Б. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

4-3. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ СУЩЕСТВУЮЩИХ БАНКОВ ДАННЫХ

Под банком данных понимается система, в которой можно выделить:

а) базу данных - совокупность информации, вводимой в банк или извлекаемой из него по хселанию абонента;

б) средства программирования - совокупность программных модулей, обеспечивающих ввод, запись, поиск, упорядочение и, если нужно, изъятие информации. Средства программирования могут включать комплексные программы обработки;

в) технические средства.

В настоящее время еще не выработано единой концепции построения банка данных, хотя исходные положения встречаются во всех разработках. Разновидность подходов к построению банков данных делает необходимой их классификацию. Например, в Англии в основу классификации положены такие критерии, как отношения поставщик - потребитель и характеристики базы данных.

Можно классифицировать байки данных по области нх применения (назначению), а именно: для автоматизированных систем управления; для автоматизированных систем проектирования; для справочно-информационных систем.

Из широко известных сегодня отечественных систем банков данных наибольший интерес представляют:

система БАНК универсальной структуры - это комплекс средств, предназначенных для создания, корректировки и обработки централизованного хранилища информации, в котором состав данных и их взаимосвязи определяются требованиями пользователя;

банк данных «АСУ-Прибор» - определяется как централизованно формируемые и единообразно описанные массивы данных, обслухивающие все задачи АСУ, решаемые как в пакетном режиме обработки, так и в режиме «запрос - ответ»;

система янтегрированной обработки баз данных - СИНБАД - основа информационного управления в математическом обеспечении АСУ, обеспечивает создание и ведение баз данных, предназначенных для широкого применения, а также служит средством адаптации МО к конкретным условиям обработки данных, сложившимся в процессе функционирования АСУ;

«Банк данных АСУП2-СИОД2» является типовым элементом АСУ и представляет собой средство создания и обслулшва-ния информационной базы, которая может быть, использована различными подсистемами АСУ. Массивы информации, создавае-

мые и обслуживаемые системой СИОД2, являются основой для планирования, управления и учета продукции;

автоматизированный банк данных для автоматизированной системы плановых расчетов АБД АСПР понимается как система, осуществляющая хранение, накопление, изменение информации и ее выдачу для решения задач или подготовки ответа на запросы потребителей;

системы управления базами данных КОДАСИЛ и НАБОБ близки к СИНБАД, но отличаются от последней и друг от друга структурой записи данных. В КОДАСИЛ использ5Тотся записи типа статьи - группы, а в НАБОБ - статьи-сплетения (статья-группа-составная группа, в которую вложены подчиненные группы (группа-совокупность элементов или других групп), статья-сплетение - совокупность групповых отношений, в которой каждая группа, кроме той, которая определяет статью, является зависимой в иерархическом отно-шении;

банк данных САПР-ОС -система, обеспечивающая информационную связь между разными прикладными программами и составляющими их модулями. В БД САПР-ОС хранятся в основном инженерные данные, необходимые для выполнения процесса проектирования (в существующих БД хранится в основном экономическая информация).

Автоматизированная информационно-документальная система (АИДОС) (разработка ГДР) - предметно-ориентированная программная система, предназначенная для создания систем обработки данных с учетом требований потребителя и определенных правил и методических указаний. АИДОС состоит в программно-техническом отношении из универсально применяемого математического обеспечения банка данных и из различных обрабатывающих программ.

Математическое обеспечение банка данных является центральной частью системы. Оно состоит из программ для ввода, формирования, ведения массивов и поиска в них информативных данных. Система реализуется на базе ЭВМ третьего поколения EC-J040.

Система обработки документации (ДР5) (разработка СССР) предназначена для создания документальных файлов, хранения их в машиночитаемой форме в вице полного текста, аннотаций или в виде ключевых слое и представления в распоряжение пользователя средств для поиска в них нужной информации. Система реализуется на ЕС-1040. Объем оперативной памяти 44 Кбайта для работы с размещением любого программного модуля в паМяти и 128 Кбай-тов для варианта размещения в памяти программ операционной системы. Объем внешней памяти на магнитных дисках, необходимый для работы системы, 21, 75 Мбайт (три накопителя на дисках). Магнитные ленты не обязательны.

Автоматизированная документальная и информационная система (АРДИС) (разработка ЧССР) -это единый стандартный информационный банк данных, доступный пользователям этой системы и позволяющий производить весь комплекс операций по обработке информации. Все программы в системе организованы по модульному принципу. Можно дополнять и расширять возможности отдельных программ, не нарушая работоспособности всей системы в целом. Для работы системы требуется оперативная память объемом в 64 Кбайта, три накопителя на МЛ. Система может работать под управлением ДОС/ЕС или ОС/ЕС. Практическая реализация предусмотрена на ЕС-1050.

Прочие пакеты прикладных программ.

Программный пакет для информационно-поисковых систем (ПИПС) (разработка НРБ) обеспечивает решение следующих задач: создание, поддержание и печатание содержания файла, дескрипторов (тезуару-са) в разных аспектах; создание и изменение библиографических файлов; выполнение поиска.

Пакет состоит из семи основных программ, функционирует на ЕС-1020 минимальной конфигурации под управлением ДОС, минимальный объем оперативной памяти 32 Кбайта, язык программирования- АССЕМБЛЕР.

Система программ информации и документации (ДОК V) (разработка ГДР) предназначена для создания массива постоянных данных индивидуальных описаний из существующего массива перфокарт; предварительной сортировки с помощью 160 ключевых слов; поиска предварительно отсортированных индивидуальных описаний из постоянного массива; распечатки результатов поиска; создания массива по обозначениям; подготовки отборочных вопросов.

Для реализации пакета программ требуется объем памяти 64 Кбайта. Операционная система ДОС. Язык программирования ПЛ/1, АССЕМБЛЕР.

Из зарубежных систем банков данных и пакетов прикладных программ для решения информационно-документальных задач, помимо рассмотренных выше, наибольший интерес представляют:

CNET - банк данных французского национального научно-исследовательского центра электросвязи; ISAIV, PLUS-банк данных ГДР как основная часть интегрированной обработки информации; SOCRATE - Гренобль (Швейцария). Система интегрированного хранения данных: ВОМР, IMS для IBM-360; \RS для СЕ-400, СЕ-600.

Система IMS позволяет объединить в банке данных неско.чько баз данных с различной организацией доступа; 1Д5 обеспечивает организацию единой базы данных сложной структуры; IMS включается в программы на языке АССЕМБЛЕР, COBOL, PL/l; IДS на языке COBOL [4-3, 4-8].

Кроме ППП для решения информаци-

онно-документальных задач разрабатывается ряд пакетов для ведения банков данных и телеобработки информации, а также пакетов, решающих отдельные задачи обработки массивов данных, которые позволяют существенно облегчить создание интегрированных систем обработки информации.

4-4. БАНК ДАННЫХ ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТНЫХ РАБОТ

Построение банка данных требует прежде всего анализа объекта автоматизации, определения потребности в информации, выявления источников информации, определения способов ее вывода, выработки внутренних технических характеристик банка данных и определения технических требований к банку данных.

Принципы функционирования банка данных (БД) для системы автоматизированного проектирования (САПР) существенно отличаются от указанных в § 4-3 систем (кроме системы «Банк», БД САПР-ОС), что обусловлено следующими причинами:

1) основное назначение БД -обеспечение информационной связи между разными прикладными программами и программными модулями;

2) существующие БД в основном предназначены для хранения экономической информации; БД САПР будет хранить инженерные данные и технико-экономическую информацию, необходимые для выполнения процесса проектирования;

3) обмен данными между модулями САПР предполагается достаточно интенсивным, поэтому к эффет-ивности БД САПР предъявляются весьма высокие требования.

Наиболее полно этим требованиям отвечают системы «Банк» (НИИУМС, г. Пермь) и БД САПР-ОС (ЦНИПИАСС), концепции которых используются в БД САПР, ориентированном для автоматизации проектирования промышленных электроустановок (ПЭУ).

Основные принципы организации БД САПР ПЭУ:

1. Банк данных САПР ПЭУ реализуется на единой системе (ЕС) ЕС ЭВМ средствами операционной системы (ОС) ЕС ЭВМ.

2. Системные программы, входящие в БД САПР ПЭУ, обеспечивают возможность удобного описания, эффективного хранения и использования в прикладных программах практически любой информации, необходимой для проектирования.

Применение в хранилищах информации на физическом уровне динамического распределения памяти позволяет использовать систему и на моделях ЕС ЭВМ с ДОС.

Организация банка данных вызывает Необходимость в построении структур дан-

вых, отвечающих требованиям каждой задачи. Следовательно, банк данных должен обеспечить для каждой задачи доступ только к тем данным, которые ей необходимы, исключив из рассмотрения остальную часть информации; кроме того, должна быть возможность выборки данных в совокупности, определяемой логическими связями этих данных. Логические связи между данными должны быть постоянно зафиксированы с тем, чтобы ими могла воспользоваться любая задача. Логические связи образуют группы данных, причем один и тот же элемент данных может входить в несколько групп. Связи между элементами данных могут осуществляться путем хранения указателей (ключей), путем адресных ссылок от одного элемента к другому, путем физической группировки взаимосвязанных данных. Наиболее универсальный способ -организация адресных ссылок (цепей).

Цепь - это логическая последовательность записей в виде замкнутой петли, в которой каждая запись содержит адрес следующей записи.

Запись.- это основная единица информации, состоящая из одного или нескольких полей данных, описывающих некоторое событие или состояние, относящееся к определенному одному, нескольким понятиям (ключам). Кроме полей данных, состав и характеристики которых задает пользователь, записи банка данных содержат служебные поля (поля идентификации и поля цепей), которые создаются и используются в БД САПР ПЭУ. Структура записи банка данных изображена на рис. 4-1.

К средствам банка данных САПР ПЭУ относятся:

1. Метод организации данных (набор правил), позволяющий пользователю разработать структуру файла (набор логических записей) банка данных в соответствии с его требованиями.

2. Пакет прикладных программ, реализующих универсальные процедуры доступа к файлу банка данных и некоторые служебные функции.

3. Язык описания структуры файла и обращения к универсальным процедурам.

Файл банка данных для отличия от файлов, организуемых средствами операционной системы, здесь называется базой данных. База данных включает в себя раз-

Запись

Служебные тля

Поля данных

Тип двтык

Дшна записи

ПОЛЕ

данных

номер страницы

относительный адрес записи

нородные данные, объединенные между собой в группы при помощи цепных связей.

Структура базы данных, т. е. состав записей, количество типов записей и связывающие их цепи определяются пользователем.

При построении структуры базы данных удобно пользоваться наглядным графическим методом, например, как на рис. 4-2 - 4-4, где каждый тип записи изображается прямоугольником, а каждая цепь- стрелкой, заказывающей от главной записи к детальной. При этом нужно учитывать, что один прямоугольник отображает все

Рис. 4-2. Иерархическая цепная связь.

Цепь2

Рис. 4-3. Цепь с записями различного типа.

Цепь1

Цепь г

Рис -.--l. Стр;у«тура ,з»щ1СИ .банка, данных.

Рис. 4-4. Двойная цепная связь записей.

множество записей одного типа, а одна стрелка - множество цепей одного имени.

Пакет прикладных программ включает в себя блок универсальных процедурных модулей, которые реализуют процедуры доступа к данным. Универсальность про-цедзф в том, что они могут настраиваться на конкретную структуру базы данных пользователя, для чего необходимо только описать эту структуру и передать описание системе.

Процедуры обеспечивают для пользователя работу на логическом уровне и освобождают его от необходимости определения адресов записей на диске, создания и обработки цепных связей. Предусматривается включение процедур в программы пользователя на языках ФОРТРАН, АЛГОЛ, ПЛ/К