Файл: Операции, производимые с данными (теоретические основы и понятия).pdf
Добавлен: 15.05.2023
Просмотров: 459
Скачиваний: 2
Третий этап - целенаправленное изменение информации. К операциям изменения данных относятся:
- выполнение арифметических операций (расчетов),
- дополнение и объединение информации с уже имеющейся в информационной системе,
- реализация процедур принятия решения при оценке информации от различных источников (моделирования ситуаций, экспертные оценки и так далее),
- представление информации в удобном для потребителя виде (изображение, звук и так далее). [8]
Среди множества операций, производимых с данными, для рассмотрения в этой главе я выделил несколько наиболее интересных. Описание операций позволит в большей мере освоить основы программирования.
Глава 4. Операции с данными при их автоматизированной обработке
Существует понятие - автоматизированная система обработки данных. Это такая система обработки данных, основанная на использовании электронных вычислительных машин (компьютеров) в отличие от систем, где обработка данных ручная. Возможны два принципа организации такой обработки. В первом случае информация собирается и обрабатывается специально для решения каждой задачи, во втором — для решения различных задач наряду с переменной (специфической для каждой задачи) информацией используются общие нормативно-справочные (условно-постоянные) данные. [6] Обработка информации начинается с доступа к требуемым данным, которая может быть инициирована либо самим компьютером, либо пользователем. В последнем случае, пользователь формирует запрос, куда входит вид необходимого доступа или операции (например, добавление, изменение, удаление, просмотр и тому подобное) и указание на то, над какими данными должны быть выполнены действия. Рассмотрим виды операций, включаемые в запрос, подробней и по-отдельности.
Добавление информации в неструктурированные данные происходит путем пополнения новыми данными в информационный массив, в неструктурированные данные добавление информации происходит добавлением нового файла. В таком случае помимо вида операции в запросе должны присутствовать и сами новые данные. Рассматриваемое действие приводит к увеличению массива данных.
Удаление данных является действием, обратным добавлению. Этот процесс вызывает исключение указанных в запросе данных. Такое действие приводит к уменьшению информационного массива.
Изменение данных не связано с действием над файлом, а направлено на его составляющие – поля записи файла или его текст, который содержится в файле. Изменение представляет собой удаление прежних значений полей или строк текста или добавление новых. В таком запросе будет содержаться дополнительная информация, указывающая на требуемые составляющие изменяемого элемента, а также сами новые значения этих составляющих. В случае изменения неструктурированных данных, объем информационного массива не изменится, а если изменяется структурированный массив, объем информационного массива может измениться.
Предоставление данных пользователю на устройстве вывода (мониторе, принтере и тому подобное) называется просмотром. Запрос в таком случае содержит информацию о том, какую информацию из файла следует просмотреть. Если же такой информации в запросе нет, просматривается весь элемент.
Операции, производимые с данными помимо уже рассмотренного, могут включать в себя арифметические операции.
Выполнение любой операции из указанных выше начинается с поиска нужного элемента данных в информационном массиве. В случае добавления нового элемента поиск похожего элемента так же выполняется, чтобы избежать дублирования данных. Под поиском данных понимается определение их местонахождения в информационном массиве. Из всего сказанного следует вывод, что любой доступ включает в себя поиск.
На рисунках 4.1, 4.2 и 4.3 показаны технологии доступа при выполнении операции изменения, добавления и удаления данных.
Рисунок 4.1. Технология доступа при выполнении операции изменения данных.
Рисунок 4.2. Технология доступа при выполнении операции добавления данных.
Рисунок 4.3. Технология доступа при выполнении операции удаления данных.
На рисунках, иллюстрирующих технологии доступа, сплошные линии означают управляющие связи, а пунктирные – информационные связи. Различие в схемах в том, что по технологии, показанной на рисунках 1 и 2, воздействие на информационный массив осуществляется с целью его изменения, для чего в него передаются данные, а по технологии, показанной на рисунке 3, воздействие на массив данных не связано с передачей данных.
На рисунке 4.4 показана технология просмотра данных. По схеме этой технологии данные выводятся из информационного массива без его изменения. [11]
Рисунок 4.4. Технология доступа при выполнении операции просмотра данных.
С ростом объема обрабатываемы данных особое внимание уделяется времени обработки запроса. Для его уменьшения стремятся к применению таких структур данных, которые позволяют оптимизировать поисковые операции, как правило за счет дополнительных описаний данных. К сожалению, такая структура хранения повышает расход памяти. Для достижения адекватных целей при проектировании моделей данных учитывается предполагаемый режим эксплуатации информационного массива. Этих режимов может быть два: интерактивный и пакетный. Интерактивный режим эксплуатации информационного массива (запросный, диалоговый) означает то, что передача и обмен информацией в массиве происходит в режиме диалога. Пакетный же режим обозначает, что каждая порция информации (пакет) обрабатывается без вмешательства извне, этот режим ещё называют фоновым. Если выбран интерактивный режим, то основное внимание уделяется минимизации времени доступа к данным, а если режим пакетный, то минимизируют требуемую память. Предметная область, отражаемая в структурах хранения, так же влияет на выбор модели и может иметь свои особенности. [11]
В связи с тем, что поисковые операции определяют продолжительность необходимых действий над информационным массивом, много внимания уделяется задачам организации хранения данных и поиска по ключам, которые включаются в запрос пользователя.
Как уже говорилось в выше, основной задачей, возникающей при работе с данными и в частности с базами данных, является задача поиска. В связи с тем, что объемы обрабатываемой информации постоянно растет, как и растут базы данных, в которых эта информация содержится, в первую очередь, появляется задача именно эффективного поиска данных, то есть поиска за относительно короткое время с максимально большой точностью. Для оптимизации производительности запросов по поиску необходимо производить индексирование хранимых данных.
На рисунке 4.5 показан пример использования индекса.
Рисунок 5. Индексирование данных.
Индекс – это структура, определяющая соответствие значения ключа записи и местоположения этой записи. [10] Индексы обычно хранятся в отдельной базе данных или отдельном файле. Использование индексов позволяет реализовать более быстрый поиск нужной информации в массиве данных. Без индекса поиск начинается с самого начала массива данных до тех пор, пока запрашиваемая информация не будет найдена. Чем больше объем хранимых данных, тем больше накладные расходы.
В связи с постоянным ростом обрабатываемых данных автоматизация процесса работы с данными просто необходима. Внедрение автоматизированных систем обработки данных позволит увеличить скорость обработки данных, снизить расходы на дополнительный персонал (что включает в себя расходы не только на заработную плату, но и на достойные условия труда). Так же автоматизация работы с информацией улучшит качество, в том числе точность, обработки данных, позволит наиболее качественно обеспечить информационную безопасность, что не маловажно при обработке конфиденциальной информации. На современном предприятии практически все системы обработки данных переведены на автоматизированную обработку. Это бухгалтерский учет, учет движения сырья, оформление заказов и контроль за их выполнением, составление проектов, управление складом и так далее.
Заключение
Написав курсовую работу, я пришел к выводу, что над данными производятся четыре основных операции: создание, удаление, доступ, обновление. Полный список возможных операций составить невозможно, но я постарался описать все найденные мной в доступной литературе операции, где это было возможно, изобразил схематично процесс обработки данных при выполнении определенной операции.