Логический уровень ИТ представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формали-зующих информационные процессы при технологических преобразованиях информации и данных. Формализованное в виде моделей представление ИТ позволяет связать параметры информационных процессов, а это означает возможность реализации управления информационными процессами и процедурами.
На рисунке 2 приведена схема взаимосвязи моделей базовой информационной технологии (БИТ).
В зависимости от области применения и назначения ИТ модели информационных процессов конкретизируются, а некоторые могут и отсутствовать. В настоящее время из-за того, что на потребительском рынке ИТ нет относительно недорогих, надежных и простых в эксплуатации интеллектуальных информационных систем (ИИС), процесс представления знаний в структуре организуемой ИТ может отсутствовать. Например, если информационная технология проектируется на автоматизированных рабочих местах (АРМ), не объединенных в сеть, процесс обмена данными и соответственно его модели будут отсутствовать. Однако наибольший эффект ИТ тогда, когда в ее составе используется весь набор информационных процессов.
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 ИТ 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.
Рисунок 4.2. Схема взаимосвязи моделей БИТ
При обработке данных формируются четыре основных информационных процесса: обработка, обмен данных, накопление данных и представление знаний.
Модель обработки данных включает в себя (рисунок 4.3) формализованное описание процедур организации, преобразования данных и вычислительного процесса отображения данных. Под организацией вычислительного процесса (ОВП) понимается управление ресурсами компьютера (память, процессор, внешние устройства) при решении задач обработки данных. Эта процедура формализуется в виде алгоритмов и программ системного управления компьютером. Комплекс таких алгоритмов и программ получили название операционных систем (ОС). ОС выступают в виде посредников между ресурсами компьютера и прикладными программами, организуя их работу.
Процедуры преобразования данных (ПрД) на логическом уровне представляют собой алгоритмы и программы обработки данных и их структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие, как сортировка, поиск, создание и преобразование статических и динамических структур данных, а также нестандартные процедуры, обусловленные алгоритмами и программами преобразования данных при решении конкретных информационных задач.
Моделями процедур отображения данных (ОД) являются компьютерные программы преобразования данных, представленных машинными кодами, в воспринимаемую человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание. В современных ЭВМ данные могут быть отражены в виде текстовой информации, в виде графиков, изображений, звука, с использованием средств мультимедиа, которые интегрируют в компьютере все основные способы отображения.
Модель обмена данными включает в себя формальное описание процедур, выполняемых
в вычислительной сети: передачи (П), коммутации (К), маршрутизации (М). Именно эти процедуры и составляют информационный процесс обмена. Для качественной работы сети необходимы формальные соглашения между ее пользователями, что реализуется в виде протоколов сетевого обмена. В свою очередь, передача данных основывается на моделях кодирования, модуляции каналов связи. 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.
Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая в компьютерном виде представляется базой данных (БД). Процесс перехода от информационного (смыслового) уровня к физическому отличается трехуровневой системой моделей представления информационной базы: концептуальной, логической и физической схемами.
Концептуальная схема базы (КСБ) описывает информационное содержание предлагаемой области, т.е. какая и в каком объеме информация должна накапливаться при реализации информационной технологии. Логическая схема базы (ЛСБ) должна формализовано описать ее структуру и взаимосвязь элементов информации. При этом могут быть использованы различные подходы: реляционный, иерархический, сетевой.
Выбор подхода определяет и систему управления базой данных (СУБД), которая, в свою очередь, определяет физическую модель данных - физическую схему базы (ФСБ), описывающую методы размещения данных и доступа к ним на машинных (физических) носителях информации.
Модель представления знаний. В современных ИТ формирование моделей предметной области и решаемых задач производится в основном человеком, что связано с трудностями формализации этих процессов. Но по мере развития теории и практики интеллектуальных информационных систем (ИИС) становится возможным формализовать человеческие знания, на основе которых и формируются вышеуказанные модели. Модель представления знаний, включенная в систему моделей информационной технологии, позволит проектировщику ИТ в автоматизированном режиме формировать из фрагментов модель предметной области, а также модели решаемых задач. Наличие этих моделей поможет пользователю в заданной предметной области выбрать необходимую ему модель задачи и решить ее с помощью ИТ. 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).
Модель управления данными. 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.
Управление процессом обработки данных означает управление организацией вычисли-тельного процесса, преобразованиями и отображениями данных в соответствии с моделью организации информационных процессов, основанной на модели решаемой задачи.
При управлении процессом обмена управлению подлежат процедуры маршрутизации и коммутации в вычислительной сети, а также передачи сообщений по каналам связи.
Управление данными в процессе накопления означает организацию физического хранения данных в базе и ее актуализацию, т.е. добавление данных, их корректировку и уничтожение.
Кроме того, должны быть подчинены управлению процедуры поиска, группировок, выборок и т.п.
На логическом уровне управление процессом накопления данных осуществляется с помощью комплексов программ управления базами данных, т.е. СУБД. С увеличением объемов информации, хранимой в БД, при переходе к распределенным базам и банкам данных (РБД и РБнД) управление процессом накопления усложняется и не всегда поддается формализации. Поэтому в ИТ при реализации процесса накопления возникает необходимость в человеке - администраторе базы данных, который формирует и ведет модель накопления данных, определяя ее содержание и поддерживая ее в актуальном состоянии.
