Модели информационных процессов в передаче, обработке и накоплении данных
При производстве информационного продукта исходный информационный ресурс в соответствие с поставленной задачей подвергается в определённой последовательности различным преобразованиям. Динамика этих преобразований отображается в протекающих при этом информационных процессах. Информационный процесс- процесс преобразования информации. Важнейшая функция любой системы управления это получение информации, выполнение процедур по её обработке с помощью заданных алгоритмов и программ, формирование на основе полученных сведений управленческих решений, определяющих дальнейшее поведение системы. Поскольку информация фиксируется и передаётся на материальных носителях, то необходимы действия человека и работа технических средств по восприятию, сбору, записи, передаче, преобразованию, обработке, хранению, поиску и выдаче. Эти действия обеспечивают нормальное протекание информационного процесса и входят в технологию управления. Обобщённая схема технологического процесса обработки информации может быть представлена в виде следующей схемы:
Схема
При обработке данных формируются 4 основных информационных процесса:
· Сбор и регистрация. Происходят по-разному и в различных объектах. Процесс перевода информации в выходные данные в технологических системах управления может быть полностью автоматизирован, так как для сбора информации применяются разнообразные датчики, которые позволяют проводить преобразования различных параметров. Процесс преобразования информации в данные происходит по следующей схеме:
Объект управления ->(поток информации) сбор информации -> подготовка и контроль -> ввод информации-> (данные)
Сбор информации состоит в том, что поток осведомляющей информации, поступающей от объекта управления, воспринимается пользователем и переводится в документальную форму. Для перевода потока осведомляющей информации в автоматизированный контур информационной технологии необходимо собранную информацию передать в места её ввода в компьютер. В современных информационных системах ввод информации осуществляется по запросам программы, отображаемым на экране монитора. Очень важными на этапах подготовки информации и ввода являются процедуры контроля. Контроль направлен на предупреждение, выявление и устранение ошибок, которые неизбежны из-за так называемого человеческого фактора. При контроле собранной информации применяют совокупность приёмов, как ручных так и формализованных, направленных на устранение или обнаружение ошибок. Процедуры контроля бывают визуальными, логическими и арифметическими. Визуальный метод является ручным и производится зрительным просмотром документов. Логический и арифметический являются автоматизированными методами. Логический предполагает сопоставление фактических данных с нормативными или с данными предыдущих периодов обработки. Арифметический включает подсчёт контрольных сумм по строкам и концам документов, имеющих табличную форму, контроль по формулам и т.п. для предотвращения случайного или намеренного повреждения информации служат организационные и специальные мероприятия. Это чёткое распределение прав и обязанностей лиц, ответственных за сбор, подготовку, передачу и ввод информации в системе информационной технологии. Это и автоматическое протоколирование ввода и обеспечение санкционированного доступа в контур информационной технологии. Таким образом после сбора подготовки, контроля и ввода исходная информация превращается в данные, представленные машинными кодами, которые хранятся на машинных носителях и обрабатываются техническими средствами информационной технологии.
Обмен.
Информационный процесс обмена предполагает обмен данными между процессами информационной технологии. Передача информации осуществляется различными способами: с помощью курьера. Пересылкой по почте, доставка транспортными средствами и дистанционная передача по каналам связи с помощью средств коммуникации. При дистанционной передаче по каналам связи выделяют два основных типа процедур: процедура передачи по каналам связи и сетевые процедуры, позволяющие осуществить организацию вычислительной сети. Процедуры передачи данных реализуются с помощью операций кодирования-декодирования, модуляции-демодуляции, согласования и усиления сигналов. Модель обмена данными включает в себя формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети(передача, маршрутизация, коммутация). Именно эти процедуры составляют информационный процесс обмена. На основе моделей обмена производится синтез системы обмена данными при котором оптимизируются топология и структура вычислительной сети, метод коммутации, протоколы и процедуры доступа, адресации и маршрутизации. В подсистему обмена данными входят комплексы программ и устройств, позволяющих реализовать вычислительную сеть и осуществить по ним приём и передачу сообщений с необходимой скоростью и качеством. Физическими компонентами подсистемы служат устройства приёма-передачи (модемы, усилители, коммутаторы, кабели, маршрутизаторы). Программными компонентами подсистемы являются программы сетевого обмена реализующие сетевые протоколы, кодирование – декодирование сообщений и т.п.
Обработка
Обработка информации производится, как правило, децентрализовано в местах возникновения первичной информации, где организуются автоматизированные рабочие места специалистов той или иной управленческой службы. Процесс обработки данных связан с преобразованием данных и их отображением. Процедуры преобразования данных на логическом уровне представляют собой алгоритмы и программы обработки данных и их структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие как сортировка, поиск, создание, и преобразование статистических и динамических структур данных. Моделями процедур отображения данных являются программы преобразования данных, представленных машинными кодами в воспринимаемую пользователем информацию и несущую в себе смысловое содержание. В вычислительных комплексах данные могут быть отображены в виде текстовой информации, графиков, графических изображений, звука, видео и т.п. процедура отображения данных одна из важнейших в информационной технологии. В ходе решения задач в соответствие с машинной программой формируется результатная информация, которая в дальнейшем используется на этапе принятия решений. Принятие решения в автоматизированной системе, как правило, осуществляется специалистом с применением или без применения технических средств. Благодаря применению ПК и терминальных устройств повышается аналитичность обрабатываемых данных, а также обеспечивается постепенный переход к автоматизации выработки оптимальных решений в процессе диалога пользователя с вычислительной системой. Модель обработки данных включает в себя формализованное описание процедур организации вычислительного процесса, преобразование данных и отображение данных. Под организацией вычислительного процесса понимается управление ресурсами ПК при решении задач обработки данных. Эта процедура формализуется в виде алгоритмов и программ системного управления ПК.
Накопление и хранение информации
Этот процесс вызван многократным использованием информации, применением условно постоянной справочной и других видов информации, а также необходимостью комплектации первичных данных до их обработки. Назначение технологического процесса накопления данных состоит в создании, хранении9 и поддержании в актуальном состоянии информационного фонда, необходимого для выполнения функциональных задач системы управления. Хранение и накопление информации осуществляется в информационных базах в виде информационных массивов, где данные располагаются по установленному в процессе проектирования порядку. С хранением и накоплением информации непосредственно связан поиск информации. Процедура поиска выполняется автоматически на основе составленного пользователем или ПК запроса. Функции, выполняемы в процессе накопления данных, реализуются по алгоритмам, разработанным на основе соответствующих математических моделей. Процесс накопления данных состоит из ряда основных процедур, таких как: выбор хранимых данных, хранение данных, их актуализация и извлечение. Информационный фонд систем управления должен формироваться на основе принципов необходимой полноты и минимальной избыточности хранимой информации. Эти принципы реализуются процедурой выбора хранимых данных, в процессе выполнения которой производится анализ циркулирующих в системе данных и на основе их группировки на входные, промежуточные и выходные определяется состав хранимых данных. Процедура хранения состоит в том, чтобы сформировать и поддерживать структуру хранения данных. Современные структуры хранения данных не зависимы от программ и называются базами данных. Осуществление процедур создания структуры хранения, актуализации, извлечения и удаления данных производится с помощью СУБД. В процессе накопления данных важной процедурой является их актуализация. Она осуществляется с помощью операций добавления новых данных к уже хранимым, корректировки данных, если данные устарели. Процесс перехода от информационного или смыслового уровня к физическому описывается трёхуровневой системой модели представления информационной базы:
Концептуальной, логической и физической схем. Концептуальная схема описывает информационное содержание предметной области. Логическая схема формализовано описывает структуру информационной базы, взаимодействия элементов и информации. При этом могут быть использованы различные подходы: реляционный, иерархический и сетевой. Выбор подхода определяет физическую модель данных, которая описывает методы размещения данных и доступа к ним на машинных носителях информации.
