Автоматизированные информационные системы в экономике

Мощные ЭВМ составляют класс так называемых мэйнфреймов. В 1990-е гг. лидерство в этом классе захватила IBM с архитектурой ESA/390 (Enterprise System Architecture/390). Эта архитектура в лице семейства машин IBM ES/9000 ориентирована на масштабные предприятия. Она способна обеспечить построение единой

программно-аппаратной среды  для интеграции неоднородных вычислительных средств в рамках единого комплекса. На рынке мэйнфреймов с IBM соперничает другая фирма

— Amdahl. Ее машины совместимы с IBM, но иногда они более мощные и менее дорогие. В сфере производства мэйнфреймов действуют также Hitachi (Япония), Comparex Information System, входящая в группу BASF, и Siemens-Nixdorf Informations-systeme (Германия). Моральное старение мэйнфреймов происходит сравнительно медленно, поэтому фирмы предлагают одновременно несколько поколений ЭВМ. В России эксплуатируются несколько моделей мэйнфреймов, например в РАО «Газпром» работает мэйнфрейм Comparex.

К ЭВМ средних классов  относится семейство машин IBM Application System/400 (AS/400). В настоящее время это самый популярный в мире бизнес-компьютер — около 700 тыс. комплексов. В России на этих машинах строятся АИС в банках, госструктурах и на некоторых предприятиях, хотя их распространение не столь широко. Средние машины выпускают также фирмы: SUN, DEC, MIPS, HP, Silicon Graphics и др. На базе ЭВМ среднего класса строятся серверные технологии предприятий, а также графические рабочие станции.

Основной потребитель  персональных ЭВМ сфера малого бизнеса, поэтому спрос на них постоянно высокий. По рейтингу 2000 г. первое место по производству персональных ЭВМ удерживала фирма Compag — 12,5 % доли мирового рынка. Далее идут такие фирмы, как Dell, HP, IBM,NEC и Gatewey. Количество продаваемых машин исчисляется десятками миллионов. В 1997 г. в России продано 1,44 млн штук персональных ЭВМ, а доля российской сборки составила 700—800 тыс. штук.

К минимально необходимому составу ввода-вывода данных обычно относят монитор (дисплей), клавиатуру, манипулятор типа «мышь» и принтер — печатающее устройство. Дисплей — это устройство отображения информации по выполняемым операциям в ходе решения задач на ЭВМ. Дисплеи подразделяются на символьные (алфавитно-цифровые) и графические (монохромные и цветные). Клавиатура — это устройство по вводу символьной информации в ЭВМ и команд по управлению решением задач ЭВМ. Мышь — манипулятор, представляющий собой коробочку с двумя или тремя кнопками, легко умещающуюся в ладони. Служит для выполнения операций по взаимодействию пользователя с ЭВМ.

Принтеры служат для вывода информации (текст, графики, рисунки) как результата решения задач пользователя и обслуживания ЭАИС. Поскольку для функционирования ЭАИС данный вид устройства имеет принципиальное значение, то рассмотрим его более подробно. Принтеры в зависимости от принципа действия разделяются на матричные, струйные и лазерные:

• матричные принтеры обеспечивают не самое лучшее качество печати, но цена отпечатанной ими страницы минимальна. Принцип печати матричных принтеров такова: печатающая головка принтера содержит вертикальный ряд иголок — сердечников электромагнитов. Когда на обмотку того или иного магнита поступает импульс тока, иголка ударяет по бумаге через красящую ленту. Эти точки и формируют изображение. В печатающей головке может быть от 9 до 48 иголок. Наилучшее качество печати имеют те принтеры, у которых иголок больше. Помимо количества иголок в печатающем узле, матричные принтеры отличаются также следующими характеристиками: шириной вывода, максимальным разрешением, скоростью печати, количеством встроенных шрифтов и т.д. Ширина вывода определяется шириной каретки, и у самых дешевых матричных принтеров она обычно не превышает 210 мм. Иными словами, эти принтеры могут печатать на листах или бумажной ленте формата А4 (210Н297 мм). Принтеры с широкой кареткой печатают на листах или ленте формата A3 (420Н97 мм), причем возможна печать и на меньших листах, листах нестандартных или побочных форматов. Существуют принтеры и с большими каретками;

• в струйных принтерах  изображение формируется микрокаплями специальных чернил, которые выбрасываются на бумагу через сопла в печатающей головке. Устройство сопел основано на пьезо-эффекте, т.е. на свойстве кварцевой пластинки изгибаться при (подведении к ней электрического тока. Кварцевые пластинки в печатающей головке соединены с микродозаторами, которые подают на них небольшую порцию чернил. При подаче на пластинку импульса постоянного тока она изгибается и «выстреливает» на бумагу эту каплю. Всего сопел в печатающей головке может быть от 50 до 200. Как и в матричных принтерах, печатающая головка струйного принтера движется по горизонтали, а по окончании каждой полосы бумага протягивается по вертикали. Стоимость страницы, отпечатанной на струйном принтере выше, чем на матричном. Важнейшая особенность струйной печати — возможность создания высококачественного цветного изображения. Скорость печати струйных принтеров достаточно высока, даже самый дешевый принтер печатает в черновом режиме со скоростью четыре—пять страниц в минуту;

• лазерные принтеры обладают наивысшим качеством печати, близким к типографскому. В этих принтерах используется принцип ксерографии, т.е. изображение переносится с селенированного барабана, к которому электрически притягиваются частицы краски (тонера), но, в отличие от ксерокса, печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам, поступающим из ЭВМ. В зависимости от производительности и разрешающей способности лазерные принтеры можно условно разделить на несколько групп. Принтеры низшей ценовой категории обладают производительностью четыре—шесть страниц в минуту и с максимально достижимым разрешением 300 точек на дюйм. Принтеры среднего класса, которые идеально подходят для небольших и средних организаций, имеют скорость печати до 8—12 страниц в минуту и могут иметь разрешение вплоть до 600 точек на дюйм. Этого вполне достаточно для печати документов с практически типографским качеством (разрешение ризографа — 600 dpi). Месячный объем печати не должен превышать 20—30 тыс. страниц. Высокопроизводительные принтеры предназначены для работы в локальных сетях (например, один такой принтер может обслуживать два—три отдела крупного банка). Их производительность составляет 16—40 и более страниц в минуту при типографском качестве (вплоть до 1200 dpi). В месяц такие аппараты могут отпечатывать до 50 тыс. страниц и выше, они обладают дополнительными сервисными возможностями (сортировка, автоматическая двусторонняя печать и др.). Профессиональные принтеры имеют особо высокое качество печати при разрешении 1800 dpi и выше. Используются в типографиях при подготовке издания к печати. В эту же группу можно включить цветные лазерные принтеры, которые также могут использоваться в рекламных агентствах и при распечатке фотографий в формате Kodak CD и т.д. Большинство лазерных принтеров работают только с бумагой формата А4, но не требовательны к качеству бумаги. Дополнительные периферийные устройства ЭВМ. Эти устройства обеспечивают расширение функциональных возможностей АИС и решение расширенного состава экономических задач.

В качестве устройств ввода используются самые разные приспособления. В последние годы значительное распространение получили оптико-читающие устройства

— сканеры:

• ручные сканеры — обычно самые дешевые и обладают невысокой  разрешающей способностью (не более 300 dpi). Это связано прежде всего с тем, что большее разрешение недостижимо из-за неравномерного прохождения сканера над объектом, так как он проводится вручную. Ручные сканеры удобны для сканирования текста, например газет, а также несложных рисунков больших форматов;

•  барабанные сканеры — применяются в основном в издательском деле, поскольку они обладают наибольшим разрешением (вращательное движение сделать более стабильным проще, чем поступательное);

•  планшетный сканер — напоминает обычный ксерокс, и их иногда выполняют совмещенными;

•  слайд-сканеры — могут вводить в компьютер изображения объемных предметов. Их разрешающая способность обычно очень высокая.

Музыкальная приставка дает возможность исполнять музыку с  помощью компьютера. Используется при создании и реализации презентационных задач и др. Без этой приставки компьютер может выводить в каждый момент звук только одного тона.

Дигитайзер — устройство для оцифровки изображений. Позволяет  преобразовать изображения в  цифровую форму для обработки  в ЭВМ. С помощью дигитайзера можно по точкам вводить в компьютер графики функций или чертежи с бумажного листа. Это устройство оборудовано прицельным приспособлением (лупа с перекрестием), которое оператор наводит на интересующие его точки. Если нажать кнопку на прицеле, координаты точки фиксируются. Таким способом можно ввести в компьютер характерные точки линии какой-либо функции, чтобы потом восстановить по ним сами линии. Используется в системах обработки изображений и построении графиков

финансово-экономического состояния объектов.

Графический планшет —  устройство для ввода контурных  изображений. Используется, как правило, в САПР для ввода чертежей в компьютер. По устройству планшет незначительно отличается от дигитайзера, но координаты его прицельного приспособления — пера — фиксируются не по нажатию кнопки, а автоматически, сотни и тысячи раз в секунду. Это позволяет отслеживать самые замысловатые линии с той же точностью, что и у сканера. Новейшие планшеты реагируют и на силу нажатия пера. Можно рисовать линии разной толщины и яркости, как если бы в руках была мягкая кисточка. Причем запоминать можно не россыпь точек, а сразу линии. Упрощаются тяжелейшие задачи — распознавание рукописного текста и проверка подлинности почерка.

Видеокамера, подключенная через специальное оборудование, позволяет вводить в компьютер видеоизображение. Эта информация затем может быть использована для организации создания фильма о фирме и ее деятельности.

Световое перо — устройство, напоминающее обычную ручку, только с проводом. Данное устройство по возможностям сходно с мышью с той разницей, что мышью вы водите по столу, а  световым пером — по экрану. Внутри светового пера находится специальный  элемент — фотодиод, который регистрирует изменение яркости в том месте  экрана, куда указывает перо.

Сенсорный экран представляет собой технологию по взаимодействию с программами, в которой инструментом, реализующим функции светового пера, становится человеческий палец. Секрет заключается в мониторе, который выполнен таким образом, что позволяет определить присутствие пальца на экране или в непосредственной близости от него. Такой способ взаимодействия имеет ряд недостатков.

Разрешающая способность такой технологии невелика из-за размеров пальца, а постоянное прикосновение способствует жировому загрязнению экрана.

Трекпад (сенсорный планшет) — может реагировать не только на специальное перо, но даже на обычный палец. Такой «следящий планшет» не удобен для точных работ. Зато, жертвуя точностью, его можно сократить до размеров, приемлемых в компьютере.

Для ввода информации в  виде речи в компьютер микрофон выполняет те же самые функции, что и в магнитофоне. Специальная электрическая схема (аналого-цифровой преобразователь) преобразует сигналы, поступающие от микрофона, в сигналы, пригодные как для обработки компьютером, так и для хранения на магнитных дисках.

Существует два вида систем распознавания голоса. Системы первого  типа относительно просты, они не преобразуют  человеческий голос в текст, а  всего лишь его «узнают» (отличают от сказанного другим, не вникая в смысл). Чаще всего они используются в  качестве пароля для защиты отдельных  данных или доступа к компьютеру. Системы второго типа намного  сложнее и интеллектуальнее, так  как они должны не просто преобразовывать одни сигналы в другие (аналоговые сигналы в цифровые), но и представлять звуковую информацию как в памяти компьютера, так и на экране монитора в текстовом виде. Решение данной проблемы позволит человеку общаться с компьютером наиболее естественным для него способом при помощи голоса. Однако такие системы требуют предварительной настройки на тембр голоса того человека (нескольких человек), который будет с ними работать.

В системах распознавания  почерка в качестве устройств  ввода могут использоваться как сканер, так и графический планшет. Помимо данных устройств в такие системы обязательно входит специальное программное обеспечение, которое позволяет преобразовать почерк в печатный текст, что удобно при необходимости ввода рукописного текста в ЭВМ.

В последнее время в  устройствах ввода применяются  новые технологии. В качестве примера можно привести устройства, отслеживающие положение зрачков глаз. Используя такое устройство, можно взглядом перемещать указатель по экрану. Это дает возможность использовать компьютер практически полностью парализованным людям.

Средства  передачи данных и связи служат для реализации сетевой технологии и прогрессивных способов обмена информацией в АИС. К этому классу устройств относится широкий состав аппаратных средств — модемы, концентраторы, маршрутизаторы, устройства оргсвязи, линии связи и др. Модемы — специальные устройства, предназначенные для обмена информацией между компьютерами по телефонной или другой линии. Модем необходим не только для подключения к сети Интернет, но и для внутрикорпоративной связи, для локальных сетей и т.д. Факс модем

— устройство, сочетающее в  себе возможности модема и факсимильного аппарата. Некоторые модемы обладают голосовыми функциями, т.е. могут заменить автоответчик. Модемы бывают внутренними (Internal) и внешними (External). Предпочтение следует отдать последним, поскольку при зависании перезагрузить внешний модем гораздо проще: его нужно просто обесточить на секунду, а затем снова включить в сеть. Чтобы перезагрузить внутренний модем, потребуется перезапуск всего компьютера. Максимальная скорость передачи данных у модемов может быть от 2400 до 115 200 бит/с. Чем больше эта скорость, тем лучше, но большинство отечественных телефонных линий могут передавать информацию со скоростью не более 28 800 бит/с, следовательно, часто высокая скорость модема не может быть реализована на практике.

Концентратор — устройство либо функциональный блок сети ЭВМ, объединяющий нагрузку нескольких входных каналов для последующей передачи данных по меньшему числу выходных каналов. Выполняет функции узла (мультиплексора) коммутации данных и их передачи по сети. Мультиплексор передачи данных — периферийное устройство, предназначенное для дистанционного подключения к ЭВМ нескольких абонентских пунктов и обеспечивающее работу с ними под управлением компьютера.

Маршрутизатор — ретрансляционная система, соединяющая две коммуникационные сети либо их части. Каждый маршрутизатор реализует протоколы физического, канального и сетевого уровней. Специальные сетевые процессы соединяют части коммутатора в единое целое. Физический, канальный и сетевой протоколы в разных сетях различны. Поэтому соединение пар коммуникационных сетей осуществляется через маршрутизаторы, которые при необходимости преобразуют указанные протоколы. Сетевые процессы обеспечивают взаимодействие сочиняемых сетей.

Маршрутизатор работает с несколькими каналами, направляя в какой-нибудь из них очередной блок данных. Для этого он по адресу пришедшего блока и таблице маршрутизации определяет имя канала, в который этот блок должен быть передан. Маршрутизаторы обмениваются информацией об изменениях структуры сетей, трафике и их состоянии. Благодаря этому выбирается оптимальный маршрут следования блока данных в разных сетях — от абонентской системы-отправителя к системе-получателю. Маршрутизаторы обеспечивают также соединение административно независимых коммуникационных сетей. Архитектура маршрутизатора также используется при создании узла коммутации пакетов.