2.2. Передача данных
В случае если персонал, выполняющий ту или иную функцию управления, территориально разобщен, но между функциями имеется информационная связь, в структуру информационного процесса включается фаза передачи данных.
Передача данных - это перенос данных в виде сигнала в пространстве посредством физических сред любой природы. Если информационный процесс автоматизирован, то передача данных реализуется с помощью сетевых технологий, включающих, в частности, операции криптографического, эффективного и/или помехозащитного кодирования – декодирования, модуляции – демодуляции, мультиплексирования сигнала (подробно рассмотрены в [30]), маршрутизации и коммутации потоков данных.
Задача маршрутизации возникает из-за разветвленности связей сети передачи данных: передаваемые данные должны «знать», как добраться до получателя сообщения. При этом в реальных сетях ставятся две дополнительные задачи: маршрут должен быть минимальным, а загруженность сети должна быть равномерной, т.е. никакие каналы связи не должны простаивать или нагружаться недостаточно интенсивно. Выделяются следующие методы маршрутизации:
Централизованная. Выбор пути осуществляется центром управления сети – одним из компьютеров, специально выделенным в сети для решения, в частности, задачи маршрутизации (такие компьютеры называют роутерами или маршрутизаторами). При этом роутер поддерживает таблицы маршрутов, в которых для каждого компьютера сети отражаются возможные направления передачи данных в порядке убывания их предпочтительности;
Распределенная. Решение принимается каждым узлом сети независимо на основании аналогичных таблиц, которые касаются только маршрутов, исходящих из данного узла.
Коммутация потоков данных связана с методами передачи данных. Различают коммутацию каналов, сообщений и пакетов. Эти методы подробно рассмотрены в [30].
2.3. Обработка данных
Это любое преобразование значений и структур данных с целью решения определенных функциональных задач. Если производственные задачи относятся к структурированным или частично структурированным, обработка данных выполняется (полностью или частично) по заданным предписаниям с известными входными и выходными параметрами. Если информационный процесс автоматизирован, то в качестве таких предписаний выступают алгоритмы, представленные средствами какого-либо языка программирования. Некоторые вопросы разработки алгоритмов рассмотрены в [30]. Дальнейшее изложение касается автоматизированного информационного процесса.
Обработка данных включает, как правило, стандартные операции (сортировку, поиск, фильтрацию, группирование, создание и преобразование структур данных) и нестандартные, обусловленные конкретными задачами управления. Стандартные операции хорошо документированы в специальной литературе по программированию и часто бывают включены в инструментарий технологии программирования как встроенные в библиотеки средства.
Нестандартные операции требуют специальной разработки. При этом, поскольку они учитывают специфику предметной области, в них должны быть отражены те процедуры преобразования информации, которые имеют место в СУ при решении задач управления. Такие процедуры могут быть документированы, тогда аналитику или программисту остается по описаниям понять суть этих процедур и представить их более формально.
Сложнее обстоит дело, если процедуры не документированы или документированы недостаточно полно. Это может быть следствием недоработки в СУ или принципиальной невозможности документирования, поскольку иногда трудно бывает выразить вербально (т.е. в текстовой форме) те действия, которые с легкостью выполняются в реальности3. В таком случае носителем информации о недокументированных операциях является производственный персонал, и аналитику не остается ничего другого, как извлекать знания из представителей персонала – экспертов (этот вопрос подробно рассмотрен далее). Следует отметить, что в соответствии со степенью документированности стандартных процедур, составляющих СУ, различаютхорошо документированные,средне документированные ислабо документированные производства (или предметные области).
Таким образом, при реализации обработки данных как одной из фаз информационного процесса мы сталкиваемся еще с одной формой информационного ресурса – знаниями, а именно, - со знаниями о предметной области (производстве). Следует понимать, что и вся процедура автоматизации информационного процесса использует систему знаний – но уже о методологии автоматизации. Носителем этих знаний является разработчик – аналитик, программист, или, в современной терминологии, ИТ-специалист. Иначе говоря, автоматизация информационного процесса – это синтез двух систем знаний: о предметной области, куда внедряется автоматизированная система, и о методике и технологии ее проектирования.
Традиционная структура процесса автоматизации нестандартных операций обработки данных показана на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 – Структура процесса автоматизации обработки данных
Постановка задачи выполняется заказчиком – он определяет, какую задачу управления производством он хотел бы решить, какие результаты и в какой форме получить.Формализация задачи реализуется аналитиком – специалистом в области системотехники, возможно, с математическим образованием. Цель аналитика – представить решение задачи как последовательность некоторых действий по преобразованию входных данных в выходные или построить математическую модель, соответствующую данному преобразованию. Для этого ему надо хорошо представлять, как на практике решается задача. Если она сложна или недостаточно документирована, для более полного понимания аналитиком ее решения требуется привлечение специалистов - экспертов в данной области. При этом в роли эксперта может выступать и сам заказчик, если он решает данную задачу в системе управления и хорошо представляет ход ее решения. Однако часто к формализации задачи привлекаются и другие специалисты. Можно утверждать, что суть формализации при этом состоит в извлечении аналитиком знаний от экспертов и в представлении их в некоторой форме.
Программирование задачи выполняется программистом. Оно заключается в кодировании формализованного представления задачи средствами какого-либо языка программирования и в отладке программы.Сдача задачи в эксплуатацию заключается в демонстрации заказчику спроектированной технологии и передаче ему всей технической документации на проект.
Забегая вперед, можно отметить, что рассмотренная схема является информационной технологией (ИТ) разработки прикладного программного обеспечения, т.е. это схема ИТ для проектирования другой, прикладной, ИТ.