1.2. Логический уровень

Логический уровень ИТ в ИС - комплекс взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы преобразо­вания информации и данных. Формализованное (в виде мо­делей) представление ИТ позволяет связать параметры информационных процессов, а это означа­ет возможность реализации управления информационными процессами и процедурами в ИС.

Состав и взаимосвязи моделей базо­вой ИТ в ИС (Слайд 3) могут различаться в зависимости от области применения и назначения. Например, ввиду отсутствия недорогих, надежных и простых в эксплуатации интеллектуальных систем, процесс представле­ния знаний в структуре организуемой ИТ в низкоуровневой ИС может отсутствовать. И наоборот, этот процесс обязательно реализуется в ИТ высокоуровневой КИС.

На основе модели предметной области (МПО), характери­зующей объект управления, создается общая модель управле­ния (ОМУ), определяющая модели решаемых задач (МРЗ). Так как они имеют в своей основе различные информационные процессы, то на передний план выходит модель организации информаци­онных процессов, на логическом уровне увязывающая эти процессы при решении задач управления.

При обработке данных формируются пять основных ин­формационных процессов:

1. обработка,

2. обмен,

3. накопление,

4. представление знаний,

5. Управление данными

1. Модель обработки данных (Слайд 4) - формализован­ное описание процедур организации вычислительного процес­са, преобразования данных и отображения данных.

Орга­низация вычислительного процесса (ОВП) - управ­ление ресурсами ЭВМ (память, процессор, внешние ус­тройства) при решении задач обработки данных. Эта проце­дура формализуется в виде комплекса алгоритмов и программ системно­го управления компьютером, т.е. операционных систем (ОС), являющихся связующим звеном между ресурсами компьютера и прикладными программами, органи­зующим их работу.

Процедуры преобразования данных (ПД) на ло­гическом уровне - алгоритмы и програм­мы обработки данных и их структур:

• стан­дартные процедуры (сортировка, поиск, создание и преобразование статистических и динамических структур дан­ных),

• нестандартные процедуры, обусловленные алго­ритмами и программами преобразования данных при реше­нии конкретных информационных задач.

Модели процедур отображения данных (ОД) - компьютерные програм­мы преобразования данных, представленных машинными ко­дами, в воспринимаемую человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание (текстовая информация, гра­фики, изображение, звук).

2. Модель обмена данными (Слайд 5)- формальное опи­сание процедур, выполняемых в сети.

Эти процедуры - пере­дача (П), маршрутизация (М), коммутация (К) составляют информационный процесс обмена. Качественную работу сети обеспечивают протоколы сетевого обмена. В свою очередь, передача дан­ных основывается на моделях кодирования, модуляции, кана­лов связи.

Модель обмена позволяет построить топо­логию вычислительной сети, определить метод коммутации, протоколы и процедуры доступа, адресации и маршрутизации.

3. Модель накопления данных (Слайд 6) формализует описание инфор­мационной базы, которая в компьютерном виде представля­ется базой данных.

Процесс перехода от информационного (смыслового) уровня к физическому отличается трехуровневой системой моделей представления информационной базы:

1. Концептуаль­ная схема информационной базы (КСБ) описывает информа­ционное содержание предметной области, т.е. какая информация и в ка­ком объеме должна накапливаться.

2. Логическая схема инфор­мационной базы (ЛСБ) формализованно описывает ее структуру и взаимосвязь элементов информации. При этом могут быть использованы различные подходы: реляционный, иерархический, сетевой.

3. Физическая схема информа­ционной базы (ФСБ) и ее СУБД определяются выбором логической схемы. ФСБ описывает методы размещения дан­ных и доступа к ним на машинных (физических) носителях информации.

4. Модель представления знаний (Слайд 7) - позволяет проектировщику ИС, используя CASE-технологии создавать модель предметной области, а также модели решаемых задач. Ранее формирова­ние предметной области и решаемых задач произво­дилось в основном человеком, что было связано с трудностями формализации этих процессов. По мере развития теории и прак­тики интеллектуальных систем становится возможным фор­мализовать человеческие знания, на основе которых и форми­руются вышеуказанные модели. Модель представления знаний может быть выбрана в зависимости от предметной области и вида решаемых задач. Практически используются та­кие модели, как логические (Л), алгоритмические (А), фреймо­вые (Ф), семантические (С) и интегральные (И).

5.Взаимная увязка в ИС базовых информационных процессов, их синхронизация на логическом уровне осуществляются через модель управления данными (УД) (Слайд 8):

• управление данными - управление процессами обработки, обмена и накопле­ния;

• управление процессом обработки данных - уп­равление организацией вычислительного процесса, преоб­разованиями и отображениями данных в соответствии с моде­лью организации информационных процессов, основанной на модели решаемой задачи;

• управление процессом обмена - управление процедурами маршрутизации и ком­мутации в вычислительной сети, а также передачи сообще­ний по каналам связи;

• управление данными в процессе на­копления - организация физического хранения дан­ных в базе и ее актуализация, т.е. добавление данных, их корректировка и удаление. Здесь же - управление процедурами поиска, группировок, вы­борок и т.п. На логическом уровне управление процессом накопления реализуется комплексами программ управления базами данных (СУБД). Увеличение объемов информации, хранимых в БД, ведет к переходу к распределенным базам и банкам дан­ных.