17466

Обеспечивающие компоненты (подсистемы) АИС

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекция №3 Обеспечивающие компоненты подсистемы АИС Важным аспектом рассмотрения АИС является описание структуры обеспечивающих подсистем табл. 1.10 соответствующая вышеупомянутым компонентам техническим программным информационным средствам интегрированным ...

Русский

2013-07-01

114.5 KB

29 чел.

Лекция №3 Обеспечивающие компоненты (подсистемы) АИС

Важным аспектом рассмотрения АИС является описание структуры обеспечивающих подсистем (табл. 1.10), соответствующая вышеупомянутым компонентам — техническим, программным, информационным средствам, интегрированным человеческим фактором.

Техническое обеспечение АИС

Техническое обеспечение (ТО) АИС может быть разделено на две группы — универсальное и специализированное.

Таблица 1.10. Виды обеспечения АИС

Техническое

Универсальное

ЭВМ и средства коммуникации (передача, ввод, хранение, обработка данных)

Специальное

Машины баз данных

Программ-ное

Операционные системы

(MS-DOS, OS/2, UNIX, Windows)

Системы

Общего назначения (Паскаль, Си, Бэйсик, Фортран)

программирования

Разработки АИС (FoxPro, ADABAS)

Приложения

CY6fl(ADABAS, Oracle)

(оболочки АИС)

АИПС (STAIRS, Irbis, ISIS)

Лингвисти-ческое

Базы данных онлайновых хостов

Данных

Форматы

Файлов

(форматная база)

Документов

Библиографические (карточный, МЕКОФ)

Полнотекстовые

Лексические гпедства

Классификаторы

Кодификаторы (ОКП, GS, МКИ, УДК, INIS)

Тезаурусы (INIS, INSPEC, ВИНИТИ)

Информационные языки

Языки манипули-

ЯЗ

рования данными

ИПЯ

Языки описания данных

Языковые средства (SQL)

Словари данных (Юриус, STAIRS))

Файлы

Текстовые

Информаци-

онное

Табличные

Графические и др.

Базы данных

Фактографические

Документальные

Документы

Общеправовые

Профессиональные

Процессы

Техническое обслуживание

Организаци-

Эксплуатация задач

Подготовка данных

онное

Обслуживание пользователей

Пользователи

Администраторы системы

Операторы

Интерактивные пользователи

Конечные пользователи

Универсальное ТО включает в себя средства ввода, обработки, хранения и передачи информации.

Три первых типа средств в настоящее время являются стандартными компонентами универсальных ЭВМ (вычислительных комплексов или установок) независимо от их класса и масштаба.

Средства передачи информации включают в себя сетевое и телекоммуникационное оборудование ЭВМ, а также системы и средства связи общего назначения, обеспечивающие разнообразные виды коммуникации, в том числе между техническими средствами первых трех групп, независимо от того, входят они в состав каких-либо вычислительных комплексов или нет.

Специализированное ТО (Машины баз данных). Основы современных информационных систем составляют БД и системы управления базами данных (СУБД), роль которых как единого средства хранения, обработки и доступа к большим объемам информации постоянно возрастает. При этом существенным является постоянное повышение объемов информации, хранимой в БД, что влечет за собой требование увеличения производительности таких систем. Резко возрастает также спрос на интеллектуальный доступ к информации. Это особенно проявляется при организации ее логической обработки в системах баз знаний, на основе которых создаются современные экспертные системы.

Быстрое развитие потребностей применений БД выдвигает новые требования к СУБД, такие, как:

поддержка широкого спектра типов представляемых данных и операций над ними (включая фактографические, документальные, мультимедийные данные);

поддержка непротиворечивости данных БД;

обеспечение целостности БД;

• управление распределенными БД;

• существенное повышение надежности функционирования БД.

Вместе с тем традиционная программная реализация многочисленных функций современных СУБД на ЭВМ общего назначения приводит к громоздким и непроизводительным системам с недостаточно высокой надежностью. Тем более затруднительным оказывайся наращивание программных средств, обеспечивающих перечисленные выше требования. Это обусловлено рядом причин:

фон-Неймановская архитектура ЭВМ неадекватна требованиям СУБД, в частности реализации поиска, обновления, защиты данных, обработки только программным способом неэффективны как по производительности, так и по стоимости;

многоуровневое и сложное программное обеспечение СУБД снижает эффективность и надежность функционирования БД;

универсальная ЭВМ оказывается перегруженной функциями управлениями базами данных, что снижает эффективность работы собственно прикладных систем.

Эти соображения приводят к мысли о необходимости создания специализированных автономных информационных систем, ориентированных исключительно на реализацию функций СУБД. Однако системы, реализованные на обычной универсальной мини- или микро-)ВМ, не способны полностью решить указанные проблемы. Необходим поиск новых архитектурных и аппаратных решений. Исследования в этом направлении привели к появлению проектов и действующих прототипов машин баз данных — МБД (Database machineDBM).

В общем случае МБД принято называть аппаратно-программный мультимикропроцессорный комплекс, предназначенный для выполнения всех или некоторых функций СУБД. В основном МБД используются для реляционных БД.

Первые публикации по МБД появились в 1974 г. Основными критериями для оценки МБД являются полнота выполняемых функций СУБД и ожидаемое повышение производительности при их выполнении.

Наиболее типичными примерами таких МБД являются Delta и Grace.

Основным функциональным узлом МБД Delta является реляционный процессор (РП) баз данных, назначение которого — выполнение операций с высокой производительностью.

Каждый из четырех РП системы Delta может выполнять отдельную операцию независимо от других (например, сортировку отношений). Кроме этого РП в своем составе имеет центральный процессор (ЦП) с памятью для реализации логических операций.

Как показали многочисленные исследования, СУБД не может быть эффективной, если большая часть ее работает под управлением операционной системы общего назначения, поэтому повышение эффективности МБД связано с полной изоляцией СУБД в рамках МБД, т. е. реализацией функционально полных МБД, выполняющих все функции управления. Учитывая сложность соответствующей операционной системы МБД, реализовать функционально полную и высокопараллельную МБД сложно.

Вторая основная проблема в создании высокопараллельных МБД, названная «дисковым парадоксом», заключается в том, что скорость ввода-вывода современных УМП (одноканальные и многоканальные НМД с перемещающимися головками) является узким местом и ограничивает достижение высокого параллелизма в обработке. В МН МБД для решения этой проблемы в качестве кэш-диска применяется большая полупроводниковая буферная память.

В сетевые МБД осуществляется распределенное хранение больших БД на большем количестве НМД.

  1.  К классу сетевых относится коммерческая МБД фирмы Teradata DBC 1012, которая интенсивно распространяется и находит широкое применение в различных информационных системах. Конфигурация DBC 1012 содержит восемь обрабатывающих процессоров ПМД, каждый из которых подключается к коммуникационной сети. В узлы этой сети встроены сетевые высокоскоростные

Следующее направление исследований в области МБД заключается в создании недорогих коммерческих устройств на серийных процессорных элементах с шинным интерфейсом.

Примером является МБД фирмы Britton Lee IDM 500. Хотя эти МБД не ориентированы на высокопараллельную обработку и содержат ограниченное число функциональных процессоров, они полностью реализуют все основные функции МБД.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13327. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом Ребіндера 223 KB
  Лабораторна робота №7 Визначення коефіцієнта поверхневого натягу методом Ребіндера. Мета роботи: аВизначення властивостей рідини: бВивчення методів та експериментальне визначення коефіцієнта поверхневого натягу. Прилади та матеріали: аспіратор установка
13328. Комп’ютерний вибір оптимальних однорідних термоелектричних матеріалів для термоелектрики 29.5 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 1 Компютерний вибір оптимальних однорідних термоелектричних матеріалів для термоелектрики Мета роботи Використовуючи експериментальні дані кінетичних коефіцієнтів навчитись проводити раціональний вибір термоелектричного мат
13329. Моделювання матеріалу n – типу провідності на основі Bi - Sb в оптимальному магнітному полі для низькотемпературного охолодження 27 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 2 Моделювання матеріалу n типу провідності на основі Bi Sb в оптимальному магнітному полі для низькотемпературного охолодження Мета роботи Використовуючи експериментальні залежності коефіцієнтів Зеебека α електропровідності σ ...
13330. Проектування термоелектричного матеріалу для віток термоелемента на основі мікроскопічної теорії явищ перенесення 38 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 3 Проектування термоелектричного матеріалу для віток термоелемента на основі мікроскопічної теорії явищ перенесення Мета роботи На основі макроскопічної теорії явищ перенесення навчитись моделювати напівпровідниковий матеріа
13331. Оптимізація однорідних термоелектричних матеріалів на основі мікроскопічної теорії явищ переносу 79 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 4 Оптимізація однорідних термоелектричних матеріалів на основі мікроскопічної теорії явищ переносу Мета роботи Набути навички визначення оптимальних властивостей матеріалу віток при яких досягається максимальне значення параме
13332. Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу 88 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 5 Теоретичне дослідження параметрів термоелектричних речовин при наявності виродження електронного газу Мета роботи Розрахувати основні параметри термоелектричних матеріалів при наявності виродження електронною газу. Методика...
13333. Комп’ютерне моделювання дискретно - неоднорідного термоелектричного матеріалу для секційних термоелементів 26.5 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 6 Компютерне моделювання дискретно неоднорідного термоелектричного матеріалу для секційних термоелементів Мета роботи Використовуючи експериментальні температурні залежності коефіцієнтів Зеебека α електропровідності σ те
13334. Проектування ФГМ для термопарних генераторних елементів 27.5 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 7 Проектування ФГМ для термопарних генераторних елементів Мета роботи Навчитись проводити комп'ютерне проектування оптимально неоднорідних матеріалів для генераторних термопарних елементів в режимі максимальної енергетичної еф
13335. Використання директив резервування та ініціалізації пам’яті 35.25 KB
  Лабораторна робота №1. Тема:Використання директив резервування та ініціалізації памяті. Мета:Набути навиків опису простих типів даних;вивчити принцип розміщення даних програми в памяті компютера. Короткі теоретичні відомості: Порядок створення програми на...