[Стандарты, поддерживающие создание мобильных программ в информационных системах]
Задачи взаимодействия пользователей с операционной средой.

Мобильность информационных систем включает унификацию и сохранение технологии взаимодействия и всех деталей интерфейса пользователей с приложениями при изменении аппаратных и операционных платформ — мобильность пользователей. Тем самым пользователь не должен переучиваться при переносе определенных прикладных программ и данных на иные платформы и сохраняет опыт и технологию взаимодействия с ними. В результате сокращаются затраты на освоение новых платформ и предотвращаются многие ошибки при использовании приложений.

Парк терминалов для пользователей информационных систем непрерывно совершенствуется по своим функциональным характеристикам и аппаратным реализациям. Для сохранения применяемых операционных систем, прикладных программ и баз данных и обеспечения возможности их переноса на иные платформы необходимо выделение и унификация интерфейсных компонентов, организующих их взаимодействие с различными аппаратно-программными реализациями терминалов. Эти интерфейсные компоненты должны согласовывать терминальные методы доступа к функциональным приложениям разнородных средств распределенных информационных систем, отличающихся между собой и использующих различные принципы отображения информации. Для этого необходима унификация концепции, архитектуры, функций и методов визуализации пользовательского интерфейса.

Задача обеспечения мобильности пользовательского интерфейса включает стандартизацию:


Программные средства визуализации и взаимодействия с пользователями по отношению к операционной системе выступают как прикладные программы и их интерфейсы с ней должны соответствовать стандартам API POSIX и в частности стандарту IEEE 1003.4 для систем реального времени. Стандартизация визуализации и непосредственного взаимодействия пользователей с различными типами терминалов затруднена широким спектром функционального назначения и особенностей отображаемой информации и классов информационных систем. Однако при переносе на иные платформы программ и данных определенного назначения их визуализация должна сохраняться на уровне стандартов де-факто. Наибольшие успехи достигнуты в международной стандартизации архитектуры интерфейсов программных средств визуализации с операционными системами. Применение этих стандартов значительно облегчает переносимость пользовательского интерфейса и приложений на иные платформы. Основная совокупность стандартов поддерживает графические пользовательские интерфейсы (Graphical User Interfaces - GUI). По своему функциональному назначению GUI является альтернативой вводу данных через командную строку. Ключевой проблемой остается выработка единой методологии создания программ графических систем.
Графический пользовательский интерфейс делает компьютер более легким и удобным для использования. Для этого он должен быть "дружественным" по отношению к пользователю, предусматривать возможные нужды и функции определенного класса пользователей, предостеригать их от ошибок при работе и защищать от разрушения системы. Он позволяет заменить командное управление с учетом сложного синтаксиса операционной системы, на манипулирование окнами и элементами изображения (иконами) пользовательских интерфейсов. Интерфейс с пользователем должен быть логичным и согласованным, не создавать неожиданные или тупиковые ситуации при любых действиях пользователей в соответствии с инструкциями, иметь соответствующие учебники и руководства для помощи при работе и для предотвращения ошибок. При переносе GUI на иные платформы должна полностью сохраняться визуализация на экране дисплея и функциональные возможности взаимодействия пользователя с графической системой.

Основой GUI являются наборы графических элементов и допустимых операций над ними, меню и области окон для прокрутки изображений. Прикладной программный интерфейс (API) реализует программно-языковые функции для взаимодействия разработчиков приложений с графическими интерфейсами. Для этого программист выбирает и компонует наборы элементов и функций (окон, меню, операций над изображениями, икон), необходимых для создания конкретных информационных систем. Для поддержки экономного и эффективного переноса программных средств, обеспечивающих отображение различных графических образов, применяются стандарты де-факто и де-юре. Стандарты де-факто созданы несколькими рабочими группами фирм и IEEE и имеют целью унифицировать непосредственное формирование изображения на экране дисплея, управление окнами и графическими образами.

Проектирование интерфейсов пользователей состоит в разработке интегрированного набора средств, помогающих разработчику в создании и управлении различными интерфейсами пользователей. Основу пользовательского интерфейса составляют наборы графических элементов и действий над ними, представляемые как меню и системы окон для манипулирования с изображениями. При этом ставится задача отделить процесс создания интерфейса пользователей от разработки прикладных программ, которые не должны связываться с конечными пользователями напрямую.

Основные особенности современного интерфейса с пользователями состоят в следующем:
Для реализации интерфейсов создаются и используются библиотеки технологических интерактивных программ, позволяющих использовать устройства ввода команд управления и графических элементов при наличии обратной связи, отображающей на дисплее результаты манипулирования ими. Для этого разрабатываются модели, методы и языки проектирования интерфейсов пользователей, которые должны соответствовать проблемной области информационной системы. Их можно отнести к компонентам языков четвертого поколения. Разработка систем построения и управления интерфейсами пользователей ведется многими фирмами послойно с частичным учетом стандартов открытых систем и постепенной выработкой ряда стандартов де-факто.

Задачи стандартов, регламентирующих взаимодействие пользователей с данными.

Стремление эффективно использовать память и производительность ЭВМ при различном объеме, содержании и взаимосвязи данных привело к разработке различных методов их структурирования и организации. Соответственно с организацией данных изменялись методы, средства и интерфейсы манипулирования ими со стороны пользователей, обеспечения их целостности, сохранности и защиты. При этом значительную роль играла необходимость обеспечения возможности экономного по трудоемкости переноса больших объемов информации на различные аппаратные и операционные платформы. Основная задача стандартов взаимодействия пользователей с данными состоит в упорядочении и регламентировании ими: накопления, хранения, изменения и транспортировки для эффективного их использования.

В результате для управления и использования относительно небольших объемов слабо структурированных данных развиты методы и стандарты файловых систем, а для манипулирования сложными, взаимосвязанными данными созданы и развиваются методы и стандарты управления базами данных. Между данными, характеризующими объекты, могут существовать связи, имеющие различный содержательный смысл и степень сложности. Для эффективной работы с разнообразными по структуре и содержанию данными необходимо учитывать эти особенности, что привело к созданию многих типов систем управления базами данных (СУБД). Основными из них являются сетевые, иерархические и реляционные, которые в свою очередь делятся на локальные и распределенные.

Существующие международные стандарты отражают проблемы по организации, разработке и переносу БД частично и фрагментарно, что приводит к необходимости создавать ряд дополнительных нормативных документов при создании и организации конкретных БД. Стандарты по описанию языков баз данных содержат компоненты программного, организационно-методического и информационного обеспечения, которые являются руководствами для разработчиков и пользователей различных БД.

Внимание разработчиков БД направлено на достижение такой ясности и дружественности интерфейса пользователей ЭВМ, которые позволила бы создавать базы данных без специальных знаний из области СУБД. Одним из результатов является предпочтение многими разработчиками и пользователями реляционной модели данных перед сетевой или иерархической. Другой результат — создание объектно-ориентированного интерфейса конечного пользователя с использованием техники меню и окон для выполнения основных функций. Наряду с ориентацией на прикладного пользователя, большинство СУБД учитывает и потребности пользователя-программиста, предоставляя ему встроенный язык программирования. Используя этот язык, программист может реализовать нетривиальные приложения по обработке данных, ориентированные на конкретные потребности.

При создании или выборе распределенных СУБД в общем случае требуется найти способ организации баз данных, который обеспечивал бы высокую надежность хранения данных, необходимую эффективность при доступе к данным из любого узла сети и необходимую целостность баз данных при их совместном обновлении из разных узлов. Подходы к решению этой задачи различны для территориальных и локальных СУБД. Эти различия объясняются в первую очередь разницей в пропускных способностях каналов связи к данным. Высокая скорость доступа к данным не может быть обеспечена в территориальных сетях с их трудно предсказуемыми задержками при передаче данных, если не предпринять специальные меры для обеспечения копий данных в нескольких (или всех) узлах размещения БД. В распределенных СУБД способов выполнения запросов становится значительно больше, чем в централизованных, поэтому поиск наиболее дешевого способа, выбор правильных критериев оценок систем становятся очень сложными задачами.

Почти во всех случаях важнейшими показателями качества СУБД являются функциональные и временные характеристики процессов доступа к данным и представления результатов пользователям БД, а также формирования и изменения информационного наполнения БД администраторами. Качество интерфейса специалистов с БД, обеспечиваемого средствами СУБД, оценивается, в значительной степени, субъективно, однако имеется ряд характеристик, которые можно оценивать достаточно корректно. Различия требований к показателям качества привели к весьма широкому спектру локальных, специализированных и распределенных СУБД. Специализированные СУБД характеризуются относительно узкой сферой применения и более четким выделением доминирующей группы показателей качества. В универсальных СУБД спектр показателей качества шире, что позволяет соответственно расширять сферу применения конкретного типа СУБД. Однако и для них существуют области наиболее эффективного использования.