Структура базовой ИТ. Логический уровень.

Логический уровень ИТ представляется комплексом взаимосвязанных моделей.

На основе модели предметной области (МПО), характеризующей объект управления, создается общая модель управления (ОМУ), а из нее вытекают модели решаемых задач (МРЗ). Так как решаемые задачи в информационной технологии предполагают в своей основе различные информационные процессы, то на передний план выходит модель организации информационных процессов, призванная на логическом уровне увязать эти процессы при решении задач управления. При обработке данных формируются четыре основных информационных процесса: обработка, обмен и накопление данных и представление знаний.

Модель обработки данных включает в себя формализованное описание процедур организации вычислительного процесса (ОВП), преобразования данных (ПрД) и отображения данных (ОД).

Модель обмена данными включает в себя формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи (П), коммутации (К), маршрутизации (М).

Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая в представляется в виде базой данных. Процесс перехода от информационного (смыслового) уровня к физическому отличается трехуровневой системой моделей представления информационной базы: концептуальной(КСБ), логической(ЛСБ) и физической схемами(ФСБ).

Модель представления знаний, включенная в систему моделей информационной технологии, должна позволить проектировщику информационных технологий (ИТ) в автоматизированном режиме сформировать из фрагментов модель предметной области, а также модели решаемых задач. Модель представления знаний может быть выбрана в зависимости от предметной области и вида решаемых задач. В настоящее время используются такие модели, как логические (Л), алгоритмические (А), семантические (С), фреймовые (Ф) и интегральные (И).

Взаимная увязка базовых информационных процессов, их синхронизация на логическом уровне осуществляются через модель управления данными. Так как базовые информационные процессы оперируют данными, то управление данными — это управление процессами обработки, обмена и накопления.

 

7.4. Базовая ИТ. Физический уровень. Преобразование информации в данные.

Физический уровень информационной технологии представляет ее программно-аппаратную реализацию. ИТ и на физическом уровне рассматривается как система, причем большая, в которой выделяется несколько крупных подсистем. Это подсистемы, реализующие на физическом уровне информационные процессы обработки данных, обмена данными, накопления данных, управления данными и представления знаний.

Подсистема обработки данных. Для выполнения функций этой подсистемы используются электронные вычислительные машины различных классов: на верхнем уровне — мейнфреймы, способные накапливать и обрабатывать громадные объемы информации и используемые как главные ЭВМ; на среднем — серверы; на нижнем уровне — персональные компьютеры. Обработка данных, т.е. их преобразование и отображение, производится с помощью программ решения задач в той предметной области, для которой создана информационная технология.

Подсистема обмена данными. В эту подсистему входят комплекс программ и устройств, позволяющих создать вычислительную сеть и осуществить по ней передачу и прием сообщений с необходимыми скоростью и качеством. Физическими компонентами подсистемы обмена служат устройства приема-передачи данных: модемы, усилители, коммутаторы, кабели, специальные вычислительные комплексы, осуществляющие коммутацию, маршрутизацию и доступ к сетям. Программными компонентами подсистемы являются программы сетевого обмена, реализующие сетевые протоколы, кодирование-декодирование сообщений и др.

Подсистема накопления данных. Подсистема реализуется с помощью банков и баз данных, организованных на внешних устройствах компьютеров и ими управляемых. В вычислительных сетях, помимо создания локальных баз и банков данных, используется организация распределенных банков данных и распределенной обработки данных.

Подсистемы представления знаний реализуются, как правило, на персональных компьютерах, программное обеспечение которых пишется на специальных формальных языках программирования.

Подсистема управления данными реализуется на компьютерах с помощью программных систем управления и обработки данных, организации вычислительного процесса, систем управления вычислительной сетью и систем управления базами данных. При больших объемах накапливаемой на компьютере и циркулирующей в сети информации на предприятиях, где внедрена информационная технология, могут создаваться специальные службы, такие, как администратор баз данных, администратор вычислительной сети и т.п.

Преобразование информации в данные

Сбор информации. На этой фазе поток осведомляющей информации, поступающей от объекта управления, воспринимается человеком и переводится в документальную форму (записывается на бумажный носитель информации).

Подготовка и контроль. Собранная информация для ввода в компьютер должна быть предварительно подготовлена, поскольку модель предметной области, заложенная в компьютер, накладывает свои ограничения на состав и организацию вводимой информации. Контроль подготовленной и вводимой информации направлен на предупреждение, выявление и устранение ошибок, которые неизбежны в первую очередь из-за так называемого "человеческого фактора".

Ввод информации. Эта фаза заключительная в процессе преобразования исходной информации в данные. Ввод информации в конечном итоге выполняется вручную — пользователь ЭВМ "набирает" информацию (алфавитно-цифровую) на клавиатуре, визуально контролируя правильность вводимых символов по отображению на экране дисплея. Помимо клавиатуры, есть и другие устройства ввода, например, сканеры или устройства ввода с голоса.

Таким образом, после сбора, подготовки, контроля и ввода исходная информация (документы, модели, программы) превращается в данные, представленные машинными кодами, которые хранятся на машинных носителях и обрабатываются техническими средствами информационной технологии.

 

Графические модели ИТ.

Процессы ИТ могут быть представлены графически на основе ряда схем. Схемы используются на различных уровнях детализации процессов, по ГОСТ 19.701 различают:

Схема данных предназначена для отображения этапов обработки данных, включая операции, выполняемые неавтоматизированным способом. Она состоит из символов данных, символов процесса, линий и специальных символов; начинается и заканчивается символом данных.

Схема программы предназначена для отображения последовательности операций в программе. Она состоит из символов процесса, линий и специальных символов.

Схема работы системы предназначена для отображения управления операциями и потоком данных в системе. Она состоит из символов данных, символов процесса, линий и специальных символов.

Схема взаимодействия программ отображает путь активации программ и взаимодействие с соответствующими данными. Каждая программа в схеме показывается только один раз. Схема состоит из символов данных, символов процесса (кроме символов решения и границ цикла), линий и специальных символов (кроме терминатора).

Схема ресурсов системы предназначена для отображения конфигурации блоков данных и обрабатывающих блоков, т.е. ресурсов (технических средств), которые необходимы для размещения данных и обрабатывающих блоков.

Существует множество других методологий. Это и структурный подход (IDEF0, DFD, IDEF3…) и объектно-ориентированный подход(UML: диаграммы прецедентов, классов, деятельности, последовательностей, развертывания, компонентов…).