Билет № 4

1. Различие классического (децентрализованного) и системного (централизованного) подходов решения задач на примере.

Классический подход заключается в переходе от частного к общему (индукция). Формирование самой системы происходит путем слияния подсистем в единую систему:

1.определяются цели функционирования отдельных подсистем,

2.анализируется информация, необходимая для формирования отдельных подсистем.

3.формируются подсистемы, которые в совокупности образуют работоспособную систему.

Системный подход предполагает переход от общего к частному (дедукция). Сущность метода: все элементы системы и все операции в ней должны рассматриваться только как одно целое, только в совокупности, только во взаимосвязи друг с другом.

1.определяются и формулируются общие цели функционирования системы

2.на основании анализа цели функционирования системы и ограничений определяются требования, которым должна удовлетворять система.

3.на базе этих требований формируются ориентировочно некоторые подсистемы.

4.синтез системы, анализ различных вариантов и выбор подсистем, организация их в единую систему

Пример: снабжение магазинов бакалейными товарами со складов оптовой базы. Участники этого процесса: оптовая база, транспортное предприятие и сеть магазинов.

1. Классический подход («самовывоз»)

-отсутствует единый орган, обеспечивающий оптимальное использование транспорта;

-магазины сами договариваются насчет транспорта;

-не рассчитываются рациональные размеры партий, завоз товаров производится по необходимости;

-не согласованы процессы загрузки и разгрузки товаров на складах;

-не везде есть условия для подъезда транспорта, быстрой разгрузки и т.д.;

При данном подходе отсутствует единая цель — рациональная организация снабжения магазинов товарами. Каждый магазин организует только свое снабжение. Существуют отдельные подсистемы, отвечающие за процессы подготовки товаров на оптовой базе, в магазинах на транспорте. В целом эти подсистемы образуют работоспособную систему, снабжение магазинов бакалейными товарами по мере надобности.

2. Системный подход (централизованная доставка)

-создается единый орган, цель которого оптимизация процесса снабжения магазинов бакалейными товарами;

-разрабатываются оптимальные маршруты и графики завоза товаров в магазины;

-определяются рациональные размеры партий и частота завоза;

-согласуются процессы загрузки и разгрузки товаров на складах;

-создается парк специализированных автомобилей;

При данном подходе задается общая цель - рациональная организация снабжения магазинов товарами.

Системный подход позволяет:

-повысить степень использования транспорта, складских и торговых площадей;

-оптимизировать товарные запасы у всех участников процесса;

-повысить качество и уровень сервиса.

2. Практическая значимость понятий: замыкания ФЗ, замыкание атрибутов.

Понятие ФЗ: ФЗ определяют однозначное соответствие м/у значениями атрибутов. ПР2: ТАБ_№→ФИО, ТАБ_№→квалификация

Множество ФЗ, которое не может быть дополнено ни одной новой ФЗ с помощью аксиом рефлексивности, пополнения и псевдотранзитивности, называется замыканием множества ФЗ и обозначается F+.

Для получения замыкания F⁺ используются аксиомы Армстронга. Эти аксиомы могут быть использованы для практического вычисления замыкания, т.к. эти правила являются полными (для заданного множества ФЗ F минимальный набор ФЗ, которые подразумевают все зависимости из множества F, может быть выведен из ФЗ множества F на основе этих правил) и исчерпывающими (никакие ФЗ, которые не подразумеваются ФЗ множества F, с их помощью не могут быть выведены).

Практическая значимость замыкания ФЗ – используется для доказательства эквивалентности покрытий, но применяется редко из-за проблем временного характера.

Замыкание множества атрибутов {A1, A2, …, An} на схеме R есть полное множество атрибутов, принадлежащих схеме R и функционально зависящих от A1, A2, …, An. Обозначается замыкание как {A₁,A₂,…,A_n}⁺.

Два множества ФЗ эквивалентны, если имеют одно и тоже замыкание множеств ФЗ (если кажд ФЗ в F мож получ из F’). F={X->YZ, X->Y, X->Z} F’={X->Y, X->Z}

Два множества атрибутов (принадлежат одному классу эквивалентности) эквивалентны, если они имеют одинаковое замыкание.

Если замыканием того или иного множества атрибутов является вся схема отношения, то очевидно, что это множество, по крайней мере, является суперключом. Для того, чтобы определить ключ, необходимо проверить, есть ли в исходном множестве атрибутов собственное подмножество, у которого замыканием является также вся схема отношения, и оно в свою очередь не содержит аналогичного собственного подмножества.

Пусть дано множество функциональных зависимостей F={AB, BC} , на схеме R={ABC} отношения r. Докажем, что ключом данного отношения будет атрибут А. С этой целью построим замыкания для всех атрибутов левых частей ФЗ:

AA	1		BB	1
AB	Дано		BC	Дано
AAB	2		BBC	2
BC	Дано
AABC	2

Т.о., атрибут А является ключом отношения, т.к. от него функционально зависят все атрибуты схемы отношения. Замыканием множеств AB, AC, ABC тоже будет вся схема отношения, но они не будут явл-ся ключами, т.к. содержат внутри себя ключи.

3. Оптимизация программного кода. Основные возможности оптимизации кода программистом и компилятором.

Оптимизация программного кода называют изменение корректного кода, направленное на повышение его эффективности. «Оптимизация» подразумевает внесение небольших изменений, затрагивающих один класс, один метод, а чаще всего – несколько строк кода. Крупномасштабные изменения проекта или другие высокоуровневые способы повышения производительности оптимизацией не считаются. Это не самый эффективный способ повышения производительности. Улучшение архитектуры программы, перепроектирование классов и выбор более эффективного алгоритма - приводят к более впечатляющим результатам. Кроме того, оптимизация кода не самый легкий способ повысить производительность: легче купить новое оборудование или компилятор с улучшенным модулем оптимизации. Наконец, это не самый дешевый способ повысить производительность: на оптимизацию кода вручную изначально уходит много времени, а потом оптимизированный код труднее сопровождать.

Оптимизация программистом.

1). Расширить структуру данных добавлением дополнительной информации или изменить представление данных в этой структуре. 2). Вычисление результатов заранее и их хранение, для последующего использования. 3). Применение упаковки данных. 4). Внутренний цикл должен содержать min воз­можное количество проверок, а лучше всего только одну. 5). Удаление безусловных переходов. 6). Логические проверки должны быть располо­жены так, чтобы более быстрые условия, которые чаще оказываются пра­вильными, стояли перед более медленными условиями, которые реже оказываются правильными. 7). Логическая функция на небольшом множестве исходных значений может быть заменена таблицей, представляющей это множество. 8). Удаление одинаковых выражений. 9). Если два и более одинаковых выражения часто вычисляются подряд, их следует вынести в подпрограмму. 10). Изменение типов данных может оказаться эффективным способом сокращения кода и повышения его быстродействия. 11). Переписывание кода на низкоуровневом языке. При низком быстродействии код следует переписать на языке низкого уровня. Если вы пишите на С++, языком низкого уровня может быть Assembler. Переписывание кода на низкоуровневом языке обычно положительно влияет на быстродействие кода.

Оптимизация компилятором.

Методы оптимизации кода могут применяться на разных уровнях синтаксических конструкций: 1). на уровне оператора - большинство компиляторов выполняют некоторую оптимизацию на этом уровне. 2). на уровне блока – оптимизирующий компилятор выделяет операционную структуру программе путем конструирования ориентированного потокового графа программы, в кот каждая вершина представляет основной блок, а связи м/у вершинами представляют потоки управления. Большинство компиляторов производят оптимизацию на уровне блока. 3). на уровне цикла. 4). на уровне программы - наиболее сложный уровень оптимизации.

Чем выше уровень оптимизации, тем больше возможностей повышения быстродействия программного модуля. Однако затраты на применение большей степени оптимизации могут значительно увеличить время компиляции.

4. Структура информационных ресурсов и соответствующих законодательных актов.

Информационные ресурсы являются объектами отношений физических, юридических лиц, государства, составляют информационные ресурсы России и защищаются законом наряду с другими ресурсами. (дальше идет схема):

0. Информация, информационные ресурсы. Закон РФ "Об онформации, информационных технологиях и о защите информации" от 27.07.06 №149-ФЗ. В нее входит:

1. Открытая общего пользования. Закон РФ "О СМИ"; УК РФ ст. 140, 144, 237, 242

2. Охраняемая (ограниченного пользования). Закон РФ "Об онформации, информационных технологиях и о защите информации" от 27.07.06 №149-ФЗ

2.1 Конфиденциальная (специальные нормы законодательства). УК РФ ст. 138, 183 и Указ президента РФ № 188 от 06.03.1997

2.1.1 Личного характера (Персональные данные). УК РФ ст. 137, 155, Трудовой кодекс РФ, закон РФ "О Персональных данных" от 27.07.06 №152-ФЗ

2.1.2 Связанная с производственно-хозяйственной деятельностью. Глава 28 УК РФ

2.1.2.1 Объекты авторского права и смежных прав. Закон РФ "Об авторском праве и смежных правах", УК РФ ст. 146

2.1.2.2 Объекты патентованного права (промышленной собственности). "Патентный закон РФ", УК РФ ст. 147, 180

2.1.2.3 Коммерческая тайна. ст. 139 п. 1 Гражданского кодекса РФ, УК РФ ст. 183, Закон РФ "О коммерческой тайне"

2.1.2.3.1 Торговая, финансовая информация

2.1.2.3.2 "НОУ-ХАУ" (беспатентные технологии)

2.1.3 Для служебного пользования. Указ Президента РФ № 1233 от 03.11.94

2.1.4 Сведения о частной жизни, тайна следствия и судопроизводства, ДСП, профессиональная (врачебная, адвокатская тайна, тайна переписки, телефонных переговоров, почтовых отправлений и т.д.), коммерческая тайна, об изобретениях и промышленных образцах до официальной публикации информации о них. Указ Президента РФ № 168 от 06.03.97

2.2 Гос. тайна. Закон РФ "О гос. тайне". Грифы:

2.2.1 Особой важности

2.2.2 Совершенно секретно

2.2.3 Секретно

5. Обеспечение надежной доставки данных. Метод квитирования.

Метод квитирования – данный метод позволяет осуществить надежную доставку данных от отправителя к получателю путем отсылки подтверждения принятия каждого из пакетов, который называется квитанцией. После отсылки пакета отправитель приостанавливает передачу до получения квитанции о принятии данного пакета. После получения квитанции ее содержимое анализируется и в случае необходимости пакет отправляется заново.

• пакет был получен, но квитанция на него не была сформирована;

• пакет был получен, квитанция сформирована, но не дошла до отправителя.

В этом случае отправитель сколь угодно долго может ожидать получения квитанции, прекратив при этом любую передачу по данному виртуальному каналу. Для того чтобы корректно разрешить данную ситуацию в добавление к механизму квитирования используют механизм таймаутов.