Systèmes ouverts et fermés

Il existe deux principaux types de systèmes : fermés et ouverts.

systeme ferme(système fermé) - un système isolé de l'environnement extérieur, dont les éléments n'interagissent qu'entre eux, n'ayant aucun contact avec l'environnement extérieur.

Riz. 3.1.

Système ouvert (système ouvert) - un système qui interagit avec son environnement sous tous ses aspects : information, énergie, matériel, etc.1

Toutes les organisations sont des systèmes ouverts, dépendants du monde extérieur pour leur survie. L'organisation échange de l'énergie, des informations, des matériaux avec l'environnement extérieur à travers des frontières perméables. Un système ouvert n'est pas autosuffisant, car il dépend de l'énergie, des informations et des matériaux provenant de l'extérieur. De plus, un système ouvert a la capacité s'adapter à modifications de l'environnement extérieur et doit le faire pour continuer à fonctionner.

L'organisation en tant que système complexe se compose de grands éléments constitutifs, appelés sous-systèmes. Les sous-systèmes peuvent, à leur tour, être constitués de sous-systèmes plus petits. Puisqu'ils sont tous interdépendants, le dysfonctionnement même du plus petit sous-système peut affecter le système dans son ensemble. Par conséquent, le travail de chaque employé et de chaque département de l'organisation est très important pour le succès de l'ensemble de l'organisation.

Modèle d'organisation en tant que système ouvert. Concept 7-S par T. Peters et R. Waterman

Le modèle de l'organisation en tant que système ouvert est présenté sous une forme simplifiée à la fig. 3.2. contributions les modèles sont l'information, le capital, les ressources humaines et les matériaux reçus par l'organisation de l'environnement. Organisation en cours transformations traite ces intrants, les convertissant en produits ou services - sorties organismes qu'il libère dans l'environnement. Au cours du processus de transformation, la valeur ajoutée des intrants est créée si la gestion dans l'organisation est efficace. En conséquence, il y a prises supplémentaires, tels que le profit, l'augmentation de la part de marché, l'augmentation des ventes (en entreprise), la mise en œuvre de la responsabilité sociale, la satisfaction des employés, la croissance de l'organisation, etc.

Riz. 3.2.

L'un des plus populaires des années 1980. concepts de système de gestion - c'est la théorie des "7-S", dont les auteurs sont les chercheurs du cabinet de conseil "McKinsey" T. Peters et R. Waterman, qui ont écrit le célèbre livre "In Search of Effective Management" .

Selon cette théorie, une organisation efficace est formée sur la base de sept composants interdépendants, dont un changement dans chacun d'eux nécessite un changement correspondant dans les six autres. En anglais, le nom de tous ces composants commence par "s", donc le concept s'appelait "7-S".

Les ingrédients clés sont :

- stratégie (stratégie) - plans et orientations d'action qui déterminent la répartition des ressources, fixant les obligations de mise en œuvre de certaines actions à temps pour atteindre les objectifs;
- structure (structure) - la composition interne de l'organisation, reflétant la division de l'organisation en divisions, la subordination hiérarchique de ces divisions et la répartition du pouvoir entre elles ;
- systèmes (système) - procédures et processus de routine se produisant dans l'organisation ;
- Etat (personnel) - groupes clés du personnel de l'organisation, leurs caractéristiques par âge, sexe, éducation, etc.;
- style (style) - style de gestion et culture organisationnelle ;
- qualification (compétences) - les capacités distinctives des personnes clés de l'organisation ;
- valeurs partagées (valeurs partagées) - le sens et le contenu des principales activités que l'organisation apporte à ses membres.

Conformément à ce concept, seules les organisations peuvent fonctionner et se développer efficacement, dans lesquelles les gestionnaires peuvent maintenir dans un état harmonieux un système composé des sept composants énumérés.

TECHNOLOGIES DE TRAITEMENT DE L'INFORMATION DE L'INDUSTRIE

L'introduction généralisée des technologies et des systèmes de l'information, des technologies de l'informatique et des télécommunications dans les domaines de la gestion économique, de la recherche scientifique, de la production, ainsi que l'émergence de nombreuses entreprises - fabricants d'ordinateurs et développeurs de logiciels au cours du dernier quart du siècle dernier ont souvent conduit à une situation où : un logiciel sans problème ce qui fonctionne sur un ordinateur ne fonctionne pas sur un autre ; les blocs système d'un appareil informatique ne rentrent pas dans le matériel d'un appareil similaire ; Le SI de l'entreprise ne traite pas les données clients ou clients préparées par ses soins sur ses propres équipements ; lors du chargement d'une page à l'aide d'un navigateur "étranger", au lieu de texte et d'illustrations, un ensemble de caractères sans signification apparaît à l'écran. Ce problème, qui touchait réellement de nombreux secteurs d'activité, s'appelait le problème de la compatibilité des appareils informatiques, d'information et de télécommunication.

Le développement des systèmes et moyens informatiques, des systèmes de télécommunication et l'expansion rapide de leurs domaines d'application ont conduit à la nécessité de combiner des dispositifs informatiques spécifiques et des SI mis en œuvre sur leur base dans des systèmes et environnements informatiques et d'information unifiés pour former une information unique espace (espace d'information unifié - UIA). La formation d'un tel espace est devenue une nécessité urgente pour résoudre bon nombre des problèmes économiques et sociaux les plus importants au cours de la formation et du développement de la société de l'information.

Un tel espace peut être défini comme un ensemble de bases de données, de référentiels de connaissances, de leurs systèmes de gestion, de systèmes et de réseaux d'information et de communication, de méthodologies et de technologies pour leur développement, leur maintenance et leur utilisation sur la base de principes communs et de règles générales qui fournissent une interaction d'informations pour répondre aux besoins des utilisateurs. Besoins. Les principaux composants d'un espace d'information unique sont :

Ressources d'information contenant des données, des informations, des informations et des connaissances collectées, structurées selon certaines règles, préparées pour être livrées à l'utilisateur intéressé, protégées et archivées sur des supports appropriés ;

Structures organisationnelles qui assurent le fonctionnement et le développement d'un espace d'information unique et la gestion des processus d'information - recherche, collecte, traitement, stockage, protection et transmission des informations aux utilisateurs finaux ;

Moyens d'assurer l'interaction des informations, y compris les logiciels et le matériel informatique, les télécommunications et les interfaces utilisateur ;

Documents juridiques, organisationnels et réglementaires qui permettent l'accès aux RI et leur utilisation basée sur des TIC appropriées.

Lors de la formation d'un espace d'information unique, les gestionnaires, les architectes et les développeurs de logiciels et de matériel ont été confrontés à un certain nombre de problèmes organisationnels, techniques et technologiques. Par exemple, l'hétérogénéité du matériel informatique en termes d'organisation du processus de calcul, d'architecture, de systèmes de commande, de capacité de processeur et de bus de données a nécessité la création d'interfaces physiques standards mettant en œuvre la compatibilité mutuelle des dispositifs informatiques. Cependant, avec une nouvelle augmentation du nombre de types de dispositifs intégrés (le nombre de ces modules dans les systèmes informatiques et d'information distribués modernes s'élève à des centaines), la complexité de l'organisation de l'interaction physique entre eux a considérablement augmenté, ce qui a entraîné des problèmes de gestion de tels systèmes.

L'hétérogénéité des environnements programmables mis en œuvre dans des dispositifs et systèmes informatiques spécifiques, en termes de variété de systèmes d'exploitation, de différences de profondeur de bits et d'autres fonctionnalités, a conduit à la création d'interfaces logicielles. L'hétérogénéité des interfaces physiques et logicielles dans le système « utilisateur - dispositif informatique - logiciel » a nécessité une coordination constante (« docking ») du logiciel et du matériel au cours de son développement et de fréquents recyclages du personnel.

L'histoire du concept de systèmes ouverts commence à la fin des années 1960 - début des années 1970. à partir du moment où s'est posé le problème urgent de la portabilité (mobilité) des programmes et des données entre ordinateurs aux architectures différentes. L'une des premières étapes dans cette direction, qui a eu un impact sur le développement de la technologie informatique, a été la création d'ordinateurs de la série IBM-360, qui disposent d'un seul ensemble de commandes et sont capables de fonctionner avec le même système d'exploitation. IBM a fourni des licences à prix réduit pour son système d'exploitation aux utilisateurs qui ont choisi d'acheter des ordinateurs de la même architecture auprès d'autres fabricants.

Une solution partielle au problème de portabilité des programmes a été fournie par les premières normes de langage de haut niveau telles que FORTRAN et COBOL. Les langages ont permis la création de programmes portables, bien qu'ils aient souvent limité les fonctionnalités. Plus tard, ces capacités ont été considérablement augmentées avec l'émergence de nouvelles normes (extensions) pour ces langages. La mobilité a également été assurée du fait que ces normes ont été adoptées par de nombreux développeurs de diverses plates-formes logicielles. Lorsque les langages de programmation ont acquis le statut de norme de facto, les organismes de normalisation nationaux et internationaux ont commencé à les développer et à les maintenir. De ce fait, les langues ont évolué indépendamment de leurs créateurs. Atteindre la mobilité et la portabilité déjà à ce niveau était le premier exemple des véritables possibilités des systèmes en cours de création, qui contenaient les principales caractéristiques de ce que l'on a appelé plus tard "l'ouverture du système".

L'étape suivante dans le développement du concept d'ouverture est la seconde moitié des années 1970. Il est associé au domaine du traitement interactif des données et à l'augmentation du volume d'informations et de produits logiciels nécessitant une portabilité (packages pour l'ingénierie graphique, systèmes d'automatisation de la conception, bases de données et gestion de bases de données distribuées). Digital a lancé la production de mini-ordinateurs VAX exécutant le système d'exploitation VMS. Les machines de cette série avaient déjà une architecture 32 bits, ce qui assurait une efficacité significative du code de programme et réduisait le coût de travail avec la mémoire virtuelle. Les programmeurs ont pu utiliser directement l'espace d'adressage jusqu'à 4 Go, ce qui a pratiquement supprimé toutes les restrictions sur la taille des tâches résolues à ce moment-là. Les mini-ordinateurs VAX de ce type sont depuis longtemps devenus la plate-forme standard pour les systèmes de conception, la collecte et le traitement des données, le contrôle des expériences, etc. Ce sont eux qui ont stimulé la création de puissants systèmes de conception assistée par ordinateur, SGBD, infographie, largement utilisés pour ce jour.

Fin des années 1970 caractérisée par le développement rapide des technologies de réseau. Digital a fortement implémenté son architecture DECnet. Les réseaux utilisant les protocoles Internet (TCP/IP), mis en œuvre à l'origine par l'Agence des projets de recherche avancée du Département américain de la défense (DARPA), sont devenus largement utilisés pour interconnecter divers systèmes. IBM a développé et appliqué sa propre architecture de réseau (System Network Architecture - SNA), qui est devenue plus tard la base de l'architecture OSI proposée par l'ISO.

Il existe un nombre suffisant de définitions du concept de "système ouvert", formulées dans divers organismes de normalisation et grandes entreprises individuelles.

Selon les experts du National Institute of Standards and Technologies (NIST), un système ouvert est un système capable d'interagir avec un autre système grâce à la mise en œuvre de protocoles standard internationaux. Les systèmes ouverts sont à la fois des systèmes finaux et intermédiaires. Cependant, un système ouvert n'est pas nécessairement accessible à d'autres systèmes ouverts. Cet isolement peut être réalisé soit par une séparation physique, soit par l'utilisation de capacités techniques basées sur la protection des informations dans les ordinateurs et les communications.

D'autres définitions reprennent dans une certaine mesure le contenu principal des définitions ci-dessus. En les analysant, nous pouvons identifier certaines caractéristiques de base inhérentes aux systèmes ouverts :

Les moyens techniques sur la base desquels le système d'information est mis en œuvre sont réunis par un réseau ou des réseaux de différents niveaux - du local au global ;

La mise en œuvre de l'ouverture est réalisée sur la base de profils (Profiles) de normes fonctionnelles dans le domaine de l'informatique;

Les systèmes d'information dotés de la propriété d'ouverture peuvent être exécutés sur n'importe quel logiciel et matériel inclus dans un environnement de systèmes ouverts unique ;

Les systèmes ouverts impliquent l'utilisation d'interfaces unifiées dans les processus d'interaction dans les systèmes "ordinateur - ordinateur", "ordinateur - réseau" et "homme - ordinateur".

Au stade actuel du développement informatique, un système ouvert est défini comme un logiciel ou un système d'information construit sur la base d'un ensemble complet et cohérent de normes internationales sur les profils informatiques et de normes fonctionnelles qui mettent en œuvre des spécifications ouvertes pour les interfaces, les services et leurs formats de support. afin d'assurer l'interaction (interopérabilité) et la mobilité des applications logicielles, des données et du personnel (Comité IEEE POSIX 1003.0 de l'Institute of Electrical and Electronics Engineers - IEEE).

Des exemples d'utilisation de la technologie des systèmes ouverts incluent les technologies Intel Plug&Play et USB, ainsi que les systèmes d'exploitation UNIX et (partiellement) son principal concurrent, Windows NT. L'une des raisons de considérer UNIX comme le système d'exploitation de base à utiliser sur les systèmes ouverts est qu'il est écrit presque entièrement dans un langage de haut niveau, qu'il est modulaire et qu'il est relativement flexible.

Actuellement, de nombreux nouveaux produits sont développés immédiatement conformément aux exigences des systèmes ouverts. Un exemple de ceci est le langage de programmation Java actuellement largement utilisé de Sun Microsystems.

Pour qu'un logiciel ou un système d'information soit qualifié de système ouvert, il doit avoir les propriétés suivantes :

Interaction (interopérabilité) - capacité à interagir avec d'autres systèmes applicatifs sur des plateformes locales et (ou) distantes (les moyens techniques sur lesquels le SI est mis en œuvre sont reliés par un réseau ou des réseaux de différents niveaux - du local au global) ;

Standardisabilité - les logiciels et les systèmes d'information sont conçus et développés sur la base de normes et de propositions internationales convenues, la mise en œuvre de l'ouverture est réalisée sur la base de normes fonctionnelles (profils) dans le domaine informatique ;

Extensibilité (évolutivité) - la capacité de déplacer des programmes d'application et de transférer des données dans des systèmes et des environnements qui ont des caractéristiques de performance et des fonctionnalités différentes, la possibilité d'ajouter de nouvelles fonctions SI ou de modifier certaines de celles existantes avec les parties fonctionnelles restantes du SI inchangées ;

Mobilité (portabilité) - assurer la possibilité de transférer des programmes applicatifs et des données lors de la mise à niveau ou du remplacement des plates-formes matérielles du SI et la capacité de travailler avec des informaticiens sans leur recyclage particulier lorsque le SI change ;

Convivialité - développement d'interfaces unifiées dans les processus d'interaction dans le système "utilisateur - appareil informatique - logiciel", permettant à un utilisateur qui n'a pas de formation spéciale au système de travailler. L'utilisateur travaille sur un problème métier, et non sur un problème informatique et logiciel.

Ces propriétés des systèmes ouverts modernes, prises séparément, étaient également caractéristiques des générations précédentes de SI et d'équipements informatiques. Un nouveau regard sur les systèmes ouverts est que ces propriétés sont considérées et mises en œuvre dans l'ensemble - comme interconnectées et mises en œuvre dans un complexe. Ce n'est que dans une telle combinaison que les possibilités des systèmes ouverts permettent de résoudre des problèmes complexes de conception, de développement, de mise en œuvre, d'exploitation et de développement de SI modernes.

Au fur et à mesure que le concept de systèmes ouverts s'est développé, certaines raisons communes sont apparues qui motivent nécessairement la transition vers des SI interopérables (interopérables) et le développement de normes et d'outils techniques associés.

Fonctionnement des systèmes dans des conditions d'hétérogénéité d'information et d'implémentation. L'hétérogénéité informationnelle des ressources réside dans la diversité de leurs contextes d'application (concepts, dictionnaires, règles sémantiques, objets réels affichés, types de données, manières de les collecter et de les traiter, interfaces utilisateurs, etc.). L'hétérogénéité de mise en œuvre se manifeste dans l'utilisation d'une variété de plates-formes informatiques, d'outils de gestion de bases de données, de modèles de données et de connaissances, de langages et d'outils de programmation et de test, de systèmes d'exploitation, etc.

Intégration de systèmes. Les systèmes évoluent de simples sous-systèmes autonomes à des systèmes intégrés plus complexes basés sur l'exigence d'interaction des composants.

Réingénierie des systèmes. L'évolution des processus d'affaires d'une entreprise est un processus continu qui fait partie intégrante des activités de l'organisation. La création d'un SI, son évolution et sa reconstruction (reengineering) en lien avec la refonte des processus est un processus continu de clarification des besoins, de transformation de l'architecture et de l'infrastructure du système. À cet égard, le système doit initialement être conçu de manière à ce que ses composants clés puissent être reconstruits tout en maintenant l'intégrité et l'opérabilité du système.

Transformation des systèmes hérités. Pratiquement tout système, une fois créé et mis en œuvre, résiste au changement et tend à devenir rapidement un fardeau pour l'organisation. Les systèmes hérités construits sur des technologies, des architectures, des plates-formes « sortantes », ainsi que des logiciels et des supports d'information, dans la conception desquels les mesures nécessaires n'ont pas été prévues pour leur évolution progressive vers de nouveaux systèmes, nécessitent une restructuration (transformation héritée) conformément aux nouvelles exigences des processus métier et des technologies. Dans le processus de transformation, il est nécessaire que les nouveaux modules du système et les composants restants des systèmes hérités conservent la capacité d'interagir.

Prolonger le cycle de vie des systèmes. Dans des conditions de développement technologique exceptionnellement rapide, des mesures particulières sont nécessaires pour assurer la durée nécessaire du cycle de vie du produit, qui comprend l'amélioration continue de ses propriétés de consommation (maintenance du système logiciel). Dans le même temps, les nouvelles versions du produit doivent prendre en charge les fonctionnalités déclarées des versions précédentes.

Ainsi, le principe principal de la formation de systèmes ouverts est de créer un environnement comprenant des logiciels et du matériel, des systèmes, des services et des protocoles de communication, des interfaces, des formats de données. Un tel environnement repose sur des normes internationales évolutives accessibles et généralement reconnues et offre un degré significatif d'interopérabilité (interopérabilité), de portabilité (portabilité) et d'évolutivité (évolutivité) des applications et des données.

Structures internationales dans le domaine de la normalisation des technologies de l'information

La technologie de l'information est un domaine d'activité extrêmement complexe, multiforme et multiforme visant à créer des TIC à tous les niveaux (du fédéral à l'entreprise), une infrastructure nationale de l'information, une société de l'information basée sur le développement, l'intégration et le développement des ressources de l'information, de l'informatique et des télécommunications. Pour résoudre ces problèmes, la question clé est la normalisation informatique basée sur l'introduction de méthodes et de moyens de normalisation architecturale et fonctionnelle, ce qui permet d'utiliser des normes et des profils communs pour identifier des groupes de normes de base et de travail, des exigences, des ensembles de fonctions et de paramètres nécessaires pour la mise en place d'IT/SI spécifiques au domaine disciplinaire orienté vers les domaines d'activité.

La structure organisationnelle qui soutient le processus de normalisation informatique comprend trois principaux groupes d'organisations : les organisations internationales de normalisation faisant partie de la structure de l'ONU, les organisations industrielles professionnelles ou administratives, les consortiums industriels.

Les organisations internationales de normalisation, qui font partie de la structure de l'ONU, sont :

ISO (Organisation internationale de normalisation-Organisation internationale de normalisation). Série de normes ISO ;

CEI (Commission Electrotechnique Internationale - Commission Electrotechnique Internationale). Série de normes ISO ;

UIT-T (Union internationale des télécommunicationsTélécommunications - Union internationale des télécommunications). Jusqu'en 1993, cette organisation portait un nom différent - CSGGT (Comité consultatif international télégraphique et téléphonique - Comité consultatif international de la téléphonie et de la télégraphie, en abrégé CCITT). Série de normes X.200, X.400, X.500, X.600.

Les organisations professionnelles ou administratives industrielles comprennent :

IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers - Institute of Electrical and Electronics Engineers, une organisation internationale - le développeur d'un certain nombre de normes internationales importantes dans le domaine de l'informatique). Normes LAN IEEE802, POSIX, etc. ;

IAB (Comité des activités Internet - Comité des activités Internet). Normes pour les protocoles TCP/IP ;

WOS régionaux (Workshops on Open Systems - groupes de travail sur les systèmes ouverts). ose-profils.

Les consortiums industriels sont :

ECMA (Association européenne des fabricants d'ordinateurs - Association européenne des fabricants d'ordinateurs), OSI, Office Document Architecture (ODE) ;

OMG (Object Management Group - groupe de gestion d'objets);

RM : Common Object Request Broker Architecture (CORBA) ;

X/Open (organisé par un groupe de fournisseurs d'ordinateurs), X/Open Portability Guide (XPG4) Common Application Environment ;

NMF (Network Management Forum - forum de gestion de réseau);

OSF (Open Software Foundation - Open Source Software Foundation). Il dispose des offres suivantes : OSF/1 (conforme à POSIX et XPG4), MOTIF - interface utilisateur graphique, DCE (Distributed Computer Environment) - technologie d'intégration de plate-forme : DEC, HP, SUN, MIT, Siemens, Microsoft, Transarc, etc. , DME (Distributed Management Environment) - technologies de gestion distribuée de l'environnement.

Organisations et consortiums internationaux - développeurs de normes

Schéma de normalisation fonctionnelle informatique

Les normes ISO et CEI ont combiné leurs activités dans le domaine de la normalisation informatique, créant un seul organe JTC1 - Comité technique mixte n ° 1 (Comité technique mixte 1), conçu pour former un système complet de normes informatiques de base et les étendre à des domaines spécifiques d'activité.

Les travaux sur les normes informatiques au sein du JTC1 sont thématiquement divisés en sous-comités (Sous-comités - SC) associés à l'élaboration de normes informatiques liées à l'environnement des systèmes ouverts OSE.

Voici les noms de certains de ces comités et sous-comités :

C2 - jeux de caractères et codage des informations ;

SC6 - télécommunications et échange d'informations entre systèmes ;

SC7 - développement de logiciels et documentation système ;

SC18 - systèmes de texte et de bureau ;

SC21 - traitement distribué ouvert (Open Distributed Processing - ODP), gestion de données (Data Management - DM) et interconnexion de systèmes ouverts OSI ;

SC22 - langages de programmation, leurs environnements et interfaces logicielles système ;

SC24 - infographie ;

SC27 - Pratiques de sécurité courantes pour les applications informatiques ;

SGFS est le groupe de travail sur les normes fonctionnelles.

Actuellement, plusieurs communautés faisant autorité dans le monde participent à l'élaboration de normes de systèmes ouverts. Cependant, l'activité la plus importante dans ce domaine est le travail des groupes de travail et des comités de l'IEEE sur l'interface de système d'exploitation portable (POSIX). Le premier groupe de travail POSIX a été formé à l'IEEE en 1985 à partir du comité de normalisation orienté UNIX (maintenant l'UniForum). D'où l'objectif initial du travail de POSIX sur la standardisation des interfaces du système d'exploitation UNIX. Peu à peu, cependant, le sujet des groupes de travail POSIX s'est tellement élargi qu'il est devenu possible de parler non seulement du système d'exploitation UNIX standard, mais d'environnements d'exploitation compatibles POSIX, c'est-à-dire de tout environnement d'exploitation dont les interfaces sont conformes aux spécifications POSIX.

Des normes internationales doivent être mises en œuvre pour chaque composant système du réseau, y compris chaque système d'exploitation et progiciels d'application. Tant que les composants répondent à ces normes, ils sont compatibles avec les objectifs des systèmes ouverts.

Le principe de base des systèmes ouverts est de créer un environnement qui comprend des logiciels, du matériel, des services de communication, des interfaces, des formats de données et des protocoles qui est basé sur des normes évolutives, accessibles et mondialement reconnues et garantit que les applications et les données sont portables, interopérables, et évolutif. Le deuxième principe est l'utilisation de méthodes de normalisation fonctionnelle - la construction et l'utilisation d'un profil - un ensemble convenu de normes de base nécessaires pour résoudre un problème particulier ou une classe de problèmes.

3.1. Modèle de référence pour un environnement de systèmes ouverts

Pour structurer l'environnement des systèmes ouverts, le modèle de référence (Open System Environment Reference Model - OSE/RM), adopté dans le document fondamental ISO/CEI 14252 (Figure 3), est utilisé. Il peut être mis à niveau en fonction de la classe du système. Par exemple, pour les systèmes de télécommunications, le modèle d'interconnexion de systèmes ouverts ISO/CEI 7498 à 7 couches est bien connu, qui peut être considéré comme une extension du modèle OSE/RM avec une couche d'application plus détaillée.

Figure 3—Modèle de référence pour un environnement de systèmes ouverts

Comme on peut le voir sur la figure 3., le modèle de référence est tridimensionnel. Verticalement, les composants suivants peuvent y être distingués:

Annexe;

Plate-forme;

environnement externe;

interface applicative avec la plateforme ;

interface de la plate-forme avec l'environnement externe.

Horizontalement, il y a les composants suivants (domaines fonctionnels) :

services de système d'exploitation;

services d'interface homme-machine;

service de gestion de données;

service d'échange de données;

service d'infographie;

service d'approvisionnement du réseau.

La troisième dimension est :

services d'assistance au développement de logiciels;

services de sécurité de l'information;

internationalisation;

service de support de système distribué ;

Basé sur le modèle de référence, ses modifications sont construites en fonction de l'architecture d'un système particulier. Il convient de noter que le réseau Internet, construit sur la base des protocoles TCP / IP, fait également partie de l'environnement de système ouvert, dans le cadre des services de réseau inclus dans l'un des six domaines fonctionnels de l'environnement, et loin de résoudre tous les problèmes des systèmes ouverts, car cela est parfois pensé et écrit à tort.

3.2. Classement des profils

Il existe plusieurs types de classification de profil. En général, les profils peuvent être divisés en :

profils à usage général ;

profils spécifiques à l'application.

Les profils généraux incluent :

profils normalisés internationaux (International Standardized Profiles - IPS), reconnus par le comité ISO/CEI. Les FAI ont le même statut dans la communauté internationale que les normes fondamentales internationales et visent un large éventail d'applications ;

profils nationaux selon lesquels l'infrastructure nationale de l'information devrait être construite ;

profils d'entreprise;

des profils techniques qui décrivent l'environnement, tels que des profils de plate-forme, des profils d'environnement de calcul intensif, des profils temps réel, etc.

Les profils spécifiques à l'application incluent :

les profils de l'industrie ou du département ;
profils d'entreprises, d'organisations, de départements et de divisions.

Des profils d'usage général et des profils d'application spécifiques sont élaborés selon la méthode Workshop par différents groupes de spécialistes de la composition quantitative :

autant de spécialistes que possible participent à l'élaboration de profils à usage général;

Environ 10 personnes sont impliquées dans le développement des profils applicatifs, dont la moitié sont des utilisateurs et l'autre moitié sont des professionnels de l'informatique. Il est très important que ce groupe soit dirigé par une des premières personnes (industries, organisations) qui ait une bonne idée des objectifs de l'activité principale (industries, organisations, etc.).

3.3. Échelle du problème

Conformément aux principes des systèmes ouverts, l'IA doit être construite à tous les niveaux : mondial, national, industriel, corporatif, organisations, entreprises, etc.

De plus, les principes des systèmes ouverts s'appliquent aux systèmes de toutes classes et de tous usages, y compris :

systèmes en temps réel;

systèmes embarqués à microprocesseur;

environnement de calcul haute performance (Grid-structure).

Tous les participants au processus d'informatisation sont intéressés par la mise en œuvre des principes des systèmes ouverts :

utilisateurs;

développeurs ;

fabricants et fournisseurs de produits de technologie de l'information ;

développeurs de normes.

Du fait que dans le contexte de la transition vers la société de l'information, presque tous les secteurs de l'économie ne peuvent pas fonctionner sans IA avancée, le problème prend un caractère national intersectoriel. Malgré les avantages évidents de la mise en œuvre des principes des systèmes ouverts, la solution du problème dans notre pays se produit à un rythme beaucoup plus lent que dans les pays à économie de marché développée. Le plus avancé de ce point de vue est le domaine de la science et de l'éducation, où l'IA est activement créée, la nécessité de mettre en œuvre les principes des systèmes ouverts est déclarée dans les documents réglementaires existants. Et surtout, le personnel hautement qualifié est concentré dans le domaine des sciences et de l'éducation, qui sont à la fois utilisateurs et développeurs des technologies de l'information. L'infrastructure de l'information dans la plupart des établissements universitaires et éducatifs est créée par elle-même sans la participation d'organisations spécialisées.

La loi est le reflet de relations objectives et stables qui se manifestent dans la nature, la société et la pensée humaine. Ces liaisons peuvent être générales et particulières, quantitatives et qualitatives, se référer aux lois de fonctionnement et aux lois de développement, aux lois dynamiques et statiques.

Proche, mais non analogue au concept de "loi" est le concept "modèle", reflétant la logique et la cohérence des phénomènes liés à un lieu et à un moment précis. Les modèles sont basés sur des relations quantitatives et qualitatives entre eux. La dépendance est la relation d'un phénomène à un autre comme conséquence d'une cause.

Ainsi, il existe une relation claire entre la dépendance en tant que relation causale d'un phénomène à un autre, la régularité en tant que relations stables existant objectivement entre les phénomènes, leurs causes et leurs effets, et les lois qui reflètent des relations communes, stables et récurrentes entre les phénomènes.

Tout cela se rapporte directement aux lois d'organisation et les caractérise comme l'identification des liens organisationnels stables de l'ensemble.

La loi fondamentale de l'organisation est loi de synergie, qui est que la somme des propriétés d'un tout organisé dépasse la somme "arithmétique" des propriétés de chacun de ses éléments séparément. La loi de synergie peut être considérée en un certain sens comme une manifestation de la propriété d'émergence par rapport à l'organisation en tant que système. Les sciences individuelles expliquent l'apparition d'un effet supplémentaire à leur manière. Le gestionnaire voit une augmentation de l'effet dû à la division et à la coopération du travail. Le psychologue souligne que même le contact le plus ordinaire provoque la compétition, déclenche des mécanismes volitionnels d'affirmation de soi, qui peuvent finalement conduire à une augmentation de la productivité du travail. Le physiologiste rappelle que la combinaison de deux forces permet de surmonter des obstacles qui dépassent chacune d'elles individuellement. La solidité de la loi de synergie est déterminée par le fait que l'action des autres lois de l'organisation vise en fin de compte à atteindre des valeurs plus élevées de l'effet synergique.

Loi du moindre se manifeste dans la stabilité structurelle de l'ensemble est déterminée par sa plus petite stabilité partielle. Cette loi générale d'organisation s'applique à tout type de formations intégrales dans la nature et la société. Un exemple clair de la manifestation de la loi du moins est une chaîne élémentaire, qui se compose de maillons de force inégale et de ruptures où se trouve le maillon le plus faible par rapport à sa force. Lors de la prise d'une décision managériale, la chaîne logique des preuves s'effondre si au moins un de ses maillons ne résiste pas aux coups des critiques. Une organisation fonctionne bien jusqu'à ce que l'un de ses liens (contrairement aux autres) cesse de recevoir et de traiter les informations nécessaires au succès d'une entreprise.

Ainsi, la loi de la moindre résistance relative détermine notamment le sort des systèmes sociaux, leur préservation, leur destruction partielle ou totale du fait d'influences diverses et complexes.

Loi d'auto-préservation signifie que tout système organisé réel cherche à se préserver en tant qu'entité intégrale. La condition la plus importante pour la préservation du système est d'assurer son fonctionnement à l'équilibre. L'état d'équilibre de l'organisation implique le maintien continu de l'entropie du système à un niveau bas, une résistance constante aux facteurs destructeurs d'ordre.

Le problème de l'équilibre statique et dynamique est lié au fonctionnement, à la croissance et au développement de l'organisation. Une organisation est en équilibre statique si sa structure ne change pas dans le temps. Il mène des activités appropriées afin de s'adapter à l'environnement. Ce type d'équilibre est appelé homéostatique. A l'équilibre dynamique structure d'organisation changements, de nouvelles divisions apparaissent, et parfois de nouvelles affaires. L'organisation s'est non seulement adaptée aux exigences de l'environnement, mais a également donné à l'environnement de nouvelles informations, un nouvel élan de développement. Dans ce cas, l'équilibre devient morphogénétique. Une propriété des systèmes telle que la stabilité est associée à la loi d'auto-préservation (voir chapitre 2).

Il existe trois types de durabilité organisationnelle :

externe;
intérieur;
hérité.

Le premier est réalisé par la gestion externe, c'est-à-dire l'influence de l'État sur les facteurs environnementaux - marché, géographique, etc. Dans le système économique planifié, la stabilité de la production et des structures économiques a été obtenue principalement par des facteurs externes, c'est-à-dire que tout processus de déstabilisation a été éteint de l'extérieur. Les mécanismes pour amener le système à un état stable pouvaient être très différents : soutien économique supplémentaire, ajustement des plans, etc. Par conséquent, le problème de la stabilité de l'organisation existait, il s'est simplement déplacé à un niveau supérieur (industriel, régional, étatique). ). La stabilité de l'organisation a été assurée en éteignant toute déviation non autorisée dans le système en incluant les mécanismes de gestion étatique de l'économie.

Dans les conditions actuelles, en plus des mécanismes externes, des mécanismes internes sont nécessaires pour assurer la pérennité du fonctionnement de l'organisation. On parle de fonctionnement de systèmes auto-organisés, lorsque l'organisation est gérée sur la base d'une analyse de ses propres actions dans l'environnement. La stabilité interne de l'organisation est déterminée par sa réponse opportune et rationnelle aux changements de l'environnement externe. Les aspects théoriques du concept d'équilibre interne durable d'une organisation dans la pratique se manifestent généralement dans l'évaluation de la stabilité financière, qui est déterminée principalement par le solde des flux de trésorerie.

De plus, la durabilité de l'organisation est obtenue grâce à la «gestion héritée», c'est-à-dire la formation, le maintien et le développement de la force interne, du potentiel interne.

La stabilité réelle et pratique du système dépend non seulement du nombre d'activités qui y sont concentrées, mais aussi de la manière dont elles sont combinées, de la nature de leur connexion organisationnelle. On parle alors de stabilité structurelle, qui peut toujours s'exprimer quantitativement. Ainsi, en comparant deux systèmes socio-économiques différents, on peut constater que l'un d'eux, dans sa structure, est plus adapté à l'environnement que l'autre, c'est-à-dire structurellement plus stable. Par exemple, une crise économique, détruisant bon nombre des organisations les plus faibles ou les moins opportunes, se transforme pour d'autres en une réduction de la quantité de travail. En conséquence, avec la sortie de crise, les systèmes économiques pourraient s'avérer "sains". Dans le même temps, les aspects négatifs de la crise sont également évidents : la croissance du chômage, l'effondrement des entreprises, etc. Par conséquent, ils parlent de la nature relative de la stabilité dynamique.

La stabilité globale d'un système est un résultat complexe de la stabilité particulière de ses différentes parties par rapport à celles dirigées. Dans ce cas, comme on le sait, la stabilité dépend des plus petites résistances relatives de toutes les pièces à tout moment. Cela montre l'interconnexion des lois d'organisation.

Loi de la conscience - ordre détermine que dans un tout organisé il ne peut y avoir plus d'ordre que d'information.

Comme on l'a dit, la justification du rôle fondamental de l'information dans le monde qui nous entoure était la conclusion fondamentale de la cybernétique. L'information est devenue un concept fédérateur qui définit les actions des systèmes organisés. Aujourd'hui, afin de prendre la bonne décision rationnelle sur l'ordre des relations organisationnelles, de nombreuses informations diverses sont nécessaires, ce qui donne le choix au système. Par conséquent, la sensibilisation est la clé de l'ordre. Le concept d'entropie sert à évaluer la diversité d'un objet. En relation avec la théorie de l'information, l'entropie signifie une mesure de la diversité, une mesure de l'incertitude. L'information contrecarre la tendance du système à se désorganiser et à augmenter l'entropie, contribuant ainsi à amener le système dans un état plus organisé.

Ainsi, l'organisation interne de l'ensemble est prédéterminée par les possibilités de surmonter l'incertitude informationnelle dans le système.

Loi de proportionnalité - compositions reflète la nécessité d'un certain rapport entre les parties du tout, leur proportionnalité et leur correspondance. Un fonctionnement efficace nécessite l'accord d'objectifs, qui devraient viser à atteindre un objectif commun.

La loi de proportionnalité a également fonctionné dans l'Antiquité, par exemple lors de la construction des pyramides. Les scientifiques modernes confirment le caractère unique de ces structures en termes de proportions par rapport au Soleil, à la Lune, bien que de nombreux appareils n'existaient pas à cette époque. En architecture, les formes correctes assurent l'harmonie, la beauté et l'équilibre des formes, en économie, il est impossible de se passer d'équilibres, de méthodes d'optimisation, etc. Dans la théorie de l'organisation, la loi de proportionnalité - la composition est importante principalement du point de vue de vue de rationaliser les objectifs personnels des sujets du processus organisationnel avec les objectifs de l'organisation elle-même. Il souligne que pour préserver l'intégrité de l'organisation, sa survie dans l'environnement sous l'influence de processus destructeurs internes, chaque membre de l'organisation doit s'identifier à l'organisation et influencer sa stabilité. C'est l'individu qui peut apporter des changements dans une organisation. La loi de L. Bertalanffy, caractéristique des systèmes ouverts, dit que pour les systèmes ouverts il y a toujours non pas une, mais plusieurs façons d'arriver au même résultat, au même état, soulignons-le, proportionnel, liant toutes les étapes dans une certaine composition.

Un type de système ouvert est un système chimique dans lequel des réactions chimiques se produisent en continu, les réactifs entrent de l'extérieur et les produits de réaction sont éliminés. Les systèmes biologiques, les organismes vivants peuvent être considérés comme des systèmes chimiques ouverts. Cette approche des organismes vivants nous permet d'étudier les processus de leur développement et de leur activité vitale sur la base des lois de la thermodynamique des processus hors d'équilibre, de la cinétique physique et chimique.

Les plus simples sont les propriétés des systèmes ouverts proches de l'état d'équilibre thermodynamique. Si l'écart par rapport à l'équilibre thermodynamique est faible et que l'état du système change lentement, alors l'état de non-équilibre peut être caractérisé par les mêmes paramètres que l'état d'équilibre : température, potentiels chimiques des composants du système, mais pas avec des valeurs constantes pour l'ensemble du système, mais avec des valeurs qui dépendent des coordonnées et du temps. Le degré de désordre de ces systèmes ouverts, ainsi que des systèmes à l'état d'équilibre, est caractérisé par l'entropie. L'entropie d'un système ouvert dans un état de non-équilibre (équilibre local) est déterminée, en raison de l'additivité de l'entropie, comme la somme des valeurs d'entropie de petits éléments individuels du système qui sont en équilibre local.

Les écarts des paramètres thermodynamiques par rapport à leurs valeurs d'équilibre (forces thermodynamiques) provoquent le mouvement des flux d'énergie et de matière dans le système. Les processus de transfert conduisent à une augmentation de l'entropie du système. L'augmentation de l'entropie d'un système par unité de temps s'appelle la production d'entropie. Selon la deuxième loi de la thermodynamique, dans un système isolé fermé, l'entropie, en augmentant, tend vers sa valeur maximale d'équilibre, et la production d'entropie tend vers zéro. Contrairement à un système fermé, dans un système ouvert, des états stationnaires sont possibles avec une production constante d'entropie, qui doit alors être retirée du système. Un tel état stationnaire est caractérisé par la constance des taux de réactions chimiques et le transfert de substances et d'énergie en réaction. Avec un tel "équilibre de flux", la production d'entropie est minimale (théorème de Prigozhin). Un état de non-équilibre stationnaire joue le même rôle dans la thermodynamique des systèmes ouverts que l'équilibre thermodynamique joue pour les systèmes isolés dans la thermodynamique des processus d'équilibre.

Dans les processus non linéaires, il est possible de réaliser des états de non-équilibre thermodynamiquement stables (notamment stationnaires), éloignés de l'état d'équilibre thermodynamique et caractérisés par un certain ordre spatial ou temporel, dit dissipatif, puisque son l'existence nécessite un échange continu de matière et d'énergie avec l'environnement. Les processus non linéaires dans les systèmes ouverts et la possibilité de formation de structures sont étudiés sur la base des équations de la cinétique chimique ; équilibre des taux de réactions chimiques dans le système avec les taux d'alimentation en réactifs et d'élimination des produits de réaction. L'accumulation de produits de réaction actifs ou de chaleur peut conduire à un régime de réaction auto-oscillant (auto-entretenu). Pour cela, il faut qu'une rétroaction positive soit réalisée dans le système : l'accélération des réactions sous l'influence de son produit (autocatalyse chimique), soit la chaleur dégagée lors de la réaction. Dans un système chimique ouvert avec une rétroaction positive, des réactions chimiques autorégulées non amorties se produisent. Les réactions autocatalytiques peuvent conduire à l'instabilité des processus chimiques dans un milieu homogène et à l'apparition d'états stationnaires avec une distribution inhomogène spatiale ordonnée des concentrations (structures dissipatives avec ordre au niveau macroscopique). La nature des structures est déterminée par le type spécifique de réactions chimiques. Dans les systèmes ouverts, des ondes de concentration de nature non linéaire complexe sont également possibles.

La théorie des systèmes ouverts est importante pour comprendre les processus physico-chimiques qui sous-tendent la vie, car un organisme vivant est un système ouvert stable, autorégulateur et hautement organisé tant au niveau moléculaire que macroscopique. La théorie des systèmes ouverts est un cas particulier de la théorie générale des systèmes, qui comprend les systèmes de traitement de l'information, les nœuds de transport, les systèmes d'alimentation électrique. De tels systèmes, bien que non thermodynamiques, sont décrits par un système d'équations d'équilibre, généralement non linéaires, similaires à celles considérées pour les systèmes ouverts physico-chimiques et biologiques. Pour tous les systèmes, il existe des problèmes communs de régulation et de fonctionnement optimal.