INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK Informatikai statisztikus és gazdasági tervezı szak részére

Dr. Gyurkó György 2011.

Szerzı: Dr. Gyurkó György

Lektorálta: Dr. Gubán Ákos

Elıszó Ez a kötet kis különbséggel az informatikai statisztikus és gazdasági tervezı szak által két féléves informatikus szakmai ismeretek, ügyviteli ismeretek tantárgy két félévi (1 és 2. kurzus) tananyagát tartalmazza. A kis különbség abban áll, hogy e kötet mellé járul még egy, az ügyviteli folyamatmenedzsmentrıl szóló munkfüzet is. Elsıként magyarázatot érdemel, hogy a tantárgy nevével ellentétben a kötet címe miért nem tartalmazza az „ügyviteli ismeretek” tagot. Az ügyviteli ismeretek tartalmának széles körben utánanézve megállapítottam, hogy az azonosítható témák 90%-a a képzési szak tantervében felsorolt más tantárgyak szerves részét képezi. Nevezetesen olyan tantárgyak részét, mint: 1. Számítástechnikai ismeretek alkalmazása 2. Szoftverüzemeltetıi ismeretek 3. Prezentáció és íráskészség 4. Üzleti kommunikáció 5. Üzleti készség és személyiségfejlesztés 6. Irodaszervezés 7. Bevezetés az üzleti idegen nyelvbe 8. Gazdasági informatika alapjai Állításom részletesebb alátámasztására felsorolom az ügyvitel által jellemzıen megkövetelt készségeket és kompetenciákat mellettük zárójelben az azt tárgyaló más tantárgyak fentebb adott sorszámával: ügyiratok kezelése (6), szerzıdések elıkészítése (3,4,7), árajánlatkérés, adás, értékelés (3,4,7), jelentések írása (3,4,7), kapcsolattartás az ügyfelekkel (4,5,7), szakmai rendezvényeken való részvétel (4,5,7), irodatechnikai eszközök használata (1,6), multimédiás eszközök használata (1,6), számítógép kezelése (1,2,6), ügyviteli szoftverek (szövegszerkesztı, táblázatkezelı, adatbáziskezelı, vállalati/hivatali információs rendszer) használata (1,8). Az elıbbi bekezdésben azonosított ügyviteli ismereti témák közül csak a számítógép kezelése, az ügyviteli szoftverek és a szervezeti információs rendszerek használata kapcsolható szorosan az informatikus szakmai ismeretekkel. Mindent, amire ezekbıl a témákból az (1), (2) és (8) tantárgyak keretében tanultakon felül az ügyviteli készségek kialakítása céljából szükség lehet, a tankönyv anyaga anélkül is kielégítıen tartalmazza, hogy egy kitüntetetten ügyviteli ismeretek témájú fejezete lenne. A szerzı tisztában van vele, hogy nem csak a tantárgy neve, de a tankönyvnek ahhoz képest megkurtított címe is elég szerénytelenül hangzik (különösen ha a képzés két féléves idıtartamát is figyelembe vesszük): Az információs technológiák fejlesztéséhez, illetve használatához szükséges szaktudás ugyanis olyan sokszínő és kiterjedt, hogy nem férhet bele egyetlen tantárgyba, és fıleg nem két normál félévbe még akkor sem, ha az információtechnológia egy speciális célú alkalmazását feltételezzük. – A realitásokkal számolva a címnek megfelelı témák sokaságából szelektálni kellett. A tankönyv azokra a témákra szorítkozik, amelyek ismeretére egy gazdasági irányultságú, statisztikus elemzınek legközvetlenebbül szüksége lehet.

A tapasztalatok alapján a kötet 1-3. fejezetét az 1. félévi kurzusra célszerő ütemezni. A 2. félévi kurzus anyaga a jegyzet 4. fejezete, valamint egy elkülönítetten mellékelt munkafüzet, amely az ügyviteli folyamatmenedzsmentrıl szól. Budapest, 2011. augusztus 2. A szerzı

Az olvasó észrevételeit a következı címre küldheti: [email protected]

TARTALOMJEGYZÉK

1.

Informatikai alapismeretek..................................................................... 9

1.1 Bevezetés .................................................................................................................... 10 1.1.1 Bevezetés a kötet egészéhez........................................................................................ 10 1.1.2 Bevezetés az 1. fejezethez........................................................................................... 10 1.2 Adat, ismeret, információ, kommunikáció.............................................................. 12 1.2.1 Adat és jelentéstartalom .............................................................................................. 12 1.2.2 Ismeret és információ .................................................................................................. 14 1.2.3 Adat (közlemény, üzenet) információmennyisége és információtartalma.................. 16 1.2.4 Kommunikáció ............................................................................................................ 17 1.2.5 Ellenırzı kérdések az 1.2. alfejezethez ...................................................................... 19 1.3 Információs rendszer ................................................................................................ 20 1.3.1 Az információs rendszer (IR) általános értelmezése................................................... 20 1.3.2 A gazdasági szervezetek információs rendszerének sajátosságai ............................... 21 1.3.3 Az adat és az információ minıségi jellemzıi. – A hasznos információ ..................... 25 1.3.4 Az IR adatkezelési mőveletei ...................................................................................... 29 1.3.5 Ellenırzı kérdések az 1.3. alfejezethez ...................................................................... 31 1.4 Infrastruktúra – Számítógéphálózatok ................................................................... 33 1.4.1 Számítógéphálózat elemei, hálózatok fajtái, hálózati protokollok.............................. 33 1.4.2 A hálózati kommunikáció kapcsán megoldandó fıbb problémák .............................. 35 1.4.3 A hétrétegő ISO/OSI referenciamodell ....................................................................... 36 1.4.4 Ellenırzı kérdések az 1.4. alfejezethez ...................................................................... 40 FELHASZNÁLT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM AZ 1. FEJEZETHEZ ...................................................... 41

2

Adatszervezés, adatelérés, adatbáziskezelı rendszerek..................... 43

2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.3 2.4.4 2.5 2.5.1 2.5.2 2.5.3

Bevezetés .................................................................................................................... 44 Adatszervezés: elemi adatok, összetett adatszerkezetek........................................ 45 Adatábrázolás a számítógépeken – Elemi adattípusok ............................................... 45 Összetett adatszerkezetek ............................................................................................ 46 Ellenırzı kérdések a 2.2. alfejezethez ........................................................................ 50 Tárolási szerkezetek .................................................................................................. 51 Vektor.......................................................................................................................... 51 Lista............................................................................................................................. 51 Multilista ..................................................................................................................... 53 Ellenırzı kérdések a 2.3. alfejezethez ........................................................................ 55 A háttértárakon, valamint az adatforgalomban alkalmazott adategységek........ 56 Fizikai adategységek ................................................................................................... 56 Logikai adategységek – Strukturált adatok ................................................................. 57 „Nem strukturált” komplex adatok – Multimédia adatok ........................................... 58 Ellenırzı kérdések a 2.4. alfejezethez ........................................................................ 58 Tartalom szerinti adatelérés..................................................................................... 59 Tartalom szerinti adatelérés ........................................................................................ 59 Az indexszekvenciális elérés mőködése ..................................................................... 60 Ellenırzı kérdések a 2.5. alfejezethez ........................................................................ 65

2.6 Adatbáziskezelı rendszerek ..................................................................................... 66 2.6.1 Az adatbázis fogalma .................................................................................................. 66 2.6.2 Az adatbázis szerkezete – Adatbáziskoncepciók ........................................................ 67 2.6.3 OLTP rendszerek adatbázisai és az adattárház ........................................................... 74 2.6.4 Ellenırzı kérdések a 2.6. alfejezethez ........................................................................ 76 2.7 Adatbázistervezés – adatmodellezés ........................................................................ 77 2.7.1 Az adatmodellezés tartalma és szintjei........................................................................ 77 2.7.2 Az adatmodellezés alapfogalmai................................................................................. 77 2.7.3 Az egyedtípusok szerkezetének kialakítása – Normalizálás ....................................... 82 2.7.4 Normalizálás lebontással............................................................................................. 86 2.7.5 Normalizálás szintézissel ............................................................................................ 89 2.7.6 Ellenırzı kérdések a 2.7. alfejezethez ........................................................................ 90 FELHASZNÁLT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM A 2. FEJEZETHEZ ........................................................ 92

3.

Adatbázis definiálása és kezelése.......................................................... 93

3.1 Bevezetés .................................................................................................................... 94 3.2 Tevékenységek és eszközök áttekintése ................................................................... 95 3.2.1 Adatbázis létrehozásának és mőködtetésének tevékenységei ..................................... 95 3.2.2 Az SQL nyelv.............................................................................................................. 99 3.2.3 Interaktív adatbáziskezelı felületek .......................................................................... 103 3.2.4 Ellenırzı kérdések a 3.2. alfejezethez ...................................................................... 105 3.3 Adatbázis definiálása .............................................................................................. 106 3.3.1 Adatbázis definiálása SQL nyelven .......................................................................... 106 3.3.2 Adatbázis definiálása az Access grafikus felületén................................................... 109 3.3.3 Ellenırzı feladatok a 3.3. alfejezethez...................................................................... 115 3.4 Adatkezelı SQL parancsok .................................................................................... 116 3.4.1 Adatok bevitele, törlése és módosítása SQL-ben...................................................... 116 3.4.2 Adatok lekérdezése SQL-ben.................................................................................... 117 3.4.3 Összetettebb feladatok megoldása SQL-ben............................................................. 121 3.4.4 Ellenırzı feladatok a 3.4. alfejezethez...................................................................... 128 3.5 Adatkezelés az Access grafikus felületén .............................................................. 130 3.5.1 Adatok bevitele, törlése és módosítása a grafikus felületen...................................... 130 3.5.2 Adatok lekérdezése a grafikus felületen.................................................................... 132 3.5.3 Ellenırzı feladatok a 3.5. alfejezethez...................................................................... 139 FELHASZNÁLT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM A 3. FEJEZETHEZ ...................................................... 140

4.

Információrendszer fejlesztése ........................................................... 141

4.1 4.2 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.2.5 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3 4.3.4 4.3.5

Bevezetés .................................................................................................................. 142 Szoftverrendszerek fejlesztésének folyamata és eszközei .................................... 143 A fejlesztési folyamat tevékenységei ........................................................................ 143 Megközelítési módok és módszertanok .................................................................... 147 Életciklusmodellek .................................................................................................... 152 A szoftverfejlesztés eszközei .................................................................................... 157 Ellenırzı kérdések a 4.2. alfejezethez ...................................................................... 159 Célkitőzés, követelmények...................................................................................... 161 A szoftverfejlesztési projekt céljának meghatározása............................................... 161 Szoftverek minıségi jellemzıi (MSZ ISO/IEC 9126) .............................................. 161 Követelményelemzés - követelményspecifikáció ..................................................... 167 Rendszerszervezési változatok.................................................................................. 171 Ellenırzı kérdések a 4.3. alfejezethez ...................................................................... 172

4.4 Tervezés.................................................................................................................... 174 4.4.1 A szoftver mint komplex rendszer ............................................................................ 174 4.4.2 Az objektumorientált megközelítési mód ................................................................. 179 4.4.3 A tervezés termékei ................................................................................................... 187 4.4.4 Ellenırzı kérdések a 4.4. alfejezethez ...................................................................... 190 4.5 Modellezési technikák ............................................................................................. 192 4.5.1 Az UML modellezési nyelv ...................................................................................... 192 4.5.2 Sztereotípusok és megszorítások............................................................................... 193 4.5.3 Sztatikus modellek .................................................................................................... 195 4.5.4 Dinamikus modellek ................................................................................................. 203 4.5.5 Csomagok és csomagdiagramok ............................................................................... 222 4.5.6 Ellenırzı kérdések a 4.5. alfejezethez ...................................................................... 225 4.6 Kivitelezés és bevezetés ........................................................................................... 228 4.6.1 Kivitelezés, verifikáció és validáció.......................................................................... 228 4.6.2 Programegységek kódolása, tesztelése...................................................................... 229 4.6.3 Szoftver- és rendszerintegráció, a szoftver és a rendszer validációja ....................... 236 4.6.4 Programozási környezetek ........................................................................................ 244 4.6.5 Használatba vétel - A rendszer bevezetésének módjai.............................................. 248 4.6.6 Ellenırzı kérdések a 4.6. alfejezethez ...................................................................... 250 FELHASZNÁLT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM A 4. FEJEZETHEZ ...................................................... 251

1. Informatikai alapismeretek

1.1. Bevezetés 1.2. Adat, ismeret, információ, kommunikáció 1.3. Információs rendszer 1.4. Infrastruktúra – Számítógéphálózatok

10

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK

1.1 Bevezetés

1.1.1 Bevezetés a kötet egészéhez A tankönyv minden fejezete egy bevezetı résszel indul, mint ez is. Azonban itt az olvasó kivételesen nem csak az 1. fejezet, hanem a teljes kötet bevezetéséül szánt tudnivalókkal is találkozik. Ez az elsı kötet az információs technológiák használatához, illetve fejlesztéséhez szükséges szaktudás olyan témáival foglalkozik, amelyek viszonylag általánosabbak, de ismeretükre egy gazdasági irányultságú, statisztikus elemzınek mégis közvetlenül szüksége lehet. A kötet négy fejezetbıl áll. Közülük az 1. Informatikai alapismeretek fejezet olyan alapfogalmakat ismertet, mint az adat, az információ, a kommunikáció és az információrendszer, de a számítógéphálózatokra vonatkozó ismeretek erejéig kitér az információrendszerek infrastruktúrájára is. A 2. Adatszervezés, adatelérés, adatbáziskezelı rendszerek fejezet elemi adatok számítógépi ábrázolásával, összetett adatszerkezetekkel, az adatszerkezetek reprezentálására alkalmas tárolási szerkezetekkel, valamint az adatbázisok szerkezetével és tervezésével foglalkozik. A 3. Adatbázis definiálása és kezelése fejezet elıbb az adatbázis létrehozásának és mőködtetésének tevékenységeit és eszközeit tekinti át, majd részletesen tárgyalja az adatbázisdefiniálás és az adatkezelés (adataktualizálás és lekérdezés) SQL nyelven, illetve az Access grafikus felületén alkalmazható megoldási módjait. A 4. Információrendszer fejlesztése fejezet egy tömör képet ad a szoftverek, szoftverrendszerek fejlesztésének folyamatáról, tevékenységeirıl, módszereirıl és eszközeirıl; ezzel készítve fel az olvasót, hogy értı és konstruktív partnere legyen a fejlesztıknek a majdani fejlesztési projektekben. 1.1.2 Bevezetés az 1. fejezethez A közbeszéd és a nem informatikai szakirodalom, de a mőkedvelı vagy botcsinálta „informatikusok” által szerkesztett írásmővek is nagyon pontatlanul bánnak az adat és az információ fogalmakkal, gyakran (helytelenül) szinonímaként használják a két szót. Hasonló hiba, amikor olyan állítások alanyaként is információról beszélnek, amelyekben helyesebb lenne inkább az ismeret szót alkalmazni, merthogy az adott állítás nem csak az információra (leegyszerősítve az új ismeretre, az ismeretek bıvülésére), hanem tágabb körben a már régóta birtokunkban lévı ismeretekre is igaz. Tulajdonképpen az általánosan elterjedt információrendszer kifejezés sem igazán pontos elnevezése annak a rendszernek, amely jelentıs részben korábbról felhalmozódott és megırzött ismereteket használ fel, tehát nem csak információt (új ismeretet). Elsısorban ebben a fogalmi káoszban kíván rendet teremteni az 1.2. alfejezet mindazon fogalmak tisztázásával, amelyek a következı alfejezetben tárgyalt információrendszer értelmezéséhez nélkülözhetetlenek.

INFORMATIKAI ALAPISMERETEK

11

Bár a tananyag érdemi részében az ember által létrehozott szervezetek információrendszereihez kapcsolódó megoldásokat tárgyal, az 1.3. alfejezet arra is kitér, hogy nem csak a társadalmi, de a biológiai szervezetek belsı rendjének fenntartása, mőködıképességük megırzése, hatékonyságuk fokozása, a környezethez való dinamikus alkalmazkodása is – a természetben kialakult és az adott biológiai rendszerre jellemzı – információrendszeren alapul. Ugyanebben az alfejezetben az olvasó megismerkedhet az adat, az ismeret (és vele az információ) olyan minıségi jellemzıivel, amelyek pontos értelmezése és tudatosítása nélkülözhetetlen az ember által létrehozott információrendszerek fejlesztési célkitőzéseinek megértéséhez, illetve egy konkrét fejlesztési projekt eredményességének megítéléséhez. A társadalmi-gazdasági informáciorendszer infrastruktúráját különféle hardver- és szoftverelemek képezik. Azonban e tantárgy és a kötet egésze dominánsan szoftvermegoldások használatára és fejlesztésére vonatkozó ismereteket tartalmaz. Kivétel az 1.4. alfejezet, amely kitüntetett szerepe és más komplex rendszerek tervezésében is hasznosítható tanulságai miatt a számítógépekbıl felépülı hálózatokkal foglalkozik.

12


1.2 Adat, ismeret, információ, kommunikáció 1.2.1 Adat és jelentéstartalom A mindennapi beszédben gyakran szinonimaként használatosak az adat és az információ szavak, és az esetek többségében mást jelentenek, mint az informatikában (a matematikailag megalapozott információelméletben). Ráadásul még az informatikát alkalmazó szakterületek irodalmában is nagy bizonytalanság figyelhetı meg e szavak értelmezésében. Adat Az adat bármilyen anyagon, bármilyen hatással elıállított egyszerő vagy összetett jel. – Az emberek közötti kommunikációban: ember által érzékelhetı vagy alkalmas eszközzel érzékelhetıvé tehetı jel. Ebbe az értelmezésbe belefér a bető, a szöveg, az élıbeszéd, a szám(sor), az ábra, a hang(felvétel), fénykép, film, videofelvétel, elektromos impulzus, de a hóban hagyott lábnyom is. A gazdasági szervezeteknél használatos nevezetes összetett adatok: dokumentum, bizonylat, irat, okirat, üzenet. A szöveg egy rögzített jelkészletbıl vett jelsorozat, azaz egy speciális összetett jel. Egy kép vagy hang felfogható egyetlen komplex jelnek, de számjelsorozattá is alakítható, ahogy azt képek, hangok digitalizálásakor meg is tesszük. Adat jelentéstartalma A jelentéstartalom az adatnak egy feltételezett szabályrendszer (megegyezés vagy tapasztalat) által meghatározott értelmezése. Az írásos adatok – a közlés szándékával keletkezett adatok – esetében az értelmezés alapja valamilyen megegyezés. Ez lehet olyan közmegegyezés is, ami akkor is alkalmazható, ha a közlı és az értelmezı sohasem találkoztak, nem is egy korban éltek. (Esetleg a „megegyezés” csak azt a feltételezést jelenti, hogy valamely nyelv szavait, nyelvi szabályait egy közösség azonos módon használja.) A nem közlési szándékkal keletkezett jel értelmezésében az értelmezı tapasztalatai játszanak szerepet, tehát ebben az esetben a jelentéstartalom esetleges és szubjektív, mert az értelmezı tapasztalatainak függvénye. Nem véletlen, hogy az adat definíciója nem kötötte ki, hogy az adat csak valamilyen közlési szándékkal jöhet létre; azaz nem zárta ki az adat fogalmából a nem szándékosan hagyott nyomokat, sem az emberi szándéktól független természeti jelenségeket mint jeleket: Egy nem közlési szándékkal keletkezett jel is hordozhat jelentéstartalmat, azaz az érzékelıje számára származhat belıle új ismeret (más szóval információ – lásd késıbb).

Dacára a birtokos szerkezetnek, az adat jelentéstartalma nem pusztán az adat sajátja. Az adat csak valamilyen feltételezett értelmezési szabályokkal együtt hordoz egy bizonyos jelentéstartalmat, illetve különbözı értelmezési szabályrendszereket alkalmazva más-más jelentéstartalmat hordozhat. Ez annak ellenére igaz, hogy az összetett adatok nagymértékben képesek utalni az alkalmazandó értelmezési szabályra is; például egy nemzeti nyelvre, azon


13

belül valamely szakterület speciális terminológiájára, továbbá az összetett adat közvetlenül is tartalmazhat értelmezési szabályokat. Az elıbbi mondatban vázolt kézenfekvı gondolatmenet azonban semmit sem ér, amikor egy adott nyelv szabályai szerint értelmes szöveg a közlés szándéka szerinti (teljesen más értelmő) szövegnek csupán a rejtjelezett változata. – A következı keretezett rész arra példa, hogy a körülmények nagy mértékben befolyásolhatják, hogy az értelmezı milyen értelmezési szabályt fog alkalmazni az adott adatra (a példában egy levélre), és milyen különös helyzetek adódhatnak abból, ha egy közlést a címzettje nem olyan értelmezési szabállyal olvassa, mint amilyen feltételezésével a közlı azt szerkesztette. Levél a kedvesnek [McDermott-2007]: Az alábbi levél az 1920-as években íródott az Egyesült Államokban. Egy fiú elhatározta, hogy hogy ajándékkal lepi meg kedvesét. Szerelmének nıvérével titokban elment egy nagyáruházba, ahol végül egy hosszú, szırmebéléső selyemkesztyőt választottak. A csomagoláskor azonban összekeverték azzal a selyem alsónemővel, amit a nıvér vásárolt magának. A barátnı a következı ajándékkísérıvel kapta meg a neki szánt darabot: Drágaságom! Szeretnélek meglepni ezzel a ruhadarabbal, mert úgy vettem észre, hogy nem szoktál ilyet viselni, amikor esténként találkozunk. Ha a nıvéred nem lett volna velem, a hosszú gombosat választottam volna, de ı is rövidet visel, amit könnyebb levenni. Ez az árnyalat nagyon kényes, de az eladó hölgy megmutatta a sajátját, amit már 3 hete hordott, de még alig volt koszos. Felpróbáltattam vele a tiédet és igazán jól nézett ki benne… Bárcsak ott lehetnék Veled, hogy én adjam Rád elsınek, mert gondolom, hogy így más kezek is érinteni fogják, mielıtt még találkozhatnánk. Amikor leveszed, ne felejts el egy kicsit belefújni, mert a viseléstıl természetszerőleg kicsit nedves lesz. Gondolj csak arra, hányszor fogom megcsókolni az elkövetkezı években. Remélem, szombaton is rajtad lesz. Szeretettel: Robert U.i: A legutolsó divat szerint vissza kell hajtani, hogy kilátsszon egy kicsit a szır.

Adatot értelmezni egy gép is képes, ha a konstrukciója vagy a beletöltött program éppen valamilyen értelmezési szabályok érvényesítésére lett kitalálva. Azonban a gép csak azt az egy értelmezési szabályt alkalmazza, amit a hardverbe vagy a szoftverbe beleépítettek, vagy a tudásbázisába beletöltöttek1, ellentétben az emberrel, aki a helyzetfelismeréstıl vagy éppen a pillanatnyi motivációjától függıen változatos szabályokat képes kombinálni. Gépi adatértelmezés: A beszkennelt (digitalizált) papírbizonylat, és az eleve a számítógép képernyıjén kitöltött elektronikus bizonylat a gépi értelmezhetıség szintjében különböznek egymástól. Az elıbbire a gép a képként való megjelenítés vagy a képként való szerkesztés mőveleteket tudja alkalmazni. Az utóbbi esetében viszont a gép az egyes rovatokba (név, dátum, mennyiség, …) írt értékeket is „látja”, a speciális jelentésüknek megfelelı mőveleteket képes végezni rajtuk, vagy a bizonylatokat képes megkeresni, csoportokba sorolni az ilyen értékek szerint.

Adat gépi értelmezésének különbözı szintjei lehetnek. A legalacsonyabb szint, amikor a gép csak annyit „tud”, hogy az általa ismert mőveletek közül melyek alkalmazhatók a konkrét adatra. Ennél lényegesen magasabb szintő gépi értelmezést tesznek lehetıvé a specifikált adatok. Specifikált adat Olyan adat, amelyhez értelmezési szabályként valamilyen módon a következı négykomponenső specifikációt kapcsolják: az adat meghatározott kategóriába (1) tartozó objektumokra értelmezhetı tulajdonságnak (2) a kategória egy konkrét objektumára (3) vonatkozó értékét (4) jelöli.

1

Egyes mesterséges intelligencia alkalmazások korlátozott tanulási képességekkel is rendelkeznek.

14


[Halassy-1965] szerint az adatnak négy dimenziója van: (1) a tárgy, jelenség általában (röviden: kategória); (2) tárgy, jelenség konkrétan (röviden: objektum); (3) tulajdonság (a tulajdonság neve, értékkészlete) és a (4) tulajdonság értéke. Ez a gondolat jelenik meg a specifikált adat fenti definíciójában is. Azonban az idézett szerzıvel ellentétben az említett négy dimenziót nem az adatnak, hanem az adathoz kapcsolt értelmezési szabálynak tulajdonítjuk; továbbá nem minden adatról, csak a számítógéppel (vagy bizonylatokon) nyilvántartott strukturált adatokról állítjuk, hogy ilyen értelmezés tartozik hozzájuk. A specifikált adat értelmezésének négy komponensébıl a kategória és a tulajdonság az adat típusszintő meghatározói, az objektum és az érték pedig elıfordulásszintő meghatározói. A számítógépes rendszerek tervezése az adatfogalmakat általában típusszinten határozza meg, azaz ezt értik az adatfogalmak specifikációján. Általában egy adatra vonatkozó értelmezési szabályt az a körülmény valószínősíti, hogy az adat milyen környezetben – milyen más adatokkal együtt – fordul elı. A specifikált adatok értelmezése is ilyen mechanizmusra épül, de a specifikáció által az adat és az értelmezése közötti kapcsolat valószínősíthetıbıl határozottá válik. A specifikált adat értelmezésének dimenziói: A "25000 Ft" magában álló adat értelmezése igen bizonytalan, ezzel szemben "az 120CX02 cikkszámú termék ÁFÁ-val növelt ára 25000 Ft" összetett adat kézenfekvıen azt az értelmezést feltételezi, hogy a termék kategóriába tartozó 120CX02 cikkszámmal azonosítható objektum ÁFÁ-val növelt ár tulajdonságának értéke 25000 Ft.

A kategóriát a számítógépes adatkezelés során általában az jelöli, hogy az adat milyen bizonylaton (pl. gépjármő forgalmi engedély) vagy képernyıőrlapon vagy az adatbázis melyik táblájában, rekordtípusában szerepel. Tehát a kategória mindig tulajdonságok egy kombinációja (gépkocsi esetén a gépkocsit jellemzı tulajdonságok együttese). A tulajdonságot a számítógépes adatkezelés során egy bizonylat (egy képernyıőrlap) adott rovata vagy a számítógépen tárolt adatrekord adott mezıje vagy egyszerően (az érték elıtt/mellett) a tulajdonság neve jelzi (pl. szín=zöld). A tulajdonság behatárolja a lehetséges értékeinek készletét, valamint az értékein elvégezhetı mőveletek készletét. Egy konkrét objektum legkönnyebben egyik tulajdonságának – az azonosító tulajdonságnak – az értékével határozható meg (pl. XXX-375 rendszámú gépkocsi). Az, hogy más (nem azonosító) tulajdonság értéke konkrétan melyik objektumra vonatkozik, szintén azzal jelezhetı, hogy mellette az érintett objektum azonosító tulajdonságnak az értékét is feltüntetik. Némely specifikált adat értelmezése egy ötödik dimenzióval is rendelkezik: az idıvel. Másképpen szólva az ilyen adat értelmezési szabályának része egy idıpont vagy egy idıintervallum, amely meghatározza, hogy az adattal jelölt érték az adott objektumnak mely idıpontban történt állapotváltozását vagy mely idıpontban vagy idıszakban fennálló állapotát jellemzi. Az adat idıdimenziója az objektum-dimenzióhoz hasonlóan egy idıpont vagy idıintervallum értékő társadattal jelezhetı. 1.2.2 Ismeret és információ Ismereteinket, tudásunkat vagy saját tapasztalás által, vagy mások közléseibıl, azaz adatokból merítjük. Tehát az adat jelentéstartalma, amennyiben felhasználható (vagy legalább annak vélelmezik), akkor ismeretet (tudást) képez. – Az ismeret pedig azért került itt szóba, mert rá alapozva definiáljuk az információ fogalmát.


15

Információ Az információ az adat értelmezése által szerzett új ismeret – az értelmezı számára megszüntetett bizonytalanság. Megjegyzés: Itt az információra nem informatikai (információelméleti), hanem informatikaalkalmazási meghatározást adtunk. Ugyanis az információ az informatikában alapfogalom, azaz ott nem definiálható, de különbözı állításokban vagy más fogalmak definíciójában felhasznált fogalom2. Lényeges, hogy ahogy a jelentéstartalom, úgy az információ sem sajátja, annak az adatnak, amelynek az értelmezésébıl keletkezett; hiszen az adaton felül függ a konkrét értelmezıtıl (annak korábban megszerzett ismereteitıl), az értelmezés körülményeitıl. Az információ több okból különbözik a jelentéstartalomtól is: (1) A jelentéstartalom nem képez feltétlenül új ismeretet. Pontosabban az „új ismeret” minısítés nem is alkalmazható rá, mivel a jelentéstartalom esetében az értelmezésben nem csak egy konkrét értelmezı fél (lehet esetleg egy gép is), hanem a feltételezett értelmezési szabályrendszert ismerık közössége (absztrakt személy) az érintett, az információ pedig egy konkrét személy (vagy szervezet) ismereteinek bıvülését jelenti, ily módon szubjektív kategória. (2) A jelentéstartalom az adat értelmezésének mozzanatához, az információ pedig mint a használható ismeretek bıvülése az adat felhasználásának, a döntési, reagálási képesség megváltozásának a mozzanatához kapcsolódó fogalom. Az információ és az adat közötti különbséget világítsák meg a következı tények: • Azonos információt nyerhetünk különbözı jelkészletbıl vett, különbözı hosszúságú jelsorozatból (adatból, közleménybıl). Pl.: I'm so bored with it all. – Úgy untat ez az egész. • Egy adatból csak bizonyos körülmények között szőrhetı le az információ. Az elıbbi két közlemény értelmezéséhez történetesen tudni kell angolul, illetve magyarul. Máskor meg valamit látni is kell, nemcsak hallani a közlést: Erre való a középsı ujjad. • Más körülmények között azonos adatnak (közleménynek) más lehet az információtartalma(!), illetve más az információmennyisége(!). – Az itt használt információtartalom és információmennyiség fogalmakat az 1.2.3. szakaszban fogjuk értelmezni. • Különbözı személyek (kommunikációban: vevık) számára azonos körülmények között is ugyanannak az adatnak (közleménynek) más az információtartalma, illetve más az információmennyisége. • Az adat megismétlésével a közölt információmennyiség nem növekszik. Információt önmagában elıállítani, továbbítani lehetetlenség. Ha a szakirodalomban információ elıállításáról olvasunk, annak ilyen okai lehetnek: • Szakszerőtlen fogalmazás: az író az egyik adatból a döntéshozó számára könnyebben értelmezhetı másik adat képzését, származtatását – tévesen – információ-elıállításnak tekinti.

2

Az olvasó hasonló megoldással találkozhatott a matematikában: az sem definiálja a pontot, az egyenest vagy a síkot, mégis megadja ezek lehetséges relációit. A matematika alkalmazójának a dolga, hogy milyen – a matematikában adott relációkat kielégítı – objektumot vagy absztrakciót feleltet meg a pontnak, az egyenesnek, a síknak. Itt ugyanúgy jártunk el, mint amikor a matematika alkalmazója azt mondja, hogy a pont egy kiterjedés nélkülinek képzelt (absztrakt) objektum

16

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK • •

Metafora, mellyel a szerzı arra utal, hogy a tényleges adatfeldolgozó mővelet által elıállított adat helyett annak jelentéstartalmára és lehetséges felhasználására teszi a hangsúlyt. Metafora, mellyel a szerzı a számítógépes adatfeldolgozás kapcsán arra utal, hogy egy adat még egy gép számára is jelenthet információt, amennyiben a gép az adat hatására (programozott) döntést hoz, automatikusan változtat a mőködésén. Ez lehet a külvilág számára is azonnal érzékelhetı reagálás, vagy a számítógépes rendszer egy olyan belsı állapotváltozása (az adatbázis tartalmának olyan változása), ami által a rendszer egy késıbbi idıpontban másképpen fog reagálni, mint ahogy az adat hiányában tette volna.

Mivel az információrendszerek nem csak új ismereteket, hanem régóta birtokolt ismereteket is kezelnek, használnak, esetükben információkezelés helyett helyesebb volna ismeretkezelésrıl beszélni. Összefoglalva: Az adat magában sem jelentéstartalommal, sem információval nem bír. A jelentéstartalom az adatra vonatkozó valamilyen értelmezési szabályokat feltételez, és az adat ilyen szabályok szerinti értelmezése vezet a jelentéstartalomhoz. A jelentéstartalom csak akkor szolgál információval az értelmezı számára, ha azzal ı új ismeret birtokába került.

1.2.3 Adat (közlemény, üzenet) információmennyisége és információtartalma A címben szereplı információtartalom és információmennyiség kifejezések nem azonos fogalmakat jelölnek. Egy adatnak, közlésnek annyiféle információtartalma lehet, ahány különbözı kérdésre képes választ adni. Az információmennyiség fogalomról pedig egyelıre annyit jegyezzünk meg, hogy többféle információtartalommal rendelkezı közlésnek – az egyes tartalmak szerint is – különbözı lehet az információmennyisége. Azonos adat a különbözı értelmezık számára különbözı információtartalom miatt lehet érdekes: A címzett számára a levél az írójának gondolataira, a közölt tényekre vonatkozó információtartalmat hordoz; egy grafológus számára viszont, ha a levelet kézzel írták, az író jellemére vonatkozó információtartalommal is bír. Azonos adatnak azonos értelmezı számára is többféle különbözı információtartalma lehet: Ezt szemléltesse a következı grafiti. „Békés álomba szenderülve szeretnék meghalni, mint a nagyapám. Nem a félelemtıl üvöltve, mint az utasai.” Kevés bárgyúbb dolog van, mint megmagyarázni, hogy egy szövegben mi a poén. Ezúttal mégis nézze el nekem az olvasó, hogy utalok rá, milyen információtartalmakkal bír a fenti idézet (a teljesség igénye nélkül):  Békés álomba szenderülve szeretnék meghalni.  (Az egyik) nagyapám békés álomba szenderülve halt meg.  Ez a nagyapám egy utasszállító jármő vezetése közben halt meg.  A szóban forgó jármővön utasok is tartózkodtak.  İk a félelemtıl üvöltve haltak meg.  …

Az információmennyiség fogalmát elıbb csak intuitíven próbáljuk megközelíteni, az exakt értelmezésére néhány bevezetı példa után kerítünk sort. Azonos adat – különbözı információmennyiség [Ashby-1972]: Két katona fogságba esik két különbözı – A és B – ellenséges országban, és késıbb mindkettıjük felesége ezt a rövid üzenetet kapja: "Jól vagyok". Azonban ismeretes, hogy az A országban egy fogoly a következı üzenetek valamelyikét küldheti: – Jól vagyok. – Múló betegségben szenvedek. – Komolyan beteg vagyok.


17

Ugyanekkor a B ország csak a – Jól vagyok üzenet küldését engedélyezi. (Mindkét sorozathoz hozzátartozik a "nincs üzenet" elem is.) Azonos-e az üzenetek információmennyisége a két feleség számára? Megoldás: Az a feleség, aki B-bıl kapta a "Jól vagyok" üzenetet, csak abban lehet biztos, hogy férje életben van; aki A-ból kapta ugyanezt az üzenetet, még azt is tudja, hogy férje tényleg jól van: az azonos üzenet számára nagyobb információmennyiséget tartalmaz, másképpen: több bizonytalanságot szüntet meg.

A fogságból üzenı katonák példájában megmutatkozik az információ két sajátossága: (1) Értelmezhetı egy mérhetı (számítható) információmennyiség. (2) Ha egy üzenet (egy adat) információmennyiségét mérni akarjuk, figyelmünket az egyedi üzenetrıl az üzenetlehetıségek sokaságára és az üzenet értelmezıjére kell fordítanunk. Ahogyan pl. a hosszúságnak is többféle mértékegysége lehet (méter, láb, inch), úgy az információmennyiségnek is többféle mértékegysége létezhetne, de csak egy terjedt el általánosan, a bit. Információmennyiség – bitben mérve: Ha egy adat egy p valószínőségő kimenetel bekövetkezésérıl értesít, akkor az információmennyisége: H = − log2 p bit. (Shannon képlet) A p valószínőség 0 és 1 között mértéket jelent. Ha összesen két üzenet lehetséges, mindkettı azonos eséllyel, akkor egy üzenet valószínősége ½. Tehát egy ilyen üzenet érkezése esetén a kapott információ mennyisége éppen 1 bit. – Ugyanis -log2(1/2) = log2 2 = 1. Még egy speciális eset: Ha a lehetséges üzenetek száma k, és mindegyik azonos valószínőséggel fordulhat elı, akkor e sokaságból való üzenet információmennyisége: H = log2 k bit. Az információmennyiség egy hibás értelmezése: A szakirodalomban is találkozhatunk olyan állítással, hogy "a négybetős magyar szavak információmennyisége 20,52 bit". Ez bizony pongyola megfogalmazás, hiszen az adat magában nem határozza meg az információmennyiséget. Az állítás a következı pontosítással értelmessé tehetı: A négybetős magyar szavak információmennyisége legfeljebb 20,52 bit. – Az ilyen becsléseknek az a gyakorlati jelentısége, hogy az adattípus bitben kifejezett információmennyiségének felsı korlátja egyben korlátja a tárolásához szükséges jelsorozat (bitsorozat) hosszának is.

Az adat és az információ nem csak mennyiségi, hanem minıségi jellemzıkkel is bírnak. Ezeket az 1.3.3 szakasz tárgyalja speciálisan a gazdasági szervezetek információs rendszere nézıpontjából. 1.2.4 Kommunikáció Az információs rendszer fogalmát elıkészítı úton nem kerülhetı ki a kommunikáció fogalma. A kommunikáció annak eszköze, hogy az adatot ne csak akkor és ne csak ott használhassuk fel, amikor és ahol az keletkezett; hogy az ismereteket megoszthassuk egymással. Kommunikáció: Azt a folyamatot, amely során az információt hordozó hír (közlés szándékával keletkezett adat) eljut az adótól (közlıtıl, forrástól) a vevıhöz (címzetthez), kommunikációnak nevezzük.

18

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK A kommunikáció elemei: • az adatforrás vagy másképpen az adó; • az adat (az üzenet) hordozására, továbbítására alkalmas anyag, közeg, amit csatornának szokás nevezni; • a vevı – az üzenet címzettje –, aki / ami fogadja, értelmezi3 az üzenetet; • a kódolási eljárás, ami az adó által közölt adatot (üzenetet) a csatorna anyagában (közegében) ábrázolt jellé (jelsorozattá) alakítja át; • a dekódolási eljárás, amely a csatorna anyagában (közegében) hordozott jelsorozatot a vevı által értelmezhetı adattá alakítja át.

Az elıbbiekben említett csatornát tágan kell értelmezni, nemcsak fizikai adatátviteli vonalakat, hírközlési eszközöket, hanem a közvetítı „közeg” magasabb szintjeit, pl. a beszélt nyelvet, a társasági érintkezés különbözı formáit, is jelenti. A hírközlési hálózatok (a jel véges terjedési sebességébıl eredı idıigényt leszámítva) térbeli csatornák. Történelmi események köveken, érméken, fóliánsokon, papíron, hangfelvételen, filmen, mágneslemezen stb. megörökítése idıbeli csatornának tekinthetı. (A papírra vetett, filmre vett vagy mágneslemezen rögzített adat – számla, levél, mőalkotás stb. – önmagában idıbeli csatorna, de az azt mozgató, kézbesítı szervezet vagy technika már térbeli csatorna.) A fizikai csatornák anyagában (közegében) történı változások a hordozott üzenet torzulását, a jelsorozat részben vagy egészben való elvesztését okozhatják. A kommunikáció magasabb szintjén egy emberi közösség tagjai közötti párbeszédben hasonló zavaró körülmény a közlésre alkalmatlan szituáció, a pontatlan fogalmazás, az elfogultság, a hamísítás vagy éppen a paranoid mértékő bizalmatlanság. Mindezeket a jelenségeket a csatorna zajának nevezik. – A csatornát érintı zajhatások mérséklésére (a csatorna kikapcsolásának esetétıl eltekintve4) a redundancia különbözı változatait alkalmazzák. Redundancia: A redundancia az adat többszörözése, megismétlése vagy az adathoz a közlési szándékkal össze nem függı (a közlési szándék tekintetében felesleges) másik adat hozzákapcsolása. Tehát a redundancia eseteinek számítanak a következı megoldások: • több kommunikációs csatornát használunk; • több közlési alkalommal élünk; • az adathoz (üzenethez) plusz elemeket kapcsolunk, amik lehetıvé teszik a jelvesztés és jelmutáció érzékelését, a hitelesség megállapítását, esetleg az eredeti üzenet visszaállítását. A redundancia az informatikában nemcsak a kommunikációval kapcsolatban jut szerephez; célszerően alkalmazott változatai többféle elınnyel járhatnak, más elıfordulásai viszont kifejezetten hátrányosak lehetnek. A redundancia elınyös alkalmazásai: • a zajhatások elleni védekezés: hibafelismerés, hibajavítás (amirıl éppen itt esett szó); • az adat érthetıségének javítása az értelmezési szabály azonosítását megkönnyítı más adat hozzákapcsolásával (lásd az 1.2.1 és az 1.3.3 szakaszban);

3

Tulajdonképpen az értelmezés is dekódolás, mert lényegében egy adat átalakítása egy másik adattá; de a dekódolásnak / értelmezésnek nyilvánvalóan különbözı szintjei egy elektromos jelsorozat átalakítása szöveggé, illetve egy szöveg átalakítása az értelmezı személy képzeletében megjelenı képekké, gondolatokká. 4 Ha a zajhatások jelentkezése idıben behatárolható, bizony az is megfontolandó megoldás, hogy arra az idıtartamra a csatornát kikapcsolják. – Gondoljon a „Csupasz pisztoly” effektusokra (ha látta a filmet).

INFORMATIKAI ALAPISMERETEK • •

• •

19

az adathoz a hitelességének megállapítását lehetıvé tevı másik adat hozzákapcsolása, ami részben átfed a zajhatás elleni védekezéssel is (lásd az 1.3.3 szakaszban); az adat térbeli, idıbeli elérthetıségének javítása – az adat több csatornán elérhetıvé tételével, az elérési idıt (válaszidıt) csökkentı más adatok hozzákapcsolásával (lásd a 2.5. alfejezetben az indextáblákat vagy a 2.6. alfejezetben az aggregált adatok letárolását); összefüggések kifejezése az adatkapcsolatokat hordozó redundancia alkalmazásával (lásd a 2.6. alfejezetben az idegen kulcsokat, illetve a mutatókat); (és derültség keltése, mint a következı hidetés esetében: „Padlófényezést vállalok. Házhoz megyek.”)

A redundancia hátrányos elıfordulásai: • a nem célszerő redundancia, a vevı (a címzett, a hallgatóság) felesleges közlésekkel, lényegtelen részletekkel való túlterhelése maga is zajnak számít; • az aktualizálási (karbantartási) mőveleteknek intenzíven kitett tranzakciókezelı adatbázisok esetében a redundancia rontja a tranzakciófeldolgozás teljesítményét, és fokozza az inkonzisztens (ellentmondásos) adatbázistartalom kialakulásának esélyét (lásd a 2.6. alfejezetben).

1.2.5 Ellenırzı kérdések az 1.2 alfejezethez 1. Mi a különbség az adat, a jelentéstartalom, az információ és az ismeret között? 2. Adjon példákat arra, hogy különbözı adatokból származhat azonos információ! 3. Adjon példákat arra, hogy az adat magában nem határozza meg egyértelmően a belıle nyerhetı jelentéstartalmat és az információt! 4. Mi a különbség az információmennyiség és az információtartalom között? – Világítsa meg példával! 5. Mennyi az információmennyisége annak közlésnek, hogy egy pénzérmével történt dobás eredménye „fej”? 6. Információelméleti szempontból hogyan pontosítaná a következı állítást? „A négybetős magyar szavak információmennyisége 20,52 bit.” 7. Azonosítsa a specifikált adat dimenzióit a következı mondatban! „A 466 számú fıkönyvi számla neve »Elızetesen felszámított ÁFA«” 8. Milyen összetevıi vannak a kommunikációnak? 9. Értelmezze a térbeli és az idıbeli (kommunikációs) csatornát! 10. Milyen elınyös alkalmazásai lehetnek a redundanciának? 11. Milyen hátrányos elıfordulásai lehetnek a redundanciának?

20


1.3 Információs rendszer 1.3.1 Az információs rendszer (IR) általános értelmezése A különféle (biológiai, társadalmi) szervezetek akármennyi anyagot, energiát emésztenének is el, képtelenek lennének belsı rendjük fenntartására, sıt fejlesztésére, ha a környezetük és a maguk belsı állapotáról nem szerezhetnének és nem használnának fel újabb és újabb ismereteket, azaz információt; ha a részeik mőködését nem hangolná össze valamilyen fizikai (kémiai) elven mőködı belsı kommunikációs hálózat. – Biológusok, genetikusok szerint az élet nem más, mint információ(rendszer). A szervezetek belsı rendjének fenntartása, mőködıképességük megırzése, hatékonyságuk fokozása a környezethez való dinamikus alkalmazkodást igényli. Ennek az alkalmazkodásnak nélkülözhetetlen feltétele a szervezet információs rendszere (továbbiakban IR) Információs rendszer: Az információs rendszer alatt a következı jellemzıkkel bíró rendszert értünk:  a környezet és a saját állapotváltozásait érzékelni, észlelni képes;  az érzékelt, észlelt jeleket (adatokat) a belsı (térbeli) kommunikációs hálózatán keresztül továbbítja a szervezet alkotóelemei között;  a hosszabb távú alkalmazkodás céljából idıbeli csatornával is rendelkezik: adatokat, mőködési szabályokat rögzít, tárol;  az érzékelt jelek (adatok) és mőködési szabályok felhasználásával (azoktól befolyásoltan) reagál az állapotváltozásokra, alkalmazkodik az elıállt állapothoz. Az IR nem feltétlenül öntanuló rendszer, de ha mégis, akkor az azt jelenti, hogy képes felülírni (módosítani) a saját mőködési szabályait. Az IR funkciói természetesen eltérı realizációval bírnak élılények, illetve gazdasági szervezet esetén. Errıl szól a következı táblázat. IR funkció

Állat vagy az ember esetén

Gazdasági szervezet esetén

Érzékelés, észlelés

Érzékszervi funkciók

Mérés, adatgyőjtés

Térbeli csatorna

Idegrendszeri funkciók

Tárgyalás, levél, adatközlı hálózat (kábel, rádióhullám)

Idıbeli csatorna

Ösztön, feltételes reflex, emlékezet

Nyilvántartott (tárolt) adatok, dokumentumok. – Irattár, adatbázis, adattárház, …

Reagálás

Érzékelt jeleken, valamint ösztönös vagy racionális szabályok szerinti döntésen alapuló állapotváltoztatás, cselekvés

Jogszabályokon, szabványokon; szervezeti célokon, szabályokon, tudáson; a problémára vonatkozó adatokon; emberi vagy automatizált döntésen alapuló szervezeti cselekvés

1.1. táblázat: Az IR funkcióinak megvalósítása élılény és gazdasági szervezet esetén


21

1.3.2 A gazdasági szervezetek információs rendszerének sajátosságai Az IR elıbbi definíciója természetesen gazdasági szervezetek IR-ére is értelmezhetı. Most azonban az utóbbiak sajátosságait, jellemzı összetevıit és tényezıit tekintjük át. Ezek: • az információt hordozó adatok, • az információs események és adatkezelı tevékenységek, • az erıforrások (hardver, szoftver és emberi erıforrás), • az IR kialakítására, illetve mőködtetésére vonatkozó eljárási szabályok (jogszabályok, szabványok, szervezeti szabályzatok), valamint az ezek érvényesítéséhez és mőködtetéséhez szükséges szervezeti keretek (orgver). A továbbiakban az IR rövidítés a gazdasági szervezetek információs rendszerét fogja jelenteni. Az adatoknak a gazdasági szervezetek IR-ében betöltött szerepei Az adattal és az információval már eddig is foglalkoztunk, de a gazdasági szervezetek nézıpontjából még további jellemzıiket is tárgyalja az 1.3.3 szakasz; az adatszervezéssel, az adatszerkezetekkel a 2.2. alfejezetben, az adatbázis tervezésével pedig a 2.7. alfejezetben foglalkozunk. Itt az adatoknak csak a gazdasági szervezeteknél betöltött szerepeit tekintjük át. Az adatok objektumjellegő vagy eseményjellegő jelenségeket (a továbbiakban röviden objektumokat, illetve eseményeket) jellemezhetnek. – Az objektum olyan kategória, amelynek példányai nem események, merthogy az a lényegi jellemzıjük, hogy létrejönnek, élettartammal rendelkeznek; az élettartamuk alatt különféle változásoknak vannak kitéve, azaz különbözı állapotokat vehetnek fel, majd megszőnnek. Az objektum tehát egy olyan absztrakció, amibe beletartozhat élılény, személy, társaság, tárgy, tárgyak halmaza, anyag, dokumentum, földrajzi hely, sıt elvont dolog is, ha az történeti jellemzıkkel bír. – Az objektummal ellentétben az esemény egyetlen idıponthoz (a bekövetkezés idıpontjához) köthetı, tehát nem rendelkezik idıtartammal, így nem tud megváltozni. Az eseményre példák a születés, a halál, az árubeérkezés, bármilyen állapotváltozás. A gazdasági szervezeteknél felmerülı eseményeket másképpen tranzakcióknak is nevezik. Az itt használt objektumfogalom eltér 1.2.1. szakaszban tárgyalt specifikált adat egyik dimenziójaként bevezetett objektumfogalomtól. Az ottani objektum bármilyen kategória konkrét példánya lehet, azaz ha a kategória valamilyen eseménytípus, akkor az ottani objektum akár egy eseménypéldány is lehet. Ezzel szemben az itteni objektum egyfelıl kategória, másrészt olyan kategória, amelynek példányai nem események, merthogy az a lényegi jellemzıjük, hogy létrejönnek, élettartammal rendelkeznek, állapotukat változhatják, illetve megszőnhetnek.

Az objektumokat jellemzı adatok értéke változhat, az eseményeket jellemzı adatok értéke stabil. Az objektumok egyes jellemzıi dominánsan változásoknak kitett adatok, például a cikk ára, a versenyzı súlya, a levegı páratartalma, a kamion tartózkodási helye. Az objektumok ilyen jellemzıi az állapotjellemzı adatok vagy állapotadatok. Az objektumok más jellemzıi ritkábban változnak vagy stabilak, ezeket nevezik törzsadatoknak. (Szigorúan véve egy objektumnak egyetlen stabil adata van, az azonosítására konstruált adat. Az objektum más stabil jellemzıirıl csak akkor beszélhetünk, ha bizonyos állapotváltozásairól nem veszünk tudomást, mert az adott IR szempontjából lényegtelenek; vagy ha például az objektumot létrehozó esemény adatait is az objektum adatainak tekintjük.) Megjegyzés: A szakirodalomban elıfordul a törzsadat olyan értelmezése, amely azt a nyilvántartott dolgok stabilabb adataként határozza meg, és elmulasztja hozzáfőzni azt a korlátozást, hogy a törzsadat valamilyen

22


objektum(jellegő jelenség) adata. Ez hibás, mert akkor – a gyakorlatnak teljesen ellentmondóan – a tranzakcióadatokat (lásd a következı bekezdésben) kellene törzsadatoknak tekinteni, mivel azok teljesen stabilak.

Az eseményeket (tranzakciókat) leíró adatokat tranzakcióadatoknak nevezik. Speciális tranzakcióadatok az utasításeseményt jellemzı (vagy az utasításban foglalt) adatok a diszpozíciós adatok. Egy szervezetnél felhalmozott adatok több tekintetben értéket, vagyont képeznek, amelyet célszerő megırizni és gyarapítani. Egyes adatok magukban képviselnek értéket, amennyiben a bennük foglalt ismeret nélkül, bizonyos döntések nem hozhatók meg, vagy a birtokukban olyan döntés hozható, amivel a szervezet vagy személy elınybe kerülhet az adatot nélkülözı versenytársakkal szemben. Az 1.3.3 szakasz az adat és az információ (tágabban az ismeret) olyan minıségi jellemzıit tárgyalja, amelyek befolyásolják a birtokolt adatok értékét. – Ha nem is magukban, de tömegükben még az aktuális mőködésben szerepet nem játszó (elavult) adatok is értéket képviselnek. Erre szolgál példával az adatbányászat, amely a szervezetnél több évtized alatt összegyőlt adatokon végzett elemzésekkel olyan, korábban fel nem ismert szabályokat tárhat fel, amelyek birtokában lényegesen javulhat a vezetık (a szervezet) elırelátó képessége. Információs események és adatkezelı tevékenységek Egy gazdasági szervezetet támogató IR szakmai tartalmát az határozza meg, hogy milyen külsı eseményekre kell tudnia reagálni, azaz milyen tranzakciókat képes kezelni. Az ilyen események valamilyen adatkezelési tevékenységet (folyamatot) indítanak el. A feldolgozási folyamatban egy kitüntetett vagy rendkívüli állapot elérése, egy kitőzött idıpont bekövetkezése vagy a folyamat befejezése szintén valamilyen döntést, reagálást igénylı esemény lehet. Adatkezelı tevékenységek alatt az adatok győjtését, tárolását, továbbítását, feldolgozását, lekérdezését, felhasználását értjük. Egy konkrét IR tervezése során az adatok, az információs események és az adatkezelı tevékenységek viszonyára vonatkozóan tisztázandó kérdések: • A rendszernek mely eseményekre kell valamilyen adatkezelı tevékenységgel reagálni? • Adott esemény milyen adatkezelı tevékenység(ek)et indít el? • A rendszernek milyen adatokat kell nyilvántartani ahhoz, hogy adott típusú eseményekre reagálni tudjon? • Adott típusú esemény teljes feldolgozása milyen adatokat érint, és azokat milyen mővelettel érinti? • Adott objektumot reprezentáló adatszerkezetet az objektum élettartama (nyilvántartásának ideje) alatt egy-egy állapotában milyen események érinthetik? • Adott objektumot jellemzı adatok mely adatkezelı funkciókkal kezelhetık, változtathatók meg, érhetık el? Az ezen kérdésekkel foglalkozó fejlesztési folyamat tárgyalására a 3. fejezetben kerül sor. Az IR erıforrásai – a hardver, a szoftver és a humán erıforrás Hardver A hardver az információs rendszer fizikai eszközeinek összefoglaló neve.


23

Tehát a hardverbe beletartoznak a számítógépek és a tartozékaik (az adattárolók, adatbeviteli és megjelenítı egységek), a kommunikációs eszközök, a hálózati elemek (modemek, kábelek, jelerısítık, routerek, mőholdak stb.). Szoftver – mint győjtıfogalom (kategória) A szoftver – mint győjtıfogalom – mindazon programokat, eljárásokat, szabályokat és kapcsolódó dokumentumokat jelenti, amelyek nélkülözhetetlenek valamilyen számítógépes rendszer mőködéséhez.5 Azonban gyakran a szoftver szóval egy konkrét egyedi termékre utalunk, például amikor a szoftver életciklusáról beszélünk, hiszen az csak egy konkrét szoftveregységre értelmezhetı, nem a fenti győjtıfogalomba tartozó eszközök együttesére. Szoftver – mint konkrét objektum (áru, termék) A szoftver – mint konkrét objektum – a szoftver kategória olyan példánya, amely önállóan képezheti fejlesztés, adás-vétel, üzemeltetés, felhasználás, karbantartás vagy visszavonás tárgyát. A szoftverobjektummal közel egyezıen használatos az alkalmazás fogalom is, de hol egy önálló szoftvert, hol több szoftverbıl összerakott rendszert, hol egy komplex szoftver szolgáltatásainak egy részhalmazát értik alatta. Mi a továbbiakban a következı értelmezéssel fogunk élni. Alkalmazás Az alkalmazás szoftverrel nyújtott szolgáltatások olyan együttese (halmaza), amelyek egy meghatározott (egyszerő vagy összetett) feladat (felhasználói cél) teljesítéséhez járulnak hozzá. A számítógéppel végzett adatfeldolgozás és a kommunikáció hardver és szoftver összetevıit szokás információtechnológiának is nevezni. Információtechnológia (röviden: IT) Az információtechnológia az adatok győjtésének, tárolásának, átalakításának, átvitelének, elérésének, megjelenítésének az erıforrásait, módszereit, eljárásait (rövidebben az adatmőveletek és a kommunikáció eszközeit és megoldásait) jelenti. Meg kell jegyezni, hogy az IT kifejezés az angol nyelvbıl lett átvéve. Mivel a brit és az amerikai szakirodalom sokáig nem használta a Nyugat-Európában elterjedt, jelzı nélküli informatics fogalmat6, ezért nálunk sokan az IT-t tekintik az informatika angol megfelelıjének.

5

Forrás: ISO 9126. Az informatik szót német szerzık használták elıször (1957-ben) mégpedig az értelmezését magyarra fordítva „automatikus információfeldolgozás” jelentéssel, az informatics ennek angol fordításaként terjedt el NyugatEuróbában (még az 1960-as években), kivéve az Egyesült Királyságban, ahol ez félreérthetı lett volna, mert ott csak a jelzıvel ellátott változatait használták (már korábban is) egy-egy szakághoz kötött speciális jelentéssel (pl. medical informatics). – E sorok szerzıjét 1995 januárjában Edinburghban jártakor a Hariott Watt University egyik tanára még helyreigazította, mondván: angolban nincs sima informatics. Tehát akkor még ı sem értesült róla, hogy az Egyesült Királyságban elsıként éppen ugyanazon városban de a University of Edinburgh egyetemen és éppen egy évvel korábban indult informatics névvel egy stúdium. 6

24


Az emberi tényezı egyrészt erıforrás másrészt felhasználó szerepben van jelen az IR-ben. A felhasználók az IR fejlesztésének egyszerre tényezıi és tárgyai. Mint az IR fejlesztésének tényezıi: • a követelmények megfogalmazói, a termékek értékelıi és • veszélyforrások. A felhasználókat az IR tervezésének tárgyaiként a következı esetekben veszik figyelembe: • felhasználó szerepkörök, jogosultságok tervezése; • képzés tervezése. Eljárási szabályok, szervezeti keretek. – Az orgver Az információs rendszerekkel kapcsolatos folyamatok (a beszerzés, a fejlesztés, az üzemeltetés, a karbantartás) mőködése adott eljárási szabályok szerint és adott szervezeti keretek között történik. (Itt az alkalmazási területre, továbbá az alkalmazott módszerekre és eszközökre vonatkozó eljárási szabályokra; valamint a szervezetnek a folyamatokért felelıs egységeire kell gondolni.) Orgver Az orgver az IR folyamataira alkalmazott eljárási szabályok, valamint a folyamathoz szabott hatásköröket és felelısségeket meghatározó szervezeti rend összefoglaló neve. Az IR-ek fejlesztésére és mőködtetésére többféle szintő eljárási szabályt kell alkalmazni: • Jogszabályok (pl. adatvédelmi törvény, elektronikus aláírásról, elektronikus dokumentumok kezelésérıl szóló törvény, …). • Szakterületi (ágazati) eljárási szabványok (ISO 12207, ISO 17799) • Módszertani szabályok, technológiai elıírások (SSADM, UML, RUP, ITIL – lásd a 6. fejezetben). • Szervezeti szabályzatok, szervezeti szintő eljárási szabványok (testre szabott ISO 9001 vagy ISO 12207). • Projektszintő eljárási szabványok. • Az egyes eszközök üzemeltetési és felhasználási kézikönyvei, alkalmazási szabályai. A szabványok más tekintetben minıségi szabvány és illesztési szabvány kategóriákba sorolhatók. Az illesztési szaványok típusai: • Azonos szintő technológiák illesztése: pl. különbözı operációs rendszerekkel vezérelt gépek kommunikációjának megoldása a hálózati kommunikáció megjelenítési rétegében; vagy különbözı technológiával készült alhálózatok összekapcsolása routerrel (a hálózati rétegben). – Lásd az 1.4.3. szakaszban! • Egymásra épülı technológiák illesztése: pl. a hálózati kommunikáció rétegei közötti interfészek. – Lásd az 1.4.3. szakaszban! • Ember és eszköz (szoftver) illesztése: pl. ergonómiai szabványok; vagy megfelelı szakképesítés elıírása az eszköz használatához. • Emberek közötti kommunikáció: pl. dokumentumszabványok, ügyrend, beszámoltatási rend.


25

1.3.3 Az adat és az információ minıségi jellemzıi – A hasznos információ A korábbiakban már szó volt az adat (egy közlés) információtartalmáról és információmennyiségérıl. Azon túl – speciálisan a gazdasági, pénzügyi döntéshozatali folyamatok szempontjából – még az is fontos tulajdonsága egy adatnak, hogy a benne foglalt információ (tágabban az ismeret) mennyire segíti e folyamatokat, azaz a döntés szempontjából hasznos-e. Megjegyzés: Ebben a szakaszban az adat és – a szakirodalomhoz igazodva – az információ minıségi jellemzıirıl fog szólni, azonban az információról tett minden állítás tágabb körben érvényes, általában az ismeretre. Az alábbiakban az adat és az információ olyan jellemzıi következnek, amik az adatot alkalmassá teszik hasznos információ hordozására, illetve amik az információt magát hasznossá tehetik. Ezek: • az érthetıség, • a teljesség, • az alkalmazhatóság, • a megbízhatóság, • az objektivitás, • a hitelesség, • az idıszerőség, • az összehasonlíthatóság, • a bizalmasság. Érthetıség Ez a minıség az adatra vonatkoztatható, az adatnak az a tulajdonsága, hogy a rá alkalmazandó értelmezési szabály határozottan beazonosítható, és ez a szabály ismert és használható az értelmezı számára is. Röviden: a jelentéstartalmat illetıen nincs bizonytalanság. Az érthetıség függhet attól, hogy az adatot milyen jelrendszer (pl. bető, nyelv) felhasználásával kódolják. Ebbıl is kitőnik, hogy az érthetıséget (mint olyan skálát, ami az érthetetlent, a valamennyire érthetıt és a teljesen érthetıt különbözteti meg) nem lehet az információra vonatkoztatni, hiszen ami nem érthetı, az nem nyújthat információt. (Legalább is azon kérdés szempontjából nem, amely szempontjából a válasz érthetetlen.) Másrészt az adat érthetısége ugyanolyan szubjektív tény, mint az, hogy az adat nyújt-e információt: A vezetıi információs rendszerek egyik erıssége, hogy az adatot a vezetı számára közvetlenül értelmezhetı formában szolgáltatják. Teljesség Ez a minıség vonatkoztatható az adatra és az információra is. Adatra vonatkoztatva azt jelenti, hogy jelen vannak a pontos értelmezést lehetıvé tevı társadatok. (Lásd a specifikált adat négy dimenzióját! – Emlékeztetünk rá, hogy az alkalmazandó értelmezési szabályokra, az adat jelentéstartalmára a vele együtt megjelenı más adatokból lehet következtetni.) Ebben a tekintetben a teljesség minısége szoros kapcsolatban áll az érthetıség minıségével. A teljesség az információra vonatkoztatva azt jelenti, hogy az értelmezı az adott probléma megoldásához szükséges minden ismeretet megkapott. A teljesség minısége összefügghet az összehasonlíthatóság és az idıszerőség minıségekkel is: akár az adat, akár az információ teljességének hiánya akadálya lehet az összehasonlíthatóság vagy az idıszerőség megítélésének. – Mivel az információ teljessége a megoldandó probléma felıl állapítható meg, a teljességnek többféle horizontú megítélése, illetve követelménye lehetséges. Például

26


az általános forgalmi adó törvény bizonylatszintő teljességet definiál, amikor elıírja a számla kötelezı adattételeit; a számviteli törvény pedig a könyvvezetés egészére vonatkozó teljességet határozza meg. Alkalmazhatóság Ez a minıség az információra vonatkoztatható. Az alkalmazhatóság azt jelenti, hogy az információ éppen arra a kérdésre válaszol, ami a döntéshozót foglalkoztatja; alkalmas a lehetséges döntési változatok várható következményeinek felmérésére. Másképpen: az alkalmazható információ olyan új ismeret, amely éppen az érdekelt tárgyra, a megoldandó problémára vonatkozik. Megbízhatóság Ez a minıség az információra vonatkoztatható. A közölt információ megbízható, ha megfelel a valóságnak. Objektivitás Ez a minıség vonatkoztatható az adatra és az információra is. Az adatra vonatkoztatva az objektivitás az adat képzésére, formájára, az adathoz kapcsolt értelmezési szabályra megfogalmazott követelményeket jelent: Az adatfelvételi, mérési módszer vagy a számítási, származtatási, következtetési eljárás alkalmas legyen olyan adat elıállítására, amely • a valóságos helyzetet minél pontosabban kifejezı, bizonyítható információt hordozzon az adat értelmezıje számára; • zárja ki a jelenség mérését, megfigyelését, minısítését végzı személy szubjektivitását, • korlátozza az értelmezés szubjektivitását. Az objektivitás speciálisan jelenthet olyan igényt is, hogy az adat formájában legyen számszerő, feltéve, hogy a számértékekhez köthetı valamilyen értelmezési szabály. A számszerősíthetıség egyik feltétele az adatok összehasonlíthatóságának (lásd itt késıbb). Az objektivitás az információra vonatkoztatva egybevág a megbízhatósággal. Hitelesség Ismét egy olyan minıség, amely vonatkoztatható az adatra és az információra is, és az információra vonatkoztatva ez is azonos a megbízhatósággal. Az emberi beavatkozással létrehozott vagy közölt adat hitelessége azt jelenti, hogy az adathoz (dokumentumhoz) elválaszthatatlanul hozzákapcsolódik egy olyan másik adat – az aláírás –, amely a következı három feltételt teljesíti: • azonosítja az aláírót, lényegében az adat közlıjét, másképpen mondva az adat által megnyilatkozó személyt (vagy szervezetet); • leleplezi a hamisítást: ha az aláírás után változott az adat, akkor ezt a tényt egyértelmően megállapíthatóvá teszi; • letagadhatatlanná teszi a ténylegesen tett nyilatkozatot: ha az aláírás óta az adat változatlan, akkor ezt a tényt is egyértelmően megállapíthatóvá teszi. Érdekes körülmény, hogy az elektronikus adatok, dokumentumok hitelesítésére alkalmas elektronikus aláírási eljárás technikai megoldásában azonos egy, a bizalmas adatok védelmét szolgáló titkosítási eljárással.


27

Idıszerőség Ez a minıség az adatra és az információra is vonatkoztatható. Az adatra vonatkoztatva az idıszerőség azt jelenti, hogy az adat idıdimenzióval is rendelkezik és aszerint az értéke valamely objektum jelenlegi (legutolsó) állapotát (is) jellemzi. Az információra vonatkoztatva az idıszerőség a konkrét döntési szituáció függvénye, és a közhasználatban kétféle értelmezése is megfigyelhetı: Az egyik az alkalmazhatósági, a másik pedig a rendelkezésre állási idıszerőség. Az alkalmazhatósági idıszerőség csak idıdimenzióval rendelkezı adatból származó információra értelmezhetı, és egy döntési tényezınek számító idıpont függvénye. E tekintetben az idıszerőség azt jelenti, hogy az adat a döntésben érintett objektumnak a döntés szempontjából érdekes idıpontban fennálló állapotára (vagy akkor történt állapotváltozására) érvényes. Nyilvánvaló, hogy ez az idıszerőség minıség a korábbiakban érintett alkalmazhatóság minıségnek a speciális esete. A rendelkezésre állási idıszerőség a döntéshozatal idıpontjának függvénye. E tekintetben az idıszerőség azt jelenti, hogy a döntéshez szükséges információ a döntés idıpontjára rendelkezésre áll. Tehát ez a minıség nemcsak idıdimenzióval rendelkezı adatból származó információra vonatkoztatható. Az elmondottakból az is következik, hogy ha egy – a döntéshez szükséges – információt idıdimenzióval rendelkezı adat hordozza, az a döntésben csak úgy használható fel, ha rá az alkalmazhatósági és a rendelkezésre állási idıszerőség egyszerre teljesül; azaz az információ a tényezınek számító idıpontra vonatkozik, és a döntés idıpontjára rendelkezésre áll. – Hasznavehetetlenek az olyan mérési, adatfelvételi, származtatási eljárások vagy adattovábbítási megoldások, amelyek hosszabb idı alatt hajthatók végre, mint amennyi a mővelet kezdete és a döntés idıpontja között rendelkezésre áll. Ezt megfontolva az adatszolgáltatási eljárás sebességét gyakran a megbízhatóság, pontosság vagy a teljesség rovására is javítani kell. Összehasonlíthatóság Ez a minıség elsıdlegesen az adatra (annak értelmezési szabályára) vonatkoztatható. Az összehasonlíthatóság az adat képzésére (mérés, számítás, származtatás), formájára (a jelrendszerre), az adathoz kapcsolt értelmezési szabályra megfogalmazott követelményeket jelent: Csak azonos eljárással elıállított, illetve azonosan értelmezett adatok hasonlíthatók össze. Ha pedig az adat értelmezésében az idıdimenzió is szerepet játszik, akkor általában csak azonos idıpontra (vagy azonos idıtartományra) vonatkozó adatok hasonlíthatók össze. Például több szervezetnek vagy részlegnek csak azonos idıpontra vonatkozó mutatói vethetık össze. Adott idıszak eredményének meghatározásakor csak az adott idıszaki teljesítések elismert bevételei és ráfordításai vehetık számításba. – Nem zárható ki, hogy az információ összehasonlíthatóságáról is beszéljünk, de az teljes mértékben az adatok összehasonlíthatóságán alapul. Bizalmasság Ez egészen más dimenziójú minıség, mint az elıbbiekben tárgyaltak, sıt nem is olyan minıség, ami lehetne jó, közepes vagy rossz, hanem egy (osztályozó) tulajdonság, ami a megkülönböztetı kezelés szükségességére utal. (Az érthetıség javítása vagy a megbízhatóság javítása értelmes kifejezések, de a bizalmasság javítása nem.) A bizalmasság elsıdlegesen az ismeretre, pontosabban az ismeret és egy egyed (személy vagy szervezet) viszonyára értelmezhetı tulajdonság. Az adat bizalmas tulajdonsága is értelmezhetı, de az az általa hordozott ismeret bizalmasságából származik. Egy ismeret bizalmas, ha az alábbiak bármelyike fennáll:

28

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK • • •

a birtokosa számára elveszti értékét, ha mások is a birtokába kerülnek (pl. hatékony új technológiai megoldások, várható piaci, tızsdei fejlemények ismerete); mások a birtokába kerülve felhasználhatnák az addigi birtokosa kárára (pl. jelszó, PIN-kód vagy terhelı bizonyíték); felhasználható azon egyed (személy, szervezet) kárára, akire az ismeret vonatkozik (pl. személyiség jogokat sért az ismeret nyilvánosságra hozatala).

Nem véletlen, hogy a bizalmasság fenti értelmezésében határozottan ismeret és nem információ áll, hiszen a birtokosa számára már nem új ismeret, mások számára lehetne az, de csak akkor, ha nem sikerülne bizalmasan kezelni. Ez a bizalmas kezelés jelentheti • a bizalmas ismeretet hordozó adathoz illetéktelenek hozzáférésének megakadályozását, vagy • az adat illetéktelenek általi értelmezésének titkosítással (rejtjelezéssel) való megakadályozását. A bizalmasság értelmezésében szerepelt esetek közül • az elsı kettıben az adat birtokosának közvetlen érdeke a bizalmas kezelés, • a harmadik esetben adat kezelıjét jogszabály kötelezi az adat bizalmas kezelésére (pl. személyes adatok védelme). Az információ értéke és várható haszna Ha már az információ hasznosságáról beszélünk, felmerül a kérdés, pénzben kifejezhetı-e a (többlet)információ – a megszerzett új ismeret – értéke, illetve haszna. Ez a kérdés csak akkor értelmes, ha az információt mint egy konkrét döntés alapját tekintjük; és ekkor is fenn kell állni annak az elıfeltételnek, hogy a döntés következményei pénzügyileg értékelhetık legyenek. Ha ez teljesül, elvileg az alábbi összefüggés szerint kiszámítható az információ várható értéke (É), illetve haszna (H): É = D2 – D1, H = É – K, ahol D1: a döntés várható hozama az információ hiányában; D2: a döntés várható hozama az információ birtokában; K: az információ megszerzésének költsége. Az információ itt említett jellemzıit meghatározó összetevık definíciójában szereplı „várható” jelzı is utal rá, hogy itt valószínőségi kategóriákról van szó, azaz a gyakorlatban az információ értéke és haszna többnyire csak becsülhetı. Az információ mint érték: Minden üzleti tranzakció eltérı ismeretekkel (és eltérı cselekvési szabadsággal) rendelkezı felek megállapodásán alapul. Adott fél számára nyereséges megállapodás feltételezi, hogy a fél elegendı információval rendelkezzen az alternatívákról és a várható következményekrıl.

Az is megfontolandó, hogy az érthetıség, megbízhatóság, teljesség stb. javítása a költségek növekedésével jár együtt, azaz e követelmények teljesíthetıségének fokát az akceptálható költségszint korlátozza. – A számvitelben ezt ismeri el a költség–haszon összevetésének elve, amire – speciálisan a beszámolóban nyilvánosságra hozott információkat illetıen – a számviteli törvény is tekintettel van.


29

1.3.4 Az IR adatkezelési mőveletei Ebben a szakaszban az IR-ek adatkezelési mőveleteit tekintjük át: az adatbeviteltıl kezdve az adatkinyerésig. Adatbevitel Az adatbevitel történhet emberi beavatkozással, automatikus mérés, érzékelés által vagy más forrásból átvétel útján. – Az elsı két esetben az adatbevitel fizikai lényege az adat mint jel(komplexum) átalakítása a számítógép által közvetlenül érzékelhetı és kezelhetı – elektromágneses vagy optikai – jelekké, formailag bitsorozattá, azaz digitális adattá. Emberi beavatkozással („manuálisan”) az adatbevitel általában úgy történik, hogy az adatrögzítı felhasználó egy, a számítógép képernyıjén megjelenı és program által vezérelt intelligens őrlapba írja be az adatokat. Az őrlap azért intelligens, mert  visszautasítja az őrlapon elıbb megadott vagy az adatbázisban már nyilvántartott más adatoknak ellentmondó adatértékeket;  ahol lehet, az adatértékek tényleges beírása helyett lehetıvé teszi egy megjelenített értékkészletbıl való kiválasztását;  az értékek választéklistáját eleve szőri: olyan értékeket nem ajánl fel benne kiválasztásra, amelyek ellentmondanának az őrlapon már megadott vagy az adatbázisban nyilvántartott más értékeknek;  ha az elıbbi szőrés egy adat értékeinek választéklistáját egyetlen elemre vagy üresre szőkíti, akkor azt az adatot a program már nem is kérdezi;  az őrlap kitöltése közben a felhasználó más, a kitöltést megkönnyítı tájékoztató lapok (ablakok) megnyitását kezdeményezheti;  az adatokat a legkönnyebben értelmezhetı formában jeleníti meg: ahol a szöveges vagy számszerő adatformánál kifejezıbb a grafikus adat (alakzat, szín, …) ott az jelenik meg;  … Az emberi beavatkozással történı adatbevitel eszköze lehet billentyőzet, egér, érintésérzékelı képernyı, fényceruzával kombinált fényérzékelı képernyı, de már léteznek az emberi beszédet, speciális mozdulatokat, mozgásokat és idegrendszeri impulzusokat érzékelı beviteli eszközök is. Az automatikus mérés, érzékelés útján történı adatbevitel példái a mőszaki folyamatirányító rendszerekben alkalmazott mérımőszerek, szenzorok, illetve a mindennapi életben is alkalmazott kártyaleolvasók, vonalkódolvasók, szkennerek, digitális fényképezıgépek, kamerák, mikrofonok. – Ezek némelyikénél is lehet valamilyen emberi közremőködés, sıt egyes említett eszközök az ember-gép párbeszéd keretében is használatosak (pl. vonalkódolvasó), de a jelek képzésében és bevitelében nem az ember, hanem az eszköz játssza a döntı szerepet. A más forrásból átvett adatok példái az elıbbi módok valamelyikével más eszközön (másik számítógépes rendszerben vagy off-line rögzítı eszközzel) elektromágneses vagy optikai adathordozón továbbított (vagy ilyen tárolón hálózat útján elérhetıvé tett – megosztott) digitális adatok beolvasása (fájlmegosztóról való letöltése). Az adatbázisok esetében nevezetes példák az adatmigráció, valamint az adattárház frissítése az on-line tranzakciófeldolgozó rendszerer(ek) (angolul: On-Line Tranzaction Processig – röviden: OLTP rendszer) adatbázisából való adatátvétellel. Az adatmigráció egy új rendszer adatbázisának kezdeti feltöltése, méghozzá a korábban használt rendszer adatbázisából átvett adatokkal. A számítógépes rendszerek esetében az adatbevitel háromféle célt szolgálhat:  egy nyilvántartás karbantartását (aktualizálását),

30

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK  egy lekérdezés feltételadatainak (szőrıfeltételek) megadását,  egyéb vezérlı adatok megadását (például a felhasználót azonosító adatok megadása vagy feldolgozási alternatívák közül való választás vagy az output megjelenítési formátumának beállítása).

Adatkarbantartás (aktualizálás) Egy nyilvántartás karbantartása (aktualizálása) szorosan véve a következı mőveleteket jelentheti:  Új adat hozzáadása: a nyilvántartás bıvül egy új objektummal vagy eseménnyel.  Módosítás: a bevitt érték felülírja egy már nyilvántartott objektum valamely adatának értékét. (Eseményre csak adatjavító – nem érdemi – módosítás értelmezhetı, mivel az esemény jellemzıi definíció szerint stabilak.)  Törlés: a bevitt adat valamilyen törlendı objektumo(ka)t vagy esemény(eke)t határoz meg. Karbantartási mőveletek jellemzik a tranzakció-feldolgozó funkciókat, köztük a törzsadatkarbantartó funkciókat. Egy tranzakció feldolgozásán belül a karbantartó mőveletekkel összekapcsoltan (többnyire rejtetten) végrehajtódhatnak lekérdezések is (lásd a következı szakaszban). Ezek annak eldöntését szolgálják, hogy a kezdeményezett aktualizálási mővelet visszautasítandó-e, mert inkonzisztenssé (hiányossá vagy ellentmondásossá) tenné a nyilvántartást; vagy megengedett; illetve ha megengedett, akkor von-e maga után valamilyen automatikusan érvényesítendı következményeket is. A legtöbb (operatív mőködést támogató) nyilvántartás csak az archiváláshoz kapcsolt fizikai törlést engedi meg (lásd az archiválásról szóló szakaszt), a normál karbantartás keretében objektum jellegő egyedeknél csak logikai törlést, azaz érvénytelenítést; esemény jellegő egyedeknél pedig csak sztornózást tesz lehetıvé. Az érvénytelenítéssel való logikai törlésnek az az értelme, hogy az objektum a továbbiakban nem lehet érintett tranzakciókban, de még lekérdezhetı marad, bizonyos – a múltbeli idıszakokra utólag készülı – statisztikákba még beszámít, vagy – szintén a múltra vonatkozóan – az adatkezelınek jogszabályban elıírt adatszolgáltatási kötelezettsége marad fenn az adott egyeddel kapcsolatban. Példa visszautasítandó mőveletre: egy fıkönyvi számlát olyan dátummal akarnak érvényteleníteni, amely dátumnál késıbbi idıponttal már könyveltek rá forgalomtételt. Példa automatikusan érvényesítendı következményekre: Egy fıkönyvi számla érvénytelenítésekor (amennyiben az elıbbi példában említett visszautasítással járó körülmény nem áll fenn) automatikusan az érvénytelenített fıkönyvi számlára vonatkozó (pl. győjtési vagy lezárási) szabályokat is érvényteleníteni kell azonos érvénytelenítési dátummal. Logikai törlés érvénytelenítéssel: Ez tulajdonképpen módosítás, hiszen az objektum egyik adatának az érvényesség vége mezınek „üres értékét” az érvénytelenítés idıpontját jelzı dátumértékre módosítják. Logikai törlés sztornózással: A számvitel szabályai szerint, ha egy könyvelés létrehozott egy fıkönyvi forgalomtételt, azt fizikailag sem törölni, sem módosítani nem szabad. Ha utólag kiderül, hogy e tételt eredményezı könyvelés téves volt, akkor csak sztornózásra van lehetıség. Ez azt jelenti, hogy olyan új tételt adnak hozzá a nyilvántartott forgalomtételekhez, amely a korábban tévesen keletkezett forgalomtételre hivatkozik, azzal azonos fıkönyvi számlára vonatkozik, azonos, de ellentétes oldali értéket tartalmaz. (Ha a téves könyvelés a „tartozik” oldalra történt, akkor a sztornózó tétel értéke „követel” értelmő.)


31

Lekérdezés Mindenféle adatfeldolgozás végsı célja, hogy a felhasználó a feladatai ellátásához szükséges ismeretekkel rendelkezzen. Mivel a számítógépen tárolt ismeretekhez lekérdezés útján lehet hozzáférni, ezért sok rendszerben ez a leggyakoribb adatkezelı mővelet. A lekérdezések egy része a háttérben, a felhasználó elıl rejtetten történik: Például egy készletmozgás-tétel rögzítésekor a program automatikusan lekérdezi, hogy az adott készlettípus analitikus nyilvántartása mennyiségbeni, értékbeni vagy egyidejőleg mindkettı. A lekérdezés eredményétıl függıen a program a készletmozgás-tétel alapján vagy egy mennyiségváltozás-tételt, vagy egy értékváltozás-tételt készít, vagy mindkettıt. (Itt eltekintettünk egy negyedik lehetıségtıl, amikoris nem vezetnek folyamatos analitikát.) A továbbiakban nem rejtett, hanem a felhasználó által közvetlenül kezdeményezett lekérdezésekre szorítkozunk. Ilyen lekérdezések (a fixen elıredefiniált jelentések készítésének kivételével) valamilyen feltételadatok (szőrıfeltételek) bevitelével kezdıdnek. A szőrıfeltételek megadásának egy sor olyan jellemzıje van, amelyet az adatbevitelrıl az elıbbi szakasz elmondott. A lekérdezés eredménye lehet egyetlen egyed (egy objektum vagy egy esemény), vagy egy többelemő találati halmaz. Az utóbbi esetben (és a felhasználó által interaktívan kezdeményezett lekérdezés esetén) az eredmény egy, a képernyın megjelenı táblázat, és a találati halmaz elemeit a táblázat sorai mutatják. Ezen felül lehet olyan speciális eset is, amikor a végeredményt nem a találati halmaz elemeinek adatai képezik, hanem egy, a halmaz elemeinek összességére aggregált adatérték (például halmozott érték vagy átlagérték). Archiválás A szokásos karbantartó feldolgozások keretében – a karbantartási mőveletek tárgyalásánál említett okok miatt – a nyilvántartott objektumok adatainak fizikai törlése helyett csak az érvénytelenítés alkalmazása jellemzı. Az objektum adatai az érvénytelenítés után mindaddig on-line módon elérhetık, amíg a rájuk vonatkozó lekérdezések gyakorisága, illetve a velük kapcsolatban fennálló adatszolgáltatási kötelezettségek teljesítése ezt indokolja. Az indok megszőntével viszont megtörténik az ilyen objektum adatainak az archiválása, ami magában foglalja, az adatok off-line tárolóra való másolását, majd az on-line nyilvántartásból való fizikai törlését. – Hasonló archiválási eljárást alkalmaznak az események nyilvántartásában is, de ott az az idıtartam, amelynek az archiválásig szabályosan el kell telni, nem az érvénytelenítéssel (ilyen általában nincs is), hanem az esemény idıpontjában kezdıdik. Az információtechnológiában az archiválásnak van egy, az itt adottól szögesen eltérı értelmezése is, amikor az eredetileg papíron tárolt dokumentumok vagy analóg módon rögzített hangfelvételek, filmek digitalizálását (és tömörítését) értik alatta.

1.3.5 Ellenırzı kérdések az 1.3 alfejezethez 1. Hasonlítsa össze, hogy az IR összetevıit milyen realizációk jellemzik az élılények, illetve a gazdasági szervezetek esetében? 2. Milyen szerepei lehetnek az adatnak a gazdasági szervezetek IR-ében? 3. Egy konkrét IR tervezése során az adatok, az információs események és az adatkezelı tevékenységek milyen viszonyait kell tisztázni? 4. Értelmezze a szoftver fogalmát! 5. Értelmezze az információtechnológia fogalmát!

32


6. A felhasználók az IR fejlesztésének mennyiben tényezıi és mennyiben tárgyai? 7. Értelmezze az orgvert! 8. Milyen szintő eljárási szabályok vonatkozhatnak az IR folyamataira? 9. Milyen alapvetı típusai lehetnek az IR-re alkalmazott szabványoknak? 10. Értelmezze az érthetıség, a teljesség, az alkalmazhatóság, a megbízhatóság, az objektivitás, a hitelesség, az idıszerőség, az összehasonlíthatóság minıségeket az adatra, illetve az információra (ismeretre)! 11. Hogyan becsülhetı meg az információ értéke és várható haszna? Az adat elıállításához, az információ megszerzéséhez kapcsolódóan milyen költség-haszon megfontolásokkal kell élni? 12. Milyen adatfeldolgozási mőveleteket ismer? 13. Milyen módokon történhet adatbevitel egy számítógépbe? 14. Milyen képességekkel rendelkezik egy intelligens adatbeviteli őrlap? 15. Milyen (adat)karbantartási mőveleteket ismer? 16. Mi a különbség az adatsor fizikai és logikai törlése között? 17. A nyilvántartás inkonzisztensé válásának elkerülése miatt egyes karbantartási mőveletek a rendszer részérıl milyen reagálást válthatnak ki? 18. Ismertesse a felhasználó által közvetlenül kezdeményezett lekérdezés folyamatát! 19. Mit foglal magába az archiválás?


33

1.4 Infrastruktúra – Számítógéphálózatok Az IR infrastruktúráját különféle hardver- és szoftverelemek képezik. Nem mőszaki jellegő kurzusról lévén szó, a tankönyv tartalma dominánsan szoftvermegoldásokhoz kapcsolódik: szoftverek fejlesztésérıl, speciális célú használatáról szól; és a számítógép felépítésének technikai részleteiben itt sem fogunk elmerülni. Egyedül a számítógépekbıl felépülı hálózatokra térünk ki két okból: (1) napjainkra az információtechnológiában az egyes számítógépek helyett azok hálózata vette át a fıszerepet; (2) a hálózatok ISO/OSI referenciamodellje, amit az 1.4.3. szakasz mutat be, kiváló példa arra, hogyan kell olyan komplex rendszert tervezni, amely mégis rugalmasan változtatható és rugalmasan bıvíthetı, mert komponensei heterogén kínálatból választhatók, illetve a rendszerhez más rendszerek könnyen kapcsolhatók. 1.4.1 Számítógéphálózat elemei, hálózatok fajtái, hálózati protokollok Számítógéphálózat (net, network) A számítógéphálózat számítógépek állandó vagy ideiglenes összekapcsolása. Az állandó kapcsolatban a gépek folyamatosan elérhetik egymás szolgáltatásait, erıforrásait. Egy csomópont folyamatos elérhetısége persze arra az idıtartamra vonatkozik, amikor az éppen be van kapcsolva. Ha a csomópont egy szerver gép (lásd alább), akkor az valamilyen kényszerő üzemszünetek kivételével a rendeltetésének megfelelıen állandóan be van kapcsolva, a kliens munkaállomások (lásd alább) viszont használaton kívül kikapcsolhatók. Ideiglenes összekapcsolásnak számít a telefonvonalon való betárcsázással létesített kapcsolat. A továbbiakban, ha az ellenkezıjét nem hangsúlyozzuk, számítógéphálózaton gépek állandó jellegő összekapcsolását fogjuk érteni. Szerver (kiszolgáló) és kliens (ügyfél) relatív szerepek Ha két gép közül az egyik bizonyos feladatok ellátására felkéri a másikat, vagy használja a másik gép erıforrásait, akkor ebben a viszonyban az elıbbi kliens (ügyfél), az utóbbi pedig szerver (kiszolgáló) szerepet tölt be. Szerver gép Egy számítógéphálózatban szerver gépnek nevezik azt a gépet, amelynek jellemzıen az a feladata, hogy valamilyen kéréseket teljesít, szolgáltatásokat nyújt vagy valamilyen erıforrást rendelkezésre bocsát más gépek számára. Kliens munkaállomás A kliens munkaállomás rendeltelése jellemzıen nem más gépek, hanem egy felhasználó kiszolgálása; és a hálózatba kapcsolását az indokolja, hogy a feladata ellátásához más gépek segítségére, erıforrásaira is szüksége van. A fenti definíciókban a szerver és a kliens szerepek relatív kategóriák, a szerver gép és a kliens munkaállomás pedig abszolút kategóriák.

34


Történetesen két szerver gép között is lehet olyan munkamegosztás, hogy az egyik bizonyos feladatok ellátására a másik szerver gépet kéri fel, és így kliens szerepet tölt be az utóbbival szemben. Sıt két gép között párhuzamosan többféle viszony is fennállhat úgy, hogy az egyik viszonyban éppen fordítva osztódnak ki a szerepek, mint a másikban. Alkalmilag egy kliens munkaállomás is kiajánlhatja valamely erıforrását (pl. CD-meghajtóját vagy a mágneslemezes háttértárának egy területét), akkor ezt más csomópontok is elérik. Amikor a rendszergazda egy szerver géprıl kezdeményezi több munkaállomás beállítását, állapotának aktualizálását (pl. egy új programnak vagy programváltozatnak párhuzamosan több munkaállomásra installálását), alkalmilag a szerver gép használja a kliens munkaállomás valamely erıforrását, azaz a szerver gép tölt be kliens szerepet a kliens munkaállomásokkal szemben. Helyi (lokális) hálózat (LAN) A helyi hálózat (Local Area Network = LAN) számítógépek és közösen használt erıforrások (nyomtatók, háttértárak, archiváló eszközök, …) technológiai és földrajzi értelemben behatárolt és logikai értelemben zárt rendszere. A technológiai behatároltság azt jelenti, hogy a hálózat kiépítéséhez nem vesznek igénybe távközlési vonalakat, megoldásokat. A földrajzi behatároltság a technológiai megoldásból is következik: az ilyen hálózatok szőkebb területre, esetleg csak egy épületre terjednek ki. Nagy kiterjedéső hálózat (WAN) A nagy kiterjedéső hálózat (Wide Area Network = WAN) az elıbbi ellentéte, kiépítésében távközlési technológiát alkalmaznak, és ebbıl adódóan távoli csomópontokat (városokat, kontinenseket) is összeköthet. A napjainkban mőködı megoldások leggyakrabban a LAN-t és a WAN-t kombináló hibridek: A szervezet lokális hálózata tőzfalon keresztül az Internethez (WAN-hoz) kapcsolódik, és az Interneten elért adatok a szervezeten belül a helyi hálózat infrakstruktúráját használva mozognak. A hálózati kommunikáció egy egész sor, különbözı szintő probléma megoldását igényli. Például azonos szintő feladatot képez a hálózaton továbbítandó bitsorozatok elektromos jelekké alakítása a küldınél, valamint a hálózaton beérkezı elektromos jelek bitsorozattá visszaalakítása a címzettnél. Ezekhez képest egészen más szintő probléma egy teljes üzenet meghatározott címre továbbításának levezénylése, vagy a címzett oldalán beérkezett üzenet sértetlenségének ellenırzése. A hálózati kommunikáció rétegei A hálózati kommunikáció egy rétegén a számítógépes adatátvitellel kapcsolatos problémák egy meghatározott szintjét és az azokra adott hardver és szoftver megoldásokat, valamint e megoldásokra vonatkozó szabványokat értik. A különbözı rétegekhez a feladatok és megoldások különbözı szintjei tartoznak. Az olvasó a hálózati kommunikáció hétrétegő OSI referenciamodelljének tárgyalása során látni fogja, hogy a kommunikációs rétegek megkülönböztetésének többféle hasznos következménye van.


35

Hálózati protokollok (szabványrendszerek) Protokollnak nevezik a számítógépes adatátvitel egy meghatározott szabványrendszerét, amely a hálózati kommunikáció különbözı szintjeire, a támogató hardver és szoftver eszközökre vonatkozó szabályokat (és belsı adatokat) foglal magában. A hálózati kommunikáció hétrétegő OSI-modelljével összefüggésben lehet beszélni a hálózati kommunikáció egyes rétegeire vonatkozó protokollokról. Ilyenek például a TCP vagy az IP protokoll. Az internet (=internetwork) Az internet (így kis kezdıbetővel) vagy internetwork olyan összetett hálózat, amely alkalmas átjárókkal (routerekkel) eltérı protokoll szerint mőködı hálózatokat kapcsol össze. Ezzel szemben az Internet (=International Network – így nagy kezdıbetővel) az internetnek az a mára világméretővé vált, nevezetes megoldása, amely a TCP/IP protokollpáron alapul, és amelynek ısét, a decentralizált és inhomogén ARPANET nevő hálózatot az USA Védelmi Minisztériuma hozta létre 1969-ben, és amelyhez utóbb más hálózatok (NSFnet, BITNET, Usenet, UUCP) is hozzákapcsolódtak. Alhálózat Alhálózaton az internet egy olyan komponens hálózatát értjük, amelyen belül az egyes csomópontok (fizikai) címzése, a csomópontok közötti kommunikáció egyazon hálózati szabvány (kommunikációs protokoll) szerint történik; továbbá benne bármely csomópont által küldött üzenet(csomag) eljut mindegyik csomóponthoz (de csak a címzett kapja el, és bontja ki).

1.4.2 A hálózati kommunikáció kapcsán megoldandó fıbb problémák Amikor egy számítógép adatokat küld egy másik gépnek, akkor azon túl, hogy az elküldendı bitláncot a vonalon továbbítás céljából elektromos jelekké kell kódolni, és a címzett gépen pedig éppen fordítva, a jeleket bitlánccá kell dekódolni, a következı problémákból adódó feladatokat is meg kell oldani:  A jelsorozat a csatorna zaja miatt sérülhet, elveszhet, illetve a forgalmas csatornán más jelsorozatokkal ütközhet; ezért a küldeménynek nem csak az érdemi adatokat, hanem az ellenırzést, javítást segítı, járulékos adatokat is tartalmazni kell.  Egy hálózatban általában nem csak a küldı és a címzett gép van jelen. Ezért minden gépet (csomópontot) egyedi azonosítóval kell ellátni, és a küldeményt a célpont azonosítójára hivatkozó címzéssel ki kell egészíteni.  A küldemények változatos utakat járhatnak be a hálózatban, közben a címzetten kívül más csomópontokat is érinthetnek.  Azonos hálózatban különbözı forrásokból, különbözı címzetteknek szóló küldemények keringenek. Erre és a felsorolás elıbbi pontjára válaszul meg kell oldani, hogy adott csomópont csak a neki címzett küldeményeket „kapja el”.  A címzett csomópont esetleg a küldıétıl különbözı alhálózatban helyezkedik el, amely esetleg más kommunikációs szabványokat követ. Az alhálózatok közötti átjárón meg kell oldani a küldemény átalakítását az egyik alhálózat szabványa szerinti formátumról a másik alhálózat szabványa szerinti formátumra.  Meg kell elızni, hogy egy nagyobb üzenet hosszabb idıre lefoglalja a teljes hálózatot vagy annak egy szegmensét.

36

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK  Meg kell elızni, hogy amikor egy nagyobb üzenet sérülve érkezik a címzetthez (vagy a küldése egyszerően megszakad), akkor a teljes üzenet küldését meg kelljen ismételni.

Az elıbbi felsorolásban szereplı utolsó két probléma megoldása céljából találták ki a csomagkapcsolt hálózatokat; a jelenlegi hálózatok általában ilyenek. Csomagkapcsolt hálózat A csomagkapcsolt hálózat alapvetı jellemzıje, hogy az üzeneteket kis egységekre, csomagokra bontva továbbítják. Tehát például egy átviteli hiba esetén nem az egész küldeményt, hanem csak a sérült, elveszett csomagot kell pótolni. A csomagkapcsolás azonban a kommunikáció lebonyolításában további feladatok megoldását is szükségessé teszi:  A csomagokat sorszámozni kell, hogy a címzettnél észlelhetı legyen, ha valamely csomag hiányzik, illetve az eredeti üzenet összeállítható legyen.  Olyan csomagokat, amelyeknek a megérkezését a címzett csomópont egy idıhatáron túl nem igazolta vissza, ismételten el kell küldeni.  A hálózatban egy küldemény különbözı csomagjai különbözı utakat járhatnak be. Ez a terhelés elosztása szempontjából tulajdonképpen elıny, azonban vannak külön kezelést kívánó következményei is: A kisebb sorszámú csomag késıbb érkezhet, egyes csomagoknak az eredeti és az ismételt példánya is megérkezhet. Tehát gondoskodni kell a beérkezett csomagok sorba rendezésérıl, ismétlések kiszőrésérıl. 1.4.3 A hétrétegő ISO/OSI referenciamodell Amikor egy alkalmazás (egy felhasználói program) üzenetet küld egy másik alkalmazásnak, akkor az alkalmazások szintjén csak az üzenet adott címre küldésének kezdeményezésével, illetve a beérkezett teljes üzenet értelmezésével kell foglalkozni. Az alkalmazások szintjén láthatatlannak kell lenni olyan tevékenységeknek, mint az üzenet csomagokra bontása; a csomagok sorszámmal, címzéssel, ellenırzı adatokkal kiegészítése; a megérkezett csomagoknál mindezek ellenırzése, a csomagok sorrendbe rakása. Nemcsak fáradságos lenne a kommunikáció részleteivel is foglalkozó alkalmazásokat írni, de ráadásul azok csak abban a hálózatban tudnának adatokat cserélni, amely az általuk összeállított csomagformátumot ismeri; és az alkalmazásokat újra kellene írni, amikor a hálózati technológiát lecserélik. A hálózati kommunikáció rétegeinek fogalmánál utaltunk rá, hogy az adatátvitel lebonyolítása magában is többféle szintő feladatok megoldását jelenti. A különbözı szemléleti szinteknek megfelelıen a hálózati kommunikációra az ISO (International Organization for Standardization7) egy hétrétegő OSI (Open Systems Interconnection) referenciamodellt dolgozott ki. Az egyes rétegekben alkalmazott megoldásokat az OSI modellel összhangban foglaljuk össze (1.2. ábra): 1. A fizikai réteg. Ide tartoznak az adatokat képviselı bitsorozatok elektromos jelekké kódolásának (a küldınél) és dekódolásának (a címzettnél), illetve a jelek fizikai csatornán való továbbításának kérdései; konkrét megvalósítás során a csatorna anyagára, típusára a csatlakozókra, fizikai kódolási eljárásra (hálózati kártyára,

7

Az ISO nem betőszó (akkor helyette IOS-nak kellene állni), a görög iszosz (egyenlı) szóra utal ugyanúgy, mint a sok izo- elıtagú melléknév (izobár, izochor, izoterm, …).

37


modemre) vonatkozó döntések. Ezen a szinten még csomagokról sem beszélhetünk, a fizikai réteg csak bitszintő jelekkel foglalkozik. 2. Az adatkapcsolati réteg. Ez a réteg kereteket képez, illetve kereteket lát. Egy keret egy, a magasabb rétegek által képezett csomagot foglal egy olyan bitmintába (lásd a 2.4. ábrát), amely a cél és a forrás csomópontok fizikai címébıl, a keretet alkalmazó adatkapcsolati szabvány (protokoll) azonosítójából és ellenırzı összegbıl (CRC) áll. A fizikai címek csak egy csatornán (egy alhálózaton) belül azonosítják a csomópontokat. A különbözı hálózatokhoz tartozó csomópontokat azonosító globális (virtuális) címek az adatkapcsolati szinten lokális fizikai címekre képezıdnek le. A cél és a forrás globális címét a kereten belüli csomag tartalmazza (1.4. ábra). Egy csatornán belül a csomagot minden csomópont veszi, annak keretinformációit mindegyik feldolgozza, de csak a címzett reagál rá. A címzettnél ezen a szinten történik meg az ellenırzı összeg szerint hibátlan keretek nyugtázása a küldı felé, illetve a hibás keretek újraküldésének kérése. Hálózati számítógép

Hálózati számítógép

7.réteg

Alkalmazási réteg protokoll

7.réteg

6.réteg

Megjelenítési réteg protokoll

6.réteg

5.réteg

Viszonyréteg protokoll

5.réteg

4.réteg

Szállítási réteg protokoll

4.réteg

3.réteg

Hálózati réteg protokoll

3.réteg

2.réteg

Adatkapcsolati réteg protokoll

2.réteg

1.réteg

Fizikai réteg protokoll

1.réteg

A rétegek közötti interfészek

Fizikai csatorna a kommunikáció logikai iránya az adat ténylegesen bejárt útja

1.2. ábra: A hálózati kommunikáció OSI referenciamodellje

A fizikai réteg és az adatkapcsolati réteg együttesét szokás nevezni fizikai hálózatnak. Néhány elterjedt fizikai hálózat: Ethernet, Token Ring, FDDI (üvegszálas kábel). 3. A hálózati réteg. Ez a réteg fizikai hálózatok összekapcsolásából és a különbözı fizikai hálózatokba tartozó csomópontok közötti kommunikációból adódó problémákkal – pl. forgalomirányítás, különbözı szabvány szerinti hálózatok stb. – foglalkozik. A hálózati réteg a küldınél a keretezés elıtti csomagokat képezi, illetve a címzettnél a keretbıl kibontott csomagokat látja. A csomagnak része a küldı és a címzett virtuális címe, ami a hálózatok közötti globális címzést teszi lehetıvé (1.4. ábra). Két fizikai csatorna (két alhálózat) összekapcsolása egyszerőbb esetekben csupán a fizikai rétegben is megvalósítható. Erre példa a repeater, ami két azonos típusú fizikai csatornát köt össze, ha a csomópontok címe a két csatorna egyesítésére nézve is egyedi; lényegében csak a jelerısítés a funkciója. Ugyanebben az esetben, de már a fizikai és az adatkapcsolati rétegben mőködik a híd (bridge). A híd a vett keretek fizikai címzését megvizsgálja (adatkapcsolati

38


réteg) és a csomagot arra az alhálózatra továbbítja, amelyiken a címzett csomópont található; így a csomag nem terheli feleslegesen a többi alháló forgalmát. Általánosabb esetben a – különbözı szabványokat követı – hálózatok összekapcsolása az OSI 3. réteg feladata. Ezért az ilyen célú összekapcsoló eszközben – a routerben – az 1-3. rétegeket kell megvalósítani. A router 3. rétegének külön interfésszel kell rendelkezni, a különbözı szabványok szerint mőködı adatkapcsolati rétegek irányába. A router mőködését az 1.3. ábra magyarázza: Az A csatornán (A/1. réteg) a router által fogadott keret (A/2. réteg) az A csatornán belüli adó csomópont és a router (mint vevı) fizikai címét tartalmazza. A routeren megvalósított A/2. réteg kibontja a keretet, és belıle átadja a csomagot a 3. rétegnek. A 3. réteg olvassa a csomagból a tényleges célcsomópont virtuális címét és megállapítja, hogy a csomagot a B csatornára kell továbbítani. Ekkor a 3. réteg átadja a csomagot a routeren ugyancsak megvalósított B/2. rétegnek, amely a B csatornának megfelelı fizikai keretbe foglalja a csomagot. Ebben a keretben az adó fizikai címe a routernek a B csatornán belüli fizikai címe lesz. Számítógép az A csatornán A/7.réteg

Számítógép a B csatornán B/7.réteg

az adat által bejárt út

A/6.réteg

B/6.réteg

A/5.réteg

B/5.réteg Router

A/4.réteg

B/4.réteg

A/3.réteg

3.réteg (A,B)

B/3.réteg

A/2.réteg

A/2.réteg B/2.réteg

B/2.réteg

A/1.réteg

A/1.réteg B/1.réteg

B/1.réteg

A. fizikai csatorna

B. fizikai csatorna

1.3. ábra: Két fizikai csatorna határán elhelyezett router

4. A szállítási réteg. Ebben a rétegben történik a küldı oldalán az adatot képviselı bitfolyam csomagokra bontása; a csomagok kiegészítése sorszámmal, illetve a szállítási réteg protokoll típusára vonatkozó információkkal. A címzett oldalon ennek a rétegnek a feladata a kapott csomagok azonosítása, nyugtázása az adó felé, a sorba rendezés, a hiányzó csomagok ismételt elküldésének kérése, a duplikáció kiszőrése. Egyes protokollok szerint a szállítási réteg feladata a nyilvános vonalakon továbbított bizalmas tartalom titkosítása, illetve a titkosított üzenet dekódolása is.

csomag a szállítási rétegben

csomag a hálózati rétegben

fizikai célcím

fizikai forráscím

adatkapcs. protokollazonosító

virtuális célcím

virtuális forráscím

hálózati protokoll azonosító

szállítási protokoll azonosító

adat

adat a hálózati réteg számára

adat az adatkapcsolati réteg számára

1.4. ábra: Csomag a szállítási és a hálózati rétegben és keret az adatkapcsolati rétegben

CRC


39

5. A viszonyréteg. Ahhoz, hogy a felhasználói programok láthassák a hálózatot, azaz az alsóbb rétegek ismertetett mechanizmusa szerinti kommunikációt kezdeményezhessék, elıbb fel kell építeni a végpontokon futó programok közötti kapcsolatot. Ebbe a rétegbe olyan szolgáltatások tartoznak, mint a más gépen futó alkalmazások felıl érkezı kérések figyelése és a kérés teljesítésére hivatott program indítása; általában annak támogatása, hogy az egyik gépen futó alkalmazás egy másik gép erıforrásait is használhassa. 6. A megjelenítési réteg. Abból eredı gondokat, hogy a különbözı típusú gépeken (különbözı operációs rendszerekben) eltérı karakter-kódrendszereket, számábrázolási módokat, sorformátumokat alkalmaznak, ennek a rétegnek a szolgáltatásai oldják meg a megfelelı konverziók végrehajtásával. 7. Alkalmazási réteg. Ebbe a rétegbe tartoznak az operációs rendszernek vagy a felhasználói programoknak azok a részei, amelyek közvetlenül a felhasználó számára teszik láthatóvá a hálózatot: felhasználói paranccsal mozgathat állományokat a lokális és a távoli gép között (FTP), használhatja a másik gépre kapcsolt eszközöket (pl. nyomtatót vagy diszkpartíciót), a saját gépét terminálként csatlakoztathatja egy távoli géphez (Telnet). Más felhasználónak üzenetet, levelet (e-mail) küldhet, esetleg valós idejő beszélgetést (IRC) folytathat. (Megjegyezzük, hogy az említett programok a legfelsı három rétegek közül többhöz is köthetık. Például az FTP a megjelenítési és a viszonyrétegbe tartozó funkciókat is magában foglal, azoknál a rétegeknél is joggal megemlíthettük volna.) Két csomópont kapcsolatában logikailag az azonos szintő rétegek kommunikálnak egymással (1.2. ábra). Ez azt jelenti, hogy pl. az egyik gépen megvalósított szállítási réteg által összeállított csomagot a másik gépen megvalósított szállítási réteg értelmezi. Ténylegesen a két szállítási réteg között a csomag a következı utat járja be (nem számítva híd vagy router közbeiktatását): 1. a küldı (az adó) szállítási rétege, 2. a küldı hálózati rétege, 3. a küldı adatkapcsolati rétege, 4. a küldı fizikai rétege, 5. a címzett (a vevı) fizikai rétege, 6. a címzett adatkapcsolati rétege, 7. a címzett hálózati rétege, 8. a címzett szállítási rétege. Azt, hogy egy hálózati szabvány valamelyik rétegre vonatkozik, úgy kell érteni, hogy az adott szabvány az adott réteg által látott objektumokat, azok közötti kapcsolatokat vagy azokra vonatkozó eljárásokat definiálja. Például az adatkapcsolati réteg protokollja olyan jellemzıket szabályoz, mint a keretek mérete, felépítése, ellenırzı összeg számításának algoritmusa, a fizikai címzés módja. Az egymás alatti szomszédos rétegek kapcsolata csak a közös felületre – az interfészre – korlátozódik. Az interfész azt adatszerkezetet jelenti, amelyet a küldı oldalán a magasabb réteg átad az alacsonyabb rétegnek, illetve amelyet a címzett oldalán a magasabb réteg átvesz az alacsonyabb rétegtıl. Adott réteg tervezésekor a másik réteg belsejét, pontos megvalósítási módját nem kell ismerni (az fekete doboz a többi réteg számára); így a többi réteg mőködését nem zavarja, ha egyiket úgy cserélik ki, hogy közben a szomszédos rétegek felé mutatott interfésze változatlan marad. Egy komplett hálózati protokollnak nem csak az egyes rétegekrıl, hanem a szomszédos rétegek közötti interfészekrıl is rendelkezni kell. Az OSI modell ismeretében feltehetıen érthetıbb, hogy milyen haszonnal jár a hálózati kommunikáció rétegeinek megkülönböztetése és a köztük lévı interfészek szabványosítása.  Speciális célú hálózat tervezése, kiépítése esetén könnyen kielemezhetı, hogy a különleges igény teljesítése melyik rétegben oldható meg. Amennyiben az e rétegben kifejlesztett új megoldás a szomszédos rétegek felé definiált interfészeket

40

INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK változatlanul hagyja, a többi rétegben a már készen adott megoldásokat lehet alkalmazni.  Hasonló okból a hálózat lényegesen rugalmasabb a korszerősítési, továbbfejlesztési beavatkozásokkal szemben. Jelentıs hatékonyságjavulás érhetı el például a fizikai hálózat kicserélésével, miközben a hálózaton futó alkalmazásokhoz nem kell hozzányúlni. (Persze ennek is feltétele, hogy a korszerősített réteg és vele szomszédos változatlan réteg között az adatcsere az eredeti interfész szerint történhessen.)  Összetett hálózat tervezését és kiépítését lényegesen megkönnyíti, hogy a különbözı szabványokat követı fizikai alhálózatok illesztése csak a hálózati réteget, valamint a hálózati réteg és az adatkapcsolati réteg közötti interfészt érinti (lásd router). A hálózati réteg fölötti rétegekben alkalmazott megoldások így bármelyik fizikai alhálózatba kapcsolt gépen képesek mőködni.  A hálózati kommunikáció rétegeinek megkülönböztetése könnyebben elemezhetıvé teszi a már mőködı konkrét hálózati rendszert is, tehát egyszerőbben meghatározható például egy hálózati üzemzavar oka, a szükséges beavatkozás „helye”.

1.4.4 Ellenırzı kérdések az 1.4. alfejezethez 1. Számítógéphálózatban különböztesse meg a gépek szerver és kliens szerepét, illetve különböztesse meg a szerver gépet és kliens munkaállomást! 2. Miben különbözik a LAN és a WAN? 3. Hogyan értelmezhetık a hálózati kommunikáció rétegei? 4. Az üzenetek továbbításában milyen speciális sajátosságai vannak az alhálózatnak? 5. Mi különbség az internet és az Internet között? 6. A hálózati kommunikáció kapcsán melyek azok a problémák, amelyeket már egy alhálózaton belül is meg kell oldani; melyek azok, amelyeket több alhálózat összekapcsolása miatt kell megoldani; melyek azok, amelyeket a hálózatok csomagkapcsolása miatt kell megoldani? 7. Milyen feladatok megoldása tartozik a hétrétegő ISO/OSI referenciamodell egyes rétegeihez? 8. Az ISO/OSI referenciamodell mely rétegei látnak csomagokat? (Itt a keretet is tekintse csomagnak!) 9. Az ISO/OSI referenciamodell mely rétege lát kereteket? 10. Az ISO/OSI referenciamodell mely rétegeit kell megvalósítani a routerben? 11. Két alhálózat összekapcsolására mikor alkalmas a bridge? 12. Milyen haszonnal jár a hálózati kommunikáció rétegeinek megkülönböztetése és a köztük lévı interfészek szabványosítása? 13. Mi a feltétele annak, hogy a hálózatban adott réteghez tartozó megoldás kicserélése után a többi réteghez tartozó megoldások változatlanul használhatók maradjanak? 14. Az ISO/OSI modell milyen megoldásokat vett át az ARPANET-tıl?


41

FELHASZNÁLT ÉS AJÁNLOTT IRODALOM AZ 1. FEJEZETHEZ

[Ashby-1972] ASHBY, W.R.: Bevezetés a kibernetikába. Akadémiai Kiadó, Budapest, 1972. [Halassy-1965] HALASSY B.: Számvitelszervezés I. – Az információs rendszerek tervezési ismeretei. Perfekt 064/1965. [Kovács-2001] KOVÁCS GÁBOR: Informatikai ismeretek – Kézirat. Magyar Elektronikus Könyvtár, http://mek.oszk.hu/01200/01227/01227.doc, 2001. [McDermott-2007] MCDERMOTT, STEVE.: A profi lúzer. HVG Kiadó Zrt., 2008. (eredetiben: How to Be a Complete and Utter Failure in Life, Work and Everything, 2007.) [Tannenbaum-2004] TANNENBAUM, ANDREW. S.: Számítógép-hálózatok. Panem, 2004.

42


INFORMATIKUS SZAKMAI ISMERETEK

Recommend Documents