Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Левковиц, Д. Структуры информационных массивов оперативных систем

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

21.10.2023

Размер:

8.9 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 212 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

предназначенный д л я упрощения и ускорения				доступа
к Файлу	документов.	Обычно Пользователь	не	обладает
прямым	доступом	к Файлу документов	(исключая слу

чай, когда внутри самого хранилища документов исполь

зуется система классификации) . Если

информационной

системой является библиотека, где документы

р а з л о ж е

ны по полкам в соответствии с системой

классификации,

то в результате обращения

к Файлу

ссылок

определяется

массив полок, в котором производится дальнейший

поиск.

Вывод информации д л я

пользователя

можно

выпол

нять к а к

из Файла

ссылок,

так и из Файла

документов.

Н а п р и м е р , библиотекарь может выдать эту

информацию

как в устной, так

письменной

форме

(например,

.в виде микрофильма

или

печатной

іколии

д о к у м е н т а ) .

автоматизированной

ж е

системе

информация

выдает

ся

в виде

печатной

копии

или в виде

изображения

на

экране .

Эта книга в основном посвящена

методам разработки

структуры

Файла

ссылок

дл.я автоматизированных

сис

тем, .в которых д л я

хранения больших объемов

информа

ции используется

память

произвольным

(прямым) до--

ступом типа пакета магнитных дисков. Связанные с фай

лом	ссылок	компоненты			системы — Сжатие		данных,
Файл	документов		и	Сопряжение		пользователя	— будут
рассмотрены		с	точки	зрения	их	влияния на	р а з р а б о т к у

фа й л а ссылок.

•Информационные системы в широком смысле можно поделить на системы хранения и поиска и системы управ ления. Первые, по существу, р а с ш и р я ю т функции суще ствующих механизированных библиотек. Они х р а н я т и

обновляют набор данных				и его каталоги, а т а к ж е выпол
няют поиск хранимых данных. Использование							получен
ной из	Файла	документов		информации л е ж и т вне облас
ти работы этих систем.
П р и м е р а м и		систем хранения и поиска являются:
1)	системы	хранения		документов		(библиотеки);
2)	простые	перечни,		с о д е р ж а щ и е		описания	докумен
тов и сведения		об их отдельных			частях;
3)	системы	поиска	фактов		(справочники);
4)	систематические		перечни, в которых д л я				связи от

дельных	элементов используется определенная	систе
матизация .
Систематические перечни применяются не только			д л я
ввода и	учета отдельных элементов данных, но	т	а к ж е

для установления смысловых взаимосвязей м е ж д у эле ментами. Следовательно, эти перечим д о л ж н ы быть сос тавлены на основе некоторой систематизации либо д о л ж н а существовать процедура, с помощью которой м о ж н о формально устанавливать взаимосвязи между отдельны ми элементами.

П р и м е р о м такого перечня является структурная ф о р мула химического состава, которую можно хранить в яв

ном виде	как Файл документов. Структурная	формула
является,	по сути, графом: к а ж д ы й ее элемент	опреде

ленным образом связан с другими элементами. С по мощью этого графа можно найти классы взаимосвязан

ных химических веществ. Аналогичным

примером явля

ются электронные

схемы.

Другой

пример

относится

м а р ш р у т а м

доставки.

К а ж д ы й маршрут

м о ж н о рассматривать

как

элемент

перечня,

взаимосвязь

между,

м а р ш р у т а м и — как

об-

< щую

сеть. Следовательно, маршруты

можно

классифи

цировать

на

основе расстояния, стоимости

использования

и т . д . Э т о

обеспечивает

упорядоченную выборку

м а р ш

рутов. Сюда

ж е

относятся

различные

системы

пла

нирования,

резервирования

контроля,

некото

рых

случаях — с и с т е м ы

распределения

трудовых

ре

сурсов.

Информационные системы

управления

включают

в себя систему хранения и поиска. Они выполняют даль нейшую целенаправленную обработку информации и ока зывают помощь в принятии решений. Обработка за

ключается	в	автоматическом	поиске	и	сопоставлении
элементов	файлов, а т а к ж е		в подготовке		графиков,	ре
шающих таблиц и обзоров.
К наиболее известным системам этого класса отно
сятся Системы		командования	и управления,		а т а к ж е	Ин
формационные		системы управления.		Так,	военная систе

ма управления тылом обязательно содержит обе указан ные системы, а т а к ж е систематические перечниЭто вызвано необходимостью определять имеющиеся в рас

поряжении возможности, маршруты	и т. д. Д л я	обраще
ния к таким системам необходимы	объединенные	усилия

человека-оператора и автоматизированных средств по иска. Кроме того, можно автоматизировать выдачу ре шений или наиболее существенных данных, необходимых для принятия решений. Подобные военные системы, осо бенно стратегического назначения, являются весьма

с л о ж н ы м и вследствие различных невоенных аспектов (.политических, экономических, социальных и юридичес

ких),	которые надо учесть при разработке и эксплуата
ции	таких систем. П р и теперешнем состоянии дел подоб

ные системы, по-видимому, лишь частично поддаются

автоматизации .		Система	управления
И н ф о р м а ц и о н н а я					является		вари
антом Системы	командования		и управления.		Она		предо
ставляет основные		данные	для	принятия		решений,
а иногда с а м а	принимает их.
Один из наиболее критических				аспектов	при	разработ

ке информационной системы состоит в правильном вы

делении	функций, относящихся к человеку и	машине,
а т а к ж е	в определении необходимого уровня	автомати

зации. Производительность системы хранения и поиска информации в сильной степени зависит от качества ин

дексирования, а т а к ж е	от	объемов файлов	и	от времен
доступа и обновления.	К а к	у ж е отмечалось,	в	настоящее

время индексирование, определяющее качество системы, лучше выполняется человеком, т а к « а к требует з а т р а т умственного труда. С другой стороны, этапы обработки


информации, определяющие количественные										характерно
тики системы,				можно		автоматизировать .
	Степень автоматизации зависит от требуемой произ
водительности				системы.
	О б р а щ а я с ь			снова		к рис. 1-1,		отметим,		что функции
сжатия		данных		в	основном выполняются				людьми,		в то
время		как	процедуры			генерации		и поиска	файлов требу
ют	совместной			работы			человека	и машины . Со време
нем	будут		разработаны				методы	применения		Э В М	к вы
полнению			работ		по	индексации		и реферированию .			Эти

работы будут автоматизированы за счет использования

памяти	большого объема и быстродействующих устройств
поиска	информацииПрименение	Э В М	позволит лучше
использовать накопленный опыт		и . усовершенствовать
процедуры принятия решений. Поэтому			в дальнейшем
р я д препятствий, ограничивающих		применение ЭВМ, бу

дет полностью устранен и доля человеческого труда по обработке информации существенно снизится.


Методы,	описанные в		этой «миге,	относятся только
к тем этапам обработки			информации,	которые в настоя
щее время	м о ж н о	автоматизировать . Этапы, требующие
з а т р а т умственного		труда, такие как		индексирование и
реферирование, здесь не			рассматриваются .

П е р е д тем, как подойти к основному с о д е р ж а н и ю книги, необходимо ближе познакомиться с информацион ной системой и ее моделью. Это необходимо для того, чтобы четко сформулировать требования к программному обеспечению и создать необходимую основу д л я разви тия самих методов.

Т а б л и ц а 1-1 Функциональные компоненты информационной системы

Устройство ввода

Перо

Пишущая машинка Копировальное устройство Печатающее устройство Перфолента и перфокарта Оптическое читающее устройство Магнитофон

Электронно-лучевая трубка-, световое перо Электрическое пишущее устройство

Устройство хранения файлов

Бланки

Перфокарты

Микрофильмы Магнитные носители (аналоговые и цифровые)

Устройство вывода

Пишущая машинка Печатающее устройство ЭВМ

Устройство чтения с микрофильмов Магнитофон Электронно-лучевая трубка Проектор слайдов или пленок

Механизмы поиска

Карты каталога Перфокарты

Координатные индексные карты Электронные системы последовательной обработки данных

Электронные системы произвольной обработки данных

Автоматизированная система хранения и поиска ин формации состоит из четырех основных частей: устройств ввода, средств хранения файлов, устройств вывода и ме ханизмов поиска. Эти четыре части и примеры их испол нения представлены в табл . 1-1. Из этой таблицы непос редственно вытекает диапазон сложности указанных частей.

Все 'рассматриваемые компоненты системы основаны на трех известных средствах хранения информации: бу

маге и	чернилах, фотопленке и магнитной поверхности.
Д р у г а я	классификация, известная специалистам в облас

ти обработки информации, может подразделять все эти средства на аналоговые и цифровые. Указанные средства хранения информации в зависимости от способа испол нения могут быть как аналоговыми, т а к и цифровыми . Н а п р и м е р , использование .позиционных символов, печа таемых на бумаге, трактуется как цифровое представле ние информации, а графическое изображение в в и д е не прерывных линий — как аналоговое. В свою очередь, на фотопленке можно хранить: 1) микроизображение тек ста, написанного на бумаге; 2) фильм, представляющий

собой д в и ж у щ у ю с я картинку, и, наконец,	3) двоично
закодированную цифровую информацию,	декодируемую

с помощью логических устройств.

На магнитном носителе можно хранить как анало говую информацию (примером является обычный или

видеомагнитофон),		так и	цифровую информацию			(на
пример,	память	на магнитных		лентах,	применяемая
в Э В М ) .
К устройствам		ввода,	в х о д я щ и м в состав и н ф о р м а
ционных	систем, относятся		перо,	п и ш у щ а я	м а ш и н к а ,	ко

пировальное и печатающее устройства, использующие

способ нанесения	красящего	вещества на	бумагу. Д л я
цифровой записи	на бумагу	применяется	т а к ж е перфо -

ленточное и перфокарточное оборудование. Кроме того, существует оптическое читающее устройство, являющее

ся	средством ввода в Э В М данных, написанных								непосред
ственно		на бумаге (с	использованием				.в качестве			посред
ника фотопленки или устройства с магнитной										поверх
ностью) . Магнитофон			используется д л я					ввода			только
звуковой или видеоинформации, записанной на										магнит
ной	ленте. Электронно-лучевая трубка,							клавиатура и
световое перо т а к ж е			применяются			д л я		ввода	цифровых
или	аналоговых данных.
	В состав средств хранения файлов входят: 1)										блан
ки,	обычно хранимые		на	полках	или		в ш к а ф а х ;			2)	фай
лы	на	перфокартах,	которые		т а к ж е			можно		хранить
в специальных стальных				ш к а ф а х ;		3)	ф а й л ы		на	микро
фильмах; 4) магнитные				носители		информации				в	виде

магнитных лент, карт, магнитных полосок, дисков, бара банов и др.

Скорость	доступа	к информации,	содержащейся
•в файлах, в	большой	степени зависит от	физических ха

рактеристик устройств хранения файлов . Стоимость этих

устройств связана с емкостью памяти, видом	доступа
к ней 'И с быстродействием устройства.
В отличие от устройства ввода основная	функция

устройства вывода состоит в выдаче пользователю ин формации, представленной в удобной форме. Отдельные сообщения из автоматизированной системы обычно по

ступают	на пишущую машинку, А Ц П У	или электронно
лучевую	трубку ( Э Л Т ) . Сообщения из	Файла	докумен

тов, не представленные в печатном виде, .могут отобра жаться на устройстве чтения с микрофильмов или на проекторе слайдов или фотопленок. В случае хранения

звуковой информации ее		можно выдать пользователю
с помощью стандартного магнитофона.
При анализе систем классификации и поисковых сис
тем становится	ясно, что	существует сравнительно м а л о
принципиально	различных	механизмов поиска. Н а и б о л ь

шее распространение получили следующие два метода организации файлов . Это иерархический (классификаци онный) метод и координатно-индексный метод- В рас сматриваемой информационной системе применяются оба метода организации файлов и соответствующие им

механизмы поиска.
Н а п р и м е р , в большинстве библиотек	расставляют
книги в соответствии с некоторым планом	классифика

ции, известным как классификация Дэви, или Универ сальная десятичная система *. П р и таком способе -книга схематично помещается в вершину классификационного дерева; в принципе эту книгу можно найти ветвлением универсальной вершины на пути и подпути большей де тализации. Это происходит до тех пор, пока не будет

достигнута вершина	дерева, определяющая ж е л а е м ы й
предмет (например,	электротехника в классификации
Дэви представляется	как [621], автоматика как [621.8] и

системотехника как [621.81]). В этом случае, поскольку назначения полок о т р а ж а ю т классификационные коды, связанные с к а ж д о й из вершин дерева, поиск з а в е р ш а ется физическим просмотром указанной полки, которая


внутренне		упорядочена		по фамилиям авторов докумен
тов.	Недостаток		этой	системы состоит в трудности на-
*	В СССР называется			Универсальная десятичная классифика
ция — УДК.		(Прим.	пер.)


х о ж д е н ия документа, содержание которого				лежит	на
стыке различных областей. Н а п р и м е р , книгу,				к а с а ю щ у ю
ся .влияния парового двигателя на		британскую экономи
ку X I X в., нельзя найти с помощью системы				Дэви, т а к
как предметная область паровых двигателей				находится,
по-видимому, в другой вершине дерева,			нежели британс
кая экономика X I X в. Поиск отдельно			по .паровому		дви
гателю	или британской экономике	X I X в. з а н я л бы			весь
ма 'много времени . П о э т о м у в эту систему в виде					Файла
ссылок	переносится алфавитный	предметный		каталог.

К а ж д о м у документу назначаются новые предметные за

головки		создается	несколько	карт	с	названием доку
мента,	фамилией автора, библиографией					и предметными
мента,	H
заголовками . З а т е м			создается	каталог	путем упорядочи

в а н и я всех карт в алфавитном порядке по предметному заголовку, названию книги и фамилии автора. К с о ж а л е нию, в 'большинстве библиотек не назначают более трех или четырех предметных заголовков на документ, поэтому глубина индексации невелика; она является, как правило, слишком общей. Однако, если разыскиваемые документы снабжены определяющими дескрипторами, требуемый пе рекрестный поиск м о ж н о провести как коордпнатно-ин- декснын поиск с помощью карточного каталога- В этом случае необходимо обратиться к картам, озаглавленным


«Паровой двигатель»,			и просмотреть		карты, относящиеся
к этим	документам	с	предметными		заголовками	«Бри
танская	экономика	X I X века»		или «Британская экономи
ка». Расположение		полки с		каж;;ым	подходящим	доку

ментом указывается на карте в виде определяемого при меняемой системой классификации кода. Таким образом, начальное предназначение системы классификации час тично устанавливается в результате использования ал фавитного предметного каталога . Этот каталог полезен

при перекрестном		поиске, так 'как некоторые координат
ные «попадания» м о ж н о классифицировать					«паровым
двигателем»	(или	кодом ближайшего		к л а с с а ) ,	а	дру
г и е — «британской		экономикой». Поиск		можно	затем	за
вершить в Файле		документов	(в библиотечных		книгохра
н и л и щ а х ) ,	где либо будет		найдено	точное	название,

либо потребуется просмотр на полке. Все существующие механизированные системы поиска основаны на принци пе координатного индексирования или на использовании

координатного	индексирования	совместно	с системой
классификации .	П я т ь наиболее	часто	встречающихся

С С С Р * '

•реализаций этого принципа перечислены в табл . 1-І в разделе «Механизмы поиска». В большинстве неавто матических поисковых систем используется форма -кар

точного каталога, описанного выше. Д л я более		быстрой
обработки карт данные .можно соответствующим		образом
закодировать, пробить	на перфокартах и просмотреть со
скоростью около 200	карт/мин.
Другим видом является коордипатно-ипдексная кар
точная система. Существуют два варианта этой		системы.

При первом в а р и а н т е .производится выборка карт, содер

ж а щ и х интересующие записи. Эти карты		индексируются
отверстиями или в ы е м к а м и	по краю *. П р и втором спосо
бе производится выборка	дескрипторных	карт, позволя

ющих обнаружить записиили документы ф а й л а с по мощью нанесенных на них координат. Эти последние системы принято называть оптическими системами сов падения, или системами «пикэбу» ** [Л. 3].

Пусть надо найти документы, определяемые задан ным набором дескрипторов. Составив пакет из соответ ствующего набора дескрипторных карт, его помещают перед источником света. Если какой-то документ отве чает заданному набору дескрипторов, то в координате этого документа окажется сквозное отверстие, проходя щее через весь пакет дескрипторных карт. Следователь но, свет пройдет через это отверстие и даст возможность

найти документ по соответствующей	координате. В [Л. 4]
описана коммерческая система, д о п у с к а ю щ а я		.плотность
до 10 000 документов на карту.
Все системы, использующие ЭВМ, можно 'Классифиро-
в а т ь на электронные системы последовательной		обработ
ки данных и электронные системы	произвольной обра

ботки данных. В этой книге будут рассматриваться толь ко системы произвольной обработки данных.

И з перечисленных в табл . 1-1 системных компонентов и механизмов поиска е этой книге особое внимание уде ляется дискретным устройствам хранения файлов на маг нитной .поверхности с произвольным доступом (т. е. маг«

нитным	дискам и б а р а б а н а м ,	а т а к ж е устройствам на
магнитных полосках) . Такие		устройства	обычно	назы
в а ю т с я	запоминающими устройствами		прямого	досту-

* Это так называемые карты с краевой перфорацией. (Прим.

пер.)

** Английский термин ipeek-a-boo.	Так называется	вид игры
в прятки, распространенный в США. (fp7imrfifqpj)-j-~
2—88	НЛУЧ;;0-ѵ.:	: .-"v ji?=r

БИБ/і:-іи'і iillA

па — а У П Д . Там, где не применимы устройства, создан ные для сметем произвольной обработки данных, исполь зуются устройства хранения информации на магнитных лентах (созданные для систем последовательной обра ботки данных) . В этих случаях применяются т а к ж е сис темы (Классификации. Соответствующие примеры npi-Iße-

flcwffjMH/

источник данных

Отбор
Редактирование,		Редактор
индексирование		Редактор				Изменение
иреферированЪе		отобранных		^Перфорация			данных
данных		данных
						\согдани( Файла
Отобранные						(пакетУое
Отобранные						обновление)
данные						обновление)
данные
Файл		Файлы
Файл	I—*\ микрофильмов\							Файл
дОкумен-\	I—*\ микрофильмов\					Поисковые		Файл
дОкумен-\		и печатных				Поисковые
тов		копий				адреса
						файлов
						шш _	— Л>
		А _ _		. J	Процессор		•Процессор
		А _ _		. J	запросов		файлов
		[	Предварительная'^			Janpoc/	/ Ответы
			информация ^			^обновления ив файлов
					Исполнитель
- Занесение					системы
данных					с многими
• Поиск					терминалани\
данных
		Рис.	1-2. Поток данных в системе.

дены только дл я иллюстрации и подробно не анализи руются.

В начале этой главы р а с с м а т р и в а л с я рис. 1-1, на ко тором была представлена модель информационной систе

мы. Д л я того чтобы		сконцентрировать внимание на ме
тодах,	и з л а г а е м ы х в	этой	книге, рассмотрим	рис. 1-2 и
1-3. Н а	них показаны	поток	данных в системе	(рис. 1-2)
и компоненты программного обеспечения (рис.				1-3).

Основным источником данных, т. е. документов, яв ляется генератор информации (см. рис. 1-1). Документы вначале подвергаются процессу отбора; в результате некоторые несущественные документы отвергаются. З а тем проводится редактирование отобранных документов. После этого документы индексируются (т. е. составля-

ются списки дескрипторов) и (или) реферируются. По лученные таким образом материалы передаются в виде файла .микрофильмов или печатных копий в хранилище для последующего хранения. Этот файл можно в даль нейшем редактировать с целью уплотнения « повышения качества и затем передавать на изготовление ф а й л а перфокарт и, возможно, файла .микрофильмов и печат-

Печать

Терминалы
Операционная
састена (ОС)
г т		с		Туг
1.2		с		Туг
1.2		О
		TT
2.1- 2.3		I
2.1- 2.3
	î _ i	исполнительной]		X
	î _ i	области	Г1	X
kl	4/	запросов в
	- г -	оперативной
	- г -	и диеновой

памяти

Рис. 1-3. Механизмы программного обеспечения информационнопоисковой системы, работающей в реальном масштабе времени.

ных копий. Иногда	эти ф а й л ы	используются			совместно
с автоматизированными' Файлами		ссылок.
Д а н н ы е , занесенные на перфокарты,				проверяются и
при необходимости	корректируются.		Они	используются
для пакетного обновления системы файлов .
Сейчас д л я в в о д а данных все		чаще	применяются опе
ративные методы *; тем с а м ы м		цикл	перфорация — про
верка — пакетное	обновление	становится			ненужным.

Вместо этого отредактированные по ф о р м а т а м данные вводятся непосредственно в ф а й л с клавиатуры опера-

* Американский термин «оперативный метод» (on-line) подразу мевает работу в режиме непосредственной связи с ЭВМ. (Прим. пер.)

<<< < Предыдущая 12 / 212 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ