Системная технология - Марат Телемтаев

С другой стороны, основные требования, которые надо со стороны общества предъявить к индустрии информатики, можно объединить понятием доступность, «понятность» изделий и средств информатики для потребителя. Это требование «физическая доступность», т.е. возможность в любое время воспользоваться нужными изделиями и средствами информатики. Далее, это требование «понимание человека», т.е. понимание изделиями и средствами информатики особенностей человеческого языка и психологии общения с человеком (индустрия информатики должна «подстраиваться под человека», препятствовать, напр., возникновению стрессовых ситуаций при общении с ЭВМ). Третье требование «интеллектуальная доступность изделий», т.е. изучаемость, понятность для потребителя, желательно без посторонней помощи, самих изделий и средств информатики, напр., какого-то конкретного пакета прикладных программ (ППП). Для удовлетворения последнего требования в комплект поставки таких изделий, как программные системы (ППП и др.), придаются автоматизированные справочные и обучающие системы. Эти три требования общества к информатике можно объединить в виде аббревиатуры «ФПИ-доступность»: физическая доступность, понимание потребителя и изучаемость изделий информатики. Удовлетворение изложенных требований также приводит к необходимости решения таких задач прикладной информатики, как создание технологий потребления изделий информатики на основе, напр., технологии обучения способам и средствам потребления изделий информатики.

* При исследовании технологии систем информатики возникает еще одна задача исследования – моделирование систем информатики, как больших систем. Рассмотрим основные особенности моделирования на примере вычислительных систем – ВС. Нас будут интересовать системные особенности моделей. При изучении архитектуры ВС не меньшее внимание, чем структуре и процессам производства вычислений в соответствии с заданным алгоритмом, уделяется функциональным связям в системе, т.е. структуре и процессам взаимодействия в ВС, как в большой системе. Для наделения ВС определенными возможностями используют, как известно, средства двух видов: аппаратные и программные. Каждая программа – это некоторая последовательность соединения аппаратных средств в электрическую (механическую, оптическую или др.) схему, обеспечивающую преобразование электрических (оптических и др.) сигналов в соответствии с заданным алгоритмом решения конкретной задачи. Одна из целей синтеза архитектуры ВС – достижение оптимального соотношения между аппаратными и программными средствами вычислительной техники для того класса задач, на который рассчитана ВС. В терминах классификации систем, изложенной в разделе 3.1, можно определить программу как концептуальную систему реализации алгоритма решения задачи на ВС. Система технических средств или аппаратная система, составленная из аппаратных средств ВС – это эмпирическая система физико-технической реализации процессов преобразований информации.

Проектирование новой ВС или использование средств имеющейся ВС для решения задач переработки информации состоит в нахождении моделей эмпирической (из имеющихся аппаратных средств) и концептуальной (из имеющихся программных средств) систем, составляющих модель полной целенаправленной системы – ВС. Каждая из этих систем – концептуальная и эмпирическая, в свою очередь, может рассматриваться как полная система.

Итак, модель вычислительной системы, реализующей определенный алгоритм решения ?-й конкретной задачи, это некоторая полная система S?, представляющая собой совокупность программной (концептуальной) S?K и физической, аппаратной (эмпирической) S?f систем. Каждая из этих систем, напр., S?K, также может быть описана как полная система, состоящая из основной (S?Ka, в случае S?K), реализующей процесс переработки и преобразований информации в соответствии с заданным алгоритмом, и дополнительной (S?Ke в случае S?K), реализующей процесс взаимодействия между элементарными процессами основного процесса:

S?=< S?f, S?k>; S?= <S?a, S?e>; S?f = < S?fa, S?fe>; S?K = <S?Ka, S?Ke>.

Математические модели систем S?, S?f, и S?K изоморфны, в соответствии с результатами раздела 3.2. Изоморфны и модели систем внутри каждой совокупности систем: совокупности систем {S?f, S?fa , S?fe} и совокупности систем {S?K, S?Ka, S?Ke}, соответственно.

В свою очередь, модели любой из этих систем представят собой совокупность процесса и структуры:

S? = <Р?, С?>; S?a =<Р?а, С?а>; S?е = <Р?е, С?е>;

S?f = <Р?f,С?f >; S?fa =<Р?fа,С?fа>; S?fe =<Р?fе,C?fе>;

S?к = <Р?к,С?к >; S?Ka =<Р?Kа, С?Kа>; S?Kе =<Р?Kе,C?Kе>.

При создании системы S?a основное внимание уделяется реализации структуры С?а для осуществления основного системного процесса Р?а – процесса переработки и преобразования информации в соответствии с заданным алгоритмом, при создании системы S?e – реализации системного процесса взаимодействия Р?е и структуры С?е для реализации процесса взаимодействия. Составив систему S?a из элементов некоторой функционально полной системы элементов вычислительной техники, мы должны определить требования к организации взаимодействий между элементами системы S?a с помощью элементов системы S?e. Затем должен произойти синтез системы взаимодействий S?e, и при этом необходимо решить, что реализовывать в виде элементов системы S?f, т.е. в виде технических средств, а что – в виде программных средств, т.е. в виде элементов системы S?K. Такая последовательность многократно повторяется с целью нахождения оптимального соотношения аппаратных и программных средств при соответствующем оценивании эффективности каждой конкретной реализации.

Эта схема отражает, только основную идею построения ВС. На самом деле процесс проектирования – это совокупность множества таких схем для S?, S?f, S?K, S?a и др. систем, т.к. вычислительные системы создаются, конечно, для реализации вычислений для множества задач и по самым различным алгоритмам. Поэтому каждая вычислительная система должна представить собой в конечном счете, комплекс, используя аппаратные и программные средства которого, можно строить системы S? для каждого ?-го класса конкретных задач. Объединение систем S? в комплекс производится на той основе, что у множества систем S? находятся общие подсистемы, реализованные программными либо аппаратными средствами, как основные, так и дополнительные. Объединение этих общих подсистем и приводит к оформлению аппаратного и программного обеспечения ВС, как комплекса, т.е. объединения систем, имеющих общие подсистемы.

Эти же системные особенности – наличие основной (реализующей алгоритмы решения задач) и дополнительной (реализующей взаимодействия) систем, присущи моделям всех больших систем информатики: вычислительных комплексов, машин, сетей, центров и т.д.

* До недавнего времени имело место искусство специалиста по вычислительным машинам, недоступное другим, требующее длительного периода изучения. Персональная электронная вычислительная машина (ПЭВМ, персональный компьютер – ПК), сделала ремесло пользователя ПК массово доступным. Каждый человек, пройдя обучение и овладев совокупностью нехитрых приемов, получает возможность изготавливать, вместе с ПК и другими «интеллектуальными машинами и рабочими», в массовых количествах те информационные изделия, которые может изготавливать компьютерщик средней квалификации, освоивший конкретную предметную область. В настоящее время происходит распространение термина «информационная технология» на все сферы человеческой деятельности, как термина, описывающего искусство коллектива людей или одного человека высокоорганизовано осуществлять информационную часть профессиональной деятельности, представляя собой своего рода «интеллектуальную систему информационных машин» (коллектив людей, оснащенных компьютерами) или «интеллектуальную информационную машину» (человек, оснащенный компьютером). Это является отражением действия Закона технологизации на область информатики.

* Во внешней среде, окружающей информационную деятельность человека, имеет смысл различать три важных компонента – источники информационных ресурсов для преобразования в деятельности человека, потребители преобразованных информационных ресурсов и источник цели информационной деятельности. Здесь можно, напр., различить две системные триады: первая – "источник цели, деятельность по преобразованию информационных ресурсов, деятельность потребителя преобразованных информационных ресурсов», вторая – "источник цели, источник информационных ресурсов для преобразования в деятельности, информационная часть целенаправленной деятельность».

В каждой из них, в соответствии с законом системности, должна использоваться «своя» одна общая модель для описания всех трех систем в информационной триаде.