Вопросы для самоконтроля
1. Дайте определение немашинной информационной базы (ИБ).
2. Какие работы необходимо выполнить для создания немашинной ИБ?
3. Что собой представляют носители информации?
Контроль усвоения темы
1.Какая классификация форм исходной информации?
2.Какая методика построения форм исходной информации?
3.Приведите пример классификацит носителей экономической информации, которая используется в ИC.
Литература
1. Основы информационных систем: Учебное пособие. —Изд. 3-е перараб. и доп. В.Ф. Ситник, Т.А. Писаревская, Н.В. Еремина., О.С. Краевая; Под ред. В.Ф.Ситника. — К.: КНЭУ, 2006—420 с.
2. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ Под ред. проф. Г.А. Титоренко. –М. : Компьютер. ЮНИТИ. 1999. –400с.
3.6 Современные подходы разработки и внедрения информационных систем.
Вопросы для самостоятельного изучения:
1. Характеристика инфологичной и даталогичной модели баз данных.
2.Методы создания оптимальной модели баз данных.
Опорные знания:
Лекционный материал:
Тема 3. Современные подходы разработки и внедрения информационных систем.
Понятие машинного информационного обеспечения. Предпосылки создания и основные преимущества БД. Понятие и классификация автоматизированного банка данных (АБД). Состав АБД.
Знание и умения, которыми необходимо овладеть
После изучения темы студент должен:
знать определение АБД, классификацию АБД, состав АБД;
уметь ориентироваться в моделях БД, методах создания оптимальной БД;
отвечать на контрольные вопросы.
Указания:
информация по всем вопросам данной темы представлена ниже.
1. Характеристика инфологичной и даталогичной модели баз данных
Проектирование данных связано с многоуровневым их представлением: внешним, инфологичным, даталогичным, внутренним (рис. 3.14).
Внешний уровень представляет собой требования к данным со стороны пользователей и прикладных программ. Требования пользователей к внешнему представлению охватывают совокупность данных, которые нужны для выполнения запросов пользователей. Требования со стороны прикладных программ к внешнему уровню представление данных — это перечень данных с описанием их взаимосвязей, которые необходимы для реализации определенных функциональных задач.
Внешний уровень представляет собой, как правило, словесное описание данных и их взаимосвязей и отражает информационные потребности пользователей и прикладных программ. Иногда для описания внешнего уровня используются матричные или другие формализованные методы. Описание внешнего уровня не исключает наличия дублирования, избыточности, несогласованности и тому подобное.
Для того чтобы спроектировать внешнюю модель БД, необходимо выполнить обследования, выучить систему входной и выходной документации, исследовать и выучить все функциональные обязанности будущих пользователей БД.
Рис. 3.14. Схема взаимосвязи уровней представления данных в БД
Американский комитет CODASYL предлагает три уровня: внешний, концептуальный, внутренний. Иногда для удобства проектирования вводят вспомогательный уровень (промежуточный), который называют инфологичным. Он может быть самостоятельным или функционировать как составляющая внешнего уровня.
Интеграция всех внешних представлений данных выполняется на инфологичном уровне. На этом уровне формируется инфологичная (каноническая) модель данных, которая не является простой суммой внешних представлений данных.
Инфологичный уровень представляет собой информационно-логическую модель (ИЛМ) предметной области, в которой исключена избыточность данных и отображены информационные особенности объекта управления, без учета особенностей и специфики конкретной СУБД.
Цель инфологичного проектирования — создать структурированную и информационную модель, для которой будет разрабатываться БД. Во время проектирования на инфологическом уровне создается информационно-логическая модель, которая должна отвечать таким требованиям:
• корректность схемы БД, то есть адекватное отображение моделируемой;
• простота и удобство использования на следующих этапах проектирования, то есть ИЛМ должна легко отображаться в модели БД, что поддерживается известными СУБД (сеточные, иерархические, реляционные);
• ИЛМ должна быть описана языком, понятным проектировщикам БД, программистам, администратору и будущим пользователям АБ.
Основной составляющей инфологичной модели являются атрибуты, которые нужно проанализировать и некоторым образом сгруппировать для дальнейшего хранение в БД.
Сущность инфологичного моделирования заключается в выделении информационных объектов ПО (файлов), которые подлежат хранению в БД, а также определении характеристик объектов и связей между ними. Характеристиками объектов являются атрибуты.
Даталогический (логический, концептуальный) уровень формируется с учетом специфики и особенностей конкретной СУБД. На этом уровне строится концептуальная модель данных, то есть специальным способом структурированная модель ПО, которая отвечает особенностям и ограничениям выбранной СУБД. Модель логического уровня, которая поддерживается средствами конкретной СУБД, иногда называют даталогичной. В зависимости от типов моделей, которые поддерживаются средствами СУБД, есть иерархические, сеточные и реляционные модели баз данных. Самыми распространенными на современном рынке программных продуктов являются реляционные СУБД.
Внутренний уровень связан с физическим размещением данных в памяти ЭВМ. На этом уровне формируется физическая модель БД, которая содержит структуры хранения данных в памяти ЭВМ, включая описание форматов данных, порядок их логического или физического упорядочения, размещение по типам устройств, а также характеристики и пути доступа к данным.
От параметров физической модели зависят такие характеристики функционирования БД: объем памяти и время реакции системы. Физические параметры БД можно изменять в процессе ее эксплуатации (не изменяя при этом описания других уровней) с целью повышения эффективности функционирования системы.
Структура файлов БД определяется на этапах инфологического и логического проектирования, а формирование структуры — на этапе физического проектирования БД.
Структура файла — это поименованная совокупность логично взаимосвязанных атрибутов.
2. Методы создания оптимальной модели баз данных.
Под оптимальной логической моделью баз данных понимают модель, которая не имеет аномалий, связанных с модификацией БД, то есть проблем, которые могут возникнуть в связи с заменами, вставками и исключениями данных в БД.
Для создания такой модели баз данных независимо от того, какая СУБД используется — иерархическая, сеточная или реляционная — применяется теория нормализации реляционных баз данных. Использование реляционного подхода дает возможность спроектировать оптимальную логическую модель БД, которая потом достаточно просто трансформируется в иерархическую или сеточную модель.
В основу реляционных моделей положено понятие отношения, которое подают в виде двумерной таблицы.
Реляционная БД — это набор взаимоувязанных отношений. Каждое отношение (таблица) в ЭВМ подается как файл. Отношение можно разделить на два класса: объектные и связочные.
Объектные отношения хранят данные об информационных объектах предметной области. Например: КЛИЕНТ (код клиента, название клиента, адрес, телефон) является объектным отношением.
В объектном отношении один из атрибутов однозначно идентифицирует отдельный объект. Такой атрибут называется первичным ключом отношения. В приведенном отношении роль ключа исполняет атрибут «код клиента».
Ключ может вмещать несколько атрибутов, то есть быть составным. В объектном отношении не должно быть строк с одинаковым ключом, то есть не допускается дублирование объектов. Это основное ограничение реляционной модели для обеспечения целостности данных.
Связонное отношение хранит первичные ключи двух или больше объектных отношений. Ключи связочного отношения имеют целью установление связей между объектными отношениями.
Рассмотрим, например, еще одно объектное отношение БАНК (код банка, название банка, адрес банка).
Тогда связонное отношение БАНК-КЛИЕНТ (код банка, код клиента) будет соединительным между двумя объектными отношениями БАНК и КЛИЕНТ. В связочном отношении могут дублироваться ключевые атрибуты. Кроме ключей, за которыми устанавливают связь в связочном отношении, могут быть еще и другие атрибуты, которые функционально зависят от этого составного ключа.
Ключи в связочных отношениях называются вторичными или внешними ключами, поскольку они являются первичными ключами объектов других отношений. Реляционная модель налагает на внешние, ключи ограничения, которое называют целостностью. Оно необходимо для обеспечения целостности данных.
Ццелостность — это соответствие между объектными и связонными отношениями, которое заключается в том, что каждому внешнему ключу связонного отношения должна отвечать строка какого-то объектного отношения. Без такого ограничения может произойти так, что внешний ключ ссылается на объект, о котором ничего не известно.
В реляционной БД налагается еще одно ограничение — отношения должны быть нормализованы.
Вопросы для самоконтроля
1. Какие действия необходимо выполнить, чтобы спроектировать внешнюю модель БД?
2. Какие уровни предлагает американский комитет CODASYL?
3. Какова специфика и цель инфологичного уровня?
4. Что понимают под оптимальной логической моделью?
Контроль усвоения темы
1. Изобразите и объясните схему взаимосвязи уровней представления данных в БД.
2. Что положено в основу реляционной модели БД?
3. Охарактеризуйте объектные отношения.
Литература
1. Основы информационных систем: Учебное пособие. —Изд. 3-е перараб. и доп. В.Ф. Ситник, Т.А. Писаревская, Н.В. Еремина., О.С. Краевая; Под ред. В.Ф.Ситника. — К.: КНЭУ, 2006—420 с.
2. Автоматизированные информационные технологии в экономике: Учебник/ Под ред. проф. Г.А. Титоренко. –М. : Компьютер. ЮНИТИ. 1999. –400с.