Логический уровень (формализованное/модельное описание)

Логический уровень базовой информационной технологии представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при трансформации информации в данные. Формализованное в виде моделей представление ИТ позволяет связать параметры информационных процессов и даст возможность реализации управления информационными процессами и процедурами. На рис. 2.5 приведена логическая модель базовой ИТ, которая отражает схему взаимосвязи моделей информационных процессов.

Рис. 2.5. Логическая модель базовой ИТ-системы уровня процессов

Модель организации информационных процессов

Модель обработки данных включает формализованное описание процедур организации вычислительного процесса (операционные системы – ОС), преобразования (алгоритмы и программы сортировки, поиска, создания и преобразования статических и динамических структур) и логического вывода (моделирования).

Модель обмена данными содержит формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи (кодирование, модуляция в каналах связи), коммутации и маршрутизации (протоколы сетевого обмена), поддерживается международными стандартами: OSI (взаимодействие отрытых систем), локальных сетей (IEEE 802) и спецификациями Интернета.

Модель накопления данных описывает как СУБД, так и информационную базу, которая представляется БД и БЗ. Процесс перехода от смыслового (информационного) описания к физическому определяется трехуровневой системой моделей представления информационной базы, концептуальной (с указанием информации, которая должна накапливаться при реализации информационной технологии, и ее объема), логической (структура и взаимосвязь элементов информации) и физической (методы размещения данных и доступа к ним на машинных носителях). Функции управления базами данных регламентируют язык баз данных SQL (Structured Query Language); информационно-справочная система IRDS (Information Resource Dictionary System); протокол удаленного доступа операций RDA (Remote Data Access); PAS (Publicly Available Specifications) Microsoft на открытый прикладной интерфейс доступа к базам данных ODBC (Open Data Base Connectivity) API (Application Program Interface).

Модель получения информации строится с учетом таких стандартов, регламентирующих структуры данных и документов, а также форматов данных, как средства языка ASN.1 (Abstract Syntax Notation One), предназначенного для спецификации прикладных структур данных – абстрактного синтаксиса прикладных объектов; форматы метафайла для представления и передачи графической информации CGM (Computer Graphics Metafile); спецификация сообщений и электронных данных для электронного обмена в управлении, коммерции и транспорте EDIFACT (Electronic Data Interchange for Administration, Commence and Trade); спецификации документов и структур учрежденческих документов ODA (Open Document Architecture); спецификации структур документов для производства, например SGML (Standard Generalized Markup Language); языки описания документов гипермедиа и мультимедиа, например: HyTime, SMDL (Standard Music Description Language), SMSL (Standard Multimedia/Hypermedia Scripting Language), SPDS (Standard Page Description Language), DSSSL (Document Style Semantics and Specification Language), HTML (HyperText Markup Language); спецификация форматов графических данных, например форматов JPEG, JBIG и MPEG.

Модель отображения информации строится с учетом стандартов: X Windows, MOTIF, OPEN LOOK, VT, CGI, PH1GS, машинной графики – GKS, графического пользовательского интерфейса – GUI.

Модели представления знаний. Модель данного типа выбирается в зависимости от полноты представления и содержания предметной области и вида решаемых задач. В настоящее время используются такие модели представления знаний, как логические, алгоритмические, семантические, фреймовые и интегральные.

Модель управления информацией, данными и знаниями

Модели управления информацией, данными и знаниями увязывают базовые информационные процессы, синхронизируют их на логическом уровне.

Так как базовые информационные процессы оперируют с информацией, данными и знаниями, то управление информацией происходит через процессы получения (сбор, подготовка и ввод) и отображения (построение графики, текста и видео, синтез речи), управление данными происходит через процессы обработки (управление организацией вычислительного процесса преобразования), обмена (управление маршрутизацией и коммутацией в вычислительной сети, передачей сообщений по каналам связи) и накопления (системы управления базами данных), а управление знаниями – через процесс представления знаний (управление получением и генерацией знаний).

Физический уровень (программно-аппаратная реализация)

Физический уровень ИТ представляет ее программноаппаратную реализацию. На физическом уровне ИТ рассматривается как система, состоящая из крупных под – систем: обработки данных, обмена данными, накопления данных, получения и отображения информации, представления знаний и управления данными и знаниями (рис. 2.6). С системой, реализующей ИТ на физическом уровне, взаимодействуют пользователь и разработчик системы.

Подсистемы обработки данных строятся на базе ЭВМ различных классов и отличаются по вычислительной мощности и производительности. В зависимости от специфики решаемых задач применяются как большие универсальные ЭВМ (мейнфреймы) для обработки громадных объемов информации, так и персональные компьютеры (ПК). В сети используются как серверы, так и клиенты (рабочие станции).

Подсистемы обмена данными включают комплексы программ и устройств (модемы, усилители, коммутаторы, кабели и др.), создающих вычислительную сеть и осуществляющих коммутацию, маршрутизацию и доступ к сетям.

Подсистема накопления данных реализуется с помощью банков данных и БД на внешних устройствах компьютера, который ими управляет. Возможна организация как локальных баз и банков, реализуемых на отдельных компьютерах, так и организация распределенных банков данных, использующих сети ЭВМ и распределенную обработку данных.

Подсистемы получения, отображения информации и представления знаний применяются для формирования модели предметной области из ее фрагментов и модели решаемой задачи. На стадии проектирования разработчик формирует в памяти компьютера комплекс моделей решаемых задач. На стадии эксплуатации пользователь обращается к подсистеме отображения информации и представления знаний и, исходя из поставленной задачи, выбирает соответствующую модель решения, после чего через подсистему управления данными включаются другие подсистемы.

Подсистема управления данными и знаниями, как правило, частично реализуется на тех же компьютерах, на которых функционируют соответствующие подсистемы; а частично с помощью систем управления организацией вычислительного процесса и СУБД. При больших потоках информации создаются специальные службы администраторов сети и БД.

Рис. 2.6. Состав подсистем базовой ИТ