достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем в гражданской сфере являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д.

Второе направление объективно возникло позже первого. Это связано с тем, что на заре вычислительной техники компьютеры обладали ограниченными возможностями в отношении объемов памяти. Очевидно, что указанное ограничение не очень существенно для численных расчетов. Даже если программа должна обработать большой объем информации, при программировании можно продумать расположение этой информации во внешней памяти, чтобы программа работала как можно быстрее, а алгоритм был выполнен.

Сдругой стороны, к информационным системам, в которых потребность в текущих данных определяется пользователями, естественными требованиями являются высокая скорость выполнения запросов и максимальный объем памяти.

Споявлением магнитных дисков началась история систем управления данными во внешней памяти. До этого каждая прикладная программа, которой требовалось хранить данные во внешней памяти, определяла расположение каждой порции данных на магнитной ленте или барабане и выполняла операции обмена между оперативной и внешней памятью с помощью программно-аппаратных средств низкого уровня (машинных команд или вызовов соответствующих программ операционной системы). Такой режим работы не позволял или очень затруднял поддержание на одном внешнем носителе нескольких архивов долговременно хранимой информации. Кроме того, каждой прикладной программе приходилось решать проблемы именования частей данных и структуризации данных во внешней памяти [6, 9].

Для обеспечения гибкости использования данных необходимо учитывать два аспекта разработки баз данных:

во-первых, данные должны быть независимы от использующих их программ, чтобы данные можно

было добавлять или перестраивать без изменения программ; во-вторых, должна быть обеспечена возможность запрашивать и отыскивать информацию в базе

данных без трудоемкого написания программ на обычном языке программирования.

Таким образом, проектирование баз данных основывается на вполне определенной системе положений – четко сформулированной концепции [5].

Концепция баз данных стала определяющим фактором при создании эффективных систем автоматизированной обработки информации [5, 17]. Поэтому проектирование автоматизированных систем управления различного назначения должно включать в себя и проектирование информационных систем, основанных на технологии баз данных.

ГЛАВА 1. ИФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ НА БАЗАХ ДАННЫХ

1.1. Понятие информационной системы, информационное обеспечение

Информационные системы – системы обработки данных о какой-либо предметной области со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных [12].

Данные - информация (факты и идеи), представленная в формализованном виде, позволяющем передавать или обрабатывать ее при помощи некоторого процесса (и соответствующих технических средств).

Впоследнем определении под «передачей» данных подразумевается и процесс их хранения, т.к. с теоретических позиций – хранение равносильно передаче данных, но не в пространстве, а во времени (соответственно схемы памяти рассматриваются как каналы передачи данных во времени).

Вшироком смысле под информацией понимают любые сведения о каком-либо событии, сущности,

процессе и т.п., являющиеся объектом некоторых операций: восприятия, передачи, преобразования, хранения или использования.

Процесс осмысливания понятия информации и ее роли в жизни и деятельности человека продолжается. Понятие информации вместе с другими научными понятиями позволяет более глубоко познать законы развития материального мира. На современном этапе считается, что оно является общим для всех видов и форм движения материи и связывается с тем или иным неотъемлемым свойством или атрибутом материи [17].

Все многообразие информационных систем можно классифицировать по ряду признаков.

5

По средствам выполнения информационной задачи различают информационные системы ручные, механизированные и автоматизированные; по выполняемой функции – информационно-поисковые, управляющие, моделирующие, обучающие, экзаменующие и др.; по области применения – медицинские, финансовые, лингвистические и др.

Автоматизированная информационная система (АИС) – информационная система, использующая ЭВМ на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам пользователей. Представляя собой развитие информационно-поисковых систем, обеспечивающих выполнение информационного поиска с помощью прикладных программ, АИС характеризуется преимуществами системного направления развития ЭВМ:

многофункциональностью, т.е. способностью решать разнообразные задачи; одноразовостью подготовки и ввода данных;

независимостью процесса сбора и обновления (актуализации) данных от процесса их использования прикладными программами;

независимостью прикладных программ от физической организации базы данных г

развитыми средствами лингвистического обеспечения.

Для полного решения какой-либо информационной задачи в этих системах необходимо, чтобы ЭВМ понимала смысл текста, написанного на естественном языке, что тесно связано с проблемой искусственного интеллекта [17].

Таким образом, информационные системы служат информационному обеспечению различных видов деятельности человека. Логично будет уточнить понятие информационного обеспечения на современном этапе развития информационных технологий [12].

Информационное обеспечение – поддержка процессов управления, технологии, обучения, научных исследований и др. средствами систем баз данных и знаний.

Качество информационного обеспечения гарантируется за счет концентрации информации в базах данных, повышения интеллектуального уровня информационных систем средствами баз знаний. Информационное обеспечение повышает производительность труда в десятки раз, изменяет характер многих видов информационной и трудовой деятельности.

1.2. Понятие базы данных

База данных (БД) - именованная совокупность данных, отображающих состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Организуется так, что данные собираются однажды и централизованно хранятся (и модифицируются) в виде, доступном всем специалистам или системам программирования, которые могут их использовать.

Особенности организации данных в БД по сравнению с файловыми системами обеспечивают использование одних и тех же данных в различных приложениях, позволяют решать различные задачи планирования, исследования и управления. БД сводят к минимуму дублирование данных, прибегая к дублированию только для ускорения доступа к данным или для обеспечения восстановления БД при ее разрушении. Одна из важных черт БД – независимость данных от особенностей прикладных программ, которые их используют, а также возможность создания этих программ в такой форме, что изменение особенностей хранения, логической структуры или значений данных не требует изменения программ их обработки. Другой важной чертой БД является возможность изменения физических особенностей хранения данных без изменения их логической структуры.

Можно четко сформулировать требования к БД со стороны внешних пользователей [17]. База данных должна:

1)удовлетворять актуальным информационным потребностям пользователей, обеспечивать возможность хранения и модификации больших объемов многоаспектной информации;

2)обеспечивать заданный уровень достоверности хранимой информации и ее непротиворечивость;

3)обеспечивать доступ к данным только пользователей с соответствующими полномочиями;

4)обеспечить возможность поиска информации по произвольной группе признаков;

5)удовлетворять заданным требованиям производительности при обработке запросов;

6)иметь возможность реорганизации и расширения при изменении границ предметной области;

7)обеспечивать выдачу информации пользователям в различной форме;

8)обеспечивать простоту и удобство обращения внешних пользователей за информацией;

9) обеспечивать возможность одновременного обслуживания большого числа внешних

6