ТЕМА 4. ОРГАНІЗАЦІЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БАЗИ СИСТЕМ ОБРОБЛЕННЯ ЕКОНОМІЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ ПЕРЕДУМОВИ СТВОРЕННЯ ТА ОСНОВНІ ПЕРЕВАГИ БАЗ ДАНИХ
ЗМІСТ
4.1. Зміст та еволюція поняття баз даних
4.2. Класифікація і склад автоматизованих банків даних
4.3. Характеристика інфологічної та датологічної моделей баз даних. Теорія нормалізованих відношень
Сховища даних і OLAP-технології
Зміст та еволюція поняття баз даних
База даних (БД) — впорядкований набір логічно взаємопов'язаних даних, що використовується спільно, та призначений для задоволення інформаційних потреб користувачів. У технічному розумінні включно й система керування БД.
Головним завданням БД є гарантоване збереження значних обсягів інформації (т.зв. записи даних) та надання доступу до неї користувачеві або ж прикладній програмі. Таким чином БД складається з двох частин — збереженої інформації, та системи управління нею. З метою забезпечення ефективності доступу записи даних організовують як множину фактів (елемент даних).
Історія розвитку:
· 1960-ті рр. розробка перших БД. CODASYL — мережева модель даних та одночасно незалежна розробка ієрархічної БД фірмою North American Rockwell, яка пізніше взята за основу IMS — власної розробки IBM.
· 1970-ті рр. наукове обґрунтування Едгаром Ф. Коддом основ реляційної моделі, котра на початку зацікавила лише наукові кола. Вперше цю модель було використано у БД Ingres (Берклі) та System R (IBM), що були лише дослідними прототипами, анонсованими протягом 1976 року.
· 1980-ті рр. поява перших комерційних версій реляційних БД Oracle та DB2. Реляційні БД починають успішно витісняти мережеві та ієрархічні. Дослідження децентралізованих (розподілених) систем БД, проте вони не відіграють особливої ролі на ринку БД.
|
|
|
· 1990-ті рр. увага науковців спрямовується у сторону об'єктно-орієнтованих БД, які знайшли застосування у першу чергу в тих областях, де використовуються комплексні дані: інженерні, мультимедійні БД.
· 2000-ні рр. головним нововведенням є підтримка та застосування XML у БД. Розробники комерційних БД, які панували на ринку у 1990-их рр., отримують все більшу конкуренцію зі сторони руху відкритого програмного забезпечення. Реакцією на це стає поява безкоштовних версій комерційних БД.
Структуровані та неструктуровані БД
Структуровані БД використовують структури даних, тобто структурований опис типу фактів за допомогою схеми даних, більш відомої як модель даних. Модель даних описує об'єкти та взаємовідносини між ними. Існує декілька моделей (чи типів) баз даних, основні: плоска, ієрархічна, мережна та реляційна. Приблизно з 2000 року більше половини БД використовують реляційну модель.
До неструктурованих БД відносяться повнотекстові бази даних, які містять неструктуровані тексти статей чи книг у формі, що дозволяє здійснювати швидкий пошук (як наприклад вікіпедія).
|
|
|
Характеристика БД
Часто зустрічається характеристика БД на основі певних параметрів або необхідних вимог, наприклад:
· значна кількість даних
· незалежність даних
· відкритий доступ до даних
· підтримка транзакцій з гарантією відповідних властивостей
· гарантована відсутність збоїв
· одночасна робота з багатьма користувачами
З подальшим розвитком БД змінюються й ці вимоги та додаються нові, тому одностайності щодо повноти цієї характеристики немає.
Класифікація і склад автоматизованих банків даних.
Автоматизований банк даних (АБД) - це система інформаційних, математичних, програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, які необхідні для інтегрованого нагромадження, зберігання, актуалізації, пошуку і видачі даних.
Основними складовими компонентами АБД є база даних і система керування базою даних (СКБД).
База даних - це поіменована, структурована сукупність взаємопов'язаних даних, які характеризують окрему предметну область і перебувають під управлінням СКБД.
СКБД є програмно-логічним апаратом, який організує систему створення, оновлення і розв'язування основного компонента інтегрованої ІБ-системи баз даних. Крім того, СКБД забезпечує вибірку даних із баз.
|
|
|
Крім БД і СКБД до складу АБД входять мовні, технічні та організаційні засоби.
Мовні засоби потрібні для опису даних, організації спілкування та виконання процедур пошуку і різних перетворень з даними. У сучасних СКБД для спрощення процедур пошуку даних в БД передбачена мова запитів. Найпоширенішими мовами запитів є дві мови SQL та QBE.
SQL - Structured English Query Language - структурована англійська мова запитів була створена фірмою ІВМ в межах роботи над проектом побудови системи керування реляційними БД на початку сімдесятих років.
Мова запитів QBE (Query Ву Ехаmрlе) - це реалізація запитів за зразком у вигляді таблиць. Для визначення запиту до БД користувач повинен заповнити таблицю QВЕ, яка надається системою і визначити в ній критерій пошуку, вибору та перетворення даних.
До технічних засобів АБД належать процесори, пристрої вводу і даних, запам'ятовувальні пристрої, модеми, канали зв'язку.
Організаційні засоби АБД охоплюють персонал, який пов'язаний із створенням і веденням БД, а також систему нормативно-технологічної і методичної документації з організації та експлуатації БД.
|
|
|
На сьогодні існують різні підходи до вирішення проблеми відображення предметної області, які відрізняються різною кількістю рівнів. Під предметною областю розуміють один чи кілька об'єктів управління (або певні їх частини), інформація яких моделюється за допомогою БД і використовується для розв’язування різних функціональних задач.
Вирішення проблеми багаторівневого представлення предметної області в базах даних розв'язується введенням трьох рівнів: зовнішнього, концептуального і внутрішнього.
Зовнішня модель (ЗМ) - це частина множини структурованих об'єктів предметної області, які становлять інтерес для окремого користувача. Кожному користувачу відповідає певна зовнішня модель. Під час розробки зовнішньої моделі підприємства визначають сферу застосування та загальний зміст баз даних. Ця модель створюється як складова частина планування ІС для організації, але не для проектування конкретної бази даних. Зовнішня модель даних, як правило, показує об'єкти високого рівня в організації та зв'язки між ними в графічній формі.
Іноді для зручності проектування БД вводять допоміжний рівень (проміжний), який називають інфологічним (канонічним). Інфологічний рівень являє собою інформаційно-логічну модель предметної області, в якій виключена надмірність даних і відображені інформаційні особливості об'єкта управління, без урахування особливостей і специфіки конкретної СКБД.
Концептуальна модель (логічна, даталогічна) є центральною. Вона відображає предметну область загалом. Дані можна використовувати, якщо вони відображені концептуальною моделлю - спеціальним способом структурованою моделлю предметної області, яка відповідає особливостям і обмеженням вибраної СКБД. Існує лише одна концептуальна модель для бази даних, яка повинна задовольняти вимоги будь-якого користувача. Модель концептуального (логічного) рівня, яка підтримується засобами конкретної СКБД, іноді називають даталогічною. Залежно від типів моделей, які підтримуються засобами СКБД є:
Ÿ ієрархічні моделі БД;
Ÿ сіткові моделі БД;
Ÿ реляційні БД.
Найпоширенішими на сучасному ринку програмних продуктів є реляційні СКБД.
Отже, концептуальна модель:
• описує логічну структуру всієї бази даних;
• не залежить від конкретної СКБД;
• не вимагає докладної інформації фізичного проектування;
• наведена в схемах "об'єкт- зв'язок" (ЕR), метаданих (опису даних).
У внутрішній моделі БД відображається використовувана технологія зберігання і доступу до даних. На внутрішньому (фізичному) рівні формується фізична модель БД, яка містить структури зберігання даних у пам'яті ЕОМ, включаючи опис форматів даних, порядок їх логічного чи фізичного упорядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних.
При проектуванні фізичних БД необхідно:
• вибрати СКБД;
• вибрати пристрої пам'яті;
• визначити методи доступу;
• спроектувати файли та індекси;
• визначити стратегію оновлення БД.
Отже, внутрішня (фізична) модель БД:
• описує фізичну структуру всієї бази даних;
• конкретизує, як дані з концептуальної моделі зберігаються у вторинній пам'яті;
• специфікації включають структури фізичних файлів і даних, організацію збереження і структури індексів.
Від параметрів фізичної моделі залежать обсяг пам'яті ЕОМ і час реакції системи на запити при функціонуванні БД. Фізичні параметри БД можна змінювати під час її експлуатації (не змінюючи при цьому опису інших рівнів) з метою підвищення ефективності функціонування системи.
Структура файлів БД визначається на етапах інфологічного і логічного проектування, а формування структури - на етапі фізичного проектування БД.
Структура файлів - це поіменована сукупність логічно взаємозв'язаних атрибутів.
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 517; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!