Комплексный анализ. Документ Microsoft Word. 1. Информатизация общества
 Скачать 446.52 Kb.
|
Вопрос 4. Модель сущность – связь.Одна из наиболее популярных в настоящее время методик, используемая при разработке концептуальной модели, – это ER-модель или ER-диаграмма (англ. Entity-Relationship Diagrams). В русскоязычной литературе эти диаграммы называют «объект – отношение» либо «сущность – связь». ER-модель была предложена Питером Пин Шен Ченом в 1976 г. К настоящему времени разработано несколько ее разновидностей, но все они базируются на графических диаграммах, предложенных Ченом. Диаграммы конструируются из небольшого числа компонентов. Благодаря наглядности представления они широко используются в CASE-средствах (англ. Computer Aided Software Engineering). Сущность (англ. Entity) – реальный либо воображаемый объект, имеющий существенное значение для рассматриваемой предметной области, информация о котором подлежит хранению. Атрибут – любая характеристика сущности, значимая для рассматриваемой предметной области. Он предназначен для квалификации, идентификации, классификации, количественной характеристики или выражения состояния сущности. Атрибут представляет тип характеристик (свойств), ассоциированных со множеством реальных или абстрактных объектов (людей, мест, событий, состояний, идей, пар предметов и т.д.). Перечислите известные модели данных. Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки. По способу установления связей между данными наибольшее распространение получили следующие модели данных: иерархическая; сетевая; реляционные; объектно-ориентированные. Как хранятся данные в иерархической модели данных? Иерархическая модель данных. Иерархическая модель данных была исторически первой структурой БД. Иерархическая модель позволяет строить базы данных с древовидной структурой, где каждый узел содержит свой тип данных (сущность). На верхнем уровне дерева в этой модели имеется один узел – корень, на следующем уровне располагаются узлы, связанные с этим корнем, затем узлы, связанные с узлами предыдущих, и т.д. При этом каждый узел может иметь только одного предка. В иерархической структуре подчиненный элемент данных всегда связан только с одним исходным (рис. 15).  Рис. 15. Иерархическая древовидная структура модели БД Поиск данных в иерархической системе всегда начинается с корня. Затем производится спуск с одного уровня дерева на другой, пока не будет достигнут искомый уровень. Перемещения по системе от одной записи к другой осуществляются с помощью ссылок. Если структура запроса совпадает со структурой иерархической БД, то такая модель обладает самым высоким быстродействием и потому чаще всего применяется в супер ЭВМ. В противном случае, быстродействие может резко снизиться, т.к. не удобно всегда начинать поиск нужных данных с корня, а другого способа перемещения по базе в иерархических структурах нет. Достоинства и недостатки иерархической модели представлены в таблице 2. Как хранятся данные в сетевой модели данных? В 1963 году С. Бахман построил первую промышленную базу данных IDS с сетевой моделью данных. В 1969 г. сформировалась группа, создавшая набор стандартов CODASYL (КОДАСИЛ) для сетевой модели данных. Сетевая модель данных основана на представлении информации в виде орграфа, в котором в каждую вершину может входить произвольное число дуг. Вершинам графа сопоставлены типы записей, дугам – связи между ними. В сетевой модели (по крайней мере, теоретически) возможны связи всех информационных объектов со всеми. На рис. 16, 17. представлены примеры структуры сетевой модели данных.  Рис. 16. Сетевая структура модели БД  Рис. 17. Фрагмент сетевой модели данных По сравнению с иерархическими сетевые модели обладают рядом существенных преимуществ: возможность отображения практически всего многообразия взаимоотношений объектов предметной области; непосредственный доступ к любой вершине сети (без указания других вершин); Как хранятся данные в реляционной модели данных? Реляционная модель данных. Реляционная модель (от англ. relation – отношение) была разработана в начале 70-х годов XX в. Коддом. Простота и гибкость этой модели привлекли к ней внимание разработчиков, и уже в 80-х годах XX в. она получила широкое распространение. Таким образом, реляционные СУБД оказались промышленным стандартом. В основе реляционной модели данных лежат не графические, а табличные методы и средства представления данных и манипулирования ими (рис. 18).  Рис. 18. Фрагмент реляционной модели данных Реляционная модель опирается на систему понятий реляционной алгебры, важнейшими из которых являются таблица, строка, столбец, отношение и первичный ключ. Следовательно, все операции сводятся к манипуляциям с таблицами. Строка такой таблицы называется кортежем, столбец – атрибутом. Каждый атрибут может принимать некоторое подмножество значений из определенной области – домена. Таблица отражает объект реального мира – сущность, а каждая ее строка (запись) отражает один конкретный экземпляр объекта – экземпляр сущности. Каждый столбец таблицы имеет уникальное для данной таблицы имя. Располагаются столбцы в соответствии с порядком следования их имен, принятом при создании таблицы. Реляционные системы исключили необходимость сложной навигации, поскольку данные представлены в них не в виде одного файла, а независимыми наборами, и для отбора данных используются операции реляционной алгебры: прикладной теории множеств. В каждой таблице реляционной модели должен быть столбец (или совокупность столбцов), значение которого однозначно идентифицирует каждую ее строку. Этот столбец (или совокупность столбцов) и называется первичным ключом таблицы (рис. 19).  Рис. 19. Организация ссылки от одной таблицы к другой Если таблица удовлетворяет требованию уникальности первичного ключа, она называется отношением. В реляционной модели все таблицы должны быть преобразованы в отношения. Отношения реляционной модели связаны между собой. Связи поддерживаются внешними ключами. Внешний ключ – это столбец (совокупность столбцов), значение которого однозначно характеризует значения первичного ключа другого отношения (таблицы). Говорят, что отношение, в котором определен внешний ключ, ссылается на соответствующее отношение, в котором та же совокупность столбцов является первичным ключом. Схема реляционной таблицы (отношения) представляет собой совокупность имен полей, образующих ее запись: Как хранятся данные в объектно-ориентированной модели данных? Объектно-ориентированная модель. Объектно-ориентированная модель баз данных начала разрабатываться в связи с появлением объектно-ориентированных языков программирования в 90-е годы XX в. Это одна из самых перспективных и прогрессивных моделей баз данных, существующих в настоящее время. В этой модели база данных, интерфейс пользователя и алгоритм приложения построены с использованием объектно-ориентированного подхода. Объектно-ориентированная СУБД должна поддерживать объекты с нелинейной структурой (сложные объекты, в том числе с иерархией объектов), что достигается инкапсуляцией и наследованием. Такого рода базы хранят методы классов, а иногда и постоянные объекты классов, что позволяет осуществлять беспрепятственную интеграцию между данными и их обработкой в приложениях. Легко поддерживается расширяемость, вычислительная полнота, языки запроса. В 1991 г. была сформирована группа Object Database Management Group (ODMG), целью которой было – построить стандарты для объектно-ориентированной базы данных (ООБД). В 1993 г. был предложен стандарт ODMG-3 для ООБД, который включает: 1) объектную модель Object Data Model (ODM); 2) язык определения объектов Object Definition Language (ODL); 3) объектный язык запроса Object Query Language (OQL); 4) интерфейсы языков программирования (С++ и др.). Суть ООБД определяется объектно-ориентированным подходом, который включает объектно-ориентированное проектирование и объектно-ориентированное программирование. Чтобы построить ООБД, нужно, чтобы все структурные элементы реализации были спроектированы с использованием объектно-ориентированного подхода. Для этого необходимо: провести инкапсуляцию данных, т.е. выделить классы и объекты; определить возможные виды структуры реализуемых таблиц; создать наследование классов данных; обеспечить полиморфизм. Базовым языком ООБД чаще всего является С++. Для работы с такими ООБД разрабатывается новый вариант языка программирования SQL, получивший название SQL3, содержащий внутри себя в качестве частного случая SQL2. В настоящее время насчитывается несколько сотен объектно-ориентированных СУБД. Наиболее широкое применение объектно-ориентированные базы данных нашли в таких областях, как системы автоматизированного конструирования/производства (CAD/CAM), системы автоматизированной разработки программного обеспечения (CASE), системы управления составными документами. Так, например, компания Enterprise Integration Tecnologies предлагает продукт MKS (Manufacturing Knowledge System – система знаний о производстве). В рамках этого продукта возможно интегрировать разработку технологических процессов, разработку оборудования, управление предприятием, проектирование производственных помещений, диагностику, мониторинг, моделирование и планирование. В России получила широкое распространение СУБД Cashe фирмы InterSystems, апробированная и хорошо проявившая себя в банках. В данной СУБД предусмотрен объектный доступ (объектно-ориентированная модель) и SQL-доступ (реляционная модель с использованием языка SQL2). Хранение данных осуществляется с помощью многомерной модели данных, позволяющей уменьшить объем потребной памяти при одновременном увеличении скорости доступа к данным. В последнее время объектно-ориентированные СУБД все чаще применяют как составную часть другого приложения. Например, компания Computervision, производящая программное обеспечение CAD, интегрировало в свой продукт СУБД ObjectStory. Американские фирмы Aotorol Technology, Step Tools, Dec используют ООСУБД ObjectStory для работы со слабо структурированными данными в стандарте обмена данными STEP (Standard of Exchange of Product model data). ТЕМА 8. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Вопросы для самопроверки: Перечислите основные виды функциональных информационных технологий. Основные виды функциональных информационных технологий предназначены для создания и использования информационных систем сферы управления. По степени охвата задач управления выделяют следующие виды информационных технологий: информационные технологии обработки данных; информационные технологии управления; информационные технологии поддержки принятия решений. В чем состоит основное назначение информационной технологии управления? Информационные технологии управления в профессиональной деятельности предназначены для удовлетворения информационных потребностей сотрудников, участвующих в процессе принятия решений. Эти технологии ориентированы на комплексное решение функциональных задач, формирование регулярной отчетности и работы в информационно-справочном режиме для подготовки управленческих решений. В чем суть информационной технологии обработки данных? Информационные технологии обработки данных предназначены для решения функциональных задач, по которым имеются необходимые входные данные и известны алгоритмы, а также стандартные процедуры их обработки. Эти технологии применяются в целях автоматизации постоянно повторяющихся операций управленческой деятельности, что позволяет существенно повысить производительность труда персонала. В чем состоит основное различие информационной технологии обработки данных и информационной технологии управления? В чем состоит информационная технология поддержки принятия решений? Эта технология ориентирована на работу в среде информационной системы управления и используется при худшей структурированности решаемых задач, если их сравнивать с задачами, решаемыми с помощью информационной технологии обработки данных. Что является целью информационной технологии управления? Целью информационной технологии управления является удовлетворение информационных потребностей всех без исключения сотрудников фирмы, имеющих дело с принятием решений. Она может быть полезна на любом уровне управления. Какие основные виды отчетов формируются в информационной технологии управления? Информационная технология управления направлена на создание различных видов отчетов: Регулярные отчеты создаются в соответствии с установленным графиком, определяющим время их создания, например, месячный анализ продаж компании. Специальные отчеты создаются по запросам управленцев, или, когда в компании произошло что-то незапланированное. Они могут иметь форму суммирующих, сравнительных и чрезвычайных отчетов. В суммирующих отчетах данные объединены в отдельные группы, отсортированы и представлены в виде промежуточных и окончательных итогов по отдельным полям. Сравнительные отчеты содержат данные, полученные из различных источников или классифицированные по различным признакам и используемые для целей сравнения. Чрезвычайные отчеты содержат данные исключительного (чрезвычайного) характера. Как происходит выработка решения при использовании информационной технологии поддержки принятия решений? Выработка решения происходит в результате итерационного процесса  Перечислите основные компоненты информационной технологии обработки данных. Представим основные компоненты информационной технологии обработки данных (рис. 20) и приведем их характеристики. Сбор данных. По мере того как фирма производит продукцию или услуги, каждое ее действие сопровождается соответствующими записями данных. Обычно действия фирмы, затрагивающие внешнее окружение, выделяются особо как операции, производимые фирмой.  Рис. 20. Основные компоненты информационной технологии обработки данных Обработка данных. Для создания из поступающих данных информации, отражающей деятельность фирмы, используются следующие типовые операции: классификация или группировка; сортировка, с помощью которой упорядочивается последовательность записей; укрупнение или агрегирование, служащее для уменьшения количества данных и реализуемое в форме расчетов итоговых или средних значений; вычисления, включающие арифметические и логические операции. Эти операции, выполняемые над данными, дают возможность получать новые данные. Хранение данных. Многие данные на уровне операционной деятельности необходимо сохранять для последующего использования либо здесь же, либо на другом уровне. Для их хранения создаются базы данных. Создание отчетов (документов). В информационной технологии обработки данных необходимо создавать документы для руководства и работников фирмы, а также для внешних партнеров. При этом документы (отчеты) создаются в связи с проведенной фирмой операцией, а также периодически в конце каждого месяца, квартала или года. Пример. Для оценки эффективности работы юридической консультации и её сотрудников собираются данные о количестве обращений клиентов, количестве заключенных договоров на ведение дел и регулярное обслуживание, суммы полученных средств от клиентов и затрат на ведение деятельности. Затем эти данные обрабатываются по известным алгоритмам для начисления зарплаты и премии сотрудникам, а также для статистической обработки информации по заданным формам отчетности. Перечислите основные компоненты информационной технологии управления. Основные компоненты информационной технологии управления показаны на рис. 21.  Рис. 21. Основные компоненты информационной технологии управления Входная информация поступает из систем операционного уровня. Выходная информация формируется в виде управленческих отчетов в удобном для принятия решения виде. Содержимое базы данных при помощи соответствующего программного обеспечения преобразуется в периодические и специальные отчеты, поступающие к специалистам, участвующим в принятии решений в организации. Из каких элементов состоит база данных, используемая для получения информации? База данных, используемая для получения указанной информации, должна состоять из двух элементов: 1) данных, накапливаемых на основе оценки операций, проводимых фирмой; 2) планов, стандартов, бюджетов и других нормативных документов, определяющих планируемое состояние объекта управления (подразделения фирмы). ТЕМА 9. ТЕХНОЛОГИИ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Вопросы для самопроверки: Что такое документооборот на предприятии? Под документооборотом понимается регламентированная совокупность взаимосвязанных операций, выполняемых над документом в строго установленном порядке, на определенном рабочем месте с использованием определенных методов и средств, т.е. технологии обработки, начиная от момента возникновения документа и заканчивая сдачей его в архив. Что такое электронный документооборот? Система электронного документооборота (СЭД) – это организационно-техническая система, обеспечивающая процесс создания, управления доступом и распространения электронных документов в компьютерных сетях, а также обеспечивающая контроль над потоками документов в организации. Какие технические средства обеспечивают электронный документооборот? Система электронного документооборота (СЭД) – это организационно-техническая система, обеспечивающая процесс создания, управления доступом и распространения электронных документов в компьютерных сетях, а также обеспечивающая контроль над потоками документов в организации. В современной организации системы электронного документооборота становятся обязательным элементом ИТ-инфраструктуры. С их помощью повышают эффективность деятельности коммерческие компании и промышленные предприятия, а в государственных учреждениях на базе технологий электронного документооборота решаются задачи внутреннего управления, межведомственного взаимодействия и взаимодействия с населением. Общепринятой аббревиатурой является СЭД, хотя наравне с ней также используются: САД – система автоматизации делопроизводства. СЭДО – система электронного документооборота. САДО – система автоматизации документооборота. Какие программные средства обеспечивают электронный документооборот? Организация электронного документооборота. Рассмотрим организацию и использование системы электронного документооборота на примере популярного программного продукта «1С: Документооборот», который является дальнейшим развитием программы «1С: Электронная почта» и отличается от нее строго формализованным форматом документов, которые создаются на основе электронных форм (шаблонов). Реализованная в программе методика управления документами основана на проверенных годами практиках. Методика направлена на рационализацию документооборота за счет приведения процедур работы с документами к большей оперативности. Это достигается исключением избыточных действий в обработке документов и приводит к быстрому выполнению задач. Данная система может применяться в средних и крупных организациях, в простых и сложных локальных сетях с поддержкой удаленных филиалов и сотрудников, работающих вне офиса по сети Интернет. Электронные документы создаются конечными пользователями на основе электронных форм, которые, в свою очередь, можно создавать с помощью средств разработчика («дизайнер форм»). Создаваемые ими документы проходят обязательную регистрацию на установленном в их филиале сервере и после этого отправляются конечным получателям. Небольшая библиотека готовых, универсальных форм входит в любой комплект поставки системы, а постоянно появляющиеся новые формы размещаются на сервере (www.1C.ru раздел «Документооборот») и доступны для использования без ограничений. 5. Перечислите известные программы электронного документооборота. 6. Что такое геоинформация? Во многих отраслях науки, экономики и общественной жизни приходится иметь дело с информацией, имеющей пространственную привязку. Например, сведения о земельных участках и строениях, расположенных на них. Или анализ статистических данных по уровню преступности в регионах страны. Такую информацию относят к особому классу, называемому геоинформацией, имея в виду её географическую составляющую. 7. Что такое геоинформационная технология? Геоинформационные технологии – это набор средств и методов для обработки и различного применения пространственных данных. 8. Что такое геоинформационная система? |