Презентация на тему Теория информационных процессов и систем. Лекция 1. Информационный процесс

изменения можно наблюдать, измерять или фиксировать, при этом возникают

и регистрируются новые сигналы, то есть, образуются данные.
Данные – это зарегистрированные сигналы. Данные несут в себе информацию о событиях, произошедших в материальном мире, поскольку они являются регистрацией сигналов, возникших в результате этих событий. Однако данные не тождественны информации. Для того чтобы данные дали информацию необходимо наличие метода обработки данных.
Информация – это продукт взаимодействия данных и адекватных им методов. Информация есть обработанные данные, а данные есть зарегистрированные сигналы. Таким образом, информацию можно считать некоторой материальной величиной, которую можно получать, хранить, передавать, обрабатывать, воспроизводить. Все перечисленные возможности работы с информацией являются основными составляющими информационного процесса.
Информационный процесс – это любой процесс, в котором присутствует хотя бы один из элементов: прием информации, ее хранение, обработка, передача, воспроизведение. Так как понятие «данные» используется на самом низком уровне обработки, то в дальнейшем будем пользоваться только понятием «информация» – мало-мальски обработанные данные.

или поддерживающая информационный процесс. К информационным можно относить любые системы,

включающие в себя работу с информацией. В настоящее время основным помощником человека при работе с информацией является компьютер, поэтому именно его мы и будем рассматривать в качестве источника, способа изменения и хранения информационных систем. А в качестве информационных систем будем рассматривать программное обеспечение компьютера. В зависимости от предметной области информационные системы могут весьма значительно различаться по своим функциям, архитектуре, реализации. Однако можно выделить ряд свойств, которые являются общими.
Информационные системы предназначены организации и поддержке информационного процесса, поэтому в основе любой из них лежит среда хранения и доступа к информации.
Информационные системы ориентированы на конечного пользователя, не обладающего высокой квалификацией в области вычислительной техники. По­этому клиентские приложения информационной системы должны обладать простым, удобным, легко осваиваемым интерфейсом.

две основные задачи:
разработка базы данных, предназначенной для хранения информации;
разработка

графического интерфейса пользователя клиентских приложений.
Подавляющее большинство информационных систем работает в режиме диалога с пользователем. В наиболее общем случае типовые программные компоненты, входящие в состав информационной системы, реализуют:
диалоговый ввод-вывод;
логику диалога; прикладную логику обработки данных;
логику управления данными;
операции манипулирования файлами и (или) базами данных.

подразделяются на следующие группы:
одиночные;
групповые;
корпоративны

на автономном персональном компьютере (сеть не используется). Такая система

может содержать несколько простых приложений, связанных общим информационным фондом, и рассчитана на работу одного пользователя или группы пользователей, разделя­ющих по времени одно рабочее место. Подобные приложения создаются с помо­щью так называемых настольных, или локальных, систем управления базами дан­ных (СУБД). Среди локальных СУБД наиболее известными являются Clarion, Clipper, FoxPro, Paradox, dBase и Microsoft Access.
Групповые информационные системы
Групповые информационные системы ориентированы на коллективное использование информации членами рабочей группы и чаще всего строятся на базе ло­кальной вычислительной сети. При разработке таких приложений используют­ся серверы баз данных (называемые также SQL (Structured Query Language – структурированный язык запросов)-серверами) для рабочих групп. Существует довольно большое количество различных SQL-серверов как коммер­ческих, так и свободно распространяемых. Среди них наиболее известны такие серверы баз данных, как Oracle, DB2, Microsoft SQL Server, InterBase, Sybase, Informix.

для рабочих групп, они ориентированы на крупные компании и

могут поддерживать территориально разнесенные узлы или сети.
В основном они имеют иерархическую структуру из нескольких уровней. Для таких систем характерна архитектура клиент-сервер со специализацией серверов или же многоуровневая архитектура.
При разработке таких систем могут использоваться те же серверы баз данных, что и при разработке групповых информационных систем. Однако в крупных информа­ционных системах наибольшее распространение получили серверы Oracle, DB2 и Microsoft SQL Server.

обычно подразделяются на четыре группы (рис. 2):
системы обработки транзакций

(протоколов);
системы поддержки принятия решений;
информационно-справочные системы;
офисные информационные системы.

обработки данных разделяются на пакетные информационные системы и оперативные

инфор­мационные системы.
В информационных системах организационного управления преобладает режим оперативной обработки транзакций (OnLine Transaction Pro­cessing, OLTP) для отражения актуального состояния предметной области в любой момент времени, а пакетная обработка занимает весьма ограниченную часть. Для систем OLTP характерен регулярный (возможно, интенсивный) поток довольно простых транзакций, играющих роль заказов, платежей, запросов и т.п. Важными требованиями для них являются:
высокая производительность обработки транзакций;
гарантированная доставка информации при удаленном доступе к БД по телекоммуникациям.

представляют собой другой тип информационных систем, в которых с

помощью довольно сложных запросов производится отбор и анализ данных в различных разрезах: временных, географических, по другим показателям.
Обширный класс информационно-справочных систем основан на гипертекстовых документах и мультимедиа. Наибольшее развитие такие информационные системы получили в Интернете.
Класс офисных информационных систем нацелен на перевод бумажных документов в электронный вид, автоматизацию делопроизводства и управление документооборотом.

корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы :
системы на

основе архитектуры файл-сервер;
системы на основе архитектуры клиент-сервер;
системы на основе многоуровневой архитектуры;
системы на основе Интернет/интранет-технологий.

PS и PL отсутствует, а компьютер используется для функций

отображения, что облегчает построение графического интерфейса. Файл-сервер только извлекает данные из файлов, так что дополнительные пользователи и приложения лишь незначительно увеличивают нагрузку на центральный процессор.
Объектами разработки в файл-серверном приложении являются компоненты приложения, определяющие логику диалога PL, а также логику обработки BL и управления данными DL. Разработанное приложение реализуется либо в виде законченного загрузочного модуля, либо в виде специального кода для интерпретации.
Однако такая архитектура имеет существенный недостаток: при выполнении некоторых запросов к базе данных клиенту могут передаваться большие объемы данных, загружая сеть и приводя к непредсказуемости времени реакции. Значительный сетевой трафик особенно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи. Одним из вариантов устранения данного недостатка является удаленное управление файл-серверным приложением в сети. При этом в локальной сети размещается сервер приложений, совмещенный с телекоммуникационным сервером (обычно называемым сервером доступа), в среде которого выполняются обычные файл-серверные приложения.

приложений путем разделения компонентов приложения и размещения их там,

где они будут функционировать наиболее эффективно. Особенностью архитектуры клиент-сервер является наличие выделенных серверов баз данных, понимающих запросы на языке структурированных запросов (Structured Query Language, SQL) и выполняющих поиск, сортировку и агрегирование информации.
Отличительная черта серверов БД — наличие справочника данных, в котором записаны структура БД, ограничения целостности данных, форматы и даже серверные процедуры обработки данных по вызову или по событиям в программе. Объектами разработки в таких приложениях, помимо диалога и логики обработки, являются, прежде всего, реляционная модель данных и связанный с ней набор SQL-операторов для типовых запросов к базе данных.

она обладает наилучшей масштабируемостью. Однако сложные приложения, активно взаимодействующие

с БД, могут жестко загрузить как клиент, так и сеть. Результаты SQL-запроса должны вернуться клиенту для обработки, потому что там реализована логика принятия решения. Такая схема приводит к дополнительному усложнению администрирования приложений, разбросанных по различным клиентским узлам.
Для сокращения нагрузки на сеть и упрощения администрирования приложений компонент BL можно разместить на сервере. При этом вся логика принятия решений оформляется в виде хранимых процедур и выполняется на сервере БД.

к БД, вызываемая по имени с передачей требуемых параметров

и выполняемая на сервере БД. Хранимые процедуры могут компилироваться, что повышает скорость их выполнения и сокращает нагрузку на сервер.
Хранимые процедуры улучшают целостность приложений и БД, гарантируют актуальность коллективных операций и вычислений. Улучшается сопровождение таких процедур, а также безопасность (нет прямого доступа к данным).
Создание архитектуры клиент-сервер возможно и на основе многотерминальной системы. В этом случае в многозадачной среде сервера приложений выполняются программы пользователей, а клиентские узлы вырождены и представлены терминалами. Подобная схема информационной системы характерна для Unix.

в своей классической форме состоит из трех уровней:
нижний уровень

представляет собой приложения клиентов, выделенные для выполнения функций и логики представлений PS и PL и имеющие программный интерфейс для вызова приложения на среднем уровне;
средний уровень представляет собой сервер приложений, на котором выполняется прикладная логика BL и с которого логика обработки данных DL выполняет операции с базой данных DS;
верхний уровень представляет собой удаленный специализированный сервер базы данных, выделенный для услуг обработки данных DS и файловых операций FS (без использования хранимых процедур).
Подобную концепцию обработки данных пропагандируют, в частности, фирмы Oracle, Sun, Borland и др.

разные узлы и сеть, а также способствует специализации инструментов

для разработки приложений и устраняет недостатки двухуровневой модели клиент-сервер. Централизация логики приложения упрощает администрирование и сопровождение. Четко разделяются платформы и инструменты для реализации интерфейса и прикладной логики, что позволяет с наибольшей отдачей реализовывать их специалистам узкого профиля.
Наконец, изменения прикладной логики не затрагивают интерфейса, и наоборот. Но поскольку границы между компонентами PL, BL и DL размыты, прикладная логика может реализовываться на всех трех уровнях.
Сервер приложений с помощью монитора транзакций обеспечивает интерфейс с клиентами и другими серверами, может управлять транзакциями и гарантировать целостность распределенной базы данных.
Средства удаленного вызова процедур наиболее соответствуют идее распределенных вычислений: они обеспечивают из любого узла сети вызов прикладной процедуры, расположенной на другом узле, передачу параметров, удаленную обработку и возврат результатов.
С ростом систем клиент-сервер необходимость трех уровней становится все более очевидной.

на разработке инструментальных программных средств. В то же время

наблюдается отсутствие развитых средств разработки приложений, работающих с базами данных. Компромиссным решением для создания удобных и простых в использовании и сопровождении информационных систем, эффективно работающих с базами данных, стало объединение Интернет/интранет-технологий с многоуровневой архитектурой. При этом структура информационного приложения приобретает следующий вид:
браузер — сервер приложений — сервер баз данных — сервер динамических страниц — веб-сервер.
Благодаря интеграции Интернет/интранет-технологий и архитектуры клиент-сервер, процесс внедрения и сопровождения корпоративной информационной системы существенно упрощается при сохранении достаточно высокой эффективности и простоты совместного использования информации.