Постреляционная модель данных
Направления развития вычислительной техники
В истории развития выч-ной техники можно выделить два основных два направления: 1 направление- применение выч-ной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную (конструирование сложных аппаратов, численное моделирование, задачи оптимизации, компьютерные игры и т.д). Становлению этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию языков программирования (FORTRAN, PASCAL, C++). 2 направление- это использование средств выч-ной техники в автоматических или автоматизированных инф-ных системах, т.е. программных комплексов для надежного хранения информации в памяти компьютера, поиск и преобразования хранимой информации. Это направление возникло несколько позже первого. Это связано с тем, что на заре выч-ной техники компьютеры обладали ограниченными возможностями в части памяти. В начале использовались два вида устройств внешней памяти: магнитные ленты и барабаны. Магнитные ленты обеспечивали последовательный доступ к данным. Магнитные барабаны давали возможность произвольного доступа к памяти, но были ограниченного размера.
Файловая организация данных и ее недостатки
1. магнитные ленты (данные хранятся в последов-ных файлах, где запись располагается за записью и для поиска конкретной записи нужно прочесть файл от начала до этой записи). 2. магнитные барабаны (давали возможность произвольного доступа к данным, но имели очень ограниченный объем памяти и также невысокую скорость обмена информацией). В 60-е гг. ХХ в. появились сменные магнитные диски. Эти устройства внешней памяти имели существенно больший объем, обеспечивали хранение данных в файлах произвольного доступа и удовлетворительную скорость доступа к данным. Недостатки: 1) высокая степень избыточности данных в файлах. (для обеспечения автоматизированной обработки данных приходилось хранить несколько копий одного и того же файла с рассортированными по разным полям записями);2) жесткая связь данных и прикладных программ. (при разработке программ описание данных включалось непосредственно в программу. Если изменялась структура данных, то переделывалась и программа. 3) отсутствие возможности установки связи между данными разных файлов; 4) ограниченный контроль данных; 5) недостаточные возможности управления данными.
|
|
|
Документальные и фактографические информационные системы
Фактографическая ИС - это массив фактов - конкретных значений данных об объектах реального мира. Информация в фактографической ИС хранится в четко структурированном виде, поэтому она способна давать однозначные ответы на поставленные вопросы. Фактографические ИС используются буквально во всех сферах человеческой деятельности - в науке, материальном производстве, на транспорте, в медицине, государственной и общественной жизни, торговле, криминалистике, искусстве, спорте. Документальные ИС обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. БД таких систем образует сов-ть неструктурированных текстовых документов (статьи, книги, рефераты, тексты законов) и графических объектов, снабженная тем или иным формализованным аппаратом поиска. Цель системы, как правило, - выдать в ответ на запрос пользователя список документов или объектов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Документальная система должна уметь по контексту определять смысл того или иного термина.
|
|
|
Понятие базы данных и модели данных
БД – это именованная совок-ть данных, отображ-ая сост-ие объектов, их св-ва и взаимоотно-ия в некот-ой предметной области. Преимущества БД.
1)В БД инф-ция хранится централизованно (многие одновременно имеют возм-ть доступа, просмотра и изменеия данных. Позволяет легче изменять данные, соглас-ть их, экон-ть досковое прост-во); 2)организация данных в базах даёт возмож-ть поиска и отображения данных; 3)обращение к данным без знания физического расположения их в памяти компьютера., вследствие чего доступ к данным и их обработка более просты. Данными, входящими в состав БД, управляет программная система, называемая системой управлния БД (СУБД). Первоначально исследования в области БД были направлены на разработку способов структуризации данных, получивших название «модели данных». Модель данных – это сов-ть принципов организации БД. Модели данных различаются принципами определения, манипулирования и хранения данных в базе. Но наиболее важным является способ организации связей между данными в базе. Классическими являются иерархическая, сетевая и реляционная модели данных.
|
|
|
Свойства базы данных
Как и всякий другой документ, база данных обладает набором свойств, описывающих с ее точки зрения файла и с точки зрения документа. Св-ва дают возможность указать доп-ую инф-ию о базе данных. Кроме того, значения этих св-тв можно получить изнутри самой базы данных во время выполнения приложения. Эту ф-ию можно использовать при поиске файлов. Общие св-ва (General): размещена информация о файле БД (размер, атрибуты). Документ (Summary): на этой вкладке находятся текстовые поля, в которых можно указать различную инф-ию относительно текущей БД (название, тема, автор, руководитель, группа, учреждение, ключевые слова). Статистика (Statistic): информация на этой вкладке включает инф-ию о дате, времени создания БД, а также время и дату времени последней модификации, печати и доступа. Эта инф-ия предназначена только для чтения. Прочие (Custom): Эта вкладка предназначена для определения своих собственных св-тв. Здесь можно указать название, тип и значение св-ва.
|
|
|
Классификация баз данных
По модели данных: 1 иерархическая, 2 объектная и объектно-ориенти-ровочная, 3 реляционная, 4 сетевая, 5 функциональная. По среде постоянного хранения: 1-во вторичной памяти или традиционная; 2-в оперативной памяти; 3-в третичной памяти. По содержимому: 1-географическая, 2-историческая, 3-научная, 4-мультимедийная.По степени распределенности: 1-централизованная, 2-неоднородная, 3-распределенная, 4-однород-ная, 5-фрагментированная или секционированная, 6-тиражированная.
Другие виды БД: пространственная, временная, пространственно-временная, циклическая.
Иерархическая модель данных
В иерарх. модели связи между данными можно представить с помощью дерева. Данные в такой модели расположены на разных иерархич. ур-нях и наз-ся сегментами. Самый высокий сегмент имеет название «корневой». Сегменты, расположенные на более низком ур-не, наз-ся сегментами-потомками; на более высоко ур-не – сегментами-предками. Каждый сегмент может иметь только одного предка на более высоком ур-не и одного или нескольких потомков на более низком ур-не. Доступ к опред-му сегменту осущ-ся по цепочке – от сегмента-предка к сегменту-потомку начиная слева. Иерархич. модель исп-ся для представления организационных структур, по своей природе являющихся иерархическими. Организовать более сложные связи в этой модели не возможно. Недостатки: громоздкость модели для обработки данных со сложными логическими данными. Достоинство: эф-ное использ-ие памяти компа при хранении данных.
Сетевая модель данных
Представлени сетев.структурами типа запись данных, связ.отношениями «один-к-одному» и «один-ко-многим». Это структура, у которой любой элемент может быть связан с любым другим элементом. 1 или неск. элементов имеют более 1 исх. элемента. Более универсальны, так как взаимосвязи большинства предметных областей имеют сетевой характер.
Технология работы удобна для пользователя: возможен непоср. доступ к элементам данных. Сетевая БД состоит из наборов записей, которые связаны между собой так, что записи могут содержать явные ссылки на другие наборы записей. Так они образуют сеть. Связи между записями могут быть произвольными, и эти связи явно присутствуют и хранятся в базе данных. Достоинство: высок эфф-ть затрат памяти;оперативность обработки данных. Недостаток – сложность и жесткость схемы базы;сложность понимания;ослаблен контроль целостности, тк в ней допускается устанавливать произвольные связи между записями. Исп.связей «мног-ко-многим» позвол.устанить недост. иерархич.модели: низк.приспосабливаемость к описанию данных иерархич.структуры и слабую гибкость при развитии системы.
Реляционная модель данных
Описание 1970-71 Кодда. Основана на процедурном языке обработки таблиц данных и языке запросов. Она породила все современные известные СУБД. Её детищем является SQL, благодаря реляц.модели возможно создание распределенных БД. В реляц.БД все данных хранятся в виде прямоуг.таблиц, при этом все операц. над БД сводятся к манипуляции с таблицами. Данные в таблицах координир-ся путём установл. коючевых полей в разл.таблицах. Отсутств. иерархия элементов. Строки и столбцы мб просмотрены в люб. порядке: гибкость выбора люб подмножества Эл-тов в строках и столбцах всока. Таблица сост из строк, которые называют записями, и столбцов, кот наз. полями. На их пересеч.нах-ся конкретн. значения данных. Для кажд. поля определяется множество его значений, например(поле «Месяц» -12). Недостатки:1)Ограниченность в структурах представлен данных. Она предполаг. неделимость данных, хранящихся в полях таблицы, но на практ. это иногда снижает эфф-ть работы. 2)Данные пассивны, для описания их поведения требуется создавать прикладные программы. 3)Возможности рел модели недостаточны, когда объекты данных сложны( мультимедийные базы, базы с проектной документацией).
Постреляционная модель данных
Постреляционная модель снимает ограничение неделимости данных, допуская многозначные поля, значения кот сост из подзначений, и набор значений восприним-ся как самостоятельная таблица, встроенная в главн таблицу. Она явл-ся расширением реляционной модели.
В пострел БД данные хранятся более компактно, и не требуется выполнять операции связи двух таблиц. Такое хранение обеспечивает высокую наглядность представления данных и повышение эффективности их обработки. Достоинство: это совок. связ.реляц.такблиц в одной. Длина полей и их кол-во без ограничений - большую гибкость по ср с реляционной. Недостаток: сложность обеспечения целостности и непротиворечивости данных.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 404; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!