системи.

Останніми роками створено нові інформаційні технології, зокрема: OLAP, сховища даних, програмні агенти, котрі застосовують як самостійно, так і в компонентах інформаційних систем.

OLAP (абревіатура від On-line Analogical Processing) фактично означає не окремі конкретні програмні продукти, а технологію багатовимірного аналізу даних, основу якої започаткувала, опублікована в 1993 p., праця Кодда „OLAP для користувачів-аналітиків: яким він повинен бути”.

Усі OLAP системи побудовані на двох базових принципах: 1) всі дані, необхідні для прийняття рішень, мають бути попередньо агреговане на всіх відповідних рівнях і організовані так, щоб забезпечити максимально швидкий доступ до них; 2) мова маніпулювання даними ґрунтується на бізнес-поняттях.

В основі технології OLAP лежить концепція гіперкуба моделі даних. У зв’язку з цим залежно від відповіді на запитання про те, чи існує гіперкуб як окрема фізична структура чи це є лише віртуальна модель даних, розрізняють два основні типи аналітичної обробки даних: MOLAP і ROLAP.

MOLAP (Multimensional OLAP) - це багатовимірна OLAP - система, в котрій гіперкуб реалізується як окрема база даних нереляційної структури, яка забезпечує багатовимірне зберігання, оброблення і подання даних. Ця структура забезпечує максимально ефективний доступ до даних (по швидкості), проте потребує додаткового ресурсу пам’яті.

У ROLAP (Relational ОІАР) - багатовимірна структура реалізується реляційними таблицями, тобто гіперкуб - це лише користувацький інтерфейс, котрий емулюється на звичайній реляційній СКБД. Така структура забезпечує зберігання великих обсягів інформації, проте є менш продуктивною з погляду ефективності OLAP - операцій.

Недоліки основних типів OLAP - технології зумовили появу нового класу аналітичних інструментів - HOLAP - системи, що забезпечує гібридну (hybrid) оперативне аналітичне оброблення даних із реалізацією обох підходів, тобто з доступом як до даних багатовимірних баз даних, так і до даних реляційного типу.

Сховище даних (Data Waren House) як особлива форма організації бази даних, котра призначена для зберігання в погодженому вигляді історичної інформації, що надходить з різних оперативних систем та зовнішніх джерел, останнім часом набуває широкого розповсюдження в

інформаційних системах, зокрема в СППР. І хоча з формального погляду сховище даних є різновид звичайної БД, проектують їх по-різному.

Програмні агенти - це автономні програми, котрі автоматично виконують конкретні завдання з моніторингу комп’ютерних систем і збору інформації в мережах. Термін „агент» використовується в обчислювальній техніці вже понад 10 років; початковими функціями агентів-програм був поточний контроль за діяльністю центрального процесора та периферійного обладнання.

Сучасні програмні агенти не тільки здійснюють спостереження і виконують різні вимірювання, а й розв’язують завдання управління мережами. Зокрема інтелектуальні агенти здатні автоматизувати численні операції керування мережами, наприклад, вибір оптимального графіка, контроль за завантаженням, поновлення даних при порушеннях під час обміну тощо.

Для звичайних БД процес створення відбувається за схемою: 1) вивчення предметної сфери; 2) побудова інформаційної моделі; 3) розробка на основі інформаційної моделі проекту бази даних; 4) створення БД.

Обов’язкові етапи створення сховищ даних інші, а саме:

- визначення інформаційних потреб користувачів стосовно даних, котрі нагромаджуються в базах даних операційних систем - систем оброблення трансакцій ОЬТР-систем, що є джерелами оперативних даних;

- вивчення локальних БД ОЬТР-систем;

- виокремлення для кожної БД підмножини даних, необхідних для завантаження в сховище даних;

- інтегрування локальних підмножин даних і розробка загальної погодженої схеми сховища.