Повна версія

Головна arrow Інформатика arrow Інформаційні технології

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Обробка інформації

Обробка інформації полягає в отриманні одних "інформаційних об'єктів" з інших "інформаційних об'єктів" шляхом виконання деяких алгоритмів і є однією з основних операцій, здійснюваних над інформацією, і головним засобом збільшення її обсягу і різноманітності.

На самому верхньому рівні можна виділити числову і нечислову обробку. У зазначені види обробки вкладається різне трактування змісту поняття "дані". При числовий обробці використовуються такі об'єкти, як змінні, вектори, матриці, багатовимірні масиви, константи і т.д. При нечислової обробки об'єктами можуть бути файли, записи, поля, ієрархії, мережі, відносини і т.д. Інша відмінність полягає в тому, що при числовий обробці зміст даних не має великого значення, в той час як при нечислової обробки нас цікавлять безпосередні відомості про об'єкти, а не їх сукупність в цілому.

З точки зору реалізації на основі сучасних досягнень обчислювальної техніки виділяють наступні види обробки інформації:

  • • послідовна обробка, застосовувана в традиційній Фоннеймановская архітектурі ЕОМ, котра володіє одним процесором;
  • • паралельна обробка, застосовувана при наявності декількох процесорів в ЕОМ;
  • • конвеєрна обробка, пов'язана з використанням в архітектурі ЕОМ одних і тих же ресурсів для вирішення різних завдань, причому якщо ці завдання тотожні, то це послідовний конвеєр, якщо завдання однакові - векторний конвеєр.

Прийнято відносити існуючі архітектури ЕОМ з точки зору обробки інформації до одного з наступних класів [35].

Архітектури з одиночним потоком команд і даних (SISD). До цього класу належать традиційні Фоннеймановская однопроцесорні системи, де є центральний процесор, що працює з парами «атрибут - значення".

Архітектури з поодинокими потоками команд і даних (SIMD). Особливістю даного класу є наявність одного (центрального) контролера, керуючого поруч однакових процесорів. Залежно від можливостей контролера і процесорних елементів, числа процесорів, організації режиму пошуку і характеристик маршрутних і вирівнюючих мереж виділяють:

  • • матричні процесори, використовувані для вирішення векторних і матричних завдань;
  • • асоціативні процесори, які застосовуються для вирішення нечислових завдань і используюшую пам'ять, в якій можна звертатися безпосередньо до інформації, що зберігається в ній;
  • • процесорні ансамблі, що застосовуються для числової і нечислової обробки;
  • • конвеєрні і векторні процесори.

Архітектури з множинним потоком команд і одиночним потоком даних (MISD). До цього класу можуть бути віднесені конвеєрні процесори.

Архітектури з множинним потоком команд і множинним потоком даних (MIMD). До цього класу можуть бути віднесені наступні конфігурації: мультипроцесорні системи, системи з мультобработкой, обчислювальні системи з багатьох машин, обчислювальні мережі.

Основні процедури обробки даних представлені на рис. 4.5.

Створення даних, як процес обробки, передбачає їх утворення в результаті виконання деякого алгоритму і подальше використання для перетворень на більш високому рівні.

Модифікація даних пов'язана з відображенням змін в реальній предметній області, здійснюваних шляхом включення нових даних і видалення непотрібних.

процедури обробки даних

Мал. 4.5 Основні процедури обробки даних

Контроль, безпеку і цілісність спрямовані на адекватне відображення реального стану предметної області в інформаційній моделі і забезпечують захист інформації від несанкціонованого доступу (безпека) і від збоїв і пошкоджень технічних і програмних засобів.

Пошук інформації, що зберігається в пам'яті комп'ютера, здійснюється як самостійна дія при виконанні відповідей на різні запити і як допоміжна операція при обробці інформації.

Підтримка прийняття рішення є найбільш важливим дією, виконуваних при обробці інформації. Широка альтернатива ухвалюваних рішень приводить до необхідності використання різноманітних математичних моделей [32, 33].

Створення документів, зведень, звітів полягає в перетворенні інформації в форми, придатні для читання як людиною, так і комп'ютером. З цією дією пов'язані і такі операції, як обробка, зчитування, сканування і сортування документів.

При перетворенні інформації здійснюється її переклад з однієї форми подання або існування в іншу, що визначається потребами, що виникають в процесі реалізації інформаційних технологій.

Реалізація всіх дій, які виконуються в процесі обробки інформації, здійснюється за допомогою різноманітних програмних засобів.

Найбільш поширеною областю застосування технологічної операції обробки інформації є прийняття рішень.

Залежно від ступеня інформованості про стан керованого процесу, повноти і точності моделей об'єкта і системи управління, взаємодії з навколишнім середовищем, процес прийняття рішення протікає в різних умовах:

  • 1. Прийняття рішень в умовах визначеності. У цьому завданні моделі об'єкта і системи управління вважаються заданими, а вплив зовнішнього середовища - несуттєвим. Тому між вибраною стратегією використання ресурсів і кінцевим результатом існує однозначна зв'язок, звідки випливає, що в умовах визначеності досить використовувати вирішальне правило для оцінки корисності варіантів рішень, приймаючи в якості оптимального то, яке призводить до найбільшого ефекту. Якщо таких стратегій декілька, то всі вони вважаються еквівалентними. Для пошуку рішень в умовах визначеності використовують методи математичного програмування.
  • 2. Прийняття рішень в умовах ризику. На відміну від попереднього випадку для прийняття рішень в умовах ризику необхідно враховувати вплив зовнішнього середовища, яке не піддається точному прогнозу, а відомо лише імовірнісний розподіл се станів. У цих умовах використання однієї і тієї ж стратегії може привести до різних наслідків, ймовірності появи яких вважаються заданими або можуть бути визначені. Оцінку і вибір стратегій проводять за допомогою вирішального правила, що враховує ймовірність досягнення кінцевого результату.
  • 3. Прийняття рішень в умовах невизначеності. Як і в попередній задачі між вибором стратегії і кінцевим результатом відсутній однозначний зв'язок. Крім того, невідомі також значення ймовірностей появи кінцевих результатів, які або не можуть бути визначені, або не мають в контексті змістовного сенсу. Кожній парі "стратегія - кінцевий результат" відповідає деяка зовнішня оцінка у вигляді виграшу. Найбільш поширеним є використання критерію отримання максимального гарантованого виграшу.
  • 4. Прийняття рішень в умовах многокритериальности. У будь-якій з перерахованих вище завдань многокритериальности виникає в разі наявності кількох самостійних, що не зводиться одна до іншої цілей. Наявність великої кількості рішень ускладнює оцінку і вибір оптимальної стратегії. Одним з можливих шляхів вирішення є використання методів моделювання.

Рішення задач за допомогою штучного інтелекту полягає в скороченні перебору варіантів при пошуку рішення, при цьому програми реалізують ті ж принципи, якими користується в процесі мислення людина.

Експертна система користується знаннями, якими вона володіє в своїй вузькій сфері, щоб обмежити пошук на шляху до вирішення завдання шляхом поступового звуження кола варіантів.

Для вирішення завдань в експертних системах використовують:

  • • метод логічного висновку, заснований на техніці доказів, званої резолюцією і використовує спростування заперечення (доказ "від протилежного");
  • • метод структурної індукції, заснований на побудові дерева прийняття рішень для визначення об'єктів з великого числа даних на вході;
  • • метод евристичних правил, заснованих на використанні досвіду експертів, а не на абстрактних правилах формальної логіки;
  • • метод машинної аналогії, заснований на представленні інформації про порівнюваних об'єктах в зручному вигляді, наприклад, у вигляді структур даних, званих фреймами.

Джерела "інтелекту", який проявляється при вирішенні завдання, можуть виявитися марними або корисними або економічними в залежності від певних властивостей області, в якій поставлено завдання. Виходячи з цього, може бути здійснений вибір методу побудови експертної системи або використання готового програмного продукту.

Процес вироблення рішення на основі первинних даних, схема якого представлена на рис. 4.6, можна розбити на два етапи: вироблення допустимих варіантів рішень шляхом математичної формалізації з використанням різноманітних моделей і вибір оптимального рішення на основі суб'єктивних факторів.

Інформаційні потреби осіб, котрі приймають рішення, у багатьох випадках орієнтовані на інтегральні техніко-економічні показники, які можуть бути отримані в результаті обробки первинних даних, що відображають поточну діяльність підприємства. Аналізуючи функціональні взаємозв'язки між підсумковими і первинними даними, можна побудувати так звану інформаційну схему, яка відображає процеси агрегування інформації. Первинні дані, як правило, надзвичайно різноманітні, інтенсивність їх надходження висока, а загальний обсяг на сюжеті інтервалі великий. З іншого боку склад інтегральних показників відносно малий, а необхідний

Процес вироблення рішення на основі первинних даних

Мал. 4.6. Процес вироблення рішення на основі первинних даних

період їх актуалізації може бути значно коротше періоду зміни первинних даних - аргументів.

Для підтримки прийняття рішень обов'язковою є наявність наступних компонент:

  • • узагальнюючого аналізу;
  • • прогнозування;
  • • ситуаційного моделювання.

В даний час прийнято виділяти два типи інформаційних систем підтримки прийняття рішень.

Системи підтримки прийняття рішень DSS (Decision Support System) здійснюють відбір і аналіз даних за різними характеристиками і включають кошти:

  • • доступу до баз даних;
  • • отримання даних з різнорідних джерел;
  • • моделювання правил і стратегії ділової діяльності;
  • • ділової графіки для представлення результатів аналізу;
  • • аналізу "якщо що";
  • • штучного інтелекту на рівні експертних систем.

Системи оперативної аналітичної обробки OLAP (OnLine Analysis Processing) для прийняття рішень використовують такі засоби:

  • • потужну многопроцессорную обчислювальну техніку у вигляді спеціальних OLAP-серверів;
  • • спеціальні методи багатовимірного аналізу;
  • • спеціальні сховища даних Data Warehouse.

Реалізація процесу прийняття рішень полягає в побудові інформаційних програм. Виділимо в інформаційному додатку типові функціональні компоненти, достатні для формування будь-якої програми на основі БД (2).

PS (Presentation Services) - кошти уявлення. Забезпечуються пристроями, які приймають введення від користувача і відображають те, що повідомляє йому компонент логіки уявлення PL, плюс відповідна програмна підтримка. Може бути текстовим терміналом або Х-терміналом, а також персональним комп'ютером або робочою станцією в режимі програмної емуляції терміналу або Х-терміналу.

PL (Presentation Logic) - логіка уявлення. Управляє взаємодією між користувачем і ЕОМ. Обробляє дії користувача за вибором альтернативи меню, після натискання кнопки або вибору елемента зі списку.

BL (Business or Application Logic) - прикладна логіка. Набір правил для прийняття рішень, обчислень і операцій, які має виконати додаток.

DL (Data Logic) - логіка управління даними. Операції з базою даних (SQL-оператори SELECT, UPDATE і INSERT), які потрібно виконати лля реалізації прикладної логіки управління даними.

DS (Data Services) - операції з базою даних. Дії СУБД, що викликаються для виконання логіки управління даними, такі як маніпулювання даними, визначення даних, фіксація або відкат транзакцій і т.п. СУБД зазвичай компілює SQL-додатки.

FS (File Services) - файлові операції. Дискові операції читання і запису даних для СУБД і інших компонент. Зазвичай є функціями ОС.

Серед засобів розробки інформаційних додатків .можна виділити наступні основні групи:

  • • традиційні системи програмування;
  • • інструменти для створення файл-серверних додатків;
  • • засоби розробки додатків "клієнт-сервер";
  • • засоби автоматизації діловодства та документообігу;
  • • засоби розробки Інтернет / Інтранет-додатків;
  • • засоби автоматизації проектування додатків.
 
<<   ЗМІСТ   >>