كيفية تجاوز مناجم تكنولوجيا المعلومات

تتناول المقالة بعض مشكلات تقنيات المعلومات (IT) وتنظر في نهج لحلها ، والذي قد يكون مفيدًا لمطوري هندسة أنظمة الكمبيوتر ولغات البرمجة ، وكذلك الأعمال التجارية في مجال تكنولوجيا المعلومات. لكن جميعهم ، باستثناء البعض ، بالكاد يعتقدون أن هناك مشاكل ، على الأقل في ما هو موضح في هذه المقالة ، خاصة وأن الصناعة تتطور أكثر من. ولكن ، على الرغم من عدم التعرف على بعض المشكلات ، إلا أنه يجب حلها "بشكل زاحف" لفترة طويلة وبشكل تدريجي. وسيكون من الممكن توفير القوى العاملة والمال إذا قمت بحلها بوعي كامل وفي وقت واحد.

لا الاقتصاد ولا الاتصالات الاجتماعية ممكنة بالفعل دون استخدام تكنولوجيا المعلومات المتقدمة. لذلك دعونا نلقي نظرة على سبب أن التقنيات المستخدمة حاليًا لم تعد مناسبة وما الذي يجب استبداله بها. سيكون المؤلف ممتنًا للمناقشة البناءة المؤهلة ويأمل في معرفة معلومات مفيدة حول الحلول الحديثة "للمشكلات" المثارة.

لم تتغير الأفكار التي تحدد بنية أجهزة الكمبيوتر كثيرًا منذ زمن فون نيومان. وهو يعتمد على خوارزمية في عملية تنفيذ تسلسل أوامر تتم معالجة البيانات الخاصة به. لذلك ، فإن الجهات الفاعلة الرئيسية هي العمليات (Controlflow) ، التي يتم توفيرها (وفقًا للأولويات والتسلسل الهرمي) موارد الحوسبة تحت سيطرة نظام التشغيل (OS).

يتم وصف تسلسل واعتماد معالجة جميع البيانات في المجموع في البرنامج المركزي (الرائد). وعند إنشاء نوع جديد من البيانات ، من الضروري أن نتوقع في البرنامج الرائد إطلاق خوارزمية لتوليدها في الوقت المناسب ، وتنظيم لحظات وطريقة استخدامها ("التقاء") مع البرامج الأخرى. ولكن لهذا ، لا يزال من الضروري تنسيق هياكل البيانات التي يجب أن يكتشفها المطور (ليس من دون المصلحة التجارية للأخير). وإذا كانت مجموعات البيانات التي تمت معالجتها سابقًا من قبل عمليات رائدة مستقلة ، وفقًا لمنطق تطوير التكامل ، تبدأ في التقاطع ، فسيكون من الضروري تطوير عملية رائدة جديدة تدمج البرامج المستقلة سابقًا.
كل هذا يحدث باستمرار مع تقدم التكنولوجيا الرقمية وتطورها. وبناءً على ذلك ، هناك حاجة إلى المزيد والمزيد من القوى والوسائل فقط للحفاظ على الأنظمة في حالة عمل ، والتي أصبحت أكثر احتكارية وأقل وضوحًا. حتى على مستوى المؤسسة ، يصل عدد فئات البيانات المختلفة (الجداول أو الهياكل التي تحتوي على البيانات) إلى المئات والآلاف. من غير المحتمل أنه عندما يكون هناك متخصصون ، بشكل عام ، يتصورون ، في الواقع ، يتم تخزينهم جميعًا. يحدث أنه مع تطوير أنظمة المعالجة في قواعد البيانات (DB) ، يتراكم "القمامة" من البيانات في الهياكل القديمة ، والتي لا تشارك بالفعل في خوارزميات معالجة جديدة ، ولكن يمكن "التقاطها" عند إنشاء طلب بيانات.

غالبًا ما يكون من الأسهل إضافة وظيفة إضافية جديدة على الميزات القديمة إلى ميزات التطبيق الجديدة بدلاً من استخدام تقنيات برمجة الكائنات الموجودة ، بدلاً من فهم الخوارزميات الحالية وهياكل البيانات. ومرات عديدة. من السهل أن نرى أن هذا طريق مسدود.

بالطبع ، يبحثون ويجدون سبل الخروج من الطريق المسدود. هذه هي أنظمة تعديل قاعدة البيانات "على الطاير" ، وبروتوكولات المراسلة ، والعمود الفقري عبر المنصات (الحافلات) لتبادل البيانات ، وما إلى ذلك. ويتم تحديث جميع هذه التقنيات والأنظمة الأساسية لأدوات البرامج أحيانًا عدة مرات في الشهر. ولكن إذا استمر هذا الأمر أكثر من ذلك ، فإن مكاسب التطوير التالي لتكنولوجيا المعلومات ستصبح أقل من تكاليف هذا التطور بالذات. تهدف تكنولوجيا المعلومات إلى طريق مسدود للأسباب التالية:

• -, ;
• -, , ;
• -, , ( ), ;
• , , . , -.

لا يدعي المؤلف أن لديه معرفة شاملة بمنصات النظام الحديثة ولغات البرمجة ، والتي بدأت خاصة في التطور بعد أن بلغ سن التقاعد. بدأت خبرتي في البرمجة بتطوير برامج تشغيل لأخذ عينات من مسجلات القياس عن بعد لاختبار الطائرات ومحركات الصواريخ (بما في ذلك صاروخ قمري).

في تلك الأيام ، تم استنفاد جميع البرامج لمجمع IVC (مشرومان مساحتهما 200 متر مربع لكل منهما تقريبًا) بواسطة برنامج سلكي للإدخال الأولي لبطاقة لكمة واحدة وإطلاق الكود الموجود عليها بالإضافة إلى الحد الأدنى من الإجراءات في شكل حزمة نحيفة من بطاقات اللكم. والباقي ما يستطيع. ولكن بالنسبة لأجهزة تسجيل القياس عن بُعد الخاصة ، لم يكن هناك برنامج.

اضطررت إلى البرمجة في رموز الجهاز والعناوين المطلقة ، مع تطوير مجموعة من برامج التشغيل لأجهزة الإدخال / الإخراج والبرامج الفرعية المختلفة ، بدءًا من تحويل الأرقام العشرية إلى رموز ثنائية وإعادة التنسيق. حسنًا ، أود أن أشير بعد ذلك إلى "لم نمر بهذا" ، بل وأعطي السقوط إلى الخريف لمدة ستة أشهر في بايكونور ، حيث تم نشر نظام مماثل - ثم هناك ، حتى في رحلات العمل ، أعطوا معاطف جلد الغنم جيدة جدًا. وعندما وصلت أخيرًا ، لم يعد الأمر كذلك. سبق للمدرسة أن درست هناك ، ولكن بما أنهن من صندوق خاص من قسم آخر ، لم يكن من المفترض أن يفعلوا ، خاصة في فصل الصيف. بالمناسبة ، قالوا إنه كان لا يزال هناك تصاعد وإطلاق النار على تركيبات السقف. وهكذا ، عندما ضغطت إحدى الفتيات أولاً على مفتاح "الإدخال الأولي" ،في الوقت نفسه ، هزت الطلقة الأولى من مسدس التجمع. تم نقل كل من الفتاة والكرسي على بعد أمتار قليلة من جهاز التحكم عن بعد.

نعم ، ولم أستطع تشتيت انتباهي عن تطوير بنية مجمع البرمجيات بأكمله ومراحل معالجة القياس عن بعد ، على الرغم من أنني لم أكن أي رئيس في ذلك الوقت. لذلك اضطررت شخصياً والعمل الإضافي إلى تطوير مجمّع ، ثم مصحح الأخطاء (لنوعين مختلفين من أجهزة الكمبيوتر ، أحدهما كان أيضًا بطاقة مثقوبة والشريط الآخر المثقوب) في الوقت الحقيقي مع اعتراض مقاطعات النظام واكتشاف حلقة. كخريج من معهد الفيزياء والتكنولوجيا (MIPT) ، كان علي أن أتحمل كل هذا الهراء الثنائي ، وترك الآخرين خوارزميات حسابية واضحة. وأخذوني إلى هذا المكتب لأنه في مكتب تصميم مجاور (تم إنشاؤه بعد الحرب ونصف الموظفين في البداية كانوا مهندسين ومصممين من مصانع Junkers و Messerschmidt الألمانية التي تم تصديرها إلى الاتحاد السوفييتي مع المعدات ،الموظفين وعائلاتهم) كنت أقوم بنمذجة أنظمة محركات نفاثة على مجمع الكمبيوتر التناظري MPT-9 (مصباح ، الصورة أدناه - لا توجد صور أفضل ؛ الخزانات بحجم الشخص ، والمستطيلات البيضاء هي مقاييس الفولتميتر لكل 100 فولت) لتصحيح أخطاء أنظمة التحكم في المحرك .



اكتب AVM أو كمبيوتر رقمي - ما الفرق؟ ويجب أن أقول ، بالنسبة لخريج قسم التربية الرياضية في تلك الأوقات ، لا يوجد شيء تقريبًا. في كليتي ، لم يتم تدريس ذلك بأي حال من الأحوال ، وكما حدث ، لم يكن مطلوبًا في وقت لاحق. تم تدريس مبادئ تشغيل كل من أجهزة الكمبيوتر التناظرية والرقمية (نصف المضافات ، وسجلات التحول ، وكل ذلك) لنا في الإدارة العسكرية ، مثل مهارات حساب معلمات إطلاق صواريخ أرض-أرض من الفئة المستهدفة إلى الرقم الخامس على قاعدة الشريحة طول المتر. أعتقد أنه لا يوجد شيء مثل هذا الآن. ولكن عندما قرروا تقديم دورة برمجة لدورتنا ، قال جميع الطلاب تقريبًا (!) أنهم ، بصفتهم "علماء نقيين" مستقبليين ، لن يحتاجوا إلى هذا أبدًا ، وقاطعوا المحاضرات. بالطبع ، هذا لا ينطبق على طلاب قسم هندسة الكمبيوتر - بالنسبة لهم كل ميكروثانية يتم حفظها في إجراءات BESM-6 ،أعطى ، وفقا للشائعات ، علاوة ما يقرب من 20 روبل. هذا على الرغم من حقيقة أن المنحة الدراسية في الدورات العليا كانت 55 روبل. ونحن ، المهاجمون ، ألغينا إكمال الدورة التدريبية على البرمجة - ولكن بعد ذلك انتهيت ، والعديد من زملائي الطلاب ، من البرمجة بطريقة أو بأخرى.

مع مرور الوقت ، بالنسبة لجهاز الكمبيوتر الخاص بنا (حسنًا ، كان لا يزال ليس BESM-6 ، ولكنه أبسط وأقل شهرة) ، ظهر مترجم مع Algol-60 ، ولكن بدون مكتبات البرامج الفرعية ، لم يكن هناك حاجة إلى حد ما. في لغة التجميع ، نعم مع المصحح ، كان من السهل برمجة أي شيء. بعد ذلك ، يتعلق الأمر بتطوير أنظمة تشغيل وأقراص مغناطيسية قابلة للتبديل (شفافة من جانب البرنامج التطبيقي وواجهة المشغل - هذا للخروج المحتمل من الأقراص الدائمة) مع التحكم ، الآن سيقولون ، ملفات Bat. وأخيرًا ، تم تطوير مشرف مهمة يقوم بتشغيل ملفات الخفافيش النصية لاسترداد البيانات التي يطلبها عامل التشغيل. حتى أنه أراد تطوير نظام تشغيل كامل ، حيث اتضح فيما بعد أنه يشبه Unix ، ولكن فيما يتعلق بالانتقال إلى نوع Ryad من أجهزة الكمبيوتر ، لم يصبح هذا غير مناسب.

بإنصاف ، سأقول إنني لم أشارك فقط في برامج النظام. عندما أصبح من الضروري تطوير برنامج تحويل فورييه السريع للتحليل الطيفي ، كان علي القيام بذلك بسرعة وبسرعة ، خاصة أنني لم أتمكن من العثور على وصف واضح لخوارزمية FFT. كان علي إعادة اختراعه. حسنا ، أشياء من هذا القبيل.

ألاحظ أن جميع الخوارزميات وأنظمة المعالجة المطورة لم يتم نشرها في أي مكان بسبب سرية كل شيء وكل شيء في هذا القسم ، علاوة على ذلك ، لم تكن وفقًا لملف تعريف المؤسسة - فقط قسم خدمة.

قبل "البيريسترويكا" ، دُعيت لرئاسة مختبر برمجيات النظام في فرع لمعهد أبحاث متخصص في موسكو. كانت المهمة هي تطوير نظام حوسبة موزعة في وحدة تحكم تحكم متعددة المعالجات ، بما في ذلك الأجهزة والبرمجيات. حسنًا ، فقد توقف معهد الأبحاث هذا ، مثل العديد من المؤسسات الأخرى. لقد اعتبرت أنه من الضروري تضمين "الحنين إلى الماضي" في المقالة فقط بغرض إظهار أن المؤلف لديه بعض المفاهيم حول أنظمة الأتمتة ، ربما قديمة بعض الشيء.

لذا ، إذا كنا بحاجة إلى بناء كائن اجتماعي نشط نابض بالحياة وجذاب واقتصاد ملائم لها ، فعندئذ كما يعتقد المؤلف ، فمن المستحسن تغيير مبادئ تنظيم تكنولوجيا المعلومات. يسمى:

• , , .

يجب أن تكون قاعدة البيانات الموزعة العالمية عبارة عن تكتل من قواعد البيانات المنظمة هرمياً مبنية على مبدأ واحد.

إذا وافقت الإنسانية في أي وقت على إنشاء لغة علمية دولية تكون فيها العلاقة "من (ماذا) ، من (ماذا) ، الذي يحتوي (يشمل) ، ينتمي إلى ... ، غائبة عن ... ، متى ، أين ، أين ، سوف ، قبل ، بعد ، الآن ، دائمًا ، من ... إلى ، إذا ... ثم ، بماذا ، كيف ، لماذا ، إلخ. " إذا تم تمثيلها بشكل صريح ولا لبس فيه من خلال الإنشاءات اللغوية و / أو رموز العلاقات (التي يمكن أن تعكس علاقات هياكل البيانات الموصوفة في البيانات الوصفية) ، فيمكن تحميل المقالات العلمية مباشرة في قاعدة المعرفة هذه ، مع إمكانية استخدام المحتوى الدلالي.

تم تطوير بنية ومبادئ مؤلف قاعدة البيانات هذه. تم إدخال بعض متغيراتها وتم استخدامها لعدة سنوات دون شكاوى في النظام الكتابي لقاعة المدينة مع ما يقرب من مليون شخص.

• لكل نوع من البيانات ، يجب الإشارة إلى غرضه (ووصف نصي مفصل بما فيه الكفاية) ، وعلاقته بالبيانات الأخرى ، والخوارزمية للحصول عليها من البيانات المستلمة (أو المحسوبة) سابقًا. وبالمثل ، ينبغي وصف شكل عرضها في واجهة المستخدم النموذجية ، وينبغي الإشارة إلى الأدوات المرتبطة بها. هذه الخصائص والأدوات ، التي تسمى البيانات الوصفية ، هي أيضًا بيانات عادية ، وبالتالي يجب أن يتم تضمينها في قاعدة بيانات. على الأقل في قاعدة البيانات حيث كانت هناك حاجة إليها ، إذا لم يتم تقديمها في قاعدة بيانات أعلى مستوى.

تعمل البيانات الوصفية للإشارة إلى الوجود المحتمل وضمان اختيار البيانات الموجودة وفقًا لمعناها الدلالي. يجب تعيين البيانات الوصفية المحلية ، إن أمكن ، إلى البيانات الوصفية في مصنف قاعدة بيانات التسلسل الهرمي الأعلى. استخدم المؤلف بعض البيانات التناظرية للبيانات الوصفية في ذلك الوقت سواء في مشرف المهمة أو في نظام المعاشات التقاعدية ودفع الاستحقاقات في المدينة ، والذي تم تطوير بنية قاعدة البيانات الخاصة به من قبل المؤلف ، حيث ترأس قسم الأتمتة في وقت كانت فيه خوارزميات الدفع والفهرسة للمعاشات التقاعدية تتغير من قبل الحكومة إن لم يكن 3 مرات في الشهر.

هذا لا يعني أنهم لا يتعاملون مع هذه المشكلة. أولاً ، تسمح لك معايير XML بتوصيف البيانات باستخدام العلامات ، وإن كان ذلك في الملفات الخطية. هناك المزيد من المقاربات العالمية للمشكلة: google ، على سبيل المثال ، "لغة وصف لغة OWL". وهنا يقترح المؤلف حلولًا جذرية للغاية عندما يتم تخزين البيانات في قاعدة البيانات دون الرجوع إلى أي من الهياكل الأصلية ، ويتم تشكيل الهياكل المطلوبة من قبل المستخدمين وفقًا لوصفها في البيانات الوصفية.

• يجب إجراء حسابات التدفق باستخدام تقنية Dataflow ، أي أنه يجب تنفيذ إدارة البيانات. يجب حساب البيانات الجديدة وفقًا للخوارزمية المحددة لها ، بمجرد ظهور البيانات الأولية اللازمة. يجب إجراء العمليات الحسابية بشكل لا مركزي وبالتوازي على الشبكة.

يجب أن تتكون معالجة البيانات من كتابة بيانات جديدة إلى قاعدة البيانات ، محسوبة وفقًا للخوارزمية التي تقارنها باستخدام عينة تفي بشروط تحديد البيانات المحسوبة مسبقًا أو بيانات مصدر الإدخال. سيتم تلقي البيانات الجديدة تلقائيًا بمجرد تكوين العينة الضرورية - وهكذا في شبكة قواعد البيانات الموزعة بالكامل. لا يلزم تحديد تسلسل الإجراءات (على سبيل المثال ، ليس من الضروري كتابة رمز برنامج برنامج التحكم) ، حيث أنه عند الإدارة وفقًا للبيانات ، يتم تنفيذ الإجراءات التالية على حقيقة توفر المصدر اللازم لذلك.

_{(يتم استخدام تقنية الحوسبة نفسها تقريبًا في قاعدة بيانات جدول بيانات Excel ، حيث يتم حساب البيانات التالية في الخلايا كما يتم حسابها في الخلايا باستخدام البيانات المصدر. وهناك أيضًا لا تحتاج إلى وصف تسلسل الأوامر لهذا.)}

تأتي جميع "البرمجة" في وصف البيانات الجديدة في البيانات الوصفية بسماتها (بما في ذلك حقوق الوصول) ، والعلاقات ، وخصائص العرض في واجهة المستخدم (إذا لزم الأمر) ، وتحديد شروط سمات بيانات المصدر التي تحدد قيمها حدوثها في العينة ، وإعداد خوارزمية المعالجة. ترجع الخوارزمية ، في أكثر من 99 ٪ من المواقف ، إلى الإشارة إلى ما يجب القيام به مع البيانات من سلسلة من العينات: إضافة ، حساب المتوسط ​​، إيجاد الحد الأقصى أو الحد الأدنى ، حساب الانحرافات الإحصائية ، تحديد وظيفة الانحدار ، إلخ. بواسطة مصفوفة التحديد المحدد. في الحالة العامة ، الحسابات (مجموع المنتجات ، إلخ) ممكنة لعدة عينات ، على سبيل المثال ، A _N من العينة {N} و B _K من العينة{K} ، وما إلى ذلك ، حيث k ، على سبيل المثال ، هي عينة من المعلمة K _N من العينة {N} . إلخ يمكن للصيغ التي تتناسب مع الخلايا لحساب البيانات الجديدة في مثال Excel أيضًا أن تصف وصفًا للخوارزمية في وحدة برمجية للحصول على بيانات جديدة من البيانات المصدر في تقنية Dataflow. ولهذا ، كما هو الحال في Excel ، لن تحتاج عادةً إلى جذب المبرمجين المحترفين. هل هو في بعض الأحيان وفقط لمهمة محددة.

وهكذا ، مع استثناءات قليلة ، يمكن إنشاء النطاق الكامل لمهام المعلوماتية من قبل المتخصصين في الصناعات التطبيقية دون إشراك المبرمجين المحترفين. يمكن وصف البيانات التي يتعاملون معها من قبل نفس الخبراء في البيانات الوصفية بشكل مستقل (إذا لم يكن هناك نظير) ومن حيث المحتوى والغرض والصورة يمكنهم نسخ المستندات الورقية المألوفة لهم. سيكون منشئ مصمم بسيط يكفي لهذا. لن يكون أي مستند (أيضًا تقرير أو مقالة علمية) ملفًا نصيًا فحسب ، بل مزيجًا من المعلومات من قاعدة البيانات ، كما يتم توفيرها مع أدوات لعرضها والعمل معها ، كما هو موضح في البيانات الوصفية.

الآن ، لتوفير هذه الإمكانات ، تعمل المتصفحات باستمرار على توسيع وظائفها من خلال إضافة مشغلات فلاش وخيارات لنص جافا Java وإدخال علامات جديدة وخدمات الويب وما إلى ذلك. ستسمح البيانات الوصفية بتنظيم هذه العمليات وتحديد موقعها وتنظيمها.
ويمكنك دائمًا تنظيم استلام مستند اعتباطي جديد (مجموعة بيانات) دون تعديل الخوارزميات الحالية لعمل النظام بأكمله ، حيث يمكن للبيانات نفسها من قاعدة بيانات موزعة ، في الواقع ، المشاركة في مجموعة متنوعة من الخوارزميات المختلفة للحصول على مستندات جديدة من العينات المطلوبة. لتنفيذ المحاسبة المتكاملة للتجارة في إدارة البيانات وتنفيذ قاعدة بيانات موزعة موحدة ، ليس عليك حتى إرسال تقاريرك إلى أي مكان - فقط ابدأ في العمل. سيتم التقاط البيانات الظاهرة وأخذها في الاعتبار تلقائيًا.

قد يشير المطورون المشاركون في الأتمتة فيما يتعلق بالعمليات التجارية إلى أن جميع هذه الميزات قد تم تنفيذها منذ فترة طويلة في تفاصيل أنظمة BPM. وفقط على مثال أنظمة BPM ، نرى كيف تكون أفكار إدارة البيانات سرية ، أي دون أن يدركوا جوهر هذه الظاهرة ، فإنهم يتسللون إلى الممارسة - بالطبع ، حتى الآن ، تحت سيطرة برنامج مضيف مركزي. ولكن ، للأسف ، لكي يعمل نظام BPM ، مثل "ELMA" "الأروع" ، يجب أن يكون لدى الشركة مبرمجًا يتمتع بإلمام جيد بلغة البرمجة C-sharpe. تمكن المؤلف من المشاركة في إدارة هذا النظام.. وبدون مبرمج بدوام كامل ، يجب عليك تعديل الهياكل وإجراءات العمل الخاصة بك وفقًا للنماذج المقترحة. لكن هذا النهج لا يختلف عن الممارسة المعتادة لاكتساب تطبيقات التطبيق مع جميع مشاكل التكيف والتكامل.

تبين أن أفكار إدارة البيانات التي تمت صياغتها رياضياً بحتاً في شكل رسوم بيانية موجهة وبيانات منقولة في شكل "رموز مميزة" يصعب تنفيذها عملياً. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب استخدام الذاكرة النقابية باهظة الثمن وكثيفة الطاقة. لذلك ، يقترح المؤلف تنفيذًا في شكل نموذج "خشن الحبيبات" ، حيث تقوم كل وحدة بمعالجة المصدر بالكامل في قاعدة البيانات المحلية. ستعمل وحدات مماثلة في قواعد بيانات محلية أخرى ، تجمع بين النتائج في قاعدة بيانات ذات مستوى أعلى. عندما تتم معالجة جميع مصادر البيانات المسجلة ، ستتلقى البيانات الجديدة حالة جاهزة.
في حالة عدم وجود بيانات في قاعدة البيانات المحلية ، يتم إرسال الطلب إلى قاعدة البيانات ذات المستوى الأعلى ، إلخ. ومنه سيتم تكرار الطلب وفقًا لقواعد البيانات المحلية الثانوية. سيتم أيضًا دمج نتائج التنقيح في قاعدة بيانات المستوى الأعلى ، ثم إرسالها إلى قاعدة البيانات المحلية التي بدأت الطلب ، أو أعلى في التسلسل الهرمي إذا جاء الطلب من أعلى. وبالتالي ، ليس من الضروري معرفة عناوين البريد الإلكتروني لجميع المصادر والمستلمين. بالنسبة لكل قاعدة بيانات محلية ، يكفي أن تعرف فقط عنوان قاعدة بيانات التسلسل الهرمي الأعلى. يسمح هذا المبدأ في تنظيم المعاملات بنظام قابل للتوسع بسهولة.
يمكن عرض خوارزمية الحساب الأكثر بساطة ووضوحًا باستخدام المخططات الانسيابية. وهي توضح البيانات التي يتم إدخالها لكل وحدة برامج ، وأين يتم إرسال المخرجات المحسوبة فيها. طور المؤلف لغة DFCS لبرمجة الحوسبة المتوازية في نظام يتم التحكم فيه من خلال تدفقات البيانات ، حيث يمكن وصف جميع اتصالات مخططات التدفق.

في المثال في الرسم التخطيطي للكتلة أدناه ، تشير متوازيات الألوان (الكبيرة والصغيرة) إلى البيانات ، وفي الكتل البيضاء - وحدات البرنامج مع خوارزميات معالجة البيانات. تشير الخطوط المنقطة إلى الإجراءات التي تقوم بها الأجهزة الكهروميكانيكية.



في الرسم التخطيطي للكتلة ، يتم تحديد الوحدات التي ترتبط بها بدقة ، ولا توجد حاجة لذاكرة ترابطية ، ولكن يجب توفير بعض مقاييس مزامنة البيانات ، خاصة إذا تم استخدام موازاة القسم "الضيق" من فرع الخوارزمية. يتم تحميل وحدات البرامج (PM) في بعض التركيبة المثلى في وحدة الحوسبة (WB). يتم نقل البيانات من PM إلى PM من خلال المنافذ التي يمكن تمثيلها فعليًا أو عن طريق تسجيلات الأجهزة المادية. عند إدارة البيانات ، تكون الوحدة النمطية أو الجهاز أو المنفذ أو الملف أو الاستعلام إلى قاعدة البيانات متطابقة من الناحية الوظيفية وقابلة للتبادل. يتم استخدام المنافذ المادية لتبادل البيانات بين الضفة الغربية عبر قنوات البيانات ، وربما أيضًا بين PMs في WB واحد.يتم تخزين البيانات مؤقتًا فقط في المنافذ (السجلات) وأحيانًا ، ربما في بعض قوائم الانتظار. ويجب تخزين صفائف البيانات الرئيسية في قاعدة البيانات ، والتي يجب تنفيذها كأجهزة متخصصة منفصلة ، حيث يجب أن تكون واجهة الوصول إلى البيانات هي نفسها - بغض النظر عن بنية بيانات معينة وعلاقاتها.

يتم نقل البيانات بين الأجهزة عبر ناقل بيانات يمكن من خلاله وضع العديد من الأجهزة والوحدات التي تستخدمه. قبل البدء في تبادل البيانات ، يجب أن "تتبادل" أجهزة التبادل الحافلة بحيث لا يتدخل أحد بعد ذلك. يحدث الالتقاط عادةً وفقًا للخوارزمية لوزن عناوين الأجهزة في الناقل ويأخذ على الأقل العديد من دورات الساعة مثل عمق البت لعناوينها.
ومع ذلكيوجد ، وقد تم تنفيذه حتى في الأجهزة الموجودة في معهد الأبحاث المذكور أعلاه ، تكنولوجيا التقاط الحافلات في دورات 1-2 بالأجهزة ، بغض النظر عن عددها . نظرًا لتقدم التكنولوجيا ، يمكنك استخدام عشرات أو مئات حافلات البيانات للتبادل ، واختيار واحدة مجانية. يظهر الشكل الهندسي لمجمع الحوسبة في الشكل أدناه. يمكن ربط المجمعات عن طريق توصيل حافلاتها من خلال محولات نقل البيانات.

ليس نظام التشغيل (OS) هو الذي يتحكم في تشغيل الوحدات ، ولكن بروتوكول نقل البيانات (SDA) مع برنامج النقل. برنامج التحكم في حركة المرور مضغوط للغاية ويقع في كل وحدة حوسبة.

هو SDA الذي يقوم بتشغيل الوحدة النمطية إذا كانت بيانات الإدخال في المنفذ. يتم وضع بيانات الإخراج الناتجة في منفذ الإخراج ، حيث ينقلها برنامج النقل (أو السائق) عبر ناقل البيانات إلى منفذ الإدخال للوحدة النمطية التالية المتصلة بالوحدة الأولى ، ويبدأ بالفعل برنامج SDA الخاص به. إذا كانت الوحدات في نفس وحدة الحوسبة ، فلن يتم استخدام برنامج النقل ، إلخ. إذا نجحت الوحدة ، ولكن لا يوجد إدخال جديد ، فإن SDA يوقف تنفيذ هذه الوحدة. ستستأنف الوحدة العمل عند ظهور هذا المنفذ في المنفذ. ومع ذلك ، فإن مثل هذه القواعد الواضحة على ما يبدو من SDA في الممارسة ليست قادرة على ضمان التشغيل المستقر لنظام Dataflow. لذا فإن قواعد المرور "الصحيحة" أكثر إثارة للاهتمام ، ولدي سبب للاعتقاد أنها قابلة للتحقيق .

بفضل قواعد المرور ، يكون النظام الذي يعتمد على البيانات لامركزيًا بشكل أساسي. نظام التشغيل ، كنظام يتحكم في تنفيذ ومشاركة المهام وقوائم الانتظار وما إلى ذلك ، ليس مطلوبًا على الإطلاق، حتى لإدارة الموارد. تتم جميع هذه الطلبات من خلال الوصول إلى الخدمات (مثل وحدات المكتبة) من خلال منافذها عن طريق وضع البيانات مع المتطلبات فيها. إذا لم تكن هناك موارد (مشغولة) ، فسيتعين على الجواب الانتظار ، ربما مع الخروج من خلال منفذ المهلة. بسبب اللامركزية الكاملة لجميع أجهزة ووظائف مجمع الحوسبة ، فإنه قابل للتوسع بسهولة ، ويمكن تحميل مجموعات كتل المهام وتكرارها حسب الضرورة وإذا كانت الموارد المجانية متاحة. من حيث المبدأ ، يمكن استكمال قواعد المرور بخدمة موازية للتدفقات والتحميل الإضافي لنسخ الكتل التي يتم إنشاء قائمة انتظار البيانات أمامها. مع التوزيع الناجح للوحدات النمطية بين موارد الحوسبة المستقلة لشبكة الكمبيوتر ، يمكن تنفيذ خط أنابيب حسابي ،عندما يتم الحصول على النتيجة (للبيانات السابقة) عند الإخراج في نفس الوقت مع استلام الدفعة التالية من بيانات المصدر (الجديدة).

لذا ، ما هي الخطوات التي يجب اتخاذها لتطبيق تكنولوجيا المعلومات المتقدمة؟

1. لتطوير بنية قاعدة بيانات موحدة مناسبة لتخزين أي بيانات في التوصيل البيني الخاص بها ، بما في ذلك أوصاف البيانات الوصفية.
   من حيث المبدأ ، تم ذلك ، ولكن لم يتم نشره في أي مكان (على الرغم من اختباره).
2. تطوير نظام لتنظيم قاعدة البيانات الهرمية وتكنولوجيا المعاملات (صعودا وهبوطا) على أساس البيانات الوصفية لاستبعاد عنونة محددة لمصادر البيانات والمستهلكين.
3. لتطوير وتنفيذ تطبيق تقني Dataflow في إطار تقنيات الويب الموجودة على خوادم الويب باستخدام نموذج قاعدة بيانات هيكل موحد يتم تطبيقه في تقنية قواعد البيانات العلائقية. في الوقت الحالي ، سيكون هذا هو الاستثمار الأكثر فعالية.
4. ().
   , , .
5. , .
   DFCS . .
6. .1, .
7. , .
8. .
9. .
   .

من الواضح أنه باستخدام محاكاة Dataflow في تقنيات الويب الحالية (انظر القسم 3) ، لا يمكن بناء نظام التحكم الآلي في العملية (APCS). للقيام بذلك ، من الضروري تنفيذ Dataflow "في الأجهزة" ، وهو ما كانوا يفعلونه ، حتى "البيريسترويكا" ، في معهد الأبحاث المذكور أعلاه لغرض استخدامه في وحدات التحكم متعددة المعالجات. ولكن يمكنك بسهولة تحقيق جميع الاحتمالات لإنشاء أنظمة إدارة المشاريع ، وتطوير شبكات اجتماعية مستقلة وإدارة العمليات التجارية.

أعتقد أنه ، قبل كل شيء ، سيكون من الضروري تحقيق البند 1 ، خاصة وأن الحل موجود بالتأكيد ، ثم البندان 2 و 3 ، والذي يمكن تنفيذه باستخدام تقنيات الويب القياسية. سيكون هذا كافيًا بالفعل للجميع لإنشاء نظام متكامل للإدارة بشكل كامل ، ومحاسبة الموارد والمنتجات والعملاء للمؤسسة الموزعة دون اللجوء إلى المبرمجين المحترفين. تقريبا نفس الوسائل يمكن تنظيمها وخلق "شبكة اجتماعية" داخل الدائرة ، المؤسسة ، وكذلك في كل مكان.

لكن هذا لا يعني أن المبرمجين يواجهون البطالة. على العكس من ذلك ، وبفضل واجهة تبادل البيانات الموحدة ومصنفات البيانات الوصفية ، ستتمكن الخدمات التي طورها ( البرنامج كخدمة ) من الحصول على أوسع مجال للتطبيق ، وسيتم الدفع للمطورين بشكل متناسب. هناك بالفعل شيء مشابه يتم القيام به بالفعل ، ولكن بوسائل خاصة من خلال التحولات الوسيطة لعرض البيانات.

وسيتمكن أولئك الذين سيقدمون خدمات النظام للاندماج في تقنيات Dataflow من الحصول على أقصى فائدة من المشروع . هذا ليس إعلانًا ، خاصة أنه لا يوجد مطور ولا موزعون. ولكن من الواضح أن هناك العديد من المستخدمين القادرين على تطوير مهامهم التطبيقية في الصور الورقية بشكل مستقل وغير مكلف وفي إطار واجهة مفهومة (أسهل من Excel) من أولئك الذين هم على استعداد للدفع مقابل برامج احترافية باهظة الثمن ، والتي لا تغطي عادةً جميع جوانب النشاط. علاوة على ذلك ، على الأرجح ، سيستخدم المطورون المحترفون للبرامج التطبيقية أيضًا الخدمة المقدمة ، حيث أنهم بهذه الطريقة سيحلون إلى الأبد مشاكل تكامل البيانات مع تطور المشاريع قيد التطوير.

إذا نجحت محاكاة Dataflow في تقنيات الويب ، فسيكون هناك أسباب لتطبيق تقنية Dataflow في الأجهزة. على الأرجح ، يجب أن يبدأ التطوير التقني بالبند 4 والبند 6 ، أي إنتاج قواعد البيانات في شكل أجهزة عالمية ، وبالتالي التخلي عن أنظمة الملفات. يجب استخدام ذاكرة Gigabyte في واجهة قاعدة البيانات (حيث تنتمي) لوضع صفائف على طلبات البيانات. في الوحدات النمطية ، تكون الذاكرة الرئيسية مطلوبة فقط للأوامر (في وضع القراءة فقط) ، وبالنسبة للبيانات ، ستحتاج فقط ، على سبيل المثال ، إلى عدة مئات (أو آلاف) من السجلات (المنافذ). على سبيل المثال ، مع المقاطعة عندما تتغير الحالة وهنا ، "يسأل" عن شيء مثل آخر التطورات في IBM Research ، على ما يبدو "يسمح بإجراء الحسابات في خلايا الذاكرة." بالإضافة إلى ذاكرة التخزين المؤقت للانتظار.

قد تكون هناك حاجة أيضًا إلى لغة البرمجة المذكورة في البند 5 لبرمجة وحدات الحوسبة المستخدمة في مخازن البيانات (انظر البند 6). يتميز DFCS بالميزات التالية. في كل قسم من شبكة الوحدات (وداخل أي وحدة) ، تظهر البيانات فقط في الانتماء إلى المدخلات والمخرجات ، تسمى المنافذ. أي أنه يكفي الإعلان عن عرض البيانات في منافذ الوحدات. نظرًا لأن ترتيب تنفيذ الوحدات يتم تحديده عندما تكون البيانات جاهزة ، فلا توجد حاجة لوصف تسلسل معين لتنفيذ الوحدات - ما عليك سوى وصف تبديلها مع بعضها البعض - على أي حال ، وبأي ترتيب. أي أن اللغة إعلانية. نظرًا لأن كل شيء يتعلق بالتعليمات مع المعلمات ، فإن تحليل أي تركيبات نحوية غير مطلوب.يمكن تحميل البرنامج في عملية "تجميع" مباشرة في الذاكرة.

يتطابق الهيكل النمطي للمخططات الانسيابية تمامًا مع مفهوم البرمجة من أعلى إلى أسفل ، ويضمن تفاعل الوحدات من خلال المنافذ فقط احترام مبادئ التغليف. بالإضافة إلى ذلك ، يخلق المبدأ المعياري والواجهة الطبيعية للبيانات أفضل الظروف لتنظيم التطوير الجماعي للبرامج.

في جزء البرنامج من لغة DFCS ، من المفترض استخدام التسميات وأوامر الانتقال ، والتي يبدو أنها تتعارض مع مبادئ البرمجة الهيكلية. ومع ذلك ، استنادًا إلى خبرتي في البرمجة ، يمكنني القول أن برنامجًا يحتوي على ملصقات وتعليمات انتقال عادة ما يكون أكثر إحكاما وأكثر قابلية للفهم من نسخ مكررة مكررة من الكتل ومجموعة من "العلامات" لاستبعاد أوامر الانتقال. ويشترك بعض المحترفين في رأي مماثل .

يمكن تنزيل وصف موجز للغة من قرص Yandex.