Введение. 
Классификация автоматизированных систем управления

В нашей стране накоплен огромный опыт использования автоматизированных систем управления (АИС) в различных сферах народного хозяйства. Сформировались четыре поколения АИС. Для первого поколения характерной чертой являлась автоматизация планово-экономических расчетов с ориентацией на традиционные методы управления производством. Реализация АИС осуществлялась на ЭВМ второго поколения (М-222, «Минск-32» и др.) с пакетной обработкой информации и программированием в машинных кодах. Решаемые функциональные задачи имели локальный характер и не были увязаны между собой. Отсутствие стандартных периферийных устройств затрудняло внедрение АИС, заставляло проектировщиков создавать оригинальные, но зачастую неперспективные устройства. АИС первого поколения копировали ручные методы управления, имели разомкнутый характер и были ориентированы на конкретный объект. В этих системах использовались простые неоптимизационные алгоритмы. Хранение информации осуществлялось в виде независимых линейных файлов, отсутствовали банки данных и алгоритмические языки высокого уровня.

В АИС второго поколения автоматизировались комплексы задач. Самостоятельное развитие получили АИС конкретного назначения: АСУП, АСУ ТП, САПР. Часть функциональных задач решалась с оптимизацией. Возник информационно-советующий способ управления производством с решением оперативных задач в диалоговом режиме. В качестве технических средств АИС стали применяться вычислительные комплексы второго поколения (ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ и др.), базирующиеся на диалоговых операционных системах (ОС ЕС, ОС РВ) с использованием функциональных пакетов прикладных программ и систем управления базами данных. Совершенствовалась и технология программирования, стали применяться библиотеки типовых проектных решений, пакеты прикладных программ. Получила развитие система автоматизации проектирования АИС с использованием алгоритмических языков высокого уровня. Были разработаны общеотраслевые методические материалы по созданию АИС. При организации вычислительного процесса получил применение многопрограммный режим работы вычислительной системы с использованием банков данных, реализованных на основе СУБД и накопителей прямого доступа на магнитных дисках. Однако АИС различных уровней управления имели разобщенный характер, слабо использовались инструментальные средства автоматизации проектирования АИС, недостаточно развивались АИС технологического типа.

Современные АИС можно отнести к АИС третьего поколения. По содержанию решаемых задач и структуре построения они являются интегрированными системами, охватывают стадии создания изделий от возникновения идеи до серийного производства, а также уровни управления от организационно-экономического до технологического. При решении функциональных задач широко применяются методы оптимизации, имитационного моделирования, экспертных систем. В качестве технических средств получили использование многомашинные, многопроцессорные комплексы на ЭВМ третьего поколения, образующие с помощью информационно-вычислительных сетей распределенные системы обработки информации. В основе функционирования этих систем и обслуживания пользователей лежат стандартные сетевые протоколы взаимодействия.

При создании АИС получили распространение программно-технологические комплексы, позволяющие автоматизировать процесс проектирования АИС и ее обеспечивающих подсистем. Разработке АИС предшествовало совершенствование организационных и технологических основ производства и хозяйственного механизма предприятия. При реализации АИС стали применяться АРМ на базе персональных ЭВМ, распределенные базы данных, алгоритмические и программные средства высокого уровня, ориентированные на конечного пользователя. Таким образом, уже в АИС третьего поколения нашли отражение элементы новой информационной технологии.

АИС четвертого поколения—это гибкие, адаптивные интегрированные системы с элементами искусственного интеллекта. Они должны реализовать безбумажное, безлюдное управление объектом с подстройкой к изменяющимся внешним условиям и ресурсам. Эти системы должны обладать значительной долей универсальности с настройкой на класс управляемых объектов. Их реализация возможна на супер-ЭВМ четвертого поколения, объединенных сетью с минии микроЭВМ. В АИС четвертого поколения должно происходить накопление знаний. В их структуре должны найти программную реализацию экспертные системы, системы управления банками знаний и инструментальные на основе языков высокого уровня, позволяющие развивать и наращивать возможности АИС в зависимости от целей их применения и условий использования. Необходимо совершенствовать и технологию создания программно-технических комплексов на основе интеллектуальных систем автоматизированного проектирования. АИС четвертого поколения при создании и функционировании должны базироваться на новой информационной технологии.

Новые поколения АИС немыслимы также без информационной технологии принятия управленческого решения. Поэтому формирование инженера по автоматизированным системам управления, прежде всего, означает подготовку специалиста широкого профиля, что обусловлено необходимостью его глубоких знаний и большим разнообразием объектов управления: производство с различными особенностями технологического процесса, в том числе с гибкой технологией, интегрированные производственные комплексы, системы управления в социальной сфере. Специалист в области АИС должен, прежде всего, знать системный подход, уметь ставить и решать задачи управления с учетом специфики управляемого объекта. Необходима быстрая адаптация выпускника вуза к условиям производства, т. е. целевая ориентация.

Основной проблемой создания АИС является получение высокой эффективности от разрабатываемой системы. Необходимо уделять особое внимание совершенствованию организационной структуры управления предприятием" рациональному использованию вычислительных ресурсов, увеличению доли решаемых оптимизационных задач, интегральной автоматизации производства на всех уровнях управления, унификации и типизации проектных решений, автоматизации проектирования АИС.

Решение этих задач невозможно без подготовки высококвалифицированных специалистов в этом направлении. В Советском Союзе с 1968 г. осуществляется подготовка инженеров по специальности 0646 — АИС. Использование выпускников, на производстве показало, что необходимо готовить специалиста широкого профиля, который бы легко адаптировался к различным объектам автоматизации — от технологического до организационно-экономического уровня. С увеличением объемов производства, ростом численности сотрудников, интеграции технологических процессов усложняется процесс принятия решения руководителем на основе предварительно обработанной и подготовленной информации. В этих условиях АИС может рассматриваться как система обработки информации. Вполне логичной явилась интеграция этой специальности 0646 со специальностью 0640 «Автоматизация и механизация процессов обработки и выдачи информации» и возникновение на их основе новой специальности 2202 «Автоматизированные системы обработки информации и управления». В рамках новой специальности подготовка инженеров должна вестись с учетом того, что автоматизированные системы управления уже вступили на новый уровень своего развития, который базируется на информационной технологии. Обучение информационной технологии специалиста инженера-системотехника по АИС является залогом успешного построения, проектирования и эксплуатации автоматизированных систем управления.