Билеты на государственный аттестационный экзамен по специальности Информационные Системы 1 Кибернетический подход к информационной системе как системе управления. Понятие кибернетической системы связано с процессами управления и переработки данных. Процесс управления рассматривается как процесс взаимодействия двух систем – управляющей и управляемой, в которой X – входные параметры о состоянии объектов управления, Y – выходные параметры, по которым судится о том, достигнута ли цель управления. Обратная связь – обеспечивает передачу данных в управляющую систему, по которым судят о рассогласовании цели и получаемых результатов. Управляющие или управленческие воздействия  - среда. Процесс управления содержит следующие этапы: Сбор информации об объекте управления. Выработка решения в соответствии с критериями эффективности управления. Формирование и выдача управляющих воздействий (реализуется в управляющей системе). Реализация решения. Изменение состояния объекта (реализуется в управляемой системе). Управление – это целенаправленное информационное воздействие одной системы на другую, стремящейся изменить состояние последней в соответствии с выбранными критериями эффективности функционирования. (пример ИС – управление предприятием). 2. Основные направления совершенствования систем управления: Совершенствование организационных отношений, т.е. формирование рациональной структуры системы управления (состав и структура АУП), распределение прав и должностных обязанностей. Основное правило – чем меньше уровней управления, тем меньше звеньев управленческого аппарата, тем проще система управления предприятием, но сложнее и интеллектуальнее задача, решаемая каждой подсистемой управления. Совершенствование экономических отношений – формирование управленческих воздействий в соответствии с объективными экономическими закономерностями общественного развития. Совершенствование техники и технологии управления. Обязательным элементом любой системы управления является информационная система – это коммуникационная система сбора, передачи, переработки данных об объекте управления. Данная система снабжает работников различного уровня информацией для реализации функций управления. Информационные системы могут быть – прочными, автоматизированными и автоматическими. Данная классификация учитывает пропорции ведения данных между человеком и вычислительным устройством. Информационно-справочные системы ВУ – вычислительное устройство Информационно-управляющие системы Если в системе есть человек, то система называется автоматизированной. ИС сама по определению является тоже системой управления. Определение ИС включает: Структуру системы, как множество элементов и взаимоотношения Состав Описание функций Описание входов и выходов, как для системы в целом, так и для каждого элемента Цели, ограничения и критерии Архитектура системы 2 Трехзвенная архитектура информационных систем. Трехуровневая (распределенная) архитектура включает в себя сервер, приложения-клиенты, сервер приложений. Сервер приложений является промежуточным уровнем, обеспечивающим организацию взаимодействия клиентов и сервера, например выполнение соединения с сервером, разграничение доступа к данным и реализацию бизнес-правил. Сервер приложений реализует работу с клиентами, расположенными на различных платформах, т.е. функционирующими на компьютерах различных типов и под управлением различных ОС. Основные достоинства 3-х звенной архитектуры клиент-сервер: Снижение нагрузки на сервер; Упрощение клиентских приложений; Единое поведение всех клиентов; Упрощение настройки клиентов; Независимость от платформы. Технологии программной реализации трехзвенной ИС в Delphi. Поскольку в трехзвенной архитектуре клиент и сервер приложений в общем случае располагается на разных машинах, связь клиента с сервером приложений реализуется с помощью той или иной технологии удаленного доступа: Модель DCOM позволяет использовать объекты, расположенные на другом компьютере. ОС Windows NT Server или Windows 2000 Server Сервер MTS (сервер транзакций Microsoft)- дополнения к технологии COM, и предназначенная для управления транзакциями. По сравнению с DCOM, MTS обеспечивает следующие дополнительные возможности: Управление системными ресурсами, включая процессы, потоки и соединения с БД; Управление транзакциями, в том числе старт, подтверждение или откат транзакции; Управление доступом к набору данных, основанное на закреплении за НД той или иной роли; пользователь получит доступ к данным только в том случае, когда его роль совпадает с ролью НД. Модель СОМ+ (усовершенствованная объектная модель компонентов) фирмы Microsoft введена в Windows2000 и интегрирует технологии MTS в стандартные службы COM. Сокеты TCP/IP (транспортный протокол/ протокол Интернета) используется для соединения компьютеров в различных сетях, в том числе в Интернете. CORBA (общедоступная архитектура с брокером- (сервер приложений) при запросе объекта) позволяет организовать взаимодействие между объектами, расположенными на различных платформах. SOAP ( простой протокол доступа к объектам) служит универсальным средством обеспечения взаимодействия с клиентами и серверами Web-служб на основе кодирования XML и передачи данных по протоколу HTTP. Главные особенности трехуровнего приложения связаны с созданием сервера приложений и клиентского приложения, а также с организацией взаимодействия между ними. Для разработки многоуровневых приложений в Delphi используются удаленные модули данных и компоненты, размещенные на странице DataSnap палитры компонентов. 3 База данных как независимое хранилище данных и бизнес-правил. БД – это совокупность данных и описаний свойств этих данных, предназначенных для машинной обработки, которая служит для удовлетворения нужд многих пользователей. Проектирование БД – это процесс разработки структуры БД в соответствии с требованиями пользователя. Бизнес-процесс – это формализованное описание заданного набора управленческих процедур, включающее как выполняемые этим набором функции, так и используемые им данные и взаимоотношение, затрагиваемых им организационных подразделений и единиц. Бизнес-правила – это набор существующих правил, необходимых для организации бизнеса. Предметная область (ПО) – это часть реального мира, подлежащая автоматизации. (институт, завод и т. п.). Система управления базами данных (СУБД) – это обобщенный инструмент для манипулирования данными. База данных – это триединая концепция, которая включает: 1) совместно используемый механизм, предоставляющий общее хранилище взаимосвязанных и управляемых данных. 2) инструментальные средства поиска, анализа отображения данных. 3) обширная модель для представления состояния бизнеса, как в кратковременном, так и долговременном аспекте. Три этих аспекта – суть базы данных. Помимо основных концепций БД включает в себя определенную технологию (хранение, поиск, отображение данных). В БД существуют независимо друг от друга данные и бизнес-правила. Концептуальная стадия – первая в проекте: обзор требований и разработка общего проекта. В слое документов рассматриваются обширные потоки работ от офиса к офису, от службы к службе, от сотрудника к сотруднику. На уровне процессов выявляются термины, описывающие бизнес-правила, алгоритмы. Рассматривается высокоуровневая интегрированная основа модели предприятия, подразделения. Логическая стадия. Принимаем во внимание детальные правила бизнеса: разработка последовательности детализированных форм, необходимых для реализации задач; детализация процессов взаимодействия объектов. Разработка диаграмм "Запрос - действие". Разрабатывается высокоуровневая модель "сущность-связь", которая показывает потенциальную схему БД. В ней учитываются основные вопросы согласованности и содержательности БД. Физическая стадия. Проектируются формы, бизнес-правила описываются в виде программных кодов, БД нормализованы, упорядочены. При проектировании и реализации БД необходимо учитывать потенциальные требования пользователей, что актуально с первого этапа работы 1 Краткосрочное прогнозирование. Доверительный интервал. Для осуществления прогноза на несколько шагов вперед достаточно взять очередные значения аргумента: t = n+ l,n + 2,..., n+i,... , где i = 1,2,... - номера шагов прогноза, и произвести экстраполяцию тренда Получим так называемые точки прогноза (точечный прогноз) . Чтобы обеспечить прогноз вероятностью, необходимо найденный доверительный интервал перенести к точкам прогноза. Однако следует учесть дополни­тельное условие. В связи с тем, что будущая среда модели предполагается неизмен­ной, и процесс в ней будет протекать по расчетной тенденции, тем не менее могут появиться со временем новые, ранее неучтенные, случайные факторы, которые мо­гут изменить величину . Исследования показали, что возможные расширения случайной зоны можно измерить с помощью специального коэффициента K(i), где i - номер шаг; прогноза. Такой коэффициент рассчитан дли наиболее популярных трендов . Линии тренда позволяют графически отображать тенденции данных и прогнозировать их дальнейшие изменения. Подобный анализ называется также регрессионным анализом (регрессионный анализ – форма статистического анализа, используемого для прогнозов; Регрессионный анализ позволяет оценить степень связи между переменными, предлагая механизм вычисления предполагаемого значения переменной из нескольких уже известных значений.). Используя регрессионный анализ, можно продлить линию тренда в диаграмме за пределы реальных данных для предсказания будущих значений. Скользящее среднее.   Можно вычислить скользящее среднее (скользящее среднее – последовательность средних значений, вычисленных по частям рядов данных; На диаграмме линия, построенная по точкам скользящего среднего, позволяет построить сглаженную кривую, более ясно показывающую закономерность в развитии данных.), которое сглаживает отклонения в данных и более четко показывает форму линии тренда. Точность аппроксимации. Линия тренда в наибольшей степени приближается к представленной на диаграмме зависимости, если значение R-квадрат (значение R в квадрате – число от 0 до 1, которое отражает близость значений линии тренда к фактическим данным; линия тренда наиболее соответствует действительности, когда значение R в квадрате близко к 1; оно также называется квадратом смешанной корреляции) равно или близко к 1. При аппроксимации данных с помощью линии тренда в Microsoft Excel значение R-квадрат рассчитывается автоматически. ДОВЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРВАЛ - вероятность, с которой можно утверждать, что ошибка выборки не превысит некоторую заданную величину, называют доверительной вероятностью. Обычно в социальных и маркетинговых исследованиях значения доверительной вероятности принимают равным 95%. Пределы, в которых с доверительной вероятностью может находиться значение характеристики генеральной совокупности, называют доверительным интервалом. 2 Общая классификация компонентов языка программирования среды Delphi. Компонент – специальным образом оформленный программный код, который доступен разработчику на этапе проектирования: через кнопки быстрого доступа (палитры компонентов), или через список компонентов. Сам код располагается в специальным образом структурированных динамических библиотеках – пакетах. Необходимо различать: - Class – объектный тип Object Pascal. - Component – объектный тип (Class) Delphi. - Control – (элемент управления) – подмножество компонентов, которые, как правило, являются визуальными и соответствуют стандартам элементов управления Windows. Компоненты можно классифицировать по их отношению к OC Windows. К этой группе относятся все компоненты, которые инкапсулируют поведение основных элементов Windows (Standart, Addition, Win32). Альтернативная группа – компоненты разработанные пользователем. Визуальные, не визуальные компоненты. Графические элементы. Условно все описанные компоненты объединяют логическим понятием VCL. Tlist – список не потоковых данных, созданных через ссылочные типы. Tstring – универсальный список и как тип используется для многих свойств потоковых классов. Tcanvas, Tgraphic, Tgraphicobject, Tpicture – типы графической системы Tpersistent – наделяет своих потомков методами потоковых классов. Компоненты могут использовать комбинацию классов. графические элементы, которые не способны принять фокус ввода и используются для оформления. - оконные элементы, которые способны принять фокус ввода - Визуальные компоненты. Tcomponent – наделяет своих потомков основными свойствами: Name: TcomponentName – хранит для переменной, указатель на созданный экземпляр класса. Tag: LongInt: - данное свойство системой не используется и предоставляется компоненту для реализации интерфейса другими компонентами. Owner: Tcomponent – (владелец) несёт ответственность за создание тех компонентов, которыми он владеет. 3 Модели процессоров, их характеристики, динамика развития Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Центральный процессор в общем случае содержит в себе: арифметико-логическое устройство; шины данных и шины адресов; регистры; счетчики команд; кэш — очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт); математический сопроцессор чисел с плавающей точкой. Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров. Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему — тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера. Наиболее известны модели Intel - 8088, 80286, 80386SX, 80386, 80486 и Pentium1-4, Athlon, Duron, Celeron, Cyrix, AMD . Одинаковые модели мик­ропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту - чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропро­цессора. Тактовая частота - указывает, сколько элементарных операций (тактов) микропроцессор выполняет в одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов тре­буется для выполнения одних и тех же операций. Процессоры развиваются в соответствии с законом Мура, согласно которому производительность процессоров удваивается каждые полтора-два года. Закон соблюдается с 1965 г., но в последнее время все чаще утверждают, что производительность процессоров стала возрастать быстрее. Основные направления совершенствования процессоров. Уменьшение размеров и увеличение плотности элементов. Увеличение разрядности. Параллельное исполнение команд. Развитие системы команд. Оптимизация кэш-памяти. Чем меньше размеры процессора, тем он быстрее, потому что меньше расстояние между элементами и электроны проходят его быстрее. Поэтому все время идут работы по разработке технологий более плотного размещения элементов в процессорах. Важным направлением совершенствования процессоров является повышение их разрядности. Разрядность процессора – это число двоичных разрядов, одновременно обрабатываемых при выполнении одной команды.Обработка большего числа разрядов может выполняться за несколько приемов. Разрядность определяет также величину информационной единицы обмена данными внутри ЭВМ. Чем больше разрядность процессора или канала обмена данными, тем обычно выше производительность компьютерной системы. Первые микропроцессоры были 4-разрядными, то есть за одной командой могли обрабатывать не более 4 двоичных разрядов. Для обработки более длинных чисел нужно было применять несколько команд. Первые массово производимые ПК в конце 70х гг. использовали 8-разрядные МП. Первые ПК фирмы IBM использовали 16-разрядные МП. Начиная с МП Intel 80386, МП стали полностью 32-разрядными, но для совместимости с программами, разработанными для младших моделей МП содержали набор 16-разрядных команд. Нынешние процессоры фирмы Intel уже частично 64-разрядные, то есть имеют команды, рассчитанные на работу с 64-разрядными