Файл: Левковиц, Д. Структуры информационных массивов оперативных систем.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 56
Скачиваний: 0
для установления смысловых взаимосвязей м е ж д у эле ментами. Следовательно, эти перечим д о л ж н ы быть сос тавлены на основе некоторой систематизации либо д о л ж н а существовать процедура, с помощью которой м о ж н о формально устанавливать взаимосвязи между отдельны ми элементами.
П р и м е р о м такого перечня является структурная ф о р мула химического состава, которую можно хранить в яв
ном виде |
как Файл документов. Структурная |
формула |
является, |
по сути, графом: к а ж д ы й ее элемент |
опреде |
ленным образом связан с другими элементами. С по мощью этого графа можно найти классы взаимосвязан
ных химических веществ. Аналогичным |
примером явля |
||||||||||||
ются электронные |
схемы. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Другой |
пример |
относится |
к |
м а р ш р у т а м |
доставки. |
||||||||
К а ж д ы й маршрут |
м о ж н о рассматривать |
как |
|
элемент |
|||||||||
перечня, |
а |
взаимосвязь |
между, |
м а р ш р у т а м и — как |
об- |
||||||||
< щую |
сеть. Следовательно, маршруты |
можно |
классифи |
||||||||||
цировать |
на |
основе расстояния, стоимости |
использования |
||||||||||
и т . д . Э т о |
обеспечивает |
упорядоченную выборку |
м а р ш |
||||||||||
рутов. Сюда |
ж е |
относятся |
различные |
системы |
пла |
||||||||
нирования, |
резервирования |
и |
контроля, |
а |
в |
некото |
|||||||
рых |
случаях — с и с т е м ы |
распределения |
трудовых |
ре |
|||||||||
сурсов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Информационные системы |
управления |
включают |
в себя систему хранения и поиска. Они выполняют даль нейшую целенаправленную обработку информации и ока зывают помощь в принятии решений. Обработка за
ключается |
в |
автоматическом |
поиске |
и |
сопоставлении |
|
элементов |
файлов, а т а к ж е |
в подготовке |
графиков, |
ре |
||
шающих таблиц и обзоров. |
|
|
|
|
||
К наиболее известным системам этого класса отно |
||||||
сятся Системы |
командования |
и управления, |
а т а к ж е |
Ин |
||
формационные |
системы управления. |
Так, |
военная систе |
ма управления тылом обязательно содержит обе указан ные системы, а т а к ж е систематические перечниЭто вызвано необходимостью определять имеющиеся в рас
поряжении возможности, маршруты |
и т. д. Д л я |
обраще |
ния к таким системам необходимы |
объединенные |
усилия |
человека-оператора и автоматизированных средств по иска. Кроме того, можно автоматизировать выдачу ре шений или наиболее существенных данных, необходимых для принятия решений. Подобные военные системы, осо бенно стратегического назначения, являются весьма
П
с л о ж н ы м и вследствие различных невоенных аспектов (.политических, экономических, социальных и юридичес
ких), |
которые надо учесть при разработке и эксплуата |
ции |
таких систем. П р и теперешнем состоянии дел подоб |
ные системы, по-видимому, лишь частично поддаются
автоматизации . |
|
Система |
управления |
|
|
|
|
И н ф о р м а ц и о н н а я |
является |
вари |
|||||
антом Системы |
командования |
и управления. |
Она |
предо |
|||
ставляет основные |
данные |
для |
принятия |
решений, |
|||
а иногда с а м а |
принимает их. |
|
|
|
|
|
|
Один из наиболее критических |
аспектов |
при |
разработ |
ке информационной системы состоит в правильном вы
делении |
функций, относящихся к человеку и |
машине, |
а т а к ж е |
в определении необходимого уровня |
автомати |
зации. Производительность системы хранения и поиска информации в сильной степени зависит от качества ин
дексирования, а т а к ж е |
от |
объемов файлов |
и |
от времен |
доступа и обновления. |
К а к |
у ж е отмечалось, |
в |
настоящее |
время индексирование, определяющее качество системы, лучше выполняется человеком, т а к « а к требует з а т р а т умственного труда. С другой стороны, этапы обработки
информации, определяющие количественные |
характерно |
||||||||||
тики системы, |
можно |
автоматизировать . |
|
|
|
||||||
|
Степень автоматизации зависит от требуемой произ |
||||||||||
водительности |
системы. |
|
|
|
|
|
|||||
|
О б р а щ а я с ь |
снова |
к рис. 1-1, |
отметим, |
|
что функции |
|||||
сжатия |
данных |
в |
основном выполняются |
людьми, |
в то |
||||||
время |
как |
процедуры |
генерации |
и поиска |
файлов требу |
||||||
ют |
совместной |
работы |
человека |
и машины . Со време |
|||||||
нем |
будут |
разработаны |
методы |
применения |
Э В М |
к вы |
|||||
полнению |
работ |
по |
индексации |
и реферированию . |
Эти |
работы будут автоматизированы за счет использования
памяти |
большого объема и быстродействующих устройств |
||
поиска |
информацииПрименение |
Э В М |
позволит лучше |
использовать накопленный опыт |
и . усовершенствовать |
||
процедуры принятия решений. Поэтому |
в дальнейшем |
||
р я д препятствий, ограничивающих |
применение ЭВМ, бу |
дет полностью устранен и доля человеческого труда по обработке информации существенно снизится.
Методы, |
описанные в |
этой «миге, |
относятся только |
|
к тем этапам обработки |
информации, |
которые в настоя |
||
щее время |
м о ж н о |
автоматизировать . Этапы, требующие |
||
з а т р а т умственного |
труда, такие как |
индексирование и |
||
реферирование, здесь не |
рассматриваются . |
12
П е р е д тем, как подойти к основному с о д е р ж а н и ю книги, необходимо ближе познакомиться с информацион ной системой и ее моделью. Это необходимо для того, чтобы четко сформулировать требования к программному обеспечению и создать необходимую основу д л я разви тия самих методов.
Т а б л и ц а 1-1 Функциональные компоненты информационной системы
Устройство ввода
Перо
Пишущая машинка Копировальное устройство Печатающее устройство Перфолента и перфокарта Оптическое читающее устройство Магнитофон
Электронно-лучевая трубка-, световое перо Электрическое пишущее устройство
Устройство хранения файлов
Бланки
Перфокарты
Микрофильмы Магнитные носители (аналоговые и цифровые)
Устройство вывода
Пишущая машинка Печатающее устройство ЭВМ
Устройство чтения с микрофильмов Магнитофон Электронно-лучевая трубка Проектор слайдов или пленок
Механизмы поиска
Карты каталога Перфокарты
Координатные индексные карты Электронные системы последовательной обработки данных
Электронные системы произвольной обработки данных
Автоматизированная система хранения и поиска ин формации состоит из четырех основных частей: устройств ввода, средств хранения файлов, устройств вывода и ме ханизмов поиска. Эти четыре части и примеры их испол нения представлены в табл . 1-1. Из этой таблицы непос редственно вытекает диапазон сложности указанных частей.
13
Все 'рассматриваемые компоненты системы основаны на трех известных средствах хранения информации: бу
маге и |
чернилах, фотопленке и магнитной поверхности. |
Д р у г а я |
классификация, известная специалистам в облас |
ти обработки информации, может подразделять все эти средства на аналоговые и цифровые. Указанные средства хранения информации в зависимости от способа испол нения могут быть как аналоговыми, т а к и цифровыми . Н а п р и м е р , использование .позиционных символов, печа таемых на бумаге, трактуется как цифровое представле ние информации, а графическое изображение в в и д е не прерывных линий — как аналоговое. В свою очередь, на фотопленке можно хранить: 1) микроизображение тек ста, написанного на бумаге; 2) фильм, представляющий
собой д в и ж у щ у ю с я картинку, и, наконец, |
3) двоично |
закодированную цифровую информацию, |
декодируемую |
с помощью логических устройств.
На магнитном носителе можно хранить как анало говую информацию (примером является обычный или
видеомагнитофон), |
так и |
цифровую информацию |
(на |
|||
пример, |
память |
на магнитных |
лентах, |
применяемая |
||
в Э В М ) . |
|
|
|
|
|
|
К устройствам |
ввода, |
в х о д я щ и м в состав и н ф о р м а |
||||
ционных |
систем, относятся |
перо, |
п и ш у щ а я |
м а ш и н к а , |
ко |
пировальное и печатающее устройства, использующие
способ нанесения |
красящего |
вещества на |
бумагу. Д л я |
цифровой записи |
на бумагу |
применяется |
т а к ж е перфо - |
ленточное и перфокарточное оборудование. Кроме того, существует оптическое читающее устройство, являющее
ся |
средством ввода в Э В М данных, написанных |
непосред |
|||||||||
ственно |
на бумаге (с |
использованием |
.в качестве |
посред |
|||||||
ника фотопленки или устройства с магнитной |
поверх |
||||||||||
ностью) . Магнитофон |
используется д л я |
ввода |
|
только |
|||||||
звуковой или видеоинформации, записанной на |
магнит |
||||||||||
ной |
ленте. Электронно-лучевая трубка, |
клавиатура и |
|||||||||
световое перо т а к ж е |
применяются |
д л я |
ввода |
цифровых |
|||||||
или |
аналоговых данных. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
В состав средств хранения файлов входят: 1) |
блан |
|||||||||
ки, |
обычно хранимые |
на |
полках |
или |
в ш к а ф а х ; |
2) |
фай |
||||
лы |
на |
перфокартах, |
которые |
т а к ж е |
|
можно |
|
хранить |
|||
в специальных стальных |
ш к а ф а х ; |
3) |
ф а й л ы |
на |
микро |
||||||
фильмах; 4) магнитные |
носители |
информации |
|
в |
виде |
магнитных лент, карт, магнитных полосок, дисков, бара банов и др.
14
Скорость |
доступа |
к информации, |
содержащейся |
•в файлах, в |
большой |
степени зависит от |
физических ха |
рактеристик устройств хранения файлов . Стоимость этих
устройств связана с емкостью памяти, видом |
доступа |
к ней 'И с быстродействием устройства. |
|
В отличие от устройства ввода основная |
функция |
устройства вывода состоит в выдаче пользователю ин формации, представленной в удобной форме. Отдельные сообщения из автоматизированной системы обычно по
ступают |
на пишущую машинку, А Ц П У |
или электронно |
|
лучевую |
трубку ( Э Л Т ) . Сообщения из |
Файла |
докумен |
тов, не представленные в печатном виде, .могут отобра жаться на устройстве чтения с микрофильмов или на проекторе слайдов или фотопленок. В случае хранения
звуковой информации ее |
можно выдать пользователю |
|
с помощью стандартного магнитофона. |
||
При анализе систем классификации и поисковых сис |
||
тем становится |
ясно, что |
существует сравнительно м а л о |
принципиально |
различных |
механизмов поиска. Н а и б о л ь |
шее распространение получили следующие два метода организации файлов . Это иерархический (классификаци онный) метод и координатно-индексный метод- В рас сматриваемой информационной системе применяются оба метода организации файлов и соответствующие им
механизмы поиска. |
|
Н а п р и м е р , в большинстве библиотек |
расставляют |
книги в соответствии с некоторым планом |
классифика |
ции, известным как классификация Дэви, или Универ сальная десятичная система *. П р и таком способе -книга схематично помещается в вершину классификационного дерева; в принципе эту книгу можно найти ветвлением универсальной вершины на пути и подпути большей де тализации. Это происходит до тех пор, пока не будет
достигнута вершина |
дерева, определяющая ж е л а е м ы й |
предмет (например, |
электротехника в классификации |
Дэви представляется |
как [621], автоматика как [621.8] и |
системотехника как [621.81]). В этом случае, поскольку назначения полок о т р а ж а ю т классификационные коды, связанные с к а ж д о й из вершин дерева, поиск з а в е р ш а ется физическим просмотром указанной полки, которая
внутренне |
упорядочена |
по фамилиям авторов докумен |
||
тов. |
Недостаток |
этой |
системы состоит в трудности на- |
|
* |
В СССР называется |
Универсальная десятичная классифика |
||
ция — УДК. |
(Прим. |
пер.) |
|
15
х о ж д е н ия документа, содержание которого |
лежит |
на |
|||
стыке различных областей. Н а п р и м е р , книгу, |
к а с а ю щ у ю |
||||
ся .влияния парового двигателя на |
британскую экономи |
||||
ку X I X в., нельзя найти с помощью системы |
Дэви, т а к |
||||
как предметная область паровых двигателей |
находится, |
||||
по-видимому, в другой вершине дерева, |
нежели британс |
||||
кая экономика X I X в. Поиск отдельно |
по .паровому |
дви |
|||
гателю |
или британской экономике |
X I X в. з а н я л бы |
весь |
||
ма 'много времени . П о э т о м у в эту систему в виде |
Файла |
||||
ссылок |
переносится алфавитный |
предметный |
каталог. |
К а ж д о м у документу назначаются новые предметные за
головки |
|
создается |
несколько |
карт |
с |
названием доку |
мента, |
фамилией автора, библиографией |
и предметными |
||||
H |
|
|
|
|
|
|
заголовками . З а т е м |
создается |
каталог |
путем упорядочи |
в а н и я всех карт в алфавитном порядке по предметному заголовку, названию книги и фамилии автора. К с о ж а л е нию, в 'большинстве библиотек не назначают более трех или четырех предметных заголовков на документ, поэтому глубина индексации невелика; она является, как правило, слишком общей. Однако, если разыскиваемые документы снабжены определяющими дескрипторами, требуемый пе рекрестный поиск м о ж н о провести как коордпнатно-ин- декснын поиск с помощью карточного каталога- В этом случае необходимо обратиться к картам, озаглавленным
«Паровой двигатель», |
и просмотреть |
карты, относящиеся |
||||
к этим |
документам |
с |
предметными |
заголовками |
«Бри |
|
танская |
экономика |
X I X века» |
или «Британская экономи |
|||
ка». Расположение |
полки с |
каж;;ым |
подходящим |
доку |
ментом указывается на карте в виде определяемого при меняемой системой классификации кода. Таким образом, начальное предназначение системы классификации час тично устанавливается в результате использования ал фавитного предметного каталога . Этот каталог полезен
при перекрестном |
поиске, так 'как некоторые координат |
|||||
ные «попадания» м о ж н о классифицировать |
«паровым |
|||||
двигателем» |
(или |
кодом ближайшего |
к л а с с а ) , |
а |
дру |
|
г и е — «британской |
экономикой». Поиск |
можно |
затем |
за |
||
вершить в Файле |
документов |
(в библиотечных |
книгохра |
|||
н и л и щ а х ) , |
где либо будет |
найдено |
точное |
название, |
либо потребуется просмотр на полке. Все существующие механизированные системы поиска основаны на принци пе координатного индексирования или на использовании
координатного |
индексирования |
совместно |
с системой |
классификации . |
П я т ь наиболее |
часто |
встречающихся |
16