Файл: Белоногов Г.Г. Автоматизированные информационные системы.pdf

Формирование выходного массива для отображения текстовых пояснительных надписей на экране осущест­ вляется аналогичновыдаче текстовой информации на ЭЦПУ и РТА.

Решение задачи включает:

— расчет координат групп знаков каждой строки;

—перекодировку данных из кодов ЭВМ в коды УО;

—формирование специальных служебных слов;

—организацию выходного массива.

Исходный массив данных здесь также готовится про­ граммами информационной системы.

Установлено, что реализация задач отображения даже на весьма быстродействующих ЭВМ может состав­ лять минуты (до десятка и более минут). Вопрос о со­ кращении времени решения является актуальным для ■АСУ. Этот вопрос может быть решен на основе усовер­ шенствования алгоритмов и программ отдельных этапов, а также на основе выбора наиболее рациональной орга­ низации всех процессов.

Сопряжение системы отображения с информацион­ ной системой может быть осуществлено разными путями. Возможен вариант, когда система отображения базиру­ ется на общее информационное поле информационной системы. Это упрощает структуру системы и ее програм­ мную реализацию. Однако использование общего массива нерационально с точки зрения решения задач отображе­ ния, так как при этом производится поиск и считывание большого количества информации, из которой выбирает­ ся лишь незначительная часть данных, отображаемых на экране. Кроме того, процесс подготовки внеочередной информации для отображения изменений в обстановке либо вообще исключается, либо для обеспечения воз­ можности его осуществления требуется разработка спе­ циальной организации процессов первичной обработки, хранения, обновления и выборки информации. И нако­ нец, частое повторение при каждом решении задачи всего объема операций над информацией, большая часть которой не претерпела каких-либо изменений, не позво­ ляет существенно повысить оперативность получения данных.

В другом варианте исполнения система может стро­ итьсяна использовании дополнительного информацион­ ного поля, формируемого на основе данных, необходи­ мых только для решения задач отображения и выбирае-

46

Мых из информации, поступающей в ЭВМ. Формирование массива может осуществляться на основе данных, либо не подвергнутых специальной обработке, либо предвари­ тельно переработанных.

Наконец, возможен вариант построения автономной информационной системы для отображения. В этом ва­ рианте к АИС предъявляется ряд требований по допол­ нительной логической обработке информации. Так, например, требуется разработать алгоритмы и програм­ мы, обеспечивающие процессы селекции отображаемых элементов обстановки по типам объектов, по времени, по районам их расположения и т. л. В состав системы отоб­ ражения в этом случае целесообразно включать специ­ альную ЭВМ, связанную с основной машиной. В подоб­ ном комплексе центральная ЭВМ реализует следующие функции:

— выбор из массива сообщений информации, необ­ ходимой для решения задач отображения обста­ новки;

— преобразование части выбранной информации в вид, требуемый для графического представления эле­ ментов обстановки;

— дополнение информации данными, необходимыми для организации процессов ее хранения, обновления и выборки в ЭВМ, обслуживающей систему отобра­ жения;

— преобразование информации для ее передачи по каналам связи в другую ЭВМ. Вторая ЭВМ выполняет операции по созданию массива входной информации и подготовке данных для отображения.

Нами рассмотрены две основные программные систе­ мы, органически входящие в состав АИС. При реализа­ ции АИС на конкретных технических средствах, кроме того, необходимо использовать систему программного управления (ОПУ) и систему программного админист­ рирования (ОПА). Система программного управления, сопряженная с АИС, предназначена для организации взаимодействия между основными элементами АИС. Система осуществляет динамическое обслуживание ин­ формационных полей и рабочих мест операторов, орга­ низует взаимодействие с другими системами, реализуе­ мыми на этом же комплексе технических средств.

Остановимся более подробно на системе программно­ го администрирования.

47

Система программного администрирования

Система программного администрирования предна­ значена для разграничения доступа потребителей к ин­ формации, а также для регистрации запросов и инфор­ мации, выдаваемой из ЭВМ.

Сосредоточение обширной информации в ЭВМ АИС, возможность простого обращения к ней с дистанционно­ удаленных рабочих мест, ікак правило, обусловливают необходимость создания специальных7мер по предупреж­ дению произвольного доступа к хранимым в информаци­ онных накопителях сведениям. Решение этих задач мож­ но осуществлять вручную, однако при этом снижается оперативность управления. 'Поэтому в ряде случаев целе­ сообразно использовать специальные программные сред­ ства, такие, как система автоматизированного, разгра­ ничения доступа (САРД) и система автоматизирован­ ного учета документов (САУД).

САРД определяет право доступа к информации по поступившему запросу. Право доступа к информации определяется на основании проверки типа обращения (запрос, сообщение), а также содержания и характера запрашиваемой по запросу или обновляемой по сообще­ нию информации. Тип обращения может быть легко оп­ ределен из текста поступившего запроса (или сообще­ ния) по формальным признакам, содержащимся в нем. Содержание и характер запрашиваемой информации или информации, подвергаемой обновлению, также могут быть определены по формальным признакам. Эти фор­ мальные признаки предназначены в основном для того, чтобы программы, реализующие информационный про­ цесс, могли осуществлять поиск соответствующей инфор­ мации, необходимой для формирования ответа, или ин­ формации, подвергаемой обновлению. В одних случаях формальные признаки могут раскрывать характер и со­ держание отдельных документов, хранимых и обрабаты­ ваемых в документальных информационно-поисковых системах. В других случаяхпо этим признакам ѵможно определить, по каким объектам и по каким характери­ стикам будет осуществляться информационный поиск

вфактографической информационно-поисковой системе. Право доступа к информации определяется на основе

анализа данных, содержащихся в соответствующей таб­ лице разграничения доступа. В зависимости от выполня-

48

емых потребителями информации обязанностей в АСУ, компетентные лица определяют характер информации и типы задач, с -которыми связан каждый потребитель. Эти сведения являются исходным материалом при со­ ставлении таблицы разграничения доступа. '

Система автоматизированного учета документов (САУД) предназначена для учета документов, выдава­ емых из ЭВМ потребителям на рабочие места, для авто­ матического составления, хранения и выдачи из ЭВМ учетного списка, а также для регистрации фактов запре­ щения доступа к хранимой в ЭВМ информации. Учет­ ный список должен позволять установить, какому потре­ бителю, когда и какой документ был выдан из ЭВМ. На каждом документе, выдаваемом из ЭВМ, должны автоматически проставляться все необходимые учетные данные этого документа. В учетных списках, хранимых в памяти ЭВМ, отмечается дальнейшее движение доку­ ментов в соответствии с получаемыми от потребителей подтверждениями.

Принципиально имеется достаточно возможностей для формального определения необходимых учетных -призна­ ков, входящих в состав учетного списка документов, вы­ данных из ЭВМ потребителям. Так, учетный номер доку­ мента может представлять собой его порядковый номер, регистрируемый при выдаче информации из электронных вычислительных машин.

Название документа, выдаваемого из ЭВМ, может определяться по содержанию запроса, поступившего с ра­ бочего места. Текст запроса может включать в себя, например, номер задачи, номер формы выдаваемой ин­ формации, признаки, указывающие на характер и содер­ жание запрашиваемой информации. Эти данные позво­ ляют однозначно определять содержание результатов, входящих в выдаваемые документы. Используя их, мож­ но получить учетный признак, соответствующий назва­ нию документа.

Объем выдаваемого документа может определяться количеством строк, страниц,' стандартных листов. Адрес направления документа 'определяется номером рабочего места и номером оконечного устройства, на которое вы­ дается документ. Время выдачи документа может быть определено при помощи датчика времени («машинных часов»), реализуемого в ЭВМ аппаратно-программным способом.

В процёссе разработки САРД и САУД обычно преду­ сматриваются необходимые меры, препятствующие нару­ шению нормальной работы этих систем путем случайно­ го или преднамеренного искажения рабочих программ или служебной информации.

С другой стороны, нужно предусмотреть возможность внесения необходимых изменений в их работу в связи с тем, что в процессе эксплуатации АИС могут происхо­ дить изменения в составе зарегистрированных потреби­ телей, распределении информации между ними, структу­ ре и характере хранимой в ЭВМ информации и т. д. Для этой цели в САРД и САУД предусматриваются специальные блоки для внесения соответствующих изме­ нений в служебные массивы. Обращаться к этим блокам можно, только используя специальные коды.

Вопросы программной реализации автоматизированных информационных систем

В ряде случаев на АИС целесообразно возлагать задачу информационного обеспечения исходными дан­ ными для решения различного рода расчетных задач. В таких случаях при разработке расчетных задач сле­ дует учитывать в специальных блоках сопряжения необ­ ходимость их информационной связи с АИС. Блоки сопряжения организационно включаются в состав соот­ ветствующих комплексов расчетных задач или модели­ рующих программ. Они предназначаются для формиро­ вания на машинном информационном языке запросов от расчетных задач к АИС, а также для преобразования выданной информации с машинного информационного языка на соответствующий язык расчетных задач и мо­ делей.

Ранее отмечалось, что описанная типовая АИС пред­ ставляет собой часть системы МО, учитывающую общие потребности различных органов автоматизируемых звень­ ев управления АСУ. Специфические потребности этих органов должны обеспечиваться частными условиями, вытекающими из конкретных задач. Такая специализа­ ция АИС конкретных объектов АСУ может проявляться

вследующем:

—в специализации массива информационных сведе­ ний (в специализации информационного поля);

50

— в специализации состава словарей для кодирова­ ния и декодирования информации;

— в наборе специальных алгоритмов и программ, дополняющих АИС. Форма представления данных в па­ мяти системы, как правило, должна быть одинаковой для всех специализированных систем.

В основу программной организации АИС закладыва­ ется модульный иерархический принцип. Основными эле­ ментами программной структуры являются:

—библиотека модулей и интерпретаторы;

—основные программы, не входящие в состав библи­ отеки модулей и реализующие заранее запрограммиро­ ванную логику с включением в ходе выполнения необ­ ходимых модулей. Взаимодействие модулей и основных программ, как правило, осуществляется на машинном

информационном языке;

—управляющие программы-диспетчеры, обеспечива­ ющие взаимосвязь между основными системами АИС и СПУ;

—трансляторы-интерпретаторы, осуществляющие в

процессе функционирования системы перевод информа­ ции и предписаний с входного языка (например, с вход­ ного информационного языка, с языка системы автома­ тического редактирования и т. п.) на машинный, а также обеспечивающие выполнение оттранслированных пред­ писаний. В процессе выполнения эти программы могут использовать модули и основные программы, не входя­ щие в состав библиотеки. Транслирующая функция ин­ формационно-поисковой системы заключается в переводе сообщений и запросов на решение информационных задач с формализованного русского языка на машинный информационный язык и обратно; интерпретирующая — во вводе, хранении, обновлении, поиске, обработке и под­ готовке к оформлению данных.

Входное сообщение, подлежащее преобразованию, в общем случае может содержать: исходные данные, подлежащие преобразованию, и информацию о процессе преобразования исходных данных. Как исходная инфор­ мация, так и информация о процессе обработки могут быть представлены в общем случае на языках различ­ ного уровня детализации.

Формальное совпадение функций трансляции и интер­ претации, которые имеют место в информационно-поиско­ вых системах и в трансляторах интерпретирующего

типа (трансляторы-интерпретаторы), например с алго­ ритмических языков, является основанием для их объе­ динения в рамках одного типового элемента лрограм-, мной структуры системы. Вместе с тем, следует отметить и известное различие в этих трансляторах. Это разли­ чие определяется неодинаковым уровнем детализации входных языков информационно-поисковых систем и ал­ горитмических языков.

Можно рассмотреть следующую последовательность уровней детализации входных языков:

— Уровень машинных входных языков. Машинный входной язык транслируется функциональным автома­ том (ЭВМ) в язык его микроопераций. Этот же функци­ ональный автомат является интерпретатором, реализую­ щим алгоритм выполнения программы, записанной на машинном языке.

— Уровень языков символического кодирования типа автокодов. Входное сообщение преобразуется транс­ лятором в машинный язык (программу) в соответствии с ограниченным набором правил преобразования и ин­ терпретируется алгоритмом выполнения.

—Уровень алгоритмических языков (так называемо­ го среднего уровня). Входное сообщение преобразуется специальным транслятором, оперирующим расширенным (по сравнению с предыдущим случаем) набором фор­ мальных правил действия над символами и словами.

—Уровень входных информационных языков. Сооб­ щение преобразуется специальным «информационным»

транслятором (информационно-поисковой системой) с относительно полным набором формальных правил действий над словами и выражениями формализован­ ного естественного языка. При этом используются более мощные средства семантического анализа с использова­ нием дополнительной информации, заключенной в слова­ рях, включая связи между понятиями. С известными оговорками в этом случае можно говорить о моделиро­ вании процесса семантического анализа входного сооб­ щения.

Объектом программирования (автоматизации про­ граммирования) при создании АИС являются перечис­ ленные выше основные программные элементы системы. В общем случае при создании МО АСУ могут быть ис­ пользованы одновременно несколько уровней языков:

— язык машинных команд (низшего уровня);

52

—машинно-ориентированные алгоритмические языки типа языка символического кодирования;

—• проблемно-ориентированные алгоритмические язы­ ки (существующие алгоритмические языки среднего уровня);

—проблемно-ориентированные языки высшего уров­ ня (для разработки программ АИС).

При построении АИС для решения информационнологических задач, как минимум, необходимы языки низ­ шего уровня и машинно-ориентированные алгоритмиче­ ские языки. При создании АИС необходимо обратить внимание на изучение вопроса о применении имеющихся языков среднего уровня или разработке проблемно-ори­ ентированного языка высшего уровня для информацион­ ных систем. Исчерпывающий ответ на вопрос об эффек­ тивности и удобстве использования имеющихся проблем­ но-ориентированных алгоритмических языков в примене­ нии к разработке программ информационных систем может быть получен только на основе практического опро­ бования и сопоставления с требованиями, вытекающими

из особенностей программ информационных систеТм. В настоящее время имеется лишь ограниченный опыт применения таких средств к разработке программ ин­ формационных систем.

Специальных требований к языкам автоматизации программирования информационных систем в настоящее время не отработано. Разработка таких требований яв­ ляется сложной, но необходимой задачей для решения вопроса о системе программирования АИС как на осно­ ве языков среднего уровня, так и на основе проблемноориентированных языков высшего уровня. Вопрос об использовании системы программирования для АИС приобретает особую актуальность в связи с необходи­ мостью создания благоприятных условий для оператив­ ного перевода систем с одних ЭВМ на другие, например с ЭВМ II поколения на перспективные ЭВМ III поко­ ления.

Анализ возможностей автоматизаци программирова­ ния на этапе создания информационных систем позволяет рекомендовать использовать одновременно различные уровни языков для различных уровней программных эле­ ментов. Например, может быть рекомендована следую­ щая схема, безусловно подлежащая уточнению: язык символического кодирования — для построения библио*

53

I