7.1.        Интерфейсы

С точки зрения пользователей важнейшим звеном любой техноло­гии обработки и передачи информации является информационная система. Ее возможности определяются ресурсами, зависящими от выбранных ком­пьютера, внешних устройств, программного обеспечения. Поэтому первой задачей, которую нужно решать, является создание структур информационных систем. Каждая из них должна наилучшим образом удовлетворять той цели, которую необходимо достичь.

При создании информационных систем и сетей на первый план вы­ходит проблема выбора интерфейсов, обеспечивающих взаимодействие:

ü пользователей с системами;

ü систем друг с другом;

ü компонентов каждой системы между собой.

Выбор этих интерфейсов из множества предлагаемых, в конечном счете, определяет эффективность функционирования экономических систем.

Информационная система описывается двумя схемами. По обработке данных она представляется (рис. 7.1) тремя важнейшими компонентами: компьютером, операционной системой и прикладными программами. Компьютеры выполняют задачи обработки данных, а прикладные программы описывают процедуры решения этих задач для нужд пользователей. Всеми этими процессами управляет операционная система.

Взаимодействие рассматриваемых компонентов системы друг с другом характеризуется тремя типами интерфейсов: аппаратным, прикладным, трехмерным. Аппаратный интерфейс является совокупностью характеристик, определяющих взаимодействие операционной системы с процессором компьютера. Прикладной интерфейс характеризует правила взаимосвязи операционной системы с прикладными программами и между этими программами. Среди прикладных интерфейсов особо выделяется трехмерный интерфейс. Он предназначен для прикладных программ, создающих объемные изображения. Использование трехмерного интерфейса позволяет объединять программы, представляющие объемные изображения, имитировать в них тени источников света.

Взаимодействие пользователей с информационной системой и ее связи с другими системами происходят следующим образом (рис. 7.2). Информационная система представляет собой область взаимодействия прикладных программам и взаимодействующих с ними терминалов. Задачей области взаимодействия является обеспечение связи через физические средства соединения с другими системами. Терминалы необходимы для ввода пользователями заданий прикладным программам и приема от них результатов, полученных при обработке данных. Интерфейс терминала определяет требования, которым терминал должен удовлетворять, чтобы его можно было подключить к информационной системе.

В общем случае компьютер может работать с группой терминалов, число которых определяется его производительностью. Что же касается персонального компьютера, то в нем используется один терминал, чаще всего состоящий из монитора с клавиатурой. Кроме этого, в состав терминала могут входить и другие внешние устройства, например, мышь, динамик, микрофон.

С терминалами работают пользователи, а характер их взаимодействия определяет интерфейс пользователя. Он описывает правила и процедуры работы пользователя с информационной системой. Существует несколько типов интерфейса пользователя. Наиболее широкое распространение получил графический интерфейс, использующий полиэкранную технологию. Основными понятиями этого интерфейса являются окна, создаваемые на экране монитора и пиктограммы, предлагающие различные операции над данными. При использовании графического интерфейса операции с системой сводятся к работе с окнами и внутри них. Для успешной работы пользователя для него создаются также окна подсказок.

Все большую популярность получает речевой интерфейс пользователя, который обеспечивает ввод команд и данных с помощью речи. Существует два вида интерфейса: для искусственно замедленного темпа речи и нормальной речи. В первом случае в систему вводятся отдельные слова, например команды управления обработкой данных, во втором – вводятся сами данные. Естественно, что требуемые ресурсы в первом случае значительно меньше тех, которые необходимы во втором случае. В обоих случаях система должна уметь распознавать речь. Восприятие команд осуществляется достаточно точно. Вместе с этим, идентификация слов непрерывной речи в современных системах осуществляется с точностью, примерно, равной 98 %. Это значит, что два из ста слов будут ошибочно поняты системой, поэтому требуется, чтобы после ввода речи пользователь отредактировал синтезированный текст.

Повсеместно, создавая на предприятиях и организациях локальные сети, предназначенные для обработки экономической информации, приходится сталкиваться с тем, что необходимо использовать компьютеры различных типов, созданные несколькими производителями, а поэтому имеющие разные аппаратные интерфейсы. Кроме этого, на рынке предлагаются нужные прикладные программы, но имеющие различные прикладные интерфейсы.

Проблема стыковки компьютеров и прикладных программ (см. рис. 7.1), имеющих различные интерфейсы, решается использованием прикладных сред – групп вспомогательных программ (П), являющихся окружением операционной системы и предназначенных для выработки различных аппаратных и прикладных интерфейсов (рис. 7.3). В этом случае выбирается наиболее подходящая для экономических задач операционная система. Она становится базовой для всех компьютеров, включаемых в локальную сеть. Но для того, чтобы базовую операционную систему можно было погрузить в компьютеры различных типов, к ней добавляются вспомогательные программы (П), создающие интерфейсы, нужные для используемых компьютеров и применяемых прикладных программ.

Следует иметь в виду, что новые типы операционных систем в сво­ем составе уже имеют оболочки, образующие прикладные среды. Появился также другой подход. Он заключается в том, что исследователи пытаются разработать единый стандартный прикладной интерфейс. В случае успеха все прикладные программы смогут работать с любыми операционными системами. Между тем, разнообразие создаваемых прикладных программ, скорее всего, приведет к созданию не одного, а нескольких (с разными воз­можностями) стандартных прикладных интерфейсов.

Выбор используемых в локальной сети интерфейсов и минимизация их числа обеспечивает создание комплексной автоматизации производства. Автоматизация охватывает все области, связанные с производством и обеспечивает функционирование межоперационных связей. В результате возникают:

ü автоматизированные участки с транспортными связями;

ü технологические линии роботов и манипуляторов;

ü средства автоматизированного проектирования;

ü комплексы автоматизации инженерного труда;

ü системы управления запасами;

ü службы обеспечения выходного контроля;

ü системы автоматизации работы офисов;

При автоматизации производства используются также системы искусственного интеллекта, способные выполнять операции, ассоциируемые с ра­зумным поведением человека. Большое значение в комплексной автоматизации имеет оборудова­ние, обеспечивающее создание локальных сетей. В результате, предприятие либо организация существенно уменьшает накладные расходы, затраты на финансирование. Кроме этого, обеспечивается экономия энергии и сырья, сокращаются брак и отходы.

Большое значение в комплексной автоматизации имеет тестирование правиль­ности функционирования устройств или ПО. Наборы команд и символов, используемых для проверки, называют тестами. Наиболее распространено тестирование, основанное на идее черно­го ящика – системы, структура которой внешнему наблюдателю не доступ­на, но ему известны ее входные и выходные сигналы.

При представлении тестируемого изделия в виде черного ящика система тестирования (рис. 7.4) посылает входные и получает от него выходные сигналы. Зная, какой должна быть реакция, она принимает и анализирует выходные сигналы. Например, этим «ящиком» является сумматор – компонент кассового аппарата, который предназначен для сложения двух чисел. Подавая на входы сумматора сигналы, соответствующие различным числам, получаем вы­ходные сигналы, определяющие сумму этих чисел. Тогда, зная заранее ка­кой должен быть результат, можно определить правильно ли работает сумматор.

Часто, учитывая внутреннюю структуру тестируемого изделия, в нем, если необходимо для тестирования, создаются дополнительные входы и выходы. Они значительно упрощают процесс тестирования. Для сложных изделий, чтобы в приемлемое время завершить этот процесс, используется стохастическое тестирование, основанное на выдаче случайных последовательностей сигналов.

На практике используется также эталонное тестирование. Оно осно­вано на одновременном воздействии (рис. 7.5) входных последовательно­стей сигналов как на тестируемое изделие, так и на эталонное изделие, в правильности функционирования которого нет сомнений. Сравнение вы­ходных сигналов двух изделий позволяет проверить правильность функ­ционирования тестируемого изделия.

Устройство тестирования нередко называют тестером. Естественно, что тестер может выполнять возлагаемые на него функции лишь в тех случаях, когда он сам работает правильно. Поэтому тестер должен через определенные интервалы времени, либо перед каждым тестированием, осуществлять самотестирование, либо правильность его функционирования должна проверяться другим тестером.