* При перепечатке материалов ссылка на www.SeoLiga.ru обязательна!
Проектирование технологических процессов обработки данных
17 марта 2009
При проектировании технологии обработки данных в диалоговом режиме центральным моментом является организация диалога пользователя и ЭВМ, в ходе которого пользователь информируется о состоянии решения задачи и имеет возможность активно воздействовать на ход вычислительного процесса. Существует несколько подходов к организации общения пользователя с БД. Наиболее распространенный — создание специального формализованного языка, что является недостатком, т. к. требуется специальная подготовка пользователя, изучение языка, частое обращение к инструкциям, которые периодически меняются с изменениями и совершенствованием системы. В связи с этим в настоящее время наибольшее распространение получили методы общения с БД, не требующие специальных знаний и навыков от пользователя. К ним относятся: 1) диалог «да — нет» (не нашел широкого распространения из-за пассивной роли пользователя); 2) программированный вопросник; 3) «свободный диалог» (пользователь формирует запрос в произвольной форме на естественном языке.) Система, оперирующая с БД, извлекает из этого запроса понятные ей элементы и строит на их основе новый запрос, который предъявляет пользователю. При утвердительном ответе пользователь получает требуемые данные. В противном случае система организует уточняющий диалог. Этот метод эффективен и позволяет снять психологический барьер.
Недостатки всех трех методов: 1) неэффективное использование машинного времени и дорогостоящего канала связи (если он задействован), что снижает рентабельность всей управляющей системы; 2) отсутствие гарантии быстрого ответа на вопрос, требующий принятия оперативного решения в критических ситуациях. Технология внутримашинной ОЭИ задается последовательностью реализуемых процедур — схем взаимосвязи программных модулей и информационных массивов. Такая схема представляет собой декомпозицию общего процесса решения задачи на отдельные процедуры преобразования массивов, именуемые модулями (это — ввод, контроль, перезапись информации с одного МН на другой, сортировка, уплотнение данных, редактирование, накопление, вывод на печать и т. п.). Все это требует уменьшения числа просмотров массивов и времени решения задачи, сокращения числа и объема трудоемких процедур, использования эффективных методов поиска информации. При декомпозиции процесса решения задачи на ЭВМ на отдельные этапы необходимо также учитывать наличие готовых программ для реализации соответствующего модуля и готовых программных вопросников. При проектировании оптимальной внутримашинной технологии ОД в интерактивном режиме необходимо установить критерии оптимизации и ограничения. Критерий оптимизации технологии ОД должен быть единственным, если мы хотим применить для решения этой задачи экономические методы. Важным условием является критерий, остальные (показатели, условия) выступают как ограничения. Одним из критериев оптимизации технологии ОЭИ в интерактивном режиме является время реализации задачи на ЭВМ, зависящее от характера работы с массивами. Поэтому разработка оптимальной технологии ОЭИ на ЭВМ должна обеспечить выполнение следующих требований: - сокращение числа массивов на МН, что способствует уменьшению времени счета; - увеличение количества параллельно обрабатываемых в одном модуле массивов; - сортировки и эффективные методы поиска в оперативной памяти; - сокращение времени ответа пользователя на запросы ЭВМ; - сокращение времени ввода данных пользователем с клавиатуры. При разработке оптимальной технологии ОЭИ важными критерием является время ожидания ответа пользователем или ЭВМ. Оптимальным считается время ожидания, равное 2 с. Если оно превышает 2 с, то это ведет к увеличению времени решения задачи, к неэффективному использованию ТС и каналов связи. Если время ожидания меньше 2 с, то снижается работоспособность человека. Другим критерием оптимизации технологии ОД является использование различных СУБД (тип и параметры СУБД влияют на эффективность эксплуатации системы). Следующим критерием является выбор необходимого и достаточного количества запросов для реализации задачи и получения необходимой информации. Технология диалогового режима на практике способствует наилучшему сочетанию возможностей пользователя и ЭВМ в процессе решения экономических задач. Так, например, диалоговый режим общения с БД обеспечивает: - возможность перебора различных комбинаций поисковых признаков в запросе; - улучшение характеристик выходных данных за счет оперативной корректировки запроса с терминала; - возможность расширения, сужения или изменения направления поиска сразу после получения результатов; - многоплановость точек доступа; - быстрый доступ к редко используемой информации; - оперативный анализ выходной информации. В процессе диалога пользователь реализует следующие основные функции: - функцию ввода (оперативность исправления текста, визуальный контроль); - функцию просмотра (редактирование текста с включением, исключением, заменой, сдвигом, перестановкой, разъединением, слиянием данных); - функцию обработки (смысловая ОД, новое размещение страниц, составление оглавления, организация ввода данных из других программ); - функцию воспроизведения текста, которая управляет выводом текста и фиксирует параметры печати. Режим диалога задается в виде схемы и таблиц диалога. Схема диалога разрабатывается на весь комплекс решаемых задач, вводится в систему, и этим предопределяется организация диалога пользователя с ЭВМ. Схема диалога представляет собой графическую интерпретацию конструкции диалога, задающей требуемую последовательность обменов данными между пользователем и системой. Основным графическим представлением схемы диа¬лога является диаграмма состояний. Каждая вершина графа соответствует опре¬деленному состоянию диалога, а дуга определяет изменение этого состояния. В каждом состоянии диалога система ожидает ввода сообщения от пользователя и в зависимости от введенной информации переходит в другое состояние. При выходе осуществляется соответствующая обработка данных из информационной базы и выдается определенная информация на экран или печать. Различают линейные (при вводе и просмотре разнотипной информации), древовидные (при выборочной коррекции и управлению по меню) и сетевые (соответствуют директивному управлению и непосредственному редактированию данных) схемы диалога. Одной из применяемых на практике графовых моделей диалоговой системы является дерево разговоров, где вершины представляют собой тексты на экране дисплея, а дуги — возможные пути перехода от одной вершины к другой. Работы, выполняемые ЭВМ, изображаются в форме ветвей дерева разговоров. В корне дерева располагается сообщение пользователя, инициирующее задачу, затем происходит разветвление различной степени в зависимости от числа вариантов ответа пользователя на запрос ЭВМ. Множество вершин графа определяет множество состояний, в которых может пребывать диалоговый процесс. Множество дуг графа соответствует возможным переходам из одного состояния в другое. Смена состояний осуществляется либо по программе, либо в соответствии с директивами пользователя. При этом необходимо учитывать следующее: - количество вершин в графе должно отражать все возможные ситуации, возникающие в процессе диалога (т. е. должна быть обеспечена функциональная полнота); - переход из одного состояния в другое должен выполняться за короткие промежутки времени (доли с или несколько с). Говоря о диалоговом режиме, о взаимоотношении пользователя и ЭВМ, необходимо затронуть вопрос о степени защищенности данных системы. Проблема защиты информации является одной из важнейших при проектировании оптимальной технологии ОИ. Эта проблема охватывает как физическую защиту данных и системных программ, так и защиту от несанкционированного доступа к данным. Проблема обеспечения защиты данных охватывает вопросы защиты данных от нежелательной их модификации или уничтожения, а также и от несанкционированного чтения. Можно выделить три обобщенных механизма управления доступа к данным: 1) идентификация пользователя (защита при помощи программных паролей, которые для повышения надёжности периодически меняются); метод является простым и дешевым, но не обеспечивает надежной защиты; 2) метод автоматического обратного вызова (пользователь сообщает ЭВМ свой идентификационный код, который сверяется с кодами, находящимися в памяти ЭВМ, и только затем получает доступ к информации); недостаток: низкая скорость обмена; 3) метод кодирования данных — наиболее эффективный метод защиты (источник информации кодирует ее при помощи некоторого алгоритма и ключа кодирования; закодированные выходные данные доступны только владельцу ключа). При работе с данными следует соблюдать минимальные меры предосторожности. В первую очередь это относится к созданию архивных копий своих данных и регулярному применению антивирусных средств защиты. Для повышения устойчивости компьютерных систем к вредоносным воздействиям пользователям можно рекомендовать: не применять: • дисковые и бутовые менеджеры, которые используют отдельные секторы на нулевой дорожке винчестера, а при вирусной атаке эти секторы часто необратимо искажаются; • сжатые логические диски, применение которых затрудняет ручное восстановление данных при фрагментарных искажениях данных; применять: • средства резервного копирования, что обеспечивает восстановление утраченных данных на винчестере; • ревизор ADinf, позволяющий отследить любые изменения на винчестере и сокращающий время глобальной проверки компьютера на вирусы до двух—трех минут; • средства дефрагментации винчестера; если файл дефрагментирован, то его можно восстановить даже при полном разрушении загрузочных секторов, таблицы FAT и корневого оглавления; • запуск антивирусных программ из AUTOEXEC.BAT, что позволит своевременно предотвратить возможные неприятности. Вопросы для самоконтроля 1. Укажите операции сбора и регистрации данных. 2. Назовите типы оборудования, используемого для обработки данных. 3. Какие операции включает в себя технологический процесс обработки информации с использованием ЭВМ? 4. Как подразделяются технологические операции обработки данных по своему назначению? 5. Приведите параметры технологических процессов обработки данных. 6. Отметьте факторы, влияющие на технологию обработки данных. 7. Охарактеризуйте критерии оптимизации информационных технологий. 8. Какие существуют подходы к организации общения пользователя с БД? 9. Какие существуют обобщенные механизмы управления доступа к данным? 10. Охарактеризуйте диалоговый режим общения с БД.
