Цель информационной системы (ИС) – обработка данных об объектах реального мира, с учетом связей между объектами. В теории баз данных (БД) (см. раздел 6) данные часто называют атрибутами, а объекты – сущностями. Объект, атрибут и связь – фундаментальные понятия ИС.

Объект (или сущность) – это нечто существующее и различимое, т.е. объектом можно назвать то «нечто», для которого существует название и способ отличать один подобный объект от другого.

Атрибут (или данное) – это некий показатель, который характеризует некий объект и принимает для конкретного экземпляра некоторое числовое, текстовое или иное значение. Атрибут некоторого набора объектов сам может быть набором объектов, имеющим собственные атрибуты.

Связь – это то, что соединяет экземпляры объектов из разных наборов.

Технология информационных систем длительное время развивалась без полного понимания того, что любая система обработки данных, помимо всего прочего, представляет собой средство коммуникации. Средства машинной графики передают информацию наиболее эффективным из всех известных способов, упрощая взаимодействие человека с машиной.

За последние сорок лет развитие информационной технологии преодолело большинство препятствий, мешавших использованию систем автоматизации для творческой, высокоинтеллектуальной работы. Но только за последние пятнадцать лет развитие средств телекоммуникации достигло уровня, позволившего им играть заметную роль во взаимодействии пользователя с информационной системой.

Производители вычислительной техники и средств телекоммуникации и наиболее квалифицированные пользователи поняли, что, как только для широкого доступа открывается та или иная технология, сразу же возникает необходимость в общепринятых правилах ее использования. Для того чтобы в полной мере реализовать все потенциальные возможности современной технологии, необходимы соглашения по ее унифицированному использованию. Для разработки таких соглашений необходимо четко определить поведение всех компонентов информационной системы, используемых для обработки данных, их хранения и передачи.

Потребность в четко определенных правилах, соглашениях и протоколах настолько велика, что она во многом определяет как структуру, так и методологию использования графических систем, влияя тем самым на дальнейшее развитие этой отрасли информатики.

Руководителям конструкторских подразделений, руководителям проектов, инженерам и конструкторам, работающим над созданием и организацией использования баз данных на промышленных предприятиях для успешного решения этих задач необходим системный подход. Особое внимание должно уделяться унификации и стандартизации.

Большинство современных систем автоматизации проектирования и производства (САПП) имеют в своем составе семь подсистем прикладного программного обеспечения, дающих пользователю возможность эффективно использовать аппаратные и программные ресурсы. К этим подсистемам относятся:

q  конструкторская база данных;

q  система связи, обеспечивающая передачу текстовых, числовых и графических данных;

q  стандартные средства обработки текста и данных;

q  графическая подсистема;

q  подсистема взаимодействия с пользователем;

q  языковые средства;

q  прикладное программное обеспечение, автоматизирующее выполнение проектных и производственных операций, характерных для данного предприятия.

Результаты автоматизации проектирования и производства, не основанной на адекватном системном анализе, начинающемся с изучения экономической и коммерческой ситуации, в которой работает предприятие, будут в лучшем случае неопределенными.

Все перечисленные компоненты системы автоматизации необходимы, но главную роль играет конструкторская база данных. В базе данных интегрированной системы автоматизации должна храниться вся информация, касающаяся проектируемых и изготавливаемых изделий. В том числе:

q модели проектируемых объектов;

q информационные структуры;

q данные о различных свойствах объектов;

q данные, описывающие текущее состояние процесса проектирования;

q конструкторские документы.

С помощью моделей данных (см. разд. 8) объекты реального мира можно представить как абстрактные информационные объекты. Информационный объект состоит из совокупности значений, каждое из которых описывает то или иное свойство моделируемого объекта.

Как правило, для упрощения работы с моделями данных каждому значению, описывающему свойство моделируемого объекта, присваивается имя – атрибут. Таким образом, с тем или иным свойством моделируемого объекта в модели связаны атрибут и его значение. В конструкторской базе данных хранятся значения, атрибуты, информационные объекты и модели.

Модель объекта, как физическая, так и логическая, может служить не только для построения его изображений, но и для других целей, например, описания структуры и динамики поведения, как самого объекта, так и различных систем, которые включают в себя объекты такого рода.

Модели могут описывать экономические процессы и позволять находить численные значения их характеристик. Для того чтобы модель некоторой системы позволяла строить изображения, в нее должны входить следующие данные:

q характеристики составных частей модели (объектов);

q базовые элементы и описания их форм; отношения, в которых находятся базовые элементы;

q описания внешних связей различных объектов;

q параметры описываемых объектов и допустимые области их изменения;

q алгоритмы для анализа значений параметров объектов;

q алгоритм оценки результатов моделирования.

Далее под термином «модель» будем понимать информационно насыщенное описание объектов и процессов, определяющее как структуру, так и поведение моделируемой системы. Если модель используется в конструкторском проектировании, в нее должны входить геометрические данные, обрабатывая которые, прикладная программа может построить графическое изображение. В виде графических изображений могут быть представлены: электрические схемы, топологические карты микросхем, чертежи механических деталей, строительные чертежи, географические карты и т.д.

Около 80 % решаемых при конструкторском проектировании задач связаны со сбором и обработкой данных. Остальные 20 % задач – вычислительного характера – их автоматизация требует моделирования.

Только стандартизация представления элементов моделей позволит обеспечить обмен моделями между различными системами, объединенными сетью связи. Основная цель такой метасистемы – объединить усилия специалистов различных специальностей, работающих над проектом, предоставляя им средства связи, как друг с другом, так и с базами данных конструкторских, производственных и управленческих подразделений.

В качестве исходных данных система визуализации использует составляющие модель информационные объекты, представленные структурами данных. В результате последовательных преобразований этих данных строится изображение, соответствующее модели. Построенное изображение может быть воспроизведено на графическом дисплее или фиксирующем графическом устройстве – графопостроителе, принтере.