Az általános rendszerelmélet alapfogalmai

1. Az általános rendszerelmélet alapfogalmai

2. A számítástechnika az élet valamennyi területét behálózza. Rég: kiegészítő szerep Ma: stratégiai jelentőség Legdinamikusabban fejlődő tudományterület. A felszín sokat, gyakran változik, - az alapok időtállóak. VEZETŐ: Az információigényre és nem a technikai részletekre koncentrál. Célja a hatékony eszközfelhasználás.

3. Kell-e számítógépes információs rendszer egy cégnek, vállalatnak? • Miért? • Előnyösebb versenyhelyzet • Jobb minőségű termékek • Tervezési és gyártási ciklusok rövidülése • Egyszerűbb vállalatnövekedés • Növekvő termelékenység • Döntések automatizálása - több idő másra • Több és jobb minőségű információ • Rendszerfejlesztés fontossága

4. Kell-e értenie a menedzsernek, vezetőnek az informatikához? • Dinamikusan fejlődő tudományterület, de az elméleti háttér viszonylag stabil • Nem technikai részletek, hanem információigény • Hatékonyság • Az informatikus nem tud egyedül jól működő vállalati információs rendszert fejleszteni • Közös nyelv • Választás az ajánlatok közül • Rendszerfejlesztés

5. Rendszerelmélet Rendszerszemléletű megközelítés a problémák megoldásában: bemenet-kimenet, részrendszer, kapcsolódás. Cél: az, hogy a túlságosan bonyolult, átláthatatlan rendszert megfelelő absztrakciós szinttel kezelhetővé tegye. Ne vesszünk el a részletekben, képesek legyünk a problémát egységes egészként látni és lebontani a már átlátható , kezelhető részletekre.

6. Rendszer: egy bizonyos határon belül valamilyen cél érdekében együttműködő elemek halmaza. • Alrendszer: a rendszer azon része, amely önmagában is rendszer (rendszer a rendszerben). • Elem: a rendszer olyan egysége, melynek szerkezete az adott feladat szempontjából lényegtelen. Legkisebb egység, tovább már nem bontható. Relatív fogalmak!

7. Befogadó rendszer: a vizsgált rendszer egy nagyobb rendszer része. Arisztotelész: az egész több, mint a részek összege!

8. Rendszer határa: az a közeg, amely a rendszert más rendszerektől elválasztja. Az elemzés során eldöntjük, hogy mi tartozik a rendszerbe és mi nem! 1. Fontos-e az adott objektum a rendszer céljainak eléréséhez? 2. Tudjuk-e befolyásolni a paramétereit? Környezet: a rendszer határain kívül eső világ azon részét, amely a rendszerre hatással van.

9. Input: a rendszerbe bemenő energia. jel input – outputot állit elő belőle fenntartó input – a rendszer működését biztosítja Output: a rendszerből a környezetbe kibocsátott energia. hasznos output – végtermék, a célnak megfelelő hulladék output – feldolgozás során keletkezik Interfész: az a felület, amely az egyik rendszer outputját a másik rendszer inputjára továbbítja. (mindig két rendszer határa közt) Visszacsatolás: során mérjük a rendszer kimenetét, és ha szükséges a bemenet változtatásával befolyásoljuk azt.

10. Input Output Feldolgozó folyamat Input Output Vezérlő Feldolgozó folyamat Érzékelő Visszacsatolás nélküli rendszer (nyílt hurkú) Visszacsatolással rendelkező rendszer (zárt hurkú) Visszacsatoló hurok

11. Fekete doboz: ha a rendszer túl bonyolult, vagy nincs szükség a belső szerkezet ismeretére, akkor csak a bemenetek és a kimenetek összefüggését vizsgáljuk. Használatának feltételei: 1. A doboz működésének időben állandónak kell lennie. 2. Az egyes fekete dobozoknak egymástól függetlenül kell működniük. Zárt rendszer: nincs sem inputja, sem outputja. A gyakorlatban minden rendszer nyílt! Fizikai és fogalmi rendszer: a valóságban létező ill. annak modellje.

12. A rendszerszemléletű megközelítés előnyei: • Komplex egészként lássuk, ne vesszünk el a részletekben • Bonyolult folyamatoknál jó módszer az alrendszerre bontás • Absztrakt megközelítés: - általános • Egyes rendszereknek sok közös tulajdonsága: - analógia • Összetett problémák leírásához jó módszer • Hangsúlyozza a kisebb részek együttműködésének jelentőségét.

13. Alapfogalmak

14. Adat - rögzített ismeret, az információ ábrázolására használt jelsorozat • mindazokat a jeleket, amelyek a feldolgozáshoz szükségesek, vagy annak folyamán keletkeznek, illetve eredményeképpen megjelennek, adatoknak tekintjük • nem biztos, hogy van újszerűsége, hiszen ez attól függ, hogy ki kapja

15. Információ olyan ismeret, amely egy jelenséggel vagy folyamattal kapcsolatosan csökkenti a bizonytalanságot, olyan hír, amely újdonsággal szolgál, és hozzájárul egy jelenség megismeréséhez • megjelenési formái különbözőek lehetnek • mindig jelek, jelsorozatok hordozzák

16. Egységnyi információnak nevezzük azt az információmennyiséget, melynek kétféle lehet a megvalósulása (egyetlen kérdéssel a megoldáshoz jutunk). Ennek a legkisebb információmennyiségnek az elnevezése tehát a bit. Ha megtudjuk, hogy két azonos valószínűségű lehetőség, esemény közül melyik következett be, akkor 1 bit információmennyiséghez jutunk.

17. Az információ útja Az informatikában a feladót nevezzük adónak, a címzettet vevőnek. A közlemény előállítása a kódolás, az információ kinyerése pedig a dekódolás. A továbbító közeg szakszóval: átviteli csatorna. A csatorna feladata, hogy a kódolt közleményt, a jeleket eljutassa az adótól a vevőig. A környezetviszont erre a csatornára is hat. Az átvitelt zavarhatják a környezetből érkező hatások, ezért a továbbítandó jelek torzulhatnak, sőt akár el is veszhetnek. Ezeket a zavaró hatásokat nevezzük zajnak.

18. Kódolásnak nevezzük azt a folyamatot, amikor a jeleket meghatározott szabályok szerint egy másik jelrendszerbeli jelekké alakítjuk. A visszaalakítást dekódolásnak mondjuk.

19. A technikai háttér

20. Input adatok Output adatok Számítógép Technikai háttér Számítógép, hardver, szoftver, adatok. Információtechnológia (IT): számítástechnikai és telekommunikációs eszközök és módszerek együttese. A számítógép olyan elektronikus berendezés, amely képes a beépített utasításkészletének elemeiből összeállított utasítás-sorozatokat (programokat) tárolni és végrehajtani.

21. Központi egység Aritm. logikai egység Vezérlő egység Input eszközök Output eszközök Operatív memória Hardver alapfogalmak,jellemzőik

22. Számítógépek osztályozása: • Mikroszámítógépek (microcomputers) (IBM PC, Apple Macintosh) • Középkategóriájú gépek (midrange computers) (SUN Microsystems, DEC Alpha, HP 9000) • Nagyszámítógépek (mainframe) (VAX 9000, IBM ES/9000) • Szuperszámítógépek (supercomputers) (Cray T3E, IBM SP2)

23. Szoftver alapfogalmak • a., Rendszerszoftver • 1. Operációs rendszer(DOS, Windows, UNIX) • 2. Segédprogramok(állománykezelés, vírusvédelem, tömörítés) • 3. Programozási nyelvek(gépi kódú, assembly, strukturált, 4GL) • A számítógép alapvető működését biztosítják.

24. Az információfeldolgozást kielégítő igények: ( széria, egyedi vagy saját készítésű ) • b., Felhasználói szoftver • Szövegszerkesztő • Táblázatkezelő • Adatbázis-kezelő • Prezentáció készítő • c., Kommunikációs szoftverek • e-mail • fax • telnet, stb.

25. 1. Operációs rendszerek A különböző operációs rendszerek más-más szolgáltatásokat nyúj- tanak, de mindnek teljesítenie kell az alapfeladatokat: 1. A rendszer elindítása 2. A programok futtatása 3. Erőforrások kezelése Be- és kikapcsolás között folyamatosan működik és felügyeletet tart a programok felett. Egy része mindig a memóriában van. Rég: egyszerre csak egy program Ma: egyszerre több program, (neve: multitask)

26. Időosztás • nagy gépeknél • egyszerre több felhasználó dolgozik úgy, mintha csak ő • használná a gépet. • Felhasználói interface • Parancs • ikon

27. 2. Segédprogramok Állománykezelés Vírusvédelem Tömörítés …

28. 3. Programozási nyelvek • 1. GÉPI KÓDÚ NYELV • - elemi szinten két jel: 0, 1 • - ezekből épül fel az utasítás kódja, melyet a szg. ért, • fel tud dolgozni • - nehéz, lassú • ASSEMBLY • - szimbolikus nyelv • - az utasítások 3 betűs szavak (angol rövidítések) • - adat: szöveges elnevezéssel hivatkozunk rá • - ma is használják alapfeladatok beprogramozására a rend- • szerprogramozók

29. - át kell fordítani a gép nyelvére - minden gépnek saját assembly nyelve ven - bonyolult, hosszadalmas 3. PROCEDURÁLIS, ELJÁRÁSORIENTÁLT NYELVEK - pl: BASIC, FORTRAN, PASCAL, C, COBOL… - nincs elemi utasítás - bonyolult kifejezésekből felépülő forráskód - fordítóprogram készíti a futtatható programkódot - nem géphez kötött 4. NEGYEDIK GENERÁCIÓS NYELVEK - laikusok számára minimális ismeret kell - pl: EXCEL, ACCESS

30. - felhasználók és programozók használják - gyors, hibamentesebb - bizonyos, meghatározott feladatokra készülnek, ezért - a felhasználói kör behatárolt - nagy részük interpreter ( azaz önálló futtatható kódot nem készit ) 5. OBJEKTUMORIENTÁLT NYELVEK - pl: DELPHI - professzionális programozók számára - cél: programok újrahasznosíthatóságának elősegítése - építkezés zárt egységekből, objektumokból

31. Hálózatok • Kiterjedtség (LAN, MAN, WAN) • Történet • Protokoll (TCP/IP, OSI modell) • Internet szolgáltatások (e-mail, chat, ftp, telnet, www, e-shopping…) • Intranet, extranet: Internet szabványokon alapuló belső vállalati vagy vállalatközi kommunikációs rendszer

32. lan: lokális, kis távolság cél: erőforrás megosztás, közös használat, kommunikáció wan: nagy távolságokat összekötő cél: erőforrás elérés, adatátvitel, távoli hardver, szoftver eszközök használata

33. Legfontosabb információs-rendszer típusok • TPS – tranzakció-feldolgozó rendszer • MIS – vezetői információs rendszer • DSS – döntéstámogató rendszer • GDSS – csoportos döntéstámogató rendszer • EIS – felsővezetői információs rendszer • ERP – vállalati erőforrás-tervező rendszer • CRM – ügyfélkapcsolat-kezelő rendszer • SRM – beszállítókapcsolat-kezelő rendszer • SCM – ellátásilánc-kezelő rendszer • BI – üzletiintelligencia rendszer • EPM – vállalti teljesítménymenedzsment rendszer • KM – tudásmenedzsment rendszer • ES – szakértő rendszer

35. Az adatok kezelésének technológiája

36. A számítógépes rendszerek alapvető komponensei • Hardver • Szoftver • Adatok adatkezelés: adatok gyűjtése,tárolása, előhívása, módosítása, törlése. adattárolás: a szg. által kódolt formában az integrált tárolás eszközei az adatbázisok

37. Az adatok hierarchiája • Adatvizsgálati szintek: fizikai és logikai alapvető egysége: BYTE 1KB, 1MB, 1GB, 1TB (1024) 1 Byte = 8 bit kétállapotú elemi egység logikai szinten kettes számrendszerbeli számjegy lehetséges értékei: 0, 1 256 féle sorozat lehetséges 8 bit-en nagyobb egységükben ezekből épülnek fel a szöveges karakterek, majd a mezők, azokból pedig a rekordok, és a fájlok

38. Példa a logikai adatszerkezetre Rekord Kiss Péter Bp., Ó u. 1. File 111-112 mező Tóth Éva Bp., Ó u. 2. karakterek 111-113

39. Adatbázisokkal kapcsolatos fogalmak Adatbázis az adatok tárolására szolgáló, egységes szerkezetű, összefüggő rendszer Adatbázis-kezelő rendszer DBMS speciális program, amely az adatbázis kezelésére szolgál

40. Adatbázis-kezelő rendszer főbb feladatai • Közvetít az adatok írási, olvasási műveleteinél • Lehetőséget nyújt az adatszerkezet kialakítására és módosítására • Lehetővé teszi az adatok rendezését, szűrését, különböző feltételek szerinti lekérdezését • Hozzáférési jogok adhatók • Biztosítja a felhasználás ellenőrzését, adminisztrálását • Többfelhasználós környezetben gondoskodik az adatok védelméről

41. Az adatbázisok használatának előnyei • Egységes, logikailag tiszta adatszerkezet, szükségtelen adatismétlések nélkül • A programok és adatok nem függnek egymástól, ezért mindkettő könnyebben módosítható • Az adatok rugalmasan lekérdezhetők • Jobb biztonsági rendszer alakítható ki

42. Az adatbázisok használatának hátrányai • Az adatbázis-kezelő rendszerek drágák • Az adatbázis kialakítása és fenntartása költségesebb mint az egyszerű adatfájloké • Az adatbázis-kezelő programok nagy helyet foglalnak el • Az adatok elérése lassabb a közbeiktatott adatbázis-kezelő rendszer miatt • Az adatbázis meghibásodása az egész rendszert érinti

43. Adatmodellezés • Az adatmodell az adatbázis szerkezetét írja le. • Egyed (entitás): azok a dolgok, amelyekről adatokat akarunk tárolni • Tulajdonság (attribútum): az egyedekről tárolandó adatok • Egyedtípus: különböző egyedek esetén ugyanazok a tulajdonságok jellemzői: a köztük lévő kapcsolat a köztük lévő kapcsolat foka

44. Típusai: • 1. egy az egyhez • 2. egy a többhöz • 3. több a többhöz

45. Relációs adatbázisok • Az adatbázisok legáltalánosabb és legelterjedtebb típusa • Összekapcsolt táblák formájában ábrázolja az egymással összefüggő adatokat. • A tábláknak meghatározott szabályai vannak. • A rel.adatbázisok tervezésének alapelve, hogy ne keletkezzen benne redundancia, vagyis az adatok felesleges ismétlése. Ennek egyik biztosítéka a normalizálás, amikor bizonyos formális szabályok ellenőrzésével biztosítjuk a redudndancia mentességet.

46. access • Az adatbázis felépítése • Tábla definiálása, űrlapok • Adatok feltöltése • Lekérdezések, jelentések • Kereszttáblák • …

47. Újabb adatbázismodellek • 1. multidimenzionális • 2. objektumorientált • Megjelenésük okai: - a tárolási kapacitások több nagyságrendű növeke- dése - a tárolt adatok on-line elemzésének igénye (OLAP) - azon-line alkalmazások használatának széles körű elterjedése

48. 1. OLAP • nagyméretű., bonyolult ab-ok on-line elemzése • Jellemző műveletei: - adatok csoportosítása, összegzése - bonyolultabb számítások végzése - mélyfúrás - szeletelés és kockára vágás = adatvizsgálat több nézőpontból

49. 2. Multidimenzionális ab-ok • OLAP műveletek támogatására • Többdimenziós un. hiperkockából épülnek fel - ezek az egymáshoz kapcsolódó mennyiségeket fogják össze (kocka élei) - alapadatok mellett előre elkészített összesített értékeket is tárolnak (kocka belseje) - jól támogatja a bonyolult elemzéseket - léteznek hibrid modellek (relációs kiegészítései) - elsősorban nagy szervezeteknél használják (pl.: KSH) - pl.: Oracle, SAS OLAP • Gyorsítják a lekérde- zések végrehajtását • Lassítják az adabevi- telt és módosítást

50. 3. Objektumorientált ab-ok • Multimédiás adatok kezelésére • Adatok és az azokat kezelő programok együttes letöltésére lehetőség legyen • OBJEKTUM: egységbe zárja az adatokat és a rajtuk végezhető műveleteket. (Tartalmazzák az adatok tulajdonságait, ezen felül pedig olyan eljárásokat, kisebb programokat, amelyeken keresztül az adatok elérhetők, manipulálhatók magasabb szintű programok vagy a felhasználó által.) • Az egységbe zárás meggyorsítja az összetartozó adatok és programok hálózaton keresztül történő továbbítását • Biztonságot is jelent, mert az adatokhoz csak az eljárásokon keresztül lehet hozzáférni.