Средства информационной индустрии в промышленности в основном созданы и могут быть использованы сегодня для реализации прогрессивных методов управления и координации. Но существенно и другое. Опыт (хотя и неудачный) эксплуатации АСУ прояснил много вопросов. В частности, стало понятно, что информация обладает структурой. Прояснилась также роль, которую играет структура при построении информационных систем.
Попробуем пояснить сказанное на примере тех же АСУ. Пусть имеется некоторая отрасль промышленности, содержащая в своем составе, скажем, сто промышленных предприятий. Первая и главнейшая задача АСУ состояла в том, чтобы накопить в памяти центральной АСУ самые разнообразные сведения, связанные с деятельностью этих предприятий. Все сведения, взятые вместе, представляют собой массив, состоящий из отдельных единиц — их называют также записями. Общее количество записей в массиве измеряется миллионами, а подчас и миллиардами. Записи, в свою очередь, имеют самую различную природу. Это сведения о выполнении плановых заданий, сведения о наличном оборудовании и степени его использования, сведения о состоянии складских запасов, сведения о кадрах и многое другое.
Смысл образования всего массива состоит в том, чтобы получать с его помощью разные справки. Эти справки опять-таки имеют различную природу. В какой-то момент, например, надо узнать, каким запасом болтов диаметром десять миллиметров располагает вся отрасль в целом. А в следующий момент и для других целей — сколько болтов любых типоразмеров хранится на одном конкретном складе. Для получения ответа на первую справку нужно перебрать весь массив и отобрать из него сведения, касающиеся конкретного типоразмера, но зато по всей отрасли, в другом случае — сведения, касающиеся одного склада, но зато по всем типоразмерам.
То, что мы назвали структурой информации или, как часто говорят, структурой данных, состоит в том, что отдельные записи определенным образом тяготеют друг к другу, причем эти связи меняются в зависимости от вида запроса. С задачами подобного типа столкнулись уже на самом раннем этапе использования ЭВМ. Вначале единственным методом их решения представлялся метод сортировки данных. Все данные, составляющие массив, в ответ на каждый запрос перебирались по одному и разделялись по определенному признаку (скажем, болты и не болты).
Конец 50-х и начало 60-х годов ознаменовались появлением огромного количества научных работ, связанных с созданием различных методов сортировки. Посвящались этим вопросам и многочисленные международные конференции. Однако количество данных в массивах непрерывно возрастало, и скоро стало ясно, что, даже несмотря на непрерывно растущую производительность ЭВМ, перебор всех данных, составляющих массивов, в ответ на каждый запрос оказывается нереальным. Путь к решению проблемы лежал в структурировании данных с самого начала, при образовании массивов.
Таким образом возникло понятие базы данных, или, как часто говорят, банка данных. База данных — это все тот же массив, в котором, однако, отдельные записи не просто свалены в кучу, а как-то упорядочены. С этой целью каждая запись оформляется определенным образом. Она снабжается заголовком, содержащим некий набор сведений о записи, а также примечаниями. Примечания и решают задачу упорядочения. Первые базы данных относились к индексно-последовательному типу. Говоря упрощенно, индексно-последовательная структура базы данных состояла в том, что в примечаниях к каждой записи указывались заголовки нескольких записей, так или иначе связанных с этой записью. Записи выстраивались в своеобразные цепочки, или последовательности, — отсюда и название.
Дальнейшее развитие привело к появлению реляционных баз данных. Слово «реляционный» в переводе на русский язык означает «основанный на отношениях». Имеется в виду, что отдельные пары записей находятся в определенных отношениях друг к другу. Полный перечень подобных отношений и составляет структуру базы данных.
База данных чрезвычайно сложная конструкция. Отношения между записями оформляются в специальные таблицы, которые, в свою очередь, обладают структурой. Таблицы эти обрабатываются по специальным программам. Программы образуют множество, которое само по себе требует упорядочения и управления. Этим занимается опять-таки программа. Все перечисленное составляет систему поддержки базы данных. Только ЭВМ, обладающие современными производительностью и объемом памяти, сделали возможным создание баз данных, отвечающих элементарным требованиям. Но зато после накопления даже небольшого опыта работы с базами данных стало ясно, что структурой обладают не только записи, имеющие отношение к АСУ, но и вообще любая информация.