автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Разработка методов и средств взаимодействия объектно-ориентированных систем управления базами данных с электронными издательскими комплексами

ИНСТИТ УТ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗф^р^ О Д

2 2 ДЕЙ ?т

На правах рукописи УДК 681.3.001.25

Соловьев Александр Владимирович

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ С ЭЛЕКТРОННЫМИ ИЗДАТЕЛЬСКИМИ КОМПЛЕКСАМИ

Специальность: 05.13.10 — "Управление в социальных и экономических системах" (технические науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2000

Работа выполнена в Институте системного анализа Российской академии наук

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Емельянов Н.Е. Официальные оппоненты:

дохтор технических наук, профессор Черешкин Д.С. кандидат физико-математических наук Сомин Н.В.

Ведущая организация - Институт проблем управления РАН

Защита состоится « 25 » декабря 2000 г. в 10:00 час. на заседании Диссертационного совета К003.63.01. при Институте системного анализа РАН. Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 117312, г. Москва, проспект 60-лстия Октября, д. 9, Диссертационный совет.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института системного анализа РАН.

Автореферат разослан 23 ноября 2000 г. Ученый секретарь Диссертационного совета

Общая характеристика работы Актуальность работы.

Авторы многих теоретических работ по проблемам использования современных электронных средств накопления и хранения информации убеждены, что системы управления базами данных (СУБД) не удовлетворяют требованиям ряда актуальных задач издательской деятельности. Дело в том, что современные промышленные, как правило, реляционные базы данных (БД) могут содержать десятки и сотни таблиц с множеством перекрестных ссылок друг на друга, и потому печать документов на основе информации, раскиданной по такому множеству таблиц, - задача непростая. В то же время, представление данных в виде выходных документов - самая насущная задача программных комплексов, работающих с БД.

Задача печати БД решается в настоящее время тремя основными альтернативными способами:

разработчики СУБД пытаются всячески усложнить и расширить функциональные возможности средств печати СУБД, стремясь приблизить их к возможностям настольных издательских систем (НИС), естественно не достигая их;

разработчики НИС пытаются оснастить свои системы средствами связи с различными БД (в основном через стандарт Open DataBase Connectivity - ODBC), но эти средства позволяют лишь включать отдельные данные БД в издание. Обработка (верстка) этих данных производится вручную;

разрабатываются большие комплексы, включающие в себя и собственную СУБД, как правило, документно-ориентированную, и НИС, что делает комплексы чересчур громоздкими как при создании, так и в развитии.

Ни один из этих способов из-за множества недостатков не может удовлетворить всех потребностей пользователей таких систем, следовательно, нужен другой, более системный подход для решения задач печати БД.

В зарубежных источниках теоретическая проблема корректного перевода сложных структур данных на бумажные носители рассматривается упрощенно и узконаправленно (описываются методы печати БД в рамках конкретных прикладных задач; для печати прайслистов, бизнес-отчетов и др.), либо же приложения не рассматриваются вовсе.

В отечественных теоретических работах данная проблема рассматривается более полно. Но отечественные разработки, относящиеся к концу 80-х годов ориентированы на

представление информации на алфавитно-цифровых экранах мониторов и печатающих устройствах (ПУ), нуждаются в существенном развитии в связи с уходом таких устройств в прошлое и распространением графических, мониторов и 1ТУ, а также средств оптического распознавания информации. Из вышесказанного видна недостаточная теоретическая проработка в данной области и отсутствие концептуального подхода к решению печати БД в зависимости от потребностей пользователя.

Далее, выходные документы постоянно усложняются и увеличиваются в объеме. Документ бумажный и электронный может содержать графические, аудио- или видеовключения, сопроводительные документы и др. Например, общий объем доступной информации, хранящейся в БД газетных издательств, превышает 1015 байт.

Кроме того, нужна автоматизация самого ресурсоемкого и трудоемкого этапа деятельности организаций - работы с документами. Этот этап по разным оценкам занимает около 60% времени сотрудников.

Отсюда и вытекает акту альность предложенной темы диссертации.

Цели и задачи работы:

Целью данной работы является разработка методов отображения сложных структур данных на листах бумаги при печати и программных средств печати БД.

Для этого в диссертации были решены следующие задачи:

1. Разработана математическая модель документа.

2. Создана классификация методов представления сложноструктурированных данных.

3. Разработаны основные технологии печати различных классов документов.

4. Разработаны спецификации отображения ООБД в полиграфическую издательскую систему.

5. Выбраны компоненты программного комплекса — НИС и ОО СУБД, отвечающие разработанным технологиям печати БД и спецификациям.

6. Создан программный комплекс интеграции НИС и ОО СУБД.

7. Разработана методика применения программного комплекса интеграции НИС и ОО СУБД для печати сложных структур БД большого объема.

8. Разработаны принципы создания генераторов отчетов конечного пользователя.

9. Создан генератор отчетов конечного пользователя оперативной разработки отчетов для коммерческих приложений БД.

Объект и предмет исследования. Объект исследования -современные средства накопления информации (объектно-ориентнрованнък! СУБД - ОО СУВД), средства печати БД (средства печати СУБД, генераторы отчетов и др.) и электронные издательские комплексы (НИС, текстовые процессоры и др.). Предмет исследования - методы и средства отображения сложных структур данных при печати на графических ПУ.

Метод исследования. В Диссертационной работе использованы методы системного анализа, теории графов, математического моделирования, проектирования информационных систем, объектно-ориентированные методы создания программного обеспечения и интеграции программных комплексов.

Научная и практическая новизна работы.

Автором получены следующие новые результаты:

• Разработана теория отображения сложных структур данных ОО СУБД на бумажные носители при печати па графических ПУ.

• Разработаны технологии печати БД в зависимости от объема и структуры печатных документов. В зависимости от типов документов, разработчик приложений, работающих с БД, может выбирать для себя нужную ему технологию печати БД.

• Разработан метод построения средств печати БД на основе интеграции СУБД и НИС.

• Разработан программный комплекс интеграции СУБД НИКА и НИС Corel Ventura Publisher.

• Разработана н применена на практике методика решения задач автоматизированного издания справочников большого объема

• Разработаны принципы построения генераторов отчетов конечных пользователей для приложений, работающих с БД.

• Создан генератор отчетов конечного пользователя.

Практическая значимость работы. Разработанный программный комплекс PUBLIS использовался для издания справочника-мартиролога по пострадавшим в годы репрессий 1917—1955 (проекты РФФИ -97-07-90055 и РГНФ- 96-01-16109 -самый крупный издательский проект 1996-1997 годов). Система PUBLIS использована в крупном программном проекте для автоматизации информационной поддержки общих собраний акционеров ОАО «Газпром», находящемся в промышленной эксплуатации. Создан генератор отчетов конечного пользователя и

отчетные системы для программных комплексов "Документооборот", проходящих опытную эксплуатацию.

Апробация работы. Результаты исследований обсуждались на двух семинарах Института системного анализа РАН (сентябрь и ноябрь 2000 года), на четырех Международных конференциях «Применение новых технологий в образовании» (1995, 1998, 1999 и 2000 гг., г. Троицк) и на Международной конференции «Информационные технологии в образовании» (1998 г., г. Москва).

Публикации. Основные результаты, полученные в диссертации, опубликованы в восьми статьях (четыре из них в соавторстве).

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 42 рисунка, 15 таблиц и список литературы из 133 наименований. Объем работы - 130 страниц.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, формулируются цели и задачи работы, указывается предмет и метод проведенного исследования, отражена научная и практическая новизна, кратко описаны основные результаты исследования и внедрение результатов работы, краткая характеристика основных литературных источников.

В главе 1 - АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ НАСТОЛЬНЫХ ИЗДАТЕЛЬСКИХ СИСТЕМ (НИС) И СРЕДСТВ ПЕЧАТИ БАЗ ДАННЫХ -приводится аналитический обзор НИС н средств печати БД для определения основных тенденций развития этих систем в решении задач печати сложных структур данных, составленный по более чем 80 источникам.

Обзор НИС.

Современные НИС отличаются богатым набором функциональных и технических возможностей представления информации на бумажных носителях и подготовки документов в режиме WYSIWYG - полного соответствия информации на экране компьютера печатному оригиналу.

Обзор включает в себя 1 б НИС, результаты представлены в семи таблицах.

Основные критерии, по которым построен обзор НИС:

• Поддерживаемые способы представления информации на листах бумаги. Показаны возможности систем по отображению информации в виде последовательностей, в виде таблиц и в виде иерархии.

• Поддержка работы со средствами накопления информации. Представлены возможности НИС для работы с различными типами БД (внешние источники данных, собственные БД публикаций).

• Типы подготавливаемых в НИС документов. Представлена классификация типов документов, которые подготавливают НИС (поздравительные открытки, рекламные листки, информационные бюллетени, бизнес-отчеты, небольшие издание/брошюры, технические руководства, книги, журнальные материалы).

• Возможности представления большого объема сложных структур данных. Оценивается возможность представления на бумаге большого объема данных со сложной иерархией составных частей.

• Внутренний формат файлов. Оценивается громоздкость конечных файлов изданий и защищенность их от системных сбоев, независимость графических данных изданий и др.

• Возможности быстрого внесения изменений в издание. Оценивается возможность быстрого внесения изменений в издание при изменении их в средствах накопления данных.

• Расширяемость системы. Приведена оценка возможности написания пользовательских дополнений к НИС.

• Интерфейс, шрифтовая поддержка, сервис. Оценивается эргономичность систем и полиграфические возможности оформления документов.

• Многоплатформная поддержка.

• Работа с цветом и графикой.

В анализе НИС определяются основные достоинства и недостатки систем.

Обзор средств печати БД.

Приводится обзор более 40 средств печати БД. Этот обзор отделен от обзора НИС, т.к. рассматриваются совершенно разные по классу системы, и, следовательно, требования и оценка их различаются между собой.

Критерии оценки:

• Поддерживаемые способы представления информации на листах бумаги. Рассматриваются возможности систем по представлению данных в виде таблиц иерархий, и последовательностей.

• Поддержка работы со средствами накопления информации. Рассматриваются возможности работы систем с различными БД (прямой доступ), а также поддержка стандартов работы с БД (ODBC, SQL и др.).

• Способы печати и средства верстки сгенерированных документов. Рассматриваются системы печати систем, степень развития средств верстки систем и типы верстки (автоматическая, ручная).

• Типы подготавливаемых документов. Рассматриваются типы подготавливаемых системами документов по классификации обзора НИС и способы включения данных из БД в подготавливаемый системой документ.

• Возможности быстрого внесения изменений в издание. Быстрое внесение изменений оценивается с точки зрения наличия автоматической верстки документа, возможности спецификации полиграфического набора данных на вершинах схемы БД и создания макета документа, наличия режима «online» обновления данных в издании при изменении их в БД.

• Другие возможности: сервис, шрифтовая поддержка, расширяемость, многоплатформность и др.

Основные выводы обзора:

• Нет единой концепции представления структур данных при печати.

• Большинство систем не поддерживает согласованную работу с макетом документа и со схемой БД.

• Практически нет систем, позволяющих представлять большой объем сложных структур БД при печати.

• Очень много наработок в области быстрого создания коммерческих отчетов и небольших каталогов.

• Существующие средства накопления информации (СУБД) не ориентированы на издательскую деятельность.

• Подавляющее большинство систем печати БД не обладают возможностями автоматической верстки данных.

• Существующие системы автоматизированного издания документов большого объема работают в основном на платформе Macintosh.

• Существующие НИС недостаточно ориентированы на работу с внешними источниками данных (в частности с БД).

Развернутая постановка задачи диссертационной работы.

После проведенного исследования НИС и средств печати БД можно определить основные этапы работы:

1. Разработка математической модели документа.

2. Классификация методов представления сложноструктурированных данных.

3. Разработка основных технологий для печати различных классов документов.

4. Разработка спецификаций отображения ООБД в полиграфическую издательскую систему.

5. Выбор компонентов программного комплекса — НИС и ОО СУБД, отвечающих разработанным технологиям печати БД и спецификациям.

6. Создание программного комплекса интеграции НИС и ОО СУБД.

7. Разработка методики применения программного комплекса интеграции НИС и ОО СУБД для печати сложных структур БД большого объема.

8. Разработка принципов создания генераторов отчетов конечного пользователя.

9. Создание генератора отчетов конечного пользователя оперативной разработки отчетов для коммерческих приложений БД.

Из приведенного обзора видно, что наиболее перспективным является написание системы печати БД для платформы MS Windows, для которой набор систем печати БД и их функциональных возможностей особенно ограничен.

В главе 2 - ТЕОРИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СЛОЖНОСТРУКТУРИРОВАННЫХ ДАННЫХ ПРИ ПЕЧАТИ НА ГРАФИЧЕСКОМ ПУ - представлено развитие теории корректного отображения сложной структуры БД в виде документов при печати на графические ПУ. В этой теории дается анализ форм отображения сложноструктурированных данных, которые можно представить в общем случае в виде пространственного графа (или дерева данных), где дуги представляют собой связи данных между собой, а вершины — сами данные, в виде документов на плоском носителе. Также дается понятие формы и содержания документа.

За рубежом данная проблема рассматривается в очень узко прикладном смысле. Во многих работах под «печатью баз данных» понимается стандартный метод печати БД для создания каталогов, нрайслистов, информационных листков, финансовых и

маркетинговых отчетов и т.п. Теоретическая проблема же корректного перевода структур данных на листы бумаги не рассматривается вовсе.

Теория документа и вида представления документа, разработанная д.т.н., проф. Н. Е. Емельяновым для алфавитно-цифровых дисплеев и ПУ, с появлением графических мониторов, средств WYSIWYG и графических ПУ потребовала развития. Теория представления документа па алфавитно-цифровых дисплеях и ПУ в качестве единицы информации рассматривала символ, который всегда был одного размера и вида, с появлением же средств WYSIWYG и графических ПУ единицей информации становится пиксель (точка растра монитора или ПУ). Шрифты могут менять форму и размер, это сказывается на положении всего документа на странице, изменяются понятия формы и содержания документа.

Модель документа.

В данной теории под документом понимается структурированный текст, как совокупность взаимосвязанных семантических блоков.

Семантические блоки — некоторые фрагменты документа, выделенные по смысловому содержанию. Всякий реальный документ разбивается на взаимосвязанные части (разделы, подразделы, пункты и т.д.), которые мы будем называть семантическими блоками. Некоторые части блоков выделены как заголовки, мы будем рассматривать их как семантические блоки особого типа

Если семантический блок Bi содержит внутри себя заголовок, то этот заголовок обозначается N(B{). Пусть блок Д имеет заголовок NHj, не содержащийся в нем, причем NHj расположен на той же горизонтали, что и блок В,. NHj называется заголовком горизонтали блока Bt и обозначается NH(Bt). NVt называется заголовком вертикали блока В, и обозначается NV(Bt). В этих обозначениях документ — совокупность семантических блоков и заголовков. D={Bb N(8j, NH(BJ, NV(BJ}.

Документ разбивается на семантические блоки:

• если Bi n Bj-fO, то Д cBj или Bj c:Bi\

• если 3Bj сBh то Bi = Bj w N(Bj) u NH(BJ vNV(BJ, для всехВ, <гВ,;

• если Bi =>N(Bj) или В, =>NH(Bj) или Bt =>NV(BJ, то ft sBj.

Определение. Семантический блок Bt называется простым (или терминальным),

если он не содержит никаких внутренних блоков.

Каждому документу!) поставим в соответствие некоторый граф Г(Э)=(У,Е), где V— множество вершин графа, Е — множество.дуг. У={В,, ЫН(В^У(В^).

Е={(В,3^: В^В,} и {(В^тП ^ {(ВрШ(В}))} о {(ВЧ,МУ(ВМ.

Из определений следуют утверждения.

Утверждение. Граф документа является «лесом» (объединение конечного множества деревьев). Каждая вершина графа соединена с одной из корневых вершин единственным путем. Граф не имеет замкнутых путей.

Утверждение. Любой документ можно сгенерировать за конечное число шагов грех типов: генерация заголовка текущего блока; генерация заголовков вертикалей и/или горизонталей для внутренних блоков; генерация тела простого блока.

Введем понятие ранга документа: г(В) - длина максимальной цепочки вложенных блоков с началом в В/.

Классификация способов представлешш сложноструктурированные данных.

В работе предложена классификация способов представления данных при печати, которая являегся полной с точки зрения приведенной выше модели документа. Любые сложные структуры данных можно представить при печати одним из следующих способов: последовательность, таблица, иерархия, смешанное представление.

Непростой семантический блок В1 имеет представление в виде таблицы, если Ж (ВО иЫУ(В,)

Если для непростого семантического блока В1 КН(В¡1 и ЫУ(В{! = 0, то В1 имеет локальное представление в виде последовательности.

Блок В/ имеет глобальное представление в виде:

• последовательности, если его внутренние В, простые и КН(В^ и ЫУ(В^=0\

• таблицы, если для всех BJ с В, таких, что г(В¡) > 0, и ЫН(В¡) и Ш'(В1)

• иерархии, если для всех Bj с Д- таких, что > О, и и ЫУ(В0 = 0.

Утверждение.

А) Блок В/ имеет вид представления «таблица» тогда и только тогда, когда все непростые блоки В] с В{ имеют локальное представление в виде таблицы.

Б) Блок ВI имеет представление в виде иерархии тогда и только тогда, когда все непростые блоки BJ с имеют локальное представление в виде последовательности.

Представление блока назовем смешанным, если его внутренние блоки имеют локальные представления различных видов.

Представление в виде последовательностей (одномерное).

Используется при печати таких частей БД, как структуры и массивы структур:

• с разделителями (конец данного, конец строки (структуры), конец таблицы (массива), конец раздела и др.);

• скобочное представление (разделители — скобки);

• с именами переменных (<имЯ1><данное,>);

• семантическое (значение данного определяет его имя).

Табличное представление (<двухмерное представление данных):

• таблицы с заголовками горизонталей;

• таблицы с заголовками вертикалей;

• таблицы с заголовками горизонталей и вертикалей;

• таблицы с заголовками разделов и подразделов.

Иерархическое представление данных (N-мерное представление):

• уровневое представление. Каждая запись в документе снабжается номером уровня семантического блока или векторным индексом;

• диаграммное представление (в виде дерева), примером может служить генеалогическое дерево или дерево каталогов в файловой системе ЭВМ;

• контурное представление (разделители окаймляют некоторые двумерные области, пример — газетное или журнальное издание);

• ссылочное (блок-схемное) представление, пример — гипертекстовое представление информации в системе Internet.

Смешанное представление

Объединение любых из вышеперечисленных типов представлений данных.

Форма и содержание документа.

Данные, извлеченные из БД для генерации документа, должны быть оформлены. Рассматриваются требования к оформлению документа, которые являются также компонентами модели «правильного» документа. Документ должен содержать имена данных (реквизитов), если они не следуют из семантики значений данных. Кроме того, каждому данному должны быть соотнесены идентификаторы объектов и подобъектов, к которым эти данные относятся. Эти требования возникают из общего назначения документа как носителя информации. В процессе печати документа необходимо при помощи заголовков NfBj, Nh'fBJ, NV(B¡), разделительных линий и т.п. оформить данные из БД так, чтобы человек и/или программа распознавания

документа могли решить обратную задачу: по образу документа (отсканированному) выделить все данные (реквизиты) этого документа и поместить их в соответствующие поля БД. Т.е. решить ряд задач:

• сориентировать документО(25) = В' (по опорным линиям, точкам и др.);

• установить тип (форму) документаР(В') =Дг;

• распознать документ ОСЯ(Ор) =

« выделить семантические блоки $(От) = (В-,}\

• определить реквизиты = {¡1и, с112, ... , <1,п} и все идентификаторы реквизитов, необходимые для занесения в БД ^Л/у/, .. , /¿/¡мЛ

В системах распознавания документов часто применяется другой порядок решения перечисленных задач, но все они должны быть решены. Если документ печатается с определенной целью впоследствии сканироваться и автоматически обрабатываться, то при его оформлении нужно выполнить еще ряд дополнительных требований. Например, предусмотреть опорные линии, при помощи которых определяется тип (форма) данного документа, спроектировать его так, чтобы в результате сканирования семантические блоки не пересеклись друг с другом и др. (см. также главу А - описание использования системы РЬ'В1 ЛЯ для печати документов сложной формы небольшого объема).

Все, что извлекается из БД и имеет переменное значение в зависимости от экземпляра объекта в БД, мы будем называть содержанием документа. Состав и структуру семантических блоков, все постоянные тексты, опорные линии, шрифты (гарнитура, кегль, тип выделения и т.п.) назовем формой документа.

Т.о. документ!? разбивается на два подмножества К(Б) и С (О). О = и С (Л), Р(Л) г\ С(0) - 0где К(й) — форма (постоянная часть) документа, С (О) — содержание (переменная часть) документа.

Макет документа.

Назовем частью «Р» документа типа «Т» совокупность семантических блоков, которые во всех реализациях документов типа «Т» появляются одновременно и одинаково расположены друг относительно друга. Пусть Р - иВ/. И во всех реализациях «Р» число семантических блоков и их типы совпадают.

Определим макет документа М(Т)) как совокупность макетов его частей Х{(0) -(М(Р/■), ... , М(Ръ)}. Форму части определим как совокупность неизменных

компонент части Р,- в документе В при всех его реализациях.

Заменим все семантические блоки Bj, относящиеся к содержанию документа, на «окна» wßj - места, предназначенные для занесения переменной информации. Макет части M(Pt) задается соотношением M(PJ = F(P0 v (^j(w(Bß: Bjtz C(Pi))).

Макет документа определяет одну из важнейших функций систем печати документов (НИС, генераторов отчетов и др.) - описание формы документа с помощью специальных спецификаций (аналог описания стиля документа в MS Word и Ventura Publisher, логотипа в Page Maker или дизайна отчета в Crystal Report).

В главе 3 - ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ИНТЕГРАЦИИ СУБД И НИС -описаны критерии выбора программного обеспечения (СУБД и НИС), исходя из условий постановки задачи, а также приведено описание программного комплекса интеграции СУБД и НИС, названного PUBUS.

Интеграция СУБД и НИС.

Отображение БД в виде выходных документов составляет одно из основных приложений СУБД. Если содержание документа представлено сложными структурами данных, а объем документа велик, то эта задача не по силам средствам печати самих СУБД.

Оптимальным для печати сложных структур данных большого объема является интеграция СУБД и НИС с высокими полиграфическими возможностями.

Для интеграции с НИС была выбрана СУБД «НИКА», обладающая рядом необходимых для такой интеграции свойств:

• объектно-ориентированная модель данных, более адекватная «гуманитарным» объектам, чем реляционная модель;

• отсутствие ограничений на глубину вложенности типов данных и на количество данных в схеме;

• высокая экономичность хранения данных (под пустые поля не отводится память);

• возможность организации единого индекса для всех характеристик объектов, образующих сложные, иерархические структуры;

• наличие схемы БД (дерева описания данных - ДОД), позволяющей вести спецификацию полиграфического набора на объектах схемы БД.

Ряд прикладных задач автоматизации издательского дела с помощью СУБД НИКА заключался в автоматизации печати БД большого объема с автоматической

вставкой большого числа изображений. Для этого требовалась система печати с возможностями НИС. Была выбрана НИС Ventura Publisher.

Выбранная система Corel Ventura обладает рядом преимуществ:

• развитые средства работы с переменным текстом (быстрота внесения

изменений);

• возможность работы с данными большого объема;

• компактность файлов изданий;

• повышенная защищенность информации при системных сбоях.

Разработана Система PUBLIS, позволяющая интегрировать СУБД НИКА и НИС

Corel Ventura для печати баз данных.

Функциональные возможности системы PUBLIS.

Создание макета документа.

Создание макета документа производится в среде НИС Corel Ventura Publisher. Каждый макет содержит информацию: параметры бумаги; параметры колонок текста; описание дескрипторов абзацев (описание гарнитуры, кегля, интерлиньяжей, межбуквенных пробелов и т.д.). Для привязки макета НИС к документу, создаваемому пользователем, в системе PUBLIS производится настройка на макет. В процессе работы макет может быть изменен или заменен другим.

Спецификация полиграфического набора данных на вершинах схемы БД.

Достоинством СУБД НИКА является наличие схемы описания данных, позволяющей произвести спецификацию полиграфического набора данных на вершинах схемы БД, а не на самих данных.

Реализованы следующие спецификации полиграфического набора: Набор действий, которые выполняются в данной вершине БД. Параметры дескриптора абзаца макета НИС. Тип выделения техста. Размер текста. Форма текста.

Порядковый номер вхождения вершины КД в текст.

Действия, выполняемые в вершине БД. Обозначим: D - значение вершипы БД, N- имя вершины. Тв - текст перед значением вершины, ТА- текст после значения, EMPTY - пусто (если нет значения вершины БД, то ничего не печатается в документ),

Ts - текст вместо значения, Рв - текст в документе, Dim - разделитель, Picl(Fn) -изображение, рисунок, где Fn - имя файла изображения.

Набор альтернативных действий в данной вершине:

• игнорировать при проходе по дереву БД всю подчиненную ветку вершины;

• ничего не пиши в текст— PD = EMPTY;

• добавь текст до и после значения вершины — D/EMPTY => Pd= Tb + D + ТА;

• печатай имя и значение — Pd= N - D,

• печатай только значение — Pd = D;

• добавь текст до — D * EMPTY => PD = Тв + D;

• добавь текст после — D* EMPTY => PD = D + ТА;

• текст вместо имени вершины — Pd = Ts;

• вставь разделитель перед значением вершины — Pd = Dim + D;

• пропустить одну или несколько соседних вершин;

• напечатай текст, если значение вершины отсутствует— D = EMPTY => PD = Ts, если D Ф EMPTY => PD = D; • "" '

• печатай только имя вершины — Pd = N;

• печатай значение при выходе из массива вершин — Pd = Dim;

• вставь окно с рисунком — D Ф EMPTY => Pd Pict(Fn=D).

Автоматическое создание документа по макету.

По полиграфической спецификации ДОД производится выкачка данных из БД, формирование текста для НИС с параллельной автоматической версткой техста — перенос полиграфической спецификации на каждую вершину файла хранилища БД. Затем документ отображается в среде НИС.

Автоматическая корректорская правка текста.

При генерации текста могут возникнуть нежелательные некорректности, например, отсутствие значения в одной из вершин БД приведет к появлению в тексте лишнего разделителя, или же абзац будет начинаться с маленькой буквы. Такие и подобные им некорректности будут автоматически устранены системой.

Достоинства'системы PUBLIS:

• Создание изданий большого объема со сколь угодно сложной иерархической структурой.

• Гибкая настройка на макеты Ventura. В процессе работы можно изменить или заменить макет НИС, документ будет перепечатан по новому макету.

• Гибкая настройка на БД, возможность задания всей спецификации полиграфического набора данных в вершинах схемы БД.

• Высокая скорость работы.

• Автоматическая верстка издания, подготовка полного оригинал-макета издания, практически готового к печати.

• Быстрая вставка изображений и автоматическая привязка их к тексту издания.

• Быстрое формирование документов даже для сложных запросов к БД, т.к. все данные хранятся в одной иерархии БД НИКА.

• Высокие полиграфические возможности (возможности НИС Corel Ventura).

• Возможность создания архивной БД документов средствами НИС.

Дополнительные возможности сиап/ты PUBLIS,

Одной из дополнительных возможностей системы PUBLIS является доработка ее под платформу MS Windows и ODBC интерфейс.

В заключение главы на конкретных примерах подробно рассматриваются проблемы издания больших справочников с разреженной структурой БД, автоматической привязки изображений к данным, добавления информации в верстку и синхронизации ее с информацией БД и др. при помощи дополнительных возможностей системы PUBLIS.

В главе 4 - МЕТОДИКА И ПРАКТИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТИ БД - приводится классификация документов и средств их генерации, а также описание разработки и использования четырех технологий печати документов.

Практика использования системы PUBLIS показывает, что хотя она может являться основой для построения технологий печати, но не решает полностью всех проблем.

Классификатщя документов и средств in генерации.

Можно выделить четыре технологии печати БД, которые соответствуют следующей классификации документов:

Документ сложный простой

большой PUBLIS + НИС + средства СУБД +

предпечатная обработка предпечатная обработка

небольшой PUBLIS + НИС Генератор отчетов

конечного пользователя

• По форме документы делятся на простые и сложные. Документ сложной формы имеет несколько разных представлений семантических блоков и/или сложную разветвленную иерархию семантических блоков. Под простой формой будем понимать формы, имеющие одно представление (например, в виде таблицы).

• По объему документы делятся на большие и небольшие. Документ большого объема имеет 100 и более страниц. В противном случае документ считается небольшим.

Печать документов сложной формы большого объема.

Пример: справочник, имеющий сложную, иерархическую структуру составных частей, насыщенный всевозможной графикой, содержащий оглавления и индексы (справочник по персоналиям, красочный музейный каталог, сложный технический справочник со схемами и чертежами).

В данном случае использование системы РиВЬВ с НИС позволит автоматизировать лишь центральную часть процесса издания — автоматическую верстку. В таких задачах, как правило, необходимы специальные, дополнительные средства предпечатной обработки данных.

Печать документов сложной формы небольшого объема.

Документы: групповые доверенности, рекламные листы, небольшие красочные каталоги товаров и др. Из-за сложности структур данных возникает необходимость использования системы РЦВЬВ.

Печать документов простой формы большого объема.

Примером могут служить руководства пользователя, технические руководства не имеющие сложной иерархии составных частей и графики, книги.

Обычно в таких случаях обычно достаточно средств печати самих СУБД или генераторов отчетов, которые, однако, должны быть дополнены предпечатной обработкой данных.

Печать документов простой формы небольшого объема.

Документы: справки, прайслисты, коммерческие отчеты. Как правило, такие документы имеют табличную структуру, небольшой объем, но могут содержать такие специфические вещи, как подсчет сумм, процентов и др. Для создания таких

документов оптимально использовать стандартные средства генераторов отчетов, например, Crystal Report.

Внедретше системы PUBLIS в рамках технологии печати БД для создания документов большого объема сложной структуры.

Издание в 1996—1997 годах в ПСТБИ большого (2 тома по 800 страниц каждый) мартиролога «За Христа пострадавшие» в серии материалов по новейшей истории Русской Православной Церкви.

Работа велась в рамках проектов Российского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ) - 97-07-90055 и Российского Гуманитарного Научного Фонда (РГНФ) - 96-01-16109 (в конкурсе проектов РГНФ за 1996-1997 гг. - это самый крупный издательский проект).

Издание включало 2 тома по более чем 5000 персоналий в каждом, в БД на каждого человека отводилось около 100 полей. Каждый том содержал свыше 600 фотографий. В оригинал-макет издания буквально до последней минуты добавлялись новые сведения. При таких изменениях постоянно плывет текст относительно фотографий, возникают проблемы с разгонкой текста по вертикали и т.д.

Решением в данном случае было разбиение всего издания на буквы (А, Б и т.д., внутри букв люди упорядочены по ФИО — Фамилия, Имя, Отчество). Это позволяло быстро исправлять одну букву, а не переверстывать все издание. Каждая следующая буква всегда начиналась с правой страницы, между буквами делались вставки иллюстраций из расчета компенсации возникающих пустых страниц. Для решения этих и многих других трудностей была разработана специальная технология издания.

Технология автоматизированного издания справочников большого объема, включающая дополнительные средства предпечатной обработки данных.

Технология разработана для печати документов большого объема сложной формы. Ниже приведена технологическая цепочка этапов с оценкой степени автоматизации каждого этапа.

1) Автоматическое приведение информации БД к стандартному виду на основе механизма автоматических замен с семантической идентификацией данных и заменой длинных названий на стандартные сокращения.

2) Автоматическая унификация макетов входных документов и создание единого макета ввода для последующего ввода информации уже по одному стандартному шаблону. Это сделано так же и потому, что первоначально предполагалось создавать справочник на основе подобъектов объектов-людей (Рождение, Рукоположение,

Работа, Аресты, Заключения, Смерть, Публикации и др). Схема БД была перестроена программным способом: был добавлен новый вбъект - "ГОД", в который вошли элементы из подобъектов. Там, где год не был указан, программой автоматически принималось решение, куда этот подобъект отнести.

3) Автоматическая проверка-замена географических названий и названий учреждений в зависимости от времени.

4) Автоматическое создание индексов справочника.

5) Автоматический выборочный перевод чисел информации в числительные и/или родительный падеж с использованием словаря.

6) Автоматизированная проверка БД на возникновение людей-«двойников», когда из разных источников информации приходят сведения об одном и том же человеке. Проверка велась по фамилии, имени, отчеству и данным о рождении. Решение о том, двойники это или нет, принимал оператор, которому выдавалась информация о «двойниках» на экран монитора.

7) Использование системы PUBLIS, осуществляющей разметку, выкачку и упорядочивание информации из БД с параллельной автоматической версткой.

8) Автоматическое создание по готовому тексту книги дополнительных индексов: литературы, географических названий, учреждений, санов и должностей.

9) Автоматизированная и ручная корректорская правка готового издания.

10) Создание комплекса программ, осуществляющих добавление информации в БД из сверстанной книги для устранения возникших расхождений и для облегчения последующих автоматизированных переизданий справочника. Текст книги программно разрезался на статьи (статья здесь — сведения об одном человеке) с последующим добавлением в БД.

Печать документов небольшого объема сложной формы.

В рамках данной технологии печати документов состоялось еще одно внедрение системы PUBLIS. Для акционерного общества было необходимо разработать программу печати типовых документов для проведения этим обществом общего собрания акционеров с выбором Совета директоров общества и голосованием по ряду вопросов. При этом данные о кандидатах и о доверителях для групповых доверенностей хранились в БД СУБД FoxPro. На самом собрании каждый кандидат получал по три бюллетеня для голосования по различным вопросам, причем данные для бюллетеня хранились в БД СУБД DB/2 AS/400. Параметры макетов и документов

хранились в БД НИКА и DB/2 для последующей автоматической обработки документов с помощью сканера.

При печати таких документов, кроме того, что они должны быть составлены юридически грамотно, предъявляются также высокие требования к оформлению документов. Поэтому использовалась НИС профессионального уровня Corel Ventura 5.0 и версия PUBLIS с Windows интерфейсом.

Печать документов большого объема простой формы.

Для реализации технологии печати документов большого объема простой формы применительно к данным СУБД «НИКА», не поддерживающей ODBC интерфейс, необходимо перевести данные СУБД «НИКА» в массив одноуровневых структур (таблицу) в виде текста с разделителями с помощью макета выходных документов НИКА. Такой файл автоматически превращается в ODBC совместимую таблицу БД. При выводе документов в таблицы данных используются программы предпечатной обработки. Применяя далее стандарт ODBC, для генерации документов используются компоненты стандартных генераторов отчетов (Crystal Report Pro).

Методика создания генераторов отчетов для бнзнес-приложений БД.

При реализации технологии печати данных простой формы небольшого объема существуют следующие дополнительные требования: необходимо предоставить конечному пользователю простой инструмент создания новых и корректировки старых без участия прикладного программиста. Другое требование - оперативность получения результатов: система должна работать «online» без предварительной трансляции описания формы документа

Для различных коммерческих приложений, работающих с БД всегда необходимо создание отчетов, отражающих тот или иной срез данных. Стандартные генераторы отчетов (типа наиболее популярного сейчас Crystal Report) представляют собой мощные системы, включающие в себя язык создания формульных полей иа основе сотен функций, интерактивный SQL, создание подотчетов, полей суммирования, группировки и др. Такой инструмент требует много времени на освоение. Но на его основе стало возможным создавать простые в использовании генераторы отчетов, ориентированные на конечного пользователя. (В терминологии Crystal Report часть макета документа - это секция макета отчета, документ - это отчет.)

Минимальные функциональные возмоясности генератора отчетов.

Обозначим: Fi - вычисляемая переменная, Р,(Ть) - поле j таблицы h, Sk -системная переменная, Рт - параметр.

Чтобы отвечать технологии печати документов простой формы небольшого объема, генератор отчетов должен обладать следующими возможностями:

1) Выбор таблиц БД и связь их между собой. Генератор отчетов должен позволять производить выбор БД, выбор таблиц и полей таблиц БД, связывать таблицы между собой по следующим типам: D,(Tj) = Dk(Tm), D,(Tj) # Dk(T„). D|(Tj) > Dk(Tm), D,(Tj) < Dk(Tm), D,(Tj) > Dk(Tm), D,(Tj) < Dk(Tm).

2) Набор системных переменных отчета. Они всегда должны существовать в любом отчете, создаваемом генератором, и включать в себя как минимум: дату печати, время печати, номер записи в отчете, номер страницы (I), количество страниц (N), страница I из N.

3) Вычисляемые переменные. Системные и вычисляемые переменные должны создаваться на основе языка формул Crystal Report "невидимо" для пользователя. Как минимум, набор типов вычисляемых переменных должен включать в себя:

• конкатенацию нескольких полей строки отчета;

• арифметические операции: +, -, /, *, %;

• суммирование по столбцу.

4) Сортировка по полям отчета. В качестве сортировочного поля может выступать Dj(Th) или F;.

5) Параметры отчета (Рт). Переменная, создаваемая пользователем, связанная с D/Th) или Fj по правилам (см. пп. 1, 6), предназначенная для управления выборкой данных извне.

6) Фильтрация данных отчета. Правила выборки данных создаются на основе связывания Dj(Th) или Fi с Рт или константами по правилам п. 1 или дополнительно по правилам:

• включает подстроку (D,(Th) Like С, или Fi Like С, где С - константа);

• один из (Dj(Tb) In [С,.....CN] или Fi In [С,, .... CN];

• нет в (Dj(Th) Not In [Сь ... , CN] или F; Not In [С,.....CN]).

7) Оперативное создание табличного представления данных. Более 90% бизнес-отчетов имеют представление в виде таблиц, поэтому генератор отчетов должен обладать мастером создания таблиц на основе Dj(Th), Fi, Sk.

8) Изменение параметров отчета. Задание размера, спецификации полиграфического набора данных, изменение форматов дат, строковых и числовых полей, скрытие при печати и др.

9) Экспорт отчета во внешние форматы. Часто необходимо экспортировать данные отчета во внешние форматы (например, MS Word или Excel), чтобы запомнить моментальный срез БД.

Пример реализации генератора бизнес-отчетов.

Генератор отчетов подробно описан в главе 4 работы и реализован на основе набора компонент ActiveX Crystal Report 8.0. На основе опыта разработки бизнес-отчетов, автор работы убежден, что возможности генераторов отчетов, построенных по вышеприведенным принципам, покрывают потребности пользователей бизнес-приложений, работающих с БД более чем на 90%.

Основные результаты работы

1. Развита теория представления сложных структур при отображении их на листах бумаги в виде твердых копий применительно к графическим ПУ. Классификация способов отображения сложных структур данных на бумажный носитель. Научная новизна теории заключается в разработке практически полного набора представлений сложноструктурированных данных при выводе на графические устройства.

2. Установлены принципы и условия интеграции СУБД и НИС для решения полиграфических задач со сложными структурами данных. В частности для таких задач оптимально использование ОО СУБД.

3. Разработаны четыре технологии печати БД на основе интеграции СУБД, НИС, генераторов отчетов. Новизна подхода состоит в том, что созданы технологии печати всего множества документов, отвечающих модели представления произвольных структур и объемов данных.

4. Создан программный комплекс PUBLIS, осуществляющий интеграцию НИС Corel Ventura Publisher версий 2.0 и 4.2 и СУБД НИКА. Данный программный комплекс позволяет осуществлять подготовку к печати оригинал-макета будущего издания со вставкой графических изображений и привязкой их к тексту издания. Программный комплекс осуществляет также автоматическую верстку издания на основе спецификации полиграфического набора параметров, задаваемых в вершинах схемы ОО БД. Аналогов в иностранной и отечественной литературе для

программного комплекса не обнаружено. Программный комплекс применен в крупном издательском проекте, поддержанном РФФИ и РГНФ.

5. Разработана технология автоматизированного издания и последующего переиздания документов (справочных изданий) большого объема сложной структуры на основе БД с использованием системы PUBLIS и программ предпечатной обработки. Данная технология показывает, как можно использовать и распределять силы и ресурсы на всех этапах подготовки к печати и печати справочников при выполнении аналогичных издательских проектов. Аналогов в иностранной и отечественной литературе для данной технологии не выявлено. Данная технология использована в реализации крупного издательского проекта.

6. Создана на основе системы PUBLIS технология автоматической генерации документов сложной формы небольшого объема с использованием средств пакетов Corel Ventura Publisher 5.0 и Crystal Report Pro. Программный комплекс работает с БД СУБД Access, Fox Pro, dBase, DB/2 и др., поддерживающими интерфейс ODBC, а также СУБД НИКЛ Данная версия системы PUBLIS используется в крупных программных комплексах, находящихся в промышленной эксплуатации.

7. Разработаны методы создания ODBC интерфейсов для MAPI-систем (MAPI -Messaging Application Program Interface) и СУБД, не поддерживающих ODBC, что делает возможным широкое применение технологии быстрого создания бизнес-отчетов на основе данных таких СУБД. Кроме того, это делает возможным широкое использование систем MAPI для реализации безбумажных технологий в информационных системах.

8. Разработана технология печати документов простой формы большого объема для СУБД с использованием программ предпечатной обработки данных.

9. Создан генератор отчетов конечного пользователя для оперативного создания отчетов в бизнес-приложениях, работающих с БД. На базе генератора разработана технология печати документов небольшого объема простой структуры.

Внедрение результатов работы. Разработанный программный комплекс PUBLIS использовался для издания каталога книжного магазина, для издания справочника-мартиролога по пострадавшим в годы репрессий 1917—1955 (проекты РФФИ - 97-0790055 и РГНФ - 96-01-16109). Система PUBLIS использована в крупном программном проекте для автоматизации информационной поддержки общих собраний акционеров ОАО «Газпром», находящемся в промышленной эксплуатации. Создан генератор

отчетов конечного пользователя и отчетные системы для программных комплексов "Документооборот", проходящих опытную эксплуатацию.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Акимова Г.П., Богданов A.C., Емельянов Н.Е., Соловьев A.B., Ттценко В.А. Применение новых информационных технологий в делопроизводстве. // Развитие безбумажной технологии в информационных системах. Сборник трудов Института системного анализа РАН / Под ред. д.т.н., проф. Арлазарова В. Л. и дт.н., проф. Емельянова Н. Е. — М.: Эдиториал УРСС, —1999.

2. Емельянов Н.Е., Соловьев A.B. Использование СУБД в издательской деятельности // Материалы VI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 29 июня — 2 июля 1995 г. Троицк.

3. Емельянов Н.Е., Соловьев A.B., Соловьев Д.В. Средство конечного пользователя для генерации документов по базам данных // Сборник трудов Института системного анализа РАН / Под ред. д.т.н., проф. Арлазарова В. Л. и д.т.н., проф. Емельянова Н. Е. — М.: Эдиториал УРСС, — 2000. (Публикация в печати).

4. Соловьев A.B. Особенности печати типовых документов из баз данных // Материалы X Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 30 июня — 3 июля 1999 г. Троицк. — 1999.

5. Соловьев A.B. Представление технология автоматизированного издания справочников // Научно-методический сборник тезисов докладов VIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании». 3 — 6 ноября 1998 г. М. :МИФИ, — 1998.

6. Соловьев AB. Технология автоматизированного издания больших справочников II Материалы IX Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 30 июня — 3 июля 1998 г. Троицк. — 1998.

7. Соловьев A.B. Четыре концепции печати информации баз данных // Материалы XI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 28 июня — 1 июля 2000 г. Троицк. — 2000.

8. Emelyanov N.E., Solovyev A.V., Schelkacheva I.V. Classification of Structured Data Representations / Proceedings of the Third International Workshop on Advances in Databases and Information Systems // MEPhI Publishing. — 1996 — Vol. 2.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ НАСТОЛЬНЫХ ИЗДАТЕЛЬСКИХ СИТЕМ (ВИС) И СРЕДСТВ ПЕЧАТИ БАЗ ДАННЫХ.

1.1. Аналитический обзор современных НИС.

1.2. Обзор современных средств печати баз данных.

Авторы многих теоретических работ по проблемам использования электронных средств накопления и хранения информации убеждены, что современные системы управления базами данных (СУБД) не удовлетворяют требованиям многих актуальных задач, в частности требованиям задач издательской деятельности (см. например, по [17, 42, 43, 45, 80, 92, 96, 102]).

В этих же работах говорится и о плохой пригодности современных СУБД к задач коммерческим, на которые они в основном ориентированы. Это связано с тем, что современные реляционные базы данных (БД) могут содержать десятки и сотни таблиц с множеством перекрестных ссылок друг на друга, и печать документов на основе информации, раскиданной по такому множеству таблиц (сложноструктирированных документов) задача непростая. В тоже время, представление данных в виде выходных документов - самая насущная задача для приграммных комплексов, работающих с БД (см. по [4, 14, 45, 57, 89, 96]).

Задача печати документов на основе БД, решается в настоящее время тремя основными альтернативными способами.

1. Разработчики СУБД пытаются всячески усложнить и расширить функциональные возможности средств печати СУБД, стремясь приблизить их к возможностям настольных издательских систем (НИС), естественно не достигая их (см. [59,60,65,67,114,119,122,126,128,132]).

2. Разработчики НИС пытаются оснастить свои системы средствами связи с различными БД (в основном через стандарт Open DataBase Connectivity -ODBC), но эти средства позволяют лишь включать отдельные данные БД в издание. Обработка (верстка) этих данных производится вручную (см. по [33, 39, 74, 77, 88, 97]).

3. Разрабатываются большие комплексы, включающие в себя и собственную СУБД, как правило, документно-ориентированную, и НИС, что делает комплексы чересчур громоздкими как при создании, так и в развитии (см. например, [5, 82, 133]).

Ни один из этих способов из-за множества недостатков не может удовлетворить всех потребностей пользователей таких систем, следовательно, нужен другой, более системный подход для решения задач печати БД.

В зарубежных источниках теоретическая проблема корректного перевода сложных структур БД на бумажные носители, а также ввод и вывод документов на основе БД рассматривается очень примитивно и узконаправленно (описываются методы печати БД в рамках конкретных прикладных задач: для печати прайзлистов, бизнес-отчетов и др), либо же не рассматривается вовсе (см. [108-110, 113, 115, 131]).

В отечественных теоретических работах данная проблема рассматривается более полно (см. по [4, 8, 12-14]). Но отечественные разработки, относящиеся к концу 80-х годов ориентированы на представление информации на алфавитно-цифровых экранах мониторов и печатающих устройствах (ПУ), нуждаются в существенном развитии, в связи уходом таких устройств в прошлое и распространением графических мониторов, ПУ и средств оптического распознавания информации.

Далее, выходные документы средств накопления информации постоянно усложняются и увеличиваются в объеме. Даже само понятие публикации существенно расширяется: документ может содержать графические, аудио- или видео-включения, аннотацию, другие сопроводительные документы. Напрмер, общий объем доступной информации, хранящейся в различных БД газетных издательств, превышает размеры базы данных EOSDIS (База данных Системы наблюдения Земли (EOSDIS) EOS — Earth Observing System, EOSDIS — EOS Data and Information System), составляющей более 1 Petabyte = 1015 байт (см. по [20]).

Кроме того, нужна автоматизация самого ресурсоемкого и трудоемкого этап деятельности подавляющего большинства организаций - работы с документами. Этот этап по разным оценкам (см. например, [80, 102]) занимает около 60% времени сотрудников.

Из приведенного выше краткого обзора видна недостаточная теоретическая проработка в данной области и отсутствие концептуального подхода к решению печати БД в зависимости от потребностей пользователя. Отсюда и вытекает актуальность предложенной темы диссертации.

Цели и задачи данной работы:

Целью данной работы является разработка методов отображения сложных структур данных на листах бумаги при печати и программных средств печати

БД.

1. Разработка теории представления сложных структур данных средств накопления информации (СУБД) при отображении их на листах бумаги в виде твердых копий применительно к графическим печатающим устройствам.

2. Разрабока технологий печати БД в зависимости от сложности структур данных средств накопления информации (СУБД), и от сложности структуры и полиграфии конечного печатного документа.

3. Разработка принципов построения программных комплексов для реализации технологий печати БД.

4. Практическая реализация технологий печати БД.

Объект и предмет исследования. Объект исследования - это современные средства накопления информации (СУБД) и средства печати информации (НИС, тестовые процессоры, средства печати данных самих СУБД, генераторы отчетов и др.). Предмет исследования - методы и средства отображения сложных структур данных СУБД при печати на графические ПУ.

Метод исследования. В диссертационной работе использованы методы системного анализа, теории графов, математического моделирования, проектирования информационных систем, объектно-ориентированные методы создания программного обеспечения.

Объект и предмет исследования. Объект исследования -современные средства накопления информации (объектно-ориентированные СУБД - 00 СУБД), средства печати БД (средства печати СУБД генераторы отчетов и др.) и электронные издательские комплексы (НИС, текстовые процессоры и др.). Предмет исследования - методы и средства отображения сложных структур данных при печати на графических ПУ.

Метод исследования. В диссертационной работе использованы методы системного анализа, теории графов, математического моделирования, проектирования информационных систем, объектно-ориентированные методы создания программного обеспечения и интеграции программных комплексов.

Научная и практическая новизна работы.

Автором получены следующие новые результаты:

• Разработана теория отображения сложных структур данных 00 СУБД на бумажные носители при печати на графических ПУ.

• Разработаны технологии печати БД в зависимости от объема и структуры печатных документов. В зависимости от типов документов, разработчик приложений, работающих с БД может выбирать для себя нужную ему технологию печати БД.

• Разработан метод построения средств печати БД на основе интеграции СУБД и НИС.

• Разработан программный комплекс интеграции СУБД НИКА и НИС Corel Ventura Publisher.

• Разработана и применена на практике методика решения задач автоматизированного издания справочников большого объема

• Разработаны принципы построения генераторов отчетов конечных пользователей для приложений, работающих с БД.

• Создан генератор отчетов конечного пользователя.

Практическая значимость работы. Разработанный программный комплекс PUBLIS использовался для издания справочника-мартиролога по пострадавшим в годы репрессий 1917—1955 (проекты РФФИ - 97-07-90055 и РГНФ - 96-0116109 - самый крупный издательский проект 1996-1997 годов). Система PUBLIS использована в крупном программном проекте для автоматизации информационной поддержки общих собраний акционеров ОАО «Газпром», находящемся в промышленной эксплуатации. Создан генератор отчетов конечного пользователя и отчетные системы для программных комплексов "Документооборот", проходящих опытную эксплуатацию.

Разбиение работы на главы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 42 рисунка, 15 таблиц и список литературы из 133 наименований. Объем работы -130 страниц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Взаключение хотелось бы еще раз остановится на основных результатах данной диссертационной работы.

1.Развита теория представления сложных структур при отображении их на листах бумаги в виде твердых копий применительно к графическим ПУ. Классификация способов отображения сложных структур данных на бумажный носитель. Научная новизна теории заключается в разработке практически полного набора представлений сложноструктурированных данных при выводе на графические устройства.

2. Установлены принципы и условия интеграции СУБД и НИС для решения полиграфических задач со сложными структурами данных. В частности для таких задач оптимально использование 00 СУБД.

3. Разработаны четыре технологии печати БД на основе интеграции СУБД, НИС, генераторов отчетов. Новизна подхода состоит в том, что созданы технологии печати всего множества документов, отвечающих модели представления произвольных структур и объемов данных.

4. Создан программный комплекс PUBLIS, осуществляющий интеграцию НИС Corel Ventura Publisher версий 2.0 и 4.2 и СУБД НИКА. Данный программный комплекс позволяет осуществлять подготовку к печати оригинал-макета будущего издания со вставкой графических изображений и привязкой их к тексту издания. Программный комплекс осуществляет также автоматическую верстку издания на основе спецификации полиграфического набора параметров, задаваемых в вершинах схемы 00 БД. Аналогов в иностранной и отечественной литературе для программного комплекса не обнаружено. Программный комплекс применен в крупном издательском проекте, поддержанном РФФИ и РГНФ.

5. Разработана технология автоматизированного издания и последующего переиздания документов (справочных изданий) большого объема сложной структуры на основе БД с использованием системы PUBLIS и программ предпечатной обработки. Данная технология показывает, как можно использовать и распределять силы и ресурсы на всех этапах подготовки к печати и печати справочников при выполнении аналогичных издательских проектов. Аналогов в иностранной и отечественной литературе для данной технологии не выявлено. Данная технология использована в реализации крупного издательского проекта.

6. Создана на основе системы PUBLIS технология автоматической генерации документов сложной формы небольшого объема с использованием средств пакетов Corel Ventura Publisher 5.0 и Crystal Report Pro. Программный комплекс работает с БД СУБД Access, Fox Pro, dBase, DB/2 и др., поддерживающими интерфейс ODBC, а также СУБД НЖА. Данная версия системы PUBLIS используется в крупных программных комплексах, находящихся в промышленной эксплуатации.

7. Разработаны методы создания ODBC интерфейсов для MAPI-систем (MAPI - Messaging Application Program Interface) и СУБД, не поддерживающих ODBC, что делает возможным широкое применение технологии быстрого создания бизнес-отчетов на основе данных таких СУБД. Кроме того, это делает возможным широкое использование систем MAPI для реализации безбумажных технологий в информационных системах.

8. Разработана технология печати документов простой формы большого объема для СУБД с использованием программ предпечатной обработки данных.

9. Создан генератор отчетов конечного пользователя для оперативного создания отчетов в бизнес-приложениях, работающих с БД. На базе генератора разработана технология печати документов небольшого объема простой структуры.

Внедрение результатов работы. Разработанный программный комплекс PUBLIS использовался для издания каталога книжного магазина, для издания справочника-мартиролога по пострадавшим в годы репрессий 1917—1955 (проекты РФФИ - 97-07-90055 и РГНФ - 96-01-16109). Система PUBLIS использована в крупном программном проекте для автоматизации информационной поддержки общих собраний акционеров ОАО «Газпром», находящемся в промышленной эксплуатации. Создан генератор отчетов конечного пользователя и отчетные системы для программных комплексов "Документооборот", проходящих опытную эксплуатацию.

Кроме того, хотелось бы обозначить основные предложения по дальнейшему развитию работы.

Таких предложений несколько:

• Первое из них связано с расширением возможностей программного комплекса PUBLIS, и разработанных на его основе программ печати документов небольшого объема сложной формы, в плане увеличения числа форматов выходных файлов. Предположительно необходимо, чтобы кроме формата Corel Ventura Publisher, поддерживались также форматы RTF (Rich Text Format) и формат популярной офисной программы Microsoft Word (DOC).

• Второе предложение — расширение функциональных возможностей системы PUBLIS. В частности это расширение касается создания более развитой запросной системы для выборки информации из БД; введение условных операторов и создание подсистемы задания правил печати на наборах выбранной информации; расширение возможностей подсистемы автоматической корректорской правки сгенерированного текста с помощью подключения словаря.

• Третье предложение — целесообразность создания систем централизованного хранения и разработки отчетов для приложений, работающих с БД.

1. Арапов Д. Марафонская презентация Corel//Computer Week Moscow. — №10. — 1997. — С. 8.

2. Бартель P. Ventura Publisher 4. Программы для персональных компьютеров: Пер. с нем. —М.: Текст, 1995. — 155 с.

3. Богачева А Н., Емельянов Н.Е., Романов А.П. Генерация информационных систем по формам входных и выходных документов. //PC Magazine. — №1 —1993. — С. 85-89.

4. Большова Г. Автоматизированная издательская система компании BaseviewV/ComputerWeekly. — №13. — 1998. — С.24,26.

5. Бьюри С. Печать переменных данных: Индивидуальный подход.// Publish. — №5-6. — 1998.

6. Бьюри С. Adobe FrameMaker 5.5.//Publish. — №1. — 1998. — С.183.

7. Годунов АН., Емельянов НЕ., Романов А.П. Управление выводом сообщений в системе ИНЕС//Программирование. — 1984. — №6. — С. 5257.

8. Гореткина Е. Lotus усиливает интеграцию Domino и Notes с Internet.//Computer Week Moscow. — №22-23. — 1997. — С. 9.

9. Грунин Л. Corel Ventura//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — С. 137-138.

10. Грунин Л. PageMaker for Windows//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — C. 141-143.

11. Емельянов H.E. Виды представления структурированных данных/ЛГеоретические основы информационной технологии/Сб. тр. Вып. 22. — М.:ВНИИСИ, 1988, С. 42^16.

12. Емельянов Н.Е. Теоретический анализ документного интерфейса: Препринт. — М. : Всесоюзный научно-исследовательский институт системных исследований. — 1987.

13. Емельянов Н.Е., Жариков А.Н. "Банки данных (Вывод документов в системе ИНЕС)", — М.: МИСиС, 1990.

14. Емельянов Н.Е., Муханов И.В., Тищенко В. А. СУБД НИКА и гипертекстовые информационные системы в INTERNET. — Телематика-96. — 1996.

15. Емельянов Н.Е., Муханов И.В., Тищенко В. А. WWW-сервер на основе СУБД НИКА. — Издание Международного Центра Научно-технической информации, 3-я Международная конференция «Развитие и применение открытых систем» — 1996.

16. Емельянов Н Е., Соловьев А.В. Использование СУБД в издательской деятельности//Материалы VI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 29 июня — 2 июля 1995 г. Троицк. — С. 123-125.

17. Емельянов Н.Е., Тищенко В.А. Принципы построения web-сервера на основе объектно-ориентированной базы данных. — Информационные технологии и вычислительные системы. — 1997. — Отпечатано в ВЦ РАН. Москва.

18. Зильбершатц А., Стоунбрейкер М., Ульман Дж. Базы данных: достижения и перспективы на пороге 21-го столетия.// Системы Управления Базами Данных. — №3. — 1996. — С. 103-117.

19. Карни Дж. Издательские системы начального уровня//РС Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — С. 146-150.

20. Карни Дж. Сотри Works Publisher for Windows//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5, —С. 150-151.

21. Карни Дж. FrameMaker for Windows//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — C. 138-140.

22. Карни Дж. PagePlus for Windows//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — C. 153-154.

23. Клонч Д. Extensis Preflight Pro 2.0/FlightCheck 3.3//Publish. — №9. — 1998.

24. Кнут Д.Е. Все про ТЕХУПер. с англ. М.В.Лисиной. — Протвино: АО RDTEX,1993. — 592 с.

25. Колин Дей A. Ventura Publisher 2.0, — М.: Финансы и статистика, 1992.

26. Лабриола Д. PSF: Publisher//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — С. 154-155.

27. Макарейг Брендон М. Publish It! for Windows//PC Magazin/Russian Edition. —1994. —№5. C. 155-156.

28. Сачико К. Полнотекстовая система на CD-ROM фирмы CMC Research Inc. (США)//Онраин кэысаку. — 1991. — 12, №2. — С. 58-68.

29. Симоне Л. Издательские системы профессионального уровня//РС Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — С. 131-136.

30. Симоне Л. QuarkXPress for Windows//PC Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5, —С. 143-146.

31. Соловьев A.B. Особенности печати типовых документов из баз данных//Материалы X Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 30 июня — 3 июля 1999 г. Троицк. — 1999. — С. 374-375.

32. Соловьев A.B. Представление технология автоматизированного издания справочников//Научно-методический сборник тезисов докладов VIII Международной конференции «Информационные технологии в образовании». 3—6 ноября 1998 г. М.:МИФИ, — 1998. — С. 93-94.

33. Соловьев A.B. Технология автоматизированного издания больших справочников//Материалы IX Международной конференции «Применениеновых технологий в образовании» 30 июня — 3 июля 1998 г. Троицк. — 1998. — С. 190-191.

34. Соловьев А.В. Четыре концепции печати информации баз данных//Материалы XI Международной конференции «Применение новых технологий в образовании» 28 июня — 1 июля 2000 г. Троицк. — 2000. — С. 150-151.

35. Уланофф JI. Новые поколения настольных издательских систем//РС Magazin/Russian Edition. — 1994. — №5. — С. 128-131.

36. Феличи Дж. QuarkXPress 4.0.//Publish. — №2. — 1998.

37. Эренман Г. Microsoft Publisher//PC Magazin/Russian Edition. — 1994.— №5. — С. 151-153.

38. Atkinson M. et. al. Deductive and Object-Oriented Databases/ZElsevere Science Publishers. — Amsterdam, Netherlands. — 1990.

39. Atkinson M. et. al. The Object-Oriented Database System Manifesto//ALTAR Technical Report. —Le Chasnay, France. — 1989. — №30.

40. Brian A. Mergins technologies: A case study//Library Software Review — 1990. — 9, №4. — P. 198-200.

41. Chang E., Katz R. Exploiting Inheritance and Structure Semantics for Effective Clustering and Buffering in an Object-oriented DBMS//Proc. 1989 ACM-SIGMOD Conference on Management of Data. — Portland. — Ore. — June 1989.

42. Chen C.C., Lo A S., Yu-Huei L.,. Two months to a CD-ROM: We did it and so can you//Microcomputer Inf. Manag. — 1991. — 8, №4. — P. 285-301.

43. Emelyanov N.E., Schelkacheva I.V., Solovyev A.V. Classification of Structured Data Representations/Proceedings of the Third International Workshop on Advances in Databases and Information Systems//MEPhI Publishing. — 1996 — Vol. 2.—P. 4-8.

44. Frank M. Database and the Internet//DBMS Magazine. — Vol. 8. — №13. — 1995,—P. 44-55.

45. Frank M. DBMS on the WEB//DBMS Magazine. — Vol. 8. — №13. — 1995. — P. 60-63.

46. Gehani N. H. The Potential of Forms in Office Automation//IEEE Trans, on Com. — Vol. COM-30. — №1. — 1982.

47. Indermaur К. askSam 3.0 Professional//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №5. — 1996. — P. 31-33.

48. Indermaur K. Spider 1.5//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №8. — 1996. — P. 3841.

49. Kalman David M. Building the Extended Enterprise//DBMS Magazine. Internet Systems. — Vol. 9. — №5. — 1996. — P. 4-6.

50. Kalman David M. Informix and Internet//DBMS Magazine. Internet Systems. — Vol. 9. — №5. — 1996,—P. 14-18.

51. Linthicum David S. Selecting a DBMS//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №8. — 1996. — P. 48-55.

52. McNamera J.W. Crystal Reports Professional 6.0.//DBMS Magazine. — Vol. 11,—№1.- 1998.—P. 27-30.

53. Raden N. Рынок программных средств. Моделирование информационных хранилищ//СотрШ;ег Week Moscow. — №16. — 1996. — С. 30-31.

54. Rennhackkamp М. CA-Openlngres 1.2//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №13. — 1996.—P. 58-59.

55. Rennhackkamp M. Oracle7 Release 7.3//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №13. — 1996.—P. 53-54.

56. Rennhackkamp M. Sybase SQL Server 11//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №13, — 1996.—P. 54-55.

57. Roos W. Informix-OnLine Dynamic Server 7.2//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №13, — 1996,— P. 55-56.

58. Spitzer T. A Database Perspective on GIS//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №12, — 1996.—P. 15-18.

59. Telford John M. NetScheme InterMart Toolkit/ZDBMS Magazine. — Vol. 9. — №12. — 1996.—P. 8-10.

60. Taylor Allen G. Crystal Info 4.5//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №8. — 1996. — P. 63-64.65. van der Walt N. IBM DB2 2.1.1//DBMS Magazine. — Vol.9. — №13,— 1996.—P. 57-58.

61. Williams J. Prospero 1.1//DBMS Magazine. — Vol.9. — №10,— 1996,— P. 31-34.

62. Winckler C. Microsoft SQL Server 6.5//DBMS Magazine. — Vol. 9. — №13. — 1996.—P. 56-57.

63. Wong W.G. Acrobat, Common Ground и Envoy редактируют электронные документы.//Computer Week Moscow. — №22. — 1996. — C. 30,44.

64. Yao B. S., Hevner A. R., Shi Z., Luo D. Formmanager: An Office Forms Managment System//ACM Trans, on Office Inf. System. — Vol. 2. — №3. — 1984. — P. 235-262.

65. Анонсирована версия QuarkXPress 4.0.//Computer Week Moscow. — №31. — 1997. — C. 10.

66. Банковские системы. Третье поколение российских систем автоматизации бухгалтерского y4eTa//Computer Week Moscow. — №1. — 1997. — С. 51-53.

67. В мире Православной книги: Каталог. Май 1995 г. — М.: Изд-во Православного Свято-Тихоновского Богословского Института, 1995.

68. Версия Ventura 4.2 фирмы Corel работает еще быстрее и содержит дополнительные шрифты.//Computer Week Moscow. — №10. — 1994. — С. 39.

69. Графические средства и системы. Лидеры настольных издательских cHCTeM.//Computer Week Moscow. —№9. — 1994. —С. 1,24-26.

70. Графические средства и системы. Настольная издательская система FrameMaker.//Computer Week Moscow. — №7. — 1994. — С. 44.

71. Графические средства и системы. Электронные издательства следующего поколения.//Computer Week Moscow. —№49. — 1994. —С. 1,39-41.

72. Графические средства и системы. PageMaker дополнен средствами для публикации баз данных.//СотрШ:ег Week Moscow. — №7. — 1994. — С.44.

73. Киты индустрии. Xerox меняет стратегию//СотрШ:ег Week Moscow. — №25. — 1995. — С. 38.

74. Лучшие издательские системы rofla.//Computer Week Moscow. — №49. — 1994. — С. 42-46.

75. На «автопилоте»: пакеты автоматизации издательских задач.//Publish. — №6. — 1997.

76. Пакет Ventura — собственность компании Corel -— сохранит свое предназначение.//Computer Week Moscow. — №36. — 1994. — С. 3.

77. Распределенные об'ектно-ориентированные системы. Средства визуального проектирования и поддержка OLE расширяют возможности пакета Works 3.0 фирмы MicrosoftV/Computer Week Moscow. — №25. — 1994. — С. 40.

78. Рынок программных средств//Сотригег Week Moscow. — №25. — 1996. — С. 1, 26.

79. Рынок программных средств. Война текстовых npoueccopoB//Computer Week Moscow. — №20. — 1994. — С. 1, 42-43.

80. Рынок программных средств. Продукты Oracle — вчера, сегодня, завтраУ/Computer Week Moscow. —№35. — 1995. — С.23-26.

81. Рынок программных средств. Что нового в Corel Ventura 7.0.//Computer Week Moscow. —№41. — 1996. — С. 39.

82. Рынок программных средств. dBase 5.0: новый облик знакомой базы данных.//Сотри1ег Week Moscow. — №29. — 1995. — С. 1,26-28.

83. Синодик пострадавших за веру и Церковь Христову в Бутово. — М.: Изд-во Православного Свято-Тихоновского Богословского Института, 1995.

84. Система PolyAnalyst//Computer Week Moscow. — №46. — 1996. — С. 48.

85. Системы баз данных третьего поколения.//Системы управления базами данных. — 1995. — №2,—С. 143-158.93. .и предлагает инструментальный набор разработки приложений, поддерживающих интерфейс OLE DB.//Computer Week Moscow. — №37. — 1996. — С. 9.

86. Adobe анонсирует FrameMaker для Windows 95 и NT. — Http://www.infoart.ru/it/news/96/06/23l 1.

87. BusinessMiner — первое средство интеллектуальной обработки информации для непрофессионалов//Сотри1ег Week Moscow. — №6. — 1997. — С. 3.

88. Commitee for Advanced DBMS Funktion. Third Generation Database Manifesto//SIGMOD Record. — 1990. — 19, №3. —P. 31-44.

89. Corel выпускает настольную издательскую систему Ventura 7.0 с возможностью работы в Web. — Http://www.infoart.ru/it/news/97/01/3015.

90. Corel добавляет в Ventura средства поддержки HTML. — Http://www.infoart.ru/it/news/97/02/06l 5.

91. DBMS 1995 Readers' Choice Awards WINNERS!//DBMS Magazine.— Vol. 8. —№13. — 1995. — P. 55-60.

92. Extensis создает набор модулей для Adobe PageMaker.//Computer Week Moscow. — №20. — 1995. — C. 6.

93. Internet и телекоммуникации. Новости Internet.//Computer Week Moscow. — №6. — 1997. — C. 19.

94. Internet и телекоммуникации. Электронные документы изменяют представление об информации.//Computer Week Moscow. — №8. — 1996. — С. 21.

95. Paradox 7 for Windows 95 & Windows NT. — Http ://www. infoart. ru/it/system/develop/paradox.

96. Photoshop и QuarkXPress.//Computer Week Moscow. — №30. — 1996. — C. 8.

97. Quark Publishing System — издательский пакет для работы в сетях.//Сотр^ег Week Moscow. — №9. — 1994. — С. 1,28,29,32.

98. Query, Reporting and Analysis Tools — декабрь 1997. — Http ://www. dbmsmag.com/pcquery.

99. Unipalm представляет утилиту для построения Web-узлов. — Http ://www. infoart. ru/it/news/97/04/2328.

100. Http://fumaga. bertelsmann.de/zia-b2/inhalte/proj l/seite2 — 26.04.1996.

101. Http://fumaga.bertelsmann.de/zia-b2/inhalte/projl/seite6 — 24.04.1996.

102. Http ://icc. fogra.org/veranstaltungen/sym96/Mi-Database Publishing. — 12.04.1996.

103. Http://mweiser.bus.okstate.edu/db Web/about — 16.08.1995.

104. Http:// www.acs.ryerson.ca/~dmarrs/report — 24.04.1996.

105. Http://www.acs.ryerson.ca/~shtmwww/shedroff/p24 — 20.12.1995.

106. Http://www.cai.com/OpenIngres.

107. Http://www.faw.uni-linz.ac.at/project/europub/dbpublish.html. — 1996.

108. Http ://www. frame.com/PARTNERS/third-232. — 29.02.1996.

109. Http://www.frame.com/PARTNERS/third-48. — 14.11.1995.

110. Http:// www. frame. com/P ARTNERS/third-5 5. — 8.11.1995.119. Http://www.ibm.com/DB2.

111. Http: //www. infoart.ru/it/news/96/06/13 06.

112. Http://www.infoart.ru/it/press/cvm.

113. Http://www.informix.com/Informix-OnLine.

114. Http://www.interface.m/fset.asp?Url=/crystal/crystalh.htm.

115. Http://www.internotes.lotus.com/webguide/22b6 — 26.03.1996.

116. Http://www.internotes.lotus.com/webguide/231 e — 29.03.1996.

117. Http://www. microsoft.com/SQL Server.

118. Http://www.objectpublish.com/benefit — 6.01.1996.

119. Http ://www.oracle. com/Oracle.

120. Http://www.seagatesoftware.com/products/crystalreports.

121. Http ://www. senet.com/~objectpublish/feature — 27.12.1995.

122. Http://www.sun.co.jp:8080/sunsoft/Catalist-catalog/CATALYSTSPARK-X86/ElecPub/REVA/chapterDBPub.html. — 20.04.1996.

123. Http://www.sybase.com/Sybase SQL Server.

124. Http://www.xxlink.nl/guidance — 20.01.1996.