Характеристики информационных систем.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра судовождения и промышленного рыболовства
Величко Н.И.
Информационные технологии
В судовождении
Конспект лекций для курсантов специальности
26.05.05 «Судовождение»
очной и заочной форм обучения
Керчь, 2016 г.
УДК 004:[656.61+639.2.052.34]
Составитель: Величко Н.И., преподаватель кафедры судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ» ____________
Рецензент: Соколов М.М., канд. техн. наук, доцент кафедры судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ» ____________
Конспект лекций рассмотрен и одобрен на заседании кафедры судовождения и промышленного рыболовства ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № 9 от 13.04. 2016 г.
И. о. зав. кафедрой «СВ и ПР» ____________Н.В. Ивановский
Конспект лекций утвержден и рекомендован к публикации
на заседании методической комиссии МФ ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № ___от_________2016 г.
© ФГБОУ ВО «КГМТУ», 2016 г.
Содержание
Введение 4
1 Информационные системы 6
1.1 Задачи информационных систем. 7
|
|
|
1.2 Характеристики информационных систем. 8
2 Интегрированная система судна и место в ней ИСМ 10
2.2 Требования к объединяемому оборудованию 13
3 Навигационно-информационная система 17
4 СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ПРОКЛАДКИ 18
5 СИСТЕМА ОЦЕНКИ И ОПТИМИЗАЦИИ МОРЕХОДНОСТИ 25
5.1 Система мониторинга параметров морского волнения. 29
6 Система планирования и оптимизации пути 36
7 Автоматическая идентификационная система 39
8 Спутниковые навигационные системы 45
9 Бортовая система приема звуковых сигналов 54
10 Судовая система ночного видения 65
11 Спутниковый компас 68
12 Централизованная система мониторинга и сигнализации 69
13 Литература 77
|
|
|
Введение
Автоматизация систем может рассматриваться как задача алгоритмизации и программирования. Алгоритм представляет собой логическую схему решения задачи системы. Запись алгоритма на том или ином формализованном языке называется программой. Запрограммировав некоторые процессы, можно поручить их выполнение роботу, автомату или программной системе с целью улучшения надёжности выполнения этого процесса или повышения его эффективности.
Автоматизированными именуют системы, в которых одни функции выполняют технические средства, а другие возложены на человека.
Обеспечение эффективности систем. Важным требованием ко всем системам является обеспечение их эффективности. Под эффективностью (качеством) системы понимается соответствие функционирования системы ее целям. Задача обеспечения продолжительного эффективного функционирования систем имеет три основные составляющие: надежность, целостность, удобство эксплуатации и обслуживания. Ее решение предполагает, в первую очередь, борьбу с нарушениями в работе системы: ошибками и неисправностями, порождаемыми отказами, сбоями и другими причинами.
|
|
|
снижения интенсивности отказов и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и сверхвысокой степенью интеграции,
уменьшения уровня помех,
использования облегченных режимов работы схем,
обеспечения благоприятных тепловых режимов работы,
совершенствования аппаратуры системы и методов ее сборки.
Числовым показателем надежности является среднее время наработки на отказ.
. Целостность обычно рассматривают ,как готовность системы в полном объеме качественно выполнять свои функции в любой момент времени.
Повышение готовности предполагает своевременное обнаружение нарушений в ее работе, подавление, в определенных пределах, влияния ошибок, отказов и сбоев на функционирование системы. Это осуществляется с помощью средств контроля, диагностики, коррекции ошибок, устройств зашиты, а также средств автоматического восстановления работоспособности после проявления неисправности, включая аппаратурную и программную избыточность, на основе которой реализуются различные варианты отказоустойчивых архитектур. Повышение готовности - способ сокращения времени простоя системы.
Количественно целостность оценивается показателем, называемым коэффициент готовности. Этот коэффициент определяет вероятность пребывания системы в работоспособном состоянии в любой момент времени, Статистически коэффициент готовности системы определяется как среднее время восстановления, иначе говоря, среднее время между моментом неисправности и моментом возврата системы к полноценному функционированию Понятие сложной системы. Среди систем различных видов выделяют сложные системы. Сложная система характеризуется большим числом элементов и, что наиболее "Важно, большим числом взаимосвязей между элементами. Специфика такой системы определяется разнообразностью взаимосвязей, множеством частных целей .
|
|
|
Информационные системы.
Информационная система - это автоматизированная система, предназначенная для хранения, и обработки информации.
Обобщенно, понятие информация может быть "истолковано; - как некоторая совокупность сведений, определяющих меру наших знаний о тех или иных процессах, событиях, явлениях, фактах и их взаимосвязи.
Применяются и более узкие определения, основанные на привязке понятий к области их использования. Информацией в этом случае считаются данные, оказывающие влияние на рассматриваемую задачу и используемые при ее выполнении.
Применительно к системам управления, информация представляет собой сведения, характеризующие систему управления, ее внешнюю среду, и используемые в процессе принятия решений или в связи с осуществлением тех или иных действий с системой.
Современные информационные системы базируются на микропроцессорной технике. Основными средствами обработки информации в них являются компьютеры. Поэтому информационные системы часто называют компьютерными системами.
Аппаратное обеспечение - это набор электронных, электрических и механических устройств, входящих в состав информационной системы. Оно включает измерительные устройства и другие источники информации, процессоры, блоки памяти, устройства отображения и регистрации информации, средства сигнализации и т.д.
Под информационным источником понимается объект, в котором возникает информация. Им могут быть различные технические устройства -датчики или преобразователи.
Программное обеспечение представляет собой совокупность программ, обеспечивающих работу системы и выполнение ее функций, а также создание новых программ.
Программное обеспечение информационной системы состоит из четырех основных частей:
1. операционной системы, управляющей работой всего оборудования;
программ платформы, преобразующей интерфейсы операционной системы в
нужную форму и предоставляющей необходимые виды информационных услуг;
2. прикладных программ, выполняющих задачи, ради которых создана
информационная система;
3. программ области взаимодействия, предоставляющей услуги связи прикладных программ, расположенных как в одной, так и в группе информационных систем.
1.1 Задачи информационных систем.
Все средства информационных систем направленых на обеспечение решения ее главных - информационных задач:
сборка-регистрации, упорядочивания, защиты, обработки и представления
информации,
1. быстрой выдачи необходимых справок,
2. выполнения заданий оператора,
3. контроля и устранения ошибок в информации, находящейся в памяти,
4. обновления хранящейся, информации с целью приведения ее на уровень
современности.
Поэтому методы и виды получения, регистрации, упорядочивания, хранения, поиска, обработки, защиты сведений, приведения их на уровень современности, представления данных потребителям имеют в информационных системах первостепенное значение. Охарактеризуем лишь некоторые из способов оперирования с данными.
Виды ввода данных в систему. Информационные системы обеспечивают автоматический ввод данных в свою память через каналы связи, с электронных носителей (дисков и дискет) и занесение данных вручную.
Виды доступа к данным. В информационных системах доступ к хранящимся в памяти сведениям может быть следующим:
только для чтения (Read only);
Методы поиска данных. Поиск нужных сведений в памяти информационных систем может осуществляться разными способами: по смысловому содержанию (по ключевому слову), по однозначно определяемому их признаку (наименованию или идентификатору), по совокупности таких признаков, по месту расположения сведений в памяти (по номеру страницы при страничной организации данных) и другими способами. Любой эффективный поиск, требующий минимальных затрат труда и времени, основывается на систематизированной организации информации в памяти системы. Из упорядоченных структур данных можно назвать записи, списки, таблицы, массивы, файлы, различного вида базы данных и базы знаний.
В навигационных информационных системах с электронными картами распространен поиск сведений о картографических объектах путем наведения курсора на интересующий объект.
Способы защиты данных. Для защиты данных используются разные системы паролей, ключей, устанавливаются определенные виды допуска к сведениям, вводятся ограничения на доступ к различным частям памяти, и принимаются другие меры.
Пользовательский интерфейс системы - это совокупность средств, определяющих процедуры взаимодействия оператора с информационной системой.
В современных информационных системах применяются развитые средства для общения пользователя с системой: пассивный диалог, активный диалог, а также их сочетания. При ведении диалога используются возможности интерактивных видеоустройств. Реализуются системы общения, сочетающие печатный текст, графику, речь, звуковые и видео эффекты. Все шире внедряются программы динамического отображения графики, в том числе трехмерной. Используется полиэкранный режим работы дисплея.
В ИСМ в основном реализован визуальный графический пользовательский интерфейс, дополненный элементами речевого интерфейса.
Визуальный графический пользовательский интерфейс системы организуется с помощью стандартных интерфейсных элементов, отображаемых на экране. Управление этими элементами производится с помощью манипулятора (джойстика, трекбола, мышки), и/или клавиатуры, и/или применением, так называемой touch screen технологии.
Характеристики информационных систем.
Работу информационных систем характеризуют определенные показатели, Ряд из них освещен ниже.
Количество информации. Для хранения, передачи и восприятия информации существенное значение имеет ее объем. В информационных системах при передаче и хранении сведения обычно представляется в виде последовательности некоторых символов, чаще всего букв и цифр. Поэтому объем информации принято определять количеством символов, в байтах.
Байт обычно состоит из восьми двоичных разрядов, что позволяет записать в закодированной форме 256 различных символов.
Наименьшей единицей количества информации является бит. Это название происходит от английского сокращения "binary digit" - двоичный разряд. Последовательность смежных бит, рассматриваемая как единое целое, именуется байт. Широко используются сокращения, обозначающие:
тысячу байт - килобайт (Кбайт),
миллион байт - мегабайт (Мбайт),
триллион байт - терабайт (Тбайт).
Ценность информации - характеристика важности ее для решаемой задачи. Например, в системах управления ценность информации определяется ее значением для правильного выбора решений. Существенны здесь два фактора: весомость самого решения и степень влияния информации на его выбор. Сообщения об аварийных ситуациях в ИСМ имеют для судоводителя большую ценность, чем обычные учетные данные.
Более ценные сведения передаются системой в первую очередь. Это достигается введением приоритетов на посылаемую информацию.
С увеличением объема сообщения не обязательно возрастает его ценность. Иногда краткое послание имеет несоизмеримо большую ценность, чем текст на многих страницах.
Достоверность информации - степень соответствия информации процессу или объекту, который она отражает. В случаях представления информации в буквенно-цифровом виде достоверность информации количественно оценивается вероятностью не искажения принимаемого символа. Эта вероятность выражается отношением числа неискаженных символов к общему их числу в достаточно длинном сообщении.
Точность информации - степень соответствия значений тех или иных параметров (или совокупности параметров) их истинным значениям. Количественно точность характеризуется с помощью различных оценок: абсолютной, относительной, среднеквадратической погрешностью и другими показателями.
Надежность информации - стабильность характеристик достоверности (точности) получаемых от системы данных на определенном промежутке времени, Численно надежность информации характеризуется вероятностью нахождения показателей достоверности (точности) в допустимых пределах в течение заданного интервала времени.
Полнота информации - характеристика достаточности содержания в ней данных, существенных с точки зрения решаемой задачи. Упрощенно она оценивается отношением количества получаемой информации к требуемому для задачи ее объему.
Действительность (своевременность) информации - пригодность сведений к решению задачи в текущий момент. Означает, что данные не потеряли своей ценности из-за старения,
Целостность информации - достоверность, надежность, полнота и действительность данных, на основе которых принимаются решения.
Пропускная способность - показатель эффективности информационной системы или сети. Она зависит от рассматриваемой задачи и определяется числом выполняемых команд в секунду, заданий в час и т.д. Пропускная способность коммуникационной сети оценивается числом блоков данных, передаваемых в единицу времени.
Защищенность информации - способность данных противостоять несанкционированным, непреднамеренным и злоумышленным искажениям.
Производительность источника данных - количество информации, вырабатываемое им в единицу времени.
Надежность информационной системы определяется, как ее способность работать без отказов. Численно надежность характеризуется временем наработки на отказ.
Готовность (доступность, активность) информационной системы - это ее способность предоставлять потребителям необходимые сведения в требуемые моменты времени. Количественно доступность оценивается отношением времени передачи системой сообщений на определенном интервале к продолжительности этого интервала, либо вероятностью получения информации на конкретном промежутке времени.
Частота передачи информации - количество посылок системой данных в единицу времени. Это показатель систем, передающих данные через определенный период. Взаимосвязанным с этим показателем является дискретность передачи данных, характеризуемая интервалом времени, через который система передает сведения.
Латентностью (задержкой) информационной системы называется время, затрачиваемое ей на подготовку сведений к передаче по каналу.
Из перечисленных выше характеристик при рассмотрении конкретных информационных систем выбираются те, которые существенны для решаемых с помощью этих систем задач.
Вопросы для самопроверки:
1. Из чего состоит Программное обеспечение информационной системы
2. Методы поиска данных
3. Что такое Количество информации
4. Что такое Ценность информации
5. Что такое Достоверность информации
6. Что такое Полнота информации
7. Что такое Защищенность информации
[1.2]
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 1667; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!