Информационное обеспечение

1.   базы данных (БД);

2.   базы знаний (БЗ);

3.   лингвистические средства.

Особую значимость для подсистемы составляют БД. База данных АИС –  это совокупность файлов, докумен­тов показателей, данных, упорядоченных по определенным признакам, имеющим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, а также обеспечивающих их независимость от прикладных программ. В БД АИС может быть представлена не только экономичес­кая но и правовая, научная, техническая и другая информация.

В основе классификации БД могут быть положены различные осно­вания деления. В большинстве слу­чаев выбор оснований систематизации БД определяется конкретными условиями работы предприятия и характером функциональных и ин­формационных задач.

По форме представления данных различаются одноконтурные и многоконтурные БД. Основная форма представления БД двухконтурная. Первый контур хранится на внешнем накопителе ЭВМ (жесткий магнитный диск, магнитная лента, магнитный барабан и др.), а второй контур как страховой может быть представлен на флоппи и (или) CD и других носителях. Могут быть и трехконтурные БД, когда третий кон­тур представлен и сохраняется на традиционных бумажных документах. БД АИС четвертого контура может быть представлена в форме микро­фильмированной ленты и (или) ее отдельных отрезков.

По характеру содержащейся информации различают фактографиче­ские, документальные и смешанные БД. Фактографическая БД отображает конкретные сведения, необходимые пользователю – факты, пока­затели, свойства продукции, формулы расчета какой-либо величины, отрывок (фрагмент) текста документа, документ полностью и др. Доку­ментальная БД содержит только сведения о документах - библиогра­фическое описание документа, аннотацию, реферат, идентификатор документа, адрес его хранения в БД и т.д. Сам документ хранится, как правило, во внешнем контуре БД - шкафу, хранилище, библиотеке-де­позитарии и др. В документальных БД по массиву первого контур про­водится поиск адреса хранения полного текста документа, а затем по адресу осуществляется доступ и к самому документу. Подобное разме­щение документальных БД продиктовано желанием сократить физиче­ский объем информации и обеспечить тем самым быстроту доступа к необходимой информации. При условии высокой производительности ЭВМ, отсутствия дефицита внешней памяти документальные БД объе­диняют во внешней памяти ЭВМ первый и второй контуры.

В смешанных БД представлены как фактографические, так и доку­ментальные массивы информации.

Базы данных имеют определенные способы построения, так называ­емые модели баз данных: иерархические, сетевые, реляционные и объ­ектно-ориентированные.

Иерархическая модель БД построена по принципу древовидного графа, в котором информационные элементы представлены по уровням их соподчиненности (иерархии). Например, на первом уровне расположены сведения об объекте («Конкуренты»), на втором уровне — о продукции, которую они поставляют на рынок, на третьем уровне — цена продук­ции и т.д. Таким образом, в структуре иерархии каждый порожденный узел не может иметь более одного порождающего (выходного) узла. Ко­рень дерева здесь не порожденый, а порождающий узел. Узлы, не име­ющие выхода, носят названия листьев. При поиске необходимых дан­ных происходит чтение записей от корня к листьям дерева, т. е. сверху вниз. Достоинством стало то, что подобная структура БД обеспечивает более быстрый доступ и выдачу данных пользователю. Вместе с тем, не­достатком представляется жесткость иерархической структуры. Отсут­ствует информационная гибкость в поиске, так как за один проход не­возможно получить данные, например, о ценах одного товара разных поставщиков.

Сетевая модель БД имеет независимые типы данных, т.е. «Конкурен­ты», и зависимые типы данных — продукция и цены на продукцию. В сетевых моделях возможны как прямые, так и обратные виды связей между данными (записями). Существует ограничение — каждая связь должна включать в себя основную и зависимую записи. К достоинству сетевой модели можно отнести гибкость организации и доступа к дан­ным относительно иерархической модели. Как недостаток можно ука­зать, что сохраняется относительная жесткость в построении структуры БД. Это влечет необходимость в определенных ситуациях реструктури­рования БД, препятствует реализации более гибкой стратегии поиска данных.

Реляционная модель БД имеет независимую организацию взаимосвязи логических и физических записей. Отношения между данными постро­ены в виде двухмерных таблиц и наделены определенными признаками.

Каждый элемент таблицы отображает одно данное. Элементы столбца таблицы имеют одинаковую природу, отображая одно свойство (при­знак) в строке (записи) таблицы.

При поиске данных строки и столбцы могут анализироваться в лю­бом порядке независимо от их содержания, что существенно улучшает характеристики поиска, как в содержательном, так и в технологическом смысле. Достоинства реляционной модели объясняются тем, что в ее основе лежит строгий аппарат реляционной алгебры. В этой модели реализована простота доступа к данным, гибкость поиска и защиты данных, независимость данных, относительная простота построения языка манипулирования данными. Язык запроса в соответствии с реля­ционной алгеброй включает следующие основные понятия: проекция, соединение, пересечение и объединение. Язык описания данных опи­сывает характер поиска данных без указания последовательности дей­ствий, необходимых для получения ответа на запрос.

Применение реляционных БД позволяет:

•    собирать и хранить данные в виде таблиц;

•    легко обновлять данные;

•    получать информацию по атрибутам или записям;

•    отображать полученные данные в виде диаграмм или таблиц;

•    производить необходимые расчеты по данным базы и др.

Объектно-ориентированная модель БД (далее ООБД) – пример реализации БД более высокого логического уровня. ООБД возникли на концептуальной основе объективно-ориентированного программирования (далее ООП). В отличие от структурного, ООП базируется не на процедурных (программных) категориях (циклы, декларации, условия и др.), а на более широкой категории – объектах. Объектом можно объявить все, что представляет интерес для обработки данных на ЭВМ – завод, подразделение, работника, программу ЭВМ, запись БД, пиктограмму экранного окна и т.д. Объект – это программно связанный набор процедур, методов и свойств, реализующих определенную задачу. Процедура – это совокупность операций, которые может выполнять объект. Метод – это способ, прием, которым пользуется объект при выполнении процедур. Свойство – это признак, с помощью которого описывается объект. Например, работник как объект характеризуется свойствами, характери­зующими его функциональные способности, технологическими проце­дурами, которые он выполняет в процессе трудовой деятельности и методами, посредством которых реализуются технологические процедуры. Организация ООБД имеет несколько стадий:

1)  концептуальная модель, когда множество объектов БД прошли описание по соответствующим правилам;

2)  логическая модель, когда определены свойства объектов и указа­ны логические взаимосвязи между объектами;

3)  физическая модель, когда определены адреса и проведено разме­щение объектов в памяти ЭВМ.

В настоящее время для упрощения создания ООБД развиваются си­стемы программирования класса ООП. При этом унифицируются мно­гие процедуры порождения объектов путем создания шаблонов, масок для описания методов и свойств объектов и др. Многие крупные фирмы заняты в настоящее время разработкой систем ООП. Примером может служить фирма Microsoft, предлагающая на рынке такие системы, как Visual Basic, Visual FoxPro, Access, MS SQL Server. Эти системы обеспе­чивают не только создание объектов, но и организацию ООБД, предос­тавляют дополнительные средства работы с ними. Они наиболее эф­фективно решают задачи создания и манипулирования данными реляционных БД. В настоящее время ООБД не имеют полностью завер­шенной теоретической базы. Однако настоятельное требование прак­тики в решении задач, в частности, развития мультимедиа, расширения средств интеграции полиформатных систем, увеличения функциональ­ных возможностей вычислительных сетей и телекоммуникаций станет существенным стимулом для дальнейшего развития теории ООБД.

В структуре подсистемы «Информационное обеспечение» опреде­ленное место занимает понятие единицы информации и ее свойства.

Единицы информации в АИС могут быть как физическими (синтак­сическими), так и семантическими категориями. К ряду физических единиц можно отнести: бит, байт, символ. К семантическому уровню единиц информации АИС относятся категории, которые обозначают в основном логическую иерархию смысловых единиц информации – атрибут, реквизит-признак, параметр, показатель, запись, документ по унифицированной или произвольной форме, файл, БД по определен­ной предметной области и другие. Свойства каждой из указанных категорий накладывают свой отпечаток на способы организации размещения и хранения единиц информации о качестве ИС. Каждая единица ин­формации как логический элемент структуры БД, представляет собой определенный объем смысла, структурированного содержания об уп­равляемом экономическом объекте. Семантическая единица информации БД – это определенный объем информации, отображающий категорию измерения содержания БД.

Наиболее распространенная единица информации об управляемом экономическом объекте – документ. Экономический документ – это материальный носитель с закрепленной на нем экономической инфор­мацией, имеющей юридическую силу.

В организации БД следует также учитывать другую семантическую единицу – атрибут, который связан с логикой показателя, в частности реквизита-признака. Атрибут – элементарная семантическая единица информации. Элементарность в данном случае обозначает неделимость атрибута на низшие смысловые компоненты без потери смысла. Выделение множества атрибутов играет определенную роль при разработке лингвистических средств информационного обеспечения АИС, в частности, разработке информационно-поискового языка (далее ИПЯ) классификационного типа – классификаторов и кодификаторов тех­нико-экономической информации.

В структуру БД АИС входят различные компоненты – агрегаты, массивы, файлы и др. Агрегат – структурированная совокупность информационных объектов, определяемая как единый тип данных. Агрегаты в основном представляются файлами текстового вида. Вместе с тем могут быть агрегаты мультимедийного характера, например для решения задач презентации фирмы, ее продукции и др. Довольно зна­чительный ряд агрегатов может быть отображен в форме диаграмм, гистограмм, графиков, как в черно-белом, так и в цветном виде. Массив информации – это поименованная совокупность однотипных (логически однородных) элементов, упорядоченных по индексам, которые опреде­ляют положение элементов в массиве. Элементами массива могут быть документы, файлы, записи и др. Один из весомых параметров масси­ва – его измерение, которое можно обозначить как градацию размер­ности массива. Такими градациями могут быть одномерные массивы, имеющие одно измерение, например запись файла, двухмерные масси­вы, например строки и столбцы таблицы, и др. Индексы играют важную роль в организации данных. Они позиционируют элементы и указыва­ют его адрес в массиве.

Файл – опорный структурный элемент БД. Они Файл – это поименован­ная область внешней памяти ЭВМ. Файл может содержать различную информацию: текстовый документ, рисунок, музыкальное произведение, программу ЭВМ и др. Каждый файл записывается и хранится во внешней памяти ЭВМ и имеет собственное имя, идентифицирующее его в ком­плексе файлов, находящихся в БД. Структура имени файла состоит из левой и правой частей, разделяемых точкой. Левая часть, как правило, означает содержание файла и имеет различный формат в зависимости от применяемой в АИС операционной системы. Правая часть – расширение имени файла – состоит из трех символов и обозначает класс файла.

Файлы составляют основную часть БД АИС. Очень часто файлы в БД представлены в табличной форме. Таблица – способ формализованного представления данных в виде двухмерного массива. Таблица состоит из строк и столбцов. Строки таблицы обозна­чаются записями. Запись – это единица обмена данными между про­граммой и внешней памятью ЭВМ. Тип записи определяет вид файла данных. Это могут быть файлы, имеющие:

•    записи фиксированной длины;

•    записи переменной или неопределенной длины;

•    байтовый или битовый поток данных.

Запись может содержать данные о различных объектах – отдельном человеке, устройстве, процессе и др. Записи состоят из полей, содержащих отдельные данные об объекте. Поле записи – часть записи файла, име­ющая функционально самостоятельное значение и обрабатываемая в программе как отдельный элемент данных. Столбцы таблицы опреде­ляют свойства, характеристики, признаки, атрибуты объектов, например год рождения человека, его пол, профессию и др. Каждый столбец от­носится к определенному полю записи.

Необходимые пользователю данные могут находиться в нескольких записях, размещаться в нескольких таблицах. Для обеспечения связыва­ния записей таблиц, доступа к записям и поиска нужной информации в БД применяются так называемые ключи. Ключ – это совокупность зна­ков, используемая для идентификации записи в файле и быстрого доступа к ней. Ключ представляет уникальный номер записи в БД, ее фрагмента, файла и присваивается каждой записи при ее загрузке в БД. По характеру выполняемых функций в реляционных БД различают основной (первич­ный) и исходный (внешний или вторичный) ключи. Основной ключ — это ключ, который однозначно идентифицирует запись в таблице. Ключи присваиваются записям так, чтобы в таблице не было двух строк с одина­ковым значением ключа. Следующий этап связывания таблиц – опреде­ление внешнего ключа. Исходный, или внешний, ключ отображает значе­ние ключевого поля записи, уникально идентифицирующее ее в массиве. Этот ключ создается в таблице, поля которой имеют ссылки на «главную» или «родительскую» таблицу массива. Таким образом, в каждой строке «подчиненной» или «дочерней» таблице значение внешнего ключа соот­ветствует значению первичного ключа. Поле ключа и его значение опре­деляет лицо, создающее массив или файл. Значения ключей расположены в специально предназначенных для этого полях записи.