Алгоритм разработки базы данных для информационной системы промышленного предприятия

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X

с помощью графена образцы, например графеновый поролон.

Ещё одной перспективной сферой применения графена является автомобиле строение. Графеновые аккумуляторы в автомобилях могут позволить владельцам проехать 1000 км без подзарядки. Конечно такие машины будут являться экологическими. Замена аккумуляторной батареи в электромобилях на графеновую сможет поспособствовать их продвижению в массы. Касаемо автомобильной сферы, также стоит упомянуть, что в 2015 году компания Graphenano представила суперкар GTA Spano с графеновым кузовом.

Незаменимым графен будет и в медицине. Например, уже проведено исследование в ходе которого выясняли, что графеновые чешуйки оксида ускоряют размножение стволовых клеток и регенерацию клеток костной ткани, если данный метод пройдёт все проверки на токсичность, возможно нас ждёт революция в медицине. Ещё одним перспективным практическим использованием графена в медицине может стать диагностика раковых заболеваний. Уникальные оптические, электрические и другие свойства дают возможность создавать новые типы оптических, электрохимических, биосенсоров для обнаружения биомаркеров (индикаторов раковых заболеваний на ранних стадиях) [3].

Очень важным является изучаемое свойство оксида графена- удаление радиоактивных веществ. Исследователи из МГУ им. Ломоносова утверждают, что оксид быстро удаляет радиоактивные вещества из зараженной воды. С развитием данного практического аспекта применения графена станет возможно отчистить загрязненные участки, пострадавшие в результате от выбросов ядерных отходов.

Производство графена достаточно дорогостоящее, но учитывая все его свойства, несомненно стоит развивать его практическое применение. Такой инновационный материал даёт учёным широкое поле для движения вперёд. Возможно, что с через несколько лет, графен станет для людей обычным материалом в повседневной жизни, совершенно точно, что он принесет огромную пользу для нашего мира. Список использованной литературы:

1. Газета^ [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.gazeta.ru/science/2010/10/05_a_3425900.shtml

2. 3D NEWS [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.3dnews.ru/tags/графен

3. Перст [Электронный ресурс] Режим доступа: http://perst.issp.ras.ru/Control/Inform/perst/2013/13_07 /n.php?file=perst.htm&label=J_13_7_8

4. За рулём РФ [Электронный ресурс] Режим доступа: http://www.zr.ru/content/news/844351-grafen-uveHchit-zapas-xoda-elektromobilej-v-10-raz/

©Хлестова Д.Р., Байрушин Ф.Т., 2016

УДК 004.65

Чухраев Игорь Владимирович

канд.тех.наук, доцент, зав. кафедрой «Компьютерные системы и сети»

КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана, г. Калуга, РФ E-mail: igor.chukhraev@mail.ru Жукова Ирина Владиславовна студентка 4 курса кафедры «Компьютерные системы и сети» КФ МГТУ им. Н.Э.Баумана, г. Калуга, РФ E-mail: zhuckizhuk@gmail.com

АЛГОРИТМ РАЗРАБОТКИ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

ПРОМЫШЛЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ

Аннотация

Рассмотрены вопросы построения алгоритма разработки базы данных для информационной системы

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

промышленного предприятия. Представленный алгоритм учитывает основные требования, предъявляемые промышленными предприятиями к системам управления базами данных, и обеспечивает возможность учета при разработке специфики каждого из них.

Ключевые слова

Информационная система, база данных, система управления базами данных

Структура современной информационной системы (ИС) в значительной степени определяется предметной областью ее использования [1-3]. Однако, несмотря на все разнообразие ИС основой для их построения являются базы данных (БД). В качестве посредника между пользователем и БД выступают системы управления базами данных (СУБД), обеспечивающие пользователям не только простой доступ к информации, но и позволяющие создавать, удалять, менять записи, обеспечивать безопасность и т.д. [4,5].

Поскольку все разделы информации на промышленных предприятиях, как правило, взаимосвязаны, разрабатываемая БД должна быть реляционной, т.е. основанной на логической модели взаимоотношений между объектами [6,7]. Реляционные СУБД используются на предприятиях для решения целого ряда задач: ускорение поиска информации, автоматизация выполнения отчетов, моделирование данных и их вывод в удобном для пользователя формате и других. При этом предприятия устанавливают ряд требований к СУБД, таких, как надежность, эффективность, возможность свободной интеграции между таблицами, наличие хранимых последовательностей, функций и процедур.

Рассмотрим построение алгоритма разработки БД, отвечающих указанным требованиям.

В БД присутствуют моделенезависимые понятия: запись, схема записи, поле записи, ключ. Запись -минимальная единица хранения данных в БД, имеющая уникальный идентификатор. Схема записи представляет собой совокупность полей записи и описывает структуру записи при помощи языка описания данных, который используется в конкретной БД. В каждом поле записи содержатся элементы данных, одно из полей будет являться ключом, что необходимо для уникальной идентификации записи [4,7]. Таким образом, БД будет представлять собой совокупность массивов элементов, удовлетворяющих перечисленным условиям и представленных в виде взаимосвязанных таблиц. Причем существует несколько разновидностей связей между элементами: «один к одному», «один ко многим», «многие к одному» и «многие ко многим» [4,7]. Для промышленных предприятий преобладает вид связи «один к одному», так как в основном каждой таблице, содержащей определенный раздел информации, соответствует только одна таблица. Например, массив элементов «Заявка на закупку» будет связан с массивом «Перечень», причем одной заявке соответствует только один перечень элементов закупаемой продукции. Каждый массив содержит записи и поля, в качестве ключа выступает поле «Номер заявки». Связь этих таблиц изображена на рисунке 1, где PK - обозначение первичного ключа.

Заявка, на закупку 1 1 Перечень

PK Номер заявки Наименование

Дата Устройство

Рисунок 1 — Пример связи таблиц базы данных промышленного предприятия

Автоматизация выполнения отчетов производится за два этапа: поиск и фильтрация документов, затем вывод информации из системы.

Фильтрация документов осуществляется за счет функций сортировки массивов элементов стандартными алгоритмами, например, упорядочение по датам закупок. Выбор способа упорядочения записей и поиск по заданному условию (по ключу) зависит от количества сравнений пар ключей, числа перестановок элементов и резервов памяти. Существует два вида сортировки: внутренняя и внешняя. При внутренней сортировке таблица целиком помещается в оперативную память. Для внешней сортировки

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

необходимо использования внешнего запоминающего устройства, этот способ не применяется в БД предприятий.

Внутренние способы сортировки разделяют на два вида: способы, требующие резерва и не требующие. К первой группе относят квадратичную выборку и слияние, ко второй - сортировку выбором, «пузырьком», метод вставки и Шелла. Наиболее популярным алгоритмом является сортировка «пузырьком», что обусловлено простотой реализации и эффективностью [7].

Вывод информации может осуществляться в виде таблиц на экране, файлов в виде отредактированного текста и электронных таблиц, которые затем выводятся на печать.

Таким образом, алгоритм разработки БД для промышленных предприятий может быть представлен в виде блок-схемы, представленной на рисунке 2.

1Ьучитъ предметную область

Изучить требования предприятия к системе

Составить логическую структуру

Выбрать алгоритм упорядочения записей

Выбрать способы вывода информации

Выбрать платформу

и язык программирования

Рисунок 2 — Блок-схема алгоритма разработки БД для промышленных предприятий

В изучение предметной области входит ознакомление с бизнес-процессами, информация о которых должна быть отражена в БД. На этапе составления логической структуры БД определяется количество элементов, связи между ними, информационные поля и ключи. При выборе алгоритма упорядочения записей необходимо учитывать их количество, при этом самым простым и эффективным является сортировка «пузырьком». При выборе способов вывода информации нужно определить, в какой форме составляются отчеты: электронные или распечатанные текстовые документы и таблицы. Выбор платформы и языка программирования производится с учетом обеспечения совместимости с другими программными продуктами системы.

БД промышленных предприятий являются многопользовательскими системами, т.е. одновременно несколько пользователей должны обладать правом просмотра и изменения информации, что существенно

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_

ускоряет процесс обновления данных и, как следствие, работу всего предприятия. Однако предоставление подобных полномочий пользователям вызывает такие проблемы, как одновременный доступ при взаимодействии транзакций, т.е. возникает конкуренция за ресурсы. Можно выделить наиболее эффективные способы решения этих проблем.

1. Предоставление каждому отделу права изменения информации только в тех разделах, которые касаются его работы. Приведем пример листинга кода программы из ИС «База данных для промышленного предприятия»:

GRAND SELECT, INSERT, DELETE ON REQUEST

TO Office1 GRAND SELECT, INSERT, DELETE ON REQUEST (List, Name, Device) TO Office 2

Данный код разрешает извлекать, вставлять и удалять информацию двум бюро: бюро №1 отвечает за создание заявок в разделе «Заявки» по номерам и дате, бюро № 2 отвечает за ведение перечня устройств в разделе «Заявки» и имеет право изменять названия и характеристику устройств. Такой способ прописывать функции отдельно для каждого пользователя увеличивает код, но позволяет избежать путаницы при доступе к одной таблице.

2. Обеспечение последовательного выполнения транзакций. Под транзакцией понимается последовательность операций с БД, которая представляет собой логическую единицу работы с данными. Существует два варианта завершения транзакции: COMMIT - поочередное выполнение всех инструкций, ROLLBACK - откат, т.е. отмена всех действий, произведенных за время транзакции [6]. Чтобы обеспечить последовательное выполнение транзакций, следует использовать уровень изоляции SERIALIZABLE:

SET TRANSACTION READ ONLY, ISOLATION LEVEL SERIALIZABLE При таком программном коде к невыполнению транзакций могут привести только отказы оборудования, что обеспечивает максимальную надежность работы системы.

Таким образом, представленный алгоритм разработки БД учитывает основные требования, предъявляемые промышленными предприятиями к СУБД, и обеспечивает возможность учета при разработке специфики каждого из них. Строгое разграничение доступа пользователей к отдельным элементам таблиц и последовательное выполнение транзакций обеспечивают максимальную надежность и отказоустойчивость системы.

Список использованной литературы:

1. Пирогов В.Ю. Информационные системы и базы данных. Организация и проектирование. СПб.: Изд-во БХВ-Петербург. 2009. 528 c.

2. Драч В.Е., Родионов А.В., Чухраев И.В., Леченкова А.И. ГИС-приложение, интегрированное с социальными сетями // Вопросы радиоэлектроники. 2016. № 2. С. 13-16.

3. Борсук Н.А., Трошкин Д.О., Чухраев И.В. Анализ функционального наполнения социального сервиса электронного оборота купонов // Вопросы радиоэлектроники. 2015. № 8 (8). С. 57-62.

4. Марков А.С., Лисовский К.Ю. Базы данных. Введение в теорию и методологию. М.: Изд-во Финансы и статистика. 2006. 512 с.

5. Чухраев И.В., Жукова И.В. Оптимизация работы с информацией в базах данных. Инновационная наука. 2016. № 4-3. С. 206-208.

6. Бейли Л. Изучаем SQL. СПб.: Изд-во Питер. 2012. 637 с.

7. Зрюмов Е.А., Зрюмова А.Г. Базы данных для инженеров. Барнаул: Изд-во АлтГТУ. 2010. 131 с.

© Чухраев И.В., Жукова И.В., 2016