Информационное обеспечение ИТ

Информационное обеспечение ИТ Подсистема информационное обеспечение – это совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированной системы документации и информационной базы. Унифицированная система документации определяет стандартную форму построения документов, приспособление их к автоматизированной обработке, выдвигает требование минимизации показателей, исключения дублирования и включения всех необходимых для целей управления показателей в документы. 1 В состав информационного обеспечения включаются два комплекса: компоненты внемашинного информационного обеспечения (классификаторы технико-экономической информации и документы) и внутримашинного информационного обеспечения (макеты/ экранные формы для ввода первичных данных в ЭВМ или вывода результатной информации, структура информационной базы: входных, выходных файлов, баз данных, банков данных, баз знаний, хранилища данных или их системы). 2 Основные определения • Файл – поименованная совокупность однородной информации по составу и последовательности атрибутов (полей), записанной на магнитном диске с присвоением имени. Иногда файл может соответствовать одному документу, иногда содержать сведения о нескольких экземплярах объектов полученных из различных документов. • База данных (БД) – это специальным образом организованное хранение информационных ресурсов в виде интегрированной совокупности файлов, обеспечивающей удобное взаимодействие между ними и быстрый доступ пользователя к данным. 3 1. База данных Базы данных представляют собой разновидность информационной модели, для которой определены такие понятия, как информационный объект, реквизит, отношения и связи. Информационным объектом называется описание реального объекта, процесса или явления в виде совокупности его характеристик, называемых реквизитами. Информационный объект однозначно идентифицируется именем и заданием ключевого реквизита (ключа). Остальные реквизиты в информационных объектах являются описательными. 4 5 Централизованную базу данных отличает традиционная архитектура баз данных. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных компьютерах вычислительной сети. Работа с такой БД осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД). Локальный доступ –БД, которая хранится на той же ВС. Удаленный (сетевой) доступ – БД хранится на одной из ВС, объединенных в сеть. Удаленный доступ может быть выполнен по принципу файл-сервер или клиент-сервер 6 Архитектура файл-сервер предполагает выделение одного из компьютеров сети (сервер) для хранения централизованной базы данных. Все остальные компьютеры сети – рабочие станции, копирующие требуемую часть БД в свою память. Архитектура клиент-сервер предполагает, что сервер, выделенный для хранения централизованной БД, дополнительно производит обработку клиентских запросов. 7 Виды моделей данных БД Ядром любой БД является модель представления данных. Иерархическую модель БД изображают в виде дерева. Элементы дерева вершины представляют совокупность данных, например логические записи. 8 Сетевые модели БД соответствуют более широкому классу объектов управления, хотя требуют для своей организации и дополнительных затрат. 9 Реляционная модель БД представляет объекты и взаимосвязи между ними в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами. На этой модели базируются практически все современные СУБД. Эта модель более понятна, "прозрачна" для конечного пользователя организации данных. 10 Отношение СТУДЕНТ (вся таблица) Атрибуты (поля, домены) (отдельные заголовки) Схема отношения (строка заголовков) ФАМИЛИЯ ИМЯ ОТЧЕСТВО ИНСТИТУТ КУРС Иванов Иван Иванович СТРОИН 1 Петров Петр Петрович ИГИН 2 Сидоров Сидор Сидорович СТРОИН 1 Строка (запись, кортеж) 11 12 Достоинства РБД • Простота и доступность для пользователя; • При проектировании РБД применяются строгие правила, основанные на математическом аппарате обработки данных; • При изменении структуры РБД изменения в ПП минимальны; • Для построения запросов и написания ПП необязательно знать организацию РБД во внешней памяти. 13 • Банк данных (БнД) – это автоматизированная система, представляющая совокупность информационных, программных, технических средств и персонала, обеспечивающих хранение, накопление, обновление, поиск и выдачу данных. Главными составляющими банка данных являются база данных и программный продукт, называемый системой управления базой данных (СУБД). 14 Главными составляющими банка данных являются база данных и программный продукт, называемый системой управления базой данных (СУБД). 15 3. Система управления базами данных Система управления базами данных (СУБД) – это система, обеспечивающая поиск, хранение, корректировку данных, формирование ответов на запросы. Система обеспечивает сохранность данных, их конфиденциальность, перемещение и связь с другими программными средствами. 16 17 Основные функции СУБД: • непосредственное управление данными во внешней памяти; • управление буферами оперативной памяти; • управление транзакциями; • журнализация; • поддержка языков БД. 18 СУБД работает с несколькими видами объектов: • Таблицы – основные объекты базы данных. Реляционная база данных может иметь много взаимосвязанных таблиц. • Запросы – это специальные структуры, предназначенные для обработки данных базы. С помощью запросов данные упорядочивают, фильтруют, отбирают, изменяют, объединяют, то есть обрабатывают. Существует много различных видов запросов, и самые простые из них и, к тому же наиболее часто используемые – это запросы на выборку. Цель запроса на выборку состоит в создании результирующей таблицы, в которой отображаются только нужные по условию запроса данные из базовых таблиц. 19 • Формы – это объекты с помощью которых в базу вводят новые данные или просматривают имеющиеся. • Отчеты – это объекты, с помощью которых данные выдают на принтер в удобном и наглядном виде. • Макросы – это макрокоманды. Если какие-то операции с базой производятся особенно часто, то имеет смысл сгруппировать несколько команд в один макрос и назначить его выделенной комбинации клавиш. • Модули – это программные процедуры, написанные на каком-либо языке программирования. 20 • База знаний (БЗ) – это совокупность моделей, правил и факторов (данных), порождающих анализ и выводы для нахождения решений сложных задач в некоторой предметной области. Используется для построения экспертных систем. Полноценные базы знаний (в отличие от обычной базы данных) содержат в себе не только фактическую информацию, но и правила вывода, позволяющие делать автоматические умозаключения об уже имеющихся или вновь вводимых фактах и тем самым производить семантическую (осмысленную) обработку информации. База знаний — важный компонент интеллектуальной системы. Наиболее известный класс таких программ — это экспертные системы. Они предназначены для поиска способов решения проблем из некоторой предметной области, основываясь на записях БЗ и на пользовательском описании ситуации. Простые базы знаний могут использоваться для создания экспертных систем хранения данных в организации: документации, руководств, статей технического обеспечения. Главная цель создания таких баз — помочь менее опытным людям найти уже существующее описание способа решения какой-либо проблемы. 21 Двумя наиболее важными требованиями к информации, хранящейся в базе знаний интеллектуальной системы, являются: Достоверность конкретных и обобщѐнных сведений, имеющихся в базе данных; Релевантность информации, получаемой с помощью правил вывода базы знаний. (Релевантность в целом – это характеристика, которая выражает соответствие чего-либо желаемого полученному. Данное понятие в интернете является показателем, который характеризует полезность информации, относительно запроса, отправляемого в систему). 22 Ниже перечислены некоторые из особенностей, которые могут (но не обязаны) быть у системы, оперирующей базами знаний. Автоматическое доказательство (вывод). Способность системы выводить новые знания из старых, находить закономерности в БЗ. Часто принимается, что база знаний отличается от базы данных именно наличием механизма вывода. Доказательство заключения. Способность системы после выдачи ответа «объяснить» ход еѐ рассуждений, причем «по первому требованию». Интроспекция. Нахождение противоречий, нестыковок в БЗ, контроль правильной организации БЗ. Машинное обучение. Превращение БЗ в гибкую систему, адаптация к проблемной области. Аналогична человеческой способности «набирать опыт». 23 • Хранилище данных (ХД) – это централизованный архив реорганизованных данных: предметно-ориентированных, интегрированных, расположенных с соблюдением хронологии и неизменных, являющихся основой для поддержки принятия решений. Хранилище данных представляет собой многомерную базу данных, отделенную от операционных баз. Центральным компонентом информационного обеспечения является организованное хранение информации на основе баз, или банков, или хранилищ данных (зависит от объема информации в организации, который включается в АИС), через которые осуществляется обмен данными различных задач. Этот подход обеспечивает интегрированное использование различных объектов в функциональных системах. 24