Логическая модель
информационной поддержки управления сложными
изменчивыми
организационными структурами
Н.С. Живчикова,
студент,
ming@pereslavl.ru,
Е.В. Титова,
студент,
andia@pereslavl.ru,
НОУ ИПС - «Университет города Переславля
им. А.К. Айламазяна», г. Переславль-Залесский
1. Введение
На
данный момент большинство информационных систем поддержки управления и координации
сложной организационной деятельности основаны на использовании реляционной
модели данных. Но она не подходит для
данных со сложной, многосвязной и изменчивой структурой [1], так как добавление
новых типов данных или работа с многосвязными данными ведут к уменьшению
производительности системы. Необходим иной подход к построению таких
систем. Предлагаемая нами логическая
модель информационной поддержки управления динамически развивающимися
структурами основана на использовании семантической стороны данных и заимствует
такие традиционные принципы объектного подхода к организации и хранению
информации, как инкапсулирование, наследование и полиморфизм.
2. Описание модели данных
Ключевым
понятием в данной модели данных является контекст: вся информация разбивается
на группы по принципу ассоциации части информации, образующей группу, с
потенциальным пунктом контекстного меню системы. Такая группа и образует
контекст, который помимо самих данных может еще включать условия доступа
пользователей к ним и способы их обработки. Чтобы обозначить логическую связь
между группами информации, устанавливается отношение типа «шире-уже». Между
контекстами A и B существует отношение «шире-уже», если данные
этих контекстов объединены общей темой, но данные, содержащиеся в контексте A
более общие, а данные в контексте B более конкретные. Это отношение
между двумя контекстами предполагает возможность добавить в узкий контекст некоторые
свойства (данные, условия доступа к ним и способы их обработки) широкого.
В
качестве примера рассмотрим упрощенную модель организации. Всю информацию о ней
мы можем разбить на следующие группы:
- общая информация об
организации;
- информация об отделах
организации;
- общая информация о
сотрудниках;
- информация о деятельности
сотрудников.
Эти
группы связаны отношением типа «шире-уже» следующим образом: организация —
отдел — сотрудник — деятельность. Так, если деятельностью сотрудника является
«заключенный контракт», то в качестве контекста «контракта» мы укажем только
его текст, а остальная информация о контракте (сотрудник, его заключивший, организация
и отдел, которому принадлежит сотрудник и контракт) будет унаследована от более
широких контекстов (рис. 1).
рис. 1
Структура данных
Формально
модель организации данных можно описать так. Данные представляются в виде однонаправленного
ациклического графа. Узел графа содержит контекст, который распространяется на
все узлы-потомки. Тем самым, подветка графа подчиняется общему контексту, заложенному
в ее вершине. Связь в графе описывает отношение между узлами (контекстами)
«шире-уже». Это транзитивное отношение создает структуру графа и позволяет избежать
дублирования информации засчет исключения связей, вытекающих по транзитивности.
Контексты могут пересекаться, образовывая узел, у которого будет более, чем
один родитель. Свойства узла, задаваемые контекстом, могут быть унаследованы
узлами-потомками, тем самым расширив их набор свойств и исключив дублирование информации.
Таким образом, в основе организации данных лежит структура, в которой нет
циклов и вытекающих по транзитивности связей. Далее будем называть такую
структуру правильной решеткой.
3. Операции со структурой данных
Для
создания и изменения решетки предусмотрены следующие операции:
1.
Создание узла.
Создает новый узел, задавая
его свойства и отношения с существующими узлами.
2.
Добавление связи.
Задает новое отношение в
решетке между двумя узлами.
3.
Удаление связи.
Удаляет существующее
отношение в решетке.
4.
Изменение свойств узла.
Изменяет свойства узла, не
затрагивая отношения.
5.
Наследование свойств узла.
Добавляет или изменяет
свойства узла путем наследования их от узлов-предков, отношения при этом не
затрагиваются.
Если
операция затрагивает отношения между узлами, то перед ее применением
проверяется, не нарушит ли операция правильность структуры решетки.
3.1. Добавление связи
При
добавлении связи проверяется:
-
Не вытекает ли эта связь по транзитивности из существующих (рис. 2).
-
Не образует ли эта связь цикл в решетке (рис. 3).
Если
эти условия не выполняются, происходит образование отношения. При этом в
решетке могут оказаться лишние связи, которые стали выводиться по транзитивности
из других, их мы удаляем (рис. 4).
3.2. Удаление связи
При
удалении связи восстанавливаются отношения, которые раньше вытекали по транзитивности,
таким образом мы не теряем существующие связи (рис. 5).
3.3. Создание связи
При
создании узла возможно появление новых отношений между создаваемым узлом и уже
существующими узлами. Для этого используется операция добавления связи.
4. Заключение
Контекстное
представление информации позволяет определить правила наследования данных и
кода их обработки, существенно уменьшающие дублирование информации, задать
сложную взаимосвязь данных и легко отследить связь между ними. Инкапсулирование
данных разрешает иметь свойства с одинаковым именем, но различной семантикой у
разных контекстов. А полиморфизм дает возможность контексту иметь разный набор
свойств в зависимости от более широких контекстов-предков.
Такая
модель организации данных реализуется в данный момент в информационной системе
Университета города Переславля им. А.К.Айламазяна. В разработке принимают
активное участие студенты 2-4 курсов под руководством д.ф.-м.н. С.В.
Знаменского [2][3].
Литература
1.
Болдырева К.Н. Внедрение системы документооборота на предприятии // http://lab18.ipu.rssi.ru/projects/conf2007/2.
Сист.управл. этап. PDM/2. Доклад (Болдырева К.Н.).htm
2.
Знаменский С.В. Хорошо масштабируемое автономное администрирование
доступа // Международная конференция «Программные системы: теория и приложение»
- М.Т.1,
3.
Коряка Ф.А. Автоматизированная система управления вузом — UPIS // Материалы XI научно-практической
конференции УГП им. А.К. Айламазяна - Т.1, апрель
Приложение
рис. 2
Добавление связи между узлами «Отдел сбыта продукции» и «Волошин»
рис. 3 Добавление связи между узлами «Волошин» и «Отдел сбыта продукции»
рис.
4 Добавление связи между узлами «Отдел маркетинга» и «Сидоров»
рис. 5 Удаление связи между узлами «Отдел маркетинга» и «Сидоров»