4.1 Ақпаратты ұсыну үлгілері

Негізінде деректер қоймасында белгілі заттық облыстың ішіне кіретін объектілер туралы мəліметтер сақталады. Заттық облыс деп нақты əлемнің ақпараттық жүйеде ұсыну үшін арнаулы түрде жіктеп алынған бөлшегін айтады. Деректер қоймасы үлгісін жобалау кезінде заттық облыс ақпараттың негізгі көзі болып табылады. Ал жоба құрған кезде қолданылатын белгілер жүйелі деректер үлгісі болып табылады. Ақпараттық жүйені жобалаған кезде заттық облыстың қүрамындағы объектілер жəне олардың қасиеттері мен аралық қатынастарының толық сипаттары əр түрлі деңгейдегі үлгілерді қолдану арқылы көрсетіледі. Əр түрлі деңгейдегі үлгілерді қолданудың тағы бір себебі Деректер қоймасының болашақ пайдаланушылары қоятын талаптар мен деректерді ұйымдастыру үшін таңдап алынған ДҚБЖ ерекшеліктерін ескеретін жобаны тиімді түрде құрудың қажетілігі. Деректер қоймасының құрамын жобалаған кезде, жалпы жағдайда, келесі деңгейдегі үлгілер қолданылады: инфологикалық, даталогикалық жəне физикалық үлгілер.

Инфологикалық үлгі. Концептуалдық деңгейде жобалаудың нəтижесінде инфологикалық үлгі жасалады. Инфологикалық үлгі деп заттар облысын құрайтын объектілердің, болашақта қолданылатын бағдарламалық жүйелер мен техникалық құрылғылардың қоятын талаптарын ескермейтін, қасиеттері мен аралық байланыстарын сипаттайтын жалпы үлгіні айтады. Инфологикалық үлгіні құрудың негізгі мақсаты – заттық облыс жəне ақпаратық технологиялар саласындағы мамандар арасындағы қарым-қатынасты үйлестіре отырып, аталған екі саладағы мамандар бірдей түсінетін деңгейдегі үлгіні құру. Бұл үлгіні жасаған кезде, оны сипаттау заттық облыста қолданатын ұғымдар мен тіл қолданылады.

Инфологиқалық үлгіні құру үшін келесі формальды ұғымдар қолданылады: негіз, атрибут, байланыс.

Негіз – біртекті объектілер жиынын айқындау үшін қолданылатын ұғым. Негізді анықтау үшін оған үлгі ішінде қайталанбайтын атау беріп, ішіне кіретін объектілердің тізімін айқандау керек.

Атрибут – негізді құрайтын біртекті объектілердің қасиетін сипаттау үшін қолданылатын ұғым. Атрибутты анықтау үшін оның келесі қасиеттері айқындалуы керек:

• атрибуттың атауы;

• қабылданатын мəндердің жиыны;

• қолданылу мақсаты.

Байланыс – үлгіде екі, немесе одан да көп негіздердің арасындағы қатынастарды қөрсету үшін қолданылатын ұғым. Қолданушылардың əр түрлі топтары өздерінің мақсатына сəйкес негіздер арасында əр түрлі байланыстарды анықтауы мүмкін.

Заттық облыстың инфологикалық үлгісін құру кезінде келесі талаптарды ескерген жөн:

• қарастырылатын заттық облыстағы барлық объектілерді толықтай қамту керек;

• əртүрлі негіздердің ішіне кіретін бір мағыналы атрибуттердің атаулары сəйкес болуы қажет;

• болашақта үлгіге жаңа негіздерді қосуға жол ашық болғаны жөн.

Инфологикалық үлгі деректер қоймасының қасиеттері мен жобаланатын жүйенің ақпараттық мұқтаждарын айқындайды. Бұл мəліметтер ДҚБЖ таңдаған кезде пайдаланылады. ДҚБЖ таңдаған соң логикалық, физиакалық жəне сыртқы сызбаларды дайынауға жол ашылады.

Инфологикалық үлгіні құрудың негізгі мақсаты, ДҚБЖ таңдауға дейін, заттық облыс туралы формальданған ұсыныс алу.

Жобадағы деректерді қорытындау үшін адам тілі, əртүрлі кестелер мен графикалық диаграммала қолданылады. Мысалы ER-диаграммалар. Таңдап алынған тілде сипатталған үлгіні концептуалдық сызба деп атайды.

Мұндай, адамға бейімделіп жасалынған үлгі, бағдарламалық құралдар мен техникалық құрылғылардың ықпалынан толықтай бос, олардан тəуелсіз. Осыған байланысты, инфологикалық үлгі, тек заттық облыста өзгерістер болған кезде ғана өзгертілуі керек.

Ал, даталогикалық жəне физикалық үлгілер бағдарламалық құралдар мен техникалық құрылғылардың қоятын шектеулерін толқ деңгейде ескеру арқылы құрылады. Бұл үлгілер қолданылатын ортаның ықпалында болады жəне де бағдарламалық құралдар мен техникалық құрылғыларға толық деңгейде тəуелді болады.

Даталогикалық үлгі. Жобалаудың екінші кезеңін үш қадамға бөліп қарастыруға болады:

• сыртқы шектеулерді орнықтыру;

• сарапталатын ДҚБЖ бөліп алу;

• нақты қолданылатын ДҚБЖ таңдап алу.

Сыртқы щектеулерге біріншіден есептеу комплексі қоятын шектеулер кіреді:

• ЭЕМ моделі;

• есептеуіш комплекстің құрамы;

• енгізу-шығару операцияларының орындалу жылдамдығы;

• телеөңдеу жүйесінің параметрлері;

• операциялық жəне бағдарламалық жүйелер.

Алдымен келесі қасиеттер сарапталынуы керек:

• жобаланатын деректер қорында қолданылатын қосымшаларды іске асыратын құралдардың болуы;

• негізгі бағдарламалық қосымшалады құрудың қиындақтары;

• деректер қорын жүргізу үшін жұмсалатын шығын;

• негізгі өңдеу операцияларын орындау үшін жұмсалатын уақыттың болжамды мəндері;

• тілдік жəне сервистік құралдардың мүмкіндіктері;

• бұрыннан жасалған бағдарламалық қосымшаларды қолдану мүмкіндігі;

• болашақ қолданушыларды оқыту мүмкіндіктері мен құжаттардың сапасы.

Таңдап алынған ДҚБЖ тілін қолданып логикалық деңгеде жасалған үлгіні даталогикалық үлгі деп атайды. Бұл үлгіні құру үшін концептуалдық сызбадағы мəліметтер қолданылады. Даталогикалық үлгіні құрудың негізгі мақсаты – ДҚ сақталатын объектілердің сипаты туралы мəліметтермен бағдарламалық жүйе мен қолданушыларды қамтамасыз ету. Мысалы, қолданушы сұраныс жасаған кезде осы мəліметтерді пайдалана алады.

Бұл деңгейдегі үлгіде маңыз бен атрибуттардың сипаты, таңдап алынған ДҚБЖ-нің деректер қоймасы сызбасын сипаттау тілінің қоятын талаптарына сəйкес етіліп құрылады. Мысалы, атаулар латын əрпін қолданып құрылуы керек жəне атаудың үзындығы белгілі шектен шықпауы керек, тағы да сол сияқты талаптар. Жобалаудың нəтижесінде логикалық сызбаның мəтіні құрылады. Сызбаның мəтіні компиляциядан өткен соң, ДҚБЖ түсінетін деңгейдегі логикалық сызба пайда болады.

Физикалық үлгі. Даталогикалық үлгіні сыртқы зердеде сақталу тəртіптері мен ережелерімен байланыстыру үшін физикалық үлгі құрылады. Физикалық үлгі ДҚ жұмыс істеген кезде, қажет болытын деректерді сырқы сақтауыш жүйесінде іздестіру жəне жаңадан қосылған деректерге сыртқы жүйеде орын тауып беру үрдістерін іске асыру үшін қолданылады. Физикалық үлгіде деректер қоймасы сақталатын сақтауыш құрылғыларның, онда əр объект пен оның атрибуттары алатын орны, олардың арасындағы логикалық байланыстарды физикалық деңгеде іске асыру мəселері шешіледі. Бүл үлгінің мəтіні ДҚБЖ тілін қолданып жасалады. Дайындалған мəтін компиляциядан өткен соң ДҚ физикалық үлгісі пайда болады. Бұл үлгі ДҚБЖ ерекшеліктеріне сəйкес қойылатын барлық талаптар мен шектеулерді толық ескереді.

Жоғарыда аталып өткен үлгілер əртүрлі деңгейде абстракцияланған. Əртүлі деңгейде асбтакцияланған үлгілерді қолдану келесі мүмкіндіктерді іске асыруға жол ашады:

• күрделі объекттерді қарапайым бөлшектерге ыдыратып сипаттау;

• жобалау ісіне қатысушыларды мамандықтарына сəйкес əрекеттерге жұмылдыру;

• əр түрлі қолданушыларға өзіне қажет деңгейдегі үлгімен жүмыс істеуге мүмкіндік беру;

• жобалау процесіне заттық облыс мамандарының қатысуына мүмкіндік беру.

Деректер қорының сипаты деп оның логикалық жəне физикалық үлгісін айтады. Ал заттық облыстың ақпараттық үлгісі ретінде деректер қорында сақталатын мəліметтер мен оның сипаты жəне де деректерді өңдеуге арналған бағдарламаларды қарастырады.

Жоғарыда қарастырылған үш деңгедегі үлгіні қолдану деректер қоймасында сақталатын деректердің тəуелсіздігін қамтамасыз етеді, басқаша айтқанда, оларды қолданатын бағдарламалардың ықпалынан бос болу қасиетіне ие болуға мүмкіндік береді. ДҚ администраторы, қажет болған жағдайда, ДҚ сақталатын сыртқы жүйені басқа сыртқы жүйеге ауыстыруды, немесе физикалық сызбаның құрылымын өзгертуді, тек қана физикалық үлгіні өзгерту арқылы іске асыра алады. ДҚ администраторы, қажет болған жағдайда, даталогикалық үлгіні жаңарту арқылы ақпараттық жүйеге қажет көлемде жаңа қолданушыларды қосуға мүмкіндігі бар. Физикалық жəне даталогикалық үлгілерге енгізілген өзгерістер ақпараттық жүйенің бұрынғы қолданушыларына көрінбейді жəне де ықпалдарын тигізбейді. Демек, сақталатын деректердің бостандығы, бұрыннан қолданылып жүрген қосышаларды (бағдарламаларды) бүлдермей ақпараттық жүйені ары қарай кеңетуге жəне дамытуға жол ашады.

Деректер қоймасының сыртқы үлгісі. Қолданушылар, өздерінің заттық облысқа сүйенетін үлгілеріне сəйкес деректер жиынымен жұмыс істеу үшін, ДҚБЖ сыртқы үлгілерді құруға арналған тілін пайдалана отырып, даталогикалық үлгілердегі сипаттарға сəйкес келетін сұраныстың мəтінін жасайды. Осы мəтін компиляция əрекетінен өткен соң сұранысты іске асыратын сыртқы үлгі құрылады. Осы үлгіні іске қосу арқылы қолданушылар деректер қорынан керекті түрде ұйымдастрырылған мəліметтер жиынымен жұмыс істеуге мүмкіндік алады. Мұндай сыртқы үлгілер деректер қоймасының тұтастығын бүлдірмейді жəне даталогикалық үлгіге өзгерістер енгізбейді. Осы принципті қолдану деректер қоймасына бір рет енгізілген мəліметтерді көп рет жəне де əр түрлі мақсатқа сəйкес келетін түрде пайдалануға жол ашады.

Қазіргі кездегі ДҚБЖ сəулетінде сыртқы үлгінің болуының зор маңызы бар. Біріншіден, деректер қоймасымен жұмыс істеген кезде қолданушыларға көп жағдайда, тек оның логикалық құрылымын ғана білу керек. Сыртқы үлгінің болуы, қолданушылардың ДҚ туралы, тек қана өздеріне керек бөлшегін білумен шектелуге мүмкіндік береді. Екіншіден, сырқы үлгінің болуы, белгілі қолданушылар тобының, тек оларға ғана керек деректер көлемімен жұмыс істеуді рұқсат етуге мүмкіндік беріп, басқа деректермен рұқсатсыз жұмыс істетпеуге жол ашады. Үшіншіден, сыртқы үлгіде қолданушының деректер құрамы мен құрылымына қоятын талаптары толық деңгейде қамтамасыз етіледі. Осыған байланысты қолданбалы бағдарламалардың ДҚ құрылымына тəуелділігі төмендейді. Төртіншіден, сырқы үлгіге жəне оның жеке элементтеріне деректді өңдеудің арнаулы тəртіптерін анықтауға болады. Бұл мүмкіндік деректер қоймасындағы мəліметтердің дұрыстығы мен бүтіндігін қамтамасыз етеді. Бесіншіден, сыртқы үлгінің болуы қолданбалы бағдарламаларды жасау үшін əр түрлі бағдарламалау тілдерін қолдануға мүмкіндік береді.