Обзор средств создания автоматизированных рабочих мест и формирование требований к программному комплексу «Призывник»

Автоматизированное рабочее место (АРМ), или, в зарубежной терминологии, «рабочая станция» (work-station), представляет собой место пользователя-специалиста той или иной профессии, оборудованное средствами, необходимыми для автоматизации выполнения им определенных функций. Такими средствами, как правило, является ПК, дополняемый по мере необходимости другими вспомогательными электронными устройствами, а именно: дисковыми накопителями, печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами или считывателями штрихового кода, устройствами графики, средствами сопряжения с другими АРМ и с локальными вычислительными сетями и т. д. [12−14].

Наибольшее распространение в мире получили АРМ на базе профессиональных ПК с архитектурой IBM PC.

АРМ в основном ориентированы на пользователя, не имеющего специальной подготовки по использованию вычислительной техники. Основным назначением АРМ можно считать децентрализованную обработку информации на рабочих местах.

Для реализации идеи распределенного управления потребовалось создание для каждого уровня управления и каждой предметной области автоматизированных рабочих мест на базе профессиональных персональных компьютеров. Например, в сфере экономики на таких АРМ можно осуществлять планирование, моделирование, оптимизацию процессов, принятие решений в различных информационных системах и для различных сочетаний задач. Для каждого объекта управления необходимо предусматривать АРМ, соответствующие их значению. Однако принципы создания любых АРМ должны быть общими:

• 1. системность.
• 2. гибкость.
• 3. устойчивость.
• 4. эффективность.

Функционирование АРМ может дать желаемый эффект при условии правильного распределения функций и нагрузки между человеком и машинными средствами обработки информации, ядром которой является компьютер.

Создание такого «гибридного» интеллекта в настоящее время является проблемой. Однако реализация этого подхода при разработке и функционировании АРМ может принести ощутимые результаты — АРМ станет средством повышения не только производительности труда и эффективности управления, но и социальной комфортности специалистов. При этом человек в системе АРМ должен оставаться ведущим звеном.

На производственных предприятиях АРМ являются важной структурной составляющей АСУ как персональное средство планирования, управления, обработки данных и принятия решений. АРМ — это всегда специализированная система, набор технических средств и программного обеспечения, ориентированного на конкретного специалиста — администратора, экономиста, инженера, конструктора, проектанта, архитектора, дизайнера, врача, организатора, исследователя, библиотекаря, музейного работника и множество других.

В то же время к АРМ любой «профессии» можно предъявить и ряд общих требований, которые должны обеспечиваться при его создании, а именно:

• 1. непосредственное наличие средств обработки информации;
• 2. возможность работы в диалоговом (интерактивном) режиме;
• 3. выполнение основных требований эргономики: рациональное распределение функций между оператором, элементами комплекса АРМ и окружающей средой, создание комфортных условий работы, удобство конструкций АРМ, учет психологических факторов человека-оператора, привлекательность форм и цвета элементов АРМ и др.;
• 4. достаточно высокая производительность и надежность ПК, работающего в системе АРМ;
• 5. адекватное характеру решаемых задач программное обеспечение;
• 6. максимальная степень автоматизации рутинных процессов;
• 7. оптимальные условия для самообслуживания специалистов как операторов АРМ;
• 8. другие факторы, обеспечивающие максимальную комфортность и удовлетворенность специалиста использованием АРМ как рабочего инструмента.

Структура АРМ включает совокупность подсистем — технической, информационной, программной и организационной.

Если устройство АРМ достаточно сложно, а пользователь не имеет специальных навыков, возможно применение специальных обучающих средств, которые позволяют постепенно ввести пользователя в среду его основного автоматизированного рабочего места. При реализации функций АРМ (т.е. собственно его функционировании) необходимы методики определения цели текущей деятельности, информационной потребности, всевозможных сценариев для описания процессов ее реализации.

Методика проектирования АРМ не может не быть связанной с методикой его функционирования, так как функционирование развитого АРМ предусматривает возможность его развития самими пользователями. Языковые средства АРМ являются реализацией методических средств с точки зрения конечного пользователя, а программные реализуют языковые средства пользователя и дают возможность конечному пользователю выполнять все необходимые действия.

Языковые средства АРМ необходимы, прежде всего, для однозначного смыслового соответствия действий пользователя и реакции ПЭВМ. Без них невозможен процесс обучения, организация диалога, обнаружение и исправление ошибок. Сложность разработки таких языков заключается в том, что они должны быть преимущественно непроцедурными. Если процедурный язык указывает, как выполняется задаваемое действие, то непроцедурный — что необходимо выполнить без детализации, какие действия для этого требуются.

Так как конечные пользователи не знают и не должны знать в деталях процесс реализации информационной потребности, чем выше интеллектуальность АРМ, тем больше непроцедурных возможностей должно быть предусмотрено в его языках.

Языки АРМ должны быть пользовательски-ориентированными, в том числе и профессионально-ориентированными. Это связано с различиями в классификации пользователей, которые разделяются не только по профессиональной принадлежности, но и по иерархии служебного положения, мере облученности, виду потребляемых данных и др.

Следует учесть, что использование естественного языка, несмотря на кажущуюся простоту такого подхода, не может дать сколько-нибудь ощутимых преимуществ из-за необходимости введения через клавиатуру громоздких конструкций ради получения иногда несложных результатов.

Как и во всяком языке, основу языков АРМ должны составлять заранее определяемые термины, а также описания способов, с помощью которых могут устанавливаться новые термины, заменяя или дополняя существующие. Это приводит к необходимости при проектировании АРМ определенным образом классифицировать терминологическую основу АРМ, т. е. определить все основные синтаксические конструкции языка и семантические отношения между терминами и их совокупностями.

В связи с этим может возникнуть необходимость в простейшей классификации АРМ, например, по возможностям представления данных в некоторых пользовательских режимах обработки: числовые, текстовые, смешанные. В более сложных случаях классификация АРМ может определяться уже организацией баз данных.

Возможности языка во многом определяют, и список правил, по которым пользователь может строить формальные конструкции, соответствующие реализации информационной потребности. Например, в некоторых АРМ все данные и конструкции фиксируются в табличной форме (табличные АРМ) или в виде операторов специального вида (функциональные АРМ).

Языки пользователя разделяют АРМ также по видам диалога. Средства поддержки диалога, в конечном счете, определяют языковые конструкции, знание которых необходимо пользователю.

Конструкцией одного и того же АРМ может быть предусмотрено не один, а несколько возможных типов диалога в зависимости от роста активности пользователя в процессе обучения или работы, а также необходимости развития АРМ средствами пользователя.

Из существующих диалогов при разработке АРМ наиболее употребим: диалог, инициируемый ПЭВМ, диалог заполнения форм, гибридный диалог, диалог необученного пользователя и диалог с помощью фиксированных кадров информации. При диалоге, инициируемом ПЭВМ, пользователь АРМ освобождается практически полностью от изучения мнемоники и конструкций языка. Одной из модификаций этого метода является метод меню, при котором выбирается один или несколько из предложенных ПЭВМ вариантов.

При диалоге заполнения форм, который также инициируется ПЭВМ, пользователь заполняет специально подобранные формы на дисплее с их последующим анализом и обработкой.

Гибридный диалог может быть инициированы и пользователем, и ПЭВМ.

При диалоге необученного пользователя должна быть обеспечена полная ясность ответов ПЭВМ, которые не могут оставлять у пользователя сомнений относительно того, что ему нужно делать.

В случае диалога с помощью фиксированных кадров информации ПЭВМ выбирает ответ из списка имеющихся. В этом случае пользователь вводит только очень короткие ответы, а основная информация выдается автоматически.

Тип диалога также может определять классификацию АРМ, например АРМ с диалоговыми средствами необученного пользователя. Классификация АРМ по такому признаку связана с классификацией по профессиональной ориентации пользователя. Например, АРМ с диалогом по методу меню вряд ли целесообразно для пользователя-экономиста, относящегося в то же время к персоналу руководителя, вследствие большого числа повторяющихся операций.

Если рассматривать автоматизированные рабочие места с точки зрения программных средств, их реализующих, то классификация АРМ может быть весьма обширна. Они могут быть классифицированы по языку программирования, возможности предоставления пользователю процедурных средств программирования, возможности достраивания программной системы в процессе эксплуатации, наличию систем управления базами данных, транслятора или интерпретатора с языков пользователей, средств обнаружения и исправления ошибок и т. д. Пакеты прикладных программ (ППП), применяемые в АРМ, могут быть параметризованы для обеспечения привязки системы к конкретному приложению. Могут использоваться генераторы самих ППП.

В состав АРМ обязательно входят различные программные компоненты, обеспечивающие основные расчетные функции и организацию диалога, а также система управления базой данных, трансляторы, собственно база данных, содержащая, например, основные данные, сценарии диалога, инструкции, управляющие параметры, перечни ошибок и др. Основные компоненты АРМ определяют его состав и обеспечивать возможность классификации АРМ по различным признакам.

В зависимости от применения в рамках АРМ средств, обеспечивающих развитие АРМ конечным пользователем, будем разделять АРМ на два больших класса: обслуживающие и интеллектуальные. И те и другие могут предназначаться для различных пользователей. Но в то же время существуют такие пользователи, о которых можно сказать заранее, что он не может быть пользователем того или другого АРМ.

Например, обслуживающий персонал (делопроизводители, секретари) в силу специфики выполняемых ими функций не нуждаются в интеллектуальных АРМ (в своей непосредственной деятельности). [15].

Обслуживающие АРМ в сферах организационного управления могут быть:

• 1. Интеллектуальные АРМ можно, прежде всего, разделить на ориентированные на данные и ориентированные на задания (даталогические и фактологические).
• 2. Информационно-справочные АРМ обслуживают какой-либо процесс управления. Вычислительные АРМ разнообразны по своему содержанию и могут применяться многочисленными категориями пользователей.

С их помощью могут ставиться и решаться организационно-экономические задачи, связанные и не связанные друг с другом, поиск и обработка данных в которых заранее определена или определяется в процессе функционирования АРМ. Текстообразующие АРМ предназначены для обработки и генерации текстовой информации различной структуры и предположении, что текст семантически не анализируется.

• 3. Интеллектуальные АРМ даталогического типа основаны на широком использовании баз данных и языков пользователей. При этом пользователь способен самостоятельно модифицировать базы данных и языки, варьировать диалоговыми возможностями. В этих АРМ отсутствует база знаний, т. е. невозможно накопление правил, обеспечивающих объяснение того или иного свойства управляемого объекта. База знаний как составной компонент входит в АРМ фактологического типа. Фактологические АРМ полезны там, где работа в условиях АРМ определяется преимущественно накапливаемым опытом и логическим выводом на его основе.
• 4. Выделим несколько основных функций, которые должны быть реализованы в рамках автоматизации организационного управления:
• 5. интерпретация (анализ и описание данных и фактов из предметной области для установления их взаимосвязей и систем);
• 6. диагностика (поиск, определение и описание состояния управляемого объекта);
• 7. мониторинг (непрерывное отслеживание функционирования АРМ и фиксирование получаемых результатов);
• 8. планирование (обеспечение заданной последовательности действий);
• 9. проектирование (обеспечение пользовательских интерфейсов и развития).
• 10. АРМ могут быть индивидуальными, групповыми, коллективными. Применительно к групповым и коллективным АРМ в целях эффективного функционирования системы ЭВМ — специалистам (коллективу) необходимо ужесточить требования к организации работы АРМ и чётко определить функции администрирования в такой системе. Система АРМ, являющаяся «человеком — машиной», должна быть открытой, гибкой, приспособленной к постоянному развитию и совершенствованию. В такой системе должны быть обеспечены:
• 11. максимальная приближённость специалистов к машинным средствам обработки информации;
• 12. работа в диалоговом режиме;
• 13. оснащение АРМ в соответствии с требованиями эргономики;
• 14. высокая производительность компьютера;
• 15. максимальная автоматизация рутинных процессов;
• 16. моральная удовлетворенность специалистов условиями труда, стимулирующая их творческую активность, в частности, в дальнейшем развитии системы;
• 17. возможность самообучения специалистов.

В последнее время большое внимание выделяется разработке средств решения не полностью формализуемых задач, называемых семантическими. Такие задачи возникают очень часто в ходе оперативного управления экономическими объектами, особенно при принятии решений в условиях неполной информации.

Структура АРМ — это совокупность его подсистем и элементов. К обеспечивающим системам в первую очередь следует отнести: техническое, информационное, программное и организационное. Кроме того, существует целый ряд подсистем.

Техническое обеспечение представляет собой комплекс технических средств, основой которого служит профессиональный персональный компьютер, предусматривающий работу специалиста без посредников (программистов, операторов и др.). У групповых АРМ таким компьютером могут пользоваться 4 — 6 человек.

В комплект профессионального персонального компьютера входят процессор, дисплей, клавиатура, магнитные накопители информации, печатающие устройства и графопостроители.

Информационное обеспечение — это массивы информации, хранящиеся в локальных базах данных. Информация организуется и хранится, в основном, на магнитных дисках. Управление ею осуществляется с помощью программной системы управления базами данных, которая производит запись информации, поиск, считывание, корректировку и решение информационных задач. В АРМ может быть несколько баз данных.

Организационное обеспечение включает средства и методы организации функционирования, совершенствования и развития АРМ, а также подготовки и повышения квалификации кадров.

Для групповых и коллективных АРМ в подсистему организационного обеспечения включаются функции администрирования АРМ: проектирование, планирование, учет, контроль, анализ, регулирование, организационные связи с инфрасистемами и др.

Программный комплекс «Призывник» призван обеспечить повышение надежности хранения и целостности, а также скорость обработки данных при проведении призывной компании и формировании команд на отправку в вооруженные силы Республики Казахстан. В процессе проектирования и разработки комплекса необходимо обеспечить следующие операции с поступающими во время призывной компании данными:

• 1. ввод, редактирование, удаление (в случае проведения ошибочных операций) данных;
• 2. автоматическое формирование различных выходных документов (так называемых отчетов), согласно внесенным данным;
• 3. повышение надежности хранения данных путем создание полных или инкрементных архивов, как в автоматическом, так и в ручном режиме;
• 4. парольную защиту на доступ к программе;
• 5. импортирование / экспортирование данных между распределенными комплексами через некоторые промежуточные файлы;
• 6. работу с различными призывными периодами, переключение между ними;

Первоочередным требованием к программному комплексу «Призывник» является высокая точность, надежность хранения и целостность обрабатываемых данных. С учетом высокой вероятности программного или аппаратного сбоя в ходе работы комплекса, единственным вариантом обеспечения указанных требований является поддержка создания полных или инкрементных архивов в автоматическом или ручном режиме, с последующим восстановлением.

В связи с этим разрабатываемый комплекс должен иметь программные средства создания архивов базы данных, причем обязательным условием должна быть независимость от наличия стороннего программного обеспечения (WinRar, WinZip и т. д.).

Программный комплекс «Призывник» планируется использовать в течение длительного срока, поэтому необходимо предусмотреть работу с неограниченным количеством призывных периодов, с возможностью переключения между ними. Данные разных призывных периодов, во избежание возможных накладок, должны обрабатываться отдельно — использовать различные базы данных или различные каталоги (директории) для хранения данных.

Комплекс, исходя из предъявляемых требований безопасности и технических возможностей, не предусматривает поддержки клиент — серверной технологии. Но, принимая во внимание вероятность распределенной работы в различных районных призывных пунктах с предварительным сбором и обработкой данных, необходимо предусмотреть выборочное импортирование / экспортирование данных между базами указанных призывных пунктов через промежуточные файлы (например, текстовые).

Данная операция не должна предъявлять требований к специальным умениям и навыкам у операторов, обслуживающих данный комплекс.

По возможности генерируемые выходные документы (отчеты) должны использовать только внутренние средства комплекса, не предъявляя дополнительных требований к имеющемуся программному обеспечению. Исключение может составлять широко распространенный пакет офисных программ Microsoft Office.