Информационное обеспечение автоматизированного проектирования

проектирования
5.1. Основные понятия и положения информационного обеспечения проектной деятельности.

5.2. Базовые определения информационного обеспечения.
5.3. Классификация информационных систем и решаемые ими задачи.
5.4. Простейшие автоматизированные информационные системы и поиск в них данных.
5.5. Графические информационные системы.

обеспечением любого процесса является совокупность сведений, представленных в заданной форме,

необходимых для автоматизированного выполнения этого процесса. Основу информационного обеспечения архитектурной деятельности составляют данные, необходимые для получения результатов этой деятельности.
Данные - это описание явления или процесса, представленное в определенном формализованном виде. Данные соответствуют дискретным зарегистрированным фактам относительно явлений.

поддержания в актуальном и корректном состоянии всех данных, необходимых для

решения профессиональной (проектной, административно-управленческой, учебной, просветительской) задачи.
Классификация данных осуществляется по признакам:
форма представления;
назначение;
содержание;
длительность использования;
уровень использования.

обязательно характеризуется атрибутами. Атрибуты могут принимать численные (например, длина и

ширина окна, его площадь), буквенные (архитектурный стиль объекта, материал стен, фамилия автора проекта), логические (да/нет; присутствует/отсутствует; имеет перестройки или нет) и значения типа «дата» (например, год постройки или реконструкции, даты жизни автора и пр.).
Основными структурными элементами информационного фонда являются записи и наборы записей.
Запись состоит из отдельных полей, в которые проставляются значения атрибутов сущности. (объекта).

5.2. Базовые определения информационного обеспечения

об объекте для всех экземпляров объектов одного типа.
Информационный файл

- совокупность наборов записей, соответствующих множеству объектов проектирования (или множеству частей объекта).

записи.
По организации компонентов выделяют файлы (или наборы данных), библиотеки, базы

данных, базы знаний, и интегрированные банки данных и знаний, геоинформационные системы.
Библиотека представляет собой каталогизированную совокупность информационных компонентов (текстовых и /или графических данных, решений, чертежей и т.п.), в которой организован простейший поиск объекта (с помощью системы меню). Библиотеки легко дополняются, видоизменяются; их структура не зависит от базового графического пакета.

взаимосвязанных информационных элементов (файлов), отображающих состояние объектов и их отношений

в рассматриваемой предметной области.
Функционирование БД обеспечивает система управления базой данных (СУБД), основными функциями которой являются: определение данных, подлежащих хранению (определение структур данных и структур хранения информации); первоначальная загрузка информации в БД - так называемое создание БД; обновление данных; доступ к данным по различным запросам пользователей, отбор и извлечение некоторой части БД, редактирование извлеченной части и выдача результатов пользователю, обеспечение секретности - защиты от несанкционированного доступа и целостности данных - защиты от непредсказуемого воздействия, а также от сбоев оборудования.

определенной области знания, хранящихся в памяти компьютера, объем которых необходим

и достаточен для решения заданного круга теоретических и практических задач.
База знаний является содержательной частью банка знаний (системы баз знаний), который следует рассматривать как хранилище специальных знаний в совокупности со средствами, с помощью которых осуществляется их накопление, сохранение, обновление и использование, а также со средствами управления всеми этими процессами. В системе управления базой знаний используются методы искусственного интеллекта, специальные языки описания знаний, интеллектуальный интерфейс.

(в основном экспертов) из определенной предметной области, выводить новые знания,

решать на основе этих знаний практические задачи и объяснять их решения.
Интегрированный банк данных (ИБнД) человеко-машинная система, состоящая из БД, БЗ, средств поиска решений и сервиса, осуществляющего взаимосвязь между пользователем и элементами банка данных.
Для ИБнД необходимы внешние и внутренние пользователи.
Внешние (конечные) пользователи являются основными потребителями информации. Внутренние пользователи – это по существу обслуживающий персонал ИБнД.

информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а

также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

Федеральный закон РФ от 27 июля 2006 года № 149-Ф3 «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»:
Информационная система — совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих её обработку информационных технологий и технических средств.

коммуникационное оборудование, программное обеспечение, лингвистические средства и информационные ресурсы, а

также системный персонал и обеспечивающий поддержку динамической информационной модели некоторой части реального мира для удовлетворения информационных потребностей пользователей.

Стандарт ISO/IES 2382-1:
Информационная система — система обработки информации, работающая совместно с организационными ресурсами, такими как люди, технические средства и финансовые ресурсы, которые обеспечивают и распределяют информацию.

Российский ГОСТ РВ 51987:
Информационная система – автоматизированная система, результатом функционирования которой является представление выходной информации для последующего использования.

широком смысле, включающее базы данных, СУБД и специализированные прикладные программы.

ИС рассматривают как программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в неё логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации.
Основной задачей ИС является удовлетворение конкретных информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Современные ИС немыслимы без использования баз данных и СУБД, поэтому термин «информационная система» на практике сливается по смыслу с термином «система баз данных».

система, удовлетворяющая все существующие информационные потребности всех сотрудников, служб и

подразделений.

На практике создание такой всеобъемлющей ИС затруднено или даже невозможно, вследствие чего на предприятии обычно функционируют несколько различных ИС, решающих отдельные группы задач: управление производством, финансово-хозяйственная деятельность и т. д. Часть задач бывает «покрыта» одновременно несколькими ИС, часть задач — вовсе не автоматизирована. Такая ситуация получила название «лоскутной автоматизации» и является типичной для многих предприятий.

ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся

на одном компьютере;
распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.


Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:
файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.
клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).
В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.

всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся

БД и СУБД (back-end), и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения (front-end). Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.

В многозвенных (англ. multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Типичный пример применения многозвенности — современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено — веб-сервер с соответствующим серверным программным обеспечением.

неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);
автоматические: информационные системы,

в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.
«Ручные ИС» («без компьютера») существовать не могут, поскольку существующие определения предписывают обязательное наличие в составе ИС аппаратно-программных средств. Вследствие этого понятия «автоматизированная информационная система», «компьютерная информационная система» и просто «информационная система» являются синонимами.
по характеру обработки данных
информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;
ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.

функций управления на предприятии.
Медицинская ИС  — информационная система, предназначенная

для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.
Географическая ИС — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных) и проч.
по охвату задач (масштабности)
Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.
Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.
Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.

системами (ИС) называются системы обработки данных о какой-либо предметной области

со средствами накопления, хранения, обновления, поиска и выдачи данных. По средствам выполнения информационной задачи различают информационные системы: традиционные и автоматизированные. Традиционные ИС используются только для просмотра информации в БД. В них не используется автоматизированный поиск данных, а полученная информация применяется для решения задачи традиционным методом (без применения компьютера). Автоматизированные информационные системы (АИС) используют компьютеры на этапах ввода, обработки и выдачи информации по различным запросам потребителей.

важнейшими компонентами САПР и автоматизированных систем научных исследований (АСНИ));

системы, имеющие самостоятельное целевое назначение и область применения (информационно-поисковые (ИПС) и информационно-справочные (ИСС)).
Информационно-поисковые системы представляют собой совокупность языковых, алгоритмических и технических средств, предназначенных для хранения, поиска и выдачи необходимой информации. ИПС позволяет получить из входящих в ее состав БД и/или БЗ данные по запросам пользователей.
Информационно-справочные системы предназначены только для получения справочной информации.

на фактографические, документальные и документально-фактографические.
БД фактографических ИПС и ИСС

составляются из формализованных (форматированных) записей.
БД документальных ИПС и ИСС могут иметь записи, содержащие различные информационные документы (статьи, письма, сообщения, бланки и т.п.).
Документально-фактографические – содержат как документальные, так и фактографические данные.
В простейшем случае фактографическая АИС имеет в качестве базы один файл с записями фиксированного формата (все записи имеют одну и ту же структуру и длину). Примером может являться библиографическая система.

- основной (или первичный) ключ.
Атрибуты, которыми задаются свойства, принадлежащие

не одной, а нескольким записям называются дополнительными (вторичными) ключами.
Поиск нужных записей по дополнительному ключу обычно разбивают на два этапа:
1) выявление основного ключа у записей с заданными дополнительными ключами;
2) нахождение по основному ключу адреса записи, а затем и самой записи.

состоит из пар значений дополнительного ключа и соответствующего ему множества

значений основного ключа. Первоначальный список БД «Отдел кадров»:

Список, инвертированный по ключу «Год рождения»

Наиболее доступным методом является поиск по дескрипторам. Под дескриптором понимают

некоторое фиксированное множество слов (в том числе профессиональных терминов), которые в наибольшей степени характеризуют содержание документального фонда.
Алгоритм использования фиксированного словаря дескрипторов:
1) просмотр текстов запросов;
2) фиксация всех встречающихся дескрипторов;
3) просмотр всех текстов и выделение тех, которые содержат все необходимые дескрипторы.

и поиска в которых являются графические объекты (ГО) с сопутствующей

им алфавитно-цифровой информацией, являются картографические базы данных (КГБД).
Если условия поиска накладываются на компоненты ГО, содержащие алфавитно-цифровую информацию, то организация поиска графического объекта в БД осуществляется так же, как и в фактографической АИС по ключам, а после нахождения ГО, удовлетворяющих условию запроса, на экране дисплея последовательно выводятся изображения из состава каждого ГО. Если условия поиска накладываются на само графическое изображение, то оно должно быть структурировано, т.е. в нем выделяют существенные с точки зрения приложения компоненты, представляющие собой образы объектов.

имена всех представленных на нем объектов, но в этом случае

теряется (с точки зрения автоматизированного поиска) вся пространственная информация.
Для решения этой задачи разрабатывают специальный язык запросов, позволяющий получить на экране дисплея множество графических элементов, и содержащий специальные средства конструирования изображений на основе представленных выбранных графических данных.
Иллюстрационные базы данных (ИБД) наряду с числовой и текстовой информацией позволяют создавать и хранить небольшие контрольные изображения.

– упрощенные варианты изображения с низким разрешением и меньшей разрядностью

цвета, которые становятся элементами записей данных об изображениях наряду с размером файла, программой-создателем, датами создания и занесения в архив и т.д. В совокупности записи формируют каталог наподобие музейного или библиотечного. Некоторые каталогизаторы позволяют также формировать библиотеки, включающие помимо записей и сами графические объекты. Большинство ИБД дают возможность после поиска просмотреть файл с полным разрешением.
Каталогизаторы изображений позволяют вести поиск по таким полям, как тип файла, даты архивирования и последней модификации, размер и ключевые слова.

дублирования и опечаток при наборе с клавиатуры.
Поскольку графические объекты могут

быть представлены файлами разных форматов, одной из задач ИБД является поддержка наибольшего числа типов графических форматов.
Примером ИБД могут служить пакеты Cumulus, Multi-Ad Search, Apple Photoflash, Corel Mosaic Kodak, MpcOrganizer, Compass Point, Image Central, Kudu Image, Fetch, Image Pals и др.

поддерживает технологию Kodak Photo CD фирмы «Kodak», с помощью которой

35-мм негативы или диапозитивы (слайды) преобразуются в дискретный формат («оцифровываются») и записываются на компакт-диске CD.
При помощи определенных команд можно преобразовывать CD-изображения в другие графические форматы (TIF, PCX, BMP, TGA, GIF, JPG) и использовать их в своих прикладных программах.
Полученное изображение можно вывести на лазерный или струйный принтеры, печатающие на обычной бумаге.
При растровой печати на таких принтерах цветовой оттенок формируется благодаря особенностям человеческого глаза, который с некоторого расстояния воспринимает группу точек разного размера и цвета как единый элемент изображения.

качество цифровых фотографий, а затем помещает их в документы. Он

также имеет возможности для создания сценариев, что позволяет сэкономить время за счет автоматизации рутинных задач томографии.
Пакет состоит из трех основных компонентов:
каталог windows, что упрощает организацию работы и выбор изображений;
уникальные фото-средства подготовки, улучшения изображения;
прямые ссылки, что делает программу удобной для пользователей, позволяя размещать изображения в популярных приложениях верстки, представления и обработки текстов.