Концептуальний рівень 1
Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
Фази перетворення інформації в інформаційній технології досить численні, і просте їх перерахування може призвести до втрати відчуття цілісності технологічної системи (за деревами не помітити лісу). Однак, якщо провести структуризацію технології, виділивши такі великі структури як процеси і процедури, то концептуальна модель базової інформаційної технології може бути представлена схемою
Мал. 2.1.
Мал. 2.1. Концептуальна модель базової інформаційної технології
Наступні за введенням інформаційні процеси вже виробляють перетворення даних відповідно до поставленим завданням. Ці процеси протікають в ЕОМ (або організовуються ЕОМ) під керуванням різних програм, які і дозволяють так організувати дані, що після виведення з ЕОМ результат обробки представляє собою наповнене сенсом інформацію про результат вирішення поставленого завдання. При перетвореннях даних можна виділити чотири основних інформаційних процесу і відповідних їм процедур. Це процеси обробки, обміну, накопичення даних та подання знань.
Процес обробки даних пов'язаний з перетворенням значень і структур даних, а також їх перетворенням в форму, зручну для людського сприйняття, тобто відображенням. Відображені дані - це вже інформація. Процедури перетворення даних здійснюються за певними алгоритмами і реалізуються в ЕОМ за допомогою набору машинних операцій. Процедури відображення переводять дані з цифрових кодів в зображення (текстове або графічне) або звук.
Інформаційний процес обміну передбачає обмін даними між процесами інформаційної технології. Зі схеми рис 2.1. видно, що процес обміну пов'язаний взаємними потоками даних з усіма інформаційними процесами на рівні переробки даних. При обміні даними можна виділити два основних типи процедур. Це процедури передачі даних по каналах зв'язку і мережеві процедури, що дозволяють здійснити організацію обчислювальної мережі. Процедури передачі даних реалізуються за допомогою операції кодування-декодування, модуляції-демодуляції, узгодження і посилення сигналів. Процедури організації мережі включають в себе в якості основних операції з комутації та маршрутизації потоків даних (трафіку) в обчислювальній мережі. Процес обміну дозволяє з одного боку передавати дані між джерелом і одержувачем інформації, а з іншого - об'єднувати інформацію багатьох її джерел.
Процес накопичення дозволяє так перетворити інформацію в формі даних, що вдається її тривалий час зберігати, постійно оновлюючи, і при необхідності оперативно отримувати в заданому обсязі і за заданими ознаками. Процедури процесу накопичення, таким чином, складаються в організації зберігання та актуалізації даних. Зберігання передбачає створення такої структури розташування даних в пам'яті ЕОМ, яка дозволила б швидко і не надмірно накопичувати дані по заданих ознаках і не менш швидко здійснювати їх пошук. В даний час ЕОМ має два основних види запам'ятовуючих пристроїв оперативні (електронні) і зовнішні (на магнітних і оптичних дисках). Їх фізична природа і пристрій різні, тому розрізняються і можливості по організації структур зберігання даних. Можна виділити операції по організації зберігання і пошуку даних в оперативної і зовнішньої пам'яті ЕОМ. У процесі накопичення даних важливою процедурою є їх актуалізація. Під актуалізацією розуміється підтримку збережених даних на рівні, відповідному інформаційним потребам вирішуваних завдань в системі, де організована інформаційна технологія. Актуалізація даних здійснюється за допомогою операцій додавання нових даних до вже збереженим, коригування (зміни значень або елементів структур) даних і їх знищення, якщо дані застаріли і вже не можуть бути використані при вирішенні функціональних завдань системи. Нарешті, інформаційний процес подання знань включений в базову інформаційну технологію як один з основних інформаційних процесів, оскільки вищим продуктом інформаційної технології є знання. Формування знання як вищого інформаційного продукту до недавнього часу було (та в основі своїй є і зараз) прерогативою людини. Однак, надати допомогу людині при вирішенні неформалізованих або важко формалізованих завдань може автоматизований процес подання знань. У цьому процесі об'єднуються процедури формалізації знань, їх накопичення в формалізованому вигляді і формальної генерації (виведення) нових знань на основі накопичених відповідно до поставленим завданням. Висновок нового знання - це еквівалент рішення задачі, яку не вдається уявити в формальному вигляді. Таким чином, процес подання знань - це процес, що складається з процедур отримання формалізованих знань і процедур генерації (виведення) нових знань з отриманих. На жаль, практична реалізація процесу подання знань за допомогою ЕОМ ще не досягла досить широкого застосування в інформаційних технологіях. Це пов'язано як з триваючими пошуками форм представлення знань в теорії штучного інтелекту, так і практичними труднощами при створенні баз знань. Проте, розвиток теорії штучного інтелекту триває і в новому столітті процес подання знань займе ключове місце в інформаційних технологіях.
Залежно від розв'язуваних інформаційною технологією завдань питома вага і взаємозв'язок інформаційних процесів різні.
Логічний рівень інформаційної технології, представляється комплексом взаємопов'язаних моделей, що формалізують інформаційні процеси при технологічних перетвореннях інформації і даних. Формалізоване (у вигляді моделей) уявлення інформаційної технології дозволяє зв'язати параметри інформаційних процесів, а це означає можливість реалізації управління інформаційними процесами і процедурами.
На рис 2.2. наведено склад і взаємозв'язку моделей базової інформаційної технології. Залежно від області застосування і призначення інформаційної технології моделі інформаційних процесів конкретизуються, а деякі можуть бути і відсутніми. Наприклад, в даний час через відсутність на споживчому ринку інформаційних технологій щодо недорогих, надійних і простих в експлуатації інтелектуальних систем, процес подання знань в структурі організованої інформаційної технології може бути відсутнім. Якщо, наприклад, інформаційна технологія проектується на не об'єднаних в мережу АРМах, процес обміну даними і відповідно його моделі будуть відсутні. Однак, найбільший ефект інформаційна технологія дає тоді, коли в її складі використовується весь набір інформаційних процесів.
На основі моделі предметної області (МПО), що характеризує об'єкт управління, створюється загальна модель управління (ЗМЗ), а з неї випливають моделі вирішуваних завдань (МРЗ). Так як оцінити потреби в інформаційній технології мають в своїй основі різні інформаційні процеси, то на передній план виходить модель організації інформаційних процесів. покликана на логічному рівні пов'язати ці процеси при вирішенні завдань управління.
Мал. 2.2. Склад моделей базової інформаційної технології
При обробці даних формуються чотири основних інформаційних процесу: обробки, обміну, накопичення і представлення знань.
В сучасних інформаційних технологіях формування моделей предметної області і вирішуваних завдань проводиться в основному людиною, що пов'язано з труднощами формалізації цих процесів. Але в міру розвитку теорії та практики інтелектуальних систем стає можливим формалізувати людські знання, на основі яких і формується вищевказані моделі. Модель представлення знань. включена в систему моделей інформаційної технології, дозволить проектувальнику ІТ в автоматизованому режимі формувати з фрагментів модель предметної області, а так само моделі вирішуваних завдань. Наявність цих моделей допоможе користувачеві в заданій предметній області вибрати необхідну йому модель розв'язуваної задачі і вирішити її за допомогою інформаційної технології. Модель представлення знань може бути обрана в залежності від предметної області і виду вирішуваних завдань. Зараз практично використовуються такі моделі як логічні (Л), алгоритмічні (А), фреймових (Ф), семантичні (С) і інтегральні (І).
Фізичний рівень інформаційної технології представляє її програмно-апаратну реалізацію. При цьому прагнуть максимально використовувати типові технічні засоби і програмне забезпечення, що істотно зменшує витрати на створення і експлуатацію ІТ. За допомогою програмно-апаратних засобів практично здійснюються базові інформаційні процеси і процедури в їх взаємозв'язку і підпорядкуванні єдиної мети функціонування. Таким чином, і на фізичному рівні ІТ розглядається як система, причому велика система, в якій виділяється кілька великих підсистем. Це - підсистеми, що реалізують на фізичному рівні інформаційні процеси: підсистема (п / с) обробки даних, підсистема обміну даними, підсистема накопичення даних, підсистема управління даними і підсистема представлення знань. З системою інформаційної технології взаємодіють користувач і проектувальник системи. Склад і взаємозв'язок підсистем ІТ наведені на рис. 2.3.
Мал. 2.3. Склад і взаємозв'язок підсистем базової інформаційної технології
Для виконання функцій підсистеми відпрацювання даних використовуються електронні обчислювальні машини різних класів. В даний час при створенні автоматизованих інформаційних технологій застосовуються три основні класи ЕОМ: на верхньому рівні -
великі універсальні ЕОМ (із зарубіжної класифікації - мейнфрейми), здатні накопичувати і обробляти величезні обсяги інформації і використовуються як головні ЕОМ; на середньому - абонентські обчислювальні машини (сервери); на нижньому рівні - персональні комп'ютери або керуючі ЕОМ. Обробка даних, тобто їх перетворення і відображення, проводиться за допомогою програм вирішення завдань в тій предметної області, для якої створена інформаційна технологія.
У підсистему обміну даними входять комплекси програм і пристроїв, що дозволяють реалізувати обчислювальну мережу і здійснити по ній передачу і прийом повідомлень з необхідною швидкістю і якістю. Фізичними компонентами підсистеми обміну служать пристрої прийому - передачі (модеми, підсилювачі, комутатори, кабелі, спеціальні обчислювальні комплекси, які здійснюють комутацію, маршрутизацію і доступ до мереж). Програмними компонентами підсистеми є програми мережевого обміну, реалізують мережеві протоколи, кодування-декодування повідомлень і ін.
Підсистема накопичення даних реалізується за допомогою банків і баз даних, організованих на зовнішніх пристроях комп'ютерів і ними керованих. В обчислювальних мережах, крім локальних баз і банків, використовується організація розподілених банків даних і розподіленої обробки даних. Апаратно-програмними засобами цієї підсистеми є комп'ютери різних класів з відповідним програмним забезпеченням.
Для автоматизованого формування моделі предметної області з її фрагментів і моделі розв'язуваної інформаційною технологією завдання створюється підсистема представлення знань. На стадії проектування інформаційної технології проектувальник формує в пам'яті комп'ютера модель заданої предметної області, а так само комплекс моделей вирішуються технологією завдань. На стадії експлуатації користувач звертається до підсистеми знань і, виходячи з постановки завдання, вибирає в автоматизованому режимі відповідну модель рішення, після чого через підсистему управління даними включаються інші підсистеми інформаційної технології. Реалізація підсистем представлення знань проводиться, як правило, на персональних комп'ютерах, програмування яких здійснюється за допомогою прологоподобних або алголоподобних мов. При відсутності в ІТ підсистеми представлення знань склад і взаємозв'язок підсистем обмежується пунктирним контуром на рис. 2.3.
Підсистема управління даними організовується на комп'ютерах за допомогою подпрограммних систем управління обробкою даних і організації обчислювального процесу, систем управління обчислювальної мережею і систем управління базами даних. При великих обсягах накопичуваної на комп'ютері і циркулюючої в мережі інформації на підприємствах, де впроваджена інформаційна технологія, можуть створюватися спеціальні служби такі, як адміністратор баз даних, адміністратор обчислювальної мережі і т.п.
Таким чином, інформаційна технологія має три рівні уявлення - концептуальний, логічний і фізичний. Послідовне розгляд цих трьох рівнів подання дозволяє полегшити сприйняття при переході від змісту мети інформаційної технології до її фізичного досягненню.