<<
>>

4.4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ

К важнейшим процедурам технологического процесса обра­ботки относится также процедура преобразования данных. Она связана с рассмотренной выше процедурой ОВП, поскольку про­грамма преобразования данных поступает в оперативную память ЭВМ и начинает исполняться после предварительной обработки управляющими программами процедуры ОВП.
Процедура пре­образования данных состоит в том, что ЭВМ выполняет типо­вые операции над структурами и значениями данных (сортиров­ка, выборка, арифметические и логические действия, создание и изменение структур и элементов данных и т.п.) в количестве и последовательности, заданных алгоритмом решения вычисли­тельной задачи, который на уровне реализуется последовательным набором машинных команд (машинной про­граммой).

На логическом уровне алгоритм преобразования данных выглядит как программа, составленная на формализованном че­ловеко-машинном языке — алгоритмическом языке программиро­вания. ЭВМ понимает только машинные команды, поэтому про­граммы с алгоритмических языков с помощью программ-трансля­торов переводятся в последовательность кодов машинных команд.

Программа преобразования данных состоит из описания типов данных и их структур, которые будут применяться при обработ­ке, и операторов, указывающих ЭВМ, какие типовые действия и в какой последовательности необходимо проделать над данными и их структурами.

Таким образом, управление процедурой преобразования дан­ных осуществляется в первую очередь программой решения вы­числительной задачи, и если решается автономная задача, то ни­какого дополнительного управления процедурой преобразова­ния не требуется. Другое дело, если информационная технология организована для периодического решения комплекса взаимосвя­занных функциональных задач управления, тогда необходимо оптимизировать процедуру преобразования данных либо по кри­терию минимизации времени обработки, либо по критерию ми­нимизации объемов затрачиваемых вычислительных ресурсов.

Первый критерий особо важен в режиме реального времени, а второй — в мультипрограммном режиме.

Программа решения вычислительной задачи преобразует зна­чения объявленных типов данных, и, следовательно, в процессе выполнения программы происходит постоянная циркуляция по­токов значений данных из памяти ЭВМ и обратно. При выпол­нении программы к одним и тем же значениям данных могут об­ращаться различные процедуры и операции, сами операции об­работки могут между собой комбинироваться различным образом и многократно повторяться и дублироваться. Следовательно, задачей управления процедурой преобразования данных являет­ся, с одной стороны, минимизация информационных потоков между памятью ЭВМ и операциями (процессором), с другой — исключение дублирования операций в комплексах функциональ­ных программ.

Первая часть задачи может быть формализована, если струк­турировать программу на типы применяемых в ней операций, совокупности используемых в них данных (назовем эти совокуп­ности информационными элементами) и связи между ними. Тогда модель этой части задачи преобразования данных может быть представлена в виде двудольного графа, состоящего из множе-

4-1909

Информационные элементы
Операции

Рис. 4.4. Граф преобразования данных

Этот граф можно сделать раскрашенным, т. е пометить раз­личным цветом дуги, относящиеся к разным информационным элементам. Тогда задача минимизации информационных пото­ков в графовой интерпретации будет состоять в разбиении рас­крашенного графа на подграфы (модули), при котором миними­зируется суммарное число дуг различного цвета, связывающих выделенные подграфы

Для удобства математического описания задачи управления процедурой преобразования данных и метода ее решения сведем граф, представленный на рис.

4.4. к табличной форме, располо­жив по строкам выполняемые операции, а по столбцам — эле­менты множества идентификаторов исходных, промежуточных и выходных данных, связанных с выполнением этих операций.

На пересечении строки и столбца ставится 1, если операция и информационный связаны. Другими словами, получим

матрицу Ь:

О, Р2 - О,

А] /и /12 /1„

£ = А2 >2\ 122 — 12п

где 1у — 1 — если информационный элемент В} используется при выпол­нении операции А:!,/ - 0 -- противном случае;

При таком представлении задача состоит в разбиении множе­ства операций преобразования данных матрицы Ь на непересека-

ства узлов-операций, соединенных дугами с множеством узлов информационных элементов (рис. 4.4).

98

ющиеся подмножества (модули), суммарное число информацион­ных связей между которыми минимально. При решении задачи должны быть учтены ограничения: на число выделяемых подмно­жеств (модулей); на число информационных элементов, входящих в один модуль; на число информационных связей между выделяе­мыми модулями; на совместимость операций в модулях.

Данная задача может быть сведена к задаче линейного про­граммирования и решена с использованием стандартных приклад­ных программ.

Алгоритм решения большой и сложной задачи, особенно ком­плекса задач, включает многократное использование типовых операций в различных комбинациях. Причем эти комбинации тоже могут многократно исполняться в соответствующих частях боль­шой программной системы. Поэтому второй частью задачи уп­равления процедурой преобразования данных являются выделе­ние в алгоритмах решения задач (или задачи) общих операцион­ных комбинаций, выделение их в общие модули и упорядочение таким образом общей схемы алгоритма обработки данных. Эта задача на логическом уровне может быть представлена как зада­ча укрупнения графов алгоритмов [32].

Приведенный граф можно разметить, написав возле дуг чис­ло обращений от операции к операции (например, от А\

Граф алгоритма представляет собой древовидный граф, узла­ми которого являются операции над данными, а дугами — связи (отношения) между операциями в алгоритме. В корне графа рас­положена головная (начальная) операция Ао, ОТ которой после ее выполнения происходит переход к операции А\ или Л2 , затем к Аз, А4,..., Лт(рис. 4.5).

Рис. 4.5. Граф алгоритма

к Ат,) в процессе выполнения алгоритма. Для детерминирован­ных алгоритмов число обращений г,у > 1, для вероятностного ал­горитма число г,)

<< | >>
Источник: Т.П. Барановская, В.И. Лойко, М.И. Семенов, А.И. Трубилин. Информационные системы и технологии в экономике: Учебник. - 2-е изд., доп. и перераб. Под ред. В.И. Лойко. - М.: Финансы и статистика, - 416 с: ил.. 2005

Еще по теме 4.4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ДАННЫХ:

  1. 4.4 Результативность и эффективность файлов данных (картотек, массивов данных)
  2. II Главные возражения против антропологических данных. — Метод исследования. — Научные предположения. — Разногласие данных. — Признаки преступности, даже у честных людей. — Историческая и антропологическая изменчивость понятия преступления. Его определение. — Преступный тип. — Происхождение и природа преступности.
  3. 1. У ИСТОКОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ
  4. 3.5.4. Преобразование акционерного общества
  5. 25. Преобразование хозяйственных товариществ и обществ (корпораций)
  6. 8.4. ТЕСТ «МЕНЕДЖЕР И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ»
  7. 9.12. ТЕСТ «МЕНЕДЖЕР И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ»
  8. § 2. Социально-экономические преобразования
  9. Первые преобразования.
  10. 4.2. Логарифмические преобразования
  11. Реформы и преобразования.
  12. Преобразования в армии.
  13. 16.2.1. Слияние, присоединение, преобразование
  14. 3.4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ДАННЫЕ