из электронной библиотеки / 536805789452046.pdf
.pdfКоличественныекритерии:время,необходимоедляответаназапрос,стоимостьмодификации
,стоимостьпамяти,времянасоздание,стоимостьнареорганизацию.
Качественныекритерии:гибкость,адаптивность,доступностьдляновыхпользователей,совм естимостьсдругимисистемами,возможностьконвертированиявдругуювычислительнуюсреду,воз можностьвосстановления,возможностьраспределенияирасширения.
Трудностьвоценкепроектныхрешенийсвязанатакжесразличнойчувствительностьюивреме немдействиякритериев.Например,критерий эффективности обычно является краткосрочнымичрезвычайночувствительнымкпроводимымизменениям,а такиепонятия,как адаптируемостьиконвертируемость,проявляютсяна длительныхвременныхинтервалахименеечувствительныквоздействиювнешнейсреды.
Предназначениесклададанных — информационнаяподдержкапринятиярешений,анеоперативнаяобработкаданных.Потомубаза данных и склад данных не являются одинаковымипонятиями.
АрхитектураХДпредставленанарисунке 13.
Основныепринципыорганизациихранилищданныхследующие.
Рисунок 13 -АрхитектураХД
1.Предметнаяориентация.Воперативнойбазе данных обычноподдерживаетсянесколькопредметныхобластей,каждаяизкоторыхможетпослужитьисточ ником данных дляХД.Например,длямагазина,торгующеговидео-
имузыкальнойпродукцией,интереспредставляют следующиепредметныеобласти:клиенты,видеокассеты,CD-
дискииаудиокассеты,сотрудники,поставщики.Явнопрослеживаетсяаналогиямеждупредметными областямиХДиклассами объектов в объектно-ориентированных базах данных.Этоговорит о возможностиприменения методовпроектирования,применяемыхвобъектно-
ориентированныхСУБД.
2.Средстваинтеграции.Приведениеразныхпредставленийоднихи техжесущностейкнекоторому общему типу.
3.Постоянство данных.В ХД неподдерживаются операциимодификациив смысле традиционных баз данных.В ХД поддерживается модель«массовых загрузок» данных,осуществляемыхв заданныемоментывременипоустановленнымправиламвотличиеоттрадиционноймоделииндивид уальныхмодификаций.
4.Хронологияданных.Благодарясредстваминтеграцииреализуетсяопределенныйхронолог ическийвременнойаспект,присущийсодержимомуХД.
Основныефункциирепозитариев:
•парадигмавключения/выключенияинекоторыеформальныепроцедурыдляобъектов;
•поддержкамножественныхверсийобъектовипроцедурыуправленияконфигурациями дляобъектов;
•оповещениеинструментальныхирабочихсистемобинтересующихихсобытиях;
•управлениеконтекстомиразныеспособыобзораобъектоврепозитария;
•определениепотоковработ.
Рассмотримкраткоосновныенаправлениянаучныхисследованийвобластибаз данных:
•развитиетеорииреляционных баз данных;
•моделированиеданныхиразработкаконкретныхмоделей разнообразногоназначения;
•отображениемоделей данных,направленных на созданиеметодовихпреобразованияиконструированиякоммутативныхотображений,разработкуа рхитектурныхаспектовотображениямоделейданныхиспецификацийопределенияотображенийдл яконкретныхмоделей данных;
•созданиеСУБД смультимодельнымвнешним уровнем, обеспечивающих возможностиотображенияшироко распространенных моделей;
•разработка, выбор и оценка методов доступа;
•создание самоописываемых баз данных, позволяющих применять единые методы доступа для данных и метаданных;
•управлениеконкурентным доступом;
•развитиесистемыпрограммирования баз данных и знаний, которыеобеспечивали бы единую эффективную среду как для разработки приложений, так и дляуправления данными;
• совершенствование машины баз данных;
• разработка дедуктивных баз данных, основанных на применении аппарата математической логики и средств логическогопрограммирования,а также пространственно-
временных баз данных;
• интеграция неоднородных информационных ресурсов.
3.5Представление и использование информации
В условиях использования информационных технологий функции распределены между человеком и техническими устройствами.
Прианализедеятельности человека наибольшее значение имеют эргономические
(инженерно-психологические) и психологические (социально-психологические) факторы.
Эргономические факторы позволяют, во-первых, определить рациональный набор функций человека, во-вторых, обеспечить рациональное сопряжение человека с техническими средствами и информационной средой.
Психологическиефакторы имеют большое значение, так как внедрение информационных технологий в корне изменяет деятельность человека. Наряду с положительными моментами,
связанными с рационализацией деятельности, предоставлением новых возможностей,возникают инегативные явления. Это может быть вызвано различными факторами: психологическим барьером, усложнениемфункций, другими субъективными факторами (условиями и организацией труда, уровнем заработной платы, результативностью труда, изменением квалификации).
При работе в среде информационных технологий человек воспринимает не сам объект, а
некоторую его обобщенную информационную модель, что накладывает особые требования на совместимость пользователя с различными компонентами информационныхтехнологий.
Важным признаком, который необходимо учитывать при разработке и внедренииинформационных технологий является отношение человека к информации. Оно может быть пассивным,когда пользователю предоставляется информация по жесткому алгоритму,иактивным,когдапользовательсоздаетнеобходимыеемуданные.
Основнойзадачейоперациипредставленияинформациипользователюявляетсясозданиеэфф ективногоинтерфейсавсистеме«человек—компьютер».
Приэтомосуществляетсяпреобразованиеинформациивформу,удобную длявосприятияпользователя.
Средисуществующихвариантовинтерфейсавсистеме«человек-
компьютер»можновыделитьдваосновныхтипанаосновеменю(«смотриивыбирай»)инаосновеязык акоманд(«вспоминайинабирай»).
Интерфейсытипаменюоблегчаютвзаимодействиепользователяскомпьютером,таккакнетре буют предварительногоизученияязыка общения с системой. На каждом шаге диалога пользователюпредъявляютсявсевозможныевданныймоменткомандыввиденаборовпунктовменю,
изкоторогопользовательдолженвыбратьнужный.Такойспособобщения удобен дляначинающих инепрофессиональныхпользователей.
Интерфейс на основе языка команд требует знанияпользователемсинтаксиса языка общенияскомпьютером. Достоинствомкомандногоязыка являетсяегогибкостьимощность.
Указанныедваспособареализацииинтерфейсапредставляютсобойкрайниеслучаи,междуко торымивозможносуществованиеразличныхпромежуточныхвариантов.
Составныечастиинтерфейсапредставленынарисунке 14.
Рисунок 14 - Составные части интерфейса
Технологияпредставленияинформациидолжнадаватьдополнительныевозможностидляпон иманияданныхпользователями,поэтомуцелесообразноиспользованиеграфики,диаграмм,карт.
Пользовательскийинтерфейсцелесообразностроитьнаосновеконцептуальноймоделипред метнойобласти,котораяпредставляетсясовокупностьювзаимосвязанныхобъектовсосвоейструкту рой. Однако доступк объектам иих экземплярамвозможен толькочерезсистемуоконразличныхтипов.Рядоконсвязансконкретнымобъектом.
Всоответствиисэтимпредложениемвсценарииработыпользователяприинформационномнаполне ниипонятийпредметнойобластивыделяем двефазы
•выборокон;
•работасокнами.
Дляупрощенияработыокнаможногруппироватьвсоответствии с функциональнымипотребностями. С этой целью вводитсямеханизмразделов,которыйпредоставляетвозможностьсоздания иерархии функционально ориентированныхразделов,вкаждыйизкоторыхвключаетсянеобходимыйнабордругихразделовио кон.Посредствомспецификацииокондлякаждогоизобъектоввозможно указать допустимые
режимыработысэкземплярамиисоставвидимыхатрибутовсрежимами |
работы |
сними.Возможноотобратьнесколькоразделовинесколькооконвниходновременно.
Такимобразом,фазавыбораобъектовдолжнаподдерживатьсяследующимифункциями
•работойсобщимкаталогомоконвглавномразделе;
•созданиемновогораздела,
•удалениемраздела,
•редактированиемописанияраздела;
•передачейопределенийиоконмежду разделами;
•движениемпоиерархииразделов;
•отборомразделов дляработы;
•отборомокон дляработы.
Позицииоконмогут бытьсвязаныс другими окнамичерезсоответствующиекомандыизтиповогонабора. Посуществуспецификацияоконзадает сценарийработысэкземплярами.
Окно — средствовзаимосвязипользователяссистемой.
Окнопредставляетсякакспециальныйобъект.Проектированиепользовательскогоинтерфейсапред ставляетсобойпроцессспецификацииокон.
ПримеромоконногоинтерфейсаявляетсяинтерфейсMSWindows,использующийметафорур абочегостолаивключающийряд понятии, близких к естественным (окна, кнопки, меню и т д.).
Пользователь
информационнойсистемыбольшейчастьювынуждениспользоватьданныеизсамыхразныхисточни ков-файлов,базданных,электронныхтаблиц,электроннойпочтыит.д.Приэтомданные имеют самую различную форму: текст, таблицы,графика,аудио-ивидеоданныеи др.
Всвязисэтимвозникаетпроблемаинтеграцииисточников информации,заключающаясяв том,что,во-
первых,пользователюдолжныпредоставлятьсянеданные,аинформациявформемаксимальноудобн ойдлявосприятияво-
вторых,ондолжениспользоватьединственныйуниверсальныйинтерфейс,позволяющийединообра зноработатьсподготовленнойинформацией.
Пассивные пользователи,называемые иногда потребителями, обладают рядомспецифическихкачеств,связанных с отсутствиемвремени,желанияиквалификациидляболееглубокогоизученияиспользуемыхинструм ентальныхсредств.Вэтомслучаеалгоритмобщенияссистемой долженбытьпредельнопростым.Другаячастьпользователейтребуетпредоставлениядостаточноши рокогокругасредствактивноговлияниянавыполняемыеинформационныепроцессы.
ЭтимтребованиямудовлетворяетWeb-технология. Развитиесредств вычислительной техники привело к ситуации,когда вместотрадиционныхпараметров — производительность,пропускная способность,объемпамяти,узкимместомсталинтерфейс спользователем.Первымшагомнапутипреодолениякризиснойситуациистала концепция гипертекста,впервыепредложенная ТеодоромХольмом Нельсоном. Посвоей сути гипертекст — это обычныйтекст,содержащийссылкинасобственныефрагментыидругиетекстырисунок 15.
Рисунок 15 - Гипертекст
Аналогомгипертекстаможносчитатькнигуоглавлениекоторойпо своей сутипредставляет ссылкина главы,разделы,страницы. Внутрикнигисодержатсяссылкинадругиеисточники.
Дальнейшееразвитиегипертекст получилс появлением сетиИнтернет,позволившей размещать тексты на различных, территориально удаленных компьютерах. При этом требовалось дальнейшее совершенствованиеинтерфейса,таккакимеющийсянепозволялпредставить разнообразнуюинформациюразнойприроды,былограничени затруднен для восприятия,отсутствовал доступ множества потребителей кединомумассивуструктурированнойинформации.Врезультатебылапредложенаиреализованакон цепциянавигатораWeb.Web-
сервервыступаетвкачествеинформационногоконцентратора,получающегоинформациюизразных источниковиводнородном виде представляющемеепользователю.СредстваWebобеспечиваюттакжепредставлениеинформациисн
ужнойстепенью детализации спомощью Web-навигатора. Таким образом,Web —
этоинфраструктурныйинтерфейсдляпользователейраз-личныхуровней.
НесомненнымпреимуществомWeb-
технологииявляетсяудобнаяформапредоставленияинформационныхуслугпотребителям,имеюща яследующиеособенности:
•информация предоставляется потребителю в виде публикаций;
•публикацияможетобъединятьинформационныеисточникиразличнойприродыигеографич ескогорасположения;
•изменениявинформационныхисточникахмгновенноотражаютсявпубликациях;
•впубликацияхмогут содержатьсяссылкина другиепубликациибезограничениянаместоположениеиисточникипоследних(гипертекстовыессы лки);
•потребительскиекачествапубликацийсоответствуютсовременнымстандартаммультимед иа(доступнытекст,графика,звук,видео,анимация);
•публикаторнезаботитсяопроцессе доставкиинформациикпотребителю;
•числопотенциальныхпотребителейинформациипрактическинеограничено;
•публикацииотражают текущую информацию,времязапаздывания определяется исключительноскоростьюподготовкиэлектронного документа,
•информация,предоставленнаявпубликации,легко доступнаблагодарягипертекстовымссылкамисредствамконтекстногопоиска;
•информациялегкоусваиваетсяпотребителемблагодаряширокомуспектруизобразительны хвозможностей,предоставляемыхweb-технологией;
•технологиянепредъявляет особых требованийк типамиисточникаминформации;
•технологиядопускаетмасштабируемыерешения:увеличениечисла одновременно обслуживаемых потребителейне требует радикальнойперестройкисистемы.
4 Информационные технологии. Классификация
4.1Понятия информационные технологии
Информационная технология (ИТ) – система методов и способов сбора, накопления,
хранения, поиска, обработки, анализа, выдачи данных, информации и знаний на основе применения аппаратных и программных средств в соответствии с требованиями,
предъявляемыми пользователями. Целью любой информационной технологии является получение нужной информации требуемого качества на заданном носителе. Информационные технологии состоят из трех основных компонентов:
•комплекса технических средств — вычислительной, теле-коммуникационной и организационной техники;
•системы программных средств — общего (системного) и функционального
(прикладного) программного обеспечения;
•системы организационно-методического обеспечения.
Система есть совокупность взаимосвязанных элементов, образующих единое целое и функционирующих совместно для достижения единой цели.
Элементы любой системы находятся в постоянном взаимодействии между собой и с внешней средой, в результате чего состояние элементов постепенно изменяется. Такое изменение характерно для любой системы. Если в результате этих изменений система принимает состояние, не соответствующее заданному и не удовлетворяющее предъявленным к ней требованиям, то возникает необходимость в управлении системой — целенаправленном воздействии на ее элементы. Процесс управления состоит из следующих этапов:
1)внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем
состоянии;
2)система управления анализирует поступившую информацию, вырабатывает управляющие воздействия на объект управления, отвечает на возмущения внешней среды и при необходимости изменяет структуру всей системы и даже ее цель.
Управляющий объект предназначен для выработки информационных воздействий на основе собранной информации и выдачи их объектам управления. Фактически управляющий объект представляет собой управленческий аппарат системы.
Объект управления — это непосредственный исполнитель, обеспечивающий выдачу информации о своем состоянии и состоянии внешней среды, восприятие информационных воздействий от управляющего объекта и осуществление управляющих действий на основе полученной информации.
Система управления — это совокупность управляющего объекта, объекта управления и каналов прямой и обратной связи между ними.
Информационные технологии обладают следующими отличительными свойствами,
знание и использование которых крайне важно для жизни и развития общества.
1. Позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития.
Активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов
(научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, материалов и оборудования,
людских ресурсов, социального времени.
2.Позволяют оптимизировать и автоматизировать информационные процессы,
занимающие все более значительное место в жизни общества. Человечество переживает этап становления информационного общества, в котором объектами и результатами труда большинства занятого населения становятся не материальные ценности, а информация и научные знания. В развитых странах большая часть занятого населения в той или иной мере связана с подготовкой, хранением, обработкой и передачей информации, вследствие чего вынуждена осваивать и практически использовать соответствующие этим процессам информационные технологии.
3.Информационные процессы — важный неотъемлемый элемент сложных производственных или социальных изменений, информационные технологии часто выступают
вкачестве компонентов соответствующих производственных или социальных технологий, при этом обычно они включают в себя наиболее важные, «интеллектуальные» функции этих технологий.
4.Информационные технологии крайне важны для обеспечения информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации. Помимо традиционных средств коммуникации (телефон, радио, телевидение), в
социальной сфере все более широко используются системы электронных телекоммуникаций:
электронная почта, факсимильная передача информации и другие виды связи. Эти средства находят все новых приверженцев в современном обществе, так как они не только создают большие удобства, но и снимают многие производственные, социальные и бытовые проблемы,
вызываемые процессами глобализации и интеграции мирового сообщества, расширением внутренних и международных экономических и культурных связей, миграцией населения и его все более динамичным перемещением по планете.
5.ИТ занимают центральное место в развитии системы образования и культуры общества. Практически во всех развитых и во многих развивающихся странах компьютерная и телевизионная техника, учебные программы на оптических дисках и мультимедиа-технологии становятся привычными атрибутами не только высших учебных заведений, но и обычных школ системы начального и среднего образования. Использование обучающих информационных технологий оказалось весьма эффективным и в системе самообразования, продолженного обучения, а также в системах повышения квалификации и переподготовки кадров.
6.Информационные технологии играют ключевую роль в процессах получения и накопления новых знаний. Традиционные методы информационной поддержки научных исследований (накопление, классификация и распространение научно-технической информации) сменяются новыми, основанными на использовании вновь открывающихся
возможностей информационной поддержки фундаментальной и прикладной науки.
Современные информационные технологии базируются на теории искусственного интеллекта,
методах информационного моделирования, когнитивной компьютерной графики, позволяющих найти решения плохо формализуемых задач, а также задач с неполной информацией и нечеткими исходными данными.
7. Принципиально важным для современного этапа развития общества является тот факт, что использование и активное развитие ИТ может оказать существенное содействие в решении глобальных проблем человечества и, прежде всего, проблем, связанных с необходимостью преодоления переживаемого мировым сообществом глобального кризиса цивилизации. Методы информационного моделирования глобальных процессов, особенно в сочетании с методами космического информационного мониторинга, могут обеспечить возможность прогнозирования многих кризисных ситуаций в регионах повышенной социальной и политической напряженности, а также в районах экологического бедствия, в
местах природных катастроф и крупных технологических аварий,представляющихповышеннуюопасность для общества.
Таким образом, информационные технологии предназначены для оптимизации процесса сбора, хранения и обработки информации, снижения трудоемкости использования информационных ресурсов, повышения обоснованности управленческих решений за счет интеграции и своевременного обновления информации, применения новых форм информационной поддержки любых видов деятельности.
4.2Базовыеинформационныетехнологии
Длясовременного обществаинформационнаяиндустриястановитсяважнейшимэкономическимфактором.Основуэто йиндустриисоставляютбазовыеинформационныетехнологии,использующиедостиженияразличн ыхобластейэкономики.
Сегоднябазовыеинформационныетехнологииимеютсамостоятельноенаучноеиприкладноезначен ие,предоставляющееширокиевозможностидляизвлечения,формализации,моделирования,систем атизации,интеграции,транспортирования,обработкиипримененияинформацииизнаний.Областьи нформационныхтехнологий,втомчислеибазовыхсталаважнойсферойпроизводственнойдеятельн ости,обладающейвсемичертамипромышленногопроизводствасустойчивойдинамикойроста.
Мультимедиа-
технологии,геоинформационныетехнологии,технологиизащитыинформации,CASEтехнологии,т
елекоммуникационныетехнологии,технологииискусственногоинтеллектарассматриваютсявконт екстеосновополагающихпринциповиметодовихсозданияиллюстрируемыхобзорамисуществующ ихнарынкеобразцов.