. Сбор информации на человекочитаемых документах.
. Перенос информации на машинные носители.
. Передача информации по каналам связи от мест се возникновения до места обработки.
. Ввод информации в ЭВМ.
. Обработка информации в ЭВМ программами пользователя.
. Вывод информации из ЭВМ в виде, необходимом для дальнейшего использования.
Рассмотрим несколько подробней каждый этап:
. Сбор информации на человекочитаемые документы. Большая часть информации, поступающая для обработки в АСУ, находится первоначально на человекочитаемых документах, в которые человек вносит информацию ручным способом или с помощью устройств механической печати. При этом, разумеется, могут возникать различного вида ошибки. В приводятся следующие причины этих ошибок:
а) низкая квалификация сотрудников, заполняющих документы;
б) неправильная интерпретация заносимых данных;
в) усталость работников;
г) несоответствие потока данных и физической способности человека переработать поступающий поток;
д) неудачная для обслуживания конструкция технических средств;
е) неудачная модель представления информации;
ж) отсутствие или недостаточная ясность рабочих инструкций.
Помимо перечисленных причин, существенное значение имеют субъективные причины, зависящие от человека, выполняющего работу: безразличие, небрежность, плохая организация, слабый контроль за выполняемой работой, преднамеренное искажение информации.
. Перенос информации на машинные носители.
В этом случае причины ошибок могут быть связаны: с оборудованием, на котором осуществляется перенос, с оператором, который осуществляет перенос, и с документами, с которых осуществляется перенос.
Ошибками оборудования, как правило, являются:
) перенос на носитель знаков, не соответствующих знакам" которые набираются на клавиатуре. Этот результат связан с неисправностью механической или электронной части устройств подготовки данных;
) неудобство конструкции клавиатуры, которой пользуется оператор, и места размещения первичного документа.
Ошибки, вносимые оператором, имеют причины, сходные с аналогичными причинами, перечисленными для этапа сбора информации на человекочитаемых документах в пунктах а), б), в), г) и др.
Ошибки, причиной которых является документ, с которого производится перенос информации, связаны:
а) с неудачным форматом документа, неудобным для работы оператора;
б) с ошибочной информацией, занесенной в документ.
. Передача информации по каналам связи.
В этом случае уместно рассмотреть причины, приводящие к искажению заведомо правильной информации, подготовленной для передачи.
Причинами искажения информации и появления в ней ошибок при передаче по каналам связи в большинстве случаен являются:
) ошибки, вносимые оконечными комплектами аппаратуры передачи данных, связанные с неверным считыванием, формированием пакетов сообщений и их кодированием и декодированием;
) искажения, вносимые каналом: шум канала, частотные искажения в канале, потери информации в канале по причине временной неработоспособности.
. Ввод информации в систему.
Этап ввода информации в ЭВМ является наиболее ответственным с точки зрения обеспечение достоверности информации. Именно на этом этапе должны быть выявлены и не допущены в систему ошибки, которые накопились во вводимой информации на предыдущих этапах и возникли на этапе ввода. Причины, приводящие К возникновению ошибок во вводимой информации, на этапе ввода, могут зависеть от состояния оборудования, на котором осуществляется ввод (устройствах ввода с перфокарт, перфолент, магнитных лент), либо от организации процесса ввода.
Неисправности оборудования проявляются в неверном считывании информации с носителей, неверном формировании электрического аналога считанной информации, утере информации на участке-"устройство ввода-ОЗУ", в появлении лишней информации в порции информации, вводимой в ЭВМ.
Несовершенство организации, как правило, влечет за собой путаницу в очередности номеров перфолент, колод перфокарт или магнитных лент, некомплектности носителей, с которых должна быть введена информация, утерю информации на бумажных или магнитных носителях из-за нарушения порядка их хранения и учета.
К этому же классу причин относятся ошибочные действия операторов, осуществляющих ввод.
. Обработка информации в ЭВМ программами пользователя. На этом этапе обработки система также может пополниться ошибками даже в том случае, если благодаря усилиям проектировщиков и эксплуатационного персонала введенная в спетому информация верпа. Причинами появления ошибок на этом этапе являются:
) ошибочная работа внешних накопителей, в результате которой неверно происходит запись и считывание информации;
2) сбои в работе процессора и каналов, происходящие из-за колебаний питающего напряжения, неправильных режимов функционирования элементов аппаратуры, временных отказов элементов вычислительного комплекса;
) не полностью отлаженные программы пользователя, ошибочно реагирующие па некоторую комбинацию входной информации;
) нарушение персоналом порядка смены машинных носителей информации, предусмотренного технологией решения задачи;
) неверная реакция оператора на консольные сообщения операционной системы или программ пользователя.
. Вывод информации из ЭВМ.
Это завершающий этап обработки информации в АСУ. Как и на всех предыдущих этапах обработки, здесь важно обеспечить достоверность выводимой информации и исключить возникновение ошибок.
Вывод информации производится посредством различных устройств вывода: АЦПУ, устройств вывода на перфокарты, перфоленты, магнитную лепту, телетайпы, дисплеи.
В процессе вывода и системе могут возникнуть ошибки, которые исказят информацию, уменьшат ее ценность или сделают непригодной к использованию.
Причинами ошибок, возникающих на этапе вывода, являются:
неисправная работа электронных и механических частей
выводимых устройств, сбои в оборудовании вычислительного комплекса, плохая
организация хранения и учета выдаваемой информации, приводящая к утере,
некомплектности или путанице в многострочной выходной документации, перфокартах
и перфолентах.
Мы рассмотрели основные этапы обработки информации в АСУ и причины, приводящие к уменьшению достоверности информации в системе на разных этапах ее обработки. Проведенный анализ позволяет сделать следующие выводы:
) причины, приводящие к уменьшению достоверности информации в системе, многообразны, многочисленны и имеются на всех этапах обработки;
) для обеспечения нужного уровня достоверности обработки информации в системе необходимы специальные меры борьбы с ошибками, возникающими на каждом из этапов обработки. Необходима, иными словами, работа, предотвращающая увеличение энтропии в системе обработки информации.
В рассмотрены 29 видов контроля информации, которые объединены в 5 групп.. Счетные методы.. Математические методы.. Методы, использующие избыточность информации.. Логические методы.. Прочие методы.
К I группе отнесены следующие методы контроля;
Ясно, что систематическую ошибку вычислительного оборудования указанным методом обнаружить невозможно. Этот метод увеличивает время решения задачи, требует сохранности исходных и промежуточных данных и позволяет обнаружить лишь случайные ошибки, являющиеся следствием сбоев оборудования и неверных действий персонала. В условиях АСУ этот метод практически не применяется, поскольку в задачах АСУ промежуточные и выходные результаты представляют собой большие массивы данных, и их хранение и сверка сами могут стать источниками серьезных проблем, связанных с обеспечением необходимой достоверности.
. Суть метода контроля по усеченному алгоритму состоит в стремлении уменьшить время получения правильного результата по сравнению с предыдущим методом. Если задача позволяет создать усеченный алгоритм, работающий с меньшей точностью, то
производится просчет по указанному алгоритму, результаты сравниваются. Результат считается правильным, если расхождение меньше суммарной точности вычислений по грубому и точному методу.
К сожалению, не все задачи позволяют разработать усеченный алгоритм, а его разработка и программирование требуют большой затраты времени и средств. Применительно к наиболее массовым в условиях АСУ задачам обработки данных говорить об усеченном алгоритме по существу вообще не приходится.
. Контроль, состоящий в просчете с выходом на известный результат, применяется в основном при поиске ошибок в отлаживаемых программах; при эксплуатации задач АСУ результат, разумеется, заранее не известен и поэтому метод применить нс-возможно.
. Счетный контроль с получением контрольных сумм широко распространен, в том числе и в области электронной обработки данных. Например, для контроля правильности вводимой с перфоленты или перфокарт информации в конце вводимой порции (пачки) перфорируется сумма, сосчитанная до ввода на клавишных машинах. Автоматическое суммирование данных в ЭВМ должно обеспечить совпадение с контрольной суммой. Обратный результат является сигналом об ошибке.
. Контроль по итогам-это разновидность метода контрольных сумм, характерная тем, что сумма представляет результат сложения однородных величии и имеет соответствующую размерность.
. Контроль методом счета записей состоит в том, что обрабатываемый массив записей предварительно сосчитан, и число указывающее количество записей в массиве, записано на магнитном носителе. Сверка количества обработанных записей с указанными числом позволяет судить об утерянных по разным причинам и не попавших в обработку записях.
. Контроль формата документа предусматривает либо контроль числа слов в документе, либо контроль наличия определенных групп слов, если число слов может быть переменным.
. Метод перекрестного контроля является частным случаем балансовых методов и используется там, где между получаемыми числами имеется некоторая количественная связь, такая, например, как зависимость между количеством поступившего на склад товара, отпущенного товара и остатка.
. Балансовые методы контроля используются особенно широко в бухгалтерских расчетах.
Представление системы показателей в матричном виде, где имеются сбалансированные строки и столбцы, позволяет быстро выявить ошибку, нарушающую баланс,. Математические методы контроля. Они используются для обнаружения ошибок, являющихся следствием неверного порядка выполнения вычислительных операций или их содержащий.
. Способ подстановки состоит в том, что в результат решения уравнении подставляются корни. Если левая и правая части уравнений оказываются равными с заданной погрешностью, то результат считается верным. Способ позволяет обнаружить случайные и систематические ошибки.
. Проверка с помощью дополнительных связей может использоваться в том случае, если между контролируемыми величинами имеются однозначные или корреляционные зависимости.
Примером однозначных связей являются зависимости между тригонометрическими величинами.
. Проверка предельных значений используется для предотвращения дальнейших вычислений, если контролируемая величина оказалась в недопустимых для нее пределах.
. Метод статистического прогноза является развитием предыдущего метода и используется в том случае, если пределы величины могут изменяться в результате статистической обработки данных наблюдений за ее движением.
К сожалению, во многих задачах АСУ (за исключением в основном задач оптимального планирования) указанная группа методов малоприменима.. Методы контроля, использующие избыточность.
Ноли речь идет о контроле информации, то и случае применения этой группы методов предусматривается введение в контролируемый покупатель некоторой информационной избыточности. Именно наличие избыточности (которая является своеобразной "платой" за достоверность) удается выявить искажения в контролируемой величине.
. Контроль но методу избыточных цифр базируется на добавлении к контролируемому числу проверочной цифры н проведении затем некоторых преобразований полученного числа. Если н числе будет допущена ошибка, то результат преобразований не совпадет с заданным результатом. Метод позволяет обнаружите ошибки, допущенные при записи, перфорации и вводе в ЭВМ. Метод практически всегда используется для защиты шифров экономических и производственных объектов (номенклатурный номер, табельный номер, шифр предприятия, отрасли и т.д.).
. Сравнение данных из различных источников, в которых контролируемые количества должны совпадать или находиться в некоторой зависимости, позволяет Обнаружить ошибки.
. Способ контроля путем сравнения с внешними по отношению к системе данными является разновидностью предыдущего метода.
. Метод двойных точек является модификацией метода контроля с использованием избыточной информации.
. Контроль, использующий принцип обратной связи, широко применяется при передаче данных по каналам связи. В случае
обнаружения на приемной стороне ошибки на передающую посылается перезапрос. При использовании эхо-контроля переданное-сообщение возвращается на пункт передачи и сравнивается с исходным;. Логические методы контроля.
Основаны на логической непротиворечивости контролируемых данных и знании характера поведения контролируемых величин.
. Метод смысловых проверок базируется на оценке семантического значения контролируемых величин и реализуется в установлении пределов их значений, превышение которых лишает контролируемую величину смысла. Так, число рабочих на предприятии не может быть дробным числом.
. Контроль по отклонениям состоит в том, что контролируются отклонения получаемых многократно величин от их предыдущих значений. Если эти отклонения существенны, то это является сигналом для детальной проверки и выявления возможных ошибок.
. Контроль заданной последовательности записей. Осуществляется по порядковому номеру, который присваивается записям, подлежащим обработке. Нарушение порядка в последовательности номеров свидетельствует об ошибке (например, неверном результате сортировки).
. Метод шаблонов является методом формальной проверки правомерности наличия символов и цифр в информации, участвующей в данной фазе обработки. Например, в шифре изделия, составленном по общесоюзному классификатору, не должно быть букв.
. Контроль за временем решения задачи-это по сути дела логический контроль, позволяющий в случае чрезмерного увеличения времени решения задачи сделать вывод о неправильной работе-машины или зацикливании программы.
. Метод экспертных оценок используется для окончательной оценки полученной информации после обработки. Так, распоряжение на выплату пенсий, полученное па ЭВМ, окончательно просматривается инспектором и подписывается им.. Прочие методы контроля.
. Контроль по меткам.
По меткам, записанным на магнитный носитель, можно проконтролировать, соответствует ли данной задаче номер носителя, дата записи информации, сроки обновления и т.д.
. Контроль методом следствия является выборочным контролем.
Процедуры выборочного контроля могут включать описанные методы контроля. Оценка результатов такого контроля часто задерживается во времени и требует хранения необходимой информации в системе для проведения проверок.
. Метод контрольных испытаний заключается но существу в проверке работы программ па искусственно созданной информации. Если программа работает верно, в возникновении ошибок следует винить информацию, поступающую в процессе функционирования системы. По существу этот метод контроля представляет собой способ доотладки программ.