Файлы и файловые системы

 

Для долговременного хранения больших объемов информации основными программными инструментами организации являются файловые системы и базы данных. Функциональное назначение у них общее – хранение данных, но они имеют существенные отличия и, как следствие, свои области применения.

С точки зрения прикладной программы файл – это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные. От конкретной системы управления файлами и, возможно, от типа файла, зависят структура данных, хранящихся в файле, способ доступа к этим данным, правила именования файлов. Распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса внешней памяти и обеспечение доступа к данным берет на себя система управления файлами.

Файловые системы –этонабор прикладных программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции, например, создание отчетов. Каждая программа хранит свои собственные данные и управляет ими [5].

Недостатком их является недостаточные возможности управления данными, большие затраты труда программистов, дублирование разработок.

Поскольку файловые системы являются общим хранилищем файлов, принадлежащих, вообще говоря, разным пользователям, системы управления файлами должны обеспечивать авторизацию доступа к файлам. В общем виде подход состоит в том, что по отношению к каждому зарегистрированному пользователю данной вычислительной системы для каждого существующего файла указываются действия, которые разрешены или запрещены данному пользователю.

Файлы в файловых системах, представляющих собой общее хранилище данных, могут принадлежать разным пользователям. Поэтому файловые системы должны обеспечивать разграничение доступа, т.е. авторизацию доступа к файлам. Общий подход состоит в том, что пользователь должен быть зарегистрирован, и для каждого файла указываются действия, которые разрешены или запрещены данному пользователю.

Банки данных и банки знаний являются наиболее совершенной и прогрессивной формой организации информации и знаний в персональных компьютерах. Главная их задача – ответы на информационные запросы пользователей к банку данных или банку знаний с целью получения искомой информации, т.е. обеспечение пользователей требуемой информацией.

Банк данных – это автоматизированная система, включающая базу данных, лингвистические, программные, технические, организационно-методические средства, обеспечивающие централизованно е накопление и коллективное многоцелевое использование информации в различных областях деятельности пользователей. В банке данных содержатся совокупности фактов о качественных и количественных характеристиках конкретных объектов предметной области.

Термин «банк данных» не является общепризнанным. Наиболее близким к нему в англоязычной литературе является термин «система баз данных» (data base system). Система баз данных включает базу данных, СУБД, соответствующее оборудование и персонал. Понятие «система баз данных» уже, чем банк данных, так как «банк» обозначает то, что хранится в нем и всю инфраструктуру, но по сути они одинаковы.

Банк данных является сложной человеко-машинной системой, включающей в свой состав различные взаимосвязанные и взаимозависимые компоненты. Ядром банка данных является база данных. Информационный компонент банка данных состоит из баз данных, схем баз данных и словарей данных. Словари данных имеют особо важное значение.

Банки данных классифицируют по следующим свойствам:

1) скорость доступа – определяет время реакции, т.е. получение ответа на запрос пользователя;

2) доступность – определяет, какие данные, содержащиеся в БД, доступны данной категории пользователей;

3) гибкость – определяет возможность получить ответ на сложные запросы;

4) целостность – отвечает за снижение избыточности данных, согласованность данных при упорядочении обновления.

Структурная схема банка данных приведена на рисунке 4.1.

 

 

Рисунок 4.1 - Структурная схема банка данных

Банк знаний – это автоматизированная система, содержащая различные виды знаний (например, концептуальные, понятийные знания) о предметной области. Эти знания обычно выражаются в терминах данной предметной области. Знания, хранящиеся в банках знаний, используются для вывода новых знаний на основании специальных механизмов, имеющихся в банках знаний.

В процессе создания и эксплуатации банков данных и банков знаний с ними взаимодействуют пользователи различных категорий, основными из которых являются конечные пользователи. Ими являются специалисты предметных областей, для удовлетворения информационных потребностей которых и создаются банки данных и банки знаний. Конечные пользователи различаются квалификацией, сферой интересов, информационными потребностями и т.п. Конечными пользователями могут быть как физические лица, так и различные вычислительные процессы, задачи, а иногда и целые системы, взаимодействующие с банками данных и банками знаний. Во всех случаях результатом взаимодействия является информация, данные, знания.