Методи класифікації та кодування інформації

Класифікація - це поділ множини об’єктів на частини за їх подібністю або різницею згідно з прийнятими методами. Класифікатор являє собою документ, що містить систематизований перелік назв і кодів класифікаційних угруповань або об’єктів класифікації. Класифікаційне угруповання - це частина об’єктів, яка виділена під час класифікації. Система класифікації об’єднує сукупність методів і правил класифікації та їхній результат.

Розрізняють два основні методи класифікації інформації:

1) ієрархічний;

2) фасетний.

Ієрархічний метод класифікації полягає у послідовному розділюванні множини об’єктів на підпорядковані (залежні) класифікаційні угруповання (рис. 1.1). Ієрархічна класифікація характеризується логічністю, простотою її побудови та зручністю оброблення. Недоліками цієї системи є жорсткість структури, необхідність у великому резерві місткості для введення нових ознак, що призводить до слабкої заповненості структури класифікатора.

Фасетний метод класифікації передбачає паралельне розділювання множини об’єктів на незалежні класифікаційні угруповання щоразу з використанням однієї з обраних ознак (рис. 1.2). Кожна ознака фасетної класифікації відповідає фасету, що являє собою список значень зазначеної ознаки. Наприклад, ознака «освіта» містить такий список значень: середня, середня спеціальна, вища. Фасетна система класифікації може бути подана переліком незалежних фасетів (списків), які містять значення ознак класифікації. Опис об’єктів класифікації відбувається у кожній конкретній задачі на основі задання фасетної формули, яка утворюється з послідовності ознак класифікації, використовуваних у задачі. Перевагами фасетного методу є гнучкість структури, пристосованість до змінюваних умов управління. Але цей метод може не повно використовувати місткості через відсутність практичного застосування багатьох з можливих сполучень ознак.

Кодування інформації - це процес позначення множини об’єктів або повідомлень набором символів заданого алфавіту на основі сукупності певних правил. Код - знак або сукупність знаків, узятих для позначення класифікаційного угруповання об’єкта.

Найчастіше використовуються такі методи кодування:

1) порядковий;

2) серійно-порядковий;

3) послідовний;

4) паралельний.

У разі використання порядкового методу коди об’єктів утворюються з чисел натурального ряду. Порядковий метод застосовується для кодування одноознакових, сталих та малозначних номенклатур, як-от: категорії персоналу, статті витрат тощо.

Серійно-порядковий метод використовується для об’єктів з двома ознаками і передбачає розділення первинної множини об’єктів на декілька підмножин за одною ознакою та призначення серії номерів кожній підмножині. Цей метод може застосовуватись для кодування за алфавітом, наприклад, прізвищ студентів, з присвоєнням послідовних номерів з одної серії прізвищам, що починаються на однакову літеру.

Послідовний метод кодування - це утворювання коду класифікаційного угруповання або об’єкта класифікації з використанням кодів послідовно розташованих підпорядкованих угруповань, отриманих за допомогою ієрархічного методу класифікації.

Паралельний метод кодування - це утворювання коду класифікаційного угруповання або об’єкта класифікації з використанням кодів незалежних угруповань, отриманих за допомогою фасетного методу класифікації.

Послідовний та паралельний методи використовуються для кодування об’єктів, що характеризуються декількома ознаками і класифікуються за ієрархічним або фасетним методом.

10. Організація позамашинної інформаційної бази

Інформаційна база - сукупність певним чином організовуваної, збережуваної та контрольованої інформації, зафіксованої на носіях ІС. Ця інформація відбиває стан керованого об’єкта і зовнішнього середовища.

Позамашинна інформаційна база - це частина інформаційної бази ІС, яка являє собою сукупність документів, призначених для безпосереднього сприйняття людиною без застосування засобів обчислювальної техніки.

У процесі створення позамашинної інформаційної бази комп’ютерної системи виконуються такі дії: формалізація даних; вибір форм первинних документів та машинних носіїв; вибір способів та засобів фіксування даних у первинних документах і на машинних носіях; розробка форм вихідних документів; визначення та розробка логічної структури бази даних; вибір системи керування базою даних (СКБД); організація раціонального документообігу і т. ін.

Система документації може включати уніфіковані та унікальні форми документів.

Уніфікована система документації розглядається за своїм складом як комплекс взаємопов’язаних форм документів, процесів і правил документування даних і документообігу, які відповідають єдиним правилам і вимогам, а за змістом як засіб реалізації інформаційних процесів для документованого обміну даними, що мають нормативно-правову основу при управлінні економікою.

Створення уніфікованих форм документів здійснюється з дотриманням таких принципів:

· скорочення кількості форм первинних документів для раціоналізації документообігу;

· застосування єдиних форм документів на різних рівнях управління;

· використання мінімальної кількості даних, які вводяться для розв’язування функціональних задач, а також виключення із документів розрахункових показників, які можна дістати при машинній обробці, і даних, які є в системі;

· одноразового вводу даних до комп’ютера та багаторазового їх використання;

· єдиної термінології для всієї системи первинної документації, яка забезпечує простоту і зручність при роботі користувача з документами.

На даний час діє понад двадцять загальнодержавних уніфікованих систем документації, кожна з яких визначається державним стандартом.

Для конкретних ІС можуть розроблятися унікальні (власні) форми внутрішньої документації, які задовольняють певні специфічні умови користувачів.

Форма первинного документа зазвичай складається з трьох зон:

1) Зона заголовку, що містить назву документа, дату складання, код форми, коди і назви однозначних реквізитів-ознак (таких, що мають одне значення у документі);

2) Змістовна (основна) таблична зона, що містить багатозначні реквізити (такі, що мають багато значень у документі): довідкові реквізити-ознаки, групувальні реквізити-ознаки, реквізити-основи.

3) Зона оформлення, що містить підписи посадових осіб.

Порядок формування форм первинних документів передбачає виконання дій:

1. Визначення складу реквізитів документа.

2. Класифікація реквізитів на однозначні і багатозначні; реквізити-ознаки і реквізити-основи; довідкові і групувальні; реквізити, що переносяться або не переносяться на машинні носії.

3. Визначення логічної залежності реквізитів.

4. Вибір форми первинного документа.

5. Розміщення реквізитів на формі документа, відповідно до їх класифікації і логічної залежності. При цьому форма розбивається на окремі зони з виокремленням:

– довідково-групувальних ознак, сталих для даного документа, і розміщенням їх у правому верхньому куті форми;

– реквізитів, що мають бути введені в ЕОМ.

6. За необхідності введення стовпців та рядків для запису контрольних чисел.

7. Передбачення у проекті форми документа підписів відповідальних осіб.

8. Визначення формату бланку уточненої форми документа згідно з розміром полів і вимогами стандартів.

В результаті розв’язання задачі розраховуються результатні показники, які потрібно видати на матеріальний носій у вигляді, зручному для користувача.

Результатний документ, що використовується для процесів управління, має відповідати таким вимогам:

– повнота інформації, тобто результатні документи мають містити в собі первинні (вхідні) і результатні (вихідні) показники;

– кількість результатних показників (підсумків) має відповідати кількості групувальних ознак;

– своєчасність надання інформації управлінському персоналу;

– достовірність результатної інформації;

– логічність побудови і зрозумілість тексту шапок документів.

Форма результатного документа зазвичай складається з трьох зон:

1) Зона заголовку, що містить назву документа, дату складання, код форми, коди і назви однозначних реквізитів (таких, що мають одне значення у документі);

2) Змістовна (основна) таблична зона, що містить багатозначні реквізити (такі, що мають багато значень у документі). До основної зони вносять рядки двох видів: докладні та підсумкові. У докладних рядках спочатку розміщують довідкові та групувальні реквізити-ознаки, потім реквізити-основи - первинні та результатні. Підсумкові рядки містять кількісні та вартісні підсумки за певними групувальними ознаками, результати виконання розрахунків.

3) Зона оформлення, що містить підписи посадових осіб та дати.

Проектування форм документів результатної інформації виконується у такій послідовності:

· визначення переліку результатних реквізитів у документі;

· розподіл реквізитів на однозначні і багатозначні;

· класифікація реквізитів-ознак: на довідкові і групувальні; реквізитів-основ – на первинні і результатні, а результатних реквізитів-основ – за ступенем підсумку;

· розміщення однозначних довідкових реквізитів у зоні заголовку;

· розміщення в основній (табличній) зоні документа групувальних реквізитів-ознак у порядку убування старшинства;

· розміщення в основній (табличній) зоні документа реквізитів-основ у послідовності, зворотній порядку групувальних реквізитів-ознак (спочатку первинні, потім – результатні, серед результатних – розміщення їх у порядку зростання старшинства (ступеня) підсумку)

11. Організація машинної інформаційної бази. Поняття банку даних

Машинна інформаційна база - частина інформаційної бази ІС, що являє собою сукупність інформаційних файлів, які зберігаються в пам’яті ЕОМ та на магнітних носіях.

Машинна інформаційна база складається з інформаційних файлів, які можуть бути організовані у вигляді окремих незалежних між собою, локальних інформаційних файлів чи у вигляді бази даних (БД), тобто інтегрованої сукупності пов’язаних між собою файлів, якими керує система керування базами даних (СКБД).

Файл - це ідентифікована сукупність логічно пов’язаних між собою даних, які містяться поза програмою у зовнішній пам’яті і доступні програмі за допомогою спеціальних операцій.

Перевагами використання баз даних та автоматизованих банків даних (АБД) порівняно з системами незалежних файлів є такі:

· багаторазовість використання даних;

· економія витрат на створення й ведення інформаційного забезпечення;

· зменшення надлишковості даних;

· швидкість обробки не передбачених запитів до системи;

· простота і зручність внесення змін;

· логічна та фізична незалежність даних від прикладних програм;

· захист даних від несанкціонованого доступу;

· контроль цілісності даних.

Автоматизований банк даних - це система інформаційних, математичних, програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, які необхідні для інтегрованого нагромадження, зберігання, ведення, актуалізації, пошуку і видачі даних.

Компонентами АБД є база даних, СКБД, словник даних, мовні засоби, технічні та організаційні засоби.

База даних - поіменована структурована сукупність взаємопов’язаних даних, які характеризують окрему предметну область і перебувають під керуванням СКБД.

База даних являє собою інтегроване сховище даних, яке призначене для використання багатьма споживачами і забезпечення незалежності даних від прикладних програм.

Система керування базою даних (СКБД) - комплекс програмних і мовних засобів загального та спеціального призначення, необхідних для створення БД, підтримки її в актуальному стані, маніпулювання даними й організації доступу до них різних користувачів чи прикладних програм в умовах чинної технології обробки даних.

Функції СКБД можна об’єднати у такі групи:

1. Керування даними - підготовка даних та їх контроль, занесення даних до бази, структуризація даних, забезпечення їх цілісності, секретності.

2. Доступ до даних. Пошук і селекція даних, перетворення даних до форми, зручної для подальшого використання.

3. Організація і ведення зв’язку з користувачем: ведення діалогу, видача діагностичних повідомлень про помилки в роботі з БД і т.ін.

Словник даних містить відомості про джерело інформації, формати та взаємозв’язок між даними, відомості про частоту виникнення і характер використання даних, терміни коригування і осіб, відповідальних за це.

Мовні засоби призначені для опису даних та організації спілкування з користувачем АБД і об’єднують мови опису даних, мови спілкування з БД, інші мовні засоби.

До технічних засобів АБД належать процесори, пристрої вводу і виводу даних, запам’ятовуючі пристрої, модеми, канали зв’язку.

Організаційні засоби АБД охоплюють персонал, пов’язаний зі створенням і веденням БД, а також систему нормативно-технологічної і інструктивно-методичної документації з організації та експлуатації БД.

12. Етапи проектуваня баз даних

Проектування баз даних – це ітераційний, багатоетапний процес прийняття рішень в процесі аналізу інформаційонї моделі предметної області, вимог до даних з боку прикладних програмістів і користувачів, синтезу логічних і фізичних структур даних, аналізу та обгрунтування вибору програмних і апаратних засобів.

Предметна область - частина реальної системи, що являє інтерес для даного дослідження. При проектуванні автоматизованих інформаційних систем предметна область відображається моделями даних декількох рівнів. Слід розрізняти повну предметну область (велике підприємство) і організаційну одиницю цієї предметної області, яка в свою чергу може являти свою предметну область. Інформація, необхідна для опису предметної області, залежить від реальної моделі і може включати відомості про персонал, заробітну плату, продукцію, обладнання, операції, тобто відомості про людей, предмети, події і поняття.

Етапи проектування баз даних пов’язані з багаторівневою організацією даних і включають:

1. Проектування БД на зовнішньому рівні. Передбачає вивчення всієї первинної і вихідної документації на об’єкті управління з погляду визначення того, які саме дані необхідно зберігати в базі даних.

2. Інфологічне проектування. Передбачає розроблення інформаційно-логічної моделі предметної області, в якій виключено надлишковість даних, виділено ключові і неключові атрибути (реквізити), визначено зв’язки між атрибутами. Інфологічна модель відображає інформаційні особливості об’єкта управління з погляду людини-проектувальника.

3. Даталогічне проектування. Передбачає розробку концептуальної моделі даних з урахуванням особливостей конкретної СКБД. Цей рівень подання даних орієнтований більше на комп’ютерну обробку і на програмістів.

4. Внутрішнє проектування. Передбачає фізичне розміщення даних у пам’яті комп’ютера. На цьому рівні формується фізична модель БД, яка вміщує структури зберігання даних у пам’яті ЕОМ, включаючи опис форматів записів, порядок їх логічного або фізичного впорядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних.

13. Моделі даних

База даних підтримує певну модель даних. За допомогою моделі даних можуть бути подані об’єкти предметної області і взаємозв’язки між ними.

Модель даних – це сукупність структур даних і операцій їх оброблення.

Основні види моделей даних: єрархічна, сіткова, реляційна.

Єрархічна модель являє собою сукупність елементів, розташованих у порядку їх підпорядкування від загального до окремого у вигляді деревоподібної структури (перевернутої).

Основні поняття єрархічної структури: рівень, вузол і зв’язок. Вузол – це сукупність атрибутів даних, які описують деякий об’єкт. На схемі єрархічного дерева вузли подаються вершинами графа. Кожний вузол на нижчому рівні пов’язаний лише з одним вузлом, розташованим на вищому рівні. Єрархічне дерево має лише одну вершину, не підпорядковану жодній іншій вершині, і розташовану на найвищому – першому рівні. Існує лише один шлях від кореневого запису бази даних до кожного іншого запису.

У сітковій структурі також використовуються рівні, вузли і зв’язки, але кожний вузол може бути зв’язаний з будь-яким іншим вузлом.

Реляційна модель даних подає об’єкти і зв’язки між ними у вигляді таблиць, при цьому зв’язки також розглядаються як об’єкти. Всі рядки у таблиці повинні мати первинний ключ.

Кожна таблиця являє собою двовимірний масив і має такі властивості:

1. Кожний елемент таблиці відповідає одному елементу даних.

2. Всі стовпці у таблиці однорідні, тобто всі елементи у стовпці мають однаковий тип і довжину.

3. Кожний стовпець має унікальне ім’я.

4. Однакові рядки у таблиці відсутні.

5. Порядок розташування рядків і стовпців може бути довільним.

Тема 3. Технологічні засоби автоматизованого проектування інформаційних систем

1. Принципи проектування інформаційних систем.

2. Поняття життєвого циклу ІС.

3. Етапи розвитку інженерії програмного забезпечення ІС.

4. Класифікація CASE-засобів за функціональним призначенням

Дата добавления: 2015-05-08