Итерационная процедура построения ИС

Информационные системы

Основной целью создания ИС удовлетворения информационных потребностей пользователя путем представления хранимых данных. Обычно понятия информационных потребности вкл. определение качества инф. и поведения сист. обслуживания в целом.

Под ИС понимается организационная совокупность технически обеспечивающих средств технологических процессов и обеспечивающих средств реализующих сборов обработки хранения поиска, выдачи и передачи информации. Современные ИС – это сложные комплексы аппаратных и программных средств технологии и персонала которые еще называется автоматизированных управлениям.

ИС

ИС можно представить виде след схемы:

 

Аналогического

Software

Middle ware

netware

Органицеонная технологическая

Лингвистическая

 

 

Аппаратная часть включает в себя широкий набор вычислительная техники а также целый ряд спец устройств графического отображения (аудио видео ….). Аппаратного обеспечения является основой любой программной части.

Коммуникационное (сетевое оборудования) включает в себя комплекс аппаратных сетевых коммуникации и программных средств, поддержки коммуникации в ОС. Это оборудования имеет существенное значения в создании распределённых систем. При создании распределённых систем огромная роль играет программная обеспечения промежуточного слоя состоящие из набора программных средств содержащих набор программных средств (службы, сервисы) которые управляют взаимодействия в определённой системе.

Программное обеспечения ИС обеспечивает реализацию (softwareе) функции ввода данных и размещения на машинных носителях модификацию, доступ данных, поддержку

Программное обеспечение состоит из 2 составляющих

- системное – меняет в основе аппаратное – программного комплекса.

- пользовательское - которое применяется для решения задач удовлетворения пользователя в компьютерной среде и реализует бизнес логику.

Лингвистическое обеспечения создания смысловое представления данных

В классическом смысле лингвистическое состоит из:

1) Включает в себя задачи индексирования текста

2) Классификацию

3) Тематическую рубрикацию

4) Создания процессоров, специализированых языков формального использования

По мере сложности и масштабов ОС огромную роль играет технологическая часть. Которая включает в себя разнородные композиции, которая объединяет в единую систему функционирования. Не до оценка этой составляющей представляет срывается сроки внедрения системы.

Организационное-техническое обеспечения объединяет в себе разнородные комплексы (аппаратная, программная, переноса и обеспечивает процедуру ее управления и функции).

Итерационная процедура построения ИС

Традиционно особенно на начале этапа развития Информационной Структуры предприятия принимается под задачный метод решения задач автоматизации направленный на решения достаточно простых задач.

Преимущества этого метода заключается в том что достаточно быстро может быть получен результат и денежные средства могут вернутся. Также сэкономлены денежные средства на автоматизации. Такой подход становится тормозам информационной структуры. Становится вопрос о том что проектирования продолжать дальше либо систему создать заново. Проектировать систему заново это более выгодней, можно использовать хорошо отработанные методики проектирования сверху вниз, ибо снизу вверх, однако рано или поздно стоит вопрос о требованиях сегодняшнего дня. Разработчики ИС всегда находятся в середине. То есть некоторая основа созданная или создаваемая и вокруг него необходимо развивать различные направления. Таким образом предлагается или используется итерационный подход ИС который определяется жизненной необходимостью. Основным подходом применяется концепция ранжирования. Суть которого сводится к ИС данных и их отображения существующей системе.

Основной особенности реализации концепции разработки ИС ориентированные на интегрированные процессы – это наличие или отсутствия сборочного конвейера по сколько необходимо собирать во едино собрать многие обработки информации. При объединений учитывается скорость прохождения информации принятия решении на основе информации уменьшается иерархия управленческих структур. ИС является составляющий и не сущей частью передаваемой информации, поэтому приходится перестраивается бизнес правила так и бизнес процессы что и составляет ранжирования для того чтобы ИС долго жила ее эксплантацию необходимо чательно проектировать архитектуры и ее основные компоненты в частности ее БД.

29.01.2015

Лекция 3

Основные подходы по обработки информационных автоматизированных систем

Один из глав вопросов разработки программного обеспечения является соотнесения программ и данных. Так как определяет выбор алгоритмов обработки информации аппаратных средств и технологичный подход.

Фундаментальных принципов решения данного вопроса является концепция независимых как при децентрализованных так и не централизованных

Суть концепции состоит не только в отделении программ от данных сколько в рассмотрении как самостоятельных составляющих объектов. Одной из последних модификации программ вместе с прикладных программ и процедур их данных. Которые позволяют решить ряд вопросов связанных с интерпретацией схематичного смысла данных. На основе предложенных концепции в 1962 г. Появилась концепция “basan” на ее основе этой концепции методы БД для разработки информации. До 60 –гг. использовалась концепция файлов система программной концепции.

В конце 80 гг. была предложена концепция объектно-ориентированных БД.

Основные черты обработки БД:

1) Данные ИС представляют виде совокупности файлов несущие ОС

2) Структура файлов определяется разработчикам ИС (совмещении логической и физической структуры)

3) Любая программа содержащие запрос к этим данным должна уметь интерпретировать структуру необходимых для реализации запросов файлов. Каждый запрос как правило требует к своей программе обработку данных.

4) Концепция БД – 1) данные ИС также размещаются в файлах несущей ИС 2) физическая структура фиксируется, а ее структура данных представляется на основе логической структуры

5) Обработка запроса данных реализуется через специальный интерфейс данных

6) Программы разрабатываются на единой ИС

7) Концепция объектно-ориентированных БД Данные ИС размещаются в файлах несущей ОС. Информация представляется виде объекта логическая структура или методы и принцып разделения логической и физической структуры. Обработка запроса реализуется через интерфейс манипулирования объекта, присутствует независимость у программы.

8) Программы разрабатываются с точки зрения на кл объектов ин ан основе использования программного кода

Сопоставления методов обработки данных использованных в перечисленных концепциях.

Суть метода состоит в Д-композиции на код задачи со своими блоками данных и со своими алгоритмами. Проблемы состоят

- в избыточности

- присутствует взаём связь программы и данных

- замкнутость систем

- Метод БД – наличие отдельного описания логической и физического структуры данных и единой структуры данных. Могут быть проблемы сопоставления данных, проблемы обучения персонала, структурная организация предприятия ранжирования.

- метод ООБД – который относится концепции БД – представляются виде объектов которые обмениваются сообщения процессов. Проблема обучения персонала, реорганизация своего учереждения.

Концепция БД

Впервые исследователь фирмы IB M предложили концепцию БД, которая определяет отдельно логической и физической уровень данных. БД в общем виде можно определить не инфицированную совокупность хранимых и воспроизводимых используются в рамках. Понятия БД не основывается в настоящее время на единой концепции. В целом роде это целое семейство связанных между собой понятиями программного аппаратного обеспечения, анализа и моделирования данных и приложения которые используются для доступа к этим данным.

Дж. Мартин сформулировал такое понятие БД

БД - это совокупность взаимно связанных данных совместно используемых нескольких приложении и хранящимися исследовании, минимального регулирования избыточности.

Для разработчикам ОС существенным моментом при использования концепции БД является то обстоятельством что данные становится определенным образом организованным при обработке некоторой упорядовачности и некоторую структуру. А также имеется некоторый набор операции унифицированы, декламированы средством представления языков манипулирования. При использовании концепции БД при разработки ИС возможно использования языка определения манипулирования данными, а также правила построения интерфейсов программ использования.

Системы управления БД

Применения концепции БД для создания БД позволяет использовать си систему управления БД.

СУБД является сложными программными системы работающие на различных ОС. Поэтому СУБД должна составляет определённые средства для манипулирования данных и обеспечить независимость прикладных программ. В настоящее время обретает обработки этой концепции аппаратной реализации БД.

Основные функции системы управления БД:

1) Обеспечить языковые средства описания и манипулирования данными.

2) Обеспечить поддержку логических моделей данных.

3) Обеспечить взаимодействия логической и физической структур данных.

4) Обеспечить целостность данных и защиту.

5) Обеспечить поддержку БД и актуальность БД которые в них присутствуют.

Система управления БД называется совокупность программных средств, необходимых для использования БД и предоставляющих разработчиков пользователей множества различных представлении и данных.

Модели данных

Представления информации с помощью данных требует унифицированного подхода к понятиям данным как независимого объекта моделирования, выбор представления модели данных одной из самых важных влечет выбор средства. Понятия модели данных явл одним ипонятии информатики от которого зависят механизмы реализации и программного кода. В общем случае это логическое представления данных и совокупность операции над ними. Определения модели данных – есть логическая структура которая представляет присущие этим данным свойства независимыми от программного и аппаратного кода и не связанных с функционированиям техники

 

 

30.01.2015

Лекция 4

Уровни модели данных

Предметная область

Информатическая модель

 

БД

Администратор

Вн схема (подсхема)

Пользов модель

 

 

Информацыонная модель ПО

Описания БД

Даталогическая модель(схема)

Физиологическая модель(схема хранения)

программа

 

Информационная системе отражается информация о определённой предметной области.

Предметная область – нах часть реального мира представляющего вес для данного исследования.

Автоматизированной ИС – отображения предметная область представлена моделей нескольких уровней.

Информационное моделирования имеет специфические вызванные с одной стороны идеологии и организацией данных с другой стороны особенностью систем БД.

Информационная модель предметной области представлена БД (собственно данные о предметной области и ее описания), а также схемами хранения. Схема хранения имеет двойственную роль с одной стороны она является моделью БД, а с др стороны моделирует косвенно предметную область.

Классификация модели

Система управления БД нашедшее широкое применения можно назвать синтаксис применения.

Модель данных логического уровня поддерживающего средств СУБД назвать патологической моделью.

Эта модель представляет собой отображения логических связей между элементами данных без относительной к хи содержанию и их среде хранения. Эта модель строиться с ограничениям конкретной СУБД. При построения датологической модели учитывается особенности рассматриваемой предметной области. Несмотря на различия используемых в ИС моделей

Такай информацией является сведения о классе объектах предметной области, их количестве в каждом классе, о фиксированном свойстве, связей между ними и динамики их изменении.

Описания предметной области выполненной без ориентации на использовании программной и технологической части в дальнейшем называется инфологической моделью. Эта модель является исходной соотношением и является связующем звеном между специалистами предметной области и администратором. Для привязки датологической к среде хранения используют данные физического уровня. Эта модель определяет используется Запоминающих Устройств, способ расположения элементов данных в памяти способы физической реализации.

Физическая модель данных (физического уровня) она строится с учётом конкретной СУБД и несущие информационные ОС на которые они будут установлены.

Модели каждого из последующих уровней строится на основе фиксированных характеристик моделей предшествующих. Рассмотренные классы модели имеют различные уровни абстракции что позволяет выполнять следующие действия:

1) Разделить сложный процесс отображения предметной области БД на несколько интерактивных более простых отображении.

2) Обеспечить специализацию разработчиков БД то есть возможность работы разной категории моделей соответствующего уровня.

3) Предоставить возможность активного и конструктивного участия лица не имеющие профессиональных навыков области обработки данных.

4) Уровни моделей - создать предпосылки автоматизации проектирования БД путем формализованного перехода с одного уровня моделей на другой.

Технически программные средства современных автоматических ИС меняются сравнительно быстро. И как следствия модели ориентированные на них перепрививают изменении.

Инфологическая модель отражает объективные(внутренние) характеристики предметной области поэтому эта модель сравнительно стабильная.

При наличие этой модели изменения используемых программных и технических средств, потребует не полного перепроектирования полной базы, а только перехода из инфологической к схеме поддерживаемых новыми программными средствами. Таким образом использования инфологической модели повышает адаптивность БД и

Зависимость предметной области различают глобальные и локальные модели.

Глобальные модели – отображает точку зрения администратора ИС.

Локальные модели – взгляды различных категории пользователей.

Модель обеспечивающие интегрированность представления ПО называется конвульсивной.

А модель подчиненного уровня соответствует представлению данных, конкретной использования называется внешними.

05.02.2015

Лекция 5

Сетевая модель данных

Организация данных в СУБД сетевого типа определяется в следующих терминах:

1) Элемент

2) Агрегат

3) Записи

4) Групповое отношения

5) БД

Элемент данных представляется собой наименьшую единице структуры данных. Обычно каждому элементу данные присвояется уникальное имя при описании БД. И поэтому именному осуществляется обращения при обработки данных.

Агрегат данных – это именованное совокупность элементов или др агрегатов данных. Использования агрегата в приложения позволяет за одно обращение получить некоторую логическую связанную совокупность данных.

 

Адрес: индекс, город, улица, дом, квартира

Место работы: Организация, город …

Запись – это группа данных которая не входит состав др агрегата и составляет определённую единицу данных.

Типы записи определяет состав его элемента и агрегат. В то же время экземпляр или запись представляет некоторую совокупность значения в последовательности определения типы.

Рисунок

Житель: Ф.И.О. Адрес прописки, дата рождения

Организация: Названия, Подразделение, Адрес организации

Поликлиника: № поликлиники, Адрес поликлиники, Прописка

Если Каждая запись содержит в себе несколько элементов одного типа, то в этом типе определен вектор. От количества значении в этом векторе зависит характеристика если количества значении постоянное, то этот вектор называется фиксированным, если вектор варьируется, то такой вектор варьируемый.

Групповое отношение – это иерархическое отношения между записями двух типов. Записи одного из типов является владельцами, а др записи типов является подчинёнными. Групповое отношение при графическом отображение обозначаются дугами, типы записи являются вершинами. Представляется схема виде диаграммы Бахмана.

Рисунок

Тип группового отношения определяется именем и задает свойство общее для всех экземпляров данного типа. Представляется записью владельца и множества подчиненных группового отношения.

Поликлиника 25

Сидорова А.А

Иванов И.К.

Аваков С.И.

 

 

 

 

 

Поликлиника 26

Погречников А.С.

Степанов А.С.

 

Групповые отношения являются иерархическими отношениями что означает, что каждый экземпляр подчинённой записи не может быть участникам экземпляром двух отношении одного типа.

Один и тот же тип записи может быть членом нескольких групповых отношении одновременно быть владельцем.

Рисунок

Поликлиника

Организация

Житель

Банк

Р/С

 

деспанкцеризации место работы

вклады

 

накопления

 

 

Каждый тип группового отношения характеризуется след признаками:

1) Способ упорядочивания подчиненных в записи

2) Режим включения я подчиненных в записи

3) Режим исключения подчинённых в записи

 

Каждый экземпляр группового отношения будем рассматривать как список записи членам поставленных в соответствие некоторой записи владельца. Способ упорядочивания определят последовательности этих записей в списке.

Допускаются след способы упорядочивания:

1) Произвольный

2) Хронологический

3) Обратной хронологический записи

4) Сортированный – подчинённые в записи выделяются ключ упорядочивания, а место списке определяется значения выбранного ключа

Режим включения может быть 2-х типов:

1) Автоматический

2) Ручной

При автоматическом вкл запись включается групповое отношения одновременно из записи в одну из базы данных.

Ручное включения позволяет запоминать в БД подчиненного записью и не вкл эту запись в экземпляр группового отношения. Эта операция выполняется позже вручную, то есть инициализируется пользователем в качестве примера можно привести режим работы ручной.

Режим исключения записи принято выделять 3 классы членства подчинённых записи, групповых отношения:

1) Фиксированная

2) Обязательная

3) Не обязательная

При фиксированном членстве подчинённая запись жёстко закрепляется за записью членства.

Не обязательное членство исключать подчиненные записи из группового отношения, но при этом оставлять информацию в БД, но не прикрепляя ее к др владельцу.

Обязательное членство означает, что каждая подчиненная запись будучи однажды включенная в групповые отношения в впредь всегда будет связанна с некоторой деятельности объекта, возможно пере подключения записи к другому владельцу.

 

 

12.02.2015

Лекция 6

Компас

Сетор

Db_Vista

IDMS

 

Сетевую модель данных поддерживает БД сетевой структуры. Она позволяет устанавливать несколько одинаково направленных групповых отношений.

 

 

Организация

 

 

Основное место военный Совместимость

работы учет

Житель

 

 

В данном случае каждой организации существует 3 вида списка соответствующие трьома групповым учетом:

- основное место работы

- военный учет

- По совместитемости

В то же время каждый житель может быть связан с трьома организациями: основная работа, военкомат и дополнительная.

Пример выполнения запроса сетевой модели данных

Житель

Организация

Поликлиника

Выдать список всех пациентов поликлиники находящихся на диспансерном учёте указанного района города, с выводом для каждого пациента с введениям о месте работы.

 

 

Основное место работы

диспаренцеризация

 

 

1) Введем с терминала названия района города

2) Извлечь последовательно запись поликлиника по окончанию списка переходим к пункту 10

3) Если район поликлиники не соответствует с введённым с клавиатуры и переходим обратно к пункту 2

4) и извлекаем запись групповом учете диспаренцеризация

5) Если список подчиненных пуст, то переходим к пункту 2

6) Обрабатываем жителя

7) Извлекаем жителя из его основной работы

8) Обработки записи организации

9) Переходим к записи к 4

10) Выдача сообщении о конце

 

Основные особенности обработки данных в сетевой модели:

1) Основная единица обработки данных – это запись.

2) Обработка может быть начата с записи любого типа независимо от того, где расположена она в структуре БД

3) От извлеченной записи возможны переходы как к ее подчиненным записи, так и ее владельцам

Реляционная модель данных

В основу реляционной модели данных положена понятия отношении, представляющих собой подмножества декартового произведения доменов. Домен – это некоторая множество (например целых чисел), которое может принимать объект по некоторому свойству (это множества допустимых значений). Декартовым произведением D доменов D₁, D₂, D_k, называется множество всех кортежей длины к состоящее из к элементов по 1 из каждого домена.

D = D1, D2, …. D_k, ,

D = D1 * D2 * …. * D_k

D1 = {d_1,1, d_1,2, …… d_1,4 ….. d_1,n-1, d_1,n}

D2 = {d_2,1, d_2,2, …… d_2,4 ….. d_2,n-1, d_2,n}

 

.

.

.

D_k-1 = {d_k-1,1, d_k-1,2, …… d_k-1,ik-1 ….. d_k-1,n-1, d_k-1,n}

D_k = {d_k,1, d_k,2, …… d_{k,i k} ….. d_1,n-1, d_1,n}

где каждый домен

Пусть имеется допустим 3 домена D1={A,B}, D2={2, 3, 6}, D3={C, D}

D=D1*D2*D3=

(A,2,C), (A,2,D), (A,3,C), (A,3,D), (A,6,C), (A,6,D), (B,2,C), (B,2,D), (B,3,C), (B,3,D), (B,6,C), (B,6,D)

Декартовое произведение позволяет получить все возможные варианты (комбинаций) элементов исходных множеств, т.е. элементов рассматриваемых доменов. Отношением R на подмножестве доменов D1, …, Dk называется подмножество декартовых произведений этих доменов. Это отношение R определенное на некотором декартовом произведении представляет собой некоторое подмножество кортежей таких что значение каждого элемента принадлежит данному домену:

D1 = {A,B}

D2 = {2, 3, 6}

D3 = {C, D}

D = D1 * D2 * D3 = (A, 2, C), (A, 2, D), (A, 3, C), (A, 3, D), (A, 6, C), (A, 6, D)

(B2C)

(B2D)

(B3C)(B3D)

(B6C)(BCD)

В декартовом произведении позволяет получить все вожможные варианты элементов исходных множеств рассматриваемых раннее.

Это отношения R определено на

 

 

Элементами отношении являются картреджы. Арность картерджа определяет значения. Покольку отношения явл множествам не могут быть одинаковых кортежей и тогда порядок кортежей не существенный. В ряде случаев отношения представляют виде таблицы, где каждая строка этой таблицы представляется картеджем, а каждый столбец соответствует одному и тому же компоненту декартового приложения. В нем могут быть только элементы из соответствующего домена.

R1	R2
A2C	B6C
B3D	B3C
	B2C

 

R3(A2C ………….. BCD)

 

19.02.2015

Где каждый из этих обьектов принадлежыт определенному множеству.

l1_l1 принадлежыт Е1 = {l1.1 …. l}

 

 

2i

I

A1p				Akp
l1,i1	…	….	….	lq,in

 

A1f

E1 E0

 

В наличие отношении картеджа R_i указывает что объекты ассоціирует с помощью между собою связей представляемой между собой. Столбцам отношении присваивают спец имена потом позволяют отображать имена атрибутов в значениях отображающих доменах атрибутов. Список атрибутов в отношениях наз схемой отношении, если в отношениях R присутствуют атрибуты A1 A2 …. Am то схему запируют таким образом R(A1 A2 ….. Am)

Существует аналогия схемы отношении и форматов записи между картеджем и файлом. Реляционная БД – это набор данных конечных отношении. Реляционную схему БД можно представить не совокупностью

Ограничения модели

Отношения в БД обладают всеми свойствами множеств. Основным ограничениям явл не возможность представления отношении картеджей дубликатов, то-есть каждое отношение имеет хотя бы 1 первичный ключ, в крайнем случае – это ключ состоящий всех моделей. В реляционной модели ключ определяется как не избыточное подмножество атрибутов, однозначно инфицируется в картеджем элементов. Отношения может имееть несколько ключей, один из возможных ключей выбирается первичным.

На значение атрибутов в модели может назначать разнобразные ограничения в явном виде. Можно определить обоасть значении атрибутов задав например тип: целые существенные ….. Релецыонная модель поддержывает явное ограничения и большинство явных ограничении встречающих на практике это ограничения зависимости междуатрибутами

Функциональные зависимости

Их вырывают семантику БД. В любой момент не посредственно доступно только семмантика выраженными заданными функцыонал зависимостями. Однако с помощью правил вывода мод=жно получить допол информацию или знания о БД. Которую не сформулированы в явном виде и не очевидны из доступной информации.

Функциональная зависимости - это один из типов зависимостей между атрибутами. Пусть тип x, y это атрибуты отношения R. Атрибут y отношения R функционально зависит если в любой момент времени каждому значения атрибута х соответствует одно и то же атрибут y.

Либо х определяет у(f: x => y).

f: х!=у

То между атрибутами х и у соответствует обретённое взаимопонимания

f: x => y

f: y => x

26.02.2015

Лекция 8

Нормализация отношении

Задача группирования атрибутов в отношении при условии, что набор возможных отношении за ранее нефиксированная припускает большое количество различных вариантов и приводит к проблеме выбора рациональных вариантов из множества альтернативных вариантов схемы отношении. Рациональные варранты группировки атрибутов отношении должны отвечать след. требованиям:

1) Выбранные для отношения первичные ключи должны быть минимальны

2) Выбраны состав отношения в БД должен быть минимален то есть должен отличатся минимальной избыточности атрибутов

3) При выполнении операции вкл данных в БД не должно вызывать трудностей (аномалий)

4) Перестройка набора отношения при ведении новых типов данных должна быть минимальна

5) Разброс времени ответа на различные запросы должны быть не большие

 

Аномалии или трудности выполнения операции вкл удалении модификации при не правильном проекте БД заключаются в следующим. Пусть у нас имеется схема след БД.

Поставки (название поставщика, Адрес, названия товара, количество, цена)

Коммунар ул.Проскуринна. стэм 50 100

Коммунар улюПрскурина1 Влаь=тьТК 200 50

.

.

.

 

Аномалии модификации заключается в том, что если у поставщика изменился адрес необходимо выполнить соответствующие изменения, этого данного во всех картежей, где это встречается. Если же пока ким либо причинам эти данные не изменены во всех картежах, то БД становится противоречивой нарушения целостности БД.

Аномалия удаления возникает при попытке удаления всех картежей, где есть поставки от одного поставщика (например, поставщике поставляет не одного типа из товара). В этом случае БД теряется адрес и названия поставщика хотя с ним был заключен договор на поставку конкретного товара и товар может научатся в др. время.

Аномалия вкл возникает в случае, когда с поставщика только что заключили договор, но не было еще поставок товара. Нельзя вкл БД названия поставщика, адрес в базу так как поставок еще нет. Чтобы исключить аномалии необходимо выполнить нормализацию исходных схем отношении, то есть их композицию или декомпозицию назначения ключей, для каждого полученных отношения. Методы нормализации базируются на использовании функциональной и многозначной зависимости.

Ключи отношений

Ключ отношений – это минимальное подмножество атрибутов совокупность значений которых уникально индефецырует картеж отношении. Формальное поведении схемы отношения ключей

R(A1, …. An) множество функциональных зависимостей F атрибутов, X = { A1, … An} то Х будет является ключом отношении в случае выполнении след условии.

1. Функциональная зависимость должна принадлежать полному множеству функциональному зависимостей f: X => A1 ….. An An э F⁺

2. Не для кого собственного X, (Y => A2 …. A_k) э F+; Y <X где У явл множеством Х

Ставит вопрос о минимальности ключа. Рассматриваемый ключ только тогда будет ключом когда он минимален, иначе ключом будет одно или более подмножеств

 

Реляционная алгебра

Реляционные модели данных кроме структуры данных должны входить операции манипулирования данных. На более известными языка запроса в реляционной модели данных является реляционная алгебра и реляционная исчисление. В классическом понимание алгебра понимается как пара в которой складывается из основного множества и множества операции(сигнатура). При этом аргументы и результат каждой операции принадлежит основному множеству. Реляционная алгебра – это алгебра строгом классическом понимании ее определения. Элементами основного множества является реляционные отношения. В связи с этим операции алгебры могут вкладывается одна в одну то есть аргумента конкретной информации, может быть результат выполнения др. операции. Это дает возможность записывать запросы произвольного уровня сложности виде выражении, которые содержат вложенные одна в одну операции.

Операции реляционной алгебры

Сигнатура реляционной алгебры Кодда содержит из 8 операции. Введем понятия совместимости реляционных отношении. Это понятия необходимо так как некоторые операции такие как теоритико -множественные операции, объединение, пересечение, разность определенны только для совместимых отношений.

Реляционное отношение R1(A1 …. Am) и реляционных отношении R2(B1 …. B_k) m=k совместимы, если:

1) У них одинаковое количество атрибутов

2) Можно установить взаимно однозначное соответствие между доменами атрибутов первого и второго отношения. То есть домены сопоставленных атрибутов должны быть одинаковые.

 

26.03.2015

Лекция 11

Отметим некоторые особенности бинарных операции:

1) Операция ϕ комуникативна, если AB = BA

2) Операция ϕ ассоциативно, если выполняется (AϕB) ϕC = Aϕ (BϕC)

3) Операция ϕ дистрибутивная по отношению Θ, если Aϕ(BΘC) = (AϕB)Θ(AϕC)

Рассмотрим 5 основных операции проекции объединении, разности, декартовых произведения и селекция. Другие часто используемые операции такие как пересечение, соединение и деление можно выразить через 5 основных операции. Представим отношения которое будем использовать в примере

ПРИМЕР 1:

P (D1 D2 D3)

1 11 x

2 11 g

3 11 z

4 12 x

Q (D4 D5)

X 1

X z

Y 1

S (A B)

5 a

10 b

15 c

2 d

6 a

1 b

R (M P Q T)

Y 101 5 a

Y 105 3 a

Z 500 3 a

W 50 1 b

W 10 2 b

W 300 4 b

Проекция 1 операция представляет собой выборку из каждого картежа отношении, значения атрибутов входящих в список А, которое является подмножества U(A<U). И удаления из полученных повторяющих строк(картежей)

R[A] {r [A]: r є R}

r – это картежная переменная значения которого является картежа исходного отношения R, а r[A] часть картежа р с атрибутами из списка [A]

Пример

Необходимо найти отношения

R[M, T] =

Операция объединение

Это операция коммуникативно, ассоциативно и дистрибутивно к операции пересечения.

Алгебра зап так

{t: t є R v t є S}

 

Для того чтобы объединение было возможны отношения операнды R and S должны быть совместимы по объединению. То есть их атрибуты должны быть определенны на совместимыми доменами.

{t: t є R v t є S}

 

A B A B 5 a

R[ Q T] u S = 5 a 5 a 3 a

3 a 10 b 9 a

9 a U 15 c = 1 b

1 b 2 d 2 b

2 b 6 a 4 b

4 b 1 b 10 b

15 c

2 d

6 a

 

Операция Разность

Это операция не коммутативно не ассоциативно, не дистрибутивна к другим операциям.

Алг зап так

R - S отношения {t: t є R л t не принадлежит S}

Кроме этого операнды должны быть совместимы по доменам, т.е. их атрибуты должны быть определенны над совместимыми доменами.

Q T A B

5 a 5 a 3 a

3 a 12 b 9 a

R [Q T] – S = 9 b - 15 c = 2 b

1 b 2 d 4 b

2 b 6 a

4 b 4 b

 

Декартовое произведение

Эта операция коммутативная и социативная с др. операциями

Флгебра зап так

{(r || S): r є R л S

 

Конкатенация - r || S

Операция осуществляется между отношениями картежав результатом является конкатенация или сцепления соответствующих картежей.

G (R x S) = G(R) + G_t (S)

Мощность - M(R x S) = M(R) x M(S)

На практике используются ограниченный вариант этой операции которое называется соединением.

R_a= R[M T]

R_b = Q [D4 D5] МГ D4 D5

M T D4 D5 xa x1

X a x 1 xa x2

R_s = R_a x R_b = g a x x 2 = xa y1

Z a y 1 ya x1

W b ya x2

Ya y2

Za x1

Za x2

Za y1

Wb x1

Wb x2

Wb y1

 

Многомерная модель

Многомерная модель появилось практически одновременно с реляционными БД, но реально работающий с БД было очень мало, где – то к сер 90-гг интерес к этим моделям стал появляется. Основным толчком послужили основоположник Кодд вышла статья которая сформулировала 12 требований OLAP. Многомерная система позволяет оперативно обрабатывать информацию для анализа и принятия ращении. В развитие концепции информационных систем можно выделить2 типа