- •Предисловие
- •1. Основы информационного обеспечения процессов и систем
- •1.1. Понятие и содержание информационного обеспечения
- •1.2. Структура и классификация информационных систем
- •1.3. Система представления и обработки данных фактографических аис
- •Вопросы и упражнения
- •2. Системы управления базами данных фактографических информационных систем
- •2.1. Функции, классификация и структура субд
- •2.2. Модели организации данных
- •2.2.1. Иерархическая и сетевая модели организации данных
- •2.2.2. Реляционная модель организации данных
- •2.3. Внутренняя схема баз данных фактографических аис
- •2.3.1. Физические структуры данных
- •2.3.2. Индексирование данных
- •2.3.3. Расстановка (хеширование) записей
- •Вопросы и упражнения
- •3. Основы создания автоматизированных информационных систем
- •3.1. Общие положения по созданию автоматизированных систем
- •3.2. Проектирование банков данных фактографических аис
- •3.2.1. Концептуальное проектирование
- •3.2.2. Проектирование схем реляционных баз данных
- •3.2.2.1. Проектирование и создание таблиц
- •3.2.2.2. Нормализация таблиц
- •Вопросы и упражнения
- •4. Ввод, обработка и вывод данных в фактографических аис
- •4.1. Языки баз данных
- •4.2. Ввод, загрузка и редактирование данных
- •4.2.1. Ввод и редактирование данных в реляционных субд
- •4.2.2. Особенности ввода и загрузки данных в субд с сетевой моделью организации данных
- •4.3. Обработка данных
- •4.3.1. Поиск, фильтрация и сортировка данных
- •4.3.2. Запросы в реляционных субд
- •4.3.2.1. Запросы на выборку данных
- •4.3.2.1.1. Запросы на выборку данных из одной таблицы
- •4.3.2.1.2. Запросы на выборку данных из нескольких таблиц
- •4.3.2.1.3. Вычисления и групповые операции в запросах
- •4.3.2.2. Запросы на изменение данных
- •4.3.2.3. Управляющие запросы
- •4.3.2.4. Подчиненные (сложные) запросы
- •4.3.2.5. Оптимизация запросов
- •4.3.3. Процедуры, правила (триггеры) и события в базах данных
- •4.3.4. Особенности обработки данных в субд с сетевой моделью организации данных
- •4.4. Вывод данных
- •Вопросы и упражнения
- •5. Распределенные информационные системы
- •5.1. Понятие распределенных информационных систем, принципы их создания и функционирования
- •5.2. Технологии и модели «Клиент-сервер»
- •5.2.1. Модель файлового сервера
- •5.2.2. Модель удаленного доступа к данным
- •5.2.3. Модель сервера базы данных
- •5.2.4. Модель сервера приложений
- •5.2.5. Мониторы транзакций
- •5.3. Технологии объектного связывания данных
- •5.4. Технологии реплицирования данных
- •Вопросы и упражнения
- •6. Документальные информационные системы
- •6.1. Общая характеристика и виды документальных информационных систем
- •6.2. Информационно-поисковые каталоги и тезаурусы
- •6.2.1. Классификационные системы поиска документов
- •6.2.2. Координация понятий в классификационных системах
- •6.2.3. Информационно-поисковые тезаурусы
- •6.2.4. Автоматизация индексирования документов
- •6.3. Полнотекстовые информационно-поисковые системы
- •6.3.1. Информационно-технологическая структура полнотекстовых ипс
- •6.3.2. Механизмы поиска документов в полнотекстовых ипс
- •6.3.3. Методы количественной оценки релевантности документов
- •6.4. Гипертекстовые информационно-поисковые системы
- •6.4.1. Гипертекст
- •6.4.2. Структура, принципы построения и использования гипертекстовых ипс
- •6.4.3. Модель организации данных в гипертекстовых ипс
- •6.4.4. Формирование связей документов в гипертекстовых ипс
- •Вопросы и упражнения
- •7. Администрирование информационных систем и защита данных
- •7.1. Администрирование информационных систем
- •7.2. Разграничение доступа и защита данных
- •7.2.1. Понятие и модели безопасности данных
- •7.2.2. Технологические аспекты защиты информации
- •7.2.2.1. Идентификация и аутентификация
- •7.2.2.2. Языки безопасности баз данных
- •7.2.2.3. Безопасность повторного использования объектов
- •7.2.2.4. Надежное проектирование и администрирование
- •7.2.3. Требования и классы защищенности автоматизированных (информационных) систем в «Руководящих документах...» Государственной технической комиссии при Президенте рф
- •Вопросы и упражнения
- •Литература
- •Алфавитно-предметный указатель Содержание
Вопросы и упражнения
1. Что «распределено» в распределенных информационных системах 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».
3. Какой из основных принципов распределенных информационных систем принесен в «жертву» в системах «Клиент-сервер»? Поясните 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 RDA, DBSи AS-моделей систем «Клиент-сервер» и дайте их сравнительную характеристику. Какие системы называются системами с «тонкими» («толстыми») клиентами, с 2- или 3-уровневой (2- или 3-звенной) архитектурой?
6. Охарактеризуйте роль и место монитора транзакций в СУБД cиcтем «Клиент-сервер».
7. Какие издержки совместной обработки общих данных предотвращает монитор транзакций в системах «Клиент-сервер»?
8. Дайте определение сериальному плану выполнения транзакций и охарактеризуйте основные подходы к механизмам построения таких планов.
9. Поясните суть двухфазного протокола синхронизационных захватов 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 построения 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 данных при построении распределенных информационных систем из разрозненных локальных баз данных?
14. Существует ли системный каталог распределенной базы данных, построенной на основе технологии объектного связывания, и каким образом выражается логическая схема такой базы данных? В чем достоинства и недостатки такого подхода?
15. Какие (функции, кроме традиционных, выполняют локальные («настольные») СУБД при использовании технологий объектного связывания?
16. Охарактеризуйте главную идею и основные подходы к построению распределенных информационных систем в технологиях реплицирования данных.
17. Поясните принцип отложенных обновлений и процессов синхронизации реплик.
18. Чем главная реплика отличается от остальных?Как наличие главной реплики соотносится с принципами распределенных систем?
19. Что обеспечивается возможностью создания частичных реплик?
6. Документальные информационные системы
В развитии программного обеспечения СУБД в 70-е—80-е годы превалировало направление, связанное с фактографическими информационными системами, т. е. с системами, ориентированными на работу со структурированными данными. Были разработаны основы и модели организации фактографических данных, отработаны программно-технические решения по накоплению и физическому хранению таких данных, реализованы специальные языки запросов к базам данных и решен целый ряд других задач по эффективному управлению большими объемами структурированной информации. В результате основу информационного обеспечения деятельности предприятий и организаций к началу 90-х годов составили фактографические информационные системы, вобравшие в себя в совокупности колоссальный объем структурированных данных.*
* В этом смысле очень характерным является рекламный девиз корпорации Oracle: «Мыхраним триллионы бийт».
Вместе с тем создание и эксплуатация фактографических информационных систем требует либо изначально структурированных данных, таких, например, как отчеты датчиков в АСУ ТП, финансовые массивы бухгалтерских АИС и т. д., либо предварительной структуризации данных, как, например, в информационной системе кадрового подразделения, где все данные по сотрудникам структуризируются по ряду формализованных позиций. При этом зачастую структуризация данных требует больших накладных, в том числе и организационных расходов, что, в конечном счете, приводит к материальным издержкам информатизации.
Кроме того, входные информационные потоки в целом ряде организационно-технологических и управленческих сфер представлены неструктурированными данными в виде служебных документов и иных текстовых источников. Извлечение из текстов данных по формализованным позициям для ввода в фактографические системы может приводить к ошибкам и потере части 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 распространение фактографических информационных систем, огромная часть неструктурированных данных, необходимых для информационного обеспечения деятельности различных предприятий и организаций, остается в неавтоматизированном или слабо автоматизированном* виде. К таким данным относятся огромные массивы различной периодики, нормативно-правовая база, массивы служебных документов делопроизводства и документооборота.
* Представлена в электронном виде в текстовых файлах, но без средств систематизации, обработки, анализа и эффективного поиска 6.1. Общая характеристика и виды документальных информационных систем.
Потребности в системах, ориентированных на накопление и эффективную обработку неструктурированной или слабоструктурированной информации привели к возникновению еще в 70-х годах отдельной ветви программного обеспечения систем управления базами данных, на основе которых создаются документальные информационные системы.
Однако теоретические исследования вопросов автоматизированного информационного поиска документов, начавшись еще в 50-х—60-х годах, к сожалению, не получили такой строгой, полной и в то же время технически реализуемой модели представления и обработки данных, как реляционная модель в фактографических системах. Не получили также стандартизации (как язык SQL)и многочисленные попытки создания универсальных так называемых информационно-поисковых языков, предназначенных для формализованного описания смыслового содержания документов и запросов по ним. В итоге, несмотря на то, что первые системы автоматизированного информационного поиска документов появились еще в 60-х годах, развитые коммерческие информационно-поисковые системы, ориентированные на накопление и обработку текстовых документов, получили распространение лишь в конце 80-х — начале 90-х годов.