Ақпараттық жүйе (АЖ)

Дәріс1. Кіріспе.

 

Пәннің  мақсаты мен міндеттері. Пәнді оқытудың мақсаты деректер базасының (ДБ) теориялық негіздерін, деректерге қолданатын операцияларды, оларды өңдеуді және іздеуді ұйымдастыру әдістерін, сонымен қатар қолданылатын тіл құралдары және қимылға келтіру деректердің негізгі модельдерінің принциптерін құру және олардың қазіргі кездегі деректер базасын басқару жүйесінде(ДББЖ) қолдануды үйрену болып табылады.

Ақпарат деп белгiлi бiр нәрсе (адам, жануар, зат) туралы таңбалар мен сигналдар түрiнде берiлетiн мағлұматтарды айтамыз. Кез келген ұйымның тиiмдi қызмет ете алуын қамтамасыздындыратын негiзгi жағдайдың бiрi - ол ақпараттық жүйенiң бар болуы.

Ақпараттық жүйе (АЖ) - қойылған мақсатқа жету жолында ақпаратты сақтау, өңдеу және басқаларға беру үшін пайдаланатын құралдардың, әдістердің және адамдардың өзара байланысты жиыны.

Автоматтандырылған ақпараттық жүйе (ААЖ) –ақпаратты жинауға, сақтауға, іздеуге және сұраным бойынша талап етушіге жеткізуге арналған программалық және техникалық құралдар кешені.

Ақпараттық жүйенi құру процесi келесi кезеңдердi енгiзедi:

• МҚ жобалау,
• МҚ жобасының файлын құру,
• МҚ құру, қосымша мәзiрiн құру, сұраныстарды құру, форма, есеп берудi құру, орындалатын программа ретiнде қосымшаны генерациялау.

Ақпараттық процестерді автоматтандыру дәрежесіне байланысты қолмен, автоматикалық және автоматтандырылған ақпараттық жүйелер деп анықталады.

Ақпаратты қолдану сипаты бойынша ақпараттық-іздеуші жүйелері, ақпараттық-шешуші жүйелер деп топтастырылады. Олардың ішінен екі класты бөлуге болады: басқаратын және кеңес беретін.

Қолдану саласы бойынша ұйымдастырушылық басқарудағы АЖ, технологиялық процестерді (ТП) басқарудың АЖ, автоматтандырылған жобалаудың АЖ, интеграцияланған (корпоративті) АЖ деп топтастырылады.

ААЖ-нiң ақпараттық қамтамасы (information support) — ақпаратты кодтау және топтастырудың бiркелкi жүйесi, көпкөлемдi қолданылатын ақпарат пен құжатты жүйелендiру жиынтығы.

Пән саласы деп пайдаланушылардың көзқарасы бойынша ақпараттық жүйеде сақталынып, өңделiнетiн қоршаған әлемдегi объектi, процесс, және құбылыс туралы ақпаратты айтамыз.

Мәліметтерді бiр орталықтан жинау, сақтау, керегiн iздеп табу, жаңарту және шығару үшiн керек программалық тiлтанулық және техникалық құралдар мен мәліметтер жиынтығын мәліметтер банкiсi деп атаймыз.

Қарастырылып отырған  технология негiзiнде ААЖ ақпараттық қамтаманың мiндеттерiнiң қажеттiлiк  және қиындық деңгейi МҚ-на бiрнеше негiзгi талаптарды анықтайды:

• пән саласына ақпараттың тепе-тендiгiн;
• тез әрекеттестiлiгi мен өнiмдiлiгiн;
• қарапайым және оңай қолдануы;
• көпшiлiк қолдануы;
• ақпаратты қорғау;
• шешiлетiн есептер ортасын кеңейту мүмкiндiгi.

Әрбір қосымшаның монополды  файлдарын қамтамасыздандыруымен  салыстырғанда мәліметтер банкісіндегі мәліметтермен ортақтастырылған басқарудың бірнеше артықшылықтары бар:

• сақталған мәліметтердiң артығын қысқарту;
• сақталған мәліметтердiң қарама-қайшылықтарын алып тастау;
• мәліметтердi көпаспектiлiк қолдану (алғашқы рет енгiзген кезде);
• комплекстi тиiмдiлеу  (түрлі типті, сонын ішінде қарама-қайшы да болып келетін талаптарды «бүтіндей» қанағаттандыру көзқарасы жағынан);
• үлгiқалыптың (стандартизациялау) мүмкiншiлiгiн қамтамасыз ету;
• мәліметтерге рұқсатты қатынас құру мүмкiншiлiгiн қамтамасыз ету және т.б.
• Деректерге рұқсатты қатынас құру мүмкiншiлiгiн қамтамасыз ету және т.б.

 

Сур.1 ДБ негiзгi компоненттерi:

 

ЕЖ — есептеуiш жүйесi, ТҚ- техникалық құралдар, ЖПҚ- жалпы программалық қамтамасы, БД — деректер базасы; ДҚБЖ— ДҚбасқару жүйесi БД; ДБӘ — деректер базасының әкiмшiлiгi, және қызметшiлер мен деректер сөздiгi

ДБ негiзгi құрамдас бөлiктерiне тоқталайық.

Дектер сөздiгi - нақты деректер банксiнiң барлық қорлары туралы ақпаратты бiркелкi және ортақтастырылып  сақтау үшiн керек.

• Объект туралы, берiлген ПҚ үшiн олардың қатынасы мен қасиеттерi;
• ДБ сақталынатын деректер (атауы, мағыналық сипаттауы, құрлымы, байланысы және т.с.с);
• Деректердi ұсынылу мәндердiң мүмкiншiлiгi мен форматы;
• Деректердiң пайда болу  көздерi;
• қорғау кодтары мен деректерге пайдаланушылардың қатынас құруын шектеу

Мәліметтер қоры – бiр-бiрiмен байланысқан мәлiметтердi, объектiлердi және МҚБЖ баптау параметрлерiн сақтайтын файлдар.

Мәліметтер қорын басқару жүйелерi (МҚБЖ) – мәліметтер қорымен жұмыс iстеуге арналған, оны басқару мен түрлендiрудi жүзеге асыратын программалар тобы.

Қолданбалы программалар мәліметтер банксiнiң құрамында берiлген форма бойынша шығыс құжаттарды қалыптасуын және есептеуiн,  мәліметтердi өндеу үшiн қажет.

Ақпараттық  жүйенiң сәулетi. Ақпараттық жүйенiң қызмет ету тиiмдiлiгi оның сәулетiне байланысты. Қазiргi кезде клиент-сервер сәулетi перспективалы болып табылады. Жеткiлiктi таратылған нұсқа бойынша компьютерлiк желi мен үлестiрiлген мәліметтер қорының бар болуын қамтамасыз етедi. Ол өз құрамына бiрлескен МҚ (БМҚ) және дербес МҚ (ДМҚ)  енгiзедi. БМҚ компьютер серверде орналасады, ал ДМҚ бiрлескен МҚ клиенттерi болатын бөлiмше қызметкерлердiң компьютерлерiнде орналасады.

Сәулеті- бұл жүйенің ұйымдастырушылық құрылымы. (IEEE Std. 610.12-1990).

Сәулеті- жүйе элементін, олардың өзара әрекеттестігін және сыртқы қасиеттерін сипаттауын енгізетін жүйе құрылымының концептуалды сипаттауы (David McAfee).

McAfee АТ-сәулетінің төрт саласын  анықтайды (Enterprise-Wide IT Architecture - EWITA сайтты  қараңыз): бизнес-сәулетін, программалық  қамтаманың сәулетін, технологиялық немесе инфрақұрылымдық сәулетін, ақпараттық сәулетін.

Программалық-аппаратты іске асыру  көзқарасынан АЖ бірнеше типтік сәулетін айыруға болады.

• Дәстүрлі сәулетті шешімдер белгіленген файл-серверлер немесе мәліметтер қорының серверлері пайдалануына негізделген.
• Internet (Intranet-қосымшалар) технологияларға корпоративті ақпараттық жүйелер сәулетінің нұсқалары бар.

Келесі ақпараттық жүйенің сәулеті "мәліметтер қоймасы" (DataWarehouse) концепциясына негізделеді – әртүрлі ақпараттық қорларды енгізетін интегрирленген ақпараттық орта.

Глобалды таратылған ақпараттық қосымшаларды құру үшін объектілі-бағытталған тәсілі негізінде ақпаратты-есептеуіш компоненттерді интеграциялау сәулеті пайдаланылады.

Standish Group (АҚШ)-та жиналған статистикалық  мәліметтерге сәйкес, АҚШ-та зерттелген 8380 жобадан  1994 жылы:

• жобаның 30% сәтсіз болды, олардың жалпы құны 80 миллиард доллардан асты;
• жалпы жоба санынан уақытында тек 16% орындалған; 
• жоспарланған бюджеттен қаржы шығынының үнемделуі 189% құрады.

АЖ жобалау негізгі үш саланы қамтиды:

• мәліметтер қорында жүзеге асырылатын мәліметтер объектісінің жобалануы;
• мәліметтерге сұранысты орындауға қамтамасыз ететін  есеп берудің, экрандық формалардың, программалардың жобалануы;
• нақты ортаны немесе технологияны есепке алу, әсіресе: желі топологияларын, аппараттық құралдардың конфигурациясын, пайдаланатын сәулетімен (файл-сервер немесе клиент-сервер), параллелді өндеудің, мәліметтердің таратылған өндеуін және т.с.с.

Келесі АЖ құрудың кезеңдерін айырады: жүйеге талаптарды қалыптастыру, жобалау, жүзеге асыру, тестілеу, іс-әрекетке енгізу, пайдалану және қостау

Бизнес қажеттілігін анықтау үшін пайдаланылатын моделдер, ұйымдастырушылық құрылымда нақтыланған өзгертулерді жасауға мүмкіндік беру керек, белгілі ақпараттық технологиялардан аз тәуелді болу керек. Жүйе жаңа процедураларды енгізу жағына ашық болу тиіс, мысалы, өндіріс, сату, басқару немесе есепке алу.

Моделдеу әдістерін  пайдалану кестесі (о – міндетті түрде пайдалану  н – міндетті емес, бірақ пайдалануға мүмкін)

Әдістер	Бизнес деңгейі	Жүйелік деңгей	Программалық/ процедуралық деңгей
Функционалдық иерархия	О	О	О
Жағдайды талдау	Н	О	Н
Мәліметтер ағыны диаграммасы	Н	О	Н
Жағдайлық моделдеу	Н	О	О
Функционалдық логика	О	О	Н

 

Мәліметтер қорының  пайда болуы және даму тарихы

Объектілі – бағытталған  мәліметтер қоры (ОБМҚ). Реляциялық мәліметтер қорының кемшіліктері: қалыптастыру процесімен байланысты құрылымның күрделілігі;  кілт бойынша іздеудің төмен өнімділігі;  мәліметтер типінің шектеулі жиыны;  мәліметтердің табиғи ұсынудың жеткіліксіздігі және т.б.

Көрсетілген кемшіліктерді жоюдың бір амалы ОБМҚ құру болып табылады. Оның пайда болуы тағы да басқа  себеппен байланысты: автоматтандырылған конструкторлау жүйесіне (3 Гбайттан жоғары) үлкен жады талап етілді/өндірушісі CAD/CAM.

ОБМҚ дамуы: жағдайы, тарихы. 1989 жылы басылып шыққан «ОБМҚ манифестіне» сәйкес ОБМҚБЖ = МҚБЖ + ОБПТ формуласы қолданылады. ОБМҚБЖ күрделі объектілерді қолдау керек, ол инкапсуляциямен сонымен қатар - типтер иерархиясы, кеңейтілуі, есептеуіш толықтылығы, сұраныс тілдерінің қолдауыменен оңай жетеді,.

1993 жылы ODMG-3 деп аталған ОБМҚ  стандарты ұсынылған. Ол мыналардан  тұрады: Object Data Model мәліметтердің объектілі  моделі; Object Definition Languageп(ODL) объектілерді  аңықтау тілі; Object Query Language – OQL сұраныстың объектілі тілі; программалау тілдерінің интерфейсія (C++ және басқалары). Қазіргі уақытта 300 –ден астам объектілі- бағытталған МҚБЖ (ОБМҚБЖ) бар.

ОБМҚ мәні объектілі-бағытталған тәсілмен анықталады.

Инкапсуляция – мәліметтер мен программаны (кодын) модулде біріктіру.

Класс – жалпы сипаттамалары (атрибуттары) бар объектілер жиының біріктіретін концепция.

Объект -атрибуттармен сипатталатын және олардың өндеу әдістерімен бірге бір модулде жинақталған мәліметтер элементінің комбинациясы.

Объектіде әдіс пен мәліметтерді айырады. Мәліметтер атрибуттармен сипатталады.

Әдіс – мәліметтермен жұмыс істейтін ішкі программалар жиыны. Әдіс сыртқы сигналдан кейін жұмыс істеуі мүмкін  - жағдай.

Мұрагерлеу– нақты қасиеттерді кластан оның туындысына жіберу.

Полиморфизм – туынды класта процедураны қайта анықтау мүмкіншілігі.

ОБМҚ дамуының болашағы және кемшіліктері: құрылымның күрделігі; игеріп алынған тілдің жоқтығы;  блокировканың күрделі жүйесінің жұмысын аяқталуының жеткіліксіздігі; авторизацияны қолдаудың жоқтығы: мәліметтерге пайдаланушының рұқсат етуі/ рұқсат етпеуі;  атрибутты немесе әдісті қосу күрделілігі, бірақ мәліметтердің жаңа класын қосу оңай. Бұл кемшіліктерді жою үшін келесі міндеттерді шешу қажет:

• МҚ икемді құрылымы мен нақты тілін құру;
• Сұранысты таңдау синтаксисін өтеу, сонымен қатар кірістірілгенді де ;
• рұқсат етудің бірнеше әдістерін анықтау;
• біруақытта рұқсат ету сұрақтарын нақтылау
• күрделі іріктеуді анықтау;
• қорғау мен қайта қалпына келтіруді өтеу

 

РМҚ артықшылықтарына мыналар жатады:

1) РМҚ құрылымы ұйымның құрылымына  сәйкес келу;

2) жергілікті МҚ икемді өзараәркеттестігі;

3) түйіндерді ортақтастыру кең  мүмкіншілігі;

4) ақпаратқа тікелей рұқсат ету,  жіберу құның төмендету;

5) жоғарғы жүйелік сипаттамалар;

6) өзараәрекеттестікті модульдік жүзеге асыру, аппараттық құралдарды кеңейту, программалауда объектілі-бағытталған тәсілді пайдалану мүмкіншілігі;

7) олардың белсенділігімен сәйкес  файлдарды тарату мүмкіншілігі;

8) стандартты интерфейс арқылы  жергілікті МҚ тәуелсіз өндеулері

Реляциялық (РМҚ) және объектілі-бағытталған (ОБМҚ) мәліметтер қорларының  терминдерінің арақатынасы 

РМҚ	ОБМҚ
Қатынас	Класс
Кортеж	Класс данасы (объект)
Бағана	Кластың атрибуты
Қатынастар иерархиясы	Кластар иерархиясы
"Ұрпақ" қатынасы	Шағын класс
"Ата-баба" қатынасы	Суперкласс
Мәліметтерді түрлендіру ережесі	Әдістер