Тема 6. Информационные системы и технологии иар.
Лекция №11.
Федеральным законом РФ от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» дается следующее определение: «информационная система — совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. Структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (рис.7).
Рис. 7. Структура информационной системы
В любом случае основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Поэтому основной задачей ИС в нашем случае является удовлетворение информационных потребностей пользователей в процессе обеспечения экономической безопасности.
Современные ИС немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «системы управления базами данных».
По характеру обработки данных ИС делятся на:
-
информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;
-
ИС поддержки принятия решений, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам.
Актуальной проблемой является увеличение интеллектуальных, особенно, прогностических возможностей современных информационных систем, применяемых для поддержки эффективного управления сложными видами деятельности, например, экономической, научной, правоохранительной и др.
В настоящее время широко используются реляционный, объектовый и сетевой подходы (или их сочетания) к конструированию СУБД, на основе которых и создаются информационные системы. Однако, при прочих достоинствах все они обладают одним принципиально важным недостатком. Создаваемые на основе этих подходов базы или хранилища данных по своей сути – структурно жесткие и стационарные резервуары. Поэтому они адекватно не отражают и, следовательно, не выявляют фундаментальное свойство авторекурсии и транзитивного замыкания отношений событий, как проявление закономерностей исследуемого процесса или целенаправленной деятельности. Образно говоря, данные в современных СУБД – это во многом застывшие тени (или схемы) динамично развивающихся конфигураций событий.
В этой связи на базе метода СИС был разработан новый подход к модульному проектированию информационных систем, предназначенных для распознавания и типологизации проблемных ситуаций, возникающих в процессе целенаправленной деятельности, прогнозирования их развития и выдачи ЛПР обоснованных вариантов действий, способствующих достижению поставленных целей. Данный подход направлен на создание рекурсивных баз данных – LISE1 - с автогенерацией транзитивных конфигураций событий. В его основе - концепция органичного встраивания информационной системы в контур управления целенаправленными видами деятельности (рис.1) и применение метода связных информационных структур2,3. р
Рис. 7. Схема контура управления целенаправленной деятельностью
В процессе ввода и обработки информации рекурсивная СУБД обеспечивает образование и преобразование связных информационных структур, которые в любой момент времени отображают разбиение множества представленных в ней событий и других информационных объектов в соответствии с ассоциативными связями.
Рассмотрим, каким образом достигаются указанные возможности в предлагаемом методе.
Основным элементом структуры рекурсивной базы данных является информационный объект.
Типовой состав реквизитов описания ИО включает:
1. Наименование
2. Категория
3. Идентифицирующие признаки
4. Идентификатор (уникальный ключ, генерируется СУБД)
5. Связи с другими ИО (отсылочный список)
6. Дополнительные реквизиты, включая текст.
Конкретная совокупность, например, может включать: событие, лицо (физическое и юридическое), предмет, адрес, телефон, транспорт, документ, проблема, связная информационная структура. Но обязательными ИО в любой СУБД типа LISE являются событие и связная информационная структура.
Событие - значимый исход (результат) действий, имеющий пространственно-временную и объектно-субъектно-предметную идентификацию в конкретной области деятельности. Данный информационный объект играет особую роль в автогенерации связных информационных структур. Минимальная конфигурация описания события включает элементы: субъект, объект, предмет, локализация (место, время). Структура события представлена на рис.6.
Реквизит связи для объекта события имеет следующую структуру:
- связи в роли субъекта: – список отсылок на соответствующие ИО;
- связи в роли объекта: – список отсылок на соответствующие ИО;
- связи в роли предмета: – список отсылок на соответствующие ИО;
- связи в роли места: – список отсылок на соответствующие ИО;
- связи в роли LIS: – список отсылок на корневую и связываемые СИС.
В качестве обязательных дополнительных характеристик события используются следующие:
Значение события: оценка исхода события в номинальной, порядковой, интервальной или количественной шкалах. Например, в качестве значения событий «курс акций» или «курс валюты» может использоваться 3-, 5- , а в общем случае m- значная оценка квантованных относительных изменений дискретизированных количественных значений соответствующих курсов.
Описание события: текст
Время события:
-интервал: (начало, конец);
-дата.
В качестве примера описания других информационных объектов раскроем состав идентифицирующих и других обязательных реквизитов физического лица.
Идентифицирующие признаки физического лица:
- Фамилия.
- Имя.
- Отчество.
- Пол.
- Дата рождения.
- Место рождения.
- Гражданство.
Реквизит связи для объекта лицо физическое имеет следующую структуру:
Список отсылок на соответствующие события такие, как: учеба, проживание, регистрация (паспорт, прописка, судимость, учредительство, права собственности, счет в банке, биометрические данные и т.д.), работа, поездка, сделка, контакт и другие события.
Список отсылок на результирующую и первичную СИС
В качестве дополнительных признаков физического лица используются:
Учеба (отсылки на O).
Справка на лицо (текст).
Приметы.
Псевдоним (кличка).
Биометрические данные.
Связная информационная структура (СИС это одно или совокупность событий, а также других информационных объектов, включенных в нее согласно цепочкам отсылочных связей.
Описание СИС включает вышеуказанный набор типовых реквизитов. При этом реквизит связи представляет список отсылок на соответствующие события, которые включаются в процессе ввода информации по нижеизложенным правилам.
Ситуация – связная совокупность событий и других информационных объектов, вводимая в базу данных или отобранная из одной LIS по какому либо правилу для дальнейшего анализа.
Связная конфигурация событий (СКС) – упорядоченная (например, по времени) совокупность событий, отобранных из одной СИС.
В общем случае структура ситуации, СКС и события допускает рекурсию. Например, объектом события может быть другое событие или ситуация или СКС.
Процедуры ввода информации
Основными источниками информации являются специалист, внешние базы данных, Интернет и др.
Основными режимами ввода информации являются:
- ручной с помощью клавиатуры;
- полуавтоматизированный с бумажных носителей через сканнер;
- автоматизированный: загрузка фрагментов внешних баз данных.
На этапе проектирования информационной системы термины и логические конструкции языка ML используются для описания выявленного набора типовых ситуаций, которые включаются в расширяемую библиотеку, и автоматически транслируются в стандартные таблицы СУБД, описывающие те или иные информационные объекты. На этапе ввода или поиска информации пользователь задает мнемонический код интересующей типовой ситуации. При ручном режиме ввода система автоматически формирует необходимую и достаточную совокупность взаимосвязанных таблиц, поля которых предлагается заполнить пользователю в диалоговом режиме. При автоматизированном режиме ввода информации из внешних баз данных соответствующие входные файлы автоматически размечаются и затем загружаются в соответствии со структурой заданной типовой ситуации.
В процессе ввода информации (в том числе в режиме исполнения запросов) осуществляется автоматическое сопоставление и идентификация информационных объектов. По результатам принимаются следующие три решения:
- «один и тот же»;
- «новый объект»;
- «похожий»: решение «один и тот же» или «новый» принимается вручную с учетом дополнительной .
В рекурсивных СУБД выполняются следующие процедуры образования и преобразования СИС.
Образование новых СИС
Если при вводе очередного события и выполнения процедуры идентификации в отношении всех ИО было принято решение «новый» - образуется новая СИС c уникальным идентификатором (системным номером).
Слияние СИС
Если при вводе очередного события и выполнения процедуры идентификации в отношении одного или нескольких ИО было принято решение «один и тот же» и при этом отождествляемые объекты ранее были включены в разные СИС, происходит слияние данных структур. Образуется новая СИС, сохраняющая список отсылок на объединяемые структуры предшествующего поколения.
Пополнение СИС
Если при вводе очередного события и выполнения процедуры идентификации в отношении одного или нескольких ИО было принято решение «один и тот же» и при этом отождествляемые объекты локализованы в одной ранее сформированной СИС, преобразование данной структуры не происходит.
Разбиение СИС: производится, как правило при удалении из БД тех или иных ИО.
Удаление СИС.
В рекурсивных СУБД реализуется следующий минимальный набор процедур поиска, аналитической обработки и визуализация СИС:
Локализация СИС.
Определение связности объектов СИС.
Выделение цепочек связи.
Построение дерева связей.
Выделение фрагментов связей заданной структуры.
Выделение наименьшего доминирующего множества.
Таксономия и кластерный анализ.
Визуализация СИС по технологии «телескоп» / «микроскоп».
Географическая привязка и визуализация событий (с помощью географических систем).
Формирование временных рядов и марковских цепей событий.
Прогнозирование развития связных конфигураций событий.
Реализация изложенного метода конструирования рекурсивных СУБД позволяет создавать эффективные прогностические информационные системы в различных сферах деятельности таких, как обеспечение экономической безопасности, расследование сложных преступлений, выработка стратегий на финансовых рынках и др.