CC BY
73
Сорокин С. ВЩербаков М. А. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ О ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УНИВЕРСИТЕТА ПРИ ПОДВЕДЕНИИ РЕЙТИНГОВОЙ ОЦЕНКИ
С развитием информационных технологий из года в год увеличиваются возможности вычислительной техники. Объем памяти, скорость доступа к информации, характеристики процессора и другие параметры вычислительной системы постоянно улучшаются, что в конечном итоге позволяет более эффективно решать задачи обработки и хранения информации. Существующие объемы памяти жестких дисков для обычного пользователя персонального компьютера уже исчисляются терабайтами и продолжают стремительно расти. При этом в большинстве случаев данный ресурс используется крайне неэффективно: информация дублируется и поиск нужного документа или звукозаписи часто затруднителен. Бесспорно, обычному пользователю персонального компьютера вполне достаточно традиционных файловых систем для решения обычных повседневных задач, тем более, что существует множество прикладных программ для структурирования фотографий, музыки, фильмов и другой информации. Тем не менее обилие доступных средств для решения прикладных задач позволяет сэкономить время в ущерб эффективности, что не всегда оправдано.
Изначально файловые системы были первой попыткой компьютеризировать известные всем ручные картотеки. Подобная картотека в некоторой организации могла содержать всю внешнюю и внутреннюю документацию, связанную с каким-либо проектом, продуктом, задачей, клиентом или сотрудником. Если возникала необходимость найти определенную информацию, требовалось просмотреть картотеку от начала до конца, чтобы найти искомые сведения. При этом было возможно использование некоторого алгоритма индексирования, позволяющего ускорить поиск нужных сведений. Замена традиционных картотек файловыми системами позволяла успешно справляться с поставленными задачами, одновременно сокращалось время поиска нужной информации. Тем не менее необходимость обработки сложных запросов и постоянно возрастающее количество информации, которую необходимо было структурировать, хранить и обрабатывать, являлись стимулом для создания новых способов хранения информации, в результате чего и появились базы данных.
Современная база данных представляет собой совместно используемый набор логически связанных данных с описанием этих данных, предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации [1] . Иными словами, база данных - это единое хранилище данных, которое однократно определяется, а затем используется одновременно многими пользователями. В отличие от разрозненных файлов с избыточными данными в базе данных вся информация собрана с минимальной долей избыточности. Отметим, что база данных хранит не только рабочие данные, но и их описание. По этой причине ее также называют набором интегрированных записей с самоописанием. Именно наличие самоописания данных в базе данных обеспечивает в ней независимость между программами и данными. Подход, основанный на применении баз данных, где определение данных отделено от приложений, очень похож на подход, используемый при разработке современного программного обеспечения, когда наряду с внутренним определением объекта существует его внешнее определение. Пользователи объекта видят только его внешнее определение и не заботятся о том, как он определяется и функционирует. Одно из преимуществ такого абстрагирования данных заключается в том, что можно изменить внутреннее определение объекта без каких либо последствий для его пользователей, при условии, что внешнее определение объекта остается неизменным. Аналогичным образом при использовании баз данных структура данных отделена от приложений и хранится в базе данных. Добавление новых структур данных или изменение существующих никак не влияет на приложения, при условии что они не зависят непосредственно от изменяемых компонентов.
Использование рейтинговой оценки научной, учебной и другой деятельности университета является необходимым условием его качественного развития. Постоянно увеличивающаяся потребность в инновациях, научных исследованиях и разработках требует значительных финансовых затрат на научную и учебную деятельность вуза как со стороны государства, так и со стороны бизнеса. При этом, главной задачей является эффективное использование затрачиваемых ресурсов, в том числе при стимулировании научно-исследовательской деятельности. В связи с этим многими университетами страны были предприняты попытки создания систем рейтинговой оценки, основные цели которых заключаются в следующием: активизация определенных сфер деятельности университета, распределение денежных средств руководством университета в соответствии с результатами рейтинга, стимулирование повышения квалификации сотрудников, результативности их педагогической и научной деятельности. В подавляющем большинстве разработанных систем рейтинговой оценки используется реляционная база данных, что является оправданным решением благодаря многим преимуществам реляционных баз данных при решении подобных задач. При этом в качестве системы управления базой данных (СУБД) используются Interbase, Firebird, Oracle, MySQL и др. При детальном анализе структуры базы данных, независимо от используемой СУБД, можно отметить следующую характерную особенность многих разработанных систем: на начальных этапах проектирования базы данных ставилась задача только подсчета баллов в соответствии с конкретной методикой, при этом не учитывались дальнейшие возможные запросы к базе данных. Таким образом, основные преимущества баз данных перед традиционными файловыми системами сводились к минимуму, т.е. информация в базе данных многократно дублировалась, отсутствовала возможность получения с помощью SQL запросов нужных сведений и др. Подобные просчеты при проектировании баз данных уже невозможно исправить на последующих этапах разработки всей системы, вследствие чего разработанные программные продукты не отвечают современным требованиям, предъявляемым к информационным системам. В качестве примера подобных ошибок можно рассмотреть учет сведений о публикациях сотрудников. При простом подсчете публикаций, без учета их названий, на кафедре, как и в целом по университету, общее количество публикаций увеличивается, так как не учитываются публикации в соавторстве. Иными словами при подсчете публикаций итоговое количество не будет соответствовать действительности. В результате этого информация искажается, и уже не представляется возможным сравнение деятельности нескольких кафедр или факультетов. Кроме этого также встречаются ошибки в отражении объемов научно-исследовательских работ.
Таким образом, неверное проектирование базы данных приводит к искажению всей информации, поскольку любая ошибка при подсчете одного показателя влияет на весь результат работы системы. Более того, подрывается доверие пользователей к системе относительно объективности подсчета, что в конечном итоге приводит к невозможности использования результатов работы системы рейтинговой оценки для материального поощрения.
В Пензенском государственном университете в соответствии с собственной методикой рейтинговой оценки была разработана система для оценки научно-методической деятельности. Программное обеспечение системы рейтинговой оценки состоит из реляционной базы данных [1,2], СУБД Firebird и кли-
ентского приложения, предназначенного для операционной системы Windows. База данных и СУБД располагаются на сервере, доступ к которому осуществляется по локальной вычислительной сети. Клиентское приложение разработано с использованием системы визуального объектно-ориентированного программирования Delphi. Связь клиентского приложения и СУБД осуществляется с помощью технологии dbExpress, которая позволяет легко распространять приложения баз данных. Данная технология реализуется в виде набора соответствующих драйверов, учитывающих специфику определенной СУБД и обеспечивающих клиенту единый формат взаимодействия.
Отличительной особенностью данной системы является возможность изменения как показателей, так и соответствующих весовых коэффициентов. Например, для стимулирования защиты диссертаций сотрудниками университета следует увеличить весовой коэффициент данного показателя, что в конечном итоге скажется на результирующем рейтинге кандидатов и докторов наук.
С помощью языка запросов SQL, пользователь системы может выполнять любые запросы: сколько патентов получили сотрудники, кто из преподавателей повысил квалификацию, какое количество кандидатов наук в возрасте до 27 лет участвовали в конференции за рубежом и т.д.
При реализации системы требовалось решить задачу защиты персональной информации от несанкционированного доступа [3]: каждый сотрудник должен иметь возможность редактировать только свои персональные данные, остальная информация должна быть доступна в режиме просмотра. Данную задачу можно сформулировать следующим образом: каждому пользователю одного типа необходимо обеспечить
право редактировать только определенные записи в таблице. Так как права можно назначать только на целый объект, на кортежи отношения права назначить нельзя. Данная задача была решена за счет разграничения прав пользователей с использованием хранимых процедур [4] . Эти процедуры представляют собой подпрограммы, принимающие и возвращающие параметры, а также способные выполнять запросы к базе данных, условные ветвления и циклическую обработку. Всем пользователям, которым необходимо предоставить доступ к определенным строкам таблицы, назначаются права на выполнение хранимой процедуры. При этом процедура помимо прочих входных параметров, определяющих кортеж отношения, имеет два параметра, где пользователь передает личный идентификатор (табельный номер или др.) и пароль. Таким образом, пользователь должен знать две пары логин-пароль: одна предназначена для входа в
базу данных, другая передается в качестве входного параметра для выполнения хранимой процедуры. Личный идентификатор пользователя и пароль хранятся в отдельной таблице, доступ к которой имеет только данная процедура. Отметим, что в таблице, где требуется разграничение прав пользователей на отдельные кортежи, должно содержаться поле с личным идентификатором пользователя. Хранимая процедура в случае успешной аутентификации пользователя модифицирует только те кортежи отношения, в которых поле кортежа соответствует личному идентификатору. База данных системы рейтинговой оценки Пензенского государственного университета содержит около 100 хранимых процедур. Добавление или удаление записей также осуществляется с помощью хранимой процедуры, в которой реализован рассмотренный механизм аутентификации.
Разработанная система прошла успешные испытания в Пензенском государственном университете и в настоящий момент ведутся работы по ее дальнейшему совершенствованию и по созданию общей системы рейтинговой оценки, которая охватывала бы все области деятельности университета.
В качестве заключения следует отметить, что при решении задачи рейтинговой оценки необходимо особое внимание уделять вопросам о структуре базы данных на начальных этапах проектирования, поскольку именно от правильного проектирования структуры, от правильного определения сущностей, связей и атрибутов зависит результативность всей разработанной системы. Также следует особое внимание обратить на запросы потенциальных пользователей системы, что поможет точно определить все сущности базы данных и выполнить нормализацию.
ЛИТЕРАТУРА
1. Конноли, Т. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика,
пер. с англ. Т Коннолли, К. Бегг , А. Страчан. - 2-е изд. - М. Издательский дом «Вильямс», 2001г. - С. 1111.
2. Codd, E. F. A relational model of data for large shared data banks. Comm. ACM, 13(6), 1970,
pp.377-387.
3. Pfleger С. Security in computing. 2nd edn. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1997.
4. Сорокин С. В., Щербаков М. А. Защита баз данных средствами СУБД. Труды ВНПК «Информационные технологии в образовании науке и производстве», г. Серпухов: Серпуховский ВИ РВ, 2007г., стр.
519-521.
