17. Поняття моделі даних (мд). Сильно і слабкоструктуровані мд.

5.1. Поняття моделі даних (мд). Сильно і слабкоструктуровані мд

Під моделлю даних М будемо розуміти пару:  М = <F, O>,  де F - множина допустимих форматів даних, а О - множина виконуваних над ними операцій.

Кожна ЕОМ має певну МД. За допомогою цієї вихідної моделі можуть бути побудовані інші, більш складні МД, тобто може бути виконаний перехід до деякої абстрактної машини з більш зручною МД для подання вихідних даних та вирішення прикладних завдань.

Прикладом таких абстрактних машин є інтерпретатори (або транслятори) з алгоритмічних мов програмування (МП) високого рівня. Кожна МП володіє моделлю даних, незалежної від машинної. Наприклад, МД ФОРТРАН виявляється зручною для подання як окремих числових величин (змінні), так і однорідних сукупностей чисел (масиви, але не для роботи з символьною інформацією. Сукупність операторів будь-якої алгоритмічної мови (АМ) може бути розбита на дві основні групи: оператори декларативного типу та оператори процедурні. МД АМ формально описує множину допустимих логічних структур даних, які можуть бути прийняті, оброблені та видані програмами, складеними на цій АМ.

З позицій систем обробки даних всі МД можна розділити на сильноструктуровані МД та слабоструктуровані МД. До сильноструктурованих МД відносяться реляційна МД, об'єктна МД, ієрархічна МД, мережна МД, МД, яка заснована на інвертованих списках, семантична мережа; до слабоструктурованих МД відносяться моделі даних пошуку та обробки документів, які розглядаються неструктуровано у вигляді символьних рядків.

Все вище зазначене про сильноструктуровані МД відноситься до МД будь-якої програмної системи обробки даних і, зокрема до МД, які підтримуються конкретною СКБД. Тому можна сказати, що сукупність мови опису даних (МОД) і мови маніпулювання даними (ММД) визначає МД, що підтримується СКБД (тобто сукупність методів і засобів для визначення логічної структури БД і динамічного моделювання в БД станів предметної області (ПО)) .

Вибір моделі даних здійснюється проектувальником з точки зору «прямого» моделювання понять, сформульованих в інфологічній моделі ПО. Нехай МД оперує поняттями «Поле», «Запис», «БД», які визначають її понятійний базис:

• «поле» - пойменоване елементарне дане;

• «запис» - пойменована сукупність полів;

• «БД» - пойменована сукупність записів.

Тоді пряме моделювання може бути виконано для наступних типів понять інфологічної моделі ПО:

• «атрибут сутності» - поле;

• «значення атрибута» - значення поля;

• «тип сутності» моделюється схемою запису.

Приклад: тип сутності «Службовець», описується атрибутами «Табельний номер», «Прізвище», «Дата народження» та «Освіта».

В деяких ІС не можна виконати пряме моделювання зв'язків між сутностями, отже, їх доводиться моделювати непрямим чином. Для цього необхідно розглядати кожний зв'язок як окрему сутність, атрибутами якої є атрибути-ідентифікатори сутностей, що входять у зв'язок. У розвинених моделях велике число непрямих шляхів моделювання.

Чим більша кількість конструкцій інфологичної моделі ПО може бути представлено прямим моделюванням при датологічному проектуванні БД, тим більш вдалою вважається МД.

Крім аналізу можливостей прямого моделювання проектувальник оцінює й інші властивості МД СКБД:

• складність моделі для вивчення користувачем;

• простота - мінімальне число типів базових структур і правил композиції;

• наочність - подання структури даних в наочній формі;

• трудомісткість написання програм для маніпулювання структурою даних.