Структура системи збору даних і управління.

Формування системи метаданих

План лекції

1. Методика побудови структури збору і управління даними.

2. Особливості побудови системи управління банками даних.

3. Ознаки формування системи мета даних.

Характер процесу побудови структури системи збору даних і управління повністю залежить від методології формування системи оцінки технічного стану модулів і блоків електронної апаратури.

На рис.1 представлена структура збору і управління даними, яка має чотири рівні прийняття рішень.

На першому рівні приймається рішення щодо застосування визначеного алгоритму оцінки технічного стану, за результатом якої виконуються операції: контролю працездатності (КП); діагностування на рівні модулів (Д1); діагностування на рівні функціонального елемента (Д2) і прогнозування технічного стану об’єкта (ПР). На зазначеному рівні прийняття рішень використовується інформаційний ресурс системи метаданих. Рівень ефективності результатів прийняття рішень на першому рівні залежить від ступеня оптимізації інформаційних потоків при формуванні бази даних і бази знань. Раціональна побудова системи управління базами даних визначається коректністю поставленого завдання на етапі збору даних.

На другому рівні прийняття рішення інформаційний ресурс використовується для оптимальної побудови системи прийняття рішень щодо підвищення рівня надійності модулів і блоків ЕА і щодо формування комп’ютеризованої інформаційної системи. Зазначені завдання вирішуються на третьому рівні за допомогою методів інформатизації процесу оцінки технічного стану ЕА, а також за допомогою методів управління технічним станом модулів і блоків ЕА.

Оптимізація процесу використання інформаційного ресурсу здійснюється на четвертому рівні прийняття рішень. Як критерій оптимізації беруть економічний показник – собівартість виконання зазначеної процедури оцінки технічного стану за наявності певного обсягу інформації в системі метаданих.

У наведеній структурі (рис. 14.1) особливе місце займає СУБД, від раціональної побудови якої залежить рівень ефективності системи прийняття рішень.

Рис. 14.1. Структура системи збору даних і управління даними

Сучасні СУБД оперують великими масивами інформації, обсяги яких досягають часом десятків терабайтів. Виконуючи запити великої кількості користувачів (операторів), вони повинні забезпечити невеликий час відгуку (відповіді). Для досягнення необхідного рівня ефективності СУБД застосовують програмні методи прискорення вибірки даних. Основна мета застосування таких методів полягає в оптимізації складу атрибутів під час виконанні реляційних операцій. У сучасних СУБД використовують два основні методи прискореного доступу до даних: індексування і хешування.

Метод індексування базується на використанні індексів бази даних, за допомогою яких формується спеціальна структура даних, призначена для вирішення конкретного практичного завдання оцінки технічного стану ЕА. У цьому випадку в БД для формування системи індексування може бути використано будь-який атрибут (ознаки) відношення. Індекс займає менший обсяг пам’яті, ніж табличні представлення, тому навіть повний перебір значень атрибутів вимагає менше часу, ніж зчитування та пошук інформації у відношеннях. Для одного відношення може бути сформовано декілька індексів. Якщо різні відношення містять однакові атрибути, то для цих відношень може бути сформовано мультиіндекс, який використовується для оптимізації операції з’єднання відношень.

Другий метод прискореного доступу до даних – метод хешування. Основна ідея хешування – це організація асоціативної пам’яті у обчислювальному комплексі таким чином, щоб зберегти рядки в таблиці станів з їх подальшим визначенням, використовуючи значення одного чи більше атрибутів. Місце рядка ідентифікується хеш-функцією, аргументи якої представлено значеннями атрибутів, а результат обчислення визначає діапазон рядків в таблиці, де знаходиться потрібний атрибут.

На практиці, процедура доступу до даних при застосуванні методу хешування полягає в тому, що на початку роботи з базою даних таблиця складається з порожніх рядків. Якщо рядок з даними заноситься в таблицю, обчислюється значення хеш-функції для її атрибутів, а результат розрахунків трактується як номер рядка відношення, в який вона повинна бути занесена. Якщо цей рядок вже зайнятий, то за визначеним алгоритмом проводиться перевірка наступних рядків таблиці доти, поки не буде виявлено вільне місце. Якщо значення атрибуту, за яким відбувається доступ, відповідає значенню ключа рядка, то пошук закінчується.

Для реалізації на практиці методів та засобів користування СУБД застосовується така мова запитів, як SQL (структурна мова запитів). Запити зазначеною мовою формуються з урахуванням використання одного або декількох операторів, які розділяються символом переводу рядка крапкою з комою. В таблиці 1 наведено типи деяких операторів.

Таблиця 1

Процес формування системи метаданих має специфічні властивості. Таке ствердження пов’язано з тим, що процедура оцінки технічного стану має сукупність складових: контроль працездатності, діагностування і прогнозування. Для реалізації кожного із режимів використовують різні ознаки (властивості) тих характеристик або параметрів, які застосовуються при оцінці технічного стану об’єкта контролю. Окрім зазначеного, об’єкти контролю мають власні ознаки, наприклад, блоки дискретного і блоки безперервного функціонування. Тому для систематизації інформації в системі метаданих застосовується метод таксонової класифікації. Кожний із таксонів вбирає певну сукупність несхожих різнорідних ознак об’єкта оцінки технічного стану. Визначена сукупність таких таксонів утворює систему метаданих.

Корисно знати деякі властивості зазначеної системи метаданих:

- ознакою називають пару , де – назва ознаки, а – множина значень;

- у множині таксонів є найбільший таксон , який співпадає зі всією предметною областю;

- якщо таксони та належать деякій множині таксонів , то ;

- множина таксонів кінцева.

Таким чином, в процесі оцінки технічного стану блоків ЕА інформація перетворюється в інформаційний ресурс у такій послідовності: банк даних база знань система метаданих.

Контрольні питання

1. Розкажіть, які ознаки характерні для процесу побудови СУБД?

2. Розкажіть, які існують методи прискореного доступу до даних?

3. Поясніть, в чому сутність застосування мови запитів SQL?

Література – [8].