3.4.2. Системы управления базами данных

База данных - совокупность взаимосвязанных и специальным обра­зом организованных данных на внешних запоминающих устройствах при такой минимальной их избыточности, которая допускает использование данных оптимальным образом для одной или нескольких прикладных про­грамм в определенной предметной области человеческой деятельно­сти.

Программное обеспечение, посредством которого осуществляется ввод новых и изменение существующих данных, а также поиск требуе­мых данных в базах данных называется системой управления базами данных (СУБД).

Именно СУБД и данные, хранимые в базах данных, являются осно­вой всех современных информационных систем.

Присущая базам данных минимальная избыточность данных позво­ля­ет избежать хранения больших объемов повторяющейся (дублирующей друг друга) информации. Помимо сокращения затрат на хранение копий, это по­зволяет повысить достоверность (не­противоречивость) выдаваемой базой данных информации.

Характерными признаками баз данных являются также независи­мость организации и хранения данных от использующих их прикладных про­грамм; а также наличие общих инструментальных средств для ма­нипули­рования данными, т.е. СУБД.

Под независимостью данных подразумевается тот факт, что в базах изменение способов хранения и организации данных не приводит к изме­не­нию использующих их прикладных программ, и наоборот. Учитывая вы­сокие затраты на программирование, независимость данных считается од­ним из ос­новных достоинств баз данных.

Все операции по доступу к данным в базах данных оформляются в виде запросов к данным. Например, запрос на поиск всех данных, удовле­творяю­щих заданным критериям; запрос на ввод новых данных в базу дан­ных и т.д. Для записи запросов существуют различные формальные языки, один из ко­торых SQL в настоящее время стандартизован и исполь­зуется в большинстве из СУБД. Прикладные программы могут манипули­ровать данными в базе, посылая запросы через предоставляемый СУБД программ­ный интерфейс (способ связи с СУБД). СУБД выполняет эти за­просы и возвращает необхо­димые сведения и данные обратно прикладной про­грамме.

СУБД предоставляют также и пользовательский интерфейс. Пользо­вательский интерфейс выполняет запросы пользователей на поиск раз­лич­ных данных, сгруппированных по признакам, указанным самим поль­зова­те­лем, и представляет результаты в форме, удобной для пользователя.

Для ПК существуют десятки различных СУБД, каждая из ко­торых под­держивает свой "родной" способ хранения и организации баз дан­ных. Несо­вместимость многих из баз данных в настоящее время преодолева­ет­ся путем встраивания в СУБД средств доступа к некоторым из других ти­пов баз дан­ных.

3.4.3. Инструментарий искусственного интеллекта

Искусственный интеллект - это развивающая научная дисцип­лина о знаниях, о том как их добывать, представлять в искусственных системах, пе­рерабатывать внутри системы и использовать для реше­ния прак­тиче­ских за­дач. В прикладном плане эта наука занимается созданием про­граммных ин­теллектуальных систем для принятия экс­пертных решений, автомати­ческо­го программирования, распознава­ния образов и т.д.

Наибольший прогресс в области искусственного интеллекта связан с созданием экспертных систем (ЭС), которые уже получили распростра­не­ние и исполь­зуются при решении практических задач. Под ЭС понима­ется программа, в которую включены знания о предметной области и которая в пределах этой области способна при­нимать экспертные ре­шения, т.е. за­менять эксперта-человека. Таким образом, главное отличие ЭС от обыч­ных программ, также способных принимать экспертные реше­ния, состоит в от­делении декларативных зна­ний от программного компо­нента, манипули­рующего ими. Так, например, система EURISCO произве­ла переворот в об­ласти создания сверхбольших интегральных схем, изо­бретя трехмерный узел типа И/ИЛИ.

Интеллектуальные программные системы, в том числе ЭС, пред­став­ляют собой сложные комплексы программ, осуществляющие, в ос­нов­ном, символьные вычисления. Чтобы облегчить их создание, не­обхо­димы специа­лизированные инструментальные средства. Инст­румента­рием ис­кусствен­ного интеллекта называют программные продукты и поддер­живаемые ими языки, предназначенные для создания интеллекту­альных систем. К ним относятся системы представления знаний со своими язы­ками для формаль­ного представления знаний, а также специа­лизированные систе­мы програм­мирования для создания программ, мани­пулирующих знания­ми. Наиболее широко использу­ются системы про­граммирования на базе языков Lisp, Prolog, Smalltalk.