Уровни описания ит-технологии — концептуальный (содержательный), логический и физический уровни

Различают три уровня описания ИТ-технологии: концептуальный (или содержательный), на котором описываются содержание и структура предметной области; логический, на котором проводится формализация модели; физический, определяющий способ реализации информационной модели в техническом устройстве.

Концептуальный (содержательный) уровень описания модели ИТ-технологии представлен на рис. 3.2 . На рисунке пунктирные линии разграничивают семантическую информацию от данных, которые описываются синтаксическими языковыми средствами. Концептуальная модель ИТ-технологии должна содержать информационное описание предметной области, в которой работают бизнес-процессы. На этой схеме также выделены слои информационных технологий, процессов, процедур и операций. Вертикальной пунктирной линией слева отделены процессы и процедуры, работающие с информационными потоками, в которых преобладает смысловое содержание (происходит преобразование информации в данные и/или наоборот), в центре — работающие с данными, в которых преобладает синтаксический аспект информации, а справа — работающие со знаниями, в которых преобладает семантический аспект информации.

Если последовательно слева направо построить цепочку, состоящую из процессов и процедур, то получится описание во времени процессов преобразования информации до конечного информационного продукта, которым может быть документированное управленческое решение.

Первоначальным процессом является процесс «Получение» (см. рис. 3.3 ) и начинается он с процедуры «Сбор», отображающей предметную область (параметры, характеристики, состояние объекта управления). Собранная информация должна быть соответствующим образом подготовлена (осмыслена, структурирована, проверена на полноту, достоверность, непротиворечивость и т.д.). После «Подготовки» и «Проверки» информация может быть передана по каналам связи традиционными способами (телефон, курьер, почта, телеграф) для целей преобразования, или может быть подвергнута алгоритму преобразования в данные, т.е. процессу «Ввода». Этот этап преобразует информацию в данные, имеющие форму цифровых кодов, при помощи определенных физических явлений. Важно отметить, что на этих этапах информационных процедур, как привило, имеем дело с информацией, которую можно осмыслить.

После прохождения «Ввода» мы имеем дело уже с данными, которые можно «Обрабатывать» (преобразовывать), «Накапливать» или «Обменивать». Процесс «Обработки» данных связан с основными алгоритмами и процедурами компьютерных вычислений. «Обмен» предполагает передачу данных между всеми процессами, с которыми связан на уровне данных. «Обмен» позволяет передавать данные между пользователями, используется в процессах получения и отображения информации, а также способствует процессу накопления информации, поступающей из источников. Основными процедурами «Обмена» являются процедуры коммутации, маршрутизации и передачи данных, которые предполагают наличие таких операций, как: кодирование-декодирование, модуляция-демодуляция, согласование и усиления сигнала и пр.

«Накопление» позволяет преобразовывать данные, длительное время хранить, периодически обновляя, и извлекать в нужном объеме по запросам пользователей. В «Накоплении» обычно имеют дело с процедурами архивирования, обновления, поиска и актуализации данных. Последняя операция — актуализация — добавляет данные к данным, корректирует старые данные или уничтожает их.

«Отображение» данных содержит процедуры преобразования данных в форму, удобную для восприятия — звук, текст, изображение и пр.

Процесс формирования знаний обычно связывают с деятельностью человека. Однако ИТ-технология может оказать помощь в решении трудноформализуемых задачах путем автоматизированного процесса представления знаний. Особенно наглядно такая помощь реализуется в ИТ-технологиях под названием «экспертная система», которые предназначены для формализации знаний, их накопления и генерации (вывод) новых знаний, а также для объяснения уже полученных новых знаний.

Логический уровень информационной технологии и системы представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при трансформации информации в данные. Формализация в виде моделей позволяет связать параметры информационных процессов и дает возможность реализации управления информационными процессами и процедурами. Логическая модель ИТ-технологии отражает схему взаимосвязи моделей информационных процессов. При обработке данных формируются все основные информационные процессы: обработка, обмен и накопление данных, представление знаний.

Модель обработки данных включает в себя:

• формализованное описание процедур организации вычислительного процесса (операционные системы);

• процедуры преобразования (алгоритмы и программы сортировки поиска, создания и преобразования статических и динамических структур);

• процедуры логического вывода (моделирования).

Модель обмена данными содержит формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи (кодирование, модуляция в каналах связи), коммутации и маршрутизации (протоколы сетевого обмена).

Модель накопления данных описывает как систему управления базой данных (СУБД), так и саму информационную базу, которая может быть определена как база данных и база знаний.

Процесс перехода от смыслового (информационного) представления к физическому осуществляется трехуровневой системой моделей информационной базы: концептуальной (какая и в каком объеме информация должна накапливаться при реализации информационной технологии), логической (структура и взаимосвязь элементов информации) и физической (методы размещения данных и доступа к ним на машинных носителях).

Модель представления знаний выбирается в зависимости от полноты воспроизведения и содержания предметной области, а также вида решаемых задач. В настоящее время используют такие модели представления знаний, как логические, алгоритмические, семантические, фреймовые и интегральные.

Модель получения информации строится с учетом стандартов, регламентирующих структуры данных и документов, а также форматы данных.

Модель отображения информации строится на основе различных форматов машинной графики и пользовательского графического интерфейса.

Физический уровень информационной технологии и системы представляет ее программно-аппаратную реализацию. На физическом уровне ИТ-технология рассматривается как система, состоящая из крупных подсистем: обработки, обмена, накопления данных, получения и отображения информации, представления знаний и управления данными и знаниями.

Подсистемы обработки данных строятся на базе вычислительных систем различных классов и отличаются как по мощности, так и по производительности. В зависимости от потребности решаемых задач используются как большие универсальные аппаратно-вычислительные комплексы (мейнфреймы ) для обработки громадных объемов информации, так и персональные компьютеры (ПК). В сети используются как серверы , так и клиенты (рабочие станции ).

Подсистемы обмена данными включают в себя комплексы программ и устройств (модемы, усилители, коммутаторы, кабели и др.), создающих вычислительную сеть и осуществляющих коммутацию, маршрутизацию и доступ к сетям.

Подсистема накопления данных реализуется с помощью банков и баз данных на внешних устройствах компьютера, который ими управляет. Возможна организация как локальных баз и банков, реализуемых на отдельных компьютерах, так и распределенных банков данных, использующих сети и распределенную обработку данных.

Подсистемы получения, отображения информации и представления знаний используют для формирования модели предметной области из ее фрагментов и модели решаемой задачи.

Подсистема управления данными и знаниями , как правило, частично реализуется на тех же компьютерах, на которых реализуются соответствующие подсистемы, а частично с помощью систем управления организацией вычислительного процесса и систем управления базами данных. При больших потоках информации создаются специальные службы администраторов сети и баз данных.

3.3.