Гайдамакин Н.А. Автоматизированные информационные системы, базы и банки данных. Вводный курс Учебное пособие

Подождите немного. Документ загружается.

5.4.

Технологии

рсплпцировапия

данных

Финансово-

экономический отдел

Часпп^шая рацтика по

Руководство

организации

Служба документационного

обеспечения управления

ГлавиаяреплапЩао

Отдел кадров

Частичная

реплика по

делопроизвод -

ству

Структурное подразделение

Рис.

5.9.

Пример подхода к организации схемы распределенной

информационной системы по делопроизводству па основе техники

реплицировапия

верных решений. При этом дополнительно к проблеме логичес-

кого проектирования, т. е. проектирования логической схемы

организации данных (таблицы, поля, ключи, связи, ограниче-

ния целостности), добавляется не менее сложная проблема

транспортно-техпологического

проектирования информа-

ционных потоков, разграничения доступа и т. д. К сожале-

нию, пока не проработаны теоретико-методологические и ин-

струментсшьные

подходы для автоматизации проектирования

распределенных информационных систем с учетом факторов

как логики, так и информационно-технологической инфраструк-

туры предметной области.

Тем не менее развитие и все более широкое распростране-

ние распределенных информационных систем, определяемое

самой распределенной природой информационных потоков и

технологий, является основной перспективой развития автома-

тизированных информационных систем.

231

Распределенные

информационные системы

Вопросы и упражнения

Что «распределено» в распределенных информационных систе-

мах и каковы основные принципы создания и функционирования

распределенных информационных систем?

2. Поясните суть техники «представлений» в базах данных и задачи,

которые решаются на основе техники «представлений».

Какой из основных принципов распределенных информационных

систем принесен в «жертву» в системах «Клиент-сервер»? Пояс-

ните преимущества и недостатки такого подхода.

4. На какие компоненты подразделяется программное обеспечение

систем «Клиент-сервер»? Какие функции выполняются каждым

компонентом?

5. Поясните принципы и схемы

К.ВА,

ВВ5

А8-моделей

систем

«Клиент-сервер» и дайте их сравнительную характеристику. Ка-

кие системы называются системами с «тонкими» («толстыми»)

клиентами, с 2- или 3-уровневой (2- или

3-звеиной)

архитекту-

рой?

6. Охарактеризуйте роль и место монитора транзакций в

СУБД

сис-

тем «Клиент-сервер».

7. Какие издержки совместной обработки общих данных предотв-

ращает монитор транзакций в системах «Клиент-сервер»?

8. Дайте определение сериальному плану выполнения транзакций и

охарактеризуйте основные подходы к механизмам построения та-

ких планов.

9. Поясните суть двухфазного протокола синхронизационных зах-

ватов объектов и механизм возможного образования тупиковых

ситуаций.

10.

Как распознаются и разрушаются тупиковые ситуации в технике

двухфазного протокола синхронизационных захватов?

11.

В чем заключается гранулирование объектов захватов и почему

такой подход обеспечивает более эффективные стратегии пост-

роения сериальных планов выполнения транзакций?

12.

Каковы достоинства и недостатки техники временных меток при

синхронизационных захватах объектов?

13.

В чем заключается суть и механизм объектного связывания дан-

ных при построении распределенных информационных систем

из разрозненных локальных баз данных?

14.

Существует ли системный каталог распределенной базы данных,

ностроеньюй

на основе технологии объектного связывания,

ка-

232

Вопросы

упражнения

КИМ

обрсцзом

выражается логическая схема такой базы данных? В

чем достоинства и недостатки такого подхода?

15.

Какие функции, кроме традиционных, выполняют

локсшьные

(«на-

стольные») СУБД при использовании технологий

объекттюго

свя-

зывания?

16. Охарактеризуйте главную идею и основные подходы к построе-

нию распределенных информационных систем в технологиях реп-

лицирования данных.

17.

Поясните принцип отложенных обновлений и процессов синхро-

низации реплик.

18.

Чем главная реплика отличается от остальных? Как

ИсШичие

глав-

ной реплики соотносится с принципами распределенных систем?

19.

Что обеспечивается возможностью создания частичных реплик?

233

Документальные

ппформациоппыс

систем ы

6. Документальные

информационные системы

развитии программного

обеспечения

СУБД в

70-с—80-е

годы превалировало направление, связанное с фактографичес-

кими информационными системами, т. е. с системами, ориен-

тированными на работу со структурированными данными. Были

разработаны основы и модели организации фактографических

данных, отработаны программно-технические решения по на-

коплению и физическому хранению таких данных, реализова-

ны специальные языки запросов к базам данных и решен це-

лый ряд других задач по эффективному управлению большими

объемами структурированной информации. В результате осно-

ву информационного обеспечения деятельности предприятий

и организаций к началу 90-х годов составили фактографичес-

кие информационные системы, вобравшие в себя в совокупно-

сти колоссальный объем структурированных данных'.

Вместе с тем создание и эксплуатация фактографических

информационных систем требует либо изначально структури-

рованных данных, таких, например, как

отчеты

датчиков в

АСУ ТП, финансовые массивы бухгалтерских АЙС

т. д., либо

предварительной структуризации данных, как, например, в ин-

формационной системе кадрового подразделения, где все дан-

ные по сотрудникам структуризируются по ряду формализо-

ванных позиций. При этом зачастую структуризация данных

требует больших накладных, в том числе и организационных

расходов, что, в конечном счете, приводит к материальным из-

держкам информатизации.

Кроме того, входные информационные потоки в целом ряде

организационно-технологических и управленческих сфер пред-

ставлены неструктурированными данными в виде служебных

документов и иных текстовых источников. Извлечение из тек-

стов данных по формализованным позициям для ввода в фактог-

этом смысле очень характерным является рекламный девиз

корпорацнн

Огас1с:

«Мы хрипим триллионы бшЪт>.

234

рафические системы может приводить к ошибкам и потере час-

ти информации, которая в исходных источниках имеется, но в

силу отсутствия в схеме базы данных адекватных элементов не

может быть отражена в банке данных фактографических АИС.

В результате, несмотря на интенсивное развитие и распро-

странение фактографических информационных систем, огром-

ная часть неструктурированных данных, необходимых для ин-

формационного обеспечения деятельности

рюличных

предпри-

ятий и организаций, остается в неавтоматизированном или слабо

автоматизированном^

виде. К таким данным относятся огром-

ные массивы различной периодики, нормативно-правовая база,

массивы служебных документов делопроизводства и докумен-

тооборота.

Потребности в системах, ориентированных на накопление

и эффективную обработку неструктурированной или сла-

боструктурированной информации привели к возникновению

еще в 70-х годах отдельной ветви программного обеспечения

систем управления базами данных, на основе которых созда-

ются документальные информационные системы.

Однако теоретические исследования вопросов автоматизи-

рованного информационного поиска документов, начавшись

еще в

50-х—60-х

годах, к сожалению, не получили такой стро-

гой, полной и в то же время технически реализуемой модели

представления и обработки данных, как реляционная модель в

фактографических системах.

Не

получили также стандартиза-

ции (как язык

8^^)

и многочисленные попытки создания уни-

версальных так называемых информационно-поисковых язы-

ков, предназначенных для формализованного описания смыс-

лового содержания документов и запросов по ним. В итоге,

несмотря на то, что первые системы автоматизированного ин-

формационного поиска документов появились еще в 60-х го-

дах, развитые коммерческие информационно-поисковые сис-

темы, ориентированные на накопление и обработку текстовых

документов, получили распространение лишь в конце 80-х —

начале 90-х годов.

Представлена в электронном виде в текстовых файлах, но без средств система-

тизации, обработки,

ан;цтиза

и эффективного поиска

6.1.

Общая характеристика и виды

документальных информационных систем.

235

Докумев1талы1ые

ипформацноппыс

систем ы

6.1. Общая характеристика и виды

документальных информационных

систем

Напомним, что в фактографических информационных си-

стемах единичным элементом данных, имеющим отдельное

смысловое значение, является запись, образуемая конечной со-

вокупностью полей-атрибутов. Иначе говоря, информация о

предметной области представлена набором одного или несколь-

ких типов структурированных на отдельные поля записей.

В отличие от фактографических информационных систем,

единичным элементом данных в документальных информа-

ционных системах является неструктурированный на более

мелкие элементы документ. В качестве неструктурированных

документов в подавляющем большинстве случаев выступают,

прежде всего, текстовые документы, представленные в виде

текстовых файлов, хотя к классу неструктурированных доку-

ментированных данных могут также относиться звуковые и

графические файлы.

Основной задачей документальных информационных сис-

тем является накопление

предоставление пользователю до-

кументов, содерэюание, тематика, реквизиты и

т.

п.

которых

адекватны его информационным потребностям. Поэтому мож-

но дать следующее определение документальной информаци-

онной системы — единое хранилище документов с инстру-

ментарием поиска и отбора необходимых документов. По-

исковый характер документальных информационных систем

исторически определил еще одно их название — информаци-

онно-поисковые системы (ИПС), хотя этот термин не совсем

полно отражает специфику документальных

ИС\

Соответ-

ствие найденных документов информационным потребностя.м

пользователя называется

пертинеитностью.

В силу теорети-

' Поиск информации (данных) осуществляется и в фактографических ИС. Таким

образом термин ИПС

определяет

функцнон;1лыюе

на1начение

ИС.но

не отражает спе-

цифики представления и обработки данных. Специфика документальных

ИПС

за

клю-

чается ВТОМ, что они удовлетворяют информационные потребности пользователя, пре-

доставляя ему документы, в которых содержится интересующая

пользовате;гя

инфор-

мация.

236

6.1.

Общая

характеристика

и виды документальных информационных систем

ческих и практических сложностей с формализацией смысло-

вого содержания документов пертинентность относится скорее

к качественным понятиям, хотя, как будет рассмотрено ниже,

может выражаться определенными количественными показа-

телями.

В зависимости от особенностей реализации

xр^шилища

до-

кументов и механизмов поиска документальные ИПС можно

разделить на две группы:

• системы на основе индексирования;

• семантически-навигационные системы.

семантически-навигационных

системах документы,

помещаемые в хранилище (в базу) документов, оснащаются

специальными навигационными конструкциями, соответству-

ющими смысловым связям (отсылкам) между различными до-

кументами или отдельными фрагментами одного документа.

Такие конструкции реализуют некоторую

семантическую'^

(смысловую) сеть в базе документов. Способ и механизм выра-

эюения

информационных потребностей в подобных системах

заключаются в явной навигации пользователя по смысловым

отсылкам

меж'ду

документами. В настоящее время такой под-

ход реализуется в гипертекстовых ИПС.

В системах на основе индексирования исходные докумен-

ты помещаются в базу без какого-либо

дополнительного

пре-

образования^,

но при этом смысловое содержание каждого до-

кумента отображается в некоторое поисковое пространство.

Процесс отображения документа в поисковое пространство на-

зывается

индексированиел!

и заключается в присвоении каж-

дому

документу некоторого

индекса-коордршаты

в поисковом

пространстве. Формализованное представление (описание) ин-

декса документа называется поисковым образом документа

(ПОД). Пользователь выражает свои информационные потреб-

ности средствами и языком поискового пространства, форми-

руя поисковый образ запроса (ПОЗ) к базе документов. Систе-

Семантика

(от

греч.кзешапикоз»—обозначающий)—смысловая

сю

рома языка,

отдельных слов и частей слова, а также — раздел языкознания, изучающий значения

слов.

За исключением возможного сжатия (архивирования).

237

6. Документальные

ипформацноппые

системы

ма на основе определенных критериев и способов ищет доку-

менты, поисковые образы которых соответствуют или близки

поисковым образам запроса пользователя, и выдает соответству-

ющие документы. Соответствие найденных документов запро-

с>

пользователя иазывпетсярелевантностью^'. Схематично об-

щий принцип устройства и функционирования документаль-

ных ИПС на основе индексирования иллюстрируется на

рис. 6.1.

"7'-

;

Дркутхт N

Поискоиое

пространен

ко

"0Д1

Запрос!

Запрос

Рис.

6.1.

Общий принцип устройства

фуикциоиировситя

до-

кументальных

ИПС

па основе индексирования

Особенностью документальных ИПС является также

то,

что

в их функции, как правило, включаются и задачи информаци-

онного оповещения пользователей по всем новым поступаю-

щим в систему документам, соответствующим заранее опреде-

ленным информационным потребностям пользователя^. Прин-

цип решения задач информационного оповещения в

документальных ИПС на основе индексирования аналогичен

принципу решения задач поиска документов по запросам и ос-

нован на

отобраэюепии

в поисковое пространство информа-

ционных потребностей пользователя в виде так называемых

поисковых профилей пользователей (ППП). Информационно-

'•

На

практ^[ке

термин/н'лсчшппиюсть часто отождествляют с термином псрпш-

пеппуюсть,

хотя в строгом отношении они различны.

' Задачи информационного

опове1це1П1я

основаны на идеологии т.н. избиратель-

ного распространения

ипфор»1аш1н

{ИРИ),

наработанной в библиотечном деле.

238

6.1. Общая

характеристика

и виды

документальных

плформациопных

систем

поисковая система по мере поступления и индексирования но-

вых документов сравнивает их образы с поисковыми профиля-

ми пользователей и принимает решение о соответствующем опо-

вещении. Принцип решения задач информационного оповеще-

ния схематично иллюстрируется на рис. 6.2.

Поискоиос'

прос1ра11С1и о

110,П

ппш

(

Рис. 6.2. Принцип решения задач

ипформационпого

оповеи^епия

в документальных

ПС на основе индексирования

Поисковое пространство,

отображающее

поисковые

обрсоы

документов и реализующее механизмы информационного поиска

документов

так

же,

как

СУБД

фактофафичсских

систем, стро-

ится на основе языков документальных баз данных, называемых

информационно-поисковыми языками (ИПЯ). Информационно-

поисковый язык представляет собой некоторую фор.мализован-

иую

семантическую систему, предназначенную для выраэюения

содерэюания

документа

запросов по поиску необходимых доку-

ментов. По аналогии с языками баз данных фактографических

систем ИПЯ можно разделить на структурную и манипуляцион-

ную составляющие.

Структурная составляющая ИПЯ (поискового пространства)

документальных

ИПС

на основе

ивдексирования

реализуется

ин-

239

Документальные

информационные системы

дсксными

указателями в форме

ипформациоппо-поисковых

ка-

талогов, тезаурусов и генеральных указателей.

Информационно-поисковые каталоги являются традицион-

ными технологиями организации информационного поиска в

документальных (|юндах библиотек, архивов и представляют со-

бой классификационную систему знаний по определенной пред-

метной области. Смысловое содержание документа в информа-

ционно-поисковых каталогах отображается тем

или

иным клас-

сом каталога, а индексирование документов заключается в

я/;мсвое//мм

каждому документу

специального

А:ОЭЯ (индекса)

со-

ответствующего по содержанию класса (классов) каталога и со-

здания

на

этой основе специального индексного указателя.

Тезаурус представляет собой

специсшьным

образом органи-

зованную совокупность основных лексических единиц (понятий)

предметной области (словарь терминов) и описание парадигма-

тических отношений меэюду ними. Парадигматические отноше-

ния выражаются семантическими отношениями между элемен-

талш

словаря, не зависящими от любого контекста. Независи-

мость от контекста означает обобщенность (абстрагированность)

смьгсловых отношений, например отношения «род-вид», «пред-

мет-целое», «субъект-объект-средство-место-время действия».

Так же,

как

и в информационно-поисковых каталогах, в системах

на основе тезаурусов в информационно-поисковое пространство

отображается не весь текст документа, а только лишь выражен-

ное средствами тезауруса смысловое содержание документа.

Генеральный указатель* (глобальный словарь-индекс) в об-

щем виде представляет собой перечисление всех слов (словоформ),

имеющихся в документах хранилища, с указанием (отсылками)

координатного местонахождения каждого слова

(№

докумен-

та —№

абзаца—№

предложения—№

слова). Индексирование

нового документа в таких системах производится через дополне-

ние координатных отсылок тех словоформ генерального указа-

теля, которые присутствуют в новом документе. Так как поис-

ковое пространство в таких системах отрю/сает полностью весь

текст документа (все

слова

документа), а не только его смысло-

" Исторически в

спещишыюй

литературе

употреблялся также термин «конкор-

данс».

240