Автоматизированные информационные системы и управление базами данных

Этот раздел сайта содержит сведения по автоматизированным информационным системам и лежащим в основе их создания и функционирования системам управления базами данных. Рассматриваются структура и классификация автоматизированных информационных систем и СУБД, модели организации данных в фактографических СУБД, основы концептуального проектирования банков данных фактографических систем и схемно-структурного проектирования реляционных баз данных. Представлен материал по основам и технологиям построения распределенных и многопользовательских информационных систем.

Характерной чертой нашего времени являются интенсивно развивающиеся процессы информатизации практически во всех сферах человеческой деятельности. Они привели к формированию новой информационной инфраструктуры, которая связана с новым типом общественных отношений (информационные отношения), с новой реальностью (виртуальной реальностью), с новыми информационными технологиями различных видов деятельности. Сердцевиной современных информационных технологий являются автоматизированные информационные системы (АИС), создание, функционирование и использование которых привело к возникновению специфических понятий, категорий, приемов и навыков.

В настоящее время изучение дисциплин, связанных с автоматизированными информационными системами (АИС), является обязательным элементом подготовки специалистов в самых разнообразных областях деятельности. Вместе с тем анализ отечественной и переводной учебной литературы по тематике АИС, баз и банков данных показывает ее расслоение по нескольким, независимо развивающимся, направлениям.

Первое направление, которое условно можно назвать «программистским», связано с системами управления базами данных (СУБД) фактографических АИС и представлено рядом классических учебных изданий, по которым на протяжении последних двадцати лет осуществляется подготовка специалистов по программированию, разработке и эксплуатации средств вычислительной техники.

Второе направление — просветительское — обусловлено процессами так называемого реинжиниринга (переустройство бизнес-процессов на предприятиях и в организациях на основе новых информационных технологий), активно развившегося в 90-е годы прошлого столетия и ориентированного на различные категории управленческих работников (менеджеров). Особенностью работ данного направления является «популяризаторское» изложение материала в отношении основ, устройства и функционирования баз данных и СУБД.

Третье направление — библиотечное — относится к области документальных информационных систем, являющихся современным инструментом документального информационного поиска, традиционно рассматриваемого в контексте библиотечно-информационной сферы — razgovorodele.ru. Вероятно, ввиду гораздо более ранней, чем у компьютерных систем, предыстории библиотечно-информационной сферы, это направление развивалось практически до 90-х годов прошлого века отдельно от фактографических АИС. В результате, документальные АИС, несмотря на общую с фактографическими системами природу практически никогда не рассматривались с ними в одной работе.

Последние тенденции в развитии АИС, баз данных и СУБД проявляют признаки конвергенции фактографического и документального направления, что предопределяет изучение предметной сферы АИС в рамках единой идеологии и единых подходов.

Этот раздел сайта состоит из нескольких частей.

Первая часть посвящена основам информационного обеспечения различных процессов и систем, понятиям, функциям, структуре и классификации информационных систем, системам представления данных в фактографических АИС.

Во второй части рассматриваются функции и внутреннее устройство систем управления базами данных фактографических АИС, классические модели организации данных (иерархическая, сетевая и реляционная). Изложение реляционной модели в части манипуляционной составляющей сопровождается примерами операций над данными. Большая часть материалов посвящена внутренней схеме баз данных, структурам физической организации данных с рассмотрением также и таких основополагающих аспектов организации и функционирования баз данных, как индексирование и хеширование записей.

Третья часть посвящена основам создания АИС. Приводятся материалы нормативных документов (ГОСТов), регламентирующих организацию и содержание работ по созданию АИС, рассматриваются понятие и сущность технического задания. Излагаются также основы проектирования центрального компонента АИС — банка данных, с описанием этапов концептуального и схемно-структурного проектирования. Описывается сущность процессов нормализации таблиц из классической теории реляционной модели данных. Все операции над данными иллюстрируются примерами. В силу вводного характера представленного материала важная часть теории и практики проектирования баз данных, связанная с CASE-технологиями, затрагивается только в постановочном плане.

Четвертая часть этого раздела сайта, занимающая центральное место в работе, рассматривает комплекс вопросов, связанных с вводом, обработкой и выводом данных в фактографических АИС. Структура и направленность изложения материала обусловлены логикой и характером информационных задач, решаемых или обеспечиваемых процессами и процедурами обработки данных в отличие от программистского подхода в учебных работах первого направления. Подробно рассмотрены как простейшие вопросы, связанные с просмотром, поиском и фильтрацией табличных данных, так и вопросы классификации, содержания, в том числе программное выражение на языке SQL и оптимизация запросов по обработке данных в реляционных СУБД. Вводятся также другие смежные понятия и процедуры, связанные с событийной техникой обработки данных, формами и отчетами по результатам обработки и вывода данных. Приведены редко рассматриваемые в учебных пособиях особенности обработки, и в частности навигации, по связанным записям в АИС с сетевой моделью организации данных.

Пятая часть посвящена теоретическим основам и технологиям построения распределенных АИС. Представлены технологии и модели «Клиент-серверных» систем, в том числе с рассмотрением основ реализации мониторов транзакций. Материал содержит также излагаемые практически только в руководствах по СУБД сведения по технологиям объектного связывания и репликации данных.

Одной из особенностей данного раздела сайта является изложение в шестой части в идеологии единого представления с фактографическими системами основ построения и функционирования документальных информационных систем (ИПС). Рассматриваются теоретические основы документального информационного поиска, классификация и особенности разновидностей информационно-поисковых документальных систем. Представлен материал по широко применяемым в настоящее время информационно-поисковым каталогам и тезаурусам, полнотекстовым и гипертекстовым ИПС, моделям организации и особенностям обработки данных, лежащим в основе полнотекстовых и гипертекстовых ИПС.

Заключительная часть охватывает вопросы администрирования и защиты данных в АИС. Рассматриваются основные функции и задачи, решаемые администраторами баз данных, политики и модели безопасности (разграничения доступа) в СУБД, технологические аспекты реализации моделей безопасности, в том числе технологии «представлений» и другие конструкции языка SQL, обеспечивающие построение и управление системой разграничения доступа в АИС. Приведены также необходимые в минимальном объеме сведения по классификации уровней защищенности информации в автоматизированных системах по Руководящим документам Гостехкомиссии России.

Массовая компьютеризация и персонализация компьютерной техники во второй половине 80-х годов прошлого столетия, внедрение АИС в деятельность не только крупных, средних, но и мелких предприятий потребовало большого количества специалистов, способных такие системы разрабатывать. В результате, в сферу создания и эксплуатации (администрирования) АИС пришел большой отряд специалистов из смежных областей, прежде всего разработчиков программного обеспечения так называемых прикладных программистов. Обладая навыками программирования и знанием языков программирования высокого уровня, во многих случаях специалисты данной категории слабо или вовсе не представляют системологических основ АИС, а также многих других аспектов предназначения и функций баз данных. Поэтому создание АИС зачастую рассматривается в узком смысле создания базы данных и разработки примитивного интерфейса для работы с ней. Подобный технократический подход не может обеспечить должный уровень, качество и эффективность разрабатываемых АИС.