5.5. Основи організації машинного інформаційного забезпечення
Машинне ІЗ включає інформаційну базу на машинних носіях і засоби її ведення і охоплює всі види спеціально організованої інформації, представленої у вигляді, зручному для сприймання технічними засобами. Це файли (масиви), бази даних (БД), банки даних (БнД), бази знань, а також їх системи.
Пофайлова організація ІЗ – це формування різних масивів. Класифікувати їх можна за різними ознаками: за змістом, способами використання, призначення, методом організації.
Файл – це сукупність однорідної інформації складу та послідовності полів, записаної на магнітному диску з присвоєнням імені.
Термінологічно поняття ”масив” і ”файл” близькі за змістом. Це – сукупність однорідної жорстко організованої та пойменованої інформації. Для ідентифікації кожному файлу під час його запису присвоюється ім’я та розширення, що уточнює різновидність файла.
За змістом виокремлюють масиви даних і програмні масиви.
Програмні масиви описують процеси роботи з даними та входять у підсистему програмного забезпечення.
Масиви даних є основною частиною машинного інформаційного забезпечення.
Призначення масивів залежить від задач, що стоять перед ІТ та відображають їх специфіку.
За роллю оброблення й технології використання масиви класифікуються так:
– постійні масиви належать до категорії нормативно-довідкових, складають інформаційну базу АІТ та охоплюють відомості, які порівняно рідко змінюються. До їх складу входять масиви класифікаторів, довідників, каталогів та іншої умовно-постійної інформації.
– поточні масиви охоплюють змінну інформацію, що поступає в систему від об’єкта, який управляється, і характеризує стан зовнішнього середовища, а також сам процес управління об’єктом. В основному вони створюються на основі первинних документів.
– проміжні масиви виникають на етапах розв’язання задач і виконують роль механізму, що передає інформацію від задачі до задачі або в середині задач.
– вихідні масиви зберігають інформацію, отриману в результаті оброблення вихідної інформації. Вони містять сукупність показників, потрібних для аналізу та прийняття управлінських рішень.
– збережувані масиви найчастіше формуються на основі вихідних і охоплюють інформацію, потрібну для оброблення в наступних звітних періодах.
– пошукові (інформаційні) масиви – це сукупність показників, записів, ключів пошуку, що характеризують або зміст певних документів, або конкретний об’єкт, систему, організацію тощо.
– службові масиви містять допоміжну інформацію, необхідну для оброблення всіх видів масивів.
Усі види масивів складають інформаційний фонд комп’ютерної системи, динамічну сукупність взаємопов’язаних елементів інформації. Створення єдиного інформаційного фонду забезпечує систематизацію та уніфікацію показників, дає змогу встановити термінологічну єдність, однозначність опису та зв’язок між показниками у внутрішньо-машинному інформаційному забезпеченні.
Масиви машинної ІБ можуть бути локальними, сформованими переважно для розв'язування окремої задачі, та інтегрованими у вигляді бази даних (БД). Інтегровані масиви дають змогу позбутися характерного для локальних масивів дублювання і можливої неузгодженості даних, значно полегшують внесення змін у дані, забезпечують колективне користування незалежними програмними продуктами, сприяють суттєвому зниженню витрат на супровід інформаційної бази.
Розрізняють нормативно-довідкові, оперативні та інші види масивів машинної інформаційної бази. Нормативно-довідкові масиви містять відносно стабільні протягом тривалого часу дані, якими користуються для розв'язування задач на ЕОМ (найменування різних об'єктів, норми виробітку, ціни на матеріали).
Оперативні масиви включають регулярно змінювані дані, що надходять у процесі господарювання (надходження основних засобів, щомісячне нарахування заробітної плати тощо). До інших масивів можна віднести тимчасові масиви, що формуються в процесі розв'язання задач, масиви з результатними даними для наступного друкування.
Носії машинної ІБ можна поділити на класи: магнітні, лазерні, комбіновані.
Одним із головних компонентів ІБ є автоматизовані банки даних (АБД). Вони виконують такі функції: введення, накопичення, зберігання, поновлення, інтегрована обробка й видачі інформації у будь-якій комбінації для розв'язування регламентних задач та інформаційно-довідкового обслуговування користувачів. Особливістю АБД є підвищення ефективності функціонування ІТ за рахунок раціональної організації та використання даних у процесі їх обробки.
Основними вимогами до АБД є: багаторазове використання даних за одноразового їх введення до системи; мінімальне дублювання; можливість розширення й поновлення; швидкий доступ до даних і їх захист, інтеграція даних для використання на різних рівнях управління. До складу АБД входять бази даних (БД) і системи управління базами даних (СУБД).
Залежно від технологічних режимів використання даних розрізняють фонд і архів даних. БД використовується багатьма споживачами (користувачами) і забезпечує незалежність даних від прикладних програм. Під час роботи з БД формується інформація про джерела інформації, формати та взаємозв'язок даних, відомості про частоту виникнення й характер використання даних. Ця інформація створює базу даних про самі дані і називається словником даних.
Користувачами БД можуть бути окремі фізичні особи чи прикладні програми. Інструментом, який забезпечує систему зв'язку (інтерфейс) користувачів і прикладних програм з цими даними, є СУБД – основа програмних засобів АБД. До її основних функцій відносять організацію масивів у пам'яті ЕОМ і на машинних накопичувачах; встановлення зв'язку між базами даних; відновлення (коригування) БД, логічний захист даних; захист секретності даних тощо.
Створення ІТ має ґрунтуватися на додержанні таких принципів:
– зручність виконання операцій для користувача;
– мінімальні затрати ручної праці, пов’язаної з обробленням інформації;
– можливість перевірки повноти і коректності розрахунків на ЕОМ;
– мінімальні витрати часу за потреби відновлення інформації у разі її пошкодження;
– забезпечення захисту інформації від несанкціонованого доступу та пошкодження.
Розроблення інформаційної технології передбачає виділення в ній технологічних процесів та операцій.
За внутрішньою організацією файли даних складають сукупність записів однакової структури. Структура запису файлу складається із заданої послідовності полів певного типу даних і довжини. Така структура файлу визначається на етапі постановки задач.
За змістом внутрішньо-машинне інформаційне забезпечення – це сукупність фактичних зведень, що використовуються в господарській діяльності об’єкта. Склад і структура внутрішньо-машинного ІЗ визначаються моделлю логічно взаємозалежних даних конкретної предметної області та способами організації файлів, баз і банків даних, взаємодією між ними, розвитком їх у часі. В базу даних також входять окремі невзаємопов'язані масиви вхідних, вихідних й проміжних даних, що зберігаються на машинних носіях.
Основними компонентам внутрішньо-машинної бази даних є: нормативно-довідкова, планова, оперативна, облікова інформація (рис. 5.4.).
Рис.5.4. Основні компоненти внутрішньо-машинної бази даних
До планової інформації відноситься та частина нормативних даних, що безпосередньо пов'язана з організаційно-технологічними моделями об'єктів і плановими ресурсами з певного переліку робіт. Дані цієї групи можна вважати умовно-постійними.
Велика увага в процесі проектування машинної ІБ приділяється ефективній організації даних, що зберігаються на машинних носіях. Вибір тих або інших способів організації даних в комп’ютері, багато в чому визначає в подальшому витрати на розробку програмних засобів обробки інформації, на можливість розвитку бази даних, її надійність.
Частина відомостей в базу даних надходить з позамашинної сфери (документи НДІ, планові, оперативні документи тощо). Деякі дані ІБ можуть формуватися в процесі розв'язку задач АСУ або надходити по телекомунікаційним каналам зв'язку з інших АСУ.
Машинна ІБ характеризується складом і структурою масивів, способами організації і доступу до даних на машинних носіях. В залежності від використовуваних програмних засобів організація масивів може мати свої особливості. Існує два основних способи організації інформаційних масивів:
а) у вигляді окремих незалежних файлів (файлова організація);
б) бути у складі бази даних, яка є інтегрованою сукупністю взаємозв'язаних масивів.
Машинне ІЗ включає в себе усі види спеціально організованої інформації, поданої у формі сприйманою технічними засобами комп'ютерної ІС управління. За змістом машинне ІЗ сукупністю відомостей, формалізовано представлених і використовуваних при розв'язку задач в управлінні.
Основною формою організації інформації на машинних носіях є база даних (БД) під управлінням системи управлінням базою даних (СУБД). Зазвичай, БД є інтегрованим поданням даних багатоцільового використання, зберігає дані, які забезпечують розв'язок комплексу взаємозв'язаних задач. В окремих випадках використовуються ”ізольовані” масиви інформації на машинних носіях, що створюються і обслуговуються поза СУБД в прикладних програмах.
СУБД надає інтерфейс для роботи користувача з БД. Усі операції з даними БД виконує СУБД (об'ява структури бази даних, введення, пошук, корегування, видалення даних). БД може бути централізованою (зберігатися в одному комп'ютері) або розподіленою в мережі (зберігатися в декількох комп'ютерах).
На даному етапі розвитку обчислювальної техніки найбільше поширення отримали такі СУБД:
– БД масштабу великих підприємств (корпоративні БД): Oracle, Informix, SQL-Server, DB2 тощо.
– БД масштабу функціональних підсистем, комплексів задач, створення проміжного рівня обробки у великих ІС: Access, dBase, Paradox, FoxPro, Clipper тощо.
– БД окремих задач ІС.