2. Приведите классификацию и охарактеризуйте основные компоненты ис.

Информационная система — система, предназначенная для хране­ния, обработки, поиска, распространения, передачи и предос­тавления информации.

Согласно общепринятой классификации ИС - информационные системы - подразделяются:

по масштабам применения - настольные и офисные

по признаку структурированности задач - структурированные (формализуемые), не структурируемые (не формализуемые), частично структурируемые. Частично-структурированные делятся на: ИС репортинга и ИС разработки альтернативных решений (модельные, экспертные). Экспертные в свою очередь делятся на:

централизованные, децентрализованные и коллективного использования

с интеграцией по уровням управления, по уровням планирования и т.д.

по функциональному признаку – производственные, маркетинговые (анализа рынка, рекламные, снабженческие и т.п.), финансовые (бухгалтерские, статистические, и т.п.), кадровые;

по квалификации персонала и уровням управления – стратегические (топ-менеджеров), функциональные (менеджеров среднего звена) и оперативные (специалистов)

по характеру обработки информации: системы обработки данных, системы управления, система поддержки принятия решений

по оперативности обработки данных – пакетной обработки и оперативные

по степени автоматизации - ручные, автоматические, автоматизированные

по характеру использования информации - на информационно-поисковые, информационно-справочные, информационно-решающие, управляющие, советующие и т.п.;

по степени централизации обработки информации — на централизованные, децентрализованные, информационные системы коллективного использования

по характеру использования вычислительных ресурсов – на локальные и распределенные;

по сфере деятельности - на государственные, территориальные (региональные), отраслевые, объединений, предприятий или учреждений, технологических процессов

по классу реализуемых технологических операций - на системы с текстовыми редакторами, системы с табличными редакторами, СУБД, СУБЗ, системы с графикой, мультимедиа, гипертекстом

по месту в процессе управления предприятия – на АРМ специалиста, ИС руководителя, ИС внешнего контролера, интегрированные системы, объединяющие в себе часть или все из этих функций

по концепции построения – файловые, автоматизированные банки данных, банки знаний, ХД

по режиму работы - на пакетные, диалоговые и смешанные

В большинстве случаев термин «информационные техноло­гии» ассоциируется с системой методов, способов и средств сбо­ра, регистрации, хранения, поиска, обработки и передачи ин­формации на основе применения средств вычислительной тех­ники и телекоммуникаций.

Сбор данных (информаци и) представляет собой про­цесс регистрации, фиксации, записи данных о событиях, объек­тах (реальных и абстрактных), связях, признаках и соответствую­щих действиях. Более сложным является понятие «сбор инфор­мации» — процесс отбора из различных источников данных, необходимых для решения целевой задачи основной деятельно­сти, их идентификации и представления в форме, необходимой для ввода в ЭВМ, последующего поиска и функциональной об­работки.

Обработка данных включает в себя ряд взаимосвязан­ных операций, таких, как поиск, выборка, сортировка, слияние, проведение расчетов и т. д. Обработка данных представляет со­бой процесс управления данными, по возможности, без учета смысла, заложенного в данные.

Обработка информации представляет собой перера­ботку данных, реализующую содержательное (функциональное) преобразование информации какого-либо определенного типа (текстовой, цифровой, графической и др.). Причем, зачастую тип данных (как форма существования информации) определя­ется характером содержания, т. е. обработка информации — это преобразование данных с учетом их содержания.

Сегодня предмет информатики связывают с совокупность та­ких понятий, как:

• средства вычислительной техники;

• программное обеспечение средств вычислительной тех­ники;

• методы взаимодействия человека с вычислительной техни­кой и программными средствами (программным обеспече­нием);

• информационные ресурсы (ИР), в том числе средства соз­дания, хранения, поиска информации;

• средства и технологии доступа к распределенным инфор­мационным ресурсам;

• методы и средства взаимодействия человека с информаци­онными ресурсами на базе вычислительной техники с ис­пользованием программного обеспечения;

• инструментальные средства и технологии, обеспечивающие жизненный цикл ИР.

Таким образом, определения понятий «информатика» и «ин­формационные технологии» должны рассматриваться во взаимо­связи с понятиями «информация», «данные», «знания».

Информатика занимается обработкой информации (хотя и представленной преимущественно в числовой и символьной форме), а не собственно вычислениями — обработкой данных, являющимися предметами программирования.

Области применения информационных приложений разнообразны: страхование, транспорт, образование и т. д. Трудно найти область деловой активности, в которой сегодня можно было бы обойтись без использования информационных систем. И конечно, в зависимости от конкретной области применения информационные системы очень сильно различаются по своим функциям, архитектуре, реализации. Но можно выделить два свойства, которые являются общими для всех информационных систем:

Любая ИС предназначена для сбора, хранения и обработки информации. Поэтому в основе любой ИС лежит среда хранения и доступа к данным. Среда — совокупность ресурсов, предоставляемых в распоряжение пользователя системы. Среда должна обеспечить уровень надежности хранения и эффективность доступа, соответствующие области применения ИС.

ИС ориентируются на конечного пользователя, например, бухгалтера. Такие пользователи могут быть очень далеки от мира компьютеров. Для них персональный компьютер — всего лишь орудие собственной профессиональной деятельности. Поэтому ИС обязана обладать простым, удобным, легко усваиваемым интерфейсом, который должен предоставить конечному пользователю все необходимые для его работы функции, но в то же время не дать ему возможность выполнять какие-то лишние действия. Обычно этот интерфейс является графическим: с меню, кнопками, подсказками и т. п.

Для функционирования ИС необходимы следующие основные компоненты:

база данных (БД);

схема базы данных;

система управления базой данных (СУБД);

приложения;

пользователи;

технические средства.

3. Дайте определение понятия «База данных».

База данных (БД) — именованная совокупность взаимосвязанных данных, отображающая состояние объектов и их отношении в некоторой предметной области, используемых несколькими пользователями и хранящимися с минимальной избыточностью. Базы данных предоставляют собой более жесткую среду дтя хра­нения нежели файловые системы ОС. Базы данных характеризу­ются многопользовательским интерфейсом, протоколировани­ем, словарями данных для моделирования метаданных, опреде­ляемой пользователем структурой, жесткими типами данных и сложными языками запросов.

4. Перечислите преимущества и недостатки использования баз данных.

Рассмотрим некоторые наиболее известные (или «замеча­тельные») модели данных — иерархическую, сетевую, реляционную.

Иерархическая МД (ИМД). Впервые реализована в СУБД IBM — IMS (Information Management System), разработанной для поддержки банка данных по программе Apollo. При данном подходе предметная область представляется в виде совокупности структур иерархического типа (граф — «дерево»).

Основные понятия ИМД:

• поле — минимальная единица данных;

• сегмент (узел) — совокупность полей, являющаяся едини­цей обмена между БД и прикладной программой. Сегмент (узел иерархического графа) более высокого уровня назы­вается исходным (родительским) по отношению к ниже рас­положенному порожденному (отпрыску). Может использо­ваться также терминология «узел, принадлежащий выше­стоящему узлу».

Конкретные данные, входящие в сегмент, называются экзем­пляром сегмента.

В ИМД существуют также следующие понятия:

. брат — узел, имеющий того же родителя, что и другой узел;

• ветвь — узел дерева вместе со всеми его отпрысками, отда­ленными потомками и родительскими источниками;

• лист — узел, у которого нет отпрысков;

• обход дерева — процесс обследования по очереди каждого узла дерева в иерархической модели данных, и пр.

Преимущества IMS и реализованной в ней иерархической модели:

• простота модели. Принцип построения IMS легок для по­нимания. Иерархия базы данных напоминает структуру компании или генеалогическое дерево;

• использование отношений предок/потомок. СУБД IMS по­зволяла легко представлять отношения предок—потомок (или часть—целое, причина—следствие), например: «А яв­ляется частью Б» или «А владеет В»;

• быстродействие. В СУБД IMS отношения предок/потомок были реализованы в виде физических указателей от одной записи к другой, вследствие чего перемещение по базе дан­ных происходило быстро. Поскольку структура данных в этой СУБД отличалась простотой, IMS могла размещать записи предков и потомков на диске рядом друг с другом, что позволяло свести к минимуму количество операций за­писи-чтения.

Существенно то, что физическая организация БД в этом случае такова, что выбрать конкретные сведения об объек­тах можно, лишь пройдя всю цепочку групп (сегмен­тов) сверху вниз (путь на иерархическом дереве). Данная схема наиболее проста, но не лишена очевидных недостатков.

В частности, в связи с полииерархичностью связей объектов в реальном мире в подобных БД необходимо создавать и поддер­живать несколько иерархических отношений, что нарушает ос­новную идею модели данных.

Сетевая модель данных (модель CODASYL). В предложенной CODASYL модификации иерархической модели одна запись могла участвовать в нескольких отношениях предок/потомок. В сетевой модели такие отношения называются множества­ми (set). В 70-е гг. независимые производители программного обеспечения реализовали сетевую модель в таких продуктах, как IDMS компании Cullinet, Total компании Cincom, которые при­обрели большую популярность. Сетевые БД обладали рядом пре­имуществ:

• гибкость — множественные отношения предок—потомок позволяют сетевой БД хранить данные, структура которых сложнее обычной иерархии;

• стандартизованность — соответствие стандарту CODASYL;

• быстродействие — вопреки своей сложности, сетевые БД достигали быстродействия, сравнимого с быстродействием иерархических БД. Множества были представлены указате­лями на физические записи данных, и в некоторых систе­мах администратор мог задать кластеризацию данных на основе множества отношений.

Недостаток — жесткость БД, наборы отношений и структуру записей приходилось задавать заранее. Изменение структуры данных означало перестройку всей БД.

Реляционная модель данных и операции над отношениями

В то время как иерархическая модель в своей основе являет­ся формализацией и обобщением пользовательских свойств не­которой конкретной системы (IMS), в случае реляционной мо­дели сначала были разработаны некоторые математические ос­новы и лишь через 5—10 лет появились первые коммерчески эффективные системы.

Реляционная модель предложена сотрудником компании IBM Е. Ф. Кодлом в 1970 г. В настоящее время эта модель явля­ется фактическим стандартом, на который ориентируются прак­тически все современные коммерческие СУБД.

В реляционной модели достигается гораздо более высокий уровень абстракции данных, чем в иерархической или сетевой. Это обеспечивается за счет использования математической теории отношений (само название «реляционная» проис­ходит от английского relation — «отношение»).