Сбор и хранение информации

Процесс сбора информации представляет собой деятельность субъекта, целью которой является получение сведений об интересующем его объекте. Сбор информации может производиться или человеком, или с помощью технических средств и систем — аппаратно. Например, пользователь может получить информацию о движении поездов или самолетов сам, изучив расписание, или же от другого человека непосредственно, либо через какие-то документы, составленные этим человеком, или с помощью технических средств (автоматической справки, телефона и т. д.). Из изложенного выше следует вывод, что система сбора информации может представлять собой сложный программно-аппаратный комплекс. Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ввод в ЭВМ, но и выполняют предварительную (первичную) обработку этой информации. Сбор информации — это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для прикладной информационной системы. Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов. Сбор и регистрация информации происходят по-разному в различных экономических объектах. Сначала информацию собирают, затем ее фиксируют. Особое значение при этом придается достоверности, полноте и своевременности первичной информации. Сбор информации, как правило, сопровождается ее регистрацией, т.е. фиксацией информации на материальном носителе (документе или машинном носителе). Запись в первичные документы в основном осуществляется вручную, поэтому процедуры сбора и регистрации остаются наиболее трудоемкими. В условиях автоматизации управления особое внимание придается использованию технических средств, совмещающих операции количественного измерения, регистрации, накоплению и передаче информации по каналам связи в ЭВМ с целью формирования первичного документа. Процесс сбора информации связан с переходом от реального представления предметной области к его описанию в виде данных, которые отражают это представление.

Хранение информации можно рассматривать как передачу информации во времени. Для хранения информации необходимо преобразовать ее в физическое явление, т. е. занести на физический носитель. Носитель должен обладать взаимоисключающими свойствами: легкостью перезаписи и устойчивостью к случайному искажению информации. В связи с этим различают носители для оперативного и долговременного хранения информации. Исторически наиболее распространенным носителем информации является бумага, которая непригодна в обычных условиях для длительного хранения информации. Различают машинные носители: по материалу (бумажные, металлические, пластмассовые, комбинированные и другие); по принципу изменения структуры (оптические, магнитные, полупроводниковые, диэлектрические, перфорационные и др.); по принципу считывания (контактные, оптические, магнитные, электрические и др.); по доступу (прямого доступа и последовательного доступа); по уровню функциональной иерархии (сверхоперативное, оперативное, постоянное, полупостоянное, внешнее, буферное запоминающее устройство). Функционально память делится на две части: внутреннюю и внешнюю. Внутренняя, или основная память, — это запоминающее устройство, напрямую связанное с процессором и предназначенное для хранения выполняемых программ и данных, непосредственно участвующих в вычислениях. Внутренняя память - оперативная (ОЗУ) и постоянная (ПЗУ). Оперативная память служит для приема, хранения и выдачи информации. При выключении питания ЭВМ содержимое оперативной памяти в большинстве случаев теряется. Постоянная память обеспечивает хранение и выдачу информации. При выключении питания содержимое постоянной памяти сохраняется. Внешняя память (ВЗУ) предназначена для размещения больших объемов информа­ции и обмена ею с оперативной памятью.

На физическом уровне структура информации во многом определяется требованиями, накладываемыми возможностями технических средств хранения информации. Наиболее простой является линейная структура хранения. Организация информации может быть выполнена в виде строки, одномерного массива, стека, очереди, дека и т. д. При организации информации в виде строки элементы информации располагаются по признаку непосредственного следования, то есть по мере поступления информации. В случае одномерного массива отдельные его элементы имеют индексы, то есть поставленные им в соответствие целые числа. Эти числа можно рассматривать как номер элемента массива. Наличие индекса позволяет получить доступ к заданному элементу, что оказывается проще поиска требуемого элемента. С учетом динамики процесса ввода и вывода информации различают также структуры информации, в которых используется линейный принцип организации, реализующий дисциплину обслуживания «последним пришел — первым вышел» (принцип LIFO, Last In — First Out). Такая структура получила название стека. В стеке первым удаляется последний поступивший элемент. Добавление элемента возможно только в вершину стека, извлечение — также из вершины стека. Возможна реализация и другой дисциплины обслуживания, при которой для обработки информации выбирается элемент, поступивший ранее всех других. Такая структура получила название очереди. В очереди реализуется принцип «первым пришел — первым вышел» (принцип FIFO, First In — First Out). Добавление элементов возможно только в конец очереди, выборка — только из начала очереди. При одновременном сочетании стека и очереди возникает структура информации, называемая дек. Добавление и извлечение элементов возможно с обоих концов дека в любой очередности. Рассмотренные структуры относятся к линейным и отображают достаточно простые одномерные структуры информации. В случае сложных многомерных структур возникают и нелинейные структуры хранения информации. К ним можно отнести многомерные массивы, отображаемые графами.

При организации расположения информации на логическом уровне возникают логические структуры информационных массивов. Данные компонуются в виде записей, которые в информационном массиве могут располагаться различным образом. Организация того или иного вида хранения данных связана с обеспечением доступа к самим данным. Под доступом понимается возможность выделения элемента данных (или множества) среди других элементов по каким-либо признакам с целью выполнения некоторых действий над элементом. При этом под элементом понимается как запись файла, так и сам файл (в случае неструктурированных данных). Выделяют четыре основные структуры хранения данных на логическом уровне: последовательную, цепную, ветвящуюся. В последовательной структуре записи информационного массива располагают последовательно. Возможен доступ к элементу последовательной структуры по известному номеру элемента. Включение новой записи в информационный массив требует смещения всех записей, начиная с той, которая включается. В цепной структуре информационные массивы располагаются произвольно. Для логической связи отдельных записей необходима их адресация, то есть каждая предыдущая запись логически связанного информационного массива должна содержать адрес расположения последующей записи. В случае если с определенного уровня, то есть признака, значения в записях повторяются в различных сочетаниях, то возможен переход для экономии памяти от цепной структуры к ветвящейся. В ветвящейся структуре сначала в массиве размещается запись, отображающая признак объекта с небольшим числом значений, далее эти значения повторяются в записях в различных сочетаниях, возможно, от некоторой основной записи переходить к другим в зависимости от запроса, не повторяя основную запись.