в чем особенность концептуального уровня
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Концептуальный уровень
Концептуальный уровень задается концептуальной моделью, на основе которой для каждой базы данных создается конкретная концептуальная схема, содержащая общее описание базы данных, как ее представляет себе ее администратор, учитывающий интересы всех пользователей. Внутренний уровень задается внутренней моделью, на основе которой для каждой базы данных создается конкретная внутренняя схема, определяющая реализацию базы данных с. И, наконец, внешний уровень задается внешней моделью, на основе которой для каждой базы данных создается одна или несколько внешних схем ( называемых иногда подсхемами), описывающих определенные части базы данных, интересующие соответствующие группы пользователей. [1]
Концептуальный уровень ( в понятиях ПО) определяет общую структуру знания ПО. Концептуальные и формальные модели строит системный аналитик. [2]
Концептуальный уровень управляющей информации должен обеспечить соответствие модели финансовой отчетности восприятию внешними пользователями понятия финансовое состояние предприятия. Это соответствие, прежде всего, зависит от уровня развития теории экономики, финансов, от возможности отобразить количественными показателями реальность, вещественную деятельность предприятия от достигнутого уровня абстракции, в связи с чем в Принципах МСФО дается трактовка понятия финансовое положение компании. Оно характеризуется экономическими ресурсами, финансовой структурой, ликвидностью, платежеспособностью и способностью адаптироваться к изменениям окружающей среды, прибыльностью, изменчивостью результатов деятельности, способностью генерировать денежные ресурсы. [5]
В России концептуальный уровень составления финансовой отчетности в настоящее время не выделен в единую целостную систему. [8]
Для лучшего воспринятия концептуального уровня полагаем уместным провести его исследование в разрезе нескольких, на наш взгляд, наиболее существенных аспектов. [9]
К основным терминам концептуального уровня в системе ОКА относятся: поле, сегмент, физическая связь физическая база данных, логическая связь. [11]
К основным конструкциям концептуального уровня в системе БАНК-ОС относятся: поле, запись, цепь, база данных. [12]
Вместе они могут сделать все необходимое для перехода с абстрактного концептуального уровня на. [15]
О разных данных на бытовом уровне
Мне как фриланс-архитектору часто приходится сталкиваться с людьми из бизнеса, которые не понимают что такое ИТ, как там все происходит и зачем все эти страшные слова.
А когда люди не понимают о чем говорят они закрываются и боятся принять какое-либо решение. А так как мне нужно рассказать о своих способностях и том, чем я могу быть полезен, т.е. по сути продать свои услуги, мне часто приходится искать общие понятия, так сказать common ground. Когда люди начинают строить аналогии с тем, что им понятно, происходит уже более предметное обсуждение.
Часто встречаясь с одними и теми же проблемами, в конце концов, я решил поделиться своим опытом, возможно, это кому-то будет полезно в чистом виде, а кто-то поймёт принцип и придумает примеры и объяснения получше.
В этой статье я хочу рассказать об уровнях данных – Физическом, Логическом, Концептуальном.
Физический уровень
Итак, представьте себе, что у вас есть коробка для хранения и целый набор различных крепёжных элементов – болты, гайки, саморезы, гвозди, эксцентрики и прочее (рис.1)
Рис.1 База данных и её элементы в реальной жизни
Свалив все в коробку вы уже получили базу, содержащую данные. Теперь каждый раз, когда вам нужно что-то достать, вы будете открывать коробку и доставать из неё нужный элемент крепежа. При этом вам каждый раз придётся копаться во всей коробке.
Это называется неструктурированная и ненормированная база данных. Её преимущества в простоте и дешевизне.
Однако, то, что очевидно для вас, совсем не очевидно для другого человека. Для человека незнакомого с вашей коробкой и её содержим, поиск будет настоящим мучением.
Точно та же проблема будет стоять и перед любым ИТ-специалистом.
Со временем вы захотите навести больше порядка в своей коробке – т.е. её структурировать. Выделить каждому типу элементов свой контейнер, чтобы как можно быстрее находить нужное.
Для этого вы купите дополнительные контейнеры поменьше и раскидаете в них соответствующие элементы. Болты в один контейнер, гвозди в другой, гайки в третий и так далее.
При этом вы наверняка начнёте размещать наиболее часто используемые коробочки наверх, наиболее редко используемые вниз. Элементы, которые часто используете вместе, размещать рядом и так далее.
На языке ИТ это называется нормализация. А крепёжные элементы — это объекты.
Рис.2 – Структурированная база данных
После выполнения нормализации, в каждой коробочке будет находится свой тип объекта – гайки, болты или гвозди.
Нормализацию вы можете продолжать и дальше. Например, вы можете купить коробочки поменьше и разложить саморезы по металлу, дереву и бетону в разные.
Можете дополнительно разделить их по длине, цвету или скажем ходу резьбы.
Как и в случае с коробками, фанатичная нормализация базы данных создаёт те же проблемы – большой уровень вложенности и замедление поиска нужного элемента, которого просто может не оказаться в коробке.
Потому ИТ-специалисты всегда стараются соблюдать баланс между чёткой структурой и удобством её использования.
Поэтому иногда специально прибегают к денормализации.
Например, болт и гайка почти всегда используются вместе. Если следовать прямой логике структуризации – болты нужно положить в одну коробочку, а гайки в другую.
Но с точки зрения удобства, это хуже, т.к. приходится заглядывать в две коробочки и тратить на это время. Потому, вы можете пойти на осознанную денормализацию и положить болты и гайки в одну коробочку.
Если коробочек много или скажем они не прозрачны или ещё по каким-либо причинам удобства, вы можете наклеить на каждую коробочку метку – индекс.
С помощью таких индексов скорость поиска существенно повышается, т.к. вы точно знаете где что хранится и возможно что хранится в соседних коробочках.
Таким образом, организуя хранилище крепёжных элементов, вы можно сказать, что вы управляете базой данных.
Вы можете выполнять две основные операции над коробкой – извлекать элементы и класть элементы.
Конечно, вы можете осуществлять поиск, выбирать конкретные элементы или считать их количество. Т.е. то же самое, что и с базой данных.
При этом самой коробочке все равно какие типы элементов в ней хранятся, как они будут использоваться и как удобно вам с ним обращаться. Её задача хранить элементы.
Что делать с элементами или какой в них бизнес-смысл — это задача логического уровня.
Логический уровень
Однажды в моей жизни произошла забавная ситуация, когда я работал в крупной компании с процедурами, регламентами, базами заявок и прочее.
Мне нужно было чтобы от одного стола открутили перегородку, а к другому столу ее прикрутили. Конечной целью являлась прикрученная перегородка ко второму столу, а то, что её нужно было открутить от второго стола, воспринималось все равно что взять её у стены.
Потому и заявку я оставил на прикручивание перегородки к столу. Монтажник пришёл с шуруповёртом и был очень недоволен, что заявка на прикручивание перегородки, а нужно ещё открутить. Мы тогда посмеялись и спросили, помочь ли ему переключить шуруповёрт в режим реверса. Ведь с житейской точки зрения, это глупость чистой воды, возьми открути перегородку, потрать лишние 30 секунд.
Если посмотреть на ситуацию более системно, то все дело в том, что шуруповёрт давно был продуман и подготовлен к такой ситуации. Производитель давно подумал о функции реверса и потому отказ монтажника от того, чтобы открутить перегородку кажется абсурдным.
Но ведь ситуация могла быть и совсем другой, например, если бы он пришёл с шуруповертом, у которого нет функции реверса, и он физически мог бы только закрутить болт, но не мог бы его открутить.
На рисунке 3 представлена упрощённая логическая модель из примера с заявкой.
Рис.3 Логическая модель данных
В ИТ-мире это особенно важно, ведь если перед программистом не стояло задачи реализовать реверс, то монтажник сделать ничего не сможет.
Обратите внимание, что мы говорим о тех самых объектах с физического уровня – болтах. Но операции, которые мы теперь выполняем над ними уже не достать или положить, а прикрутить или открутить. При том, что сами операции открутить или прикрутить, определяются направлением вращения отвёртки, а отнюдь не самим болтом.
Конечно, у болта есть свойство это направление резьбы, которая определяет в какую сторону нужно поворачивать отвёртку.
В ИТ-мире вы часто можете услышать слово атрибут объекта, вместо свойства.
При этом заметьте, что, если мы изменим направление резьбы, сами операции закрутить и открутить останутся, но нужно будет изменить направление вращения отвёртки.
Таким образом, когда мы говорим о логическом уровне работы с данными, мы говорим о каких-то осмысленных операциях над данными, позволяющими решать какие-то задачи.
Помимо списка операций, мы всегда думаем о ценности наличия тех или иных объектов, т. е. об их предназначении. Зачем нам эти объекты и что мы будем с ними делать?
Часто в ИТ-мире это называется бизнес-логикой или бизнес-смыслом.
Саморезу все равно, что на нем висит картина или роликовые коньки, у него есть свойство «несущая способность» и операция держать нагрузку. Но мы вкладываем в это разную ценность в одном случае мы добавляем эстетическую составляющую в комнате, в другом имеем удобную функцию хранения.
Концептуальный уровень
Уровень концепции — это уровень верхнеуровневых рассуждений без деталей.
Мы часто используем этот уровень, даже не подозревая об этом.
Концептуальный уровень позволяет нам определить основные объекты, их связи друг с другом, не впадая в детализацию (вес картины, длинна самореза и так далее).
Концептуальный уровень позволяет быстро сформировать набросок логической модели, договориться о понятиях и выровнять понимание.
В жизни мы часто очень неосторожно используем понятия, буквально жонглируем ими. Но когда дело доходит до автоматизации, часто возникают проблемы в реализации.
Один из моих любимых примеров на этот счёт является сервис Яндекс такси. Для пользование сервисом нужно создать аккаунт и согласиться с условиями соглашения (договора), т.е. стать Клиентом. При этом нужно привязать карту для оплаты, владельцем карты не обязательно должны быть вы, потому появляется понятие Плательщик. Однако, относительно недавно появилась функция – Такси другому человеку, которая явно указывает на тот факт, что пользоваться услугой может другой человек – Потребитель. (рис.4)
Рис.4 Концептуальная модель данных
Здесь я специально не использую слово пассажир, т.к. хочу сфокусировать ваше внимание на ключевых объектах и их отношениях.
Краткий итог по данным и их уровням
Физический уровень – как организовываем и храним данные.
Логический уровень – описываем и манипулируем данными.
Концептуальный – рассуждаем о данных и их связях.
Надеюсь, статья была вам полезной и занимательной.
P.S.: эта статья не для ИТ специалистов, статья рассчитана на средне статического человека, не связанного с ИТ, с максимальным упрощением. А как в любом упрощении, в статье сделаны осознанные допущения и упущены некоторые детали.
Например, объяснить что такое ключи и гипер ссылки, я не стал да и пример для этого нужен другой.
Концептуальный уровень
Понятие и структура базовой ИТ
Фазы преобразования информации в информационной технологии достаточно многочисленны, и простое их перечисление может привести к потере ощущения целостности технологической системы (за деревьями не увидеть леса). Однако если провести структуризацию технологии, выделив такие крупные структуры, как процессы и процедуры, то концептуальная модель базовой информационной технологии.
Рис. 2.1. Концептуальная модель базовой информационной технологии
Технология переработки информации начинается с формирования информационного ресурса, который после определенных целенаправленных преобразований должен превратиться в информационный продукт. Формирование информационного ресурса (получение исходной информации) начинается с процесса сбора информации, которая должна в информационном плане отразить предметную область, т.е. объект управления или исследования (его характеристики, параметры, состояние и т.п.). Собранная информация для ее оценки (по полноте, непротиворечивости, достоверности и т.д.) и последующих преобразований должна быть соответствующим образом подготовлена (осмыслена и структурирована, например, в виде таблиц). После подготовки информация может быть передана для дальнейшего преобразования традиционными способами (с помощью телефона, почты, курьера и т.п.), а может быть подвергнута сразу процессу преобразования в машинные данные, т.е. процессу ввода. Процесс ввода преобразует информацию в данные, имеющие форму цифровых кодов, peализуемых на физическом уровне с помощью различных физических представлений (электрических, магнитных, оптических, механических и т.д.).
Преобразование информации в данные.Однако прежде чем превратиться в данные, информация должна быть сначала собрана, соответствующим образом подготовлена и только после этого введена в ЭВМ, представ в виде данных на машинных носителях информации.
Процесс перевода информации в данные в технологических системах управления может быть полностью автоматизирован, так как для сбора информации о состоянии производственной линии применяются разнообразные электрические датчики, которые уже по своей природе позволяют проводить преобразования физических параметров, вплоть до превращения их в данные, записываемые на машинных носителях информации, без выхода на человеческий уровень представления. Это оказывается возможным благодаря относительной простоте и однозначности информации, снимаемой датчиками (давление, температура, скорость и т.п.). В организационно-экономических системах управления осведомляющая о состоянии объекта управления информация семантически сложна, разнообразна и ее сбор не удается автоматизировать. Поэтому в таких системах информационная технология на этапе превращения исходной (первичной) информации в данные в основе своей остается ручной. На рис. 2.2 приведена последовательность фаз процесса преобразования информации в данные в информационной технологии организационно-экономических систем управления.
Рис. 2.2. Процесс преобразования информации в данные
Сбор информации состоит в том, что поток осведомляющей информации, поступающей от объекта управления, воспринимается человеком и переводится в документальную форму (записывается на бумажный носитель информации). Составляющими этого потока могут быть показания приборов (например, пробег автомобиля по спидометру), накладные, акты, ордера, ведомости, журналы, описи и т.п. Для перевода потока осведомляющей информации в автоматизированный контур информационной технологии необходимо собранную информацию передать в места ее ввода в компьютер, так как часто пункты получения первичной информации от них пространственно удалены. Передача осуществляется, как правило, традиционно, с помощью курьера, телефона.
Собранная информация для ввода должна быть предварительно подготовлена, поскольку модель предметной области, заложенная в компьютер, накладывает свои ограничения на состав и организацию вводимой информации. В современных информационных системах ввод информации осуществляется по запросам программы, отображаемым на экране дисплея, и часто дальнейший ввод приостанавливается, если оператором проигнорирован какой-либо важный запрос. Очень важными на этапах подготовки информации и ввода являются процедуры контроля.
При визуальном методе производится зрительный просмотр документа в целях проверки полноты, актуальности, подписей ответственных лиц, юридической законности и т.д.
Логический метод контроля предполагает сопоставление фактических данных с нормативными или с данными предыдущих периодов обработки, проверку логической непротиворечивости функционально-зависимых показателей и их групп и т.д.
Арифметический метод контроля включает подсчет контрольных сумм по строкам и столбцам документов, имеющих табличную форму, контроль по формулам, признакам делимости или четности, балансовые методы, повторный ввод и т.п. Для предотвращения случайного или намеренного искажения информации служат и организационные, и специальные мероприятия. Это четкое распределение прав и обязанностей лиц, ответственных за сбор, подготовку, передачу и ввод информации в системе информационной технологии. Это и автоматическое протоколирование ввода, и обеспечение санкционированного доступа в контур АИТ.
В настоящее время в нашей стране, как и во всем мире, персональные компьютеры все шире применяются на рабочих местах служащих, ответственных за сбор, подготовку и предварительный контроль первичной информации. В этом случае используются автоматизированные подготовка и контроль собранной информации и, таким образом, фазы подготовки и ввода объединяются.
Для решения задач информационной технологии, помимо ввода осведомляющей информации об объекте управления, необходимо также подготавливать и вводить информацию о структуре и содержании предметной области (т.е. модель объекта управления), а также информацию о последовательности и содержании процедур технологических преобразований для решения поставленных задач (т.е. алгоритмическую модель). Суть подготовки информации такого вида состоит в написании программ и описании структур и данных на специальных формальных языках программирования. Этап разработки и ввода программ в настоящее время автоматизирован благодаря использованию развивающихся многофункциональных систем программирования. С их помощью существенно облегчаются процесс создания программ, их отладка и ввод. Тем не менее сам процесс моделирования, т.е. разработки моделей предметной области решаемых задач и их алгоритмической реализации, остается творческим и на этапе разработки информационных технологий в своей основе практически не автоматизируем.
Таким образом, после сбора, подготовки, контроля и ввода исходная информация (документы, модели, программы) превращается в данные, представленные машинными (двоичными) кодами, которые хранятся на машинных носителях и обрабатываются техническими средствами информационной технологии.
Следующие за вводом информационные процессы уже производят преобразование данных в соответствии с поставленной задачей. Эти процессы протекают в ЭВМ (или организуются ЭВМ) под управлением различных программ, которые и позволяют так организовать данные, что после вывода из ЭВМ результат обработки представляет собой наполненную смыслом информацию о результате решения поставленной задачи. При преобразованиях данных можно выделить четыре основных информационных процесса и соответствующие им процедуры. Это процессы обработки, обмена, накопления данных и представления знаний.
Процесс накопления позволяет так преобразовать информацию в форме данных, что удается ее длительное время хранить, постоянно обновляя, и при необходимости оперативно извлекать в заданном объеме и по заданным признакам. Процедуры процесса накопления, таким образом, состоят в организации хранения и актуализации данных. Хранение предполагает создание такой структуры расположения данных в памяти ЭВМ, которая позволила бы быстро и не избыточно накапливать данные по заданным признакам и не менее быстро осуществлять их поиск. В настоящее время ЭВМ имеет два основных вида запоминающих устройств: оперативные (электронные) и внешние (на магнитных и оптических дисках). Их физическая природа и устройство различны, поэтому различаются и возможности по организации структур хранения данных. Можно выделить операции по организации хранения и поиска данных в оперативной и внешней памяти ЭВМ. В процессе накопления данных важной процедурой является их актуализация. Под актуализацией понимается поддержание хранимых данных на уровне, соответствующем информационным потребностям решаемых задач в системе, где организована информационная технология. Актуализация данных осуществляется с помощью операций добавления новых данных к уже хранимым, корректировки (изменения значений или элементов структур) данных и их уничтожения, если данные устарели и уже не могут быть использованы при решении функциональных задач системы.
1. 2. Логический уровень
Логический уровень информационной технологии представляется комплексом взаимосвязанных моделей, формализующих информационные процессы при технологических преобразованиях информации и данных. Формализованное (в виде моделей) представление информационной технологии позволяет связать параметры информационных процессов, а это означает возможность реализации управления информационными процессами и процедурами.
На рис. 2.3 приведены состав и взаимосвязи моделей базовой информационной технологии. В зависимости от области применения и назначения информационной технологии модели информационных процессов конкретизируются, а некоторые могут и отсутствовать. Если, к примеру, информационная технология проектируется на не объединенных в сеть АРМ, процесс обмена данными и соответственно его модели будут отсутствовать. Однако наибольший эффект информационная технология дает тогда, когда в ее составе используется весь набор информационных процессов.
На основе модели предметной области (МПО), характеризующей объект управления, создается общая модель управления (ОМУ), а из нее вытекают модели решаемых задач (МРЗ). Так как решаемые задачи в информационной технологии имеют в своей основе различные информационные процессы, то на передний план выходит модель организации информационных процессов, призванная на логическом уровне увязать эти процессы при решении задач управления.
Рис. 2.3. Состав моделей базовой информационной технологии
При обработке данных формируются четыре основных информационных процесса: обработка, обмен, накопление и представление знаний.
Модель обработки данныхвключает в себя формализованное описание процедур организации вычислительного процесса, преобразования данных и отображения данных. Под организацией вычислительного процесса (ОВП) понимается управление ресурсами компьютера (память, процессор, внешние устройства) при решении задач обработки данных. Эта процедура формализуется в виде алгоритмов и программ системного управления компьютером. Комплексы таких алгоритмов и программ получили название операционных систем. Операционные системы выступают в виде посредников между ресурсами компьютера и прикладными программами, организуя их работу. Процедуры преобразования данных(ПД)на логическом уровне представляют собой алгоритмы и программы обработки данных и их структур. Сюда включаются стандартные процедуры, такие, как сортировка, поиск, создание и преобразование статистических и динамических структур данных, а также нестандартные процедуры, обусловленные алгоритмами и программами преобразования данных при решении конкретных информационных задач. Моделями процедур отображения данных (ОД)являются компьютерные программы преобразования данных, представленных машинными кодами, в воспринимаемую человеком информацию, несущую в себе смысловое содержание. В современных ЭВМ данные могут быть отражены в виде текстовой информации, в виде графиков, изображений, звука, с использованием средств мультимедиа, которые интегрируют в компьютере все основные способы отображения.
Модель обмена даннымивключает в себя формальное описание процедур, выполняемых в вычислительной сети: передачи (П), маршрутизации (М), коммутации (К). Именно эти процедуры и составляют информационный процесс обмена. Для качественной работы сети необходимы формальные соглашения между ее пользователями, что реализуется в виде протоколов сетевого обмена. В свою очередь, передача данных основывается на моделях кодирования, модуляции, каналов связи. На основе моделей обмена производится синтез системы обмена данными, при котором оптимизируются топология и структура вычислительной сети, метод коммутации, протоколы и процедуры доступа, адресации и маршрутизации.
Модель представления знанийможет быть выбрана в зависимости от предметной области и вида решаемых задач. Сейчас практически используются такие модели, как логические (Л), алгоритмические (А), фреймовые (Ф), семантические (С) и интегральные (И).
1.3. Физический уровень
Физический уровень информационной технологии представляет ее программно-аппаратную реализацию. При этом стремятся максимально использовать типовые технические средства и программное обеспечение, что существенно уменьшает затраты на создание и эксплуатацию АИТ. С помощью программно-аппаратных средств практически осуществляются базовые информационные процессы и процедуры в их взаимосвязи и подчинении единой цели функционирования. Таким образом, и на физическом уровне АИТ рассматривается как система, причем большая система, в которой выделяется несколько крупных подсистем (рис. 2.4). Это подсистемы, реализующие на физическом уровне информационные процессы: подсистема обработки данных, подсистема обмена данными, подсистема накопления данных, подсистема управления данными и подсистема представления знаний. С системой информационной технологии взаимодействуют пользователь и проектировщик системы.
Рис. 2.4. Взаимосвязь подсистем базовой информационной технологии
В подсистему обмена данными входят комплексы программ и устройств, позволяющих реализовать вычислительную сеть и осуществить по ней передачу и прием сообщений с необходимыми скоростью и качеством. Физическими компонентами подсистемы обмена служат устройства приема передачи (модемы, усилители, коммутаторы, кабели, специальные вычислительные комплексы, осуществляющие коммутацию, маршрутизацию и доступ к сетям). Программными компонентами подсистемы являются программы сетевого обмена, реализующие сетевые протоколы, кодирование-декодирование сообщений и др.
Подсистема накопления данныхреализуется с помощью банков и баз данных, организованных на внешних устройствах компьютеров и ими управляемых. В вычислительных сетях, помимо локальных баз и банков, используется организация распределенных банков данных и распределенной обработки данных. Аппаратно-программными средствами этой подсистемы являются компьютеры различных классов с соответствующим программным обеспечением.
Для автоматизированного формирования модели предметной области из ее фрагментов и модели решаемой информационной технологией задачи создается подсистема представления знаний. На стадии проектирования информационной технологии проектировщик формирует в памяти компьютера модель заданной предметной области, а также комплекс моделей решаемых технологией задач. На стадии эксплуатации пользователь обращается к подсистеме знаний и, исходя из постановки задачи, выбирает в автоматизированном режиме соответствующую модель решения, после чего через подсистему управления данными включаются другие подсистемы информационной технологии. Реализация подсистем представления знаний производится, как правило, на персональных компьютерах, программирование которых осуществляется с помощью прологоподобных или алголоподобных языков. При отсутствии в АИТ подсистемы представления знаний состав и взаимосвязь подсистем ограничиваются пунктирным контуром (см. рис. 2.4).
Подсистема управления данными организуется на компьютерах с помощью подпрограммных систем управления обработкой данных и организации вычислительного процесса, систем управления вычислительной сетью и систем управления базами данных. При больших объемах накапливаемой на компьютере и циркулирующей в сети информации на предприятиях, где внедрена информационная технология, могут создаваться специальные службы, такие, как администратор баз данных, администратор вычислительной сети и т.п.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет