GOSY / 1 блок-все-шпора(печать)

28. Понятие информационной системы. Основные классы ИС. Области применения информационных систем. Требования, предъявляемые к информационным системам. Программные средства разработки ИС и жизненный цикл ИС

Добавление к понятию "система" слова "информационная" отражает цель ее создания и функционирования.

Информационная система — взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. В крупных организациях наряду с персональным компьютером в состав базы информационной системы может суперЭВМ. Кроме того, техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями

ИС предназначены для решения задач обработки данных, автоматизации работ, выполнения поиска информации и отдельных задач, основанных на методах искусственного интеллекта.

Задачи обработки данных обеспечивают обычно рутинную обработку и хранение экономической информации с целью выдачи (регулярной или по запросам) сводной информации, которая может потребоваться для управления экономическим объектом.

Автоматизация работ предполагает наличие в ЭИС системы ведения картотек, системы обработки текстовой информации, системы машинной графики, системы электронной почты и связи.

Поисковые задачи имеют свою специфику, и информационный поиск представляет собой интегральную задачу, которая рассматривается независимо от экономики или иных сфер использования найденной информации.

Алгоритмы искусственного интеллекта необходимы для задач принятия управленческих решений, основанных на моделировании действий специалистов предприятия при принятии решений.

181

ИС делятся на две группы: (Документальные ИС), (Фактографические ИС) Документальные ИС – системы работы с документами на естественном языке

– публикации и т.п. Они обеспечивают анализ данных при неполном, приближенном представлении смысла. Наиболее распространенный тип Докум. ИС – информационно-поисковые системы (ИПС), предназначенные для накопления и поиска по различным критерием документов на естественном языке.

Фактографические ИС – оперируют фактическими сведениями, представленными в виде спец. Образом организованных совокупностей формальзованных записей данных. Центральное функциональное звено факт.ИС – СУБД. Факт.ИС используются нетолько для реализации справочных функций, но и для решения задач обработки данных. Под обработкой данных понимается специальный класс решаемых на ЭВМ задач, свяанных с вводом, хранением, сортировкой, отбором и группировкой записей данных однородкой структуры. Эти задачи предусматривают представление пользователям итоговых результатов обработки в виде отчетов табличной формы.

1.Системы имеющие самостоятельное целевое назначение и область применения.

2.Системы, входящие в состав любой автоматизированной системы управления, они являются важнейшими компонентами систем автоматизированного проектирования, автоматических систем научного исследования, ЭИС.

Задачи 2-й группы ИС - обеспечение конечного пользователя входной и результатной инфо в привычном для пользователя виде – обеспечение возможности решения задач планирования, управления, проектирования подготовки производства и научных исследований по их постановке и исходным данных вне зависимости от сложности и наличия математических моделей этих задач в режиме диалога с ЭВМ используя профессиональный опыт и принимая решение одновременно по множеству критериев.

Как правило системы 2-й группы делят на три класса систем: Интеллектуальные -диалоговые(вопрос/ответ), расчетно-логические(системы принятия решения), экспертные системы.

К настоящему времени сложились следующие три основных типа банков информации: банки документов, банки данных и банки знаний.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

Проектирование информационных систем всегда начинается с определения

цели проекта. Основная задача любого успешного проекта заключается в том, чтобы на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации можно было обеспечить:

•требуемую функциональность системы и степень адаптации к изменяющимся условиям ее функционирования;

•требуемую пропускную способность системы;

182

•требуемое время реакции системы на запрос;

•безотказную работу системы в требуемом режиме, иными словами — готовность и доступность системы для обработки запросов пользователей;

•простоту эксплуатации и поддержки системы;

•необходимую безопасность. Производительность является главным фактором, определяющим эффективность системы. Хорошее проектное решение служит основой высокопроизводительной системы.

Проектирование информационных систем охватывает три основные области:  проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе

данных;

проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;

учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.

В реальных условиях проектирование - это поиск способа, который удовлетворяет требованиям функциональности системы средствами имеющихся технологий с учетом заданных ограничений.

К любому проекту предъявляется ряд абсолютных требований, например максимальное время разработки проекта, максимальные денежные вложения в проект и т.д. Одна из сложностей проектирования состоит в том, что оно не является такой структурированной задачей, как анализ требований к проекту или реализация того или иного проектного решения

К числу ИС имеющих самостоятельное назначение: - информационные поисковые системы, -инф справочные системы.

Формирование требований к и.с

Требования: и.с. должна обеспечить повышение эффективности производственно хозяйственной деятельности объекта, приводить к полезным технико-экономическим и социальным результатам.

Группы требований к и.с.: к и.с. в целом, к функциям и.с., к подготовленности персонала, к видам обеспечения, к безопасности и.с.

Цели исследования и.с.: 1) исследование сферы деятельности объекта; 2) выявление объектов и характера существующих информационных потоков, внутренних и внешних взаимосвязей; 3) определение информационных нужд объекта; 4) установление организационных, технических и технологических предпосылок к введению и.с.; 5) построение новых информационных моделей. Работы по подготовке исследования: ознакомление с входными материалами

идокументацией по созданию и.с., изучение целей исследования, планирование исследования, организация рабочих групп, выбор или разработка инструктивно-методических материалов для проведения исследования, сбор и анализ данных по аналогам.

183

Направления исследования: исследование объекта, исследование методических и литературных источников, исследование на основе требований пользователя.

Этапы формирования требований к и.с.: 1) исследование объекта и обоснование создания и.с. (сбор данных про объект автоматизации и виды деятельности которые выполняются, оценка качества функционирования объекта и вида деятельности, оценка целесообразности создания и.с.), 2) формирование требований к и.с. (подготовка выходных данных для формирования требований к и.с., формулирование и оформление требований пользователя к и.с.), 3) оформление отчеты про проведенную работу и заявки на разработку и.с.

1.Жизненный цикл и.с. - совокупность стадий и этапов, которые проходит и.с. в своем развитии от момента принятия решения усовершенствования до момента когда и.с. приостанавливает свое существование.

Процесс создания и.с. - совокупность работ от формирования выходных требований к системе до ввода в действие.

Части создания и.с.: предпроектная, проектная, ввод в действие (формирование требований к и.с., разработка концепции и.с., техническое задание, эскизный проект, технический проект, рабочая документация, ввод в

действие, сопровождение и.с.).

Жизненный цикл программного обеспечения представляет собой модель его создания и использования. Модель отражает его различные состояния, начиная с момента возникновения необходимости в данном ПО и заканчивая моментом его полного выхода из употребления у всех пользователей.

Формирование концепции (фор-ся идея,цель, ключ-я команда проекта, сбор исх-х дан-х и анализ сущ-го сосояния. Опр-ие огран-й,треб-й к мат-м,фин- м,труд-м ресурсам.сравн-я оценка альтернатив, предс-ие предл-ия,сост-ие экспертиз и их утв-ие)

Подготовка тех-го решения (раз-ка основ сод-ия и баз-го проекта;раз-ка и утв тех задания;планир-ие,декомпозиция баз-й стр-ры модели проекта;сост- ие(опр-ие)сметы и бюджета проекта.опр-ие потр-ти в ресур-х)

Проектирование (опр-ся подсис-мы и их взаимосвязи;выбир-ся наиболее эффек-ые способы выпол-ия проектов и исп-я ресурсов;разр-ка частных тех заданий;предст-ие проект-й разработки, экспертиза и утв-ие)

Разработка(вып-ие работ по раз-ке ПО;подг-ка к внедрению сис-

мы;контроль и регул-ие основ-х показ-й проекта)

Ввод сис-мы в эксплуатацию(комплек-ые испыт-ия;подгот-ка кадров д/ эксплуатации созд-ой сис-мы;подготовка рабочей доумен-ции, сдача сис-мы заказчику и ввод ее в эксплуатацию;сопров-ие и поддер-ка и серв-ое обслужив- ие;разреш-ие конфл-х ситуаций и закрытие работ по проекту)

Программные средства реализации фактографических ИС

184

BPwin - мощный инструмент моделирования с возможностью анализа, документирования и корректирования бизнес процессов. Он поможет устранить лишние или неэффективные операции, уменьшить издержки, повысить гибкость и улучшить уровень обслуживания заказчика. В модели BPwin, Вы можете четко задокументировать важные позиции, такие как необходимые операции, проследить, как они выполняются и какие необходимы для этого ресурсы. Модель BPwin обеспечивает интегрированное изображение того, как работает ваша организация. Это изображение, в свою очередь, состоит из подмоделей отделов, пример которых приведен ниже в общей диаграмме дерева узлов. BPwin поддерживает двунаправленные линии связи с: - Программой ERwin.

ERwin - инструмент моделирования данных для разработки базы данных, который поддерживает методологии IDEF1X и IE . Вы можете совместно использовать BPwin и ERwin как для моделирования процесса, так и для моделирования данных и Вы можете обмениваться объектами и названиями атрибута между двумя программами. Эта возможность особенно полезна для пользователей, кто разрабатывает модель бизнес процесса и модель базы данных одновременно. Любые изменения, которые Вы проводите в объекте и названии атрибута в любой модели, могут быть внесены в другую модель. Вы можете также создать двухсторонние линии связи между моделью BPwin и связанной с ней моделью ERwin, что выполняется, автоматически каждый раз, когда Вы открываете одну из связанных диаграмм. Это проводится для синхронизации моделей.

185

186

29. Язык SQL. Типы данных SQL. Команды языка SQL.

Запрос – команда, которую вы даете вашей программе базы данных, и которая сообщает ей, чтобы она вывела определенную информацию из таблиц в память. Эта информация обычно посылается непосредственно на экран компьютера или терминала, которым вы пользуетесь, в большинстве случаев, ее можно также послать принтеру, сохранить в файле (как объект в памяти компьютера), или представить как вводную информацию для другой команды или процесса

SQL (Structured Query Language) – это структурированный язык запросов к реляционным базам данных (БД). SQL является декларативным языком, основанным на операциях реляционной алгебры. Большинство коммерческих систем управления базами данных (СУБД) поддерживают стандарт SQL-92,

который принят ISO (International Standards Organization) в качестве международного стандарта. Многие версии имеют свои отличия, которые касаются, в основном, синтаксиса. Язык работы с базами данных должен предоставлять пользователям следующие возможности:создавать базу данных и таблицы с полным описанием их структуры; выполнять основные операции манипулирования данными (добавление, изменение, удаление данных); выполнять запросы, осуществляющие преобразование данных в необходимую информацию. Для реализации этих функций SQL включает три группы средств:DDL (Data Definition Language) – язык определения данных; DML

(Data Manipulation Language) – язык манипулирования данными; DCL (Data Control Language) – язык управления данными. По стандарту ANSI DCL является частью DDL. В командах SQL не различаются прописные и строчные буквы (за исключением строчных литералов). Каждая команда заканчивается символом ';'. Значения параметров по умолчанию выделено подчеркиванием, например, ALL. Примем следующие обозначения для описания

предшествует этим символам, может повторяться произвольное число раз, каждое вхождение отделяется запятой. Язык SQL , как и теория реляционных баз данных, берет свое начало в одной из исследовательских лабораторий компании IBM . В начале 1970-х годов исследователи из IBM выполняли первые разработки реляционных систем СУБД (или РСУБД), и тогда они создали подъязык данных, предназначенный для работы в этих системах. Пробная версия этого подъязыка была названа SEQUEL (Structured English QUEry Language - структурированный английский язык запросов). Однако, когда пришло время официально выпускать их язык запросов в качестве продукта, разработчики захотели сделать так, чтобы люди понимали, что выпущенный продукт отличается от пробной системы СУБД и превосходит ее.

187

Поэтому они решили дать выпускаемому продукту имя, хотя и отличающееся от SEQUEL, но явно принадлежащее к тому же семейству. Так что они назвали его SQL. О работе, которая велась в IBM над реляционными базами данных и над языком SQL , в информационной отрасли хорошо знали, причем еще до того, как эта компания представила в 1981 году РСУБД SQL / DS . К этому времени компания Relational Software , Inc . (ныне Oracle Corporation ) уже выпустила свою первую РСУБД. Эти первоначальные продукты туг же стали стандартом для нового класса систем, предназначенных для управления базами данных. В состав этих продуктов вошел SQL, который фактически стал стандартом для подъязыков данных. Производители других систем управления базами данных выпустили свои собственные версии SQL . В этих реализациях обычно имелись все основные возможности продуктов IBM, но, впрочем, не только они. Там также имелись расширения, введенные с целью дать преимущество сильным сторонам именно "своей" РСУБД. В результате, хотя почти все поставщики и использовали варианты одного языка SQL, платформенная совместимость была слабой. Вскоре началось движение за создание общепризнанного стандарта SQL, которого мог бы придерживаться каждый. В 1986 году организация ANSI выпустила официальный стандарт под названием SQL - 86. Этот стандарт был обновлен той же организацией в 1989 году и получил название SQL - 89, а затем, в 1992 году, был назван SQL - 92. Поставщики СУБД, выпуская новые версии своих продуктов, всегда старались приблизить свои реализации к стандарту. Эти усилия и привели к тому, что мечта о настоящей переносимости SQL стала намного ближе к реальности. Самой последней версией стандарта SQL является SQL:2003 ( ISO / IEX 9075 X:2003). В данном пособии описан язык SQL , который определяется стандартом SQL:2003. Конечно, любая конкретная реализация SQL в определенной степени отличается от стандарта. Так как полный стандарт SQL 2003 является слишком всеобъемлющим, то от современных реализаций, видимо, не стоит ждать полного ему соответствия. Однако поставщики систем СУБД сейчас работают над тем, чтобы эти системы все же соответствовали основной части стандартного SQL. Полные спецификации стандартов ISO / IEC доступны в Internet по адресу webstore.ansi.org.

В разных реализациях SQL поддерживаются различные исторически сложившиеся типы данных. В спецификации SQL:2003 признаны только пять заранее определенных общих типов: числовой; строковый; логический; датывремени; интервальный. Внутри каждого из этих типов может быть несколько подтипов (точный числовой; приблизительный числовой; символьный строковый; битовый строковый; строковый для больших объектов). Кроме встроенных, заранее определенных типов, в SQL:2003 также поддерживаются сконструированные и определяемые пользователем типы.

Как вы, возможно, поняли из названия, точные числовые типы данных позволяют точно выразить значение числа. К этой категории относятся пять

188

типов: INTEGER SMALLINT BIGINT NUMERIC DECIMAL . В данных типа

INTEGER (целый) нет дробной части, и их точность зависит от конкретной реализации SQL . Таким образом, точность не может быть установлена разработчиком базы данных.Тип SMALLINT (малый целый) также предназначен для целых значений, но его точность в конкретной реализации не может быть больше точности типа INTEGER , имеющейся в данной реализации. Тип BIGINT. Тип данных BIGINT (большой целый) — это новый тип данных, появившийся вместе с SQL :2 OO 3. Он также предназначен для целых значений и определяется как тип, точность которого может быть не намного больше, чем точность данных типа INTEGER , или сильно превышать ее. Предел точности данных типа BIGINT зависит от реализации.Тип NUMERIC. В данных типа NUMERIC (числовой), кроме целого компонента, может быть и дробный. Для этих данных можно указать точность и масштаб. Точность, как вы помните, — это максимально возможное количество цифр. Масштаб — это количество цифр после запятой. Масштаб не может быть отрицательным или превышать точность числа. При определении типа NUMERIC необходимо указать требуемые значения точности и масштаба. Тип DECIMAL. Тип данных DECIMAL (десятичный) похож на NUMERIC . В нем может быть дробная часть, и для него можно указать точность и масштаб. DECIMAL отличается от NUMERIC тем, что если точность имеющейся реализации SQL будет больше указанного значения, то в реализации будет использоваться большая точность.

Тип REAL .Тип данных REAL (действительное число) дает возможность задавать числа однократно точности с плавающей запятой, точность которых зависит от реализации. Вообще-то, точность определяется используемым оборудованием. Например, 64-битовая машина дает большую точность, чем 32-битовая. Число с плавающей— это число с десятичной запятой Десятичная запятая "плавает" или появляется в разных частях числа, в зависимости от значения этого числа. Тип DOUBLE PRECISION.Тип данных DOUBLE PRECISION (двойная точность) дает возможность задавать числа двойной точности с плавающей запятой, точность которых опять-таки зависит от реализации Удивительно, что само значение слова DOUBLE (двойной) также зависит от реализации Арифметика двойной точности в основном применяется в научных целях. Тип данных FLOAT (плавающий) является самым полезным, если вы считаете, что ваша база данных однажды должна перейти на аппаратную платформу, в которой размеры регистров отличаются от размеров регистров платформы, для которой вы первоначально спроектировали базу.

Есть три главных типа символьных данных: фиксированных символьных данных ( CHARACTER или CHAR ), переменных символьных данных ( CHARACTER VARYING или VARCHAR ) и данных для больших символьных объектов ( CHARACTER LARGE OBJECT или CLOB ). Кроме того, есть еще три варианта этих типов данных: NATIONAL CHARACTER (строка с

189

национальными символами), NATIONAL CHARACTER VARYING (переменная строка с национальными символами) и NATIONAL CHARACTER LARGE OBJECT (большой объект с национальными символами).Тип CHARACTER. Если вы определяете для столбца тип данных CHARACTER или CHAR , количество символов, которое будет в нем находиться, можно укачать, используя синтаксис CHARACTER (х), где х и является нужным вам количеством. Тип CHARACTER VARYING.Тип данных CHARACTER VARYING полезен тогда, когда вводимые в столбец значения имеют разную длину, но вы не хотите, чтобы поле заполнялось пробелами. Этот тип данных Дает возможность сохранять то количество символов, которое ввел пользователь. Для типа CHARACTER VARYING нет значения по умолчанию. Чтобы указать этот тип данных, используйте синтаксис CHARACTER VARYING (х) или VARCHAR (х), где х — это максимальное разрешенное количество символов. Тип данных CHARACTER LARGE OBJECT (CLOB) Данные - LOB ведут себя во многом так же, как и обычные символьные строки, но на действия, которые можно с ними проводить, имеется ряд ограничений. Для типа CLOB нельзя использовать предикаты PRIMARY KEY (первичный ключ), FOREIGN KEY (внешний ключ), UNIQUE (уникальный). Более того, эти данные нельзя использовать для сравнения, за исключением равенства или неравенства. Из-за того, что у данных CLOB большие размеры, он как правило, всегда остаются на сервере. Вместо них на стороне клиента применяется специальный тип данных, который называется локатор LOB ( LOB locator ). Это параметр, значение которого идентифицирует большой символьный объект.Типы NATIONAL CHARACTER , NATIONAL CHARACTER VARYING и NATIONAL CHARACTER LARGE OBJECT. В

разных языках используются символы, которые отличаются от любых символов другого языка.

Тип DATE. Тип DATE (дата) предназначен для хранения значений даты в следующем порядке: год, и день. Значение года занимает четыре цифры, а месяца и дня — по две. Значения этого могут представлять любую дату, начиная с 0001 года и заканчивая 9999 годом. Тип TIME WITHOUT TIME ZONE (время без часового пояса) предназначен для хранения значений времени в следующем порядке: час, минута и секунда. Значения часа и минуты занимают в точности по две цифры. Секундное значение может занимать две цифры, но может быть и расширено, чтобы иметь необязательную дробную часть. Поэтому время 9 часов 32 минуты и 58,436 секунды утра представляется с помощью этого типа данных как 09:32:58,436. Точность дробной части зависит от конкретной реализации, но имеет длину не менее шести символов. Значение типа TIME WITHOUT TTME ZONE без дробной части занимает восемь позиций (включая двоеточия), а с дробной частью — девять позиций (вместе с десятичной запятой) плюс число цифр дробной части. Этот тип данных задается или с помощью синтаксиса ТМЕ, в результате чего данные

190