2.1.1.Содержание и структура теории ис

Огромные средства затрачиваются во всем мире на разработку многочисленных прикладных систем и недостаточное внимание уделяется теоретическим вопросам их исследования.

Необходимость концептуального, системного осмысления положения дел в некоторой предметной области возникает в силу того, что на определенном этапе развития этой области накапливается большое количество знаний, фактов, задач и интересов, слабо увязанных между собой. Такое положение дел периодически возникает во всех развивающихся областях человеческих знаний.

В частности при разработке сложных перспективных АИС процесс создания включает большое разнообразие видов деятельности и требует тесного взаимодействия между представителями научно-технических профессий и лицами, принимающими политические и экономические решения. Возникает необходимость сведения воедино огромных объемов разнообразной информации, согласования большого числа различных и зачастую противоречивых целей и интересов.

Компоненты АИС принадлежат к различным предметным областям, поэтому теория АИС включают в себя положения из различных дисциплин.

При анализе и проектировании дискретных электронных схем для вычислительной техники и средств связи используется математический аппарат теории множеств, двоичной логики и теории кодирования. При разработке цифровых систем связи используются методы математической статистики.

В разработках программного обеспечения и языков программирования используются методы автоматно-лингвистических моделей, аналитическая теория алгоритмов, модели исчисления предикатов, графовые модели и оптимизационные методы.

При разработке БД и информационных языков поиска в информационных БД используются методы реляционной алгебры, модели исчисления предикатов и математической лингвистики, а также графовые модели.

При анализе эффективности, работоспособности и надежности АИС и их компонент используются методы теории массового обслуживания и математическая статистика.

В информационно-поисковых АИС используются методы, основными понятиями которых являются документ – материальный объект с информацией, закрепленной созданным человеком способом для ее передачи во времени и пространстве и классификатор – официальный документ, представляющий систематизированный свод наименований и кодов кодификационных группировок и (или) объектов классификации.

2.1.2.Предметная область аис

Предметная область – это совокупность объектов реального или предполагаемого мира, рассматриваемых в пределах данного контекста, который понимается как отдельное рассуждение, фрагмент научной теории или теория в целом и ограничивается рамками данного контекста.

В научных и инженерных кругах, занимающихся вопросами теории и практики АИС под предметной областью понимают систематизированную совокупность объектов, свойств объектов, связей между объектами и функции, выполняемые объектами, деятельность которых является предметом автоматизации с помощью АИС. Под простым объектом предметной области понимается носитель совокупности характеризующих его свойств, через которые проявляется сущность объекта и которые неотделимы от него.

Ядром (основой) любой АИС является информационная база (ИБ). ИБ представляет статичную, информационную модель предметной области АИС, т.е. содержит систематизированное описание совокупности объектов, свойств объектов и связей между объектами в предметной области. Совокупность функций, выполняемых объектами, моделируется программным обеспечением АИС. Таким образом АИС представляет собой динамическую модель конкретной предметной области.

В качестве примеров предметных областей АИС различного назначения можно назвать следующие:

• библиотека – для библиотечной АИС;

• цех или завод – для АИС управления предприятием;

• система целей – для АИС управления огнем средств ПВО;

• банк – для финансовой АИС;

• учебный курс или дисциплина – для автоматизированной системы обучения.

Разработка любой АИС начинается с системного анализа предметной области, в результате которого создается концептуальная схема предметной области (рис. 2.1.)

Рис. 2.1. Описание предметной области

Концептуальное представление концентрирует внимание на смысле информации, именно концептуальная схема описывает это представление. На базе концептуальной схемы создаются внешние схемы, описания которых сосредоточены на том, как представлена информация для пользователя (т.е. описаны прототипы интерфейсов пользователя). Описание внутреннего физического представления данных в вычислительной системе содержится во внутренней схеме.

Такая трехсхемная архитектура описания предметной области АИС признана достаточно широко на уровне международных стандартов. Концептуальная схема помимо того, что она является моделью предметной области на концептуальном уровне, полученной в результате системного анализа, играет также ключевую роль в проектировании БД.

Проектировщик ИС должен иметь возможность выразить концептуальную схему в терминах, соответствующих рассматриваемой предметной области и восприятию ее пользователем. В частности, не должно налагаться никаких ограничений на сущности, наличие которых допускается в предметной области или на свойства, которыми они могут обладать. Проектировщик информационной системы ограничен только требованиями основных принципов логики, встроенных в информационный процессор, т.е. требованиями поддерживания непротиворечивости.

Учитывая, что концептуальная схема должна быть простой в использовании и понимании для разнообразных пользователей, необходим механизм добавления лингвистических конструкций произвольной сложности (макроконструкций) в формальную систему, чтобы пользователи могли с ней взаимодействовать на любом требуемом уровне абстракции.

Более подробно особенности описания и использования предметной области рассмотрены в дисциплине «Управление данными».