надписи меню информационной системы относятся к
Надписи меню информационной системы относятся к
Для создания интерфейса, который делал бы работу с программой приятной, разработчику нужно понимать, какие задачи будут решать пользователи с помощью данной программы. Выделяют общие принципы проектирования пользовательских интерфейсов:
1. Программа должна помогать выполнить задачу, а не становиться этой задачей. Интерфейс должен быть легким для освоения и не создавать перед пользователем преграду, которую он должен будет преодолеть, чтобы приступить к работе.
2. При работе с программой пользователь не должен ощущать себя дураком. Не нужно давать разрабатываемой программе слишком большие полномочия и право указывать пользователю, что именно ему делать. Один из примеров такого неправильного отношения к пользователю является отказ программы выполнить вполне естественную с точки зрения пользователя программных продуктов операцию и вывод диалогового окна, требующего выполнить какую-то другую последовательность действий. Например, известный текстовый редактор «Блокнот» из состава Windows95. Если пользователь открывал эту программу и решал перед началом набора текста дать создаваемому «Блокнотом» по умолчанию файлу «Untitled» какое-нибудь имя, выбрав из меню команду Сохранить как, редактор отказывался сделать это, показывая сообщение: «Вы не ввели какой-либо текст, чтобы его можно было сохранить. Наберите какой-нибудь текст, а затем попытайтесь [сохранить его] снова». Другой пример недооценки возможностей пользователя — вывод информационных сообщений в ситуациях, когда этого не требуется. Например, для того, чтобы облегчить освоение продукта или информировать пользователей о полезных функциях программы. Но если пользователь уже достаточно уверенно чувствует себя при работе с программой и не нуждается в подсказках, выскакивающих каждую минуту. Поэтому среди разработчиков программного обеспечения хорошим тоном считается предоставление пользователю возможности отключить вывод информационных сообщений. Это позволяет сохранить легкость освоения продукта для начинающих пользователей и добиться того, чтобы информационные сообщения не вызывали у опытных пользователей раздражения.
3. Программа должна работать так, чтобы пользователь не считал компьютер дураком. Программа не должна прерывать работу пользователя глупыми вопросами и выводить на экран бессмысленные сообщения, повергая его в недоумение в самых простых ситуациях. Например, вопрос о подтверждении изменений в базе данных при уходе пользователя из карточки студента будет лишним, если пользователь не изменял данные студента.
· Всегда назначайте клавиатурные эквиваленты команд.
· Расположение элементов должно быть согласовано с задачами пользователя. Не заставляйте пользователя перепрыгивать из раздела в раздел, при вводе информации это совсем не обязательно. Если пользователь собирается ввести около 1000 записей, то необходимо расположить на форме кнопку подтверждения ввода данных, а не подтверждать их ввод после каждой записи.
· Не заставляйте пользователя выполнять лишнюю работу. Например, если информация, содержащаяся в полях со 2-го по 10-е, необходима только, когда первое поле имеет определенное значение, не нужно заставлять пользователя заполнять все поля подряд.
· Используйте заметную, но ненавязчивую обратную связь с пользователем. Например, всплывающая подсказка на кнопках или окрашивание полей в красный цвет, если они заполнены некорректно или если они должны быть заполнены в обязательном порядке.
· Если возможно, выполняйте добавление и редактирование записей в одной и той же форме, тогда пользователю не придется осваивать несколько методов доступа к одним и тем же данным.
Если в программе присутствует несколько форм, необходимо определиться с видом интерфейса:
· многодокументный (MDI). Главная особенность MDI заключается в том, что для этого типа интерфейса можно многократно открывать форму одного вида документа для нескольких разных по содержанию документов (например, программа Microsoft Word). Для интерфейса такого типа характерно наличие одного главного окна (MDI-окно), которое обычно именуется родительским окном, и необходимого для работы количества подчиненных (вложенных) окон, называемых дочерними. Количество открытых дочерних окон ограничено лишь возможностями компьютера.
Не зависимо от выбранного вида интерфейса необходимо продумать сценарий появлений форм на экране так, чтобы у пользователей не было возможности нарушить предписанные ход выполнения программы (например, пользователь не может открыть форму редактирования ведомости, если список доступных для редактирования ведомостей пуст).
Рекомендации по созданию пользовательского интерфейса:
Одинаковое расстояние между элементами управления. Элементы управления на форме приложения располагаются на разном расстоянии между ними.
TabOrder . «Правильный» порядок. TabOrder — это порядок, в котором экранный курсор перемещается по элементам управления в форме при нажатии клавиши b > на клавиатуре компьютера. На стадии разработки программы, при размещении элементов управления на форме, TabOrder эквивалентен тому порядку, в котором создаются эти элементы. Однако в процессе проектирования программы автор многократно меняет расположение элементов на форме, какие-то из них удаляет, добавляет новые компоненты. В результате почти всегда оказывается, что TabOrder не соответствует тому порядку, в котором визуально расположены элементы, и при нажатии клавиши b > курсор хаотично скачет по экрану вместо последовательного перемещения по компонентам.
Выбор шрифтов. Не стоит выбирать никаких шрифтов. Оставьте их такими, какими они определены по умолчанию. В этом случае смена пользователем стандартных шрифтов Windows по своему вкусу с помощью Панели управления отразится и на внешнем виде вашей программы. Таким образом, пользователь, запустив ваш продукт, окажется в знакомом ему окружении.
В графическом пользовательском интерфейсе элемент управления — это средство, при помощи которого пользователь взаимодействует с компьютерной программой. Качество этого взаимодействия зависит от двух аспектов:
· соответствия элемента управления выполняемой им задаче;
· от последовательности правил, по которым функционирует элемент управления.
Достаточно выбрать не тот инструмент работы или изменить правила, но которым он действует, и вы создадите проблемы для пользователей своей программы.
Заголовок окна (формы). Данный элемент определяется свойством Заголовок ( Caption ) объекта Форма ( Form ).Заголовок главного окна программы традиционно используется для вывода информации о двух вещах: названии программы и названии документа, с которым в данный момент работает пользователь.
· Группировать пункты меню в логическом порядке и по содержанию.
· Для группировки пунктов в раскрывающихся меню использовать разделительные линии
· Избегать избыточных меню.
· Избегать пунктов меню верхнего уровня, не содержащих раскрывающихся меню
· По возможности использовать клавиатурные эквиваленты команд и «горячие» клавиши.
Списки. Элемент управления Список ( ListBox ) позволяет легко просматривать большие объемы информации и осуществлять выделение нужных строк. Например, его удобно использовать для формирования группы учащихся, перетаскивая из списка всех учащихся данного курса в список учащихся формируемой группы.
Вкладки ( Tabs ) позволяют логически группировать большое количество информации, тем самым дают возможность пользователю комфортно воспринимать ее. Например, режим редактирования данных о студенте. Вся информация о студенте, его успеваемости разбита на следующие групп:
· «Приказы», содержит информацию о студенте, которую пользователь редактировать не может (поэтому элементы интерфейса имеют цвет такой же как у формы): направление/специальность, профиль/специализация, уровень образования, форма обучения, курс, группа и учебный план, список приказов и т.д.
· Вкладки «Дисциплины», «Практика/Курсовые работы», «Дисциплины по выбору», «Диплом» содержат предметы из учебного плана студента и оценки, а так же названия курсовых работ, тему дипломной работы и т.д.
Принципы построения интерфейсов
Золотое сечение. Форма, в основе построения которой лежит сочетание симметрии и золотого сечения, способствует наилучшему зрительному восприятию. Золотое сечение — это такое пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок так относится к большей части, как сама большая часть относится к меньшей; или другими словами, меньший отрезок так относится к большему, как больший ко всему.
а : b = b : с или с : b = b : а.
Отрезки золотой пропорции выражаются бесконечной иррациональной дробью 0,618. если с принять за единицу, а = 0,382. Отношение же отрезков а и b составляет 1,618. Прямоугольник с таким отношением сторон стали называть золотым прямоугольником.
Формы диалоговых окон и элементов управления, стороны которых относятся как 1,618, очень привлекательны для пользователей.
Принцип группировки. Согласно этому правилу, экран программы должен быть разбит на ясно очерченные блоки элементов, может быть, даже с заголовком для каждого блока. Например, на закладке «Анкетные данные» в карточке студента информация о студенте сгруппирована в следующие разделы: анкетные данные, паспортные данные, обучение по договору, учебные данные, сведения о предыдущем образовании и дополнительные сведения.
Видимость отражает полезность. Смысл этого принципа состоит в том, чтобы вынести самую важную информацию и элементы управления на первый план и сделать их легкодоступными пользователю, а менее важную — переместить, например, в меню. Например, в программе «Деканат» основные режимы переключаются с помощью больших кнопок управления в верхней части экрана. Другой пример данного принципа, в режиме «Карточка студента» ФИО и группу студента пользователь видит всегда, пока редактирует данные выбранного студента.
Равенство между системой и реальным миром. Система должна разговаривать с пользователем на его языке. Имеется в виду не язык его страны, хотя это тоже имеет значение. В данном случае подразумевается использование понятий и образов, которые уже знакомы пользователю по реальному миру, к которым он привык. Нельзя использовать специализированные термины. Многие авторы даже при разработке приложений, ориентированных на широкую аудиторию, применяют понятия, которые годятся только для профессиональных справочников по программированию. Например, сохранение данных в сетевой информационной системе происходит про подтверждении транзакции, при этом пользователь программы при сохранении данных нажимает на кнопку с надписью «Сохранить», но не все пользователи поймут назначение кнопку с надписью «Подтвердить транзакцию».
Однако такое заимствование идей из окружающего мира нужно производить осторожно. Дело в том, что программы, которые уже знакомы пользователю — тоже часть его мира, часть его знаний, навыков и привычек. Поэтому некоторые детали компьютерных интерфейсов являются для пользователей более привычными, чем объекты реального мира — это особенно касается элементов интерфейса, реализующих функции, не имеющих прямых аналогов в реальном мире.
Свобода действий пользователя. Пользователь должен иметь контроль над системой и возможность изменить текущее состояние программы. Очень часто пользователь дает различные команды по ошибке (например, случайно нажав не ту кнопку или «промахнувшись» мышью мимо нужного пункта меню), и у него должен быть «аварийный выход» из этой ситуации, четко обозначенный в программе. Чаще всего такой «выход» реализуется в виде кнопки «Отмена», расположенной в диалоговом окне и позволяющей прекратить выполнение текущей операции или закрыть это диалоговое окно. Кроме этого, нажатие на клавиатуре клавиши Escape > является традиционным и поэтому привычным для большинства пользователей средством «аварийного выхода».
Последовательность и стандарты. Принцип последовательности означает использование одних и тех же средств для выражения схожих образов и выполнения действий, имеющих одинаковую природу. Принцип последовательности при разработке интерфейсов должен соблюдаться буквально во всем.
Во-первых, последовательность при выборе средств оповещения о событиях и действиях. Например, информация о текущем статусе программы, как уже говорилось при рассмотрении принципа «Видимость состояния системы», обычно выводится в статусную строку в нижней части экрана, а сообщения с результатами запросов пользователя — в отдельном диалоговом окне. Сообщения о критических ошибках при этом должны сильно отличаться от обычных информационных сообщений: например, они могут сопровождаться резким звуком.
Во-вторых, последовательность при оформлении элементов интерфейса. Если дизайн форм вашей программы основан на классическом интерфейсе Windows-приложений, характеризующемся строгой цветовой гаммой, прямыми линиями и углами, то очень странным выглядело бы решение придать одному из окон программы овальную форму и раскрасить его яркими цветами.
В-третьих, последовательность при выборе терминов. Пользователей не должно сбивать с толку то, что три разных понятия, используемых в вашей программе, на самом деле означают одно и то же. Например, для сохранения информации в программе будут использовать кнопки с надписью «Сохранить», а не кнопки с различными надписями такими как «Сохранить», «Подтвердить», «Отправить на сервер».
Проанализируйте интерфейс созданной вами ИС на соблюдение принципов организации пользовательского интерфейса. Обратите внимание на удобство использования информационной системы с точки зрения пользователя (что понравилось в организации пользовательского интерфейса, какие элементы отталкивают Вас как пользователей). Отредактируйте интерфейс вашей ИС, если это необходимо.
Глава 1. Информационные системы (ИС)
2. Архипова З.В., Пархомов В.А. Информационные технологии в экономике. Учебное пособие. – Иркутск, Издательство БГУЭП, 2003.
§1. Понятие информационной системы
Под системой понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.
Система – это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое.
Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Пример. Приведем в качестве примера несколько систем, состоящих из разных элементов и направленных на реализацию разных целей.
Главная цель системы
Люди, оборудование, материалы, здания и др.
Электронные и электромеханические элементы, линии связи и др.
Компьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и др.
Компьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечение
Производство профессиональной информации
Добавление к понятию «система» слова «информационная» отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.
Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.
Современное понимание информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера (сервера, периферийного оборудования и т.д.).
Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.
Говоря об информационной системе, следует рассмотреть следующие вопросы: структура ИС, классификации ИС.
Структура ИС обычно рассматривается как совокупность различных подсистем. Все подсистемы можно рассматривать как по отдельности, так и во взаимосвязи друг с другом.
Классифицировать информационные системы можно по различным признакам. В отечественной литературе по информационным системам управления ИС классифицируют обычно по следующим признакам:
— по типу объекта управления (ИС управления технологическим процессом, ИС организационного управления);
— по степени интеграции (локальные, интегрированные);
— по уровню автоматизации управления (информационно-справочные системы, системы обработки данных, информационно-советующие системы, системы принятия решений, экспертные системы);
— по уровню управления (информационные системы управления предприятием, корпорацией, отраслью);
— по характеру протекания технологических процессов на объекте управления (автоматизированная система управления дискретным производством, автоматизированная система управления непрерывным производством)
— по признаку структурированности задачи
§2. Структура информационной системы
§2.1. Типы обеспечивающих подсистем
Структуру информационной системы составляет совокупность отдельных ее частей, называемых подсистемами.
Итак, подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.
Общую структуру информационной системы можно рассматривать как совокупность подсистем независимо от сферы применения. В этом случае говорят о структурном признаке классификации, а подсистемы называют обеспечивающими. Таким образом, структура любой информационной системы может быть представлена совокупностью обеспечивающих подсистем (смотри рисунок).
Рис 1. Структура информационной системы как совокупность обеспечивающих подсистем
Среди обеспечивающих подсистем обычно выделяют информационное, техническое, математическое, программное, организационное и правовое обеспечение.
§2.2. Информационное обеспечение
Назначение подсистемы информационного обеспечения состоит в современном формировании и выдаче достоверной информации для принятия управленческих решений.
Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.
Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях. Главная цель – это обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. Разработаны стандарты, где устанавливаются требования:
· к унифицированным системам документации;
· к унифицированным формам документов различных уровней управления;
· к составу и структуре реквизитов и показателей;
· к порядку внедрения, ведения и регистрации унифицированных форм документов.
Например, для учителей тоже есть требования к оформлению документов. Например, план урока оформляется с указанием темы урока, цели и задач урока, плана урока и так далее.
Однако, несмотря на существование унифицированной системы документации, при обследовании большинства организаций постоянно выявляется целый комплекс типичных недостатков:
· чрезвычайно большой объем документов для ручной обработки;
· одни и те же показатели часто дублируются в разных документах;
· работа с большим количеством документов отвлекает специалистов от решения непосредственных задач;
· имеются показатели, которые создаются, но не используются, и др.
Поэтому устранение указанных недостатков является одной из задач, стоящих при создании информационного обеспечения.
Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результатной информации. За счет анализа структуры подобных схем можно выработать меры по совершенствованию всей системы управления.
Например. В качестве примера простейшей схемы потоков данных можно привести схему, где отражены все этапы прохождения служебной записки или записи в базе данных о приеме на работу сотрудника – от момента ее создания до выхода приказа о его зачислении на работу.
Построение схем информационных потоков, позволяющих выявить объемы информации и провести ее детальный анализ, обеспечивает:
· исключение дублирующей и неиспользуемой информации;
· классификацию и рациональное представление информации.
Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования.
Для создания информационного обеспечения необходимо:
· понимание целей, задач, функций всей системы;
· выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования, представленной для анализа в виде схем информационных потоков,
· наличие и использование системы классификации и кодирования;
· владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
· создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.
§2.3. Техническое обеспечение
Техническое обеспечение – комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.
Комплекс технических средств составляют:
· компьютеры любых моделей;
· устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
· устройства передачи данных и линии связи;
· оргтехника и устройства автоматического съема информации;
· эксплуатационные материалы и др.
Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. Документацию можно условно разделить на три группы:
1. общесистемную, включающую государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
2. специализированную, содержащую комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
3. нормативно-справочную, используемую при выполнении расчетов по техническому обеспечению.
К настоящему времени сложились две основные формы организации технического обеспечения (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.
· Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров.
· Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на персональных компьютерах непосредственно на рабочих местах.
Перспективным подходом следует считать, по-видимому, частично децентрализованный подход – организацию технического обеспечения на базе распределенных сетей, состоящих из персональных компьютеров и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.
§2.4. Математическое и программное обеспечение
Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.
К средствам математического обеспечения относятся:
· средства моделирования процессов;
· методы математического программирования, математической статистики, теории массового обслуживания и др.
В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программные продукты, а также техническая документация.
· К общесистемному программному обеспечению относятся комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации. Они служат для расширения функциональных возможностей компьютеров, контроля и управления процессом обработки данных.
· Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы. В его состав входят пакеты прикладных программ (ППП), реализующие разработанные модели разной степени адекватности, отражающие функционирование реального объекта.
· Техническая документация на разработку программных средств должна содержать описание задач, задание на алгоритмизацию, экономико-математическую модель задачи, контрольные примеры.
§2.5. Организационное обеспечение
Организационное обеспечение – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.
Организационное обеспечение реализует следующие функции:
· анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации;
· подготовка задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;
· разработка управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.
Организационное обеспечение создается по результатам предпроектного обследования на 1-м этапе построения баз данных.
§2.6. Правовое обеспечение
Правовое обеспечение – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.
Главной целью правового обеспечения является укрепление законности.
В состав правового обеспечения входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.
В правовом обеспечении можно выделить:
· общую часть, регулирующую функционирование любой информационной системы,
· локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.
Правовое обеспечение этапов разработки информационной системы включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.
Правовое обеспечение этапов функционирования информационной системы включает:
· статус информационной системы;
· права, обязанности и ответственность персонала;
· правовые положения отдельных видов процесса управления;
· порядок создания и использования информации и др.
§3. Классификации информационных систем
§3. 1. Классификация ИС по признаку структурированности задач
Понятие структурированности задач
Чем точнее математическое описание задачи, тем выше возможности компьютерной обработки данных и тем меньше степень участия человека в процессе ее решения. Это и определяет степень автоматизации задачи.
Различают три типа задач , для которых создаются информационные системы: структурированные (формализуемые), неструктурированные (неформализуемые) и частично структурированные.
1. Структурированная (формализуемая) задача – задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.
В структурированной задаче удается выразить ее содержание в форме математической модели, имеющей точный алгоритм решения. Подобные задачи обычно приходится решать многократно, и они носят рутинный характер. Целью использования информационной системы для решения структурированных задач является полная автоматизация их решения, т.е. сведение роли человека к нулю.
Например: В информационной системе необходимо реализовать задачу расчета заработной платы. Это структурированная задача, где полностью известен алгоритм решения. Рутинный характер этой задачи определяется тем, что расчеты всех начислений и отчислений весьма просты, но объем их очень велик, так как они должны многократно повторяться ежемесячно для всех категорий работающих.
2. Неструктурированная (неформализуемая) задача – задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.
Решение неструктурированных задач из-за невозможности создания математического описания и разработки алгоритма связано с большими трудностями. Возможности использования здесь информационной системы невелики. Решение в таких случаях принимается человеком из эвристических соображений на основе своего опыта и, возможно, косвенной информации из разных источников.
Например: Формализовать взаимоотношения в студенческой группе. Данную задачу сложно решить при помощи информационной системы. Это связано с тем, что для данной задачи существен психологический и социальный факторы, которые очень сложно описать алгоритмически.
3. Частично структурированная задача.
Типы информационных систем, используемые для решения частично структурированных задач
Информационные системы, создающие отчеты, обеспечивают информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку. Процедуры манипулирования данными в информационной системе должны обеспечивать следующие возможности:
Информационные системы, разрабатывающие альтернативы решений, могут быть модельными и экспертными.
1) Модельные информационные системы предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения. Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.
Основными функциями модельной информационной системы являются:
· возможность работы в среде типовых математических моделей, включая решение основных задач моделирования типа «как сделать, чтобы?», «что будет, если?», анализ чувствительности и др.;
· достаточно быстрая и адекватная интерпретация результатов моделирования;
· оперативная подготовка и корректировка входных параметров и ограничений модели;
· возможность графического отображения динамики модели;
· возможность объяснения пользователю необходимых шагов формирования и работы модели.
§3. 2. Классификация ИС по степени автоматизации
В зависимости от степени автоматизации информационных процессов ИС определяются как: ручные, автоматические, автоматизированные.
Ручные ИС характеризуются отсутствием современных технических средств переработки информации и выполнением всех операций человеком.
Автоматические ИС выполняют все операции по переработке информации без участия человека.
Автоматизированные ИС предполагают участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру. В современном толковании в термин «информационная система» вкладывается обязательно понятие автоматизируемой системы.
§3. 3. Классификация ИС по характеру использования информации
Информационно-поисковые системы производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных. Например, информационно-поисковая система в библиотеке, в железнодорожных и авиакассах продажи билетов.
Управляющие ИС вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение. Для этих систем характерны тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных. Примером может служить система бухгалтерского учета.
Советующие ИС вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий. Эти системы обладают более высокой степенью интеллекта, так как для них характерна обработка знаний, а не данных.
Например. Существуют медицинские информационные системы для постановки диагноза больного и определения предполагаемой процедуры лечения. Врач при работе с подобной системой может принять к сведению полученную информацию, но предложить иное по сравнению с рекомендуемым решение.
§3. 4. Классификация ИС по сфере применения
ИС управления технологическими процессами (ТП) служат для автоматизации функций производственного персонала.
ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии. Основными функциями подобных систем являются: инженерные расчеты, создание графической документации (чертежей, схем, планов), создание проектной документации, моделирование проектируемых объектов.
Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций организации и охватывают весь цикл работ.
Глава 2. Базы данных (БД)
1. З.В. Архипова, В.А. Пархомов Информационные технологии в экономике. Учебное пособие. Иркутск, Издательство БГУЭП, 2003
§1. Введение
Существует множество различных областей человеческой деятельности, связанных с использованием определенным образом организованных хранилищ информации.
· Книжный фонд и каталог библиотеки.
· Картотека сотрудников учреждения, хранящаяся в отделе кадров.
· Хранилище медицинских карт пациентов в регистратуре поликлиники.
Раньше хранилища были только на бумажных носителях, обработка велась «вручную». Современным средством хранения и обработки подобной информации являются компьютеры, с помощью которых создаются базы данных.
По сути одним из способов структурирования, организации информации является база данных.
Все информационные системы имеют следующие особенности:
База данных (БД) – это поименованный набор организованных данных, отражающий состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
База данных (БД) – определенным образом организованная совокупность данных, относящаяся к определенной предметной области, предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.
v БД книжного фонда библиотеки,
v БД кадрового состава учреждения,
v БД законодательных актов в области уголовного права.
v БД современной эстрадной музыки и так далее.
Предметная область – часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и, в конечном счете, автоматизации.
Предметная область представляется множеством фрагментов, например, предприятие – цехами, дирекцией, бухгалтерией и т.д. Каждый фрагмент предметной области характеризуется множеством объектов и процессов, использующих объекты, а также множеством пользователей, характеризуемых различными взглядами на предметную область.
Словосочетание «динамически обновляемая» означает, что соответствие базы данных текущему состоянию предметной области обеспечивается не периодически, а в режиме реального времени. При этом одни и те же данные могут быть по-разному представлены в соответствии с потребностями различных групп пользователей.
Отличительной чертой баз данных следует считать то, что данные хранятся совместно с их описанием, а в прикладных программах описание данных не содержится. Независимые от программ пользователя данные обычно называются метаданными. В ряде современных систем метаданные, содержащие также информацию о пользователях, форматы отображения, статистику обращения к данным и другие сведения, хранятся в словаре базы данных.
Система управления базой данных (СУБД) – важнейший компонент информационной системы. Для создания и управления информационной системой СУБД необходима в той же степени, как для разработки программы на алгоритмическом языке необходим транслятор.
Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.
Основные функции СУБД:
Модель данных – это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над этими структурами. Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД, поддерживающей модель, или в языке системы программирования, на котором создается прикладная программа обработки данных.
§2. Классификации баз данных
Классификация по размещению базы данных
Для хранения БД может использоваться как один компьютер, так и множество взаимосвязанных компьютеров.
Классификация по способу организации базы данных
По способу организации БД разделяют на:
§3. Модели данных
На ранней стадии использования информационных систем применялась файловая модель данных. В них реализуется модель типа плоский файл.
Плоский файл – это файл, состоящий из записей одного типа и не содержащий указателей на другие записи, двумерный массив элементов данных. Файлы, которые создаются в прикладных программах пользователя, написанных на алгоритмическом языке, также относятся к этому виду организации данных. Описание логической структуры файлов и параметры размещения на машинных носителях содержатся в каждой прикладной программе обработки файлов. В этих же программах предусмотрено их создание и корректировка. При файловой организации массивов трудно обеспечить актуальное состояние данных, их достоверность и непротиворечивость.
Сетевые и иерархические модели.
Более сложными моделями данных по сравнению с файловой являются сетевые и иерархические модели, которые поддерживаются в системе управления базами данных соответствующего типа. Тип модели данных, поддерживаемой СУБД на машинном носителе, является одним из важнейших признаков классификации СУБД.
Сетевая или иерархическая модель данных представляет соответствующий метод логической организации базы данных в СУБД.
Иерархическая модель представляет собой древовидную структуру с корневыми сегментами, имеющими физический указатель на другие сегменты. Одно из неудобств этой модели заключается в том, что реальный мир не может быть представлен в виде древовидной структуры с единственным корневым сегментом. Иерархические БД обеспечивали указатели между различными деревьями баз данных, но обработка данных с использованием таких связей была не всегда удобной.
В иерархических моделях непосредственный доступ, как правило, возможен только к объекту самого высокого уровня, который не подчинен другим объектам. К другим объектам доступ осуществляется по связям от объекта на вершине модели.
В сетевых моделях непосредственный доступ может обеспечиваться к любому объекту независимо от уровня, на котором он находится в модели. Возможен также доступ по связям от любой точки доступа.
В отличие от иерархической БД в сетевой БД нет необходимости в корневой записи. Однако, как и в иерархических БД, связи поддерживаются с помощью физических указателей.
Сетевые модели данных по сравнению с иерархическими являются более универсальным средством отображения структуры информации для разных предметных областей. Взаимосвязи данных большинства предметных областей имеют сетевой характер, что ограничивает использование СУБД с иерархической моделью данных. Сетевые модели позволяют отображать также иерархические взаимосвязи данных. Достоинством сетевых моделей является отсутствие дублирования данных в различных элементах модели. Кроме того, технология работы с сетевыми моделями является удобной для пользователя, так как доступ к данным практически не имеет ограничений и возможен непосредственно к объекту любого уровня. Допустимы всевозможные запросы.
Концепция реляционной модели баз данных была предложена Э.Ф. Коддом в 1970 г. Как отмечал доктор Кодд, реляционная модель данных обеспечивает ряд возможностей, которые делают управление и использование базы данных относительно легким, предсказуемым и устойчивым по отношению к ошибкам. Наиболее важные характеристики реляционной модели заключены в следующем:
· Модель описывает данные с их естественной структурой, не добавляя каких–либо дополнительных структур, необходимых для машинного представления или для целей реализации.
· Модель обеспечивает математическую основу для интерпретации выводимости, избыточности и непротиворечивости отношений.
· Модель обеспечивает независимость данных от их физического представления, от связей между данными и от соображений реализации, связанных с эффективностью и подобными проблемами.
Реляционные модели данных отличаются от рассмотренных выше сетевых и иерархических простотой структур данных, удобным для пользователя табличным представлением и доступом к данным. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений (объектов модели). Связи между двумя логически связанными таблицами в реляционной модели устанавливаются по равенству значений одинаковых атрибутов таблиц–отношений.
Таблица–отношение является универсальным объектом реляционных моделей. Это обеспечивает возможность унификации обработки данных в различных СУБД, поддерживающих реляционную модель. Операции обработки реляционных моделей основаны на использовании универсального аппарата алгебры отношений и реляционного исчисления.
Структуры данных реляционной модели.
Таблица является основным типом структуры данных (объектом) реляционной модели. Структура таблицы определяется совокупностью столбцов. Данные в пределах одного столбца однородны. В таблице не может быть двух одинаковых строк. Общее число строк не ограничено.
Столбец соответствует некоторому элементу данных – атрибуту , который является простейшей структурой данных. В таблице не могут быть определены множественные элементы, группа или повторяющаяся группа, как в рассмотренных выше сетевых и иерархических моделях. Каждый столбец таблицы должен иметь имя соответствующего элемента данных (атрибута). Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно идентифицируют строку таблицы, являются ключом таблицы.
В реляционном подходе к построению баз данных используется терминология теории отношений. Простейшая двумерная таблица определяется как отношение. Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов – кортежем (записью).
Совокупность нормализованных отношений (реляционных таблиц), логически взаимосвязанных и отражающих некоторую предметную область, образует реляционною базу данных (РБД). В ходе разработки БД должен быть определен состав логически взаимосвязанных реляционных таблиц и определен состав атрибутов каждого отношения. Состав атрибутов должен отвечать требованиям нормализации.
Реляционная модель данных зарекомендовала себя как модель, на основе которой могут разрабатываться реальные жизнеспособные приложения. В настоящее время эта модель данных является наиболее популярной.