2.2. Тематика и отчетность по результатам лабораторной работы № 3

Результаты выполнения лабораторной работы должны быть представлены преподавателю-руководителю работы в виде общего отчета, включающего ряд разделов. Материалы отчета должны быть сброшюрованы и отпечатаны (по возможности).

Типовой структурой общего отчета по лабораторной работе следует считать:

1. Титульный лист (Приложение 1).

2. Введение.

3. Предложения по составу информационного обеспечения автоматизированной системы.

4. Предложения по созданию системы классификации и кодирования информации.

5. Фрагмент проекта классификатора.

6. Выводы.

В разделе Введение приводится общая характеристика информационного обеспечения разрабатываемой автоматизированной системы организации (фирмы, предприятия и др.). При этом определяется основная цель создания информационного обеспечения, обосновывается важность качественного его проектирования для эффективного функционирования автоматизированной системы в целом.

В разделе "Предложения по составу информационного обеспечения автоматизированной системы" приводятся краткий анализ информации, необходимой для функционирования автоматизированной системы, и перечень всех компонент информационного обеспечения с краткой характеристикой каждой компоненты, ее состава и предназначения. Предложения должны формулироваться с учетом выводов и рекомендаций, полученных на этапе информационного обследования организации в ходе выполнения первой лабораторной работы.

Информационной основой функционирования любой АС является информационное обеспечение.

В соответствии с ГОСТ 34.003-90 информационное обеспечение автоматизированной системы представляет собой совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в автоматизированной системе при ее функционировании.

Основное назначение информационного обеспечения АС состоит в своевременном и полном обеспечении пользователей достоверными данными, позволяющими осуществлять автоматизированную обработку информации с использованием других видов обеспечения (организационного, технического, программного, математического, лингвистического и др.).

Информационное обеспечение играет роль системообразующей компоненты, обеспечивающей:

описание, хранение, ведение информационных массивов, общих информационных ресурсов;

упорядочение информационных потоков в системе;

систематизацию документооборота;

терминологическое, понятийное и кодовое единство.

В состав информационного обеспечения АС должны входить следующие основные компоненты:

информационная база;

система классификации и кодирования информации и нормативно-справочная информация;

унифицированная система документации.

При разработке информационной базы необходимо использовать существующие методы и средства формализованного описания данных. При их выборе следует учитывать, что должно быть обеспечено адекватное описание данных с учетом рациональной их структуризации с точки зрения эффективности обработки и удобства использования данных. Средства описания данных должны обеспечивать стабильность логической структуры баз данных на достаточно длительный период времени, непротиворечивость описания данных в системе, а также адекватность отражения рассматриваемой предметной области в описании данных. При проектировании баз данных должны быть решены вопросы выбора их оптимальной структуры и минимизации избыточности данных, содержащихся в базах.

Система классификации и кодирования информации (СККИ) представляет собой совокупность взаимоувязанных классифика­торов, средств их ведения, нормативных и методических документов по разработке, ведению и применению классификаторов. Под ведением классификаторов, входящих в состав системы классификации и кодирования информации, понимается деятельность соответствующих подразделений по постоянному поддержанию классификаторов в актуальном состоянии. Нормативно-методические документы должны регламентировать порядок разработки, ведения и использования классификаторов, а также мероприятия по совершенствованию системы классификации и кодирования информации.

Основными целями создания СККИ являются:

обеспечение упорядочения и унификации информации, циркулирующей в АС;

установление понятийного и кодового единства в системе;

обеспечение информационной совместимости отдельных задач;

предоставление отдельным задачам и автоматизированной системе классификаторов, необходимых для их функционирования;

информационно-лингвистическая поддержка решения задач;

создание условий для унификации документации;

создание основы для обеспечения качественного информационного взаимодействия.

Обеспечение упорядочения и унификации может быть достигнуто при проведении общего анализа информации, циркулирующей в АС, с целью исключения дублирования информации, разработки предложений по ее систематизации, а также по созданию классификаторов информации. Установление понятийного и кодового единства в АС может быть достигнуто при разработке совокупности взаимоувязанных классификаторов, в которых однозначно идентифицируются понятия, используемые при решении задач. Использование СККИ обеспечивает применение в процессах управления общепринятых наименований и кодовых обозначений различных объектов классификации.

Нормативно-справочная информация (НСИ) представляет собой комплекс сведений о различных нормах, нормативах и относящихся к ним справочных данных.

Унифицированная система документации (УСД) представляет собой совокупность унифицированных форм документов, средств их ведения и сопутствующих нормативно-методических документов. Унифицированная система документации предназначена для установления рационального состава форм документов, а также для упорядочения и минимизации потоков документов, циркулирующих в АС.

Унифицированная форма документа (УФД) — совокупность реквизитов, установленных в соответствии с решаемыми в данной сфере деятельности задачами и расположенных в определенном порядке на носителе информации. Для поддержания УФД в актуальном состоянии должны быть разработаны программные средства их ведения, позволяющие автоматизированно выполнять функции по разработке документов, модификации УФД и др.

Нормативно-методические документы должны регламентировать порядок разработки, ведения и использования унифицированных форм документов, а также мероприятия по совершенствованию унифицированной системы документации.

При создании унифицированной системы документации АС следует:

определить общие требования к формализации и унификации документов, циркулирующих в АС;

учесть основные положения унифицированной системы документации России;

учесть порядок разработки общероссийских унифицированных форм документов;

определить специфику документов, циркулирующих в АС;

разработать альбомы унифицированных форм документов, циркулирующих в АС;

разработать программные средства ведения унифицированных форм документов и др.

Создание условий для унификации документации обеспечивается за счет возможности использования стандартизованных наименований понятий, а также однозначных идентификационных кодов в унифицированных формах документов.

При правильном проектировании информационного обеспечения может быть обеспечен значительный экономический эффект. Он достигается за счет:

создания общих информационных массивов;

сокращения количества форм документов, циркулирующих в АС;

отсутствия перекодирования данных и др.

В разделе "Предложения по созданию системы классификации и кодирования информации" приводится краткая характеристика предлагаемой СККИ. Обосновывается необходимость включения в ее состав конкретных общероссийских классификаторов технико-экономической и социальной информации. Приводятся предложения по систематизации и упорядочению понятий, используемых при решении задач в автоматизированной системе, но не входящих в общероссийские классификаторы. Определяется примерный перечень системных классификаторов и их предназначение. Определяется целесообразность использования определенных методов классификации и кодирования информации при разработке конкретных классификаторов. Приводятся предложения по разработке программных средств ведения отдельных классификаторов, а также системы классификации и кодирования информации в целом.

Система классификации и кодирования информации является одной из основных компонент информационного обеспечения АС. В состав СККИ входят классификаторы, средства их ведения и сопровождающие нормативно–методические документы.

При создании системы классификации и кодирования информации предварительно проводится анализ всего перечня понятий, используемых в автоматизированной системе. На основании результатов анализа проводятся работы по:

исключению дублирования отдельных понятий;

достижению однозначности понимания наименований понятий;

редакционной корректировке наименований объектов;

взаимоувязке аналогичных понятий в разных классификаторах.

Использование взаимоувязанных классификаторов приводит к однозначности идентификационных кодов объектов, что обеспечивает информационную совместимость автоматизированных систем.

При создании системы классификации и кодирования информации следует:

учесть требования Единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации РФ;

выбрать наиболее рациональные методы классификации информации, обеспечивающие полноту и глубину описания объектов предметной области;

выбрать наиболее рациональные методы кодирования информации, обеспечивающие однозначную идентификацию объектов предметной области;

разработать программные средства ведения классификаторов;

разработать нормативно-методические документы по вопросам разработки, ведения, использования классификаторов и др.

Наибольший эффект обеспечения информационной совместимости на понятийном и кодовом уровнях может быть достигнут при использовании общих для АС классификаторов. При этом исчезает необходимость использования перекодировочных таблиц, уменьшается количество ошибок при обмене информацией, сокращаются объемы передаваемой информации и др.

В процессе создания АС с целью разработки ее ка­чественного информационного обеспечения необходимо использовать, в первую очередь, официально утвержденные и актуальные классификаторы информации.

В зависимости от решаемых задач в автоматизированной системе могут использоваться следующие категории классификаторов: международные классификаторы; общероссийские классификаторы технико-экономической информации (далее — общероссийские классификаторы); отраслевые классификаторы; классификаторы предприятий; системные классификаторы АС.

Общероссийский классификатор — классификатор, принятый Госстандартом России и обязательный для применения при межотраслевом обмене информацией. Общероссийский классификатор:

обеспечивает сопоставимость данных в различных областях и уровнях хозяйственной деятельности (межотраслевое применение);

обеспечивает гармонизацию с соответствующим международным классификатором;

используется в общероссийских унифицированных формах документов.

Системный классификатор автоматизированной системы — классификатор, принятый предприятием (организацией) для применения в рамках автоматизированной системы. Системные классификаторы автоматизированных систем содержат информацию, необходимую при решении задач в АС, и отсутствующую в общероссийских и отраслевых классификаторах.

Ведение классификаторов, входящих в состав СККИ, должно осуществляться автоматизированно с использованием специализированных средств ведения, основным назначением которых должно являться поддержание классификаторов в актуальном состоянии и сво­евременное предоставление достоверной информации для решения задач.

В разделе "Фрагмент проекта классификатора" приводится краткий анализ исходной информации и формулируются предложения по разработке классификатора. Должен быть приведен фрагмент разработанного варианта классификатора.

Под классификатором понимается документ, представляющий собой систематизированный свод наименований классификационных группировок, объектов, признаков классификации и их кодовых обозначений.

При разработке проекта классификатора должны быть проведены следующие работы:

определение и анализ рассматриваемого множества объектов;

классификация рассматриваемого множества объектов;

унификация написания наименований объектов;

кодирование рассматриваемого множества объектов.

Исходными сведениями для анализа являются информационные потребности задач, в интересах которых разрабатывается классификатор, а также состав и характеристики информации, необходимой для решения этих задач. По результатам проведенного анализа подготавливаются предложения по разработке классификатора. В них должны быть отражены следующие вопросы:

перечень задач, для решения которых предназначен классификатор;

общее описание рассматриваемого множества классифицируемых объектов;

источники информации для рассматриваемого множества объектов;

выбранные методы классификации и кодирования информации;

предлагаемая структура классификатора.

Наиболее существенным вопросом при создании классификатора является оптимальный выбор используемых методов классификации и кодирования. Он зависит от назначения классификатора и от специфики задач, решаемых с его применением. Это влияет на структуру разрабатываемого классификатора и на структуру кодового обозначения.

Под классификацией понимается совокупность правил распределения заданного множества объектов на подмножества в соответствии с установленными признаками их сходства или различия. Классификация определяется и характеризуется используемым методом классификации, признаками классификации, их последовательностью, глубиной и емкостью. Подмножество объектов, полученное в результате классификации, представляет собой классификационную группировку. Свойство или характеристика объекта, по которому производится классификация, является признаком классификации.

При классификации информации наиболее широко используются иерархический и фасетный методы классификации.

Под иерархическим методом классификации понимается метод, при котором заданное множество последовательно делится на подчиненные подмножества. Классифицируемое множество объектов делится по некоторому выбранному признаку (основание деления) на крупные группировки, затем каждая группировка в соответствии с выбранным основанием деления разбивается на ряд последующих группировок, которые в свою очередь распадаются на более мелкие, постепенно конкретизируя объект классификации. Совокупность группировок при этом образует иерархическую древовидную структуру в виде ветвящегося графа, узлами которого являются группировки (рис. 1).

Рис.1. Графическая схема классификации объектов

с использованием иерархического метода.

Наиболее существенными и сложными вопросами, возникающими при построении иерархической классификации, являются выбор системы признаков, применяемых в качестве основания деления, а также порядок их следования. В основу иерархической классификации должны быть положены признаки, являющиеся определяющими в решении задач, для которых создается данная классификация. Формируемые классификационные группировки объектов должны характеризоваться наибольшей степенью однородности признаков, принятых в качестве основания деления. Особенностью иерархической классификации является то, что каждая группировка в системе имеет одну вышестоящую.

Выбор последовательности признаков зависит прежде всего от характера информации. При построении классификации выбор последовательности признаков зависит от вероятности обращения к тому или иному признаку. При этом наиболее вероятным обращениям должны соответствовать высшие уровни классификации.

Основными преимуществами иерархической классификации являются большая информационная емкость, традиционность и привычность применения, возможность создания для объектов классификации мнемонических кодов, несущих смысловую нагрузку.

Значительным недостатком иерархической классификации является слабая гибкость структуры, обусловленная фиксированностью оснований деления и заранее установленным порядком их следования, не допускающим включение новых объектов и классификационных группировок.

Под фасетным методом классификации понимается метод, при котором заданное множество объектов делится на подмножества независимо, по различным признакам классификации. Поскольку при фасетном методе классификации исходное множество объектов делится на классификационные группировки каждый раз с использованием одного из выбранных признаков, то не предполагается жесткой классификационной структуры и заранее построенных конечных группировок. Обычно множество объектов, характеризующихся некоторым набором признаков (фасетов), делится многократно и независимо. Фасеты чаще всего располагаются в виде простого перечисления. Классификационные группировки образуются путем комбинации значений, взятых из соответствующих фасетов. Последовательность расположения фасетов при образовании классификационной группировки задается фасетной формулой. Количество фасетных формул определяется возможными сочетаниями признаков.

Рис.2. Графическая схема классификации

с использованием фасетного метода.

На рис. 2 показано построение группировок при использовании фасетного метода классификации. Исходное множество объектов классификации М может параллельно образовывать группировки Г(Ф₁, Ф₂,..., Ф_n); Г(Ф₁, Ф₂); Г(Ф₁, Ф_n); Г(Ф₂, Ф_n) и т.д. по любому сочетанию фасетов.

Основным преимуществом классификации с использованием фасетного метода является гибкость структуры ее построения. Изменения в любом из фасетов не оказывают существенного влияния на все остальные. Большая гибкость обуславливает хорошую приспосабливаемость классификации к меняющемуся характеру решаемых задач, для которых она создается. При фасетной классификации появляется возможность агрегации объектов и осуществления информационного поиска по любому сочетанию фасетов.

Недостатками фасетного метода классификации являются неполное использование емкости, нетрадиционность и иногда сложность применения.

Системы классификации должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются:

достаточная емкость и необходимая полнота, которые гарантируют охват всех объектов классификации в заданных границах;

оправданная глубина;

обеспечение возможности решения комплекса задач различного уровня;

гибкость и избыточность для возможности расширения множества классифицируемых объектов и внесения необходимых изменений в структуры классификации;

обеспечение возможности сопряжения с другими классификациями однородных объектов;

обеспечение простоты ведения классификатора.

Не менее важными и тесно связанными с классификацией являются вопросы кодирования информации.

Под кодированием понимается присвоение кода классификационной группировке или объекту классификации.

Кодирование предназначено для формализованного описания наименований различных аспектов данных. Обычно кодирование представляет собой процесс обозначения исходного множества объектов или сообщений набором символов заданного алфавита на основе совокупности определенных правил. Система знаков, принятых для образования кода, представляет собой алфавит кода.

Системой кодирования называют совокупность методов и правил обозначения объектов заданного множества. Системы кодирования могут носить самостоятельный характер (регистрационные системы кодирования) или быть основаны на предварительной классификации объектов (классификационные системы кодирования). Регистрационные системы кодирования полностью идентифицируют объект, но не содержат информации в коде. Классификационные системы кодирования, наоборот, дают информацию об объекте, но обладают ограниченной идентификацией.

Код (кодовое обозначение) представляет собой знак (символ) или совокупность знаков (символов), принятых для обозначения классификационной группировки или объекта классификации.

В процессе кодирования объектам классификации и их группировкам по определенным правилам присваивают цифровые, буквенные или буквенно–цифровые (в соответствии с выбранным алфавитом) кодовые обозначения.

В регистрационных системах кодирования чаще всего используется порядковый метод кодирования, при котором кодовыми обозначениями служат числа натурального ряда. Каждый объект кодируется с помощью текущего номера, который однозначно идентифицирует объект. Чаще всего для удобства обработки информации используется равномерный код, в котором число разрядов в каждом кодовом обозначении одинаково. Число объектов, которое может быть закодировано при применении метода порядковой регистрации, зависит от основания кода и числа разрядов в кодовом обозначении.

Достоинствами указанного метода являются простота и экономичность построения кода. Существенными недостатками чисто порядковой системы кодирования являются отсутствие в коде какой–либо конкретной информации об объекте.

Разновидностью порядкового метода является серийно–порядковой метод кодирования, при котором кодовыми обозначениями служат числа натурального ряда с закреплением отдельных диапазонов (серий) этих чисел за объектами классификации с одинаковыми признаками. Объекты кодируются порядковыми номерами в пределах отведенной для них серии.

Кроме перечисленных преимуществ порядкового метода кодирования серийно–порядковый метод обладает свойством кодирования объектов по последовательно выделенным соподчиненным порядковым признакам.

В классификационных системах используются методы последовательного и параллельного кодирования.

Под последовательным методом кодирования понимается метод, при котором в кодовом обозначении знаки на каждой ступени деления зависят от результатов разбиения на предыдущих ступенях. Кодовое обозначение группировки образуется на основе обозначения группировки предыдущего уровня путем добавления к нему еще одного разряда. Кодирование любого свойства осуществляется путем порядковой регистрации. В результате кодовое обозначение группировки дает информацию о последовательности признаков, характеризующих эту группировку.

Последовательный метод кодирования чаще всего используется при иерархической классификации, имеющей последовательное расположение признаков на каждой ступени классификации.

Преимуществами последовательного метода кодирования являются логичность построения кода, большая емкость, возможность получения итогов по старшим разрядам. Однако этот метод обладает всеми недостатками, присущими иерархическому методу классификации, а также ограниченными возможностями идентификации объектов.

Под параллельным методом кодирования понимается метод, при котором признаки классификации кодируются независимо друг от друга определенными разрядами или группой разрядов кодового обозначения. Метод параллельного кодирования чаще всего используется при фасетной классификации.

Метод параллельного кодирования применяется также в иерархической классификации. При этом либо соподчиненные признаки, обладая полной однородностью, располагаются параллельно во всех звеньях иерархической цепи либо не соподчиненные параллельные признаки искусственно устанавливаются в определенной последовательности.

Преимуществом метода параллельного кодирования является хорошая приспособленность для машинной обработки и решения задач, характер которых часто изменяется. Блочное представление кода упрощает его стандартизацию. К недостаткам метода параллельного кодирования, кроме ограниченных возможностей идентификации объектов, следует отнести большую по сравнению с предыдущими системами избыточность, т.е. неполное использование емкости системы классификации.

Системы кодирования должны удовлетворять ряду требований, основными из которых являются:

осуществление однозначной идентификации каждого объекта в пределах заданного множества объектов классификации;

содержание необходимой информации об объектах;

обеспечение по возможности минимальной длины кодового обозначения;

обеспечение достаточного резерва незанятых кодовых обозначений для сохранения возможности кодирования новых объектов без нарушения структуры классификатора;

обеспечение возможности автоматического контроля кодовых обозначений.

Таким образом, учитывая наличие различных систем классификации и кодирования информации, при разработке конкретных классификаторов важнейшее значение имеет их оптимальный выбор, обеспечивающий решение задач, для которых предназначен классификатор.

В разделе Выводы приводится ожидаемый эффект от использования предлагаемого информационного обеспечения автоматизированной системы. Даются направления и рекомендации по его совершенствованию.