Тема: Носії інформації, їхній склад та характеристика

Мета: самостійно вивчити матеріал, що не розгядався на лекції. Познайомитись із класифікацією носіїв економічної інформації

Література: Ситник В.Ф., Писаревська Т.А., Єрьоміна Н.В., Краєва О.С. Основи інформаційних систем: Навч. посібник / За ред. В.Ф. Ситника. — К.: КНЕУ, 1997. — 252 с.

Завдання:

вивчити теоретичні питання, оскільки з метою перевірки вони будуть внесені до підсумкової контрольної роботи та іспиту; в письмовій формі виконати два завдання:

1. Скласти опорний конспект;

2. Накреслити схему «Класифікація носіїв економічної інформації»

Матеріал для вивчення:

Інформація (дані) під час руху та перетворення (обробки) завжди розміщується на певних носіях. Кожний носій даних — це матеріальний об’єкт, який містить відомості, доступні або лише людині, або лише ЕОМ, або одночасно і людині і ЕОМ.

Отже, носії інформації являють собою засоби реєстрації даних, які забезпечують зв’язок між інформацією та людиною, інформацією та ЕОМ, людиною та ЕОМ.

У комп’ютерних системах використовуються різноманітні види носіїв інформації. Вибір носія інформації залежить від рівня використання структурного складу технічних засобів збору, реєстрації, передачі і обробки первинних даних, а також загального рівня механізації та автоматизації задач управління. Наприклад, за умов автоматизованої обробки економічної інформації як носії інформації можуть бути використані первинні документи, перфокартки, перфострічки, магнітні стрічки, магнітні диски, магнітні картки і т.ін.

Усі носії економічної інформації можна класифікувати за кількома ознаками (рис. 1). Так, за фізичною структурою носії інформації бувають паперові, магнітні, оптичні, напівпровідникові.

Сьогодні використовуються три типи носіїв, у яких застосовується магнітний спосіб запису та зчитування інформації. Це такі носії, як:

· гнучкі диски;

· жорсткі диски;

· магнітні стрічки.

Гнучкі диски (дискети, флоппі-диски) бувають двох типів: 5,25й і 3,5" з ємністю J,2 і 1,44 Мбайт відповідно. Проте вони вже майже вижили себе. Становлять інтерес гнучкі диски, що використовують ефект Бернуллі, і так звані ZIP-диски. На них можна зберігати до 250 Мбайт інформації.

Жорсткі диски (вінчестери) є незйомними і поставляються разом з комп'ютером у складі дисководу. Ємність таких дисків становить до кількох десятків Гбайт.

Магнітні стрічки (картриджі) використовуються тільки для резервування та архівації інформації.

Рис. 1. Класифікація носіїв економічної інформації

Бурхливо розвиваються останнім часом носії, в яких використовується промінь лазера. Лазерні диски поділяються на звичайні цифрові компакт-диски та цифрові багатосторонні диски.

Компакт-диски (англ. compact disk - CD) вперше почали застосовуватися не в комп'ютерній техніці, а в сфері звукозапису. Ємність їх сягає 700 Мбайт.

Розрізняють два основних типи комп'ютерних компакт-дисків:

♦ ті, що тільки читаються, - CD-ROM (від англ. read опту memory). На них інформація наноситься на фабриці;

♦ ті, на які можна ще й записати: одноразово - CD-R (від англ. recordable) або багаторазово - CD-RW (від англ. rewritable).

Останнім часом з'явилися цифрові багатосторонні диски (англ. digital versatile disk - DVD). Від звичайного компакт-диска такі диски відрізняються тим, що мають кілька робочих поверхонь. Спочатку DVD використовувалися для запису відеопрограм. Ємність їх досягає 17 Гбайт.

Дуже плідно позначається на носіях об'єднання двох технологій - "магніта" і "світла". Варто виділити два типи такого об'єднання:

♦ магнітооптичні диски (ємність досягає 2,6 Гбайт);

♦ floptical-диски (120 Мбайт).

Найважливішою характеристикою носія нарівні з ємністю є надійність та довготривалість збереження інформації. Відомо, що вічних носіїв інформації не існує. Проте деякі носії можуть протриматися довше за інші. Нижче наведено гарантійні терміни збереження інформації на різних носіях:

♦ дискети - 5 років;

♦ ZIP-диски - 10 років;

♦ аудіо-, відеокасети - 30 років;

♦ лазерні диски (CD, DVD) - 50 років;

♦ папір - 300 років (при відповідній реставрації - ще довше).

За формою подання інформації — друковані та рукописні документи, носії з магнітним записом і перфораційні; за конструктивним виконанням — довільної форми, стрічкові, карткові, дискові тощо; за можливістю використання — одноразового і багаторазового використання; за кратністю запису — із записом, що витирається, та записом, що не витирається; за способом обробки — ручні, машинні та змішаної обробки тощо.

Залежно від способу фіксування та обробки носії інформації можна умовно поділити на три групи:

1) не придатні для автоматичного вводу до ЕОМ;

2) придатні для автоматичного вводу до ЕОМ;

3) результатної інформації.

До 1-ї групи (див. рис. 1) належать різноманітні первинні документи (облікові, планові, статистичні тощо). Такі документи призначені для реєстрації первинних даних. У них знаходять відбиття певні кількісні та якісні характеристики об’єкта управління, результати виконання господарських та інших операцій.

Носії 2-ї групи, у свою чергу, поділяються на дві підгрупи: перфораційні і носії з магнітним записом. Підгрупа перфоносіїв містить перфокартки та їх різновиди і перфострічки. Перфокартки і перфострічки широко застосовувались в інформаційних системах обробки даних першого і другого етапів розвитку, а в сучасних IС перфоносії майже не використовуються. Їм на зміну прийшли магнітні носії запису — диски, картки, стрічки тощо.

Для зберігання різноманітної документальної інформації все ширше застосовуються фотохромні носії даних, що являють собою касетні і карткові мікрофільми. Iнформаційна ємність мікрофільму завширшки 3,5 см і завдовжки 1 м становить, наприклад, близько 20 млн. байт. Засоби пам’яті, які використовують мікрофільми, особливо ефективні в інформаційно-пошукових системах для зберігання технологічної та проектно-конструкторської документації, нормативно-технічних даних, стандартів тощо.

У комп’ютерних інформаційних системах використовуються відеотермінальні засоби (дисплеї) для оперативного вводу і виводу даних. Носієм інформації в такому разі є екран електронно-променевої трубки, на якому індиціюється як алфавітно-цифрова, так і графічна інформація. Система подання знаків дисплея грунтується на телевізійному растрі.

Iноді для оперативної фіксації певних сталих даних вигідно користуватися жетонними носіями (пластмасовими, металевими тощо) з пробиттями, які читаються спеціальними засобами. Прикладом таких носіїв можуть бути перепустки працівників, які використовуються в автоматизованих системах табельного обліку, обладнаних комплексом технічних засобів автоматизованої прохідної підприємства.

Носіями результатної інформації можуть бути всі різновиди перфораційних та магнітних носіїв. Крім того, результатна інформація може бути виведена на рулонний папір, бланки друкарської форми, на екран моніторів.

Запитання для самоконтролю:

1. Для чого призначені носії інформації?

2. Які носії інформації бувають за за фізичною структурою?

3. Наведіть приклади магнітних носіїв інформації

4. На які групи поділяються носії інформації залежно від способу обробки інформації?

5. На яких носіях може бути результативна інформація?

Форми контролю:

Поточний -перевірка конспектів, усне опитування на лекції.

Підсумковий - підсумкова контрольна робота, екзамен.

Самостійна робота № 8

Тема: Характеристика інфологічної та даталогічної моделі баз даних

Мета: самостійно вивчити матеріал, що не розгядався на лекції. Познайомитись із зовнішнім, інфологічним, даталогічним та внутрішнім рівнем подання даних у БД.

Завдання:

1. Скласти опорний конспект;

2. Накреслити схему взаємозв’язку рівнів подання даних у БД.

Матеріал для вивчення:

Проектування даних пов’язане з багаторівневим їх поданням: зовнішнім, інфологічним, даталогічним, внутрішнім (рис. 6.3).

Зовнішній рівень являє собою вимоги до даних з боку користувачів і прикладних програм. Вимоги користувачів до зовнішнього подання охоплюють сукупність даних, які потрібні для виконання запитів користувачів. Вимоги з боку прикладних програм до зовнішнього рівня подання даних — це перелік даних з описом їх взаємозв’язків, які необхідні для реалізації певних функціональних задач.

Рис. 6.3. Схема взаємозв’язку рівнів подання даних у БД

Зовнішній рівень являє собою, як правило, словесний опис даних та їх взаємозв’язків і відбиває інформаційні потреби користувачів і прикладних програм. Іноді для опису зовнішнього рівня використовуються матричні або інші формалізовані методи. Опис зовнішнього рівня не виключає наявності дублювання, надлишковості, неузгодженості тощо.

Для того щоб спроектувати зовнішню модель БД, необхідно виконати обстеження ПО, вивчити систему вхідної і вихідної документації, дослідити й вивчити всі фукціональні обов’язки майбутніх користувачів БД.

Американський комітет CODASYL пропонує три рівні: зовнішній, концептуальний, внутрішній. Іноді для зручності проектування вводять допоміжний рівень (проміжний), який називають інфологічним. Він може бути самостійним або функціонувати як складова зовнішнього рівня.

Інтеграція всіх зовнішніх представлень даних виконується на інфологічному рівні. На цьому рівні формується інфологічна (канонічна) модель даних, яка не є простою сумою зовнішніх представлень даних.

Інфологічний рівень являє собою інформаційно-логічну модель (ІЛМ) предметної області, в якій виключена надмірність даних і відображені інформаційні особливості об’єкта управління, без урахування особливостей і специфіки конкретної СУБД.

Мета інфологічного проектування — створити структуровану інформаційну модель ПО, для якої розроблятиметься БД. Під час проектування на інфологічному рівні створюється інформаційно-логічна модель, яка має відповідати таким вимогам:

· коректність схеми БД, тобто адекватне відображення модельованої ПО;

· простота і зручність використання на наступних етапах проектування, тобто ІЛМ має легко відображатися в моделі БД, що підтримується відомими СУБД (сіткові, ієрархічні, реляційні);

· ІЛМ має бути описана мовою, зрозумілою проектувальникам БД, програмістам, адміністратору і майбутнім користувачам АБ.

Рис. 1. Інфологічна модель даних

Основною складовою інфологічної моделі є атрибути, які потрібно проаналізувати і деяким чином згрупувати для подальшого зберігання в БД.

Сутність інфологічного моделювання полягає у виокремленні інформаційних об’єктів ПО (файлів), які підлягають зберіганню в БД, а також визначенні характеристик об’єктів і зв’язків між ними. Характеристиками об’єктів є атрибути.

Даталогічний (логічний, концептуальний) рівень формується з урахуванням специфіки і особливостей конкретної СУБД. На цьому рівні будується концептуальна модель даних, тобто спеціальним способом структурована модель ПО, яка відповідає особливостям і обмеженням вибраної СУБД. Модель логічного рівня, яка підтримується засобами конкретної СУБД, іноді називають даталогічною. Залежно від типів моделей, які підтримуються засобами СУБД, є ієрархічні, сіткові і реляційні моделі баз даних. Найпоширенішими на сучасному ринку програмних продуктів є реляційні СУБД.

Внутрішній рівень пов’язаний з фізичним розміщенням даних у пам’яті ЕОМ. На цьому рівні формується фізична модель БД, яка містить структури зберігання даних у пам’яті ЕОМ, включаючи опис форматів даних, порядок їх логічного чи фізичного упорядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних.

Від параметрів фізичної моделі залежать такі характеристики функціонування БД: обсяг пам’яті і час реакції системи. Фізичні параметри БД можна змінювати у процесі її експлуатації (не змінюючи при цьому опису інших рівнів) з метою підвищення ефективності функціонування системи.

Структура файлів БД визначається на етапах інфологічного і логічного проектування, а формування структури — на етапі фізичного проектування БД.

Структура файла — це пойменована сукупність логічно взаємозв’язаних атрибутів.

Запитання для самоконтролю:

1. Що являє собою зовнішній рівень?

2. Що розуміють під інфологічною моделлю даних?

3. В чому сутність інфологічного проектування?

4. Що розуміють під датологічною моделлю даних?

5. Що являє собою внутрішній рівень?

Форми контролю:

Поточний -перевірка конспектів, усне опитування на лекції.

Підсумковий - підсумкова контрольна робота, екзамен.

Самостійна робота № 9