Информационные системы

7 Сбор и регистрация информационных ресурсов

Эти функции обеспечивают «фотографирование» предметной области, формирова­ние и поддержку на этой основе модели предметной области экстенси­онального уровня. Функции сбора и регистрации информационных ресурсов могут сов­мещаться во времени или выполняться последовательно. Возможны раз­личные варианты их осуществления, например:

·    путем измерений (наблюдений) фактов в реальном мире и ввода дан­ных в систему вручную    с помощью клавиатуры и/или каких-либо ма­нипуляторов;

·    полуавтоматически путем ввода в компьютер с некоторых носи­телей и в случае необходимости их оцифровки (например, при ис­пользовании текстов на бумажных носителях или аналоговых ау­диозаписей);

·    автоматически с помощью различного рода датчиков или обмена .данными с другими автоматизированными системами.

С этими функциями связана необходимость решения ряда сопутствующих задач, таких как очистка данных, верификация данных, сжатие данных,конвертирование данных из одного формата в другой и т.д.

Очистка данных — необходимая стадия предварительной обработки данных и подготовки их к загрузке в систему, особенно в случаях, когда используется несколько источников данных. Обычно она включает про­цедуры фильтрации данных, верификации, обеспечения логической це­лостности, устранения несогласованности, избыточности и различных ошибок, восполнения пропусков, а также другие процедуры, направ­ленные на улучшение качества данных. В результате фильтрации производится отбор нужных данных из множества имеющихся в распоряжении.

Верификация данных обеспе­чивает достоверность и логическую целостность данных. Проверка до­стоверности данных — это содержательная процедура, которая поз­воляет установить, адекватно ли характеризуют состояние предметной области собранные для ввода в информационную систему информаци­онные ресурсы.

Сжатие данных осуществляется с целью ми­нимизации ресурсов памяти, необходимых для их хранения, а также для снижения затрат на передачу данных по коммуникационным каналам. ля рационального использования ресурсов памяти в некоторых классах систем, например в системах управления докумен­тами, документы подразделяются на активные и архивные. Хранение ар­хивных документов осуществляется в сжатых форматах.

Конвертирование данных при вводе в систему используется для преобразования данных из одного формата в другой, допускающий авто­матизированный импорт их в информационную систему. Конвертирова­ние данных часто необходимо в случаях, когда источником данных явля­ется некоторая другая система.

8 Хранение информационных ресурсов

Эта функция информацион­ных систем связана с необходимостью управления двумя видами ресур­сов — ресурсами хранимых данных и ресурсами памяти. Требования к этим функциям различаются в разных классах информационных сис­тем.В системах текстового поиска каждый документ хранится обычно в от­дельном файле. Доступ к документам осуществляется с помощью струк­тур данных, называемых индексами. Индексы в системах текстового по­иска позволяют определять адрес размещения нужного файла по так называемым индексирующим свойствам хранящегося в нем докумен­та — по значениям каких-либо атрибутов, ассоциированных с докумен­том, по содержащимся в нем словам или словосочетаниям и т.п. При этом единицей доступа является полный документ. Управление памятью осуществляется в таких системах средствами компонента операционной системы компьютера, называемого файловой системой или системой управления файлами. Индексы документов в системах текстового по­иска организуются в виде так называемых инвертированных списков. Для каждого значения индексирующего свойства документов в таких индек­сах поддерживаются адреса или идентификаторы файлов, их содержащих.Более тонкую организацию имеют механизмы управления хранением данных, основан­ных на технологиях баз данных.

Причины заключаются в том, что в сис­темах баз данных используются более сложные структуры данных, тре­буется значительно более мелкая гранулярность доступа к ресурсам, более динамичный характер имеют хранимые данные.Управление хранимыми данными в системах баз данных включает поддержку структуры хранимых данных, их размещение в пространстве памяти, поддержку физической целостности и обеспечение эффективно­го доступа к ним. Чаще всего используются прямой и последовательный доступ к единицам информационных ресурсов в каком-либо определен­ном порядке.Среда хранения в системах баз данных также базируется на файловой организации. Однако над файловой системой надстраиваются механиз­мы, обеспечивающие более тонкие методы управления данными в тер­минах элементов содержания файлов. Единицей доступа здесь является, как уже отмечалось, не файл или порция файла, предусмотренная в фай­ловой системе, а порции информационных ресурсов с гораздо более мел­кой гранулярностью.

9 Обработка информационных ресурсов

Некоторые информационные системы способны предоставлять пользователям только информационные ре­сурсы, ранее введенные в систему и хранящиеся в ней без какой-либо трансформации. Такая ситуация чаще всего встречается в системах текс­тового поиска, которые выдают пользователю документы, удовлетворя­ющие условиям запроса. В то же время, системы баз данных способ­ны продуцировать данные, производные от ранее введенных в систему и хранимых в базе данных. Достаточно упомянуть весьма развитое средс­тво, предусмотренное для этих целей в реляционных СУБД, — механизм поддержки представлений данных (View). Продуцирование производных данных обеспечивается также в Web-сайтах с динамической генерацией страниц. Существуют текстовые информационные системы, позволяю­щие генерировать для хранимых документов их рефераты. Обработка информационных ресурсов в инфор­мационных системах не сводится лишь к продуцированию производной информации. Обработка осуществляется и для выполнения ряда систем­ных функций, например для проверки ограничений целостности, для по­иска в индексах, словарях и т.п.

10 Актуализация информационных ресурсов

Назначение информационной системы состоит в поддержке динамической информационной модели ее предмет­ной области. Для того чтобы эта модель была практически полезной, необходимо своевременно и адекватно отображать в ней изменения состояния предметной области. Требуется актуализировать модель. Для этой цели нужно актуализировать информационные ресурсы системы. Актуализация информационных ресурсов системы заключается в приве­дении их в соответствие текущему состоянию предметной области системы. В реляционных системах баз данных эта задача сводится к включению и/или удалению строк в таблицах базы данных, обновлению значений столбцов в некоторых строках. В случаях, когда изменяется структура предметной области системы, актуализация информационных ресурсов заключается в изменении схемы базы данных — добавлении или удале­нии столбцов таблиц, существующих в базе данных, к созданию новых и/или удалению существующих таблиц и т.д. В системах текстового поиска актуализация информационных ресур­сов чаще всего осуществляется путем ввода в систему новых или (реже) удаления существующих документов.

При актуализации Web-сайта в состав его ресурсов включаются но­вые или удаляются существующие страницы, модифицируются гипер­ссылки, связывающие страницы данного сайта и, возможно, страницы других сайтов, редактируется содержание существующих страниц. Актуализация информационных ресурсов в информационных систе­мах производится дискретно, через определенные интервалы времени. Поэтому адекватность состояния модели предметной области и ее состо­яния в реальности обеспечивается с временным лагом, величина кото­рого равна продолжительности указанных интервалов. Величина лага может изменяться для разных систем в довольно широком диапазоне времени и зависит от назначения системы и особенностей ее предмет­ной области. В информационных системах, входящих в состав систем управления сложными техническими объектами, например в системе управления космическими полетами, лаг измеряется в миллисекундах. В корпоративных информационных системах он может составлять ми­нуты и часы. В некоторых исследовательских экономических системах возможен лаг, составляющий дни, месяцы, кварталы и годы. Для того чтобы информационная система соответствовала своему на­значению, важно соблюдать установленный для нее регламент актуали­зации информационных ресурсов.

11  Предоставление информационных ресурсов пользователям

Поддержка в информационной системе информационных ресурсов, позволяющих моде­лировать состояние и поведение предметной области, конечно же, не яв­ляется самоцелью. Это делается для удовлетворения информационных потребностей пользователей. Предоставление информационных ресурсов пользователям информа­ционной системы может осуществляться с помощью:

·    pull-технологий - инициатором предоставления является пользователь

·    push-технологий - инициатором предоставления является сама система, в соответствии с определенным регламентом и для определен­ного круга пользователей.

         Pull-технология

Для предоставления информационных ресурсов по инициативе поль­зователя в информационной системе предусматриваются пользователь­ские интерфейсы — средства взаимодействия пользователей с системой. Характер пользовательских интерфейсов и их функции зависят от категории пользователей системы. Пользовательский интерфейс в общем случае включает интерфейс­ные технические средства, язык или языки интерфейса, программные средства, поддерживающие функционирование интерфейсного оборудо­вания и языков интерфейса. Предполагается, что сущест­вует две категории пользователей информационных систем:

1)   Конечные пользователи — специалисты в предметной области сис­темы, обычно осуществляющие доступ к ее информационным ресур­сам в интерактивном режиме;

2)   Прикладные программы, использующие информационные ресурсы данной системы и являющиеся компонентами какого-либо ее прило­жения.

В простейшем случае информационные потребности конечных поль­зователей регламентированы, известен их перечень. Иногда они зависят от каких-либо параметров, например даты, названия продукта, фамилии покупателя. Таких пользователей способен удовлетворить так называе­мый «кнопочный» интерфейс. Каждому виду запросов в таком интер­фейсе соответствует некоторая клавиша клавиатуры или альтернати­ва показываемого на экране меню. Нажатие соответствующей клавиши или выбор нужной альтернативы в меню приводит к выдаче пользовате­лю интересующих его информационных ресурсов. В большинстве случаев, однако, информационные потребности ко­нечных пользователей имеют нерегламентированный характер. По­этому интерфейс конечного пользователя в системе с такими возмож­ностями должен включать какой-либо язык запросов. Для взаимодействия конечных пользователей с информационной сис­темой с помощью языков запросов служат два вида пользовательских интерфейсов:

·         интерфейсы командной строки - для ввода сообщений и команд в систему служит язык запросов, имеющий свой алфавит и синтаксические правила для конс­труирования из его символов правильных команд или операторов. В ка­честве языков запросов используются естественные и искусственные языки.

Естественные языки запросов обычно используются в системах текстового поиска и в поисковых машинах действующей версии Web. Некоторые такие системы имеют мультиязыковой интерфейс — за­просы могут формулироваться на одном из естественных языков из за­данного набора. Искусственные языки запросов применяются в системах, основан­ных на технологиях баз данных, а также в Web нового поколения и его приложениях. В настоящее время, как правило, используются непроце­дурные декларативные языки запросов.

·   интерфейсы, основанные на языках четвертого поколения (4GL, 4th Generation Language). Языки четвертого поколения не являются языками в привыч­ном смысле. Это пользовательские интерфейсы, которые обеспечивают ввод в систему сообщений с помощью выбора подходящих альтернатив в меню, ввода параметров через окна экранных форм, применения раз­личных возможностей графического пользовательского интерфейса.

Пользователи системы — компоненты прикладного программного обеспечения — осуществляют доступ к ресурсам данной системы с помо­щью интерфейсов прикладного программирования (API, Application Programming Interface). Средства таких интерфейсов можно применять только в программах, создаваемых с помощью систем программирова­ния, на которые эти интерфейсы рассчитаны. Доступ пользователей к ресурсам системы возможен только в преде­лах предоставленных им полномочий, которые обычно проверяются сис­темными механизмами при попытках доступа. Наделение пользователей необходимыми полномочиями — функция системного администра­тора. Некоторые системы предоставляют свободный доступ к опреде­ленным ресурсам. Так, например, обстоит дело со многими Web-сайтами.

          Push-технология

Эта техноло­гия широко применяется в последние годы для распространения раз­личного рода информации среди пользователей Internet. С этой целью стандартное сообщение рассылается по списку рассылки всем пользова­телям, в нем зарегистрированным. По этому принципу функционируют многочисленные телеконференции в Internet. Таким же образом органи­зовано информирование пользователей некоторых электронных библи­отек о поступлении новых документов в библиотеку. Однако, к сожале­нию, регистрация в списке рассылки осуществляется не всегда с учетом согласия пользователя. Одним из прибыльных сфер бизнеса в Internet стало коллекционирование действующих адресов пользователей сети. Базы данных, содержащие миллионы адресов, поставляются всем жела­ющим за скромную плату. Такие базы данных охотно приобретаются не­добросовестными рекламными службами коммерческих компаний, кото­рые используют их для бездумной рассылки своей рекламы. Это привело к огромному росту трафика в Internet, к резкому снижению удельного веса полезной информации в потоках передаваемых в Internet сообщений. Выше были рассмотрены основные функции ин­формационной системы, видимые пользователю.

Заключение

Информационные системы - раздел информатики, связанный с решением вопросов по анализу потоков информации в различных сложных системах, их оптимизации, структурировании, принципах хранения и поиска информации. Информационно-справочные системы, информационно-поисковые системы, гигантские современные глобальные системы хранения и поиска информации (включая широко известный Internet) в последнее десятилетие XX века привлекают внимание все большего круга пользователей. Без теоретического обоснования принципиальных решений в океане информации можно просто захлебнуться. Известным примером решения проблемы на глобальном уровне может служить гипертекстовая поисковая система WWW, а на значительно более низком уровне - справочная система, к услугам которой мы прибегаем, набрав телефонный номер 09'. Информационные технологии призваны, основываясь и рационально используя современные достижения в области компьютерной техники и иных высоких технологий, новейших средства коммуникации, программного обеспечения и практического опыта, решать задачи по эффективной организации информационного процесса для экономии затрат времени, труда, энергии и материальных ресурсов во всех сферах человеческой жизни и современного общества.