Файл: Состав и свойства вычислительных систем. Информационное и математическое обеспечение вычислительных систем.pdf

Один из основных принципов создания баз данных заключается в том, что на основе информационной системы должна строиться конкретизированная модель для информационного обслуживания специалистов.

В настоящее время разработано значительное количество разнообразных моделей баз данных. В большинстве случаев используется реляционная модель, когда данные представляются в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться операции.

Проектирование базы данных – одна из наиболее ответственных и трудных задач, связанных с созданием информационной системы. В результате ее решения должны быть определены и содержание базы данных, и эффективный способ ее организации, и инструментальные средства управления данными, которые будут применяться в создаваемой системе.

Процесс проектирования базы данных должен включать следующие этапы:

1. Инфологическое проектирование, т.е. определение предметной области системы, позволяющее изучить информационные потребности будущих пользователей.

2. Определение требований к операционной обстановке, в которой будет функционировать информационная система.

3. Выбор СУБД и других инструментальных программных средств ее реализации.

4. Логическое проектирование базы данных.

5. Физическое проектирование базы данных.

Задача этапа логического проектирования базы данных заключается в разработке ее «логической» структуры в соответствии с инфологической моделью предметной области. На этом этапе создаются схемы базы данных на языках определения данных.

Этап физического проектирования базы данных требует поиска проектных решений, обеспечивающих эффективную поддержку построения «логической» структуры базы данных в среде ее хранения. На этом этапе решаются вопросы построения структуры хранимых данных, размещения хранимых данных в памяти, выбора эффективных методов доступа к различным компонентам «физической» базы данных. Описывается также отображение «логической» структуры базы данных в структуре хранения. Принятые на этом этапе проектные решения оказывают определяющее влияние на производительность информационной системы. Они документируются в форме схемы хранения на языке определения хранимых данных. Гораздо более сложный характер имеет проектирование распределенных баз данных.

На этапе инфологического проектирования необходимо, прежде всего, найти приемлемый вариант декомпозиции единой базы данных на «логические» фрагменты, которые будут размещаться в различных узлах сети с учетом требований специалистов и менеджеров.

Следующая задача – нахождение оптимального способа размещения построенных фрагментов в узлах сети. Учитываются также ограничения на производительность системы. Иногда оказывается нецелесообразным создание дублирующих копий некоторых фрагментов базы данных в разных узлах сети с сохранением логической целостности данных.

Такое проектирование баз данных позволяет организовать АРМ специалиста или менеджера с достаточным информационным обеспечением для принятия оптимального решения по управлению деятельностью предприятия.

Возможны различные классификации баз данных по информационному наполнению, например, по форме представления данных. Информация в БД может быть представлена в форме слов, цифр, изображений или звуков, таким образом, базы данных могут рассматриваться как текстовые, цифровые, видео и звуковые. Подобное разделение, в свою очередь, оказывает воздействие на структуру базы и используемое для ее обработки и поиска информации программное обеспечение, а также на методику и технологию поиска, которые существенно различаются для баз данных всех четырех выделенных классов.

Среди текстовых и числовых баз данных может быть выделено несколько подклассов. Текстовые могут быть разделены на библиографические, базы данных патентной информации, справочники, словари, полнотекстовые базы и пр. Числовые – на базы данных результатов сделок, базы числовых количественных данных, базы рядов статистических данных, базы свойств и характеристик и др.

Базы данных изображений и звуков появились на рынке в качестве публично доступных только в середине 80-х годов и ориентировались, прежде всего, на персональные компьютеры, породив новый тип информационной технологии, называемой мультимедиа.

Рост популярности технологии гипертекст и компакт-дисков позволяет рассчитывать, что базы данных мультимедиа (интегрирующих аудио-, видео- и текстовую информацию) в течение следующего десятилетия могут стать основными.

В этих условиях достаточно актуальным становится развитие экспертных систем, или так называемых баз знаний. Это специальные компьютерные системы, базирующиеся на системном аккумулировании, обобщении, анализе и оценке знаний высококвалифицированных специалистов (экспертов) для решения конкретных задач и проблем в экономической деятельности.

База знаний, кроме данных о предметной области (факты, наблюдения, статистика), содержит еще и правила их использования для принятия оптимального управленческого решения. Выработка решений – главная составляющая базы знаний, которая реализуется в виде комплекса программ. В программы заложена логика рассуждения эксперта при оценке проблемы, предлагаются варианты ее решения.