Информационные системы

системы хранения инф в специальным образом организованной форме, обеспечивающие ее ввод и манипуляции: поиск, подготовку отчетов. Идея ИС и некоторые принципы их организации возникли до появления ЭВМ (библиотеки, архивы, словари).

• Информационно–справочные и поисковые;

• Системы, обеспечивающие автоматизацию документооборота и учета, в т.ч. бухгалтерского;

• АСУ(автом. сис. управления), АСУП (предприятия);

• Экспертные системы;

• АСНИ (автом. сис. научных исследований), САПР (сис. автом. проектирования), ГИС (геоинф. сис);

• Обучающие ИС.

Функция ИС – сбор, накопление, хранение, защита инф, ее обработка и выдача в определенной форме. Цель ИС -

Направление развития ИС – их интеллектуальные функции:

• Интерфейс на естественном языке;

• Поддержка принятия решений на основе имеющейся инф.

БАНКИ ИНФОРМАЦИИ (БИ), типы:

Банки данных (БкД) – хранится универсальная, необходимая для решения разных прикладных задач, информация об определенной предметной области в специальном представлении. Сами данные образуют БД, а банк содержит программные средства обработки данных и реализации запросов (=БД + СУБД + прикладные проги).

Банки знаний (БнЗн) =база знаний + оболочка экспертной системы

Банки документов (БДок) =база документов + инф-поисковая система

Классификация БИ:

По назначению:

• Информационно-справочные системы;

• Банки данных в АСУ;

• Банки данных в АСНИ

По режиму функционирования:

• Пакетные (неск задач посылаются на сервер в одном пакете, и через нек-рое время приходят результаты/ ответы на запросы);

• Диалоговые (работа происходит в on-line при поддержании интерфейса с пользователем);

• Смешанные.

По архитектуре:

• Централизованные;

• Распределенные.

БДок (исторически первые) – объект хранения – документ/факт. Для обеспечения поиска необходима семантическая обработка – индексация. Компоненты БДок:

• Массив документов;

• Информационно-поисковый язык, (ИПЯ) для отображения содержания документов, формирования запросов;

• Правила, алгоритмы, методы индексирования и поиска;

• Комплекс программных и аппаратных средств, с помощью которых реализуется хранение, накопление и поиск;

• Персонал (администраторы, аналитики, программисты)

Режимы работы:

1. Избирательное распределение инф, обеспечивающее регулярное информирование юзера о поступлениях;

2. Ретроспективный поиск инф по разовым запросам во всем массиве документов.

Индексирование документа:

1. Выявление основного смыслового содержания;

2. Описание на ИПЯ  ПОД (поисковый образ документа)

При выполнении ретроспективного поиска (так наз поиск в БДок) производится:

1. Выявление основного смыслового содержания запроса;

2. Получение ПОЗ (поисковый образ запроса) на ИПЯ.

Поиск документов – сопоставление ПОД и ПОЗ. Качество поиска зависит от критериев смыслового соответствия:

• Теоретико-множественные (оценка степени совпадения лексических единиц, используемых в ПОД и ПОЗ);

• Относительная инф значимость отдельных лексических единиц (высчитывается весовыми коэффициентами);

• Логические критерии (конъюнкция, дизъюнкция).

ИПЯ:

• Классификационные (напр. универсальная десятичная классификация (УДК));

• Дескрипторные;

• Комбинированные.

Целесообразность применения того или иного языка во многом зависит от назначения информационной системы, степени ее автоматизации. Для описания документов в библиотеках, общих и технических архивах обычно применяют классификационные языки. В автоматизированных информационно-поисковых системах используются, главным образом, дескрипторные языки.

Банк педагогической информации {пример БИ из Хеннера}– хранения инф, циркулирующей в системе образования страны. Содержание:

• Учебная литература, авторские курсы;

• Методы обучения;

• Аспекты педагогической науки;

• Инновации в образовании;

• Повышение квалификации работников образования;

• Правовая основа педагогической деятельности.

Структурная единица хранения инф – инф-пед модуль. Это текстовый файл, состоящий из двух полей: поле поискового образа документа и поле записи данных.

БАЗЫ ДАННЫХ.

БД - это реализов-я с пом К. информац-я стр-ра (модель), отраж-я сост-е объектов и их отнош-я. Основой СУБД являются два языка – ЯОД (описания данных) и ЯМД (манипулирования данными, напр SQL - Structured Query Language).

Проектирование БД.

Этапы процесса создания ИС:

1. Построение модели данных: опр объекты описания, стр-ры этих объектов, тип отнош м/у объектами;

2. Проектирование БД;

3. Создание меню приложения;

4. Создание запросов;

5. Создание экранных форм, отчетов;

6. Генерация приложения как исполняемой проги;

Требования к современным БД:

• Адекватность БД предметной области;

• Независимость данных;

• Быстродействие и производительность;

• Обеспечение защиты от несанкционированного доступа или случайного уничтожения данных;

• Гибкость и адаптивность структуры данных;

• Динамичность данных и способность к расширению;

• Возм-ть поиска по многим ключам.

Принципы построения БД:

• Централизация управления (передача всех функций управления данными единому комплексу программ);

• Интеграция данных (объединение отдельных несвязанных данных в единую БД, облегчение поиска,  избыточности);

• Независимость данных;

• Минимальная избыточность хранимых данных;

• Целостность базы данных (д б огр. диапазона значений);

• Связанность данных

Хар-ки БД:

1)Полнота - чем полнее БД, тем вероятнее, что она сод нужную инф (однако, не д.б. избыт инф-и);

2)правильная организация — чем лучше структурир БД, тем легче в ней найти необх свед-я;

2)актуальность -  БД м.б. дост-но точной и полной, если она пост-но обновл-ся, т.е. необх, чтобы БД в каждый момент времени соотв-ла сост-ю отображ-го объекта;

3)удобство для исп-я - БД д.б. проста и удобна в исп-нии и иметь развитые методы доступа к  части инф-ции.

Уровни представления данных:

К любой БД возможен подход на следующих уровнях:

• Представление данных юзера (логический – внешний);

• Администратора (логический – концептуальный);

• Системного программиста (физический – внутренний).

Модели данных:

• Иерархическая (древовидная структура) (отношения 1:M);

• Сетевая (многосвязная структура) (M:M);

• Реляционная (таблицы).

• Объектно-ориентир = реляц + сетевая модель (исп-ся для крупных БД)

Элементы реляционной модели данных:

Отношение		Таблица
Схема отношения		Строка заголовков таблицы
Картеж		Строка таблицы
Сущность		Описание свойств объекта
Атрибут		Заголовок столбца таблицы
Первичный ключ		Один/несколько атрибутов
Тип данных		Тип значений элементов таблицы
Домен		Область определения атрибута

——Проектирование БД методом нормальных форм——

Существует избыточное и неизбыточное дублирование данных.

Декомпозиция – отношение разбивается на несколько.

Для устранения избыточности – нормализация отношений.