Лекции готовые в Moodle. Информационные процессы в экономике. Основные тенденции развития информатизации в экономике
 Скачать 3.34 Mb.
|
|
Рис. 4.6. Структура информационной системы с файл-сервером. Архитектура «файл-сервер» предусматривает концентрацию обработки на рабочих станциях. Основным преимуществом этого варианта является простота и относительная дешевизна. Если бизнес невелик, подобное решение приемлемо, т.к. предполагает распределенную обработку данных, организацию параллельных вычислений, глубокое разграничение уровней доступа, возможность выбора различных операционных систем и серверных платформ. При увеличении числа пользователей свыше 10, система может «захлебнуться» из-за перегруженности ЛВС большими потоками необработанной информации. К существенным неудобствам, возникающим при работе с системой «файл-сервер» можно отнести следующее: трудности при обеспечении непротиворечивости и целостности данных; существенная загрузка локальной сети передаваемыми данными; в целом, невысокая скорость обработки и представления информации; высокие требования к ресурсам компьютеров; невозможность организации равноправного одновременного доступа пользователей к одному и тому же участку базы данных; низкий уровень безопасности из-за умышленных и неумышленных ошибочных изменений. Недостатки архитектуры «файл-сервер» решаются при переводе приложений в архитектуру «клиент-сервер», которая знаменует собой следующий этап в развитии СУБД. Характерной особенностью архитектуры «клиент-сервер» является перенос вычислительной нагрузки на сервер базы данных (SQL-сервер) и максимальная разгрузка приложения клиента от вычислительной работы, а также существенное укрепление безопасности данных - как от злонамеренных, так и просто ошибочных изменений. БД в этом случае помещается на сетевом сервере, как и в архитектуре «файл-сервер», однако прямого доступа к базе данных (БД) из приложений не происходит. Функция прямого обращения к БД осуществляет специальная управляющая программа - сервер БД (SQL- сервер), поставляемый разработчиком СУБД. При архитектуре «клиент-сервер» запрос передается по сети на сервер БД в виде SQL- запроса. Ядро БД на сервере обрабатывает запрос и просматривает БД, которая также расположена на сервере. После вычисления результата ядро БД посылает его обратно к клиентскому приложению, которое отображает его на экране ПК. Архитектура «клиент- сервер» позволяет сократить трафик и распределить процесс загрузки базы данных. Архитектура «клиент-сервер» определяет общие принципы организации взаимодействия в сети, где имеются серверы, узлы-поставщики некоторых специфичных функций (сервисов) и клиенты, потребители этих функций. В настоящее время намечается тенденция возврата к тому, с чего начиналась клиент- серверная архитектура - к централизации вычислений на основе модели терминал-сервера. В современной трактовке терминалы отличаются от своих алфавитно-цифровых предков тем, что имея минимум программных и аппаратных средств, представляют мультимедийные возможности (в т.ч. графический пользовательский интерфейс). Работу терминалов обеспечивает высокопроизводительный сервер, куда вынесено все, вплоть до виртуальных драйверов устройств, включая драйверы видеоподсистемы. Еще одна тенденция в клиент-серверных технологиях связана со все большим использованием распределенных вычислений. Они реализуются на основе модели сервера приложений, где сетевое приложение разделено на две и более частей, каждая из которых может выполняться на отдельном компьютере. Выделенные части приложения взаимодействуют друг с другом, обмениваясь сообщениями в заранее согласованном формате. В этом случае двухзвенная клиент-серверная архитектура становится трехзвенной. Как правило, третьим звеном в трехзвенной архитектуре становится сервер приложений, т.е. предоставляется защита для каждого уровня и более высокая производительность за счет распределения задач между серверами. Архитектура «клиент-сервер» применяется в большом числе сетевых технологий, используемых как в локальных, так и в глобальных сетях. Сюда можно отнести следующие серверы: Web-серверы Изначально представляли доступ к гипертекстовым документам по протоколу HTTP (Hyper Text Transfer Protocol). Сейчас поддерживают расширенные возможности, в частности работу с бинарными файлами (изображения, мультимедиа и т.п.) Серверы приложений Предназначены для централизованного решения прикладных задач в некоторой предметной области. Для этого пользователи имеют право запускать серверные программы на исполнение. Использование серверов приложений позволяет снизить требования к конфигурации клиентов и упрощает общее управление сетью. Серверы баз данных Используются для обработки пользовательских запросов на языке SQL. При этом СУБД находится на сервере, к которому и подключаются клиентские приложения. Файл-серверы Хранит информацию в виде файлов и представляет пользователям доступ к ней. Как правило, файл-сервер обеспечивает и определенный уровень защиты от несанкционированного доступа. Прокси-сервер Действует как посредник, помогая пользователям получить информацию из Интернета и при этом обеспечивая защиту сети, а также сохранят часто запрашиваемую информацию в кэш-памяти на локальном диске, быстро доставляя ее пользователям без повторного обращения к Интернету. Брандмауэры (или межсетевые экраны) Анализируют и фильтруют проходящий сетевой трафик с целью обеспечения безопасности сети. Почтовые серверы При архитектуре «клиент-сервер» СУБД и БД располагаются на сервере, который обрабатывает клиентские запросы. Поэтому основная нагрузка ложится именно на сервер. Работа пользователя при данной архитектуре осуществляется через приложение, установленной на рабочем месте. Архитектура «клиент-сервер» позволяет сократить сетевой трафик, обеспечить централизованное управление базой данных, высокую надежность и безопасность работы с БД. Примеры СУБД с архитектурой «клиент-сервер»: Oracle, MySQL, Microsoft SQL Server, Firebird, Cache, Mongo DB, Postgre SQL. При архитектуре «клиент-сервер» запрос передается по сети на сервер БД в виде SQL- запроса. Ядро БД на сервере обрабатывает запрос и просматривает БД, которая также расположена на сервере. После вычисления результата ядро БД посылает его обратно к клиентскому приложению, которое отображает его на экране ПК. Архитектура «клиент- сервер» позволяет сократить трафик и распределить процесс загрузки базы данных. Выбор СУБД определяется многими факторами, на главным из них является возможность работы с конкретной моделью данных. По модели данных различают иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные СУБД. Иерархическую модель БД изображают в виде дерева. Каждой вершине соответствует множество экземпляров записей, составляющих логический файл. Вершины расположены по уровням и связаны между собой отношениями подчиненностями. Одна-единственная вершина верхнего уровня является корневой. Примерами систем управления иерархическими базами данных являются IMS (система управления информацией IBM), СУБД Cache, используемая ГИБДД МВД РФ, пенсионным фондом РФ, учреждениями здравоохранения, промышленными и финансовыми компаниями [142]. Сетевые модели БД соответствуют более широкому классу объекта управления, хотя требуют для своей организации и дополнительных затрат. Сетевая модель позволяет любому объекту быть связанным с любым другим объектом. Сетевые модели сложны, что создает определенные трудности при необходимости модернизации или развитии СУБД. Реляционная модель БД представляет объекты и взаимосвязи между ними в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами. На этой модели базируются практически все современные СУБД. В реляционной базе данных СУБД поддерживает извлечение информации из БД на основе логических связей. При работе с БД не надо программировать связи с файлами, что позволяет одной командой обрабатывать все файлы данных. В состав БД входят: базовые файлы, рабочие файлы, файлы связи. Например, базовый файл первый включает справочные данные:
Базовый файл второй содержит сведения о расценках:
Базовый файл третий включает переменные сведения:
 Первый и третий базовые файлы связаны через реквизит «табельный номер рабочего» (массив связи первый), а второй и третий - через реквизит «код детали» (массив связи второй).Рис. 4.7. Связи базовых и рабочих файлов
Поясним использование реляционных баз данных на примере выдержки из таблицы СТУДЕНТЫ в табл. 4.8. Таблица 4.8.
В табл. 4.8. использованы 3 типа данных: строковый (столбцы «Фамилия, И.О.» и «Направление обучения»), временный (столбец «Семестр 2015-2016 уч.г.»), целочисленный (столбцы «Курс» и «№ студенческого билета»). В реляционной модели данные представляются в виде совокупности взаимосвязанных таблиц, например, отношение СТУДЕНТЫ можно связать с отношением УСПЕВАЕМОСТЬ, в котором содержатся сведения об успеваемости студентов по разным предметам (таблице 4.9). Таблица 4.9. Успеваемость (фрагмент)
Набор средств для управления подобным хранилищем двумерных таблиц называется реляционной СУБД, которая может содержать утилиты, приложения, службы, библиотеки и другие компоненты. В нашем примере по запросам можно получить разнообразную информацию: об успеваемости студентов отдельного направления разных курсов, по отдельным дисциплинам и пр. Microsoft Access - система управления базами данных (СУБД). К настоящему времени является одним из самых популярных настольных приложений для работы с базами данных. В широком смысле СУБД - это комплекс программ для управления и использования баз данных многими пользователями. СУБД становится вряд центральных ресурсов ИС в связи с увеличением масштабов хранения и обработки данных. Формирование структур данных осуществляется в среде той или иной СУБД. В развитых и масштабных ИС выбор СУБД - задача примерно той же значимости, что и выбор ОС; переход информационной системы на другую СУБД является трудозатратным. Структурно СУБД состоит следующих основных частей: ядро СУБД - набор программных модулей, реализующих выполнение физических операций в БД; среда СУБД - набор интерфейсных модулей, реализую связь пользователей с ядром СУБД и через него с базой данных. Среда включает и программные модули администратора базы данных (БД), обеспечивающие ряд функций. Другие примеры систем управления базами данных включают InterBase, Oracle, Infomix, OpenOffice.orgBase, MySQL, ParadoxPrimeBase [62]. Бесспорными лидерами рынка реляционных СУБД являются системы Oracle Date base, MySQL, Microsoft SQL Server. Значительно уступают СУБД Postgre SQL, DB2, Microsoft Access [235]. Толчком к появлению объектно-ориентированных баз данных (ООБД) стало объектно-ориентированное программирование и использование ПК для обработки и представления практически всех форм информации, воспринимаемых человеком. В ООБД данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов. В ООБД объекты можно сохранить и использовать непосредственно, не раскладывая их по таблицам, типы данных определяются разработчиком и не ограничены набором предопределенных типов. В объектных СУБД данные объекта, а также его методы помещаются в хранилище как единое целое. Объектная СУБД именно то средство, которое обеспечивает запись объектов в базу данных. Существенной особенностью ООБД можно назвать объединение объектно-ориентированного программирования (ООП) с технологией баз данных для создания интегрированной среды разработки приложений. ООБД обеспечивает доступ к различным источникам данных, в том числе к данным реляционных СУБД, а также разнообразные средства манипуляции с объектами баз данных. Традиционными областями применения объектных СУБД являются системы автоматизированного проектирования (САПР), моделирование, мультимедиа. Очень хорошо они подходят для решения задач построения распределенных вычислительных систем. На основе объектной СУБД можно строить сложные распределительные банки данных, организовать к ним доступ как через локальную сеть, так и для удаленных пользователей в режиме реального времени. Примерами таких СУБД являются OracleDatebase, Informix, DB2, PostgreSQL, FirstSQL/J. В чем принципиальное отличие реляционных и объектно-ориентированных баз данных? В ООБД модель данных более близка сущностям реального мира. Объекты можно сохранить и использовать непосредственно, не раскладывая их по таблицам, типы данных определяются разработчиком и не ограничены набором предопределенных типов. В объектных СУБД данные объекта, а также его методы помещаются в хранилище как единое целое. Объектная СУБД именно то средство, которое обеспечивает запись объектов в базу данных. Существенной особенностью ООБД можно назвать объединение объектно-ориентированного программирования (ООП) с технологией баз данных для создания интегрированной среды разработки приложений. ООБД обеспечивает доступ к различным источникам данных, в том числе, конечно, и к данным реляционных СУБД, а также разнообразные средства манипуляции с объектами баз данных. Традиционными областями применения объектных СУБД являются системы автоматизированного проектирования (САПР), моделирование, мультимедиа, поскольку именно из нужд этих отраслей выросло новое направление в базах данных. Очень хорошо они подходят для решения задач построения распределенных вычислительных систем. На основе объектной СУБД можно строить сложные распределенные банки данных, организовывать к ним доступ как через локальную сеть, так и для удаленных пользователей в режиме реальною масштаба времени. К объектным СУБД можно отнести СУБД ONTOS - одного из лидеров направления ООБД, Jasmine, ODB-Jupiter -первый российский продукт такого рода, ORACLE 8.0. Активно развивающейся областью использования компьютеров является создание баз знаний (БЗ) и их применение в различных областях науки и техники. База знаний представляет собой семантическую модель, предназначенную для представления в ЭВМ знаний, накопленных человеком в определенной предметной области. Основные функции базы знаний: создание, загрузка; актуализация, поддержание в достоверном состоянии; расширение, включение новых знаний; обработка, формирование знаний, соответствующих текущей ситуации [111]. Для выполнения указанных функций разрабатываются соответствующие программные средства. Совокупность этих программных средств и баз знаний находит применение в таких областях, как планирование и оперативное управление производством, выработка оптимальной стратегии поведения в соответствии со сложившейся ситуацией, экспертные системы и т.д. Наиболее перспективным представляется использование искусственного интеллект для построения экспертных систем. Экспертная система (ЭС) - это компьютерные программы, формализующие процесс принятия решений человеком. Экспертная система может быть отнесены к интеллектуальным системам. Этот класс программных продуктов реализует, отдельные функции интеллекта человека, учитывает сложную природу взаимосвязи реальных объектов, процессов и их элементов между собой и внешней средой [62]. Основными компонентами систем искусственного интеллекта являются базы знаний, интеллектуальный интерфейс с пользователем и программа формирования логических выводов. Поэтому экспертные системы - это синтез моделей описываемых процессов, которые включают и профессиональные знания, опыт, практику, интуицию менеджеров, что позволяет повысить обоснованность принимаемых решений и добиться нового качества управления сложными экономическими системами. Экспертные системы реализуются прикладными программами, использующими формализованные знания специалистов для решения задач в некоторой предметной области. Следует отметить, что среди технологий искусственного интеллекта (ИИ) данная технология является наиболее исследованной как в теоретическом, так и в практическом аспекте. Основными преимуществами экспертных систем считаются возможности пополнения баз знаний новыми правилами и фактами, а также способность объяснять полученные решения. Первые успехи практического применения экспертных систем вызвали значительный интерес к их использованию как систем поддержки принятия решений в сфере бизнеса. Исследования показывают, что в настоящее время ЭС применяются при решении задач в разных предметных областях, в том числе ив экономике. Базы знаний (БЗ) или экспертные системы - это специальные компьютерные системы, основанные на обобщении, анализе и оценке знаний высококвалифицированных специалистов-экспертов. Базы знаний отражают конкретные предметные области. Примерами являются существующие сегодня «Консультант+», «Гарант Сервис» (право, банки, высшие школы). Основными элементами информационной технологии, используемой в БЗ, являются: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы, ЭВМ. Пользователь использует интерфейс для ввода запросов и команд в экспертную систему и получает выходную информацию из нее. Выходная информация включает не только само решение, но необходимые объяснения. Объяснения могут быть двух видов: Объяснение, выдаваемое по запросам, т.е. те объяснения, которые может получить пользователь в любой момент. Объяснение, которое пользователь получает уже при выдаче решения, т.е. каким образом получается решение, например, каким образом влияет на прибыль и издержки выбранная цена и т.д. К базе знаний относятся факты, характеризующие проблемную область, а также их логическая взаимосвязь. Центральным звеном здесь являются правила, которые даже в простейшей задаче экспертных систем могут насчитывать тысячи. Правила определяют порядок действий в конкретной ситуации при выполнении того или другого условия. Интерпретатор производит в определенном порядке обработку знаний, находящихся в базе. Используются также и дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода, корректировки данных. Модуль создания системы служит для создания набора правил, внесения в них изменений. Здесь могут использоваться как специальные алгоритмические языки (ЛИСП, Пролог), так и оболочки экспертных систем. Более совершенным считается использование оболочек экспертных систем, т.е. программных средств, ориентированных на решение определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. Этот путь является, как правило, более быстрым и менее трудоемким. Факторами, которые влияют на качество БЗ являются: обучение и тренировка; сами знания специалистов; свод обновляющихся методов решений и др. Контрольные вопросы. Что такое экономическая информация? Назовите признаки классификации экономической информации. Какие Вы знаете простые и составные единицы экономической информации? Что представляет собой синтаксический аспект информации? В чем различие между информацией и данными? Что такое семантический аспект информации? Каковы качественные различия между информацией и знанием? Что представляет собой прагматический аспект информации? С какой целью разрабатываются классификаторы? Какие бывают классификаторы? Какие методы классификации существуют? Чем отличается иерархическая система классификации от фасетной? Какое назначение штрихового кодирования? Каковы принципы и требования к построению форм результатных документов? Что входит в состав информационного обеспечения? Каковы особенности построения форм первичных документов? 17.Определите понятия «классификаторы» и «коды». Назовите способы получения первичных документов. Какие требования предъявляются к формам документов? Что входит в состав автоматизированных банков данных? Назовите особенности электронной (безбумажной) технологии. В чем особенности баз знаний? Тест 4. Т4 - В1. Информационное сообщение идентично... А информации одного документа; Б совокупности взаимосвязанных реквизитов-признаков и реквизита-основания; В информационному массиву (файлу). Т4 - В2. Организация автоматизированного банка данных (АБД) относится к..? А внемашинному ИО; Б внутримашинному ИО; В традиционной организации файлов в памяти компьютера. Т4 - В3. Классификация - это? А распределение элементов множества на подмножества на основании зависимостей внутри признаков; Б группировка номенклатуры по каким-либо признакам; В процесс присвоение новых условных обозначений различным позициям номенклатуры. Т4 - В4. Кодирование - это... А присвоение новых условных обозначений различным позициям номенклатуры по определенным правилам; Б группировка информации по каким-либо признакам; В классификация признаков с учетов иерархических зависимостей между ними. Т4 - В5. При выписке документов на ПЭВМ предварительно А составляется макет, отражаемый на мониторе; Б выпускается соответствующий приказ по предприятию; В создается проект унификации состава реквизитов, входящих в документ. Т4 - В6. Программа Excel используется? А в качестве прикладного программного средства печати электронных таблиц; Б как программа редактирования текстов; В в качестве экспертной системы. Т4 - В7. Организация файлов в памяти ЭВМ относится к. А внутримашинному ИО; Б внемашинному ИО; В эргономическому обеспечению АИС. Т4 - В8. Различают следующие типы базы данных А централизованные и распределенные; Б централизованные, распределенные и локальные; В локальные и централизованные. Т4 - В9. В состав БД входят следующие типы файлов А базовые, рабочие и файлы связи; Б базовые файлы и файлы связи; В рабочие файлы, базовые файлы и языки запросов и ответов. Т4 - В10. Реляционная модель представляется в виде. А графа типа «дерева» и отражает вертикальные связи подчинения нижнего уровня верхнему; Б совокупности таблиц; В отражения вертикальных и горизонтальных связей. Т4 - В11. Базы знаний - это ... А специальные компьютерные системы, основанные на обобщении, анализе и оценке знаний высококвалифицированных специалистов-экспертов; Б база данных (БД) и система управления базой данных (СУБД); В языки программирования, языки запросов и ответов, языки описания данных. |