Понятие Система
Качество информации
Основные понятия теории информационных систем. Введение в теорию баз данных.
Лекция 21.02.13
Информация – это совокупность фактов, явлений и событий, представляющих интерес подлежащих регистрации и обработки. (Любое сведение о к-л. Процессе явлении, событии)
Существует два вида информации:
1) Первичная (необработанная) информация
2) Обработанная – результат переработки первичной информации (либо ранее обработанной)
Информация делится на три критерия качества:
1) Актуальность – она зависит от быстроты регистрации информации , от точности её отнесения к определённому моменту времени или событий.
Критерий актуальности связан с понятием «старения», свойство старения информации
2) Полнота – отражает желание обладать всей полезной для анализа ситуации информацией
Существует три способа отражения:
- может предусматривать накопление всех элементарных единиц информации, относительно одного и того же аспекта наблюдения
- может означать получение всей элементарной информации, характеризует явление в определённый момент времени.
- может представлять собой сочетание первого и второго способов
Этот критерий связан с понятием объём и количество информации.
3) Точность – дополняет два первых критерия (актуальность и полноту), гарантирует, что не произойдёт никаких искажений, которые могли бы изменить один или несколько компонентов информации.
Оперативная информация предназначена для нижнего уровня управления, но в то же время является основой в информационной иерархии. Автоматизируется в первую очередь.
Тактическая информация –получается путём обобщения оперативной информации и предназначена для руководителей среднего звена. Выдаётся в виде отчётов, вариантов решения бизнес-процессов
Стратегическая информация – предназначена для высшего руководства. Получается в результате обработки оперативной и тактической информации, содержит краткие сводки, отчёты, прогнозы.
На основе стратегической информации основывается бизнес-план, долгосрочное планирование
Система –это объект, способный осуществлять хранение, обработку, и передачу данных.
Выделяют четыре аспекта внутренних свойств системы:
1) Системно-компонентный аспект – это поиск ответа на вопрос, из чего, из каких компонентов состоит система
2) Системно-структурныйаспект – определяет качественную специфику системы, её особенности, свойства, внутреннюю форму, взаимодействия образующий систем компонентов.
3) Системно-функциональныйаспект – состоит в проявлении функций системы, как функционируют все вместе компоненты системы
4) Системно-интегративныйаспект – взаимосвязь компонентов системы, факторы системности, компоненты, способствующие качеству, специфики, функционирования и развития.
Таким образом, понятие информационной системы можно определить через понятие информации и системы следующим образом:
информационной системы – это совокупность трёх основных составляющих:
1) Функциональных процессов и связанных с ними информационных процессов, специфичных в конкретной предметной области
2) Средств, способов и методов, направленных на создание, сбор, хранение, анализ, обработку и передачу информации, существенно зависящих от специфики предметной области.
3) Единого управление процессами решения функциональных задач, а так же информационными, материальными и денежными потоками предметной области.
Информационные системы (ИС) бывают следующих видов:
1) Справочно-поисковые
2) ИС управления в образовании
3) Автоматизированные ИС научных исследований
4) Системы автоматизированного проектирования
5) Гео-информационные системы
6) Экспертные системы
7) Гипертекстовые информационные системы и др.
Информационной системывключают в себя следующие компоненты :
1) Базы данных -это совокупность данных, обладающих следующими свойствами:
- интегрированность, направленная на решение общих задач одной предметной области
- модельность, структурированность, отражающая некоторую часть реального мира (модель определённой структуры)
- независимость описания данных от прикладных программ
2) Системы управления базами данных (СУБД) – это пакет программ, позволяющий:
- обеспечить пользователя языковыми средствами описания и манипулирования данными
- обеспечить поддержку логических моделей данных
- обеспечить операции создания и манипулирования логическими данными и одновременно отображение этих операций над физическими данными
- обеспечить защиту и целостность данных
Вывод из этих двух компонентов – БД – нечто, что мы конструируем, не обладающее конкретикой прикладной программой – мы конструируем не зависимо от того, на какой СУБД мы будем это делать.
3) Администратор базы данных -это специалист или группа специалистов, занятых обслуживанием пользовательской базы данных. Администратор должен координировать процессы сбора информации, проектирования и эксплуатации базы данных, обеспечение защиты и целостности данных, должен учитывать текущие и перспективные информационные потребности пользователей
4) Словарь данных- специальная система в базе данных, которая предназначена для хранения единой централизованной информации обо всех ресурсах данных конкретной БД. В нём содержатся сведения об объектах, их свойствах и отношениях для данной прикладной программы о данных, хранимых в БД, о возможных значениях и форматах представления данных, о кодах защиты и разграничения доступа.
5) Вычислительная система– это серийно выпускаемая ЭВМ или несколько ЭВМ, соединённых сетью.
6) Обслуживающий персонал– это пользователи, от качественно выполняемых задач которых зависит чёткая и правильная работа всей информационной системы.
Ядром любой операционной системы является БАЗА ДАННЫХ. Рассмотрим классификацию БД по функциональному назначению БД, делятся на 3 основных вида:
1) Фактографические – содержат форматирование данных об объектах фиксированной длины, записи имеют фиксированный формат. Любая в такой БД имеет ключ, который однозначно идентифицирует её. (Лабораторная работа №1 – фактографическая БД)
2) Документальные – содержат неформализованные тексты документов. Основная задача – хранение текстов документов и поиск по их содержанию. (Электронные библиотеки). Документальные БД для фиксирования словосочетаний для поиска сочетаний используют фиксированный набор слов – дискрипторы (фиксированный набор слов, используемы для поиска документа по содержанию)
3) Интеллектуальные- содержат формализованные сведения из любых областей знаний. База знаний содержит факты и правила. Факты представляют собой изменяющуюся информацию, характерную состоянию объекта, а правила являются одновременно информацией о том, как порождать новые факты. Такие БД используются в обучающих системах и в системах машинного перевода.
БД делятся по отношению к использованию технических средств:
1) Распределённые –хранятся на нескольких компьютерах
2) Локальные– хранятся на одном компьютере
Совокупность локальных является распределённой БД.
Любая БД имеет модель данных.
Модель данных – это интегрированный набор понятий, для описания данных, связей между ними и ограничений, накладываемых на данные в некоторой организации.
В классической теории БД рассматривают три модели:
1) Иерархическая модель данных (Файловая система)
2) Сетевая модель данных
3) Реляционная (Relation – отношение)
Подробно рассмотрим Реляционнуюмодель
Реляционная модель – это способ рассмотрения данных посредством таблиц и для работы с ними посредством операторов.
Концепция Реляционной модели была предложена в 1970 году Коддом
- отношение представимо в виде двумерной таблицы
Терминология:
Строки таблицы называются записями
Перечень элементов отношения – это так же строки таблицы, записи.
Таблицы – это сущности.
Столбцы таблиц (поля) – атрибуты (свойства сущности), количество атрибутов называется степенью.
Картеж - соответствующие строки таблицы, количество кортежей называется кардинальным числом
Первичный ключ – это уникальный идентификатор для таблицы (серия/номер паспорта)
Домен – это общая совокупность значений, из которых берутся настоящие (актуальные) значения для определения атрибутов определённого отношения.
Формальный реляционный термин | Неформальный эквивалент |
Отношения | Таблица |
Кортеж | Строка, запись |
Атрибут | Столбец, поле |
Кардинальное число | Количество строк |
Степень | Количество столбцов |
Первичный ключ | Уникальный идентификатор |
Домен | Общая совокупность допустимых значений |
В теории баз данных существует понятие Архитектура баз данных –это уровни представления данных.
Внешне представление данных – это совокупность требований к данным, проектируемым базой.
Концептуальное представление данных – отображение знаний о предметной области разрабатываемой базы данных, или совокупность всех требований к данным, полученных из пользовательских внешних представлений.
Внутренне, физическое представление данных– это организация данных на физических носителях. (Невозможна без языка манипулирования данными)
Язык манипулирования данными (DML) – это формальный язык, предназначенный для манипулирования содержимым базы данных.
Для каждого представления данными существует своя модель, существует три взаимосвязанных модели:
1) Внешняя, функциональная модель данных –отображает представление каждого типа пользователя проектируемой информационной системы.
2) Концептуальная модель данных – отображает логическое представление данных, не зависимо от выбранной СУБД.
3) Внутренняя модель данных –отображает концептуальную схему определённым образом, понятной выбранной СУБД