Предисловие

Предисловие

Характерной чертой нашего времени являются интенсив­но развивающиеся процессы информатизации практически во всех сферах человеческой деятельности. Они привели к фор­мированию новой информационной инфраструктуры, которая связана с новым типом общественных отношений (информа­ционные отношения), с новой реальностью (виртуальной ре­альностью), с новыми информационными технологиями раз­личных видов деятельности. Сердцевиной современных ин­формационных технологий являются автоматизированные информационные системы (АИС), создание, функционирова­ние и использование которых привело к возникновению специ­фических понятий, категорий, приемов и навыков.

В настоящее время изучение дисциплин, связанных с ав­томатизированными информационными системами (АИС), яв­ляется обязательным элементом подготовки специалистов в са­мых разнообразных областях деятельности.

Вместе с тем анализ отечественной и переводной учебной литературы по тематике АИС, баз и банков данных показывает ее расслоение по нескольким, независимо развивающимся, на­правлениям.

Первое направление, которое условно можно назвать «про­граммистским», связано с системами управления базами дан­ных (СУБД) фактографических АИС и представлено рядом классических учебных изданий, по которым на протяжении пос­ледних двадцати лет осуществляется подготовка специалистов по программированию, разработке и эксплуатации средств вы­числительной техники. К числу подобных работ относится эн­циклопедическое издание одного из основоположников теории баз данных, известного американского специалиста, К. Дейта «Введение в системы баз данных», выдержавшее с момента своего первого выхода более шести изданий. В этом же ряду находится книга еще одного известного американского специ­алиста А. Саймона «Стратегические технологии баз данных».

В отечественной литературе данное направление представ­лено рядом фундаментальных изданий, среди которых можно упомянуть работы: Л. А. Овчарова, С. Н. Селеткова «Автома­тизированные банки данных», В. В. Бойко, В. М. Савинкова «Проектирование баз данных информационных систем», а так­же более современные учебные курсы по системам управления базами данных известных отечественных специалистов С. Д. Кузнецова «Введение в СУБД» и Г. М. Ладыженского «Системы управления базами данных — коротко о главном».

Особенностью перечисленных выше изданий является их математико-программистская направленность, что формирует определенные требования к исходной подготовке обучаемых.

Второе направление — просветительское — обусловлено процессами так называемого реинжиниринга (переустройство бизнеспроцессов на предприятиях и в организациях на основе новых информационных технологий), активно развившегося в 90-е годы и ориентированного на различные категории управ­ленческих работников (менеджеров). Особенностью работ дан­ного направления является «популяризаторское» изложение ма­териала в отношении основ, устройства и функционирования баз данных и СУБД. Наиболее интересной в этом плане можно назвать книгу Д. Васкевича «Стратегии Клиент/Сервер. Руко­водство по выживанию для специалистов по реорганизации биз­неса».

Третье направление — библиотечное — относится к обла­сти документальных информационных систем, являющихся со­временным инструментом документального информационно­го поиска, традиционно рассматриваемого в контексте библиотечно-информационной сферы. Здесь можно упомянуть ряд известных изданий, в частности работы: Дж. Солтона «Дина­мические библиотечно-информационные системы», Ф. У. Лан­кастера «Информационно-поисковые системы», А. И. Черно­го «Введение в теорию информационного поиска», А. В. Со­колова «Информационно-поисковые системы». Вероятно, ввиду гораздо более ранней, чем у компьютерных систем, пре­дыстории библиотечно-информационной сферы, это направление развивалось практически до 90-х годов отдельно от фак­тографических АИС. В результате, документальные АИС, не­смотря на общую с фактографическими системами природу практически никогда не рассматривались с ними в одной рабо­те.

Последние тенденции в развитии АИС, баз данных и СУБД проявляют признаки конвергенции фактографического и доку­ментального направления, что предопределяет изучение пред­метной сферы АИС в рамках единой идеологии и единых под­ходов.

Еще одним мотивом для создания данного учебного посо­бия послужили наблюдения по контингенту специалистов, уча­ствующих в создании и эксплуатации АИС.

Массовая компьютеризация и персонализация компьютер­ной техники во второй половине 80-х годов, внедрение АИС в деятельность не только крупных, средних, но и мелких пред­приятий потребовало большого количества специалистов, спо­собных такие системы разрабатывать. В результате, в сферу создания и эксплуатации (администрирования) АИС пришел большой отряд специалистов из смежных областей, прежде всего разработчиков программного обеспечения так называе­мых прикладных программистов. Обладая навыками програм­мирования и знанием языков программирования высокого уров­ня, во многих случаях специалисты данной категории слабо или вовсе не представляют системологических основ АИС, а также многих других аспектов предназначения и функций баз дан­ных. Поэтому создание АИС зачастую рассматривается в уз­ком смысле создания базы данных и разработки примитивного интерфейса для работы с ней. Подобный технократический под­ход не может обеспечить должный уровень, качество и эффек­тивность разрабатываемых АИС.

Целью создания представляемого учебного пособия явля­ется системное изложение всех аспектов тематики АИС, кото­рое соединяет, хотя бы в рамках вводного и краткого курса, ос­новы учебного материала первого, второго и третьего направ­лений учебных изданий, касающихся АИС.

Пособие состоит из семи глав.

Первая глава посвящена основам информационного обе­спечения различных процессов и систем, понятиям, функциям, структуре и классификации информационных систем, систе­мам представления данных в фактографических АИС.

Во второй главе рассматриваются функции и внутреннее устройство систем управления базами данных фактографичес­ких АИС, классические модели организации данных (иерархи­ческая, сетевая и реляционная). Изложение реляционной моде­ли в части манипуляционной составляющей сопровождается примерами операций над данными. Большая часть второй гла­вы посвящена внутренней схеме баз данных, структурам физи­ческой организации данных с рассмотрением также и таких ос­новополагающих аспектов организации и функционирования баз данных, как индексирование и хеширование записей.

Третья глава посвящена основам создания АИС. Приводят­ся материалы нормативных документов (ГОСТов), регламен­тирующих организацию и содержание работ по созданию АИС, рассматриваются понятие и сущность технического задания. Излагаются также основы проектирования центрального ком­понента АИС — банка данных, с описанием этапов концепту­ального и схемно-структурного проектирования. Описывается сущность процессов нормализации таблиц из классической те­ории реляционной модели данных. Как и во всем пособии, все операции над данными иллюстрируются примерами. В силу вводного характера пособия важная часть теории и практики проектирования баз данных, связанная с CASE-технологиями, затрагивается только в постановочном плане.

Четвертая глава, занимающая центральное место в работе, рассматривает комплекс вопросов, связанных с вводом, обра­боткой и выводом данных в фактографических АИС. Структу­ра и направленность изложения материала обусловлены логи­кой и характером информационных задач, решаемых или обес­печиваемых процессами и процедурами обработки данных в отличие от программистского подхода в учебных работах пер­вого направления. Подробно рассмотрены как простейшие вопросы, связанные с просмотром, поиском и фильтрацией таб­личных данных, так и вопросы классификации, содержания, в том числе программное выражение на языке SQL и оптимиза­ция запросов по обработке данных в реляционных СУБД. Вво­дятся также другие смежные понятия и процедуры, связанные с событийной техникой обработки данных, формами и отчета­ми по результатам обработки и вывода данных. Приведены ред­ко рассматриваемые в учебной литературе особенности обра­ботки, и в частности навигации, по связанным записям в АИС с сетевой моделью организации данных.

Пятая глава посвящена теоретическим основам и техноло­гиям построения распределенных АИС. Представлены техно­логии и модели «Клиент-серверных» систем, в том числе с рас­смотрением основ реализации мониторов транзакций. Глава со­держит также излагаемые практически только в руководствах по СУБД сведения по технологиям объектного связывания и репликации данных.

Одной из особенностей пособия является изложение в ше­стой главе в идеологии единого представления с фактографи­ческими системами основ построения и функционирования до­кументальных информационных систем (ИПС). Рассматривают­ся теоретические основы документального информационного поиска, классификация и особенности разновидностей инфор­мационно-поисковых документальных систем. Представлен материал по широко применяемым в настоящее время информа­ционно-поисковым каталогам и тезаурусам, полнотекстовым и гипертекстовым ИПС, моделям организации и особенностям обработки данных, лежащим в основе полнотекстовых и гипер­текстовых ИПС.

Заключительная седьмая глава охватывает вопросы адми­нистрирования и защиты данных в АИС. Рассматриваются ос­новные функции и задачи, решаемые администраторами баз дан­ных, политики и модели безопасности (разграничения досту­па) в СУБД, технологические аспекты реализации моделей безопасности, в том числе технологии «представлений» и дру­гие конструкции языка SQL, обеспечивающие построение и управление системой разграничения доступа в АИС. Приведе­ны также необходимые в минимальном объеме сведения по классификации уровней защищенности информации в автома­тизированных системах по Руководящим документам Гостехкомиссии России.

Автор выражает благодарность тем людям, без помощи и поддержки которых создание пособия со столь разноплановым материалом было бы вряд ли возможным. Прежде всего хоте­лось бы выразить признательность за советы и критические за­мечания известному специалисту в области документального информационного поиска Д. Я. Шараеву, а также коллегам по работе О. Н. Соболеву, С. А. Необутову, С. Н. Смирнову, А. П. Коваленко и отдельно О. В. Безусовой, принявшей на себя тяготы редактирования первоначального варианта рукописи. Автор также признателен заведующему кафедрой вычислитель­ной техники УГТУ-УПИ С. Л. Гольдштейну и его сотрудникам, в частности Т. Я. Ткаченко, а также заведующему сектором ин­формационных систем ИММ УрО РАН И. А. Хохлову за ре­цензирование первоначального варианта пособия.

1. Основы информационного обеспечения процессов и систем

1.1. Понятие и содержание информационного обеспечения

Информационное обеспечение является составной частью более широкого понятия информационных процессов. В нор­мативно-правовой трактовкеинформационные процессы оп­ределяются как «процессы создания, сбора, обработки, накоп­ления, хранения, поиска, распространения и потребления ин­формации* и охватывают тем самым все сферы человеческой деятельности.

* Закон РФ «Об участии в международном информационном обмене» от 04. 07. 1996 г.. № 85-03.

Информационное обеспечение чаще всего соотносится с организационно-управленческой и производственно-технологи­ческой сферой. Поэтому подинформационным обеспечением будем понимать совокупность процессов сбора, обработки, хра­нения, анализа и выдачи информации, необходимой для обеспе­чения управленческой деятельности и технологических процес­сов.

Основополагающим в определении информационного обес­печения является понятие информации.

Термининформация происходит от латинского informatio —разъяснение, изложение. До середины нашего сто­летия информация трактовалась как сведения, передаваемые людьми устным, письменным или другим (знаками, техничес­кими средствами) способом. После 50-х годов на фоне бурного развития средств связи и телекоммуникаций, возникновения и внедрения в различные сферы жизни электронно-вычислитель­ной техники появились новые, расширенные трактовки поня­тия информация. Информацию в вероятностно-статистичес­ком (или энтропийном) подходе стали трактовать как уменьшение степени неопределенности знания о каком-либо объек­те, системе, процессе или явлении, или изменение неопреде­ленности состояния самого объекта, системы, явления, про­цесса. Такую трактовку по имени ее автора, американского ма­тематика К. Э. Шеннона еще называют информацией но Шеннону.

Известна также и широко используется философская, или точнее говоря, общенаучная трактовка понятия информации как изменение объема и структуры знания воспринимающей сис­темы. При этом под воспринимающей системой понимается не только собственно сам человек или его производные (кол­лектив, общество), но и, вообще говоря, любая система, напри­мер биологическая клетка, воспринимающая при рождении ге­нетическую информацию.

Существует еще и нормативно-правовая трактовка поня­тия информации, которая используется в законодательных ак­тах, регламентирующих информационные процессы и техно­логии. Так, в частности, в законе РФ «Об информации, инфор­матизации и защите информации» (от 20.02.95 № 24-ФЗ) дается следующее определение термина «информация» — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях и процессах независимо от способа их представления. Добавим в связи с этим еще один важный нормативно-правовой аспект. Статья 128 Гражданско­го кодекса РФ информацию, наряду с вещами (включая деньги, ценные бумаги и иное имущество, в том числе имущественные права), работами и услугами, результатами интеллектуальной деятельности, нематериальными благами, определяет видом объектов гражданских прав, распространяя на нес тем самым весь институт гражданского права, включая права собственно­сти и авторское право.

Как представляется, в контексте рассмотрения содержания информационно-аналитической сферы наиболее подходящим является объединение общенаучной и нормативно-правовой трактовки понятия информации. Поэтому в дальнейшем инфор­мацию будем понимать как изменение объема и структуры зна­ния о некоторой предметной области (лица, предметы, фак­ты, события, явления, процессы) воспринимающей системой (человек, организационная структура, автоматизированная информационная система) независимо от формы и способа представления знания.

При рассмотрении понятия информационного обеспечения в контексте обработки информации важное значение имеет по­нятие данных. От информации данные отличаются конкретной формой представления и являются некоторым ее подмноже­ством, определяемым целями и задачами сбора и обработки информации. К примеру, данные по сотрудникам какой-либо организации в виде формализованных учетных карточек кад­рового подразделения содержат лишь некоторый перечень не­обходимых сведений (ФИО, год рождения, образование, семей­ное положение, должность и т. д.) в отличие от огромного ко­личества сведений, характеризующих каждого конкретного человека. Поэтому определимданные как информацию, отра­жающую определенное состояние некоторой предметной об­ласти в конкретной форме представления и содержащую лишь наиболее существенные с точки зрения целей и задач сбора и обработки информации элементы образа отражаемого фраг­мента действительности.

Таким образом, информация на стадии данных характери­зуется определенной формой представления и дополнительной характеристикой, выражаемой термином структура.

Структура данных связана с понятиемпредставления ин­формации и определяется (функциональной, логической, тех­нологической и т. п. структурой той предметной области, ин­формацию о которой содержат данные. Вместе с тем данные могут быть представлены и в неструктурированной (форме, что предопределяет технологические особенности их накопления и обработки. Таким образом, можно выделить неструктуриро­ванную и структурированную форму представления данных.

В качестве примеранеструктурированной формы можно привести:

  1. Предисловие (201)

    Документ
    Наступает третье тысячелетие. Во всем мире происходят существенные изменения в сфере труда, информации и власти. Образование становится самостоятельным фактором глубоких социальных и экономических перемен.
  2. Предисловие (164)

    Документ
    Общественным наукам очень повезло при социализме. В наследии Маркса — Энгельса — Ленина были однозначно сформулированы подходы, выводы и оценки, так что задача ученого значительно упрощалась.
  3. Предисловие (199)

    Документ
    Каталог выставки «Русские в Англии: между двумя войнами (1917-1940 гг.)» был подготовлен к Международной конференции «Культурное и научное наследие российской эмиграции в Великобритании (1917-1940 гг.
  4. Предисловие.

    Документ
    Учебная дисциплина «Методика преподавания математики» отно­сится к циклу педагогических дисциплин и изучается студентами, уже получившими определенную философскую, психологическую, общедидактическую, логическую и математическую подготовку.
  5. Предисловие (11)

    Документ
    Клинические проявления сердечно-сосудистых заболеваний многообразны, и практический врач нередко встречается с большими трудностями при постановке диагноза.
  6. Предисловие (105)

    Документ
    Представляем вашему вниманию «Календарь знаменательных и памятных дат - 2007 год». Материалы указателя состоят из двух частей. В первой части представлены «Знаменательные и памятные даты Республики Казахстан 2007 года», «Знаменательные
  7. Предисловие (110)

    Документ
    Хвала Аллаху Господу миров. Мир и благословление пророку Мухаммаду и его семье. Да будет доволен Аллах его сподвижниками, и да смилуется Он над теми, кто последовал за ними в благочестие.
  8. Предисловие (153)

    Документ
    В учебнике впервые обобщены научные и практические достижения в новой области знаний – безопасности жизнедеятельности. Он подготовлен в соответствии с примерными программами дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» (БЖД) для всех
  9. Предисловие (157)

    Документ
    10 лет назад, когда мы, члены вновь созданной кафедры «Информационная безопасность» Южно-Уральского государственного университета, открывали в Челябинске абсолютно новые образовательные направления, связанные со сферой информационной

Другие похожие документы..