СИСТЕМА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ

Система информационного обеспечения пространственно распределёнными научно-техническими данными
Полезная модель относится к области вычислительной техники и может быть использована в системах информационного обеспечения распределёнными данными полезных ископаемых на основе динамической цифровой карты определённой территории, например, данными о нефтяных ресурсах, залежах руды и т.п.
Известна система для поиска и обработки научно-технической информации, содержащая соединённые между собой двусторонними связями устройство регистрации данных, устройство поиска информации, устройство матричной обработки данных, устройство формирования лексических массивов, устройство функционального контроля, устройство аналитической обработки, устройство полиграфической обработки, устройство формирования ссылочных данных и устройство ввода данных I.
Недостатком этой системы является ограниченный вид и объём обрабатываемой информации, а также отсутствие возможности представления единой формы объектов и метаданных о них.
Известна также система информационного обеспечения распределёнными научно-техническими данными, содержащая, подключенные к общей шине блок управления системными ресурсами, блок телекоммуникационной
связи, блок ввода-вывода данных, соединённые между собой двусторонней связью, блок согласования устройств управления, блок распределения данных, блок привязки картографических данных и блоки обработки и хранения распределённых данных, соединённые между собой двусторонней связью, а внешние вход и выход блока телекоммзшикационной связи являются соответственно информационными входом и выходом системы 2.
По своему конструктивному решению и выполняемым функциям эта система является наиболее близким аналогом к заявляемой системе и может быть выбрана в качестве прототипа.
Недостаток этой системы также заключается в ограниченной номенклатуре исследуемых объектов и, соответственно, относительно узких функциональных возможностях: отсутствии пространственной привязки исследуемых объектов к географическим координатам, отсутствии единой формы представления информационных объектов в системе, отсутствии возможности представления метаданных об исследуемых объектах, т.е. производной информации от основных данных, а также отсутствии средств защиты информации от несанкционированных действий.
Техническим результатом заявляемой системы является расширение функциональных возможностей за счёт увеличения видов исследуемых объектов, обеспечения возможности пространственной привязки исследуемых объектов к географическим координатам, возможности представления исследуемых объектов в единой форме, возможности представления метаданных об исследуемых объектах, а также возможности защиты информации от несанкционированных действий.
Технический результат достигается за счёт того, что в систему информационного обеспечения пространственно распределёнными научнотехническими данными, содержашую подключенные к общей шине блок управления системными ресурсами, блок телекоммуникационной связи, блок ввода-вывода данных, блок согласования устройств управления, блок распределения данных, блок привязки картографических данных, блок обработки распределённых данных и блок хранения распределённых данных, при этом блоки управления системными ресурсами и ввода-вывода данных, а также блоки обработют и хранения распределённых данных попарно соединены между собой двусторонней связью, а внепшие вход и выход блока телекоммуникационной связи являются соответственно информационными входом и выходом системы, дополнительно введены устройство управления метаданными, содержащее подключенные к общей шине и соединённые между собой двусторонней связью соответственно блоки храпения метаданных о картах, хранения характеристических данных, хранения метаданных, выборки и отображения картографических данных, ввода-вывода и отображения метаданных, хранения запросов пользователя, а также блок адресной информации, подключенный первым адресным входом к адресному выходу блока выборки и отображения картографических данных, вторым адресным входом к адресному выходу блока ввода-вывода и отображения метаданных, а информационным выходом - к общей шине; блок поиска метаданных по запросу пользователя, соединённый двусторонними связями с блоками хранения метаданных и хранения запросов пользователя, при этом адресный выход блока хранения характеристических данных подключён к адресному входу блока ввода-вывода и отображения метаданных; устройство управления преобразованием метаданных, содержащее подключенные к общей шине и соединенные между собой двусторонней связью соответственно блоки: оперативной памяти, коррекции структуры данных, формирования наборов фзшкций, формирования коммуникативных данных, памяти структзфных данных, памяти наборов функций, памяти коммуникативных данных, преобразования данных, а также блок сжатия и семантического кодирования данных, соединенный двусторонней связью с блоком преобразования данных, подключенным первым адресным входом к первому адресному выходу блока памяти структурных данных, вторым - к адресному выходу блока памяти наборов фзшкций, а третьим - к третьему адресному выходу блока памяти коммуникативных данных, при этом второй адресный выход блока памяти
структурных данных нодключен ко второму адресному входу блока формирования наборов функций, соединенному нервым адресным входом с первым адресным выходом блока памяти коммуникативных данных, второй адресный выход которого подключен к адресному входу блока коррекции струкТ5ФЫ данных; при этом блок выборки и отображения картографических данных содержит блок выборки предметных метаданных, подключенный к общей шине, группу блоков формирования предметных метаданных, группу элементов ИЛИ, группу элементов выборки метаданных, группу регистров предметных данных, блок выборки предметных данных, блок отображения предметных данных, подключенный к общей щине, группу регистров адресных данных и блок загрузки и выборки адресных данных, подключенный к общей шине и соединённый двусторонней связью с группой регистров адресных данных, при этом каждый блок формирования предметных метаданных содержит элемент ИЛИ, подключенный первым входом к выходу блока выборки предметных данных, вторым - к общей шине, а выходом - к элементу выборки метаданных, соединённому двусторонней связью с группой регистров и подключенному выходом к обшей шине; блок ввода-вывода и отображения метаданных содержит соединённые между собой двусторонней связью и подключенные к адресной шине блок выборки вида метаданных и блок редактирования структурных данных, а также подключенную первыми входами к адресной шине группу элементов ИЛИ, каждый из которых последовательно соединён с элементом группы формирования метаданных, соответственно, подключенных выходами к адресной шине, вторые входы элементов ИЛИ соединены с выходом блока выборки данных; блок оперативной памяти содержит блок памяти предметных данных, состоящий из группы блоков памяти преобразуемых данных, каждый из которых содержит блок памяти табличных данных, блок памяти объектных данных, блок памяти команд управления и блок управления предметными данными, последовательно соединённые между собой двусторонней связью и через блок управления структурными данными, подключенные к шине обмена данными; блок памя,bu  ти функциональных данных, состоящнй из соединённых между собой двусторонней связью и подключенных через блок управления данными наборов функций к шине обмена данными группы блоков оперативной памяти наборов функций, каждый из которых содержит последовательно соединённые двусторонней связью блок памяти структур наборов функций, блок памяти команд управления наборами функций и грзшпу блоков памяти дискретных данных; блок преобразования данных содержит подключенные к шине обмена данными блок обмена данными, блок выборки данных, блок памяти адресных данных, блок памяти команд, блок управления данными, группу регистров адресных данных, а также группу элементов И, группу элементов ДА, группу элементов НЕТ, группу элементов ИЛИ и, подключенные соответственно через блок распределения данных по элементам И, блок фильтрации данных, блок распределения данных по элементам ИЛИ и последовательно соединённые блок управления потоками данных и блок согласования потоков данных к блоку )шравления данными, соединённому двусторонней связью с блоком согласования потоков данных, блоком управления регистрами начальных данных и блоком унравления регистрами конечных данных, соединённых соответственно с группой адресных регистров начальных и конечных данных.
На фиг. 1 показана структурная схема системы информационного обеспечения пространственно распределенными научно-техническими данными.
На фиг. 2 - структурная схема блока выборки и отображения картографических данных.
На фиг. 3 - структурная схема блока ввода-вывода и отображения метаданных.
На фиг. 4 - структурная схема блока оперативной памяти.
На фиг. 5 - структурная схема блока преобразования данных.
.3
шине блок 1 управления системными ресурсами, блок 2 телекоммуникационной связи, блок 3 ввода-вывода данных, блок 4 согласования устройств управления, блок 5 распределения данных, блок 6 привязки картографических данных, блок 7 обработки распределённых данных, и блок 8 хранения распределённых данных, блок 1 управления системными ресурсами и блок 3 ввода-вывода данных, а также блок 7 обработки распределённых данных и блок 8 хранения распределённых данных, которые попарно соединены между собой двусторонней связью. Устройство 9 управления метаданными содержит блок 10 хранения метаданных о картах и блок 11 хранения характеристических данных, соединенные между собой двусторонней связью и подключенные к общей шине; блок 12 хранения метаданных, подключенный выходом к общей шине; блок 13 выборки и отображения картографических данных, соединенный двусторонней связью с блоками 10 и 11; блок 14 поиска метаданных по запросу пользователя, соединенный двусторонней связью с блоками 12,13,15, блок 15 ввода-вывода и отображения метаданных, соединенный двусторонней связью с блоками 12 и 13 и подключенный адресным входом к выходу блока 11, а информационным - к обшей шине; блок 16 хранения запросов пользователя, подключенный к общей шине и соединенный двусторонними связями с блоками 13, 14, 15; блок 17 адресной шифрации, подключенный выходом к обшей шине, а входами - к адресным выходам блоков 13, 15. Устройство 18 управления преобразования данных, содержит блок 19 оперативной памяти, блок 20 коррекции структуры данных, подключенный к общей шине; блок 21 формирования наборов функций, соединенный двусторонней связью с блоком 19; блок 22 формирования коммуникативных данных, подключенный к обшей шине и соединенный двусторонней связью с блоком 20; блоки 19, 20, 21, 22 попарно соединены между собой двусторонней связью; блок 23 памяти структурных данных, подключенный первым информационным выходом к обшей шине, - вторым адресным выходом к первому адресному входу блока 21 и соединенный двусторонней связью с блоком 20; блок 24 памяти наборов функций, подключенный информа c :L( -6ционным выходом к общей шине и соединенный двусторонней связью с блоком 21; блок 25 памяти коммуникативных данных, соединенный двусторонней связью с блоком 22 и подключенный информационным выходом к общей шине, первым адресным выходом ко второму адресному входу блока 21 и вторым адресным выходом к адресному входу блока 20; блок 26 сжатия и семантического кодирования данных, соединенный двусторонней связью с блоком 27 преобразования данных, подключенный к общей шине и соединненый двусторонней связью с блоком 19.
Первый адресный вход блока 27 подключен к первому адресному выходу блока 23, второй - к адресному выходу блока 24, а третий - к третьему адресному выходу блока 25, подключенного вторым адресным выходом к адресному входу блока 20 коррекции структуры данных.
Блок 13 выборки и отображения картографических данных содержит блок 28 выборки предметных метаданных и блок 29 отображения предметных данных, подключенные к адресной шине; группу блоков 30.1 - ЗО.п формирования предметных метаданных, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединённых между собой элемента 31 ИЛИ и элемента 32 выборки метаданных, соединённого двусторонней связью с группой ресгистров 33.1 - 33.п, и подключенного выходом к адресной шине; первый вход элемента ИЛИ подключен к адресной шине, а второй - к блоку 34 выборки предметных данных; группу регистров 35.1 -35.п, соединённых двусторонней связью с блоком 36 загрузки и выборки адресных данных, подключенным к адресной шине.
Блок 15 ввода-вывода и отображения метаданных содержит соединённые между собой двусторонней связью и подключенные к обшей шине блок 37 выборки вида метаданных и блок 38 редактирования структурных данных, а также группу элементов 39.1 - З9.п ИЛИ, каждый из которых последовательно соединён с элементом группы 40.1 - 40.п формирования метаданных, подключенных выходами к первым входам элементов 39.1 - З9.п ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходом блока 37 выборки данных.
Блок 19 оперативной памяти содержит блок 41 памяти предметпых данных, состоящий из группы блоков 42.1 -42.п памяти преобразуемых данных, каждый из которых содержит блок 43 памяти табличных данных, блок 44 памяти объектных данных, блок 45 памяти команд управления и блок 46 управления предметными данными, последовательно соединённые между собой двусторонней связью и через блок 47 управления структурными данными, подключенные к шине обмена данными; блок 48 памяти функциональных данных, состоящий из соединённых между собой двусторонней связью и подключенных через блок 49 управления данными наборов функций к шине обмена данными группы блоков 50.1 - 50.п оперативной памяти наборов функций, каждый из которых содержит последовательно соединённые двусторонней связью блок 51 памяти структур наборов функций, блок 52 памяти команд управления наборами функций и группы блоков 53.1 - 53.п памяти дискретных данных.
Блок 27 преобразования данных содержит подютюченные к шине обмена данньгх блок 54 обмена данными, блок 55 выборки данных, блок 56 памяти адресных данных, блок 57 памяти команд; блок 58 управления данными, группу регистров 59.1 -59.п адресных данных, а также группу элементов 60.1 - 60.П И, группу элементов 61.1 - 61.п ДА, группу элементов 62.1 - 62.п НЕТ, группу элементов 63.1 - 63.п ИЛИ, подключеьшые соответственно через блок 64 распределения данных по элементам И, блок 65 фильтрации данных, блок 66 распределения данных по элементам ИЛИ и последовательно соединённые блок 67 управления потоками данных и блок 68 согласования потоков данных к блоку 58 управления данными, соединённому двусторонней связью с блоком 68, который соединён двусторонней связью с блоком 69 управления регистрами начальных данных и блоком 70 управления регистрами конечных данных, соединённых соответственно с группами адресных регистров 71.1 - 71.п начальных и 72.1 - 72.п конечных данных.
Блок 1 управления системными ресурсами включает блоки 2 телекоммуникационной связи, блок 3 ввода-вывода данных, блок 4 согласования устройств управления, блок 5 распределения данных, блок 6 привязки картографических данных, блок 7 обработки распределённых данных и блок 8 хранения распределённых данных, далее система работает в режиме ожидания. Блок 1 включает обрабатывающие программы блока 7.
В блок 1, поступают информационные пакеты данных через блок 2. Если в блок 1 поступили данные на бумажных носителях, то блок 1 передаёт их блоку 3, для перевода на цифровые носители; далее блок 3 возвращает приведённые к цифровому виду данные блоку 1.
Блок 1 анализирует данные по следующей схеме: блок 1 последовательно загружает из блока 12 хранения метаданных в оперативную память блока 8 наборы метаданных, затем сравнивает наборы метаданных с полученными наборами данных информационного пакета. Если в наборах метаданных отсутствует информация о полученных наборах данных, то блок 1 идентифицирует данные как качественно новые и освобождает занятую оперативную память блока 8. Любой обмен данными между блоком 1 и блоками 7, 8 осуществляется через блок 5 распределения данных.
Далее блок 1 реализует режимы работы устройства 9 управления метаданными, необходимые для создания наборов метаданных о поступивших в систему информационных пакетах.
Блок 1 осуществляет ввод метаданных в память блока 12: блок 1 включает блок 15 ввода-вывода и отображения метаданных, далее блок 15 работает в режиме ожидания; блок 1 копирует поступивший информационный пакет и передаёт в блок 15, по команде с бока 1 блок 15 формирует наборы соответствующих характеристических и адресных данных; блок 15 производит ввод сформированных метаданных в память блока 12 через формы отображения и ввода метаданных и прекращает работу.
блок 1 включает блок 13 выборки и отображеьшя картографических данных, далее блок 13 работает в режиме ожидания; блок 1 передаёт блоку 13 команду выборки набора адресов метаданных; блок 13 производит выборку и формирует набор адресов метаданных из блока 12 через блок 14 поиска метаданных, и далее возвращается в режим ожидания; по команде с блока 1 блок 13 формирует наборы характеристических данных и производит выборку адресов картографических данных для цифровой карты с помощью блока 6 привязки картографических данных. Блок 13 устанавливает соответствия между выбранным набором адресов метаданных и сформированными наборами данных (характеристических данных и метаданных о картах - адресов картографических данных). Блок 13 записывает список соответствий в блоке 12, характеристические данные в блок 11 хранения характеристических данных, картографические метаданные в блок 10 хранения метаданных о картах, после чего блок 13 прекращает работу.
Далее блок 1 с помощью блоков устройства 18 управления преобразованием данных осуществляет подготовку поступившего информационного пакета для его преобразования в форматы данных, используемые в системе, и интеграции данных информационного пакета в единый коммуникативный формат.
Блок 1 реализует режим коррекции стрзтстуры данных: блок 1 включает блок 20 коррекции структуры данных, далее блок 20 работает в режиме ожидания; блок 1 копирует информационный пакет и передаёт в блок 20; по команде с блока 1, блок 20 формирует многоуровневое объектное описание набора данных в блоке 19 оперативной памяти; блок 20 осуществляет коррекцию структуры данных и фильтрацию данных, после чего скорректированные данные сохраняются в блоке хранения распределённых данных 8, а объектное описание структуры набора данных в блоке 23 памяти структурных данных; блок 20 удаляет данные из блока 19 и прекращает работу.
. 2J
данных из блока 23; блок 1 включает блок 21 формирования наборов функций, далее блок 21 работает в режиме ожидания; блок 1 копирует выбранные адресные данные и передаёт их в блок 21; по команде с блока 1 блок 21 загружает в блок 19 объектное описание набора данных кшформационного пакета из блока 23; блок 21 при необходимости производит перегруппировку элементов объектного описания. В соответствии со списком адресов структурных данных, полученным с блока 1, блок 21 последовательно загружает наборы структурных даннъ1х (объектные описания конечных наборов данных) из блока 23 и устанавливает взаимно однозначные соответствия между элементами каждого объектного описания конечных наборов данных и элементами объектного описания набора информационного пакета. Далее блок 21 сохраняет в блоке 24 списки соответствий как базовые функции преобразований данных из структуры (объектного описания) набора данных информационного пакета в структуры указанных наборов данных. При этом по умолчанию считается, что все элементы объектного описания информационного пакета преобразуются в элементы объектных описаний конечнъхх наборов данных. По команде с блока 1 блок 21 на базе списков соответствий может сформировать набор дополнительных функций преобразований (в том числе и обратное преобразование). При формировании дополнительных функций пользователь может для каждой пары соответствующих друг другу элементов отдельно определить какой элемент следует считать начальным, а какой конечным. При исполнении таких функций преобразоваьшя, может быть реализован частичный обмен данными между различными форматами и наборами данных. Пользователь может также сформировать дополнительное преобразование как последовательность нескольких преобразований (например, при последовательном применении некоторой базовой функции преобразования и обратной функции будет реализован полный обмен данными между соответствующими форматами и наборами данных). После сохранения всех функций преобразований поступивщего в систему информационного пакета, блок 21 выгружает данные из блока 19 и прекращает работу.
, г
Блок 1 реализует режим формирования коммуникативных данных: блок 1 включает блок 22 формирования коммуникативных данных,  блок 22 работает в режиме ожидания; но команде с блока 1 блок 22 загружает в блок 19 из блока 23 объектное онисание информационного пакета поступившего в систему; на основе загруженных в блок 19 данных блок 22 формирует дополнительные коммуникативные данные в виде типов и характеристик объектов, если данные информационного пакета описывают качественно новые типы объектов; блок 22 сохраняет сформированнъхе коммуникативные данные в блок 25 памяти коммуникативных данных и переходит в режим ожидания; если не поступает новых команд с блока 1, в течение ограниченного интервала времени, то блок 22 выгружает данные из блока 19 и прекращает работу. При поступлении команды с блока 1 блок 22 загружает из блока 25 коммуникативный формат данных в память блока 19; далее блок 22 добавляет сформированные коммуникативные данные (типы объектов) в структуру коммуникативного формата данных. Блок 22 сохраняет все сформированные коммуникативные данные в блок 25; блок 22 включает блок 21, передаёт ему адрес структурных данных информационного пакета в блоке 23; блок 22 выгружает данные из блока 19 и прекращает работу. Блок 21 загружает в память блока 19 из блока 25 коммуникативный формат данных и из блока 23 объектное описание набора данных информационного пакета. Блок 21 формирует список соответствий между парными элементами объектного описания информационного пакета и элементами объектного описания коммуникативного формата данных; блок 21 сохраняет в блоке 24 список соответствий как базовую функцию преобразования. По команде с блока 1 блок 21 может сформировать дополнительный набор фун1щий; блок 21 выгружает данные из блока 19 и прекращает работу.
После выполнения всех выщеприведённых режимов блок 1 записывает постзшивщий информационный пакет в постоянную память блока 8.
-12- UO
новые, блок 1 выбирает из блока 7 набор обрабатывающих программ для информационного пакета следующим образом: блок 1 включает блок 13 или 15 , далее выбранный блок работает в режиме ожидания. Блок 1, исходя из характера данных информационного пакета, составляет запрос на поиск программных средств по их описаниям в наборах метаданных, либо загружает из блока 16 памяти запросов пользователя адресные данные запросов в оперативную память блока 8. Если блок 1 производит выборку запроса из тех запросов, что содержатся в блоке 16, то он выбирает запрос по его адресным данным, загруженным в оперативную память блока 8, и передаёт адрес этого запроса в блоке 16 блоку 13 или 15. Если блок 1 посылает новый запрос блоку 13 или 15, то выбранный блок сохраняет запрос в блоке 16. Далее блок 1 посылает выбранный или новый запрос блоку 13 или 15. Выбранный блок посылает запрос блоку 14 поиска метаданных; блок 14 производит поиск метаданных по запросу в блоке 12; блок 14 возвращает адреса программных средств, найденных по запросу, блоку 13 или 15. Выбранный блок пересылает адреса блоку 17 адресных данных; блок 17 по полученному набору адресов загружает в оперативную память блока 8 из его постоянной памяти соответствующие наборы программных средств блока 7. Далее блоки устройства 9 прекращают работу. Загруженные программы блока 7 считывают из блока 8 те фрагменты информационного пакета, которые они обрабатывают и запускают процесс обработки данных.
Если выбранные программой блока 7 наборы данных, необходимо преобразовать в определённые форматы более удобные для их обработки, то программное средство передаёт в блок 1 запрос на преобразование, адрес преобразуемого набора данных в блоке 8 и названия форматов, в которых представлен этот набор. Также вместе с запросом на преобразование, программное средство передаёт конечные форматы и адреса, по которым необходимо разместить преобразованные (конечные) данные. Далее подразумевается, что все программы относятся к блоку 7.
После выполнения любого из режимов преобразования данных блоки устройства 18 освобождают память блока 19 и прекращают работу, а блок 1 освобождает оперативную память блока 8, если она использовалась в процессе преобразования данных.
Если параллельно с процессом преобразования необходимо произвести компресию или декомпрессию данных, то блок 7 вместе с передачей в блок 1 запроса на преобразование набора данных посылает запрос на сжатие или декомпрессию данных с указаьшем форматов набора данных, адресов форматов набора данных в блоке 23 и адреса самого набора в блоке 8, данные которого необходимо сжать или восстановить после компрессии.
Если необходимо осуществить только преобразование сжатия или восстановления данных, то посылается запрос на данное преобразование.
Если получен запрос только на преобразование компрессиядекомрессия данных, то блок 1 загружает из блока 23 в оперативную память блока 8 список объектных описаний наборов данных. Блок 1 производит поиск соответствующего описания набора данных по форматам набора данных и производит выборку в найденной строке списка адресных данных размещения соответствующего объектного описания в блоке 23.
Если получен запрос на преобразование, блок 1 загружает из блока 24, в оперативную память блока 8 список преобразований, из блока 23 список объектных описаний и из блока 25 список типов объектов. Анализируя загруженные списки, блок 1 производит выборку адресов размещения необходимых преобразований в блоке 24 и адресов соответствующих структурных и коммуникативных данных в блоках 23 и 25 соответственно. Если получены запросы обоих типов, то блок 1 работает по каждому из этих запросов по схемам указанным выше.
Далее блок 1 формирует список соответствий структур форматов данных, адресов преобразуемых данных и адресов конечных данных в блоке 8. Затем блок 1 включает блок 27 преобразования данных и передаёт ему сформированный список соответствий, а также адреса конечных данных в блоке
8, адреса стр тстурных данных в блоке 23, адреса коммуникативных данных в блоке 25 и адреса нреобразований в блоке 24.
Если блок 27 получает от блока 1 запрос на декомпрессию данных, то блок 27 загружает в память блока 19, структурные данные из блока 23, затем передаёт блоку 26 сжатия и семантического кодирования данных, адреса наборов данных, которые необходимо восстановить с указанием форматов данных. Блок 26 производит поиск соответствующего преобразования декомпрессии по форматам данных в списке преобразований, хранящемся в постоянной памяти блока 26. Далее блок 26 загружает в собственную оперативную память набор преобразуемых данных; блок 26 преобразует (в рассматриваемом случае восстанавливает после компрессии) данные и передаёт их блоку 27. Блок 27 размещает данные в памяти блока 19 в соответствии с загруженными в блок 19 стр тстурными данными; блок 27 записывает данные в постоянную память блока 8 и передаёт блоку 1 сообщение о заверщении преобразования, которое блок 1 возвращает программному средству, пославщему запрос. Блок 27 освобождает память блока 19 и прекращает работу.
Параллельно с процессами компрессии (декомпрессии) данных блок 26 осуществляет семантическое кодирование (декодирование) данных в целях обеспечения информационной безопасности данных и криптографической защиты от несанкционированного доступа к данным.
Если блок 27 получает от блока 1, запрос на сжатие данных, то блок 27 загружает в память блока 19, структурные данные из блока 23; затем загружает набор данных в память блока 19; затем передаёт набор данных блоку 26, блок 26 реализует процесс сжатия данных инверсно процессу декомпрессии; блок 26 записывает сжатые данные в постоянную память блок 8 и передаёт блоку 27 сообщение о заверщении преобразования сжатия, которое блок 27 передаёт блоку 1, а блок 1 блоку 7, пославщему запрос; блок 26 прекращает работу; блок 27 прекращает работу и освобождает память блока 19.
j5. г/ зг Рпреобразования из блока 24 и коммуиикативные данные из блока 25, в соответствии с адресами, полученными от блока 1. Блок 27, в соответствии со структурными данными и адресом преобразуемого набора данных загружает его в память блока 19; далее блок 27 осуществляет преобразование в соответствии с коммуникативными данными и функциями преобразований, при этом преобразованные данные временно сохраняются в блоке 19; блок 27 записывает преобразованные наборы данных в блок 8; блок 27 передаёт сообщение блоку 1 о завершении процесса преобразования данных, которое блок 1 передаёт соответствующему программному средству.
Если блок 27 получает от блока 1, запрос на компрессию (декомпрессию) и преобразование (шифрация-дешифрация) данных, то последовательность действий та же, за исключением того, что если данные необходимо сжать, они сжимаются после преобразований по указанной схеме, если данные необходимо восстановить, то они подвергаются декомпрессии перед преобразованием. Поскольку реализация процесса преобразования уже предполагает загрузку структурных данных из блока 23, то этот шаг в схеме реализации процессов (компрессии-декомпрессии) в данном случае опускается.
Если программное средство блока 7 в соответствии с запросом пользователя не передаёт блоку 1 адреса конечных данных, то блок 27 определяет адреса размещения в блоке 8 преобразованных данных автоматически. При этом программному средству вместе с сообщением о завершении процесса преобразования возвращается набор автоматически определённых блоком 27 адресов преобразованных (конечных) данных.
В режиме быстрого поиска блок 7 передаёт запрос блоку 1, содержащий описание давпных и указание, с помощью какого из блоков 13 или 15 производить поиск. Если выбран блок 13, то блок 1 включает блок 13 и передаёт ему запрос на поиск данных; блок 13 передаёт запрос блоку 14; блок 14 производит поиск метаданных в блоке 12; блок 14 передаёт адреса найденных метаданных блоку 13; блок 13 производит выборку метаданных из блока 12; блок 13 производит поиск соответствующих метаданных о картах и харак СЗ-16 теристических данных в блоках 10 и 11 соответственно; блок 13 отображает соответствующие объекты на цифровой карте и далее работает в режиме ожидания. Блок 1 производит выборку данных но объектам на цифровой карте; блок 13 передаёт блоку 1 адреса выбранных данных; блок 1 передаёт адреса программному средству. Если от программного средства вместе с запросом поступала команда на загрузку данных в оперативную память блока 8, то блок 13 передаёт адресные данные блоку 17; блок 17 загружает по полученным адресам соответствуюпще наборы данных в оперативную память блока 8. Если программа посылает блоку 1 сигнал на выборку запроса из блока 16, то блок 1 передаёт выбранному блоку 13 или 15 команду на выборку запроса из блока 16; блок 13 или 15 выбирает запрос из блока 16; далее схема работы совпадает с описанной выше.
После завершения реализации режимов поиска данных устройством 9 блоки устройства 9 прекраш,ают работу, а блок 1 освобождает оперативную память блока 8, если она использовалась в процессе поиска данных.
Если блок 7 по запросу пользователя для реализации режимов быстрого поиска данных выбирает блок 15, вместо блока 13, то схема работы при выборе блока 15 аналогична схеме работы при выборе блока 13, за исключением того, что блок 15 предоставляет интерфейс доступа к данным не через цифровую карту, а через формы ввода и отображения метаданных, и вследствие этого исключается этап поиска метаданных о картах и характеристических данных в блоке 10 и 11.
Если по запросу пользователя необходимо сначала найти, а затем преобразовать наборы данных или произвести коррекцию структурных, коммуникативных или функциональных данных, то после реализации процесса поиска данных блоком 13 или 15 и выборки данных блоком 1, как описано выше, блок 13 или 15 передаёт адреса выбранных данных блоку 4 согласования устройств управления; блок 4 последовательно передаёт блоку 1 адреса выбранных данных. В зависимости от полученного запроса на преобразование или коррекцию блок 1 реализует режимы работы устройства 18 по схеме ч занной выше. После реализации запроса по копкретному адресу набора данных блок 1 передаёт блоку 4 запрос на следующий адрес набора данных. Если список адресов исчерпан, блок 4 возвращает соответствующее сообщение блоку 1 вместе со списком адресов преобразоваьшых данных (если эти адреса не были введены в блок 27 через блок 1, а определялись блоком 27 автоматически), а блок 1 передаёт данные программному средству. В режиме преобразования определённого типа данных в какой-либо другой тип программа посылает запрос блоку 1, на преобразование данных, включающий набор характеристик исходного и конечного типов, по которым будет осзгществляться поиск и преобразование данных. Далее реализуется схема загрузки блоком 27 в блок 19 структурных, коммуникативных и функциональных данных, необходимых для реализации процесса преобразования, затем блок 27 работает в режиме ожидания. Параллельно с реализацией этой схемы блок 1 передаёт блоку 4 набор характеристик исходного типа, блок 4, анализирует структуру описания типа и в соответствии с характером описания реализует схему поиска данных, через блок 13 или 15. Далее блок 13 или 15 передаёт набор адресов данных указанного типа блоку 4, который при необходимости производит перегруппировку адресов для оптимизации считывания наборов данных в процессе их синхронного преобразования и передаёт перегруппированный набор блоку 27; блок 27 по полученному набору адресов загружает в память блока 19 наборы данных и размещает их в соответствии со структурными, коммуникатршными и функциональными данными, предварительно загруженными в блок 19 блоком 27. Блок 27 реализует процесс параллельного преобразования данных указанного типа по схеме, описанной выше для одноканального процесса преобразования. Если по запросу пользователя необходимо перевести данные с бумажного носителя на информационные или наоборот, то программа посылает блоку 1 набор данных; далее блок 1 пересылает данные в блок 3; затем возвращает данные программному средству, либо пересылает их по указанному адресу. .0 39Если по запросу пользователя необходимо отправить информационпый пакет, по адресам телекоммуникациопной связи, то блок 1 передаёт блоку 2 информациопный пакет; далее блок 2 пересылает паборы данпых пакета по указаппым адресам.
Реализация геоинформационпых режимов работы программными средствами блока 7 осуществляется с помощью блока 6 картографической привязки данпых через блок 5 распределения данных.
Если по запросу пользователя необходимо запросить данные с адресов телекоммуникационной связи, то программа блока 7 посылает блоку 1 запрос на наборы данных; блок 1 передаёт запрос блоку 2; блок 2 посылает запрос по адресам телекоммуникационной связи. При получении данных по запросу блок 2 передаёт информационный пакет блоку 1, далее реализуется схема работы с информационным пакетом, поступившим в систему, описанная выше.
При выполнении нескольких параллельных процессов в устройстве 18 используются ряд структурных особенностей данного устройства. Структура блока 19 позволяет выделять для каждого поступающего в блок набора данных отдельные ячейки памяти. Блоки 20, 21, 22, 26, 27 предусматривают работу с теоретически неограниченным количеством наборов данных в параллельном режиме. Блоки 20, 21, 22, 26, 27 не исключают режимы параллельной обработки копий одного и того же набора данных внутри каждого из блоков. В силу перечисленных свойств, имеется возможность совместной работы блоков 20, 21, 22, 26, 27 над различными копиями одного и того же набора преобразуемых данных в параллельном режиме. Это позволяет параллельно преобразовывать не только различные наборы данных, но и единовременно осуществлять несколько препреобразований над копиями одного набора данпых. При этом конечные данные записываются по отдельным адресам и не накладываются друг на друга. Такое структурное построение устройства 18 позволяет не производить, в отличие от устройства 9, прямого контроля управления ресурсами устройства блоком 1. Как было показано выше, устройство 18 построено таким образом, что происходящие в нём ,
раллельные процессы не могут пересекаться и накладываться друг на друга, вызывая сбой в работе (зависание) системы. В устройстве 9, реализапия такого подхода не представляется возможной, поскольку наборы данных из разных областей исследований могут быть обобщены в одном наборе метаданных. В результате этого несколько пользователей одновременно могут обращаться к этому набору. Поэтому если в устройстве 9 возникает несколько параллельных процессов, то блок 1 распределяет доступ к метаданным блока 12 и данным блоков 10,11,16 между параллельно работающими каналами блоков 13, 14 15 (в соответствии с уровнями доступа пользователей и очередностью поступления запросов на метаданные).
Блок 13 работает следуюпщм образом:
В описании работы блока 13 производится уточнение понятия характеристических данных блока 11. При более детальном рассмотрении, в данном описании, характеристические данные блока 11 представляются как адреса характеристических данных карт, метаданные о которых хранятся в блоке 10.
Блок 1 включает в работу блок 28, 34 и 36; далее указанные блоки работают в режиме ожидаьшя.
По команде из блока 1 блок 28 производит выборку цифровых карт по соответствуюпщм идентификаторам в блоке 11; блок 28 читает из блока 11 соответствуюпще идентификаторам адреса файлов хранения цифровых карт в блоке 8 и передаёт их блоку 36; блок 36 распределяет и записывает адреса и соответствующие идентификаторы в группу регистров 35.1 - 35.п , таким образом, что каждому адресу соответствует только один регистр; далее блок 36 работает в режиме ожидания.
По команде из блока 1 блок 36 выбирает идентификатор и адрес цифровой карты из группы регистров 35.1 - 35.п; блок 36 передаёт выбранный идентификатор блоку 28, а выбранный адрес блоку 17с командой указывающей, что данные, хранящиеся по адресу необходимо загрузить в блок 29. Блок 17 загружает в блок 29 файл цифровой карты; блок 29 отображает карту на Э1фане дисплея и возвращается в режим ожидания.
2.3.
Блок 28 производит выборку и формирует список идептификаторов слоев пифровой карты; блок 28 отображает список идентификаторов слоев в соответствующих формах блока 29 на экране дисплея (в отдельном окне); далее блок 28 копирует и передаёт список идентификаторов слоев цифровой карты блоку 1; блок 1 записывает список в оперативную память блока 8. В соответствии со списком блок 28 производит выборку адресов и идентификаторов характеристических данных в блоке 10 и картографических данных в блоке 11 для каждого слоя; далее блок 28 передаёт список идентификаторов слоев и выбранный набор адресов и идентификаторов для элементов каждого слоя блоку 17с командой указывающей, что данные необходимо загрузить в группу блоков 30.1 - ЗО.п, таким образом, чтобы каждый блок данной группы содержал данные только одного из слоев Щ1фровой карты.
Блок 17 загружает наборы данных соответствз опщх слоям цифровой карты в грзшпу блоков 30.1 - ЗО.п, при этом в каждом из группы блоков 30.1
-ЗО.п данные проходят через элемент ИЛИ 31 и поступают в блок 32; далее блок 32 распределяют и записывают данные в группу регистров 33.1 - 33.п. При этом в кадый регистр записывается идентификатор и адрес только одного элемента слоя.
Пользователь просматривает и анализирует список слоев с помощью форм блока 29, либо с помощью программ блока 7, читающих список из оперативной памяти блока 8. По команде введённой пользователем через блок 1 блок 34 производит выборку слоев цифровой карты, которые необходимо отобразить с помощью блока 29; на основании выборки блок 34 передаёт команду отображения данных соответствующим блокам из группы блоков 30.1
-ЗО.п, при этом в каждом из этих блоков сигнал проходит через элемент ИЛИ 31 к блоку 32. Блок 32 передают наборы данных из группы регистров 33.1 - 33.x блоку 29; блок 29 отображает данные на экране дисплея.
Пользователь анализирует отображённые данные и с помощью блока 1 передаёт блоку 34 запрос на выборку метаданных. Блок 34 передаёт запросы
.21.2,&0(
соответствующим блокам из группы 30.1 - 30.п; по схеме указаппой выше в каждом из этих блоков запрос поступает в блок 32.
На осповании запроса блок 32 проиводит выборку идептификаторов элементов слоя, записаппых в соответствующей группе регистров 33.1 - 33.п. далее блок 32 передаёт список идептификаторов блоку 15. При этом если блок 15 пе включён в работу, то блок 32 предварительно производит включение в работу блока 15. Блок 15 через блок 14 на основании запроса производит выборку адресов метаданных в блоке 12; далее блок 15 читает метаданные по выбранным адресам и отображает их в соответствующих формах на экране дисплея.
На основании метаданных пользователь через блок 1 может произвести выборку первичных данных, посылая запрос блоку 15; далее блок 15 передаёт адресные данные блоку 17; блок 17 загружает указанные наборы данных по указанным адресам.
Если от блока 15 в блок 28 поступает набор характеристических метаданных (адресов характеристических данных в блоке 8) с соответсвующими адресами хранения этих метаданных в блоке 11, то блок 28 идентифрщирует цифровую карту, к которой относятся указанные характеристические метаданные, и производит поиск соответствующих метаданных о картах в блоке 10. Если адрес цифровой карты не содержится в регистре из группы 35.1 35.П, то блок 28 дописывает этот адрес в регистр указанной группы. Далее блок 28 реализует описанный выше режим отображения данных о карте. При этом блок 28 формирует дополнителный набор идентификаторов, позволяющий блокам 29 выделить объекты, соответствующие наборам характеристических метаданных поступивших из блока 15.
Если необходимо загрузить весь набор данных о конкретном слое цифровой карты, либо данные об элементах одного или нескольких слоев, то пользователь посылает запрос, соответствующим блокам из группы 30.1 ЗО.п. Далее в каждом из этих блоков запрос поступает к блоку 32 по схеме укзанной выше; блок 32 нроизводит выборку адресных данных из соответz o2 f(г свующей группы регистров 33.1-33.пи передаёт адресные даниые блоку 17; блок 17 загружает указанные наборы данных по указанным адресам.
Если в блок из группы 30.1 - ЗО.п (вместо запросов) поступает команда выбора запросов из блока 16, то соответствующий блок 32 выбирает указанные запросы из блока 16 в указанном порядке и последовательно работает с каждым из запросов по схеме, описанной выше.
Если требуется запомнить в блоке 16 новый запрос, поступивший в блок из группы 30.1 - ЗО.п, то соответствуюший блок 32 записывает этот запрос в блок 16 после реапизации всех режимов работы по данному запросу.
Если необходимо сформировать массив данных о новом слое цифровой карты, то по команде с блока 1 блок 28 производит выборку адресов картографических и характеристических данных из блока 8. Далее пользователь вводит имена идентификаторов элементов слоя и самого слоя, либо блок 28 присваивает их автоматически по некоторой схеме ранее заданной пользователем. Затем блок 28 записывает массивы адресов харакеристических данных с идентификаторами в блок 10 и картографических данных в блок 11.
Если необходимо частично или полностью удалить данные о цифровой карте, отдельных слоях или элементах слоя, то блок 28 по команде с блока 1 выбирает данные из блоков 10 и 11 и удаляет их.
Если необходимо отобразить другую цифровую карту, адрес которой записан в одном из регистров группы 35.1 - 35.п, то блок 13 работает по схеме указанной выше. При этом блок 29 использует отдельное окно на экране дисплея для отображения данных по каждой цифровой карте.
Если необходимо удалить данные по некоторой цифровой карте из блока 13, то по команде с блока 1 блок 34 выбирает все блоки из группы 30.1 - ЗО.п, содержашие данные о слоях этой карты, и передаёт им команду удаления данных. При этом в каждом из этих блоков блок 32 удаляет данные из регистров 33.1 - 33.п. Далее по команде с блока 1 блок 29 удаляет данные с экрана, заьфывая соответствуюш;ее окно.
г г/ з Блок 1 включает в работу блоки 37, 38; далее указанные блоки работают в режиме ожидания.
По команде с блока 1 блок 37 производит выборку одного или нескольких блоков из группы 40.1 - 40.п и включает их в работу; далее выбранные блоки работают в режиме ожидания. При этом сигнал поступает в блоки из группы 40.1 - 40.п через соответствующие элементы ИЛИ 39.1 - З9.п.
Если в блоки из группы 40.1 - 40.п от блока 1 поступает команда ввода метаданных вместе с пакетом предварительно сформированных наборов метаданных, то данная группа блоков производит коррекцию и структуризацию наборов метаданных в соответствии с формами ввода-вывода, записанными в их структуре. Далее блоки 40.1 - 40.п записывают метаданные в блок 12.
Если в группу блоков 40.1 - 40.п от блока 1 поступает запрос пользователя на определённые наборы метаданных, то блоки 40.1 - 40.п передают запрос блоку 14, который производит поиск наборов метаданных и выборку соответствующих адресов метаданных в блоке 12 и передаёт адреса метаданных в группу блоку 40.1 - 40.п. Блоки 40.1 - 40.п читают из блока 12 наборы метаданных по адресам, полученным от блока 14, и отображают метаданные в формах ввода-вывода, записанных в структуре данных блоков. После этого пользователь может по адресным ссылкам, соответствующим метаданным, получить доступ к первичным данным, а также производить добавление, удаление и коррекцию данных, через формы ввода-вывода.
Если запрос поступает от блока 13, то блоки 40.1 - 40.п работают аналогичным образом.
Если в группу блоков 40.1 - 40.п от блока 1 поступает запрос пользователя на выборку характеристических (координатных) данных об объектах исследований, то блоки 40.1 - 40.п производят выборку характеристических метаданных из блока 11 (вместе с их адресами хранения в блоке 8). Далее в зависимости от команды, поступивщей с запросом, блоки 40.1 - 40.п копируют и передают блоку 13 сформированный набор характеристических метадавиых, при этом данные вместе с командой поступают в блок 28, который
- l-fC далее работает по схеме указанной выше, либо читает из блока 8 характеристические данные, соответствующие выбранным адресам, и отображает эти данные в соответствующих формах вода-вывода, либо сохраняет их в отдельном файле по указанному с командой адресу. Если после отображения выбранных характеристических данных в формах ввода- вывода производится коррекция этих данных, то все внесённые изменения можно записать по соответствующим адресам.
Если в блоки 40.1 - 40.п поступает команда выбора запроса из блока 16, то они производят выборку указанного запроса и далее работают, так же, как и при поступлении нового запроса (как было описано выше).
Если поступивпшй в блоки 40.1 - 40.п новый запрос необходимо записать в память блока 16, то блоки 40.1 - 40.п реализуют эту команду, после реализации всех режимов работы по данному запросу.
Если необходимо реализовать режим добавления нового блока в группу 40.1 - 40.п или редактирования структуры форм ввода-вывода ранее сформированного блока, то по команде с блока 1 блок 38 включается в режим формирования и коррекции структур форм ввода-вывода блоков из группы 40.1 - 40.П., который реализуется пользователем через блок 1.
Если сформирована новая структура форм ввода-вывода, то по команде с блока 1 блок 38 может произвести запись данной структуры в блок, следующий за последним блоком из группы 40.1 - 40.п, структура которого была сформирована ранее.
В том случае, когда необходимо скорректировать существующие структуры форм блоков из группы 40.1 - 40.п, блок 1 передаёт блоку 37 запрос на изменение выбранных блоков. Блок 37 производит выборку блоков из группы 40.1 - 40.п и передаёт им команду скопировать и передать структуру форм ввода-вывода блоку 38; при этом блок 37 передаёт блоку 38 номера выбранных блоков. При поступлении структурных данных от выбранных блоков, блок 38 размещает эти данные в оперативной памяти блока 8; после
редактирования структур форм ввода-вывода блок 38 через блок 37 записывает данные в память соответствуюпщх блоков из группы 40.1 - 40.п.
В структуре блока 15 блоки 40.1, 40.2, 40.3, 40.4 являются сформированными по умолчанию и впоследствии могут быть изменены или удалены пользователем посредством передачи соответствующих команд блоку 37.
Если пользователь через блок 37 выбирает блок 40.1, то блок 40.1 далее может осуществлять все описанные режимы работы с наборами метаданных, распределёнными на основе структуры подразделений информащюнного центра (при этом используются метаданные о подразделениях).
Если пользователь аналогичным образом выбирает блок 40.2, то блок 40.2 далее работает с метаданными, распределёнными на основе структуры тематических направлений исследований центра (при этом используются метаданные о тематических направлениях).
Если пользователь выбирает блок 40.3, то блок 40.3 далее работает с метаданными, распределёнными на основе структуры информационных ресурсов (при этом используются метаданные об информационных ресурсах).
Если пользователь выбирает блок 40.4, то блок 40.4 распределяет метаданные на основе структуры объектов исследований (инфраструктуры пространственных данных, необходимой для реализации режимов работы с цифровой картой), используя метаданные об объектах исследований.
Таким образом, при операции выбора пользователем через блок 37 блока из группы 40.1 - 40.п осуществляется выбор структурированного набора метаданных, далее происходит распределение метаданных на основе структуры выбранного набора и отображения метаданных в формах, соответствуюпщх структуре выбранного набора.
При формировании нового блока из группы 40.1 - 40.п по той же схеме осуществляется формирование нового структурированного набора метаданных, либо выбора ранее структурированного набора, либо дополнительная структуризация некоторого набора. Далее пользователь с помощью блока 38 формирует набор соответствующих форм, записывает их структуру в блоке
Z./67j/J -26группы 40.1 - 40.n и получает новое распределение метаданных (получает отображение всей системы в виде метаданных с качественно новой точки зрения).
Блок 19 работает следующим образом:
Блок 1 включает в работу блоки 41, 48; далее указанные блоки работают в режиме ожидания, при этом в режим ожидания включаются блоки 47 и 49, которые далее могут реализовывать режимы информационного обмена данными с блоками 20, 21, 22, 27.
В ходе выполняемых операций, блок 47 распределяет среди группы блоков 42.1 - 42.n структурированные наборы данных таким образом, что каждому из группы блоков 42.1 - 42.n ставится в соответствие набор данных, включающий табличную и объектную структуры одного из форматов данных входящего информационного пакета.
Табличная структура представляет собой набор строк, каждая из которых может содержать характеристические данные об одной из переменных формата и записи о начале, заверщении и свойствах цикла в отдельных полях строки таблицы. При этом табличная структура используется исключительно для реализации определённых функций, а объектная структура, используется для иерархического структурированного размещения данных, содержащихся в файлах формата. Предлагаемое структурированное представление данных подразумевает несколько ровней: переменные; блоки (наборы) переменных, каждый из которых может содержать внутри себя несколько более простых блоков; объекты, включающие набор переменных, отождествляемый с набором свойств объекта, и наборы блоков; объектная структура формата данных, включающая наборы переменных, блоков и объектов.
Перед осуществлением каютх-либо операций со структурными данными, либо данными распределёнными в некоторой структуре, информационные пакеты от блоков 20, 21,22, 27 поступают в блок 47.
ПО следующей схеме: блок 47 передаёт блоку 45 поступивший набор данных вместе с командой записи данных; блок 45 вызывает соответствующую функцию из блока 46 и передаёт этой функции набор данных в качестве входного массива; далее вызванная функция блока 46 производит запись табличной структуры формата данных в блок 43 и объектной структуры формата данных в блок 44, причём если объектная структура содержит конкретные данные (является заполненной), то они также автоматически записываются в блок 44 вместе с самой объектной структурой.
Чтение из блока группы 42.1 -42.п некоторого набора данных осуществляется следующим образом: блок 47 передаёт блоку 45 запрос на чтение наборов данных из группы блоков 42.1  42.п; в соответствие с командой, поступивщей с запросом блок 45, вызывает из блока 46 функцию чтения структурных данных, либо данных, распределённых внутри объектной структуры формата, при этом блок 46 передаёт, указанной функции чтения характеристики запроса в качестве её аргументов; функция производит чтение данных из блока 43 и (или) 44 (в зависимости от запроса) и возвращает эти данные в качестве выходных параметров блоку 47.
Режим формирования структурных данных (табличной или объектной структуры формата) осуществляется по следующей схеме: при поступлении команды формирования структурных данных в блок 47 блок 47 передаёт команду блоку 45; если осуществляется формирование или редактирование объектного описания некоторого формата данных, блок 45 вызывает функцию создания, удаления или редактирования элемента структуры; далее, если не проиводится удаление элемента, функция включает режим, при котором по командам, поступающим от пользователя через блоки 20, 21, 22, 27, осуществляется редактирование или ввод характеристик элементов, при этом, в случае создания нового элемента, функция выделяет память в блоке 44, в случае удаления элемента - производит обратное действие; если аналогичные действия осуществляются с табличной структурой формата, то блок 45 вызывает функцию создания новой, либо загрузки или удаления существую2 J23
щей таблицы; далее если не проиводится удаление таблицы, функция включает режим, при котором по командам, поступающим от пользователя через блоки 20, 21, 22, 27, осуществляется заполнение или редактирование строк таблицы, при этом, если таблица удаляется, память высвобождается, если создаётся новая, нроизводится выделение памяти.
Помимо перечисленных базовых функций по командам с блоков 20, 21, 22, 27, блок 41 может осуществлять режимы дополнительной структуризации, включающие последовательные сочетания вызовов функций: атоматической коррекции, быстрого поиска и доступа к данным, стандартного набора бинарных и унарных операторов для элементов объектной структуры формата данных. В силу того, что функции режимов дополнительной структуризации, как и функции, рассмотренные ранее, хранятся в блоке 46, реализация указанных режимов работы осуществляется по схеме описанной выше. Поскольку все блоки 43, 44, 45, 46, содержится в каждом из группы блоков 42.1 - 42.п, блоками 20, 21, 22, 27 может осуществлятся несколько параллельных процессов работы с разными наборами и форматами данных.
Режимы обмена данными с блоком 48 реализуются аналогично режимам описанным для блока 41. При этом данные, команды и запросы с блоков 20, 21, 22, 27 посупают в блок 49, который далее распределяет их по группе блоков 50.1 - 50.П. При передаче набора данных блоком 49 в блок из группы 50.1 - 50.П данные поступают в блок 51, который передаёт их блоку 52 вместе с командой вызыва функции загрузки данных. Блок 52, загружает данные в группе блоков 53.1 - 53.п. Блок 52 содержит тот же набор функций для работы с поступающими в блок 48 данными, что и блок 46, за исключением набора бинарных и унарных операторов и функций автоматической коррекции, отсутствие которых обусловлено тем, что блок 48 работает с данными более простой структуры, чем блок 41. Фактически в блок 48 поступают наборы соответствий между элементами объектных описаний какой-либо пары форматов, данные которых, частично или нолностью, соответствуют друг другу по содержанию, но различаются по структуре (т.е. возможна реализация прог г {0 3
цесса преобразования данных из одного формата в другой). При этом блок 52 размещает данные в блоках 53.1 - 53.п таким образом, что в каждый блок занисывается только строка соответствия, содержащая заниси в отдельных нолях уровня элементов объектных структур (переменная, блок переменных, объект), идентификатор структуры 1-го формата, идентификатор элемента 1ой структуры, идентификатор структуры 2-го формата, идентификатор элемента 2-ой структуры.
Чтение из блока группы 50.1 - 50.п некоторого набора данных осуществляется следующим образом: блок 49 передаёт блоку 51 запрос на чтение наборов данных; в соответствие с командой, ностунивщей с запросом блок 51, вызывает из блока 52 функщ1Ю чтения данных размещённых в блоках 53.1 - 53.п, при этом блок 52 передаёт, тсазанной функции чтения характеристики запроса в качестве её аргументов; функция производит чтение данных из указанных в запросе блоков группы 53.1 - 53.п и возвращает эти данные в качестве выходных параметров блоку 49.
Блок 27 работает следующим образом:
Блок 1 включает в работу все блоки и регистры, входящие в сруктуру блока 27.
При передаче блоком 1 блоку 58 списка соответствий структурных данных, адресов преобразуемых данных и адресов конечных данных в блоке 8 блок 58 записывает их в блок 56.
При передаче блоком 1 блоку 58 адресов структурных данных в блоке 23, коммуникативных данных в блоке 25, либо адресов преобразований в блоке 24, блок 58 передаёт список адресов блоку 55. Блок 55 выбирает соответствующие адресам данные из блоков 23, 24, 25 и передаёт их блоку 58; блок 58 передаёт данные блоку 54; блок 54 загружает поступившие данные в оперативную намять блока 19. Блок 19 выделяет память для соотвествующих элементов структуры объектных описаний форматов данных.
соответствий распределяет и передаёт их элементам структуры объектных описаний, загруженным в блок 19. При этом блок 54 реализует указанные действия посредством обращения к функциям блока 19. Далее для реализации любых режимов работы с данными в блоке 19 блок 54 вызывает из блока 19 соответствующие функции записанные в его структуре.
Блок 1 загружает в блок 57 последовательность команд, определяющую тип процесса преобразования.
По команде с блока 1 блок 27 реализует 1 из 4-х типов процесса преобразования: преобразование данных из одной структуры в другую, обмен совпадаюцщми данными двух различных по структуре наборов данных, интеграция данных в структуру единого коммуникативного формата, дифференциация данных из структуры единого коммуникативного формата. При этом блок 58 последовательно считывает и исполняет команды из блока 57.
Перед реализацией дпобого из указанных типов процесса преобразования блок 58 анализирует список соответствий элементов объектных структур форматов данных (базовую ) записанную в блоке 19 (как основное преобразование). При этом блок 58 идентифицирует только начальные и конечные форматы данных с точки зрения базовой функции. Па основании проведённого анализа блок 58 через блок 68 передаёт в блок 69 адреса размещения в блоке 19 элементов объектной структуры начальных форматов преобразуемых данных и в блок 70 адреса размещения в блоке 19 элементов объектной структуры конечных форматов данных. Далее блоки 69 и 70 распределяют адресные данные по группам регистров 71.1 - 71.п и 72.1 - 72.п соответственно.
Далее блок 58 включается в режим автоматического считывания команд из блока 57 по мере их исполнения (как только в блок 58 поступает сообщение о выполнении команды, блок 58 автоматически считывает следующую команду из блока 57); блок 58 считывает 1-ую команду из блока 57.
.31. 2. .39мандам с блока 58 блок 68 включает блок 67 в режим 1, в котором данные могут проходить только но информационной связи между блоком 67 и блоком 64; далее блок 68 синхронно носылает запросы в блоки 69 и 70 на адресные данные, занисанные соответственно в регистрах 71.1 -71.п и 72.1 - 72.п. Блоки 69 и 70 передают данные из указанных групп регистров блоку 68. Блок 58 формирует и посылает в блок 68 схему распределения адресных данных. На основании полученной схемы, блок 68 формррует из синхронно поступающих наборов единый набор, состоящий из пар адресов соответствующих элементов начальных и конечных форматов данных. Для осуществления этого процесса блок 68 передаёт адресные данные, включающие схему их распределения блоку 64 через блок 67. В соответствии с указанный схемой блок 64 распределяет и передаёт в блок 58 поступившие наборы данных таким образом, что через каждый элемент И 60.1 - бО.п проходит только одна пара адресов соответствующих элементов начального и конечных форматов. При этом на один из входов элемента И поступает адрес элемента начального формата данных из строки соответствия, а на другой - адрес элемента конечного формата. В результате этого адресные данные группируются по парам и черзе выходы элементов И 60.1 - 60.п попадают в блок 58. Блок 58 размещает сгруппированные адресные данные в регистрах 59.п. Далее блок 58 последовательно считывает пары адресов из регистров 59.1 - 59.п и последовательно передаёт каждую пару блоку 54. Блок 54 по команде блока 58 считывает данные по начальному адресу и записывает их по конечному адресу в блоке 19.
После того как блок 58 прочитывает все регистры 59.1 - 59.п, блок 58 считывает из блока 56 список соответствий адресных и стрзтстурных данных и на основании этого списка записывает в виде файлов конечных форматов преобразованные данные в блок 8. При этом блок 58 выполняет указанные действия посредством обращения через блок 54 к функциям блока 19, реали35ШЗЩИМ (номимо базовых алгоритмов управления данными) алгоритм сопоставления объектной и табличной структур форматов. Далее блок 58 передаёт
блоку 1 сообщение о завершении нроцесса преобразования и далее по команде с блока 1 либо прекращает, либо продолжает работу. При преьфащении работы блок 58 осовбождает память блока 19 и прекращает работу блока 27. Если реализуется 2-ой тип процесса преобразования (частичный обмен данными между различными наборами данных), то после загрузки адресных данных в регистры 71.1 - 71.п и 72.1 - 72.п по схеме указаной выше для 1-го типа процесса преобразования, блок 58 реализует процесс фильтрации адресных данных. При этом отбираются те адресные данные, между элементами которых возможен обмен с точки зрения рассматриваемого нреобразования. Для реализации этого активизируется информационная связь между блоком 67 и 65 (по схеме аналогичной описанной выше для связи между блоком 67 и 64). При этом блок 65 по схеме из блока 68 (ранее ноступившей в него из блока 58, как было описано в процессе 1-го типа) распределяет данные таким образом, что отбираемые для преобразования адресные данные проходят через группы элементов ДА 61.1 - 61.п, а другие через элементы НЕТ 62.1 -62.п (не проходят). Далее отфильтрованные адресные данные попадают в блок 58 вместе с сообщением о завершении фильтрации. Блок 58 считывает из блока 57 следующую команду, по которой реализует процесс разбиения адресных данных по схеме, описанной выше для процесса преобразования 1-го тина. После завершения этого разбиения адресные данные необходимо перегруппировать, поскольку функция преобразования, реализующая обмен между форматами данных, как было описанно выше, может отличаться от базовой функции указанием начальных и конечных элементов в списке соответствий объектных структур форматов. Для этого данные пропускаются через группу элементов ИЛИ 63.1 - 63.п, таким образом, что каждому адресу соответствует свой элемент ИЛИ и начальные данные проходят по первому каналу элемента РШИ, а конечные по второму. Схема реализации этого режима аналогична схеме, описанной ранее, для других групп логических элементов. После того как сгруппированные адресные данные распределятся блоком 58 по группе регистров 59.1 - 59.п, осушествляется процесс
зз. / Лобмена данными. Если между отдельными элементами осуществляется двусторонний обмен, то нромежуточные данные сохраняются в буфере обмена блока 54.
Схемы реализации процессов преобразования 3-го и 4-го типов аналогичны описанным выше.
Если после завершения процесса преобразования данные необходимо сжать, то блок 1 в процессе загрузки в блок 57 последовательности команд, загружает команду выбора функции сжатия данных в блоке 26; блок 58 перед записью конечных данных в блок 8 предварительно считывает команду выбора функции сжатия из блока 57 и передаёт её вместе с конечными данными блоку 26; блок 26 сжимает данные и возвращает сжатые данные блоку 58, который далее записывает их в блок 8 по адресам конечных данных.
Если необходимо произвести кодирование данных в целях обеспечения безопасности, блок 1 в процессе загрузки в блок 57 последовательности команд передаёт команду выбора функции кодирования. Далее данные вместе с командой кодирования передаются в блок 26 по схеме, описанной выше для процесса сжатия. Блок 26 производит кодирование данных; и возвращает кодированные данные блоку 58, который далее записывает их в блок 8 по адресам конечных данных.
Процессы кодирования и сжатия могут осуществляться синхронно в любой последовательности.
Если перед началом процесса преобразования данные необходимо декомпрессировать и (или) декодировать, то блок 1 в процессе загрузки команд в блок 57 передаёт команду выбора функции восстановления данных и (или) команду выбора функции декодирования в блоке 26; блок 54 перед загрузкой начальных данных в блок 19 предварительно запрашивает в блоке 57 необходимые команды; блок 57 передаёт команды блоку 54; блок 54 передаёт данные в блок 26 вместе с полученными из блока 57 по запросу командами; блок 26 декомпрессирует и (или) декодирует данные и возвращает восстановленные и (или) декодированные данные блоку 54, который далее распределяет их в блоке 19 как описано выше.
Введение в систему устройства упаравления метаданными, даёт следующие положительные результаты: обеспечивает обобщённое отображение информационных ресурсов системы в виде метаданных, реализацию быстрого поиска данных по наборам метаданных, реализацию быстрого доступа к наборам распределённых данных блока 8 и программных средств блока 7 по их адресным данным, управлеьгае данными блоком 1 через подсистему метаданных, обеспечение запщты метаданных и наборов данных от несанкционированных действий с помощью введения уровней доступа в устройстве 9.
Введение в систему устройства 18 расширяет функциональные возможности, нозволяющие: создавать описания широкого спектра объектов исследований на основе системы классификации данных, отражённой в структуре блока 19; создавать описания широкого спектра преобразований между наборами и форматами данных на основе объектного описания наборов и форматов данных; типизировать наборы данных в соответствии с их содержанием на основе системы классификации данных; интегрировать данные в единый коммуникативный формат; производить коррекцию структуры данных, форматов данных и их объектных описаний; осуществлять преобразования наборов данных по сформированным функциям преобразований в параллельном режиме, обеспечивать информационную безопасность и архивацию наборов данных с помощью реализации алгоритмов сжатия и семантического кодирования.
Кроме того, с помощью блока 4 согласования устройств управления осуществляется согласование режимов работы устройств 9, 18.
В резульате реализованных функций блока 15 пользователь может синтез1фовать неограниченное количество распределений метаданных и получить, таким образом, множество отображений всей системы в ее различных аспектах, формирующих целостное представление о системе.
Основными положительными результатами рассмотренной реализации процесса цреобразования является уменьшение числа онераций цри онисании функций преобразования, увеличение скорости рюформационного обмена за счёт дополнительной структуризации данных, многоканальность, информационная безопасность.
Уменьшение числа операций при описании функций преобразования достигается за счёт объектного представления форматов данных, позволяющего обобщать наборы переменных в виде блоков и объектов, и далее выполнять операции уже над блоками и объектами согласно функциям, описанным в блоке 19.
Увеличение скорости преобразования данных достигается за счёт дополнительной структуризации адресных данных как представлено в описании работы блока 27.
В настоящее времы проводится опытная проверка работы системы информационного обеспечения, заявляемой в качестве полезной модели. Данные проверки подтверждают получение технического результата, указанного в материалах заявки.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модель.
1.Авторское свидетельство СССР № 993273, М. Кл. GO6F 15/40, опубл. 30.01.83г.
2.Вестник ОГТТГН РАН, № 1(7)99, опубл. 14.04.1999 г., стр 164 - 167. А.В. Веселовский «Информационная система центра «Минерал (прототип).