1tom081

4. INFORMATYKA 164

Znając zawartość informacyjną poszczególnych dokumentów na wejściu, można przystąpić do projektowania formularz.y dokumentów źródłowych. Należy tu uwzględnić przede wszystkim technikę wypełniania dokumentu oraz sposób wprowadzania danych z dokumentu do komputera.

Przy projektowaniu wyjścia systemu, podobnie jak przy wejściu, podstawowym problemem jest określenie metody wyprowadzania informacji oraz rodzaju wykorzystywanych urządzeń technicznych. Najpowszechniej stosowaną formą wyprowadzania informacji z komputera jest ich drukowanie na papierze za pomocą różnych urządzeń drukujących lub wyświetlanie na ekranie monitora. Maszynowym nośnikiem informacji wynikowych jest więc tabulogram. Stanowi on dokument użytkowy, spełniający różnorodne funkcje specjalistyczne w zależności od jego rodzaju i przeznaczenia. Z faktu, że tabulogram jest dokumentem użytkowym, wynika że przy jego projektowaniu należy stosować się do zasad rządzących projektowaniem dokumentów źródłowych. Ponadto, projektant musi wziąć pod uwagę wymagania użytkownika systemu informatycznego co do formy, układu i treści tabulogramu, jak również wymogi i ograniczenia wynikające z parametrów techniczno-eksploatacyjnych urządzeń drukujących.

4.5.9.2. Zasady projektowania zbiorów

W procesie projektowania zbiorów należy rozwiązać wiele problemów, z których najistotniejszymi są:

—    określenie zbiorów podstawowych systemu i ich zawartości informacyjnej,

—    rozplanowanie danych w zapisach zbiorów,

—    wybór metody organizacji zbiorów i dostępu do danych oraz. zaprojektowanie ich

struktury.

Gdy system ma dysponować bazą danych, tj. zasobami danych w pamięci o dostępie bezpośrednim zapewniającymi dotarcie do poszczególnych elementów tych zasobów według różnych kryteriów, wówczas problematyka projektowania zbiorów jest znacznie bardziej złożona.

Aby przetwarzanie danych zawartych w zbiorach było możliwe i efektywne, należy dokonać wyboru metod organizacji i dostępu do danych. Zbiory przechowywane w pamięciach zewnętrznych komputera mogą być organizowane według metody: seryjnej, sekwencyjnej, indeksowo-sckwencyjnej, losowej.

Organizacja seryjna zbioru oznacza, że poszczególne zapisy są umieszczane w' zbiorze w kolejności ich wprowadzania, jeden po drugim, bez pozostawiania wolnych miejsc. Metodę tę można stosować we wszystkich rodzajach pamięci.

Do danych w zbiorach o organizacji seryjnej możliwy jest tylko dostęp seryjny polegający na pobieraniu zapisów ze zbioru, zapis po zapisie aż do momentu natrafienia na żądany zapis. Bez względu na fakt, czy zapisy są uporządkowane czy też nie, metoda dostępu pozostaje ta sama.

Organizacja sekwencyjna zbioru oznacza, że zapisy zbioru są umieszczone w kolejności, którą wyznacza wartość klucza zapisu. Zbiór o organizacji sekwencyjnej, zapisany np. na taśmie magnetycznej, zajmuje nieprzerwany obszar pamięci. W pamięci dyskowej między poszczególnymi zapisami mogą wystąpić wolne miejsca zarezerwowane dla zapisów, które mogą pojawić się w następnych cyklach przetwarzania.

Do zbiorów o organizacji sekwencyjnej, w których występują zapisy o zmiennej lub niezdefiniowanej długości, jest możliwy jedynie dostęp seryjny lub sekwencyjny, polegający na pobieraniu zapisów ze zbioru w kolejności wyznaczonej przez wartości kluczy zapisów. Jeżeli natomiast zbiór zawiera zblokowane zapisy o stałej długości, to ich pobieranie z pamięci może odbywać się w sposób losowy. Dokonuje się tego poprzez generowanie adresów żądanych zapisów, działając na wartościach ich kluczy według określonych algorytmów. Zbiory o organizacji indeksowo-sekwencyjnej odznaczają się również kolejnością zapisów wyznaczoną przez wartości klucza. Zbiory te dodatkowo są zaopatrzone w tzw. tablice indeksowe, w których są zapamiętane najwyższe wartości klucza zapisów występujących w poszczególnych elementach struktury fizycznej zbioru. Tablice indeksowe spełniają identyczną funkcję, jak spis treści w książce. Skracają czas dostępu do danych, umożliwiając ustalenie adresu żądanego zapisu.

Pobieranie odpowiednich zapisów jest poprzedzone wczytaniem do pamięci operacyj-

: odpowiednich tablic indeksowych i analizowaniem ich zawartości. W następnym kroku są pobierane odpowiednie dane spod ustalonego w ten sposób adresu.

Do zbiorów o organizacji indeksowo-sekwencyjnej można stosować wszystkie metody dostępu.

W zbiorach o organizacji losowej zapisy umieszcza się pod adresami wyznaczonymi nrzcz tzw. algorytm randomizacji, zwany także metodą generowania adresów, który operując na wartości klucza zapisu określa adres zapisu w zbiorze. Zapisy w zbiorze są umieszczone w sposób losowy, a więc nic w kolejności wyznaczonej przez klucz, zapisów, przy każdym dostępie do danych algorytm randomizacji jest realizowany programowo w pamięci operacyjnej, dlatego też adres żądanego zapisu jest uzyskiwany w sposób bezpośredni, minimalizując tym samym czas dostępu.

Metoda organizacji losowej jest możliwa oczywiście jedynie dla zbiorów przechowywanych w pamięci o dostępie bezpośrednim. Do zbiorów losowych można stosować dostęp seryjny lub losowy, polegający na zbieraniu zapisów w kolejności losowej, wyznaczonej przez algorytm randomizacji.

4.5.10. Systemy ekspertowe

Rozwój stosowania technik komputerowych spowodował powstanie pojęcia technologia informacji. Tym pojęciem obejmuje się zarówno nauki o informacji, jak i o zastosowaniach technik komputerowych. Elementem technologii informacji są systemy ekspertowe (systemy z bazą wiedzy), definiowane jako zespól programów, które korzystają z wiedzy specjalistycznej zgromadzonej w bazach danych. Można przyjąć, że system ekspertowy symuluje eksperta w danej dziedzinie (dokonuje ekspertyz). Pozwala on rozwiązywać pewne problemy na podstawie wiedzy zgromadzonej w komputerowej bazie danych. Często cel budowania i stosowania takich systemów jest mylnie rozumiany jako zastępowanie człowieka przy rozwiązywaniu trudnych problemów lub stawianiu diagnozy. Należy więc stanowczo podkreślić, że systemy ekspertowe należy traktować jako wspomagające podejmowanie decyzji przez specjalistę, stosowane w celu oszczędzania jego czasu i wysiłku.

Eksploatacja systemu ekspertowego znacznie różni się od użytkowania typowego programu komputerowego. Użytkownik może współpracować z systemem jako:

—    klient, który zasięga porady u eksperta i w tym celu zadaje mu pytania;

—    nauczyciel, który poprawia i uzupełnia wiedzę systemu;

—    uczeń, który poznaje wiedzę systemu.

W związku z tym jest istotne, aby komunikacja między systemem a użytkownikiem była możliwie najbliższa dialogowi w języku naturalnym, a proces rozumowania mógł być w razie potrzeby wyjaśniony. Oprócz dialogu w języku naturalnym są wykorzystywane elementy grafiki komputerowej.

W uproszczeniu można powiedzieć, że baza wiedzy zawiera fakty i heurystyki przedstawione za pomocą odpowiedniej metody reprezentacji wiedzy (np. w postaci reguł produkcji, czyli reguł typu: „jeżeli warunki, to akcja” lub „jeżeli warunki, to konkluzja”). Faktami są informacje nie budzące wątpliwości, obiektywne i wynikające z teorii danej dziedziny. Heurystykami są opinie bardziej subiektywne, nie poparte teorią lecz doświadczeniem. Na ogól przedstawiają rutynowe działanie, często zastępują długie teoretyczne wywody skrótem myślowym.

W trakcie konsultacji użytkownik przedstawia swój problem (podaje fakty z nim ^wiązane) i odpowiada na ewentualne dodatkowe pytania (rys. 4.11). System sterujący Ki^St °,^dP°wiedzialny za zorganizowanie i nadzór nad przebiegiem rozwiązywania problemów. Na podstawie bazy wiedzy i danych wejściowych oraz wbudowanego mechanizmu wnioskowania buduje on aktualny kontekst (obraz stanu wiedzy systemu w aktualnym momencie konsultacji). Po przeanalizowaniu osiągniętego zbioru konkluzji pod względem ich przydatności i pewności wyprowadza się ostateczny rezultat. System sterujący musi więc zawierać efektywną strategię przeszukiwania bazy wiedzy w celu znalezienia odpowiednich faktów i powiązania ich w sposób symulujący rozumowanie człowieka-ckspcrta, a także wiarygodną metodę oceny stopnia pewności osiągniętych Konkluzji. Aktualny kontekst rozwiązywanego problemu jest przechowywany w pamięci