Главная/

Программирование, базы данных. /

Базы данных в практике

АРМ предназначены для обработки и генерации текстовой ин-

формации различной структуры и предположении, что текст семан-

тически не анализируется.

Интеллектуальные АРМ даталогического типа основаны на

широком использовании баз данных и языков пользователей. При

этом пользователь способен самостоятельно модифицировать базы

данных и языки, варьировать диалоговыми возможностями. В этих

АРМ отсутствует база знаний, т.е. невозможно накопление правил,

обеспечивающих объяснение того или иного свойства управляемого

объекта. База знаний как составной компонент входит в АРМ фак-

тологического типа. Фактологические АРМ полезны там, где работа

в условиях АРМ определяется преимущественно накапливаемым опы-

том и логическим выводом на его основе.

Выделим несколько основных функций, которые должны

быть реализованы в рамках автоматизации организационного управ-

ления:

интерпретация (анализ и описание данных и фактов из

предметной области для установления их взаимосвязей и систем);

- -

диагностика (поиск, определение и описание состояния

управляемого объекта);

мониторинг (непрерывное отслеживание функционирования

АРМ и фиксирование получаемых результатов);

планирование (обеспечение заданной последовательности

действий);

проектирование (обеспечение пользовательских интер-

фейсов и развития).

2.6. Обзор существующих БД.

Современныые СУБД основываются на использовании моде-

лей данных (МД), позволяющих описывать объекты предметных об-

ластей и взаимосвязи между ними. Существуют три основные МД и

их комбинации, на которых основываются СУБД: реляционная модель

данных (РМД), сетевая модель данных (СМД), иерархическая модель

данных (ИМД).

Основное различие между этими моделями данных состоит

в способах описания взаимодействий между объектами и атрибута-

ми. Взаимосвязь выражает отношение между множествами данных.

Используют взаимосвязи "один к одному", "один ко многим" и

"многие ко многим". "Один к одному" - это взаимно однозначное

соответствие, которое устанавливается между одним объектом и

одним атрибутом. Hапример, в определенный момент времени в од-

ной ЭВМ используется один определенный процессор. Hомеру выб-

ранной ЭВМ соответствует номер выбранного процессора. "Многие

ко многим" - это соответствие между многими объектами и многими

атрибутами. Hапример, на множество ЭВМ может одновременно рабо-

тать множество пользователей. Взаимосвязи между объектами и ат-

рибутами удобно представлять в виде графов и гиперграфов.

Рассмотрим эти модели данных более подробно.

2.6.1. Реляционная модель данных.

Hа ПЭВМ в основном используют СУБД поддерживающие ре-

ляционную модель данных. В соответствии с реляционной моделью

база данных представляется в виде совокупности таблиц, над ко-

торыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах ре-

ляционной алгебры и реляцонного исчисления. В реляционной моде-

ли операции над объектами базы данных имеют теоретико-множест-

венный характер.

Пусть задан набор множеств D1,...,Dk. Декартовым про-

- -

изведением доменов D1, D2,...,Dk (обозначается как D1 x D2 x

... x Dk) называется множество всех кортежей (v1, v2, ...,vk)

длины k, таких, что, v1 принадлежит D1, v2 принадлежит D2 и

т.д.

Х(D1,...,Dk) = {(d1,...,dk) / dicDi}

Hапример, если k=2, D1 = {0,1}, и D2 = {a,b,c}, то D1 x D2 есть

{(0,a), (0,b), (0,c), (1,a), (1,b), (1,c)}.

Отношением называется некоторое подмножество декартова

произведения одного или более доменов. Удобно представлять от-

ношение как таблицу, где каждая строка есть кортеж и каждый

столбец является атрибутом. Домены - это подмножество значений

атрибута. Кортежи - это упорядоченные множества. Столбцы табли-

цы - это элементы данных, а строки - записи.

Hапример на рис.1 представлено отношение с атрибутами:

город, штат, население. Арность этого отношения равна 3.

( Майами, Оклахома, 13880) - есть кортеж.

город і штат і население

ДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД

Сан-Диего і Техас і 4490

Майами і Оклахома і 13880

Питтсбург і Айова і 509

Отношение может быть представлено в виде файла. Записи

файла состоят из полей, соответствующих атрибутам в схеме отно-

шения. Многие языки определения данных, основанные на реляцион-

ной модели, дают пользователю возможность специфицировать орга-

низацию файла. Пользователь может выбрать хеширование (записи в

файле разделены между участками, каждый из которых содержит

один или более блоков памяти) или индексирование. Для отношений

с небольшим числом кортежей, иная альтернатива - "куча". В этом

случае кортежи перечисляются как записи в файле без определен-

ного порядка.

Многие реляционные языки манипулироания данными пре-

доставляют пользователю возможность специфицировать по своему

- -

усмотрению вторичные индексы по некоторым атрибутам или мно-

жествам атрибутов.

Реляционный язык определения данных обеспечивает меха-

низм для спецификации одного атрибута или их множества в ка-

честве ключа отношения. Отношение не должно иметь двух кортежей

в которых совпадают все атрибуты ключа. Атрибуты, которые обра-

зуют отношения служат также и ключом для файла.

Основными операциями, с помощью которых модифицируется

база данных, являются: включение, удаление и модификация. Эти

операции применяются к кортежам.

Основное достоинство реляционного подхода - его

простота и доступность. Пользователи абстрагированы от физи-

ческой структуры памяти. Это позволяет эксплуатировать БД без

знания методов и способов ее построения. Основные достоинства

РМД следующие: простота, независимость данных; гибкость;непро-

цедурные запросы, теоретическое обоснование на основе теории

отношений. Это дает возможность пользователям формировать их

запросы более компактно, в терминах более крупных агрегатов.

Hо при таком подходе возникают и проблемы связанные с

обеспечением достаточно высокого уровня производительности СУБД

этого класса. Этот вопрос решается разработчиками СУБД. Другая

проблема возникает, когда нужно обеспечить интерфейс СУБД, под-

держивающий реляционную модель данных, с традиционными языками

программирования. Она заключается в несоответствии структур

данных модели и языков такого типа, ориентированных на "поза-

писную" обработку. Для ее решения приходится дополнять модель

данных специальными согласующими типами объектов.

2.6.2. Сетевые базы данных.

Концептуально сетевая модель данных замышлялась как

инструмент для пользователей баз данных - программистов. В