Файловые системы

Понятие данных

Основные понятия

Информационные системы предназначены для хранения, выборки и модификации постоянно существующей информации.

Восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных (часто взаимосвязанных) явлений. Эти явления всегда стремились описать (даже если не всегда понятна причина явления).

Такие описания внешних явлений образуют данные – они хранятся и обрабатываются.

Описание внешних явлений (данных) включает два элемента:

– разрозненные факты, хранящиеся в ЭВМ (значения);

– смысл данных (интерпретация данных, их семантика).

Часто используется как синоним термина «данные» термин «информация».

Описание данных требует использование некоторого языка. Описание данных на естественном языке позволяет значения данных (факты) и их семантику фиксировать вместе, так как естественный язык достаточно гибок для этих целей. Например, мы можем сказать: «Его рост 185 см». Здесь 185 – значение данных, фраза «Его рост … см» – семантика данных. Мы связали значение с семантикой, и становится понятен и смысл данных, и что с ними можно делать.

Нередко данные и их семантика разделены, и такое разделение можно встретить и в нашей обычной жизни. Например, расписание движения пассажирских поездов может быть представлено в виде следующей таблицы:

Номер поезда	Станция назначения	Категория поезда	Дни отправления	Время отправления	Время в пути	Время прибытия
	Вологда	Пассажирский	По четным	19.40		07.30
…	…	…	…	…	…	…

Если такая таблица большая, строки в ее нижней части уже тяжело читать – забывается смысл колонок, т.е. семантика данных. Если же семантика отсутствует (включена где-то в другом, недоступном в данный момент месте), такие данные вообще невозможно понять.

Применение ЭВМ для хранения и обработки данных приводит к еще большему разделению значений данных и их семантики. Компьютеры чаще всего имеют дело со значениями данных; большая часть их семантики как таковая вообще не фиксируется в ЭВМ. Например, если решается некоторая математическая задача моделирования (дифференциальное уравнение, описывающее некоторый реальный процесс), интерпретация полученных в результате решения значений возлагается на пользователя.

В ранних системах (файловых) данные и семантика разделены:

– семантика отражается в приложениях, обрабатывающих данные,

– никаких способов осмысленного доступа к данным, кроме как через приложение, нет.

Файловые системы можно определить как набор программ, которые выполняют для пользователя некоторые операции, связанные с обработкой данных. При этом каждая программа определяет свои собственные данные и управляет ими.

Ограничения, присущие таким системам:

– разделение и изоляция данных,

– дублирование данных,

– зависимость от файлов,

– несовместимость данных.

Причины:

1. Определение данных содержится внутри приложений, а не хранится отдельно и независимо от них.

2. Помимо приложений, не предусмотрено никаких других инструментов доступа к данным и их обработки.

Глобальная причина кроется в разрыве между значениями данных и их семантикой.