Структура информационных систем

Организационно-технологическая подсистема сбора информации обеспечивает отбор и накопление данных в информационную систему и включает совокупность источников информации и организационно-технологические цепочки отбора информации для накопления в системе.

Подсистема представления и обработки информации составляет ядро информационной системы и является отражением представления разработчиками и абонентами системы структуры и картины предметной области. Подсистема представления и обработки информации является одним из наиболее сложных компонентов при разработке информационной системы.

Нормативно-функциональная подсистема выдачи информацииопределяет пользователей системы, реализует целевой аспект назначения и выполнения задач информационной системы.

Основные понятия автоматизированной информационной системы (аис)

Информационным ядром подсистемы представления и обработки информации АИС является база данных(БД).

База данных.

Нормативно- правовая трактовка понятия базы данных представлена в законе «О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных», согласно которому «база данных – это объективная форма представления и организации совокупности данных, систематизированных таким образом, чтобы эти данные могли быть найдены и обработаны с помощью ЭВМ».

Система управления базами данных (СУБД).

Это совокупность программ и языковых средств, предназначенных для управления в базе данных, ведения базы данных и обеспечения взаимодействия ее с прикладными программами.

Банк данных.

Совокупность конкретной базы данных, СУБД, прикладных компонентов АИС (набор входных и выходных форм, типовых запросов для решения информационно-технологических задач в конкретной предметной области), а также комплекса технических средств, на которых они реализованы, образуют банк данных, или иначе автоматизированный банк данных (АБД).

Классификация информационных систем

1. По характеру представления и логической организации хранимой информации.

ФактографическиеАИС накапливают и хранят данные в виде множества экземпляров одного или нескольких типов структурных элементов (информационных объектов). Структура каждого типа информационного объекта состоит из конечного набора реквизитов, отражающих основные аспекты и характеристики сведений для объектов данной предметной области (к ним относятся ИС с реляционными БД).

В документальныхАИС единичным экземпляром информации является нерасчлененный на более мелкие элементы документ и информация при вводе (входной документ), как правило, не структурируется, или структурируется в ограниченном виде. Некоторые виды документальных АИС обеспечивают установление логической взаимосвязи вводимых документов.

Встречаются и смешанные типы АИС.

2. По масштабу

• Одиночные(не сетевые) - реализуются, как правило на автономном персональном компьютере. Система может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационном фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделяющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создаются с помощью настольных или локальных СУБД (например,Clarion,Clipper,FoxPro,Accessи др.).

• Групповые – системы ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе локальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используются серверы баз данных (SQL– серверы) для рабочих групп(например:Oracle,DB2,MicrosoftSQLServer).

• Корпоративные - системы ориентированы на крупные компании и могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети. Для таких систем характерна многоуровневая архитектура «клиент-сервер».

3. По сфере применения

• Системы обработки транзакций (оперативная обработка транзакций, пакетная обработка транзакций).

• Системы поддержки принятия решений (оперативная аналитическая обработка, экспертные системы).

• Информационно-справочные системы (системы электронной документации, географические ИС, гипертекстовые системы).

• Офисные ИС (документальные системы, автоматизация делопроизводства, управление документооборотом).

4. По способу организации

По способу организации групповые и корпоративные ИС подразделяются на следующие классы:

• Системы на основе архитектуры файл-сервер;

• Системы на основе архитектуры клиент-сервер;

• Системы на основе многоуровневой архитектуры;

• Системы на основе Интернет/Интранет технологий.

2. Документальные ИС, характеристика, виды. Полнотекстовые информационно-поисковые системы. Информационно-технологическая структура полнотекстовых ИПС. Механизмы поиска документов в полнотекстовых ИПС.

В отличие от фактографических информационных систем, единичным элементом данных в документальных информационных системах (ДИС) является неструктурированный на более мелкие элементы документ. В качестве неструктурированных документов в подавляющем большинстве случаев выступают текстовые документы, хотя к классу неструктурированных данных могут также относится звуковые и графические файлы.

Основной задачей ДИС является накопление и предоставление пользователю документов, содержание, тематика, реквизиты и т.п. которые адекватны его информационным потребностям.

ДИС–единое хранилище документов с инструментарием поиска и отбора необходимых документов. Поисковый характер документальных информационных систем исторически определил еще одно их название –информационно - поисковые системы (ИПС).

В зависимости от особенностей реализации хранилища документов и механизмов поиска документальные ИПС можно разделить на две группы:

• Системы на основе индексирования;

• Семантически - навигационные системы.

В семантически – навигационных системахдокументы, помещаемые в базу документов, оснащаются специальными навигационными конструкциями, соответствующими смысловым связям (отсылкам) между различными документами или отдельными фрагментами одного документа. Такие конструкции реализуют некоторуюсемантическую(смысловую) сеть в базе документов. Способ и механизм выражения информационных потребностей в подобных системах заключаются в явной навигации пользователя по смысловым отсылкам между документами. В настоящее время такой подход реализуется вгипертекстовых ИПС.

В системах на основе индексированияисходные документы помещаются в базу без какого-либо дополнительного преобразования (за исключением возможного сжатия), но при этом смысловое содержание каждого документа отображается в некотороепоисковое пространство.

Процесс отображения документа в поисковое пространство называется индексированиеми заключается в присвоении каждому документу некоторого индекса – координаты в поисковом пространстве. Формализованное представление индекса документа называетсяпоисковым образом документа (ПОД).

Пользователь выражает свои информационные потребности средствами и языком поискового пространства, формируя поисковый образ запроса(ПОЗ) к базе документов.

Система на основе определенных критериев и алгоритмов ищет документы, поисковые образы которых соответствуют или близки поисковым образам запроса пользователя, и выдает соответствующие документы.

Соответствие между ПОД и ПОЗ называется релевантностью.

Пертинентность– соответствие результатов поиска информационным потребностям пользователя системы.

Поисковое пространство, отображающее поисковые образы документов и реализующее механизмы информационного поиска документов, строится на основеязыков документальных баз данных, называемых информационно – поисковыми языками (ИПЯ).

Информационно – поисковый языкпредставляет собой некоторую формализованную семантическую систему, предназначенную для выражения содержания документа и запросов по поиску необходимых документов.

Структурная составляющая ИПЯ реализуется индексными указателями в форме информационно - поисковых каталогов, тезаурусов и генеральных указателей.

Информационно – поисковые каталогиявляются традиционными технологиями организации информационного поиска в документальных фондах библиотек, архивов и представляют собой классификационную систему знаний по определенной предметной области.

Тезаурус представляет собой специальным образом организованную совокупность основных лексических единиц (понятий) предметной области (словарь терминов) и описание отношений между ними. Отношения выражаются семантическими отношениями между элементами словаря, не зависящими от любого контекста.

Генеральный указатель (глобальный словарь - индекс), в общем виде, представляет собой перечисление всех слов (словоформ), имеющихся в документах хранилища, с указанием (отсылками) местонахождения каждого слова (Nдокумента –Nабзаца –Nпредложения –N– слова). Индексирование нового документа в таких системах производится через дополнение отсылок тех словоформ генерального указателя, которые присутствуют в новом документе. Так как поисковое пространство в таких системах отражает полностью весь текст документа (все слова документа), а не только его смысловое содержание, то такие системы получили названиеполнотекстовых ИПС.

Структурная составляющая ИПЯ реализуется в виде техники смысловых отсылок в текстах документов и специальном навигационном интерфейсе по ним и в настоящее время представлена гипертекстовыми технологиями.

Поисковаясоставляющая ИПЯ реализуетсядескрипторнымиисемантическимиязыками запросов.

В дескрипторных языках документы и запросы представляются наборами некоторых лексических единиц (слов, словосочетаний, терминов) –дескрипторов, не имеющих между собой связей, или, как еще говорят, не имеющих грамматики. Таким образом, каждый документ или запрос представлен некоторым набором дескрипторов. Поиск осуществляется через поиск документов с подходящим набором дескрипторов. В качестве элементов – дескрипторов выступают либо элементы словаря ключевых терминов, либо элементы генерального указателя (глобального словаря всех словоформ).

Семантические языкисодержат грамматические и семантические конструкции для описания смыслового содержания документов и запросов. Они подразделяются на две группы: предикатные и реляционные языки.

В предикатных языкахв качестве элементарной осмысленной конструкции высказывания выступает предикат, который представляет собой многоместное отношение некоторой совокупности грамматических элементов. Аналогом предикатного высказывания в естественном языке выступаетпредложение, констатирующее определенный факт или описывающее определенное событие.

В реляционных языкахлексические единицы высказываний могут вступать только в бинарные (друг с другом), но не многоместные отношения.