Беседы об АСУ

Но бывает, что и ЭВМ ошибается. Происходит это из-за неисправностей, сбоев в машине, и если при этом процесса вычислений не останавливают, то ошибки растут. Популярная программистская сентенция, звучащая в унисон восхвалениям грандиозных возможностей ЭВМ, гласит: «Пятьдесят человек должны трудиться в течение ста лет, чтобы сделать столько ошибок, сколько ЭВМ способна сделать за две секунды». Но все это относится больше к истории ЭВМ, чем к настоящему времени. Машины, работавшие на капризных лампах, ушли в прошлое. Нынешние — на полупроводниковых приборах, интегральных схемах и прочей электронике — работают довольно надежно, и сбои большая редкость.

Есть еще один показатель качества информации — своевременность. О важности его никто не спорит. Своевременность информации существенно зависит от скорости переработки и передачи всевозможных данных. А без вмешательства ЭВМ здесь явно не обойтись.

Все вышеизложенные соображения вместе с принципом системного подхода к созданию АСУ привели к необходимости организации автоматизированной информационной системы (АИС), то есть хранилища производственной информации.

Но прежде чем говорить об этой системе, стоит обратить внимание на термины, которые родились в процессе ее создания. Дело в том, что машина и человек, оценивая информацию, пользуются разными понятиями и категориями. Человек оперирует буквами, цифрами, словами, предложениями, документами, книгами. Информация же в ЭВМ выражается по-другому. Во-первых, машина «понимает» только информацию, выраженную цифрами. Поэтому всякую иную — звуковую, графическую, буквенную — она воспринимает лишь через числовую. Скажем, буквы всего русского алфавита можно зашифровать цифрами от 1 до 33; тогда слово «Маша» будет в ЭВМ храниться как 14 1 26 1.

Процесс ввода этого слова в ЭВМ осуществляется так. На клавише входного перфоратора написана буква А; когда ее нажмешь, на перфокарте или перфоленте появляются дырочки, соответствующие цифре 1. Обратное преобразование тоже предусмотрено: ЭВМ снабжена алфавитно-цифровым печатающим устройством. Когда на него попадает цифра 1 с признаком, что это буква, оно печатает букву А. Цифры внутри ЭВМ расположены в ячейках памяти, называемые «машинными словами», по нескольку цифр в ячейке. Общее количество информации оценивается количеством «машинных слов».

Ясно, что необходимо установить соответствие между «человеческой» и «машинной» оценками.

Это соответствие достигается специальным языком, который понимают и человек и машина. Язык этот разработан специально для автоматизированных систем управления и учитывает специфику управленческой информации, то есть тот факт, что она циркулирует в основном в виде документов.

Основная единица этого языка — символ. Символами являются все буквы, цифры и некоторые знаки — знаки препинания, математических действий и пр.

Из символов складываются слова языка — реквизиты. По существу своему реквизит — это название какой-либо величины, используемое в заголовках документов, например, план, выполнение, единица измерения.

Фразой машинного языка, состоящей из реквизитов, является запись. По смыслу запись — это логически законченная единица информации: строка документа или даже целый документ, если его содержимое имеет отношение к одному объекту.

И наконец, совокупность логически однородных записей называется массивом, или файлом («файл» — английский термин, означающий примерно то же, что и массив; оба термина одинаково широко распространены). Файл — это крупная информационная единица и соответствует целой картотеке документов или журналу.

Придуманный таким образом язык позволяет кодировать всю информацию в данных терминах и при реализации ее на ЭВМ обходиться без перевода, так как машина всю эту терминологию «понимает».

Количество информации оценивается по объему массивов, выраженному количеством записей, с учетом длины каждой записи.

И чтобы закончить разговор о языке АИС, стоит познакомиться с понятием «носитель информации», существенным для размещения всевозможных сведений в ЭВМ. В машине используется несколько носителей — это магнитные сердечники оперативного запоминающего устройства, магнитные ленты и магнитные диски.

Оперативное запоминающее устройство — это «короткая память» ЭВМ. Информация для оперативного использования записывается на магнитных сердечниках.

Прочесть или записать в оперативную память ЭВМ типа ЕС-1020 (тип новейших машин) можно до 20 тысяч символов в секунду. Однако емкость ее невелика — от 64 до 256 тысяч символов. Хоть это число и впечатляющее, но для больших производственных систем, в которых ежегодно обращаются десятки тысяч документов, это немного. Поэтому магнитные сердечники оперативного запоминающего устройства для долговременного хранения информации непригодны. С этой целью используются магнитные ленты емкостью до 80 миллионов символов и магнитные диски емкостью 7,5 миллиона символов.

Магнитная лента ЭВМ очень похожа на ленту обычного бытового магнитофона. Чтобы считать с нее информацию, надо подвести к считывающим головкам именно ту ее часть, на которой записаны необходимые данные. Перемотка ленты занимает сравнительно много времени, что делает ее «медленным» информационным носителем.

Этого недостатка почти лишены магнитные диски. Они представляют собой пакет вращающихся пластинок, похожих на патефонные. Информация на них записывается на специальные дорожки, расположенные на плоских поверхностях. Прочесть или записать ее можно очень быстро, надо только читающую головку подвести к нужной дорожке. Таким образом, магнитные диски совмещают высокую емкость магнитных лент с большой скоростью считывания магнитных сердечников.

В зависимости от назначения информации ее заносят на различные носители. Если ее необходимо долго хранить и только изредка ею пользоваться, то ее целесообразно разместить на магнитных лентах. Многочисленные данные, с которыми предстоит часто работать, обычно хранятся на магнитных дисках. В оперативном же запоминающем устройстве располагается только информация не очень большого объема и используемая непосредственно в работе.

— Язык общения человека с машиной получился слишком бюрократическим: записи, реквизиты, массивы. А как им выразить мысль?

— Он не разговорный, и мысль им не выражают. Он предназначен для хранения обширной информации, что тоже непростая задача.

— Что же здесь сложного? Ввел данные в ЭВМ, и пусть они там лежат до времени.

— Лежать-то они будут, но какая от этого польза? Ведь их надо так разместить, чтобы в любой момент можно было быстро получить. Да и не всегда ясно, что именно нужно хранить.

Необходимость решать все эти вопросы и привела к созданию так называемых автоматизированных информационных систем, которые стали неотъемлемой частью любой АСУ, наиболее важной ее подсистемой.

При разработке создатели АИС шли многотрудными, подчас противоречивыми путями. Однако к нынешнему времени накопленный опыт позволил выработать некоторый единый подход к проектированию и внедрению АИС. Наиболее удачно он сформулирован академиком В. Глушковым в виде ряда принципов.

Первый и основной носит название принципа единой информационной базы. Родился он как отрицание неудачной практики ранних стадий внедрения АСУ. Уже говорилось, что АСУ представляет собой большую систему, которая создается и внедряется по этапам, по подсистемам и по отдельным задачам. Разрабатывая ту или иную конкретную задачу, ученые обычно разрабатывали и создавали ее информационное обеспечение, то есть создавали те массивы данных, которые понадобятся при решении этой конкретной задачи. Для другой задачи создавались новые массивы. В результате информационное обеспечение АСУ представляло собой набор массивов данных, никак не связанных между собой. Это плохо тем, что довольно часто одной и той же производственной информацией приходится пользоваться для решения одновременно очень многих задач управления. Так, сведения о выполнении цехом планового задания необходимы и для оперативного управления производством, и для начисления заработной платы, и для учета незавершенного производства, и для управления сбытом, и еще для многого другого. А данные о запасе материалов используются в планировании, в бухгалтерском учете, для составления статистических отчетов и т. д. Если для каждой задачи создавать отдельный массив, то одни и те же данные понадобится вводить в ЭВМ в составе каждого из массивов, отчего и без того гигантские объемы производственной информации увеличиваются в несколько раз. Это первый недостаток.