Эталонный ответ

Жизнь информационной системы начинается с проектирования - "бумажного" периода, далее следует реализация системы и, наконец, период ее эксплуатации.

Проектирование

Этот этап выполняется посредством изучения предметной области и требований предъявляемых к создаваемой информационной системе. На "бумажной" стадии жизни системы производится выбор:

- структуры данных и стратегии их хранения в памяти ЭВМ;

- технологии обслуживания информационной системы и взаимодействия с ней конечных пользователей;

- технических и стандартных программных средств, а также разработка оригинальных программных средств обслуживания информационной системы.

Реализация (программная реализация)

Сущность реализации заключается в материализации проекта, в перенесении его в память ЭВМ. На этой стадии разрабатывается и отлаживается программное обеспечение информационной системы, создается отладочная база данных, разрабатываются многочисленные приложения. На стадии реализации тестируется и корректируется технология обслуживания информационной системы.

Эксплуатация

Эта стадия жизни информационной системы начинается с наполнения системы реальной информацией. Эксплуатация охватывает весь комплекс действий по поддержанию функционирования информационной системы: ведение словаря-справочника данных, обеспечение защиты данных, организация коллективного использования данных и другие. Кроме того, стадия эксплуатации включает в себя разработку новых приложений, а также совершенствование и последующее развитие информационной системы.

ЗАДАНИЕ N-21

Базы и банки данных. Модели баз данных. Классификация моделей баз данных.

ЭТАЛОННЫЙ ОТВЕТ

Система баз данных поддерживает в памяти ЭВМ модель предметной области. Однако результат моделирования зависит не только от предметной области, но и от используемой СУБД, поскольку каждая система представляет свой инструментарий для отображения предметной области. Этот инструментарий принято называть моделью данных. В то же время результат отображения предметной области в терминах модели данных называется моделью баз данных.

Модель данных определяется тремя компонентами:

- допустимой организацией данных;

- ограничением целостности (семантической);

- множеством операций, допустимых над объектами модели данных.

Поддерживаемые СУБД модели данных, описанные в научной литературе, традиционно разбивают на сетевые, иерархические и реляционные. Эта классификация весьма условна, так как каждая СУБД поддерживает оригинальную модель данных. И даже если эта модель данных относится к одной из выделенных разновидностей, она содержит достаточно много отличительных особенностей.

Наиболее перспективной безоговорочно признается реляционная, хотя большинство коммерческих систем все еще базируются на одной из двух других моделей. Однако есть все основания полагать, что с дальнейшим развитием средств вычислительной техники, особенно созданием машин баз данных, реляционная модель станет доминирующей не только в теории, но и на практике. Практически все из наиболее известных СУБД для персональных компьютеров (Access, Visual FoxPro и др.) имеют реляционную модель данных. Концепция реляционной модели данных была предложена Е.Ф.Коддом в 1970 г. в связи с решением следующей задачи - обеспечение и описание данных независимо от прикладных программ.

В дополнение к приведенным моделям данных: сетевой, иерархической и базовой реляционной можно выделить следующие основные направления развития моделей данных. Это разработка временных или темпоральных баз данных, обеспечивающих представление и обработку состояния объектов в разные моменты времени; разработка баз данных для графических приложений, в частности в графических информационных системах для обработки пространственных данных - графических и видеоданных (картография, медицина, САПР, аэрофотосъемки и другие); разработка объектных баз данных для систем моделирования и проектирования.

ЗАДАНИЕ N-22

Базы и банки данных. Реляционная модель баз данных. Организация данных в реляционной модели. Отношение. Атрибут. Кортеж.

ЭТАЛОННЫЙ ОТВЕТ

В основе реляционной модели данных лежит понятие отношения (англ. relation). Отношение удобно представляется в виде двумерной таблицы при соблюдении определенных ограничивающих условий. Таблица понятна, обозрима и привычна для человека.

ВОДИТЕЛЬ

Фамилия_И_О	Табельный _номер	Дата_ заключения _контракта	Режим_ работы	Номер_ автоко- лонны	Номер_ бригады
Максимов А.В. Маслиев В.В.	2840 2960	03/08/92 01/01/92	1 1	1 1	25 25

Набор отношений (таблиц) может быть использован для хранения данных об объектах реального мира и моделирования связей между ними. Например, для хранения объекта "водитель" используют отношение ВОДИТЕЛЬ, в котором свойства объекта располагаются в столбцах таблицы.

Столбцы отношения называют атрибутами и присваивают им имена. Список имен атрибутов отношения называется схемой отношения. Схема отношения ВОДИТЕЛЬ записывается так:

ВОДИТЕЛЬ (Фамилия_И_О, Табельный_номер, Дата_заключения_ контракта, Режим_работы, Номер_автоколонны, Номер_бригады).

Строки отношения называются кортежами. Количество кортежей отношения определяет его мощность. Кортеж отношения соответствует одному экземпляру объекта предметной области.

Количество входящих в отношение атрибутов называется степенью отношения.

Реляционная база данных - это набор взаимосвязанных отношений. Каждое отношение (таблица) в ЭВМ представляется в виде файла.

ЗАДАНИЕ N-23

Базы и банки данных. Реляционная модель баз данных. Объектное отношение. Связное отношение. Ключ отношения.

ЭТАЛОННЫЙ ОТВЕТ

Отношения реляционной базы данных в зависимости от содержания подразделяют на два класса: объектные отношения и связные отношения.

Объектное отношение хранит данные об объектах (экземплярах объекта). Так отношение ВОДИТЕЛЬ (Фамилия_И_О, Табельный_номер, Дата_заключения_ контракта, Режим_работы, Номер_автоколонны, Номер_бригады) является объектным отношением.

Атрибут объектного отношения, значения которого однозначно идентифицируют его кортежи, называется ключом отношения (ключевым атрибутом). В отношении ВОДИТЕЛЬ на роль ключа претендует атрибут Табельный_номер. Для удобства ключ записывают в первом столбце таблицы. Остальные атрибуты функционально зависят от этого ключа.

Ключ может состоять из нескольких атрибутов, тогда говорят, что отношение имеет составной ключ. Например, в отношении РАСПИСАНИЕ_ГОРОДСКИХ_МАРШРУТОВ ключ состоит из двух атрибутов: Номер_маршрута и График_движения.

В объектном отношении не должно быть строк с одинаковыми ключами, т.e. не должно быть дублирования объектов. Это основное ограничение реляционной модели данных для обеспечения целостности данных.

Связное отношение хранит ключи двух или более объектных отношений. Связное отношение кроме связываемых ключей может иметь и другие атрибуты, которые функционально зависят от этой связи. Ключи в связных отношениях называются внешними ключами, так как являются первичными ключами других отношений.