Информационные системы Что такое информационная технология

Приближение пользователя к процессу обработки данных повлекло за собой много проблем и одна из них - это проблема диалога конечного пользователя и ЭВМ. В настоящее время эта проблема решается в двух альтернативных направлениях: создание меню-ориентированных систем и систем, основанных на использовании языков, близких к естественному. Поэтому при обосновании выбора диалогового режима необходимо остановиться и на этом вопросе.

Меню-ориентированные  системы применяются тогда, когда  число переборов вариантов расчетов относительно невелико. Обычно в меню с пятиуровневой иерархией уже  наступает комбинаторный взрыв. При необходимости повышения гибкости диалога более удобен язык близкий к естественному, однако, реализация его всегда сложна.

В настоящее  время в развитии вычислительной техники наметилась тенденция к  рассредоточению вычислительных мощностей  в пределах вычислительных систем. Все большее распространение приобретают вычислительные системы, в которых применяется распределенная обработка данных с использованием мини-ЭВМ. Этому способствовало широкое распространение микрокомпьютеров, характеризующихся:

- низкой стоимостью  и малыми габаритами;

- хорошим соотношением "стоимость - производительность";

- простотой в  обслуживании и эксплуатации;

- относительно  небольшими затратами на обеспечение  повышенной надежности;

- возможностью  строить комплексы и варьировать их конфигурации;

- наличием высокопроизводительных  технических средств;

- наличием проблемно-ориентированных  операционных систем;

- возможностью  решения экономических и управленческих  задач в интерактивном режиме.

Это предопределило главную особенность тенденции - приближение таких ЭВМ непосредственно к местам возникновения и использования информации, их распределению по отдельным функциональным сферам деятельности, а, следовательно, и к изменению самой технологии обработки данных в направлении децентрализации. Структурно они реализуются как сети взаимосвязанных через каналы передачи данных мини- и микроЭВМ, терминалов с одной или несколькими средними либо большими ЭВМ.

Наметившаяся  тенденция децентрализации средств  вычислительной техники послужила  предпосылкой развития на базе персональных микропроцессорных средств автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Автоматизированные  рабочие места

Обоснование применения АРМ следует начать с рассмотрения их возможностей:

- информационно-справочное  обслуживание;

- автоматизация  делопроизводства;

- развитый диалог  пользователя с ЭВМ;

- использование  ресурсов как ПЭВМ, так и центральной  ЭВМ для решения различных  задач;

- формирование  и ведение локальных баз данных  и использование централизованной  базы данных при наличии вычислительной сети;

- представление  сервиса пользователю на рабочем  месте.

Необходимо также  отметить такие преимущества АРМ, как  надежность, низкая стоимость, сочетание  автономного и многопользовательского режимов работы, возможность реализации интерфейса АРМ друг с другом и с большой ЭВМ, удобство подключения новых внешних устройств. Учитывая конкретику целевого назначения АРМ, необходимо исходить из принципа максимальной ориентации на конечного пользователя, что обычно достигается адаптацией АРМ к уровню его подготовки и возможностям его обучения и самообучения. В свою очередь этот принцип тесно связан с принципом проблемной ориентации, то есть с ориентацией на решение определенного класса задач, объединенных общей технологией обработки данных, единством режимов эксплуатации. В узком смысле, проблемная ориентация заключается в ориентации на автоматизацию конкретных функций, выполняемых работниками экономических служб.

Следует отметить также уровень развития АРМ, среди  которых выделяют: построение типовых (базовых) АРМ, ориентированных на группы конкретных пользователей; реализация на базе типовых АРМ специализированных (функциональных) АРМ, например, АРМ бухгалтера, АРМ аналитика; объединение специализированных АРМ в проблемно-ориентированные комплексы в рамках локальных распределенных систем обработки данных.

Возможности АРМ  обычно тесно связаны с их структуризацией  и параметризацией, зависят от функциональных характеристик ПЭВМ, на которых они  базируются.

Программное обеспечение  комплекса задач включает общие положения, отражающие стандарты и использованные возможности разработанного АРМ для решения выбранного комплекса задач, а также требования к аппаратным и программным ресурсам для успешной эксплуатации АРМ.

Схема взаимосвязи  программных модулей и информационных файлов отражает взаимосвязь программного и информационного обеспечения комплекса задач, и может быть представлена несколькими схемами, каждая из которых соответствует определенному режиму.

Базы  данных

Уточним терминологию.

Информация - совокупность сведений, воспринимаемых из окружающей среды, выдаваемых в окружающую среду, либо сохраняемых внутри информационной системы.

Данные - информация, представленная в виде, позволяющем  автоматизировать ее сбор, хранение и  дальнейшую обработку человеком  или информационным средствам.

Файл - последовательность записей, размещаемых на внешних  запоминающих устройствах и рассматриваемых  в процессе обработки, как единое целое.

База данных - совокупность взаимосвязанных данных при такой минимальной избыточности, которая позволяет ее использовать оптимальным образом для одного или нескольких приложений в определенной предметной области человеческой деятельности.

Предметная область - это отражение в БД совокупности объектов реального мира с их связями, относящихся к некоторой области знаний и имеющих практическую ценность для пользователей.

Прежде всего, существует база данных - совокупность данных, хранящихся во вторичной памяти - на дисках, барабанах или каком-либо другом носителе. Во-вторых, имеется  набор прикладных программ пакетной обработки, которые работают с этими данными (выборка, обновление, включение, удаление). Дополнительно может присутствовать группа оперативных пользователей, взаимодействующих с базой данных от удаленных терминалов. В-третьих, база данных является интегрированной, т.е. содержит данные для многих пользователей. Базы данных создаются с целью централизованного управления определенными данными.

Совместное использование  данных предполагает не только то, что  все файлы существующих приложений интегрированы, а также и то, что новые приложения могут быть построены на существующей базе данных. Использование БД обеспечивает:

- независимость  данных и программ;

- реализацию  отношений между данными;

- совместимость  компонентов БД;

- простоту изменения логической и физической структур БД;

- целостность;

- восстановление  и защиту БД и др.

К другим целям  использования БД относятся:

- сокращение  избыточности в хранимых данных;

- устранение  несовместимости в хранимых данных  с помощью автоматической корректировки и поддержки всех дублирующих записей;

- уменьшение  стоимости разработки пакета  программы;

- программирование  запросов к БД.

БД является динамической информационной моделью  некоторой предметной области, отображением внешнего мира. Каждому объекту присущ ряд характерных для него свойств, признаков, параметров. Работа с БД осуществляется по атрибутам объектов.

В программах, регулирующих ввод информации в базу, необходимо предусмотреть как можно более  развернутый и всесторонний контроль вводимых данных, поскольку ошибки в обрабатывающих программах не так опасны, как ошибки в данных, попавшие в базу. Сообщение об ошибках должны быть сформулированы конкретно и однозначно, что позволило бы пользователю предпринять соответственно такие же конкретные и однозначные действия. Несмотря на большую трудоемкость программирования, такой контроль окажется неоценимым при эксплуатации комплекса программ. Любые изменения, вносимые в базу данного должны протоколироваться.

В процессе решения  задач удобство диалогового режима в полной мере проявляется в процессе общения с базой данных.

Среди них можно  отметить такие как:

- возможность  перебора различных комбинаций  поисковых признаков в запросе;

- обеспечение  более быстрого поиска данных;

- улучшение характеристик  выходных данных за счет оперативной коррекции запроса с терминала;

- возможность  расширения, сужения или изменения  направлений поиска сразу после  получения результатов;

- множественность  точек доступа;

- быстрый доступ  к относительно редко используемой  информации;

- оперативный анализ получаемых сведений.

Структурирование  информации

Системы управления базами данных выполняют следующие  две основные функции:

а) хранение и  ведение представления структурной  информации (данных);

б) преобразование по некоторому запросу хранимого представления в структурную информацию.

Термин структурная  информация используется для противопоставления неструктурной текстовой информации, являющейся объектом информационно-поисковых  систем. Структурной информации соответствует  понятие форматных данных. В современных системах управления базами данных пользователь имеет дело с содержательной стороной своих данных, а не с деталями их представления в памяти ЭВМ. Ответственность за выбор представления информации лежит на СУБД, причем представление того или иного факта реального мира может в общем случае измениться без ведома пользователя. Явления реального мира зачастую могут быть описаны с помощью структурных взаимосвязей между совокупностями фактов. Для представления информации о подобного рода явлениях может быть использована структурная модель данных. В общем случае можно выделить два типа связей данных:

а) связь между  атрибутами одного и того же объекта;

б) связь между  объектами.

Связь атрибутов  представляется типом записей, которые  в свою очередь являются поименованной совокупностью элементов данных. Связи между объектами могут быть представлены некоторым графом или диаграммой структуры данных.

СУБД основывается на определенной модели данных, которая  отражает взаимосвязи между объектами. Большинство современных реализаций применяют иерархическую или сетевую модель, а также приобретающую популярность реляционную модель. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Взаимосвязь в модели данных выражает отображение или связь между двумя множествами данных. Различают взаимосвязи типа один к одному или один ко многим.

Дадим обзор  моделей данных:

а) в реляционной  модели объекты и взаимосвязи  между ними представляются с помощью  таблиц;

б) иерархическая  модель строится по принципу иерархии типов объектов, т.е. один тип объекта является главным, а остальные, находящиеся на низших уровнях иерархии, - подчиненными (взаимосвязь один ко многим);

в) в сетевой  модели понятия главного и подчиненного несколько расширены. Любой объект может быть и главным и подчиненным, это означает, что каждый объект может участвовать в любом числе взаимосвязей.

При обосновании  применения распределенных систем обработки  данных необходимо отметить их особенности:

- большое количество  взаимодействующих вычислительных машин, выполняющих функции сбора, регистрации, хранения, передачи, обработки и выдачи информации;

- значительные  вычислительные мощности;

- распределение  обработки, хранения и использования  данных;

- доступ пользователя  к вычислительным и информационным ресурсам сети;

- симметричный  интерфейс обмена данными между  всеми узлами сети;

- возможность  управления всеми элементами  сети и ее расширяемость.

Компьютерные  сети

В настоящее  время большинство компьютеров  используется не изолировано от других компьютеров, а постоянно или время от времени подключаются к локальным или глобальным компьютерным сетям для получения той или иной информации, посылки или получения сообщения и т.п.