АДИТ'98. Доклад

Морозкина Л.В.
Музей революции

E-mail: 9055.g23@g23.relcom.ru

Информационно-поисковая система "Фонд"
на базе многомерной субд D3 в среде Windows NT

     В 80-х годах в Музее революции, на основе системы управления базой данных Revelation, были созданы элементы автоматизированной системы управления музейными процессами, включающей в себя подсистемы учёта, движения фондов и научной обработки части вещевого фонда. В ходе эксплуатации системы были выявлены многочисленные недостатки как самой СУБД (неразвитый пользовательский интерфейс, отсутствие вспомогательных средств для облегчения программирования, низкое быстродействие и др.), так и разработанного на её основе программного обеспечения.
     Всё это привело к необходимости перехода на новую систему управления. По ряду причин была выбрана СУБД Advanced Pick. Уже в те годы Advanced Pick являлся мощным средством обработки больших массивов информации и создания прикладных систем, не имел ограничений на длину записи, обеспечивал высокую производительность и экономичное использование ресурсов, обладая малыми требованиями к диску и памяти, минимальными требованиями по администрированию системы, и имел сравнительно невысокую стоимость (по сравнению с СУБД Informix, Oracle и др. промышленными СУБД). К тому же, существующие файлы баз данных в формате СУБД Revelation с минимальными потерями конвертировались в формат СУБД Advanced Pick.
     После конвертирования файлов баз данных в среде СУБД Advanced Pick сотрудниками отдела информатики совместно с сотрудниками отдела фондов была проведена ревизия баз данных (исправление неверных данных, удаление дубликатов и т.д.). Таким образом были сконвертированы базы данных коллекций "керамика", "знамёна", "живопись" "фото" и завершился переход на новую СУБД - Advanced Pick. Всего было сконвертировано около 14000 записей.

     В настоящее время в Музее революции работает и развивается информационно-поисковая система "Фонд" (ИПС "Фонд"). ИПС "Фонд" существует на двух платформах:

  • в среде DOS на базе СУБД Advanced Pick
  • в среде Windows NT на базе СУБД D3

     Система управления D3 — это новая СУБД, которую мы купили в начале года и начали постепенно переходить на неё.
     Система управления D3 — это многопользовательская, многозадачная среда управления базами данных, сочетающая в себе классические преимущества среды Pick и представляющая принципиально новые возможности для проектирования и развития прикладных систем. D3 может работать на многих версиях Unix, на Windows NT, Windows 95. Мы выбрали Windows NT. Почему ?
     Unix — это очень дорогой проект. Необходимо менять и аппаратное обеспечение, т.к. большинство версий Unix разработаны производителями аппаратуры.
     Windows NT поддерживает три типа файловых систем: FAT (File Allocation Table) — для совместимости с приложениями MS-DOS, HPFS (High Performance File System) — для совместимости с приложениями OS/2, и NTFS (Windows NT File System) — собственную файловую систему.
     Windows 95 поддерживает только FAT.
     NTFS обеспечивает сочетание эффективности, надёжности и совместимости, невозможное в FAT и HPFS, что делает её лучшим выбором для реализации баз данных. NTFS — надёжная файловая система. В случае внезапной остановки системы могут быть потеряны данные, но файловая система будет читаться. NT обеспечивает работу с зеркальными дисками и это ещё больше защищает данные. NTFS — эффективная файловая система. На практике это означает, что ограничения на размер файла не существует, NTFS работает с большими файлами без снижения производительности и хранит данные так, что одного обращения к диску достаточно. К тому же Windows NT изначально создавалась с учётом работы в сети и реализует очень плотный механизм безопастности, который позволяет централизованно управлять пользовательскими паролями и привилегиями. Конечно, невозможно перечислить абсолютно все возможности NT, но из уже сказанного видно, что Windows NT является лучшей операционной системой. Поэтому мы выбрали Windows NT.
     Перенос музейной базы данных включает в себя 4 этапа:
  • данные переносятся в неизменном виде;
  • модули Pick/BASIC просто перекомпилируются и каталогизируются (регистрируются), чтобы пользователи могли их найти.
  • перепроектирование пользовательского интерфейса для подключения к нему графического интерфейса Visual BASIC. Для получения оптимального результата эта операция будет тщательно продумана.
  • новые прикладные модули мы будем разрабатывать средствами Visual BASIC, используя управляющие элементы OLE(OCX), объекты механизм автоматизации OLE и т.д.

     Сотрудникам фондов это не причинит никаких неудобств, они будут продолжать работать с существующей базой данных.
     ИПС "Фонд" предназначена для автоматизации работы научных сотрудников Музея по научному комплектованию фондов музея, учётно-хранительской и научно-исследовательской работе с фондовыми материалами, созданию экспозиций и формированию выставок.
     ИПС "Фонд" позволяет:
  • перейти, в перспективе, на безбумажную технологию работы с данными;
  • учитывать любые данные однократно и при этом обеспечивать вывод их в составе различных документов;
  • вести гарантированный полный учёт и контроль состава, состояния и движения музейных предметов;
  • осуществить быстрый и полный поиск нужной информации по разнообразным запросам;

     ИПС "Фонд" включает в себя подсистемы:
  • учёт поступлений музейных предметов в основной и научно-вспомогательный фонды на постоянное хранение;
  • учёт поступлений музейных предметов на временное хранение;
  • движение музейных предметов;
  • научная инвентаризация коллекций (керамика, знамёна, текстиль, бонистика, нумизматика, филателия, фалеристика, живопись, фото, документы);
  • передача файлов данных из учёта в отделы фонда и из отделов фонда в учёт.

     ИПС "Фонд" включает в себя две большие задачи: "Учёт" и "Научная инвентаризация коллекций", объединённые в замкнутый технологический цикл. Система расчитана на работу с музейными сотрудниками, у которых нет специального компьютерного образования и подготовки по работе с базами данных, поэтому используется простой и дружественный интерфейс, система контроля и подсказок.
     Подсистема "Учёт" включает в себя:
  • учёт новых поступлений (по полной программе);
  • учёт поступлений прошлых лет (по упрощённой программе ввода актов с меньшим количеством полей для заполнения);
  • учёт поступлений на временное хранение;
  • движение музейных предметов (выдача музейных предметов в постоянное и временное пользование);
  • справки по фондовым коллекциям;
  • статистика по фондовым коллекциям (в основном форма 8-НК );
  • картотека поступлений и именная картотека (дарители и фондообразователи);

     В основе подсистемы лежат учётные операции, предусмотренные "Инструкцией по учёту и хранению музейных ценностей, находящихся в Государственных музеях СССР" от 1984 г.
     Подсистема "Учёт" позволяет получать все учётные документы:
  • акты приёма на постоянное/временное хранение;
  • акты выдачи в постоянное/временное пользование;
  • коллекционные описи;
  • акты передачи на ответственное хранение (раздаточные ведомости);
  • листы книги поступлений (книга поступлений музейных предметов основного фонда на постоянное хранение, книга поступлений музейных предметов научно-вспомогательного фонда на постоянное хранение, книга поступлений музейных предметов на временное хранение);
  • листы книги регистрации актов приёма;

     В подсистеме "Учёт" в режиме "Справки" можно получить информацию:
  • о поступлениях в целом по музею ( по номеру акта, по дате составления акта, по общему номеру ГИК или ВС, по номеру предметов по Книге поступлений ГИК или ВС )
  • в отдельности по коллекциям (керамика, знамёна, текстиль, бонистика, нумизматика, филателия, фалеристика, живопись, фото, документы и др.);
  • по видам источников (документальные, вещевые, изобразительные, сектор книжных фондов);
  • по способу поступления (дар, завещание, передача, покупка, экспедиция);

     В режиме "Статистика" можно получить цифровые данные о состоянии фондов:
  • по отдельному временному периоду;
  • по видам источников;
  • по коллекциям;

     Работая в подсистеме "Учёт", сотрудник сектора учёта осуществляет заполнение только актов приёма/выдачи и коллекционных описей. Все остальные учётные документы, названные выше, выходная форма справочной и статистической информации, создаются в подсистеме автоматически на основании этих документов. Так же, в подсистеме предусмотрена защита утверждённого акта. Утверждённый акт становится недоступным для корректировки. Акт считается утверждённым, после того, как сотрудник сектора учёта ввёл в компьютер дату подписи акта приёма/выдачи директором Музея и Ф.И.О.
     Акт приёма на постоянное/временное хранение содержит от 13 до 20 полей, акт выдачи на постоянное/временное пользование содержит 16/17 полей, коллекционная опись акта приёма на постоянное/временное хранение содержит от 9 до 24 полей, коллекционная опись акта выдачи на постоянное/временное пользование содержит 11/12 полей. Поля из актов приёма/выдачи и коллекционных описей являются одинаковыми с полями базы данных научной инвентаризации коллекций. Это 35 полей. Таким образом, в секторе учёта происходит первичное заполнение части информационных полей базы данных научной инвентаризации коллекций. Чтобы не дублировать вводимую информацию решено было передавать содержимое этих полей в соответствующие отделы фонда. Для этого было создано программное обеспечение, позволяющее сотруднику сектора учёта быстро и легко, с помощью специального меню сделать выборку по коллекциям и сформировать выходной файл, содержащий эти 35 полей. В Музее революции пока нет локальной сети, поэтому выходной файл данных просто записывается на дискету, а дискету передают в соответствующие отделы фонда.
     В настоящее время заканчивается разработка дополнительного программного обеспечения для подсистемы "Движение музейных предметов", позволяющего сотруднику сектора учёта создавать картотеку выдачи музейных предметов в постоянное (возврат владельцу) и временное пользование и работать с ней ( просмотр, поиск, печать ). Разрабатывается вопрос о введении функции администратора системы. Администратор ведёт списки пользователей, кодификаторов, контролирует базу данных, определяет категорию доступа для пользователей и т.д.
     Объём базы данных в секторе учёта составляет около 35000 записей, из них около 10000 были сконвертированы из формата Revelation, а остальные заведены за 1994-1997 гг. На сегодняшний день сотрудники сектора учёта заводят в компьютер до 70% новых поступлений.
     Задача "Научная инвентаризация коллекций" включает в себя коллекции :
  • керамика;
  • знамёна;
  • текстиль;
  • бонистика;
  • нумизматика;
  • филателия;
  • фалеристика;
  • живопись;
  • фото;
  • документы;

     Все базы данных по коллекциям имеют практически единую структуру, содержащую 114 полей. Базы данных установлены по коллекциям на компьютерах в фондах:

1-й компьютеркерамика, знамёна, текстиль
2-й компьютербонистика,нумизматика, филателия, фалеристика
3-й компьютерфото, документы
4-й компьютерживопись

     При этом надо отметить, что существует специальное программное обеспечение, работая в котором, можно общаться одновременно со всеми базами данных ( при условии установки их на одном компьютере ). Такой режим работы доступен только сотрудникам отдела информатики. Каждый музейный работник, который имеет доступ к базе данных, может просматривать свою базу, дополнять её, корректировать, осуществлять поиск и выборку музейных предметов по различным критериям:

  • № по КП ( ГИК/ВС );
  • № инвентарному;
  • № негатива;
  • Дате (периоду) создания;
  • Дате съёмки;
  • Месте съёмки;
  • Типологии;
  • Названию МП;
  • Автору;
  • Организации-изготовителю;
  • Историческим лицам;
  • Историческим событиям;
  • Дате поступления;
  • Способу поступления;
  • Материалу;
  • Технике изготовления;
  • Размеру;
  • Штампу/печати
  • Месту создания;
  • Шифру хранения
  • Выставкам и др.

     Возможен поиск по нескольким критериям сразу, что позволяет значительно сократить и облегчить поиск. Необходимые справки, статистическую информацию пользователь может просмотреть на экране компьютера, и при желании может распечатать на принтере. Так же пользователь может сформировать инвентарную книгу из выбранных музейных предметов на основе содержания баз данных , просмотреть её на дисплее и распечатать на принтере.
     Как уже отмечалось выше, каждый музейный предмет описывается 114 полями. Это достаточно большое количество полей, но научные сотрудники Музея решили, что им необходимо именно такое полное описание музейных предметов. К тому же, 35 полей описания музейных предметов передаются в подразделения фондов из сектора учёта. Таким образом пользователь, начиная пополнять свою базу данных сначала импортирует данные из учёта, а затем заполняет оставшиеся 79 полей в режиме "Редактирование базы данных". Импортировать файл данных из сектора учёта не представляет никаких проблем для сотрудника фондов. Он вставляет дискету, выбирает соответствующую строку меню и в считанные секунды пополняет свою базу данных. Конечно, при наличии сети, весь технологический цикл обмена файлами данных упростился бы до минимума.
     В свою очередь, сотрудники фондов помогают в работе сектору учёта, составляя для него на своих компьютерах акты приёма и коллекционные описи музейных предметов, поступивших в музей при комплектовании непосредственно сотрудниками фондов. Это перспективно для последующего введения этой системы в другие научные подразделения музея, занимающиеся комплектованием. Акты и коллекционные описи вводятся в специальном режиме "Ввод актов и коллекционных описей для передачи в учёт". Структура актов и коллекционных описей, правила их заполнения те же, что и в учёте. В данном режиме коллекционную опись можно заполнить сразу после ввода акта приёма или в другое время в режиме "Составление КО". Если введена часть коллекционных описей, то можно дополнить их в этом режиме. Так же пользователю предоставляется возможность по корректировке имеющихся актов и коллекционных описей. После окончания составления актов приёма и коллеционных описей, пользователь записывает информацию на дискету, а дискету передаёт в сектор учёта. Сотрудник сектора учёта переписывает информацию с дискеты, используя простое и удобное меню, в основную учётную базу, изменяя вручную только номер акта приёма, т.к. нумерация актов приёма единая и ведётся в секторе учёта.
     На сегодняшний день объём существующих баз данных невелик:

учёт35000
керамика3000
текстиль1000
знамёна2000
бонистика500
нумизматика500
филателия1000
фалеристика1000
фото3000
документы4500

     За период 1996-1997 гг. информация о новых поступлениях заносится в компьютер по базам данных:

керамика70%
знамёна100%
фото50%
живопись70%

     Такое положение существует из-за недостаточного количества сотрудников в фондах и их нежелания выполнять дополнительную работу по созданию баз данных параллельно с традиционными формами научной обработки.
     Говоря о научной инвентаризации коллекций, хочется особенно отметить коллекцию "Фотографии". Для этой коллекции началась работа по созданию визуальной базы данных. При создании визуальной базы данных фотографий используется цветной сканер HP ScanJet IIcx, который сканирует фотографии с разрешающей способностью 800х600 т/дюйм, что позволяет получить фотографии хорошего качества. В дальнейшем, предполагается, что пользователь, работая с базой данных "Фотографии" сначала смотрит фотографию на дисплее, а затем знакомится с описанием фотографии.
     С переходом на новую систему управления D3 перед нами открылись новые возможности. Так как система Pick стала доступна в среде Windows NT, это позволило использовать на 100% преимущества развитой файловой системы фирмы Microsoft.
     В D3 компания Pick Systems реализовала высокопроизводительную, постреляционную многомерную СУБД, сочетающую в себе возможности интерактивной транзактной обработки (OLTP), аналитической обработки (OLAP) и системы поддержки решений (DSS).
     D3 поддерживает обработку огромных объёмов данных. D3 способен поддержать тысячи пользователей, работающих на сетевых персональных компьютерах или на недорогих асинхронных терминалах.
     В мире D3 практически нет ограничений. Файлы могут содержать неограниченное число записей. В записи может быть 2 миллиарда полей, а в поле - 2 миллиарда значений. Сами файлы могут быть реорганизованы в процессе использования. Общее количество файлов в системе также неограничено. Один процесс может открывать до 32 тысяч файлов.
     D3 поддерживает серверы для Windows NT, UNIX, Windows 95, клиент серверный доступ к данным на основе стандартов SQL и ODBC, а также использование стандартного промежуточного ПО (midlware), такого как OLE и DCE RPC. С помощью D3/SQL пользователь, знающий SQL, может работать с данными D3, используя привычный интерфейс.
     D3 — это открытая база данных, а это означает, что с помощью ODBC любой персональный компьютер под MS Windows 3.X или Windows 95 может подключаться к базе данных D3, делать запросы и обновлять её. Для доступа к данным D3 теперь можно использовать средства запросов на основе ODBC, такие как Microsoft Excel, Word. Для любых пользователей продуктов ODBC теперь открыт доступ к огромному количеству данных, накопленных в системе Pick. C помощью ODBC и драйверов ODBC в D3 разработчики приложений могут обеспечить в своих системах одновременный доступ в режиме чтения и записи к нескольким базам данных D3 и другим базам данных, поддерживающих ODBC, которые имеются в сети. Открытость и гибкость среды D3 предполагают использование различных способов доступа к базе данных D3 через Internet.
     В D3 есть библиотека объектов Visual BASIC 4 (VBX) и управляющих элементов OLE - OLE Custom Control (OCX), с помощью которых любая программа на Visual BASIC может через ODBC получить доступ к базе данных D3. Таким образом обеспечивается поддержка и 16-ти разрядного Windows for Workgroups (3.1.1) и новых 32-х разрядных версий Windows 95 и Windows NT. Также любые средства разработки для персональных компьютеров, такие как, Delphi фирмы Borland или PowerBuilder фирмы Sybase, можно использовать для получения доступа в D3.
     Одним из наиболее мощных средств в арсенале D3 является FlashBASIC - расширенный язык программирования, который произошёл из традиционного языка системы Pick/BASIC. FlashBASIC является центральным компонентом в среде разработки D3. Основная цель языка FlashBASIC - это управление базой данных. Наиболее важной чертой языка FlashBASIC является простота программирования, свойственная языку BASIC, и возможность компиляции с помощью С-компилятора в оптимизированный код С. Это не только упрощает жизнь разработчику ( который может не быть специалистом по С ), но и даёт исключительную производительность при использовании программ. С-интерфейс D3 открывает доступ к базе данных D3 практически любым утилитам, сетевым программам и коммуникационным протоколам Microsoft и UNIX.
     C практической точки зрения, одна из сильных сторон D3 - это высокая эффективность использования системных ресурсов. В то время, как в Oracle рекомендуется от 4-х МВ оперативной памяти на пользователя, а в Sybase минимум 15 МВ, D3 обеспечивает нормальную производительность с минимумом оперативной памяти, а с её увеличением она значительно возрастает. В среде UNIX достаточно от 0,5 МВ до 2 МВ оперативной памяти на пользователя. В среде NT эти требования ещё ниже. И, наконец, D3 обладает гораздо меньшей ценой по сравнению с популярными реляционными базами данных (Oracle, Sybase, Informix и др.).
     Это должно помочь D3 утвердится на рынке, где привыкли считать деньги и бережно относится к ресурсам. Позднее, когда NT развернётся и начнёт увеличиваться до уровня предприятия, D3 сможет подняться на этой волне. Хотя уже сейчас продажа на рынке Pick составляет, включая оборудование, программное обеспечение и услуги, более 3-х миллиардов долларов США (всего в мире насчитывается около 4-х миллионов пользователей Pick). Для системы Pick разработано более 4000 коммерческих приложений, что сравнимо с количеством приложений для Microsoft Windows и DOS.
     К тому же, в настоящее время появилась очень полезная надстройка над D3 — это современные методы разработки прикладных систем. Ярким примером сред разработки является продукт фирмы System Builder Corp., — SB+ .
     SB+ представляет собой интегрированную среду, обладающую всем необходимым для создания надёжных и эффективных прикладных систем для различного числа пользователей. SB+ предлагает целый ряд подсистем, инструментальных средств и утилит, необходимых на различных этапах жизненного цикла прикладных систем. Среда разработки SB+ является комплексной и обеспечивает не только структурированную разработку, модификацию и инсталяцию прикладной системы, но также и её эксплуатацию. Идеологически среда SB+ основана на представлении информационной системы, как совокупности объектов (например, меню, экран, файл, запись и т.д.), взаимодействующих между собой при функционировании системы. В среде разработки прикладных систем чётко определена структура каждого класса объектов и процессов, являющихся исчерпывающими. Таким образом обеспечивается реализация любых функциональных возможностей, а разработка прикладной системы сводится к специфицированию, а не программированию т.е. параметризации характеристик объектов и процессов их взаимодействия.
     Другой интересный продукт — это программа SBClient. SBClient был спроектирован специально для разработки графических приложений. SBClient обеспечивает автоматическое создание новых приложений с графическим интерфейсом пользователя (GUI) и "оживления" существующих приложений с символьным интерфейсом в среде GUI. С помощью SBClient разработчик автоматически, без программирования получает GUI-интерфейс к своему приложению. Одним из достоинств SBClient является то, что он поддерживает выполнение всех операций с буфером обмена: вырезание, копирование и вклеивание. Например, можно скопировать выделенную часть отчёта, полученного с хост-компьютера и вклеить её в таблицу EXCEL, заранее отформатировав её надлежащим образом. Аналогичным образом можно помещать данные, получаемые из хост-компьютера в другие программы Windows. SBClient прекрасно подходит для реализации любой стратегии клиент/сервер от быстрого добавления графического интерфейса к существующим прикладным системам до создания сложных корпоративных систем клиент/сервер. SBClient очень быстро устанавливается и настраивается. Удобный дружественный интерфейс "SBClient offfice" освобождает пользователя от обычных хлопот по подключению компьютеров друг к другу. И всё выше сказанное лишь неполный перечень возможностей SBClient.
     Так кратко можно рассказать об основных возможностях ИПС "Фонд", многомерной СУБД D3 и новых программных продуктах SB+ и SBClinet.