Страница 3: ГОСТ 34.320-96. Информационные технологии. Система стандартов по базам данных. Концепции и терминология для концептуальной схемы и информационной базы (70297)

актуальное пространство сущностей: Совокупность сущностей, которая описана в актуальной информационной базе и ее концептуальной схеме.

Информационная база и концептуальная схема со временем изменяются, отражая изменения в выбранной части мира, составляющей проблемную область, так как в информационной базе и кон­цептуальной схеме должны быть только предложения, истинные в этой проблемной области.

Изменения в выбранной части мира могут быть, например, такими:

• сущности, появляющиеся или исчезающие в выбранной части;

• сущность, изменяющая свое состояние или связи с другими сущностями;

• классификация сущностей или какие-либо правила или ограничения, относящиеся к изменяю­щимся сущностям;

• исследуемая область изменяется в том смысле, что выбранная часть мира расширяется или сокращается.

Такие изменения могут повлечь за собой изменения и информационной базы, и концептуальной схемы. Влияние первых двух типов изменений может ограничиться только информационной базой, последние два типа вызовут также изменения и в концептуальной схеме.

Основным понятием манипулирования информацией в информационной базе или концептуаль­ной схеме является элементарное действие. Определено три вида элементарных действий: вставка, удаление и выборка.

вставка: Добавление предложения к информационной базе или концептуальной схеме.

Другие предложения, не являющиеся логически выводимыми до вставки, могут стать таковыми и, таким образом, становятся выводимой частью информационной базы или концептуальной схемы.

Логически выводимое предложение само по себе фактически не вставляется.

удаление: Извлечение ранее вставленного предложения из информационной базы или концепту­альной схемы.

Выводимое предложение, которое не может быть выводимо без исключенного предложения, больше не будет выводимым и поэтому не будет больше выводимой частью информационной базы или концептуальной схемы.

Выводимое предложение может быть одновременно вставлено явно. В этом случае исключение другого предложения, от которого существенно зависит выводимость данного предложения, не приво­дит к автоматическому удалению явно вставленного предложения. Исключение этого другого предло­жения только сделает невозможным выведение явно вставленного предложения.

выборка: Поиск и выдача предложения, которое есть в информационной базе или концептуаль­ной схеме или выводится из предложений, имеющихся в них.

Выборка выводимого предложения из информационной базы или концептуальной схемы воз- вожна только в случае, если информационная система знает, как вывести это предложение из других доступных или выводимых предложений в концептуальной схеме и информационной базе.

Допустимы комбинации элементарных действий, предназначенные для получения определенного результата.

действие: Одно или несколько элементарных действий, которые в качестве единого целого изме­няют определенную совокупность предложений в информационной базе или концептуальной схеме и/или предоставляют о них информацию.

Типичным примером действия является замена определенного предложения другим, т. е. удале­ние, за которым следует вставка. Поскольку этот класс действий встречается часто, целесообразно определить его как вид действия.

модификация: Замена предложения в информационной базе или концептуальной схеме на другое.

Для исключения недопустимых действий и управления ими необходимо определить для действий правила и ограничения. Поэтому введем определение действий, рассматриваемых как атомарные еди­ницы исполнения.

допустимое действие: Действие, удовлетворяющее установленным правилам или ограничениям и изменяющее непротиворечивую совокупность предложений в информационной базе или концептуаль­ной схеме на другую непротиворечивую совокупность предложений и/или предоставляющее информа­цию о непротиворечивой совокупности предложений в информационной базе или концептуальной схеме.

Только окончательная совокупность предложений, полученная в результате допустимого дей­ствия, должна быть непротиворечивой совокупностью предложений. Если промежуточные совокупно­сти предложений распознаваемы, они не обязательно непротиворечивы.

Определенные допустимые действия могут изменять предположительно непротиворечивую, но в действительности не «истинную» совокупность предложений, не соответствующую действительности, в непротиворечивую и истинную. Допустимые действия требуются для корректировки разрушенных информационных баз или концептуальных схем, какова бы ни была причина разрушения. Таким действиям разрешается игнорировать некоторые правила о допустимых или требуемых последователь­ностях состояний совокупностей предложений.

элементарное действие: Вызывается элементарной командой информационной системы.

элементарная команда: Приказ или сигнал для выполнения элементарного действия.

И действие, и допустимое действие вызываются командой информационной системы.

команда: Приказ или сигнал для выполнения действия. Если допустимость действия будет нару­шена, в ответ на команду действие может быть проигнорировано.

Описание команд и действий должно быть дано на подходящем языке.

командное предложение: Лингвистический объект, являющийся командой.

Предъявление командного предложения информационной системе представляет собой команду.

Необходимы также средства для записи комбинаций элементарных действий и их идентифика­ции как единого целого, определяющего неделимое действие или допустимое действие.

описание действия: Лингвистический объект, описывающий действие.

Синтаксическая и семантическая сложность командных предложений и описаний действий зави­сит от выбранного языка.

Взаимодействие между средой и информационной системой осуществляется посредством сообще­ний.

сообщение: Совокупность, состоящая из одного или более предложений, возможно командных предложений, и использующаяся как элемент информационного обмена между средой и информаци­онной системой.

Сообщения обрабатываются информационным процессором информационной системы.

информационный процессор: Процессор, который в ответ на команду выполняет действие над концептуальной схемой и/или информационной базой.

Информационный процессор распознает, относятся ли сообщения, полученные из среды, к дан­ному языку. Сообщения, не относящиеся к данному языку, отбрасываются. Правильные сообщения могут выражать изменение в проблемной области или требовать извлечения одного или нескольких предложений, имеющихся в концептуальной схеме или информационной базе или выводимых из присутствующих в них предложений.

Сообщение, выражающее изменение в проблемной области, должно содержать командное пред­ложение или сопровождаться им. Это предложение ссылается на описание действий для того, чтобы допустимое действие произвело соответствующее изменение в концептуальной схеме и информацион­ной базе. Информационный процессор интерпретирует команду и изменяет информационную базу или концептуальную схему в соответствии с ограничениями и правилами поведения. Эти правила не толь­ко определяют, будет ли непротиворечивой полученная совокупность предложений в концептуальной схеме и информационной базе, но также решают, можно ли вообще изменять концептуальную схему и информационную базу в зависимости от того, какие предложения в них уже имеются.

Информационный процессор игнорирует команду, если изменение не может быть произведено в соответствии с ограничениями или правилами поведения. В результате этого информационная база и концептуальная схема остаются без изменения.

Если сообщение выражает команду для извлечения совокупности предложений, имеющихся в концептуальной схеме и информационной базе или выводимых из них, информационный процессор интерпретирует команду. Он выдает сообщение, содержащее соответствующую совокупность предло­жений согласно ограничениям или правилам поведения, которые определяют, когда и какая совокуп­ность предложений, присутствующих в концептуальной схеме и информационной базе, должна быть результатом команды. Эти правила должны включать правила логического вывода, если применяются выводимые предложения.

Информационный процессор игнорирует команду, если при выборке необходимых предложений нарушаются ограничения или правила поведения.

Когда выдается команда, среде необходимо знать, принята ли команда или отвергнута. Поэтому информационный процессор должен выдавать среде сообщения по этому поводу.

Результат допустимого действия — это функция «управляющих» предложений, формулирующих правила и ограничения предложений, подлежащих изменению или выборке, и входного сообщения, включающего командное предложение и дополнительные предложения, если это необходимо.

Управляющие предложения находятся в концептуальной схеме, хотя предложения в информаци­онной базе также могут играть управляющую роль. Выбираемые или изменяемые предложения нахо­дятся в информационной базе. Но эти предложения могут быть и в концептуальной схеме в тех случаях, когда сама концептуальная схема подлежит изменению или выборке. В последнем случае некоторые из управляющих предложений могут быть также найдены и в информационной базе.

Предложение, выражающее высказывание как таковое, имеет значение истинности. Значением истинности является:

• «истина», если оно явно объявлено истинным посредством сообщения, принятого от среды согласно правилам, известным информационному процессору. Оно также считается истинным, если предложение выводимо из таких явно сформулированных предложений в соответствии с правилами вывода, известными информационному процессору;

• «ложь», если его отрицание может быть подобным образом выведено из явно сформулирован­ных предложений.

Значение истинности всех других предложений считается неопределенным.Информационный процессор имеет двоякую задачу: принятие решения о допустимости измене­ния совокупности предложений и выведение «новых» предложений или генерация выходных сообще­ний.

Первоначально информационному процессору известны только правила, встроенные в него. Ин­формационный процессор обеспечивается механизмом интерпретации, который делает возможным распознавание и интерпретирование некоторого минимального языка. Этот язык позволяет среде:

• расширить язык для включения конструкций, подходящих для описания проблемной области;

• указывать команды;

• указывать полномочия;

• устанавливать новые правила поведения и логического вывода, относящиеся к концептуальной схеме и информационной базе;

• осуществлять описания действий для допустимых действий.

Далее информационный процессор будет снабжен набором алгоритмов, позволяющих ему выво­дить новые предложения из уже имеющихся.

Эти встроенные правила поведения составляют минимальную концептуальную схему информа­ционной системы.

Имея эту встроенную минимальную концептуальную схему и первоначально пустую информа­ционную базу, среда может использовать этот минимальный язык для систематического построения требуемой концептуальной схемы, а также информационной базы.

Должно существовать фундаментальное правило, касающееся вставки нового правила или огра­ничения, определяющее, что предпринять в том случае, когда эта вставка сделает противоречивыми определенные совокупности предложений, уже присутствующих в концептуальной схеме и информа­ционной базе. Такое правило может игнорировать существующие предложения или предлагаемое новое правило. Оно не должно принимать и то, и другое.

Первоначально любое предложение, принятое посредством встроенных правил поведения, стано­вится дополнительным правилом или ограничением и включается в концептуальную схему или в информационную базу. По мере добавления предложений число правил или ограничений, определен­ных в концептуальной схеме и информационной базе, увеличивается и все более ограничивает и управляет допустимыми действиями над концептуальной схемой и информационной базой.

Упомянутые выше правила поведения определяют поведение информационного процессора и то, что допустимо в информационной базе или концептуальной схеме.

Информационные системы могут выдавать среде сообщения, предназначенные для того, чтобы вызвать в ней изменения. Соответственно должны быть расширены правила поведения в рамках таких информационных систем. Однако эта ситуация не подразумевает, что информационная система управ­ляет средой. Эти сообщения генерируются согласно правилам или ограничениям, установленным сре­дой. Информационная система не может заставить среду подчиняться правилам, выраженным такими сообщениями.

Дополнительные правила состоят не только из допускающих и предписывающих правил инфор­мационного процессора, но также и из допускающих и предписывающих правил для среды. Допускаю­щие правила для среды устанавливают критерии, необходимые информационному процессору для проверки фактической информации, чтобы система могла выдавать предупреждающие сообщения. Предписывающие правила для среды позволяют информационному процессору посылать необходимые запросы к среде.

Эти последние правила поведения для среды никогда не диктуют, что допустимо в информаци­онной базе или концептуальной схеме, включая правила непротиворечивости для совокупностей пред­ложений. Что касается информационной системы, они формулируют только то, что желательно. Как таковые они составляют отдельный класс правил или ограничений в информационной системе.