Трехуровневая система организации данных в ис.
Существуют 3 группы пользователей ИС:
случайный пользователь – пользование системой не обусловлено профессиональной обязанностью
конечный пользователь – в интересах которого работает ИС
коллектив специалистов (персонал) – администратор, аналитик, системные программисты,
Они организуют:
Внешнее представление – описание информационных потребностей конечного пользователя и прикладного программиста
Концептуальное представление – отображение знаний и предметной области ИС:
-инфологическая (информационно-логическая) модель, которая не привязана к конкретной реализации и ориентирована на пользователя
-даталогическая модель – учитывает требования конкретной СУБД
Внутреннее представление – оганизация данных на физическом носителе информации
Модель данных: основные понятия.
Ядром любой базы данных является модель данных. Основными компонентами модели данных являются: структура данных, операция над данными, ограничение целостности.
Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.
Три основных типа моделей данных: иерархическая, сетевая и реляционная.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
База данных (БД) – совокупность взаимосвязанных и организованных по определенным правилам данных, которые отражают состояние объектов какой-то конкретной предметной области и отношения между этими объектами.
Система баз данных
Система управления базами данных (СУБД) – это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями
Архитектура системы управления базами данных
Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.
Основные компоненты модели данных:
Структура данных
Операция над данными
Ограничение целостности данных
Наиболее
хорошо используется терминология,
предложенная ассоциацией COPASYL
(по
языкам систем обработки данных).
Элемент данных – наименьшая структурная единица данных, представляющая элементарные свойства объекта.
Агрегат – поименнованная совокупность элементов данных внутри записи, которую можно рассматривать как единое целое.
Запись - именованная совокупность атрибутов. Использование записей позволяет за одно обращение к базе получить некоторую логически связанную совокупность данных. Именно записи изменяются, добавляются и удаляются. Тип записи определяется составом ее атрибутов. Экземпляр записи - конкретная запись с конкретным значением элементов
Набор – поименованная совокупность записей, образующая двухуровневую иерархическую структуру
Классификация моделей данных.
Ядром любой БД является модель данных.
Модель данных – это совокупность структур данных и операций их обработки.
Т.к. СУБД имеет 3-х уровневую архитектуру, то понятие модели данных связано с каждым уровнем.
Инфологическая модель БД – это модель, которая описывает данные предметной области с использованием естественного языка. Исходными данными могут быть стандартные справки, бланки, документы. Информационно-логическая модель – это модель, в которой определена логика отношений, также данная модель человекоориентированная.
Диаграмма Бахмана представляет собой ориентированный граф, в котором вершины соответствуют группам (типам записей), а дуги – иерархическим групповым отношениям.
Принятые обозначения:
1. прямоугольник – объект, внутри прямоугольника пишется имя объекта и в круглых скобках могут быть перечислены атрибуты;
2. объекты связаны между собой направленными ребрами, связи подписываются;
3. диаграммы предназначены для древовидных, сетевых структур, поэтому всегда существует исходный объект и подчиненный объект.
Модель «сущность-связь» (англ. “Entity-Relationship model”), или ER-модель, предложенная П. Ченом[1] в 1976 г., является наиболее известным представителем класса семантических (концептуальных, инфологических) моделей предметной области. ER-модель обычно представляется в графической форме, с использованием оригинальной нотации П. Чена, называемой ER-диаграмма, либо с использованием других графических нотаций (Crow's Foot, Information Engineering и др.).
Основные преимущества ER-моделей:
наглядность;модели позволяют проектировать базы данных с большим количеством объектов и атрибутов;ER-модели реализованы во многих системах автоматизированного проектирования баз данных (например, ERWin).
Основные элементы ER-моделей:
объекты (сущности);атрибуты объектов;связи между объектами.
Сущность — объект предметной области, имеющий атрибуты.
Связь между сущностями характеризуется:
-типом связи (1:1, 1:N, N:М);
-классом принадлежности. Класс может быть обязательным и необязательным. Если каждый экземпляр сущности участвует в связи, то класс принадлежности — обязательный, иначе — необязательный.
Модель сущность-связь предназначена для логического представления данных.
Даталогическая (концептуальная) модель БД – это логическая организация данных и их взаимосвязь. Структурирование данных выполняется в соответствии с выбранной СУБД, которая строиться на основе выбранной модели представления данных: иерархической, сетевой или реляционной. На данном этапе проектировщик создает структуру данных и организует связь между объектами.
Физическая модель БД – это структура БД, реализованная в среде выбранной СУБД.
Физическая модель основана на файловых структурах, основана на странично-сегментной организации.
Инфологические: диаграммы Вахмана, модель сущность связей. Датологические: документальные (ориентированные на формат документа: дискрипторные модели, тезаурстные), фактографические(теоретико – графне, теоретико – множественные, объектно – ориентированные).