Информационных систем

Для представления хранимой и обрабатываемой информации в ЭИС [8] используются три уровня детализации (рис. 9) [8, с. 30]:

1) внешний: описание информационных потребностей конечного пользователя;

2) концептуальный: описание информационных потребностей на уровне понятий ЭИС;

3) внутренний: описание способа хранения информации в памяти ЭВМ и методов доступа к ней.

Внутренний уровень наиболее близок к физической памяти ЭВМ, внешний наиболее тесно связан с пользователями, а концептуальный занимает промежуточное положение.

Информационные потребности отдельного пользователя относятся лишь к некоторой части базы данных, и описание этих потребностей может не совпадать с хранимыми в ЭИС представлениями данных.

Внешнее представление может оперировать любым аппаратом понятий. Единственное требование состоит в возможности преобразования его в концептуальное представление. Цель концептуального уровня – создать такое формальное представление о базе данных, чтобы любое внешнее представление являлось его подмножеством. В процессе интеграции внешних представлений устраняются двусмысленности и противоречия в информационных потребностях различных пользователей. Допускаются много внешних описаний, каждое из которых отображается частью базы данных, и единственное концептуальное описание, представляющее всю БД.

Внешнее представление оказывается достаточным для применения ряда прикладных программ, которые можно охарактеризовать как генераторы отчетов. Генерация отчетов предполагает преобразование потока входной информации в выходной поток, которое включает в себя группировку информации, подведение итогов и т. п. Результат оформляется в виде отчетов, удобных для использования специалистами. Необходимые для генератора отчетов описания структуры входной информации и отчетов, а также вычислений при формировании отчета легко могут быть выполнены конечными пользователями (специалистами предприятия или организации).

Концептуальное представление описывает полное информационное содержание базы данных в более абстрактной форме по сравнению со способом физического хранения данных. Оно может кардинально отличаться от описания информационных потребностей отдельных пользователей, в частности использовать другую систему понятий, обозначений и правил описания. В концептуальном описании необходимы сведения не только о структуре обрабатываемой информации, но и о технологии ее обработки – применяемые методы контроля информации, описание использования потоков информации в подразделениях предприятия, описание ограничений на доступ к информации и ряд других.

Концептуальный уровень описания оказывается достаточным для задействования программной поддержки в виде систем управления базами данных. Концептуальное описание при этом необходимо адаптировать к требованиям конкретной СУБД, после чего появляется возможность использования всех средств обработки данных, предоставляемых этой СУБД, значительно упрощаются вопросы создания программного обеспечения системы, сокращаются сроки разработки ЭИС.

К концептуальному представлению предъявляется требование устойчивости. Это означает, что ряд изменений в предметной области не должен приводить к обязательной корректировке концептуального представления. Концептуальное представление должно быть достаточно абстрактным, т. е. не содержать ограничений, вытекающих из программной реализации требуемых методов обработки данных.

Известно, что в естественном языке различаются правила написания текстов (синтаксис) и сами тексты (книги, статьи и т. д.). В обработке данных правила их описания содержатся в моделях данных, а описание информации для конкретной ЭИС называется представлением, схемой или структурой.

Принципиальными различиями обладают три модели данных – реляционная, сетевая и иерархическая, характеризующиеся разными множествами допустимых информационных конструкций (см. п.10).

Существующие СУБД обеспечивают реализацию возможностей этих моделей данных с некоторыми ограничениями и уточнениями, что дает повод говорить о наличии самостоятельной модели данных у каждой СУБД. Однако при создании СУБД происходит модификация модели данных исходя из удобства программной реализации системы.

Организация данных в ЭИС рассматривается с позиций той или иной модели данных, и обычно за пределами рассмотрения остаются методы представления звуковых сигналов, изображений и т. п.

Внутреннее описание данных определяет организацию данных в памяти ЭВМ и методы доступа к ним. Это наиболее детальное описание процессов обработки данных в ЭИС. Если ЭИС создана с применением СУБД, то требуемые параметры внутреннего описания довольно немногочисленны.

В ряде случаев применение СУБД не позволяет реализовать все требования к ЭИС (например, высокое быстродействие программ). Тогда для поддержки внутреннего уровня описания системы требуется разработка уникальных программ доступа к данным.

Если структура хранимой базы данных меняется, то должны обеспечиваться все требования концептуального описания системы, существовавшие до начала изменений.

Многоуровневая детализация представлений ЭИС обусловлена разницей между способом описания предметной области и теми спецификациями, которые могут быть эффективно обработаны современными СУБД и пакетами прикладных программ. Наличие нескольких уровней детализации позволяет расчленить процесс проектирования ЭИС на несколько более простых шагов, а также предоставить возможность участия в нем пользователям и специалистам, не имеющим профессиональной подготовки в области обработки данных.

Контрольные вопросы

1. Для чего используются разные уровни детализации представлений ЭИС?

2. Перечислите уровни детализации.

3. Охарактеризуйте уровни описания данных.