Изложены подходы к созданию интегрированных информационно-управляющих систем. Обсуждаются основные проблемы и результаты создания распределенной системы информационно-технологической поддержки развития инфраструктуры информатизации.

Современный этап решения проблемы информатизации характеризуется интенсивным поиском наиболее эффективных и наименее ресурсо-затратных путей информатизации различных сфер и областей деятельности.

Формируется новая идеология информатизации, предусматривающая отказ от создания гигантских всеохватывающих автоматизированных систем и переход на создание так называемых типовых объектов и зон информатизации в наиболее подготовленных областях и сферах, с дальнейшим их рациональным поэтапным развитием. При этом создание различных проблемно-ориентированных объектов и зон информатизации в условиях возрастающей экономической самостоятельности преимущественно будет осуществляться децентрализованно.

Элементом, связующим создаваемые типовые зоны и объекты, должна стать ИНФРАСТТУКТУРА ИНФОРМАТИЗАЦИИ.

Говоря об инфраструктуре информатизации, подразумевают совокупность информационных ресурсов, приемопередающей среды, систему предоставления вычислительных услуг и т.д., т.е. все то, что по сути и обеспечивает в общесистемном смысле образование системы информатизации.

В современных условиях вопросы совершенствования инфраструктуры информатизации приобретают особую актуальность, что связано прежде всего с процессом существенного изменения циркулирующих потоков информации. В условиях преимущественно децентрализованного управления растираются горизонтальные связи и увеличивается соответствующий обмен информацией, появляются новые пользователи информации биржи, малые предприятия, отдельные граждане.

Помимо этого, элементы инфраструктуры все в большей степени определяют облик И характеристики различных информационных управляющих систем.

Традиционно стратегия создания автоматизированных систем управления (АСУ) заключалась и заключается до настоящего времени прежде всего в стремлении максимально использовать потенциальные возможности ЭВМ, имеющихся в распоряжении разработчиков, естественно с учетом степени развития на момент разработки АСУ методологии их использования.

В этом смысле можно выделить три этапа развития АСУ.

Первый этап связан с использованием ЭВМ первого поколения (примерно 1955-1965 гг.), и характеризуется ориентацией на автоматизацию традиционных задач обработки данных в процессе управления. При этом каждая задача разрабатывалась и создавалась автономно, со своими массивами информация, оригинальным программным обеспечением. Подход к созданию таких АСУ получил название "позадачного". К достоинству этого подхода следует отнести его простоту и достаточно высокую оперативность создания системы, а к недостаткам—чрезвычайную сложность и высокую стоимость развития.

Второй этап (примерно 1965-1975 гг.) связан с использованием ЭВМ второго поколения, началом применения операционных систем, пакетов прикладных программ, более мощных средств информационного и лингвистического обеспечения. На этом этапе уже происходит определенная интеграция автоматизируемых задач в комплексы. Можно уже отметить стремление к созданию условий для реализации информационной взаимосвязи задач.

Этап характеризуется началом использования типовых проектных решений и реализацией методологии адаптации этих решений на конкретную предметную область.

Вместе с тем, все эти улучшения относились не столько к АСУ в целом, сколько к отдельным ее частям.

Третий этап (примерно 1975-1982 гг.) связан с использованием ЭВМ третьего поколения с расширенной номенклатурой периферийного оборудования, использованием систем управления базами данных (СУБД), диалогового режима, языков высшего уровня.

Для этого этапа характерно начало практического использования принципов системного анализа, развитие модульного принципа проектирования программного обеспечения и АСУ в целом, широкое использование типовых проектных решений. Возрастает уровень интеграции автоматизируемых задач пользователей, создаются крупные функциональные подсистемы и тракты обработки и передачи информации, в том числе и подсистема передачи данных. Хотя подсистемы и тракты создаются и обособленно, уже намечается тенденция к их объединению. Начинаются, например, работы по объединению трактов или подсистем управления и информационно-расчетных подсистем, создается единая система обмена данными.

В этом смысле были созданы предпосылки для формирования нового этапа развития АСУ, который заключался в том, что на основе системного подхода осуществляется разработка АСУ, реализующих функции управления по всему циклу и на всю глубину иерархии управления. В создаваемых системах интегрируются и комплексируются различные радиоэлектронные средства, средства передачи данных и связи. Формируются большие информационно-управляющие системы, являющиеся сложными человеко-машинными системами, состоящими как из указанных выше технических средств (подсистем), которые в свою очередь являются сложными системами, так и коллективов людей, выполняющих с помощью этих средств соответствующие операции по управлению различными процессами и объектами.

Такие системы получили название "интегрированные'' и по существу они должны решать проблему функционально полной информатизации Определенных областей и сфер деятельности.

Первые работы в области теории создания таких систем начали появляться к концу 70-х годов, и в начале 80-х годов эти системы стали предметом практической разработки.

Включение в состав интегрированных информационно-управляющих систем подсистем различного функционального назначения, имеющих существенные различия по времени реакции и периодичности работы, выдвигает необходимость решения сложной задачи координации взаимодействия подсистем, задач технической, программной, информационной и организационной совместимости.

Необходимо отметить, что результаты решения этих задач и собственно проектирования и внедрения первых интегрированных информационно-управляющих систем оказались ниже ожидаемых. Эти системы оказались недостаточно эффективными, процессы их создания затягивались, а затраты на развитие и модернизацию сравнивались и даже превосходили первоначальные затраты на создание системы.

Основная причина такого состояния заключается в том, что создание систем чаще всего начиналось не с проектирования ее как целостной информационно-управляющей системы, а опять с автоматизации отдельных традиционных задач обработки информации и управления.

Недостаточное внимание удалялось приданию системе на начальных этапах ее проектирования свойств развиваемости, увязке вопросов развития систем и таких компонентов как, например, технологических подсистем программирования, обучения пользователей, банков данных и систем связи и других компонентов инфраструктурного характера.

Кроме того, разработчики в определенной мере ориентировались на абстрактную
идеальную модель процесса управления, отсутствовало постоянное взаимодействие
разработчиков и будущих пользователей систем.

В результате анализа неудач разработок ряда интегрированных систем стало ясным, что их создание требует разработки новых подходов и методов, учитывающих такие свойства этих систем как развиваемость, динамичность, крупномасштабность и системная сложность.

Метод, реализующий такой подход, предполагает переход к «пилотному», «прототипному» проектированию, созданию опытных или «опорных» зон и может быть назван «ПРОТОТИПНЫМ».

Суть этого подхода сводится к реализации на первом-этапе общей идеи системы в упрощенном виде При этом выделяется и реализуется не какая-либо одна, пусть даже основная функция системы, а упрощенная версия системы в целом, содержащая все ее основные системные черты.

В процессе проектирования создается "пилотная" система для эксплуатации в экспе-
риментальном режиме, затем по результатам экспериментов строится система—прото-
тип, которая в начальной стадии промышленной эксплуатации трансформируется в
целевую информационно-управляющую систему. Указанный подход в последнее деся-
тилетие активно разрабатывался коллективом ученых и практиков, объединяемых ака-
демиком Семенихиным B.C., а затем академиком Лещенко Ю.Л.

Подход обладает целым рядом преимуществ:

- позволяет в уменьшенном масштабе в короткие сроки провести проверку идеи, заложенной в проект, продемонстрировать пользователю (заказчику) преимущества предлагаемых решений;

- обеспечивает снижение риска ошибок, первоначальной неопределенности в задаваемом облике системы, постепенное обучение пользователя за счет активной эксплуатации прототипа;

- позволяет уточнить критерии оценки развития комплексов средств автоматизации и других компонентов инфраструктурного характера и т.д.

В то же время, несмотря на кажущуюся простоту подхода, его реализация требует решения целого ряда сложных научно-технических задач, и прежде всего:

определение наиболее рационального масштаба прототипа, обеспечивающего оптимальный охват задач, подлежащих автоматизации, не требующего длительной разработки и дающего измеряемый эффект;

- обеспечение гибкости и адаптивности прототипа, восприимчивого к дальнейшему развитию;

- сбалансированное развитие прототипа в "среде" инфраструктуры, т.е сбалансированного и синхронизированного развития комплексов средств автоматизации, систем обмета данными и т.д.

Причем последнее — наиболее сложная и наименее проработанная на сегодня область как с точки зрения теории, так и практики, поскольку необходимо объединение в едином процессе развития технических, программных средств, информационного и лингвистического обеспечения и всей инфраструктуры информатизации.

В последнее время слово "инфраструктура" довольно часто употребляется в различных областях знаний и сферах деятельности. При этом под инфраструктурой понимают такие образования, которые, выполняя необходимые обслуживающие функции, по существу являются основной системой и играют системообразующую роль.

В этом смысле компоненты инфраструктуры являются связующими элементами системы, объединяющими различные функциональные и проблемно-ориентированные элементы в единое целое, и обеспечивающими ее функционирование.

До недавнего времени информационная инфраструктура не рассматривалась в качестве целостного объекта общесистемного значения. Практически независимо формировались программы работ по созданию средств вычислительной техники, систем передачи данных и связи, информационных систем, общесистемного и прикладного программного обеспечения, развитию кадрового потенциала в области информатики и вычислительной техники и т.д. Разобщенность и ведомственность в развитии этих направлений приводила к значительному дублированию, несбалансированности, нестыкуемости, распылению средств.

Поэтому в настоящее время при разработке проблем формирования рациональной инфраструктуры информатизации исходят прежде всего из условий создания на ее основе необходимых функциональных систем информатизации за счет оптимального использования совокупных ресурсов, предоставляемых всеми компонентами инфраструктуры.

В этой связи в состав инфраструктуры информатизации целесообразно включить все компоненты, которые:

- используются в качестве технической базы для создания конкретных информационно упр авляющих систем различного назначения;

обеспечивают физический доступ, в том числе и удаленный, к информационным и вычислительным ресурсам с рабочего места пользователя;

предоставляют пользователю информационное и сервисное обслуживание;

обеспечивают подготовку и поддержание квалификации пользователей, необходимой для получения максимального эффекта от эксплуатации и применения информационно-управляющих систем;

- обеспечивают организационно-правовое и экономическое регулирование функционирования прикладных систем информатизации.

Все компоненты инфраструктуры целесообразно разделить на две большие группы: системообразующие и обеспечивающие.

1. Системообразующие компоненты инфраструктуры являются собственно фундаментом для создания информационно-управляющих систем и включают в себя:

- телекоммуникационную среду, обеспечивающую доступ пользователей к информационно-вычислительным ресурсам и позволяющую создавать информационно-вычислительные сети различной размерности и любого состава;

- общедоступные информационно-вычислительные ресурсы, реализуемые в системах банков данных и различных информационно-вычислительных центрах;

- комплексы средств информатизации.

1. Обеспечивающие компоненты информатизации включают в себя:

- систему территориальных центров информатики (или информатизации), реализующую комплекс услуг, которые обеспечивают пользователю эффективное использование средств вычислительной техники, проблемно-ориентированных комплексов информатики и систем информатизации (маркетинг, информационно-вычислительные услуги, проектирование информационно-управляющих систем, адаптация программного обеспечения и т.д.);

- систему комплексного сервисного обслуживания средств вычислительной техники и информатики;

- систему обучения, подготовки и переподготовки кадров в сфере информатики и вычислительной техники;

- систему правовой и нормативной регламентации, обеспечивающую функционирование как собственно информационного сектора народного хозяйства, так и его взаимодействие с другими секторами.

Все перечисленные компоненты инфраструктуры тесно связаны между собой и требуют комплексного, единого подхода к их формированию и развитию.

Сложность решения указанной задачи определяется многокомпонентностью инфраструктуры, сложным характером взаимовлияния компонентов друг на друга, а также тем обстоятельством, что компоненты инфраструктуры в свою очередь являются сложными системами со своей логикой развития. В качестве примера можно привести ситуацию с развитием комплексов средств информатизации. Традиционно, основным направлением развития вычислительной техники было обеспечение постоянного роста ресурсных показателей: производительности, объема памяти и т.д. В то же время вопросам, совершенствования технологии программирования, индустриализации создания программных продуктов, т.е. другим взаимосвязанным компонентам инфраструктуры необходимого влияния не уделялось. В результате возникла ситуация, когда эффективно воспользоваться результатами повышения производительности ЭВМ невозможно ввиду отсутствия соответствующей технологии программирования. Аналогичный пример можно привести из области ЭВМ, сетевого оборудования и средств доступа к банкам данных. Несбалансированность их развития не позволяет создавать, например, эффективные информационно-вычислительные сети.

В этом смысле необходимо создание целостной технологии управления инфраструктурной информатизации, которая могла бы обеспечить процесс непрерывного увеличения эффективности использования создаваемого информационного ресурса.

Разработка такой технологии и соответствующей информационно-управляющей системы проводилась начиная с 1986 года первоначально в русле традиционной технологии создания отраслевых информационных автоматизированных систем управления (ИАСУ), обеспечивающих пятилетнее планирование развития информатики и вычислительной техники. Работа в основном проводилась силами Всесоюзного НИИ проблем вычислительной техники и информатики ГКВТИ СССР.

Вместе с тем современная ситуация в информатике характеризуется все большей динамичностью и сложностью, а также слабопредсказуемостью. Изменяется механизм государственного управления крупномасштабными проектами. Все это требует необходимой корректировки подхода к созданию рассматриваемых информационно-управляющих систем поддержки развития инфраструктуры информатизации.

Суть этих изменений сводится к переходу от планирования и программирования развития преимущественно к стратегическому управлению этим процессом. При этом основным становится ситуационный подход к управлению развитием инфраструктуры, изменяется тип структуры управления в сторону большей децентрализации. Организационные механизмы приспосабливаются к систематическому выявлению новых проблемных ситуаций, выработке альтернативных путей их разрешения и перераспределению имеющихся ресурсов.[1,2].

Разработка информационной технологии и соответствующего программно-технического комплекса для реализации рассматриваемого подхода осуществляется с 1989 г. в рамках комплексного проекта "Взаимодействие" кооперацией, в состав которой входят научные коллективы институтов: ВНИИПВТИ, ВИМИ, ВНИИПАС, МФТИ.[3].

Система информационно-технологической поддержки управления развитием инфраструктуры информатизации рассматривается как организационно-техническая система, состоящая из организационной и информационной среды и комплекса технических средств. При этом система ориентируется на поддержку всех стадий технологического цикла подготовки принятия решений по развитию инфраструктуры. Предназначена для использования участниками процесса формирования стратегии развития, находящимися на различных иерархических уровнях управления. Система имеет модульную структуру, открыта для проблемного развития и формируется как распределенная.

Среди процедур, составляющих основное ядро рассматриваемой информационной технологии, ключевой является процедура оценки проблемной ситуации, выделения и ведения проблем развития инфраструктуры.

Реализацию указанных процедур предполагается осуществлять с использованием гипертекстовой технологии, которая оперирует с неструктурированной информацией. При этом используется свойство гипертекстовых систем, позволяющее добавлять в базу данных смысловую информацию, не "подгоняя" ее под некоторую структуру данных. Эта информация представляется как новый узел гипертекстовой сети, для которого указываются семантические .связи с уже имеющимися узлами. Создаваемые таким образом инструментальные средства позволяют работать с ними пользователю не программисту. Работая с гипертекстовой базой данных по "проблемам", аналитик может получать общую, укрупненную картину связей и любую локальную связь этой картины в ее полной детализации. Возможно также осуществлять пошаговую "навигацию" в сети связей от узла к узлу, прослеживая, например, полноту аргументации.

Другой важной процедурой, разрабатываемой в рамках информационной технологии поддержки управления развитием инфраструктуры, является процедура оценки и отбора проектов для решения сформированного перечня проблем. Первая версия такой технологии реализована на базе распределенных локальных комплексов на ПЭВМ во ВНИИ-ПАС При этом процедура предусматривает процесс оценки согласования и отбора проектов в сквозной технологии — от анализа и регистрации входного потока проектов до рекомендаций по составу взаимоувязанной совокупности проектов, объемам финансирования, срокам, исполнителям.

Дальнейшая работа по совершенствованию указанных двух важнейших процедур технологии поддержки развития инфраструктуры ведется в направлении их системной увязки, уточнения состава типовых процедур оценки проблем, согласования и отбора проектов, оптимизации соответствующего технологического стенда. Требуют дальнейшей разработки, подходы к формированию системы показателей в задачах отбора и оценки проектов, потенциала их возможных исполнителей.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ансофф И. Стратегическое управление. — М.; Экономика, 1989.

2. Проблемы развития приоритетных направлений информатики и вычислительной техники. — М; ГКВТИСССР, 1991.

3. Концептуальные подходы к формированию системы информационно-технологической поддержки управления развитием информатики и вычислительной техники. Проект "Взаимодействие".— М.; ВНИИПАС, 1991