|
Любой разумный вид человеческой дея¬тельности основывается на информации о свойствах состояния и поведения той части реального мира, с которой связана эта дея¬тельность. По мере усложнения человеческого общества возрастал и объем соответствующей информации, что сделало необходимым создание систем ее сбора, хранения и обработки. Информационные технологии (ИТ) существуют уже многие десятки и даже сотни лет и долгое время представляли собой различного рода картотеки или архивы бумажных докумен¬тов. Появление компьютеров позволило в значительной мере авто¬матизировать информационную деятельность, что привело к со¬зданию автоматизированных информационных систем (АИС).
Можно определить автоматизированную информационную сис¬тему как базирующийся на компьютерных технологиях комплекс аппаратных, программных, информационных, организационных и человеческих ресурсов, предназначенный для создания и под¬держки информационной модели какой-либо части реального мира (называемой предметной областью АИС) с целью удовлетворе¬ния информационных потребностей пользователей.
В состав любой автоматизированной системы входят следую¬щие подсистемы: техническая, программная, информационная, организационная, а также персонал. В рамках статьи мы остановимся на информационном и программном обеспечении.
Обрабатываемые данные играют центральную роль в информационной системе. Вместе с тем наряду с информацией, непосредственно подлежащей сбору, хранению, обработке и т.д., важную роль играют сведения, описывающие эту информацию, называемые обычно метаданными, т.е. данными о данных, а также языковые средства, используемые для описания данных и метаданных (лингвистическое обеспечение). Наличие раз¬витой системы метаданных является главным признаком, отлича¬ющим информационную систему от простых информационных тех¬нологий. Разумеется, сведения, описывающие обрабатываемые дан¬ные, присутствуют в любой информационной технологии, однако особенностью метаданных АИС является то, что они хранятся в самой системе, являясь ее неотъемлемой частью.
Подлежащая хранению и обработке информация обычно группируется в соответствии с типовыми структурами, кото¬рые называются моделями данных. Сформированная таким обра¬зом информация называется базой данных.
Еще раз подчеркнем, что база данных содержит полное описание содержащейся в ней информации, включая описание собственной структуры. Про¬граммные средства общего назначения, предназначенные для работы с базой данных, называются системой управления базой данных (СУБД). Из числа систем, предназначенных для созда¬ния АИС предприятий (корпоративных АИС) назовем MS SQL Server.
Информационные системы классифицируются по различным признакам. Остановимся на нескольких свойствах информационных сис¬тем, которые могут быть положены в основу той или иной клас¬сификации:
-объем информационных ресурсов и состав системного персо¬нала, а также возможное количество пользователей;
-среда хранения и динамика информационных ресурсов;
-архитектура и способы доступа к системе;
-ограничения доступа к системе.
Итак, ядром любой информационной системы является база данных. Следовательно, при проектировании АИС основное внимание необходимо уделить созданию достаточно удобной для обработки информации базы данных. Традиционным подходом в этом направлении является создание некоторого цельного программного продукта, внутри которого создается ядро информационной системы (основная база данных), а также различные таблицы (индексные базы), которые жестко связываются с основной базой.
Мы предлагаем несколько другой подход к проектированию. Сначала формируем структуру основной базы данных и устанавливаем ее на специально выделенном компьютере – сервере. При этом желательно в структуру включать по мере возможности все поля, характеризующие ту или иную предметную область решения задачи. Одно из полей нашей базы данных должно быть уникальным. Именно по значению этого поля в дальнейшем будет происходить привязка всех подчиненных таблиц. Основная база данных также в своей структуре может содержать небольшие индексные базы данных, связанные с ней по ключам. Таким образом, создается костяк проекта – статическая база, предназначенная для хранения большого объема информации. Причем, информация в эту основную таблицу может заноситься как непосредственно, так и с помощью различных модульных генераторов.
При проектировании Единого информационного пространства университета [1] мы определили модульный генератор как законченный программный продукт, который из выходных данных какого-либо модуля будет формировать промежуточные формы, используемые другими модулями, а также выводить их на внешние носители (принтеры, жесткие диски и т.п.) для дальнейшего применения в учебном процессе.
Принципы декомпозиции и детализации широко применяются при создании программного продукта. Однако, модульный генератор по своей сути, хоть и выполняет похожие функции, но в корне отличается от этих принципов. Дело в том, что при создании крупных проектов мы пришли к выводу о необходимости разделения проекта на отдельные блоки, которые в свою очередь могут состоять из нескольких различных функциональных модулей. Эти модули в рамках блока связываются специальной программой – модульным генератором. Модульный генератор является, по сути, готовым программным продуктом, выполняющим предназначенную только ему функцию. Он может использоваться как самостоятельная программа. Однако каждый модуль-генератор при работе свои входные данные берет из предыдущих модулей, либо из общей базы данных. Если модуль-генератор использовать самостоятельно, то необходимо привязать его к таблице, поля которой строго унифицированы, и которую нужно заполнить либо вручную, либо с помощью конверторов.
Таким образом, создав костяк, переходим к проектированию различного рода модульных генераторов, которые по мере необходимости будут либо пополнять, либо модифицировать записи статической базы данных. При этом предлагается открытость архитектуры статического блока (БД) проекта. Далее происходит создание модульных генераторов, выполняющих необходимые для функционирования АИС функциональные назначения. В [2,3] приведены примеры создания различных модульных генераторов, ориентированных на поддержку основной базы единого информационного пространства университета. Модульные генераторы могут подключаться к основному проекту по мере необходимости их использования. Подчеркнем, что открытость архитектуры и знание структуры всех полей базы, позволит писать модульные генераторы различным программистам на любых языках, способных поддержать описанную структуру. Это дает возможность из статичной сделать нашу АИС динамичной, постоянно изменяемой, в зависимости от сложившейся на данный момент времени обстановки.
Однако не следует забывать и о безопасности. Информационная безопасность и целостность базы данных организуется с применением следующих технологий:
- шифрование данных при передаче через сеть;
- использование учетных записей пользователей;
- хранение информации о последнем пользователе, который редактировал записи в базе данных.
- регулярная автоматическая архивация базы данных.
На основании вышесказанного сформулируем основные преимущества создания АИС с применением модульных генераторов.
1. Открытость архитектуры основной базы данных позволит по мере необходимости модифицировать проект в зависимости от изменения или дополнения функциональных задач не зависимо от исполнителей той или иной стадии проектирования.
2. Модульная структура АИС с применением модульных генераторов позволит значительно расширить поиск необходимой оперативной информации в основной базе и своевременно корректировать хранимую там информацию.
3. Независимость включения новых функций АИС от разработчика. По мере необходимости модернизации АИС достаточно грамотный программист, зная архитектуру БД, сможет создать новый готовый программный продукт, использующий накопленную информацию.
4. Свобода программиста от привязки к конкретному языку программирования при модификации функциональных возможностей созданной АИС.
Очевидны и преимущества применения модульных генераторов при проектировании автоматизированных информационных систем. Создав костяк основной базы данных, можно переходить к проектированию различных функциональных модулей системы на основе модульных генераторов, выполняющих нужную функцию.
Литература
1. Кузьмин К.А. Проект создания единого информационного пространства высшего учебного заведения. Труды Международного Форума по проблемам науки, техники и образования. Том 2 /Под редакцией: В.П.Савиных, В.В. Вишневского. – М: Академия наук о Земле, 2005. – 140 с.
2. Кузьмин К.А., Демидов А.В. Модульный генератор «Электронный журнал учебной группы». Образование, наука и производство: Сборник научных трудов. Т.4/Под ред. Л.В.Бармашовой. Вязьма: ВФ МГИУ, 2005-248 с.
3. Кузьмин К.А., Демидов А.В. Модульный генератор формирования учебных планов на год («отрезки»). Образование, наука и производство: Сборник научных трудов. Т.4/Под ред. Л.В.Бармашовой. Вязьма: ВФ МГИУ, 2005-248 с.
4. Кузьмин К.А., Демидов А.В. Единое информационное пространство ВУЗа как инструмент при дистанционном обучении. Методы дистанционного обучения, проблемы внедрения и перспективы развития: Материалы научно-методической конференции. Вязьма: ВФ МГИУ, 2006 – 136 с.
5. Кузьмин К.А. Некоторые аспекты создания единого информационного пространства высшего учебного заведения. Тринадцатая международная конференция Математика, компьютер, образование: Тезисы/ под ред. Г.Ю. Ризниченко. - Дубна: Межрегиональная Общественная Организация «Женщины в Науке и Образовании», 2006 – 363 с.
|
