Генетические алгоритмы. Хранение и накопление информации. AIDA32 он же Everest Home для сбора информации о компьютере

Создание списка дел и задач - весьма полезная привычка. В эпоху компьютеров, смартфонов и планшетов это уже не мятые бумажки с записями, написанными впопыхах, которые легко потерять. Списки дел в электронном виде удобно сортировать, распределять по категориям и присваивать им метки, а также настраивать напоминания. Списки дел или todo-листы - удобная вещь, упрощающая повседневную жизнь.

В этой статье CHIP рассмотрит наиболее популярные приложения для управления списками дел - для компьютеров, мобильных устройств и их онлайн-аналоги. Интересно, что приложений для создания и хранения списков дел для ПК существует не так много. Большинство таких программ - либо мобильные приложения, либо веб-сервисы.

Это объясняется очень легко: современный активный человек должен иметь возможность управлять своими делами и задачами в любом месте и в любое время, а не только тогда, когда он находится за своим компьютером. Вполне логично, что и директор компании, и домохозяйка захотят иметь свой список задач «в кармане», чтобы заглянуть в него, находясь в пробке, в детской поликлинике или в перерыве между встречами либо совещаниями.

Кроме того, весьма важной функцией некоторых сервисов и приложений является оповещение других пользователей, участвующих в выполнении задачи, о намеченном событии.

1 Деловой органайзер

Деловой органайзер - LeaderTask

Название: LeaderTask 20
Сайт: leadertask.ru
Стоимость: от 1990 до 2225 руб.
Платформа: Windows, Android, iOS

Среди приложений для планирования LeaderTask наиболее популярна, прежде всего потому, что это - мультиплатформенное решение. Пользователям LeaderTask доступны версии для ПК и мобильных платформ - Android, iOS с возможностью синхронизации данных между устройствами.

После запуска Windows-клиента LeaderTask значок программы размещается в системном трее, обеспечивая таким образом простой и удобный доступ к приложению. Пользователи могут добавлять в базу LeaderTask заметки и задачи. Программа удобна тем, что на одном экране здесь представлены сразу же списки задач и заметок, а также список встреч, расположенный прямо на календарной сетке.

Задачи в LeaderTask можно сразу же присваивать проектам, что в дальнейшем упрощает их упорядочивание и поиск. Десктопная версия программы поддерживает drag&drop -задачи можно присваивать проектам простым перетягиванием их на список проектов. Точно так же можно назначать задачи конкретным датам - достаточно задачу просто перетащить на нужную дату или в сетку календаря на нужное время.

Для каждой задачи можно присвоить целый ряд дополнительных параметров, в том числе цвет, которым задача будет выделена в общем списке. Задания могут сопровождаться текстовым комментарием, к ним можно также прикрепить файл. Для сложных задач LeaderTask позволяет добавлять подзадачи. Есть возможность задавать приоритеты, настраивать напоминание.

Использование фильтров в LeaderTask позволит удобно управлять задачами, проводить поиск нужных. Фильтры можно строить на основе нескольких критериев отбора. В том числе программа позволяет построить фильтры на основе календаря, отобрав таким образом задачи, которые запланированы для определенного промежутка времени. В окне программы можно переключаться между режимами календаря, проектов, категорий, контактов.

Кстати, список контактов - одна из необычных функций программы для управления задачами. Программа дает возможность создать (импортировать из смартфона) список контактов и привязывать к ним задачи. Благодаря этому можно увидеть, какие задачи были поручены тому или иному человеку - сотруднику или знакомому. В целом LeaderTask представляет собой программу для удобной оптимизации и систематизации задач, которые возникают перед пользователем. Попробовать программу можно бесплатно в течение 45 дней.

Плюсы: Полностью локализована, есть приложения для мобильных ОС, наличие фильтров, поддержка проектов

Минусы: Высокая стоимость лицензии

2 Удобный список дел

Удобный список дел - Any.DO

Название: Any.DO
Сайт: any.do/#anydo
Стоимость: бесплатно
Платформа: Android, iOS, Google Chrome

Данное приложение имеет версии не только для iOS и Android, но и в качестве приложения для браузера Google Chrome. Any.DO имеет простой и удобный интерфейс. В мобильных версиях сортировать списки можно обычным перетаскиванием их элементов. Одно из преимуществ программы - задания можно проговаривать вслух, а мобильная версия воспримет сказанное и сохранит его в виде текстовой заметки. Есть поддержка и русского языка.

При добавлении задания Any.DO позволит перемещать задания в папки, помечать их важность, настраивать повторение задания, добавлять к нему расширенное описание. К заданию можно прикрепить элемент списка контактов, например, если добавляемая задача – это встреча с кем-то из знакомых или друзей. Одновременно с этим можно настроить отправку этому человеку уведомление о добавленной задаче. Благодаря этой возможности приложение Any.DO можно использовать как инструмент планирования задач для сотрудников небольшой компании.

В программе присутствует возможность установки геолокационных меток для задач и настройка напоминаний в соответствии с местом нахождения пользователя. Например, программа сможет напомнить пользователю купить определенные продукты, если он оказался в торговом центре или подскажет ему выкупить билеты на премьеру, если пользователь оказался возле билетных касс.

Очевидно, что список продуктов и напоминание нужно настроить заранее. В приложении Any.DO автоматически формируются задачи на основе пропущенных или отклоненных телефонных звонков, содержимое задачи - перезвонить по заданному номеру. Программа оснащена возможностями синхронизации данных между устройствами, а также - со списком задач Google Tasks. Также есть возможность хранить резервную копию созданных списков.

Минусы: не всегда корректно локализованы пункты меню

3 Скрупулезный планировщик

Скрупулезный планировщик - Todo List | Task List

Название: 2Do: Todo List | Task List
Сайт: 2doapp.com
Стоимость: от 245 руб.
Платформа: Mac, iOS, Android

Программа 2Do: Todo List | Task List представляет собой удобный планировщик задач для Android-устройства. Пользователям доступны добавление задач, использование для них тегов и присваивание им геолокационной метки, позволяющий определить место реализации этой задачи (дома, в офисе, в торговом центре).

Основные принципы приложения построены с использованием известной системы планирования Getting Things Done. Отдельные записи в 2Do: Todo List | Task List можно защитить паролем. В программе нет собственного хранилища данных, зато в ней можно настроить синхронизацию с вашим аккаунтом в Dropbox. А значит, к данным вы получите доступ с любого мобильного устройства.

Плюсы: Синхронизация списков дел с разными устройствами, в том числе, с iOS-смартфонами и планшетами

Минусы: Нет бесплатной версии

4 Задачки для профи

Задачки для профи - Doit.im

Название: Doit.im
Сайт: doit.im
Стоимость: бесплатно (Pro-версия - 20$ в год)
Платформа: Windows, Mac, iOS, Android

Данный онлайн-сервис является универсальным решением для различных платформ. Вы можете работать в планировщике через программы для Windows и Mac или с помощью мобильных приложений для Android и iOS. Бесплатная версия для ПК реализована в виде веб-сервиса или плагина для браузеров Firefox, Safari, Chrome. У платной Pro-версии Doit.im есть клиентские приложения для Windows и Mac OS.

В случае использования платной Pro-версии сервис Doit.im обеспечивает синхронизацию списков дел между всеми устройствами, на которых установлен и подключен сервис. Программа построена на принципах использования известной идеологии Get Things Done (GTD), поэтому здесь вы найдете контексты, цели и другие элементы этой системы таймменеджмента. Пользователи Doit.im могут дополнять списки в полном и кратком режиме.

Во втором случае вводится только название задачи, а в полном режиме указывается дата, место, папка, приоритет и тэги. В программе предусмотрена удобная сортировка задач по различным критериям, в том числе по времени окончания, месту, проекту или приоритетам. Есть и отбор по тэгам. В зависимости от даты и приоритета задачи будут автоматически размещаться по соответствующим папкам. Например, «Завтра» - это папка с задачами, которые нужно завершить на следующий день. В программе предусмотрены геотеги - указание мест выполнения задачи.

Для определенных задач, выполнить которые можно при выполнении определенного условия, в Doit.im существует специальный список под названием «список ожидания». Еще одна особенность Doit.im - наличие специального раздела целей и контекстов.

Контексты - это в определенной степени аналоги геолокационных меток, однако более универсальные. Контекстом может быть «работа» - задачи, которые могут быть выполнены, когда пользователь находится на рабочем месте, «дом» - задачи, связанные с домашними делами, «компьютер» - задачи, которые стоит выполнить на ПК и т.д.

Плюсы: Многоплатформенность, синхронизация между устройствами

Минусы: Запутанный интерфейс, сложно осваивать тем, кто не знаком с Get Things Done

5 Простой менеджер списков дел

Простой менеджер списков дел - Wunderlist

Wunderlist

Сайт: wunderlist.com
Стоимость: бесплатно
Платформа: Windows, Mac, iOS, Android

Wunderlist реализована в качестве мобильного приложения, а также есть веб-версия. Задачи в Wunderlist сохраняются в списках. К сожалению, это единственный инструмент категоризации записей, доступных пользователям сервиса. Теги или категории в веб-версии не поддерживаются. Определенной компенсацией этого недостатка является удобное добавление и редактирование задач в Wunderlist. П

ри редактировании задачи есть возможность добавить даты начала и напоминания, установить интервал повторения для повторяющихся задач, добавить подзадачи и текстовые заметки. Отдельные задачи можно помечать как выделенные - вероятно, таким образом авторы сервиса предлагают выделять самые важные задачи из общего списка. Кроме того, пользователям Wunderlist доступно простое упорядочивание списка задач - поменять их местами можно простым перетягиванием мышью.

В левой части экрана представлены списки - как созданные пользователем, так и стандартные: Inbox (актуальные), Starred (помеченные), Today (запланированные на сегодня), Week (запланированные на неделю). Если пользователю необходим простой список задач, без особенных настроек категорий – Wunderlist вполне можно рекомендовать. Тем, кто не обойдется без категорий, Wunderlist вряд ли подойдет.

Плюсы: Простота использования, мультиплатформенность

Минусы: Нет привычных категорий и тегов

6 Онлайн-управляющий

Онлайн-управляющий - TODOist

TODOist

Сайт: todoist.com
Стоимость: бесплатно
Платформа: онлайн-сервис

Онлайн сервис TODOist.com обладает минимальным набором функций для управления задачами. В то же время его можно использовать как мощный инструмент повышения персональной продуктивности. Единственный его недостаток - многие настройки и функции сервиса доступны с помощью встроенных команд сервиса. Например, добавление к названию задачи даты, перед которой записан символ «@», позволит автоматически назначить дату к задаче.

Метки в TODOist тоже должны начинаться с символа «@». Кроме того, сервис поддерживает разнообразные горячие клавиши, упрощающие управление задачами. Для группировки задач в TODOist существуют проекты. Для сортировки задач в TODOist используются специально сформулированные запросы, ввести которые можно в поле для ввода запроса.

Таким способом можно отобрать задачи, запланированные на следующий день. Для этого достаточно ввести запрос «завтра» или задачи на ближайшие 5 дней - в этом случае запрос будет выглядеть «5 дней». Дополнительным преимуществом TODOist является использование плагинов для браузеров Google Chrome и Mozilla Firefox. С помощью этих плагинов можно отобразить панель со списком задач в виде боковой панели браузера, а добавлять новые задачи можно через кнопку, расположенную на панели инструментов TODOist.

Кроме бесплатной, существует и коммерческая версия TODOist стоимостью около 70 руб. в месяц или 1100 руб. в год. Пользователи платных версий могут добавлять к своим задачам комментарии, получать напоминания в виде SMS, проводить экспорт задач в Google Calendar или в Outlook.

Плюсы: Простой интерфейс, возможность использовать плагины для браузеров

Минусы: Сложно привыкать использовать горячие клавиши и особый синтаксис системы

Вся жизнь человека так или иначе связана с накоплением и обработкой информации, которую он получает из окружающего мира, используя пять органов чувств – зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. Как научная категория «информация» составляет предмет изучения для самых различных дисциплин: информатики, кибернетики, философии, физики, биологии, теории связи и т. д. Несмотря на это, строгого научного определения, что же такое информация, до настоящего времени не существует, а вместо него обычно используют понятие об информации. Понятия отличаются от определений тем, что разные дисциплины в разных областях науки и техники вкладывают в него разный смысл, с тем чтобы оно в наибольшей степени соответствовало предмету и задачам конкретной дисциплины. Имеется множество определений понятия информации – от наиболее общего философского (информация есть отражение реального мира) до наиболее частного прикладного (информация есть сведения, являющиеся объектом переработки).

Первоначально смысл слова «информация» (от лат. Informatio – разъяснение, изложение) трактовался как нечто присущее только человеческому сознанию и общению: «знания, сведения, сообщения, известия, передаваемые людьми устным, письменным или другим способом».

Информация не является ни материей, ни энергией. В отличие от них, она может возникать и исчезать.

Особенность информации заключается в том, что проявляется она только при взаимодействии объектов, причем обмен информацией может совершаться не вообще между любыми объектами, а только между теми из них, которые представляют собой организованную структуру (систему). Элементами этой системы могут быть не только люди: обмен информацией может происходить в животном и растительном мире, между живой и неживой природой, людьми и устройствами.

Информация – наиболее важный ресурс современного производства: он снижает потребность в земле, труде, капитале, уменьшает расход сырья и энергии, вызывает к жизни новые производства, является товаром, причем продавец информации не теряет ее после продажи, может накапливаться.

Понятие «информация» обычно предполагает наличие двух объектов – «источника» информации и «приемника» (потребителя, адресата) информации.

Информация передается от источника к приемнику в материально-энергетической форме в виде сигналов (например, электрических, световых, звуковых и т. д.), распространяющихся в определенной среде.

Сигнал (от лат. signum – знак) – физический процесс (явление), несущий сообщение (информацию) о событии или состоянии объекта наблюдения.

Информация может поступать в аналоговом (непрерывном) виде или дискретно (в виде последовательности отдельных сигналов). Соответственно различают аналоговую и дискретную информацию.

Понятие информации можно рассматривать с двух позиций: в широком смысле слова – это окружающий нас мир, обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами; в узком смысле слова информация – это любые сведения, которые можно сохранить, преобразовать и передать.

Информация – специфический атрибут реального мира, представляющий собой его объективное отражение в виде совокупности сигналов и проявляющийся при взаимодействии с «приемником» информации, позволяющим выделять, регистрировать эти сигналы из окружающего мира и по тому или иному критерию их идентифицировать.

Из этого определения следует, что:

Информация объективна, так как это свойство материи – отражение;

Информация проявляется в виде сигналов и лишь при взаимодействии объектов;

Одна и та же информация различными получателями может быть интерпретирована по-разному в зависимости от «настройки» «приемника».

Человек воспринимает сигналы посредством органов чувств, которые «идентифицируются» мозгом. Приемники информации в технике воспринимают сигналы с помощью различной измерительной и регистрирующей аппаратуры. При этом приемник, обладающий большей чувствительностью при регистрации сигналов и более совершенными алгоритмами их обработки, позволяет получить большие объемы информации.

Информация имеет определенные функции. Основными из них являются:

Познавательная – получение новой информации. Функция реализуется в основном через такие этапы обращения информации, как:

– ее синтез (производство)

– представление

– хранение (передача во времени)

– восприятие (потребление)

Коммуникативная – функция общения людей, реализуемая через такие этапы обращения информации, как:

– передача (в пространстве)

– распределение

Управленческая – формирование целесообразного поведения управляемой системы, получающей информацию. Эта функция информации неразрывно связана с познавательной и коммуникативной и реализуется через все основные этапы обращения, включая обработку.

Без информации не может существовать жизнь в любой форме и не могут функционировать любые информационные системы, созданные человеком. Без нее биологические и технические системы представляют груду химических элементов. Общение, коммуникации, обмен информацией присущи всем живым существам, но в особой степени человеку. Будучи аккумулированной и обработанной с определенных позиций, информация дает новые сведения, приводит к новому знанию. Получение информации из окружающего мира, ее анализ и генерирование составляют одну из основных функций человека, отличающую его от остального живого мира.

В общем случае роль информации может ограничиваться эмоциональным воздействием на человека, однако наиболее часто она используется для выработки управляющих воздействий в автоматических (чисто технических) и автоматизированных (человеко-машинных) системах. В подобных системах можно выделить отдельные этапы (фазы) обращения информации, каждый из которых характеризуется определенными действиями.

Последовательность действий, выполняемых с информацией, называют информационным процессом.

Основными информационными процессами являются:

– сбор (восприятие) информации;

– подготовка (преобразование) информации;

– передача информации;

– обработка (преобразование) информации;

– хранение информации;

– отображение (воспроизведение) информации.

Так как материальным носителем информации является сигнал, то реально это будут этапы обращения и преобразования сигналов (рис. 1.6).

Рисунок 1.6. Основные информационные процессы

На этапе восприятия информации осуществляется целенаправленное извлечение и анализ информации о каком-либо объекте (процессе), в результате чего формируется образ объекта, проводятся его опознание и оценка. Главная задача на этом этапе – отделить полезную информацию от мешающей (шумов), что в ряде случаев связано со значительными трудностями.

На этапе подготовки информации осуществляется ее первичное преобразование. На этом этапе проводятся такие операции, как нормализация, аналого-цифровое преобразование, шифрование. Иногда этап подготовки рассматривается как вспомогательный на этапе восприятия. В результате восприятия и подготовки получается сигнал в форме, удобной для передачи, хранения или обработки.

На этапе передачи информация пересылается из одного места в другое (от отправителя получателю – адресату). Передача осуществляется по каналам различной физической природы, самыми распространенными из которых являются электрические, электромагнитные и оптические. Извлечение сигнала на выходе канала, подверженного действию шумов, носит характер вторичного восприятия.

На этапах обработки информации выявляются ее общие и существенные взаимозависимости, представляющие интерес для системы. Преобразование информации на этапе обработки (как и на других этапах) осуществляется либо средствами информационной техники, либо человеком.

Под обработкой информации понимается любое ее преобразование, проводимое по законам логики, математики, а также неформальным правилам, основанным на «здравом смысле», интуиции, обобщенном опыте, сложившихся взглядах и нормах поведения. Результатом обработки является тоже информация, но либо представленная в иных формах (например, упорядоченная по каким-то признакам), либо содержащая ответы на поставленные вопросы (например, решение некоторой задачи). Если процесс обработки формализуем, он может выполняться техническими средствами. Кардинальные сдвиги в этой области произошли благодаря созданию ЭВМ как универсального преобразователя информации, в связи с чем появились понятия данных и обработки данных.

Данными называют факты, сведения, представленные в формализованном виде (закодированные), занесенные на те или иные носители и допускающие обработку с помощью специальных технических средств (в первую очередь ЭВМ).

Обработка данных предполагает производство различных операций над ними, в первую очередь арифметических и логических, для получения новых данных, которые объективно необходимы (например, при подготовке ответственных решений).

На этапе хранения информацию записывают в запоминающее устройство для последующего использования. Для хранения информации используются в основном полупроводниковые и магнитные носители.

Этап отображения информации должен предшествовать этапам, связанным с участием человека. Цель этого этапа – предоставить человеку нужную ему информацию с помощью устройств, способных воздействовать на его органы чувств.

Любая информация обладает рядом свойств, которые в совокупности определяют степень ее соответствия потребностям пользователя (качество информации). Можно привести немало разнообразных свойств информации, так как каждая научная дисциплина рассматривает те свойства, которые ей наиболее важны. С точки зрения информатики наиболее важными представляются следующие:

Актуальность информации – свойство информации сохранять ценность для потребителя в течение времени, т. е. не подвергаться «моральному» старению.

Полнота информации – свойство информации, характеризуемое мерой достаточности для решения определенных задач. Полнота информации означает, что она обеспечивает принятие правильного (оптимального) решения. Оценивается относительно вполне определенной задачи или группы задач.

Адекватность информации – свойство, заключающееся в соответствии содержательной информации состоянию объекта. Нарушение идентичности связано с техническим старением информации, при котором происходит расхождение реальных признаков объектов и тех же признаков, отображенных в информации.

Сохранность информации – свойство информации, характеризуемое степенью готовности определенных информационных массивов к целевому применению и определяемое способностью контроля и защиты информации обеспечить постоянное наличие и своевременное предоставление информационного массива, необходимых для автоматизированного решения целевых и функциональных задач системы.

Достоверность информации – свойство информации, характеризуемое степенью соответствия реальных информационных единиц их истинному значению. Требуемый уровень достоверности информации достигается путем внедрения методов контроля и защиты информации на всех стадиях ее переработки, повышения надежности комплекса технических и программных средств информационной системы, а также административно-организационными мерами.

Размер: 814 КБ
Цена: 15.00 $
Назначение: планировщик заданий

Многие действия нам приходится совершать регулярно. Наши будни - зарядка, завтрак, душ, поездка в офис. У многих людей весь рабочий день расписан по минутам. Вы можете случайно забыть о чем-либо или умышленно пропустить некоторые привычные действия.

Виртуальная жизнь компьютерных систем, к счастью, поддается автоматизации. Можно назначить какое-либо задание на определенное время, и оно обязательно выполнится. Жаль, что с помощью каких-либо высших сил нельзя назначать автоматическую чистку зубов, бритье и другие, утомительные процедуры. Но то, что невозможно в реальном мире, уже давно реализовано в компьютерах, в рамках специального класса программного обеспечения, предназначенного для автоматизации процессов.

Active Task Manager – это утилита для автоматического выполнения разнообразных заданий, с помощью которой вы можете спланировать работу программ, требующих регулярного запуска. Суть работы утилиты сводится к ответу на два извечных вопроса – «что?» и «когда?».

Рабочее окно Active Task Manager состоит из панели задач с небольшим количеством элементов и списком назначенных заданий. По умолчанию программа настроена на выполнение регулярного резервного копирования, проверку целостности диска, а также на постоянное напоминание о необходимости регистрации.

В качестве планируемых задач могут выступать исполняемые файлы EXE, COM, а также пакетные модули BAT. Кроме того, программа может выводить разнообразные предупреждения, осуществлять резервное копирование с помощью , а также выключать компьютер.

Регулярность выполнения задач может задаваться в виде интервалов между последовательными запусками, путем указания точных моментов времени в течение суток, недели или месяца.

Создание новой задачи осуществляется с помощью кнопки Add Task. При этом открывается довольно простой, понятный мастер. Сначала вам необходимо ввести название будущей задачи. Затем вы должны указать тип задачи – выполнение приложения, напоминание, резервное копирование или выключение компьютера. Напоминания могут представлять собой как текстовые сообщения, так и звуковые сигналы.

В случае выбора запуска задачи, от вас потребуется выбрать путь к исполняемому модулю и указать ключи запуска. Далее, вы задаете периодичность выполнения задачи. Работа закончена.

Для настройки напоминания вам предлагается ввести его текстовое сообщение, а также указать звуковой файл. Выбор периодичности для всех типов операций идентичен.

Резервное копирование работает только при наличии в системе модуля Active Backup Expert, и вы можете лишь указать тип создания копии данных – полная копия или инкрементальное дополнение.

Под понятием «выключение компьютера» подразумевается завершение текущего сеанса, полное выключение рабочей станции, перезагрузка, а также приведение системы в такое состояние, при котором можно безопасно отключить компьютер от сети (электрической). Выключение ПК может быть осуществлено традиционным способом, а также в режиме принуждения (force).

После завершения настройки программы вы будете видеть лишь маленький колокольчик в системном лотке. Если вы наведете на него курсор мыши – то увидите стандартное всплывающее окно (baloon) с информацией о статусе грядущих задач.

Программа работает как стандартная служба Windows, которая, согласно информации с официального сайта, занимает лишь 180КБ в оперативной памяти. Active Task Manager – простая, компактная утилита для планирования процессов, серьезно придраться к которой за все время тестирования так и не получилось. Все запланированные вручную задачи выполнились именно так, как и описывалось в Справке.

Хранение и накопление относятся к числу основных действий, осуществляемых над информацией, и главным средством обеспечения ее доступности в течение некоторого промежутка времени. В настоящее время определяющим направлением реализации этой операции является концепция базы данных, их склада (хранилища).

База данных (БД) может быть определена как совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими пользователями и хранящихся с регулируемой избыточностью. Хранимые данные не зависят от программ пользователей, для модификации и внесения изменений применяется общий управляющий метод.

Банк данных - система, представляющая определенные услуги по хранению и поиску данных для определенной группы пользователей по определенной тематике.

Система управления базой данных (СУБД) - совокупность управляющей системы, прикладного программного обеспечения, БД, операционной системы и технических средств, обеспечивающих информационное обслуживание пользователей.

Хранилище данных (ХД, используют также термины Data Warehouse, «склад данных», «информационное хранилище») - это база, хранящая данные, агрегированные по многим измерениям. Основные отличия ХД от БД:

• агрегирование данных;
• данные из ХД никогда не удаляются;
• пополнение ХД происходит на периодической основе;
• формирование новых агрегатов данных, зависящих от старых, автоматическое;
• доступ к ХД может осуществляться на основе многомерного куба или гиперкуба.

Альтернативой хранилищу данных является концепция витрин данных (Data Mart).

Витрины данных - это множество тематических БД, содержащих информацию, относящуюся к отдельным информационным аспектам предметной области.

Еще одним важным направлением развития БД являются репозитарии. Репозитарий в упрощенном виде можно рассматривать просто как

БД, предназначенную для хранения не пользовательских, а системных данных. Технология репозитариев проистекает из словарей данных, которые по мере обогащения новыми функциями и возможностями приобретали черты инструмента для управления метаданными.

По отношению к пользователям применяют трехуровневое представление для описания предметной области: концептуальное, логическое и внутреннее (физическое).

Концептуальный уровень связан с частным представлением данных группы пользователей в виде внешней схемы, объединяемых общностью используемой информации. Каждый конкретный пользователь работает с частью БД и представляет ее в виде внешней модели. Этот уровень характеризуется разнообразием используемых моделей (модель «сущность-связь», ER-модель, модель Чена, бинарные и инфоло- гические модели, семантические сети).

Логический уровень является обобщенным представлением данных всех пользователей в абстрактной форме. Используются три вида моделей: иерархические, сетевые и реляционные.

Сетевая модель является моделью объектов-связей, допускающей только бинарные связи «многие к одному», и использует для описания модель ориентированных графов.

Иерархическая модель является разновидностью сетевой, являющейся совокупностью деревьев (лесом).

Реляционная модель использует представление данных в виде таблиц (реляций), в ее основе лежит математическое понятие теоретикомножественного отношения, она базируется на реляционной алгебре и на теории отношений.

Физический (внутренний) уровень связан со способом фактического хранения данных в физической памяти ЭВМ. Во многом он определяется конкретным методом управления. Основными компонентами физического уровня являются хранимые записи, объединяемые в блоки; указатели, необходимые для поиска данных; данные переполнения; промежутки между блоками; служебная информация.

По наиболее характерным признакам БД можно классифицировать следующим образом:

• - по способу хранения информации:
  • интегрированные;
  • распределенные;
• - по типу пользователя:
• монопользовательские;
• многопользовательские;
• - по характеру использования данных:
• прикладные;
• предметные.

В настоящее время при проектировании БД используют два подхода. Первый из них основан на стабильности данных, что обеспечивает наибольшую гибкость и адаптируемость к используемым приложениям. Применение такого подхода целесообразно в тех случаях, когда не предъявляются жесткие требования к эффективности функционирования (объему памяти и продолжительности поиска), существует большое число разнообразных задач с изменяемыми и непредсказуемыми запросами.

Второй подход базируется на стабильности процедур запросов к БД и является предпочтительным при жестких требованиях к эффективности функционирования, особенно это касается быстродействия.

Другим важным аспектом проектирования БД является проблема интеграции и распределения данных. Господствовавшая до недавнего времени концепция интеграции данных при резком увеличении их объема, оказалась несостоятельной. Этот факт, а также увеличение объемов памяти внешних запоминающих устройств при их удешевлении, широкое внедрение сетей передачи данных способствовали внедрению распределенных БД. Распределение данных по месту их использования может осуществляться различными способами.

• 1. Копируемые данные. Одинаковые копии данных хранятся в различных местах использования, так как это дешевле передачи данных. Модификация данных контролируется централизованно.
• 2. Подмножества данных. Группы данных, совместимые с исходной БД, хранятся отдельно для местной обработки.
• 3. Реорганизованные данные. Данные в системе интегрируются при передаче на более высокий уровень.
• 4. Секционированные данные. На различных объектах используются одинаковые структуры, но хранятся разные данные.
• 5. Данные с отдельной подсхемой. На различных объектах используются различные структуры данных, объединяемые в интегрированную систему.
• 6. Несовместимые данные. Независимые БД, спроектированные без координации, требующие объединения.

Важное влияние на процесс создания БД оказывает внутреннее содержание информации. Существует два направления в этом аспекте:

• прикладные БД, ориентированные на конкретные приложения, например, может быть создана БД для учета и контроля поступления материалов;
• предметные БД, ориентированные на конкретный класс данных, например, предметная БД «Материалы», которая может быть использована для различных приложений.

Конкретная реализация системы БД, с одной стороны, определяется спецификой данных предметной области, отраженной в концептуальной модели, а с другой стороны - типом конкретной СУБД (МБД), устанавливающей логическую и физическую организацию.

Для работы с БД используется специальный обобщенный инструментарий в виде СУБД (МБД), предназначенный для управления БД и обеспечения интерфейса пользователя.

Основные стандарты СУБД:

• независимость данных на концептуальном, логическом, физическом уровнях;
• универсальность (по отношению к концептуальному и логическому уровням, типу ЭВМ);
• совместимость, неизбыточность;
• безопасность и целостность данных;
• актуальность и управляемость.

Существуют два основных направления реализации СУБД: программное и аппаратное.

Программная реализация (в дальнейшем СУБД) представляет собой набор программных модулей, работает под управлением конкретной ОС и выполняет следующие функции:

• описание данных на концептуальном и логическом уровнях;
• хранение данных;
• поиск и ответ на запрос (транзакцию);
• внесение изменений;
• обеспечение безопасности и целостности. Обеспечивает пользователя следующими языковыми средствами:
• - язык описания данных (ЯОД);
• - язык манипулирования данными (ЯМД);
• - прикладной (встроенный) язык данных (ПЯД, ВЯД).

Аппаратная реализация предусматривает использование так называемых машин БД (МБД). Их появление вызвано возросшими объемами информации и требованиями к скорости доступа. Слово «машина» в термине МБД означает вспомогательный периферийный процессор. Термин «компьютер БД» - автономный процессор БД или процессор, поддерживающий СУБД. Основные направления МБД:

• - параллельная обработка;
• - распределенная логика;
• - ассоциативные ЗУ;
• - конвейерные ЗУ;
• - фильтры данных и др.

На рис. 4.3 представлена совокупность процедур проектирования БД, которые можно объединить в четыре этапа. На этапе формулирования и анализа требований устанавливаются цели организации, определяются требования к БД. Эти требования документируются в форме, доступной конечному пользователю и проектировщику БД. Обычно при этом используется методика интервьюирования персонала различных уровней управления.

Рис. 4.3.

Этап концептуального проектирования заключается в описании и синтезе информационных требований пользователей в первоначальный проект БД. Результатом этого этапа является высокоуровневое представление информационных требований пользователей на основе различных подходов.

В процессе логического проектирования высокоуровневое представление данных преобразуется в структуре используемой СУБД. Полученная логическая структура БД может быть оценена количественно с помощью различных характеристик (число обращений к логическим записям, объем данных в каждом приложении, общий объем данных и т.д.). На основе этих оценок логическая структура может быть усовершенствована с целью достижения большей эффективности.

На этапе физического проектирования решаются вопросы, связанные с производительностью системы, определяются структуры хранения данных и методы доступа.

Весь процесс проектирования БД является итеративным, при этом каждый этап рассматривается как совокупность итеративных процедур, в результате выполнения которых получают соответствующую модель.

Взаимодействие между этапами проектирования и словарной системой необходимо рассматривать отдельно. Процедуры проектирования могут использоваться независимо в случае отсутствия словарной системы. Сама словарная система может рассматриваться как элемент автоматизации проектирования.

Этап расчленения БД связан с разбиением ее на разделы и синтезом различных приложений на основе модели. Основными факторами, определяющими методику расчленения, помимо указанных на рис. 4.2, являются: размер каждого раздела (допустимые размеры); модели и частоты использования приложений; структурная совместимость; факторы производительности БД. Связь между разделом БД и приложениями характеризуется идентификатором типа приложения, идентификатором узла сети, частотой использования приложения и его моделью.

Модели приложений могут быть классифицированы следующим образом:

• 1. Приложения, использующие единственный файл;
• 2. Приложения, использующие несколько файлов, в том числе:
  • допускающие независимую параллельную обработку;
  • допускающие синхронизированную обработку.

Сложность реализации этапа размещения БД определяется многовариантностью. Поэтому на практике рекомендуется в первую очередь рассмотреть возможность использования определенных допущений, упрощающих функции СУБД, например, допустимость временного рассогласования БД, осуществление процедуры обновления БД из одного узла и др. Такие допущения оказывают большое влияние на выбор СУБД и на рассматриваемую фазу проектирования.

Средства проектирования и оценочные критерии используются на всех стадиях разработки. Любой метод проектирования (аналитический, эвристический, процедурный), реализованный в виде программы, становится инструментальным средством проектирования, практически не подверженным влиянию стиля проектирования.

В настоящее время неопределенность при выборе критериев является наиболее слабым местом в проектировании БД. Это связано с трудностью описания и идентификации бесконечного числа альтернативных решений. При этом следует иметь в виду, что существует много признаков оптимальности, являющихся неизмеримыми, им трудно дать количественную оценку или представить их в виде целевой функции. Поэтому оценочные критерии принято делить на количественные и качественные. Наиболее часто используемые критерии оценки БД, сгруппированные в следующие категории:

• количественные критерии - время, необходимое для ответа на запрос, стоимость модификации, стоимость памяти, время на создание, стоимость на реорганизацию;
• качественные критерии - гибкость, адаптивность, доступность для новых пользователей, совместимость с другими системами, возможность конвертирования в другую вычислительную среду, возможность восстановления, возможность распределения и расширения.

Трудность в оценке проектных решений связана также с различной чувствительностью и временем действия критериев. Например, критерий эффективности обычно является краткосрочным и чрезвычайно чувствительным к проводимыми изменениям, а такие понятия, как адаптируемость и конвертируемость, проявляются на длительных временных интервалах и менее чувствительны к воздействию внешней среды.

Предназначение склада данных - информационная поддержка принятия решений, а не оперативная обработка данных. Потому БД и склад данных не являются одинаковыми понятиями. Архитектура ХД представлена на рис. 4.4.

Рис. 4.4.

Основные принципы организации ХД следующие.

• 1. Предметная ориентация. В оперативной БД обычно поддерживается несколько предметных областей, каждая из которых может послужить источником данных для ХД. Например, для магазина, торгующего видео- и музыкальной продукцией, интерес представляют следующие предметные области: клиенты, видеокассеты, CD-диски и аудиокассеты, сотрудники, поставщики. Явно прослеживается аналогия между предметными областями ХД и классами объектов в объектно-ориентированных БД. Это свидетельствует о возможности использования методов проектирования, применяемых в объектно-ориентированных СУБД.
• 2. Средства интеграции. Приведение разных представлений одних и тех же сущностей к некоторому общему типу.
• 3. Постоянство данных. В ХД не поддерживаются операции модификации в смысле традиционных БД. В ХД поддерживается модель «массовых загрузок» данных, осуществляемых в заданные моменты времени по установленным правилам в отличие от традиционной модели индивидуальных модификаций.
• 4. Хронология данных. Благодаря средствам интеграции реализуется определенный хронологический временной аспект, присущий содержимому ХД.

Основные функции репозитариев:

• парадигма включения/выключения и некоторые формальные процедуры для объектов;
• поддержка множественных версий объектов и процедуры управления конфигурациями для объектов;
• оповещение инструментальных и рабочих систем об интересующих их событиях;
• управление контекстом и разные способы обзора объектов репозитария;
• определение потоков работ.

Основными направлениями научных исследований в области БД являются:

• - развитие теории реляционных БД;
• - моделирование данных и разработка конкретных моделей разнообразного назначения;
• - отображение моделей данных, направленных на создание методов их преобразования и конструирования коммутативных отображений, разработку архитектурных аспектов отображения моделей данных и спецификаций определения отображений для конкретных моделей данных;
• - создание СУБД с мультимодельным внешним уровнем, обеспечивающих возможности отображения широко распространенных моделей;
• - разработка, выбор и оценка методов доступа;
• - создание самоописываемых БД, позволяющих применять единые методы доступа для данных и метаданных;
• - управление конкурентным доступом;
• - развитие системы программирования БД и знаний, которые обеспечивали бы единую эффективную среду как для разработки приложений, так и для управления данными;
• - совершенствование машины БД;
• - разработка дедуктивных БД, основанных на применении аппарата математической логики и средств логического программирования, а также пространственно-временных БД;
• - интеграция неоднородных информационных ресурсов.

Технологии хранения и поиска информации

Информатизация современного общества неразрывно связана со сбором, накоплением, обработкой, хранением, передачей и использованием информации, с использованием современных средств вычислительной техники и информационного обмена. Эти процессы можно назвать доминирующим видом деятельности в сфере общественного производства. Для систематизации и хранения бумажных документов применяют разнообразные средства оргтехники. Для хранения электронных документов используют различные носители (магнитные, магнитооптические, оптические диски и др.). В последнее время широко развивается концепция информационных хранилищ, представляющих собой программно-аппаратные комплексы для придания единого общего вида всей совокупности данных, порождаемых в рамках организации. Производство информации направлено на целесообразное использование информационных ресурсов и снабжение ими всех элементов организационной структуры. Реализуется производство информации путем создания информационной системы.

Обработка данных об объектах реального мира является целью любой информационной системы. В широком смысле база данных - это сведения о конкретных объектах какой-либо предметной области. Под предметной областью понимают часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и, в конечном счете, автоматизации . Создавая базу данных, пользователь упорядочивает информацию по различным признакам. В дальнейшем эту информацию можно быстро извлекать, формируя выборки с произвольным сочетанием признаков. Это возможно если данные структурированы.

Электронные картотеки на материальных носителях, в которых данные хранятся в структурированном виде для удобного использования различными пользователями и программами называют базами данных.

Назначение технологического процесса накопления данных состоит в создании, хранении и поддержании в актуальном состоянии информационного фонда, необходимого для выполнения функциональных задач системы управления. Данные имеют свой жизненный цикл существования, который фактически и отображается в процедурах процесса накопления. Хранение и накопление являются одними из основных действий, осуществляемых над информацией и главным средством обеспечения ее доступности в течение некоторого промежутка времени. Хранимые данные по запросу пользователя или программы должны быть быстро (особенно для систем реального времени) и в достаточном объеме извлечены из области хранения и переведены в оперативные запоминающие устройства ЭВМ для дальнейшего преобразования, отображения или передачи.

К основным процедурам процесса накопления данных помимо хранения относятся также выбор хранимых данных, их актуализация и извлечение. Процедуры хранения, актуализации и извлечения данных должны периодически сопровождаться оценкой необходимости их хранения, поскольку устаревшие данные должны своевременно удаляться.

Информационный фонд систем управления должен формироваться на основе принципов необходимой полноты и минимальной избыточности хранимой информации. Эти принципы реализуются процедурой выбора хранимых данных, когда производится анализ циркулирующих в системе данных и на основе их группировки на входные, промежуточные и выходные определяется состав хранимых данных. Входные данные - это данные, получаемые из первичной информации и создающие информационный образ предметной области. Входные данные в первую очередь подлежат хранению. Промежуточные данные - это данные, формирующиеся из других данных при алгоритмических преобразованиях. Как правило, они не хранятся, но накладывают ограничения на емкость оперативной памяти компьютера. Выходные данные являются результатом обработки первичных (входных) данных по соответствующей модели, они входят в состав управляющего информационного потока своего уровня и подлежат хранению в определенном временном интервале.

В настоящее время определяющим направлением реализации основных процедур процесса накопления данных является концепция базы данных (БД),склада или хранилища данных. Осуществление процедур создания структуры хранения (базы данных), актуализации, извлечения и удаления данных производится с помощью специальных программ, называемых системами управления базами данных (СУБД). Основная цель процедуры хранения состоит в формировании и поддержании структуры хранения данных в памяти ЭВМ. Структуры хранения данных помимо обеспечения реализации принципов полноты и минимальной избыточности должны быть независимы от программ, использующих эти данные.

Процедура актуализации данных позволяет изменить значения данных, записанных в базе, дополнить определенный раздел, группу данных, удалить устаревшие данные с помощью соответствующей операции. Процедура извлечения данных необходима для пересылки из базы данных требуемых данных или для их преобразования, отображения, или передачи по вычислительной сети. При выполнении процедур актуализации и извлечения обязательно выполняются операции поиска данных по заданным признакам и, при необходимости, сортировки данных, заключающиеся в изменении порядка расположения данных при хранении или извлечении.

Для представления информации о явлениях или объектах части реального мира при помощи структурных взаимосвязей между совокупностями данных может быть использована структурная модель данных.Таким образом, база данных представляет собой совокупность взаимосвязанных данных, предназначенных для коллективного и многократного использования и характеризующихся возможностью быстрого получения и модификации необходимой информации, минимальной избыточностью информации, независимостью от программ пользователя, общим управляемым способом поиска.

Банк данных(БнД) – система, представляющая определенные услуги по хранению и поиску данных определенной группе пользователей по определенной тематике. База данных является информационной составляющей БнД.

Система баз данных – совокупность управляющей системы, прикладного программного обеспечения, базы данных, операционной системы и технических средств, обеспечивающих информационное обслуживание пользователей.

Хранилище данных (ХД) (применяются также термины «склад данных», «информационное хранилище») – предметно-ориентированная, интегрированная автоматизированная система, хранящая данные, агрегированные по многим измерениям и предназначенная для поддержки принятия управленческих решений . Основные отличия ХД от БД следующие: агрегирование данных, из ХД данные никогда не удаляются, пополнение ХД происходит периодически, формирование новых агрегатов данных, зависящих от старых, автоматическое. Технология хранилища данных обеспечивает сбор данных из внутренних БД предприятия и внешних источников, формирование, хранение и эксплуатацию информации как единой, хранение аналитических данных в удобной для анализа и принятия управленческих решений форме.

В настоящее время альтернативу ХД составляет концепция витрин данных – множество тематических БД, содержащих информацию, относящуюся к отдельным информационным аспектам предметной области. Витрины данных рассматривают и как один из видов хранилища данных, так как при их построении используются основные принципы построения хранилищ данных. Витрины данных строятся без создания центрального хранилища, информация поступает из локальных БД и ограничена конкретной предметной областью, поэтому в разных витринах данных информация может дублироваться. Например, витрины данных с информацией о сотрудниках предприятия и данных о финансовых операциях того же предприятия содержат данные о заработной плате сотрудников.