Беседы об информатике

Смысл образования всего массива состоит в том, чтобы получать с его помощью разные справки. Эти справки опять-таки имеют различную природу. В какой-то момент, например, надо узнать, каким запасом болтов диаметром десять миллиметров располагает вся отрасль в целом. А в следующий момент и для других целей — сколько болтов любых типоразмеров хранится на одном конкретном складе. Для получения ответа на первую справку нужно перебрать весь массив и отобрать из него сведения, касающиеся конкретного типоразмера, но зато по всей отрасли, в другом случае — сведения, касающиеся одного склада, но зато по всем типоразмерам.

То, что мы назвали структурой информации или, как часто говорят, структурой данных, состоит в том, что отдельные записи определенным образом тяготеют друг к другу, причем эти связи меняются в зависимости от вида запроса. С задачами подобного типа столкнулись уже на самом раннем этапе использования ЭВМ. Вначале единственным методом их решения представлялся метод сортировки данных. Все данные, составляющие массив, в ответ на каждый запрос перебирались по одному и разделялись по определенному признаку (скажем, болты и не болты).

Конец 50-х и начало 60-х годов ознаменовались появлением огромного количества научных работ, связанных с созданием различных методов сортировки. Посвящались этим вопросам и многочисленные международные конференции. Однако количество данных в массивах непрерывно возрастало, и скоро стало ясно, что, даже несмотря на непрерывно растущую производительность ЭВМ, перебор всех данных, составляющих массивов, в ответ на каждый запрос оказывается нереальным. Путь к решению проблемы лежал в структурировании данных с самого начала, при образовании массивов.

Таким образом возникло понятие базы данных, или, как часто говорят, банка данных. База данных — это все тот же массив, в котором, однако, отдельные записи не просто свалены в кучу, а как-то упорядочены. С этой целью каждая запись оформляется определенным образом. Она снабжается заголовком, содержащим некий набор сведений о записи, а также примечаниями. Примечания и решают задачу упорядочения. Первые базы данных относились к индексно-последовательному типу. Говоря упрощенно, индексно-последовательная структура базы данных состояла в том, что в примечаниях к каждой записи указывались заголовки нескольких записей, так или иначе связанных с этой записью. Записи выстраивались в своеобразные цепочки, или последовательности, — отсюда и название.

Дальнейшее развитие привело к появлению реляционных баз данных. Слово «реляционный» в переводе на русский язык означает «основанный на отношениях». Имеется в виду, что отдельные пары записей находятся в определенных отношениях друг к другу. Полный перечень подобных отношений и составляет структуру базы данных.

База данных чрезвычайно сложная конструкция. Отношения между записями оформляются в специальные таблицы, которые, в свою очередь, обладают структурой. Таблицы эти обрабатываются по специальным программам. Программы образуют множество, которое само по себе требует упорядочения и управления. Этим занимается опять-таки программа. Все перечисленное составляет систему поддержки базы данных. Только ЭВМ, обладающие современными производительностью и объемом памяти, сделали возможным создание баз данных, отвечающих элементарным требованиям. Но зато после накопления даже небольшого опыта работы с базами данных стало ясно, что структурой обладают не только записи, имеющие отношение к АСУ, но и вообще любая информация.

Более того, после достижения определенного уровня сложности структурированные данные приобретают способность к самоорганизации.

Новорожденный ребенок активно познает внешний мир. Он двигает ручками и ножками. Каждый раз, когда рука ребенка наталкивается на препятствие, в его мозгу появляется «запись». Постепенно такие записи накапливаются. Еще через некоторое время между всеми записями подобного типа устанавливаются отношения — «твердо». С этого и начинается процесс структурирования информации. Проходит еще некоторое время, и возникает следующий, более высокий иерархический уровень. На этом уровне устанавливаются отношения между понятиями «твердо» и «больно».

Первые попытки создания баз данных относятся к середине 70-х годов. Сейчас можно сказать, что до этого времени ЭВМ находились в эмбриональном состоянии, а с момента появления баз данных они перешли в состояние младенчества. В этом состоянии ЭВМ пребывают до сих пор, однако легко заметить, что младенец уже подает определенные надежды.

Существенный этап на пути развития информатики, если не считать самого факта появления баз данных, состоял в том, что наконец заметили: отношения между записями совсем необязательно должны быть формально-математическими. Наряду с понятием базы данных появилось понятие базы знаний, а также понятие логико-лингвистической модели. Академик Г. Поспелов пишет по этому поводу: