Системы управления базами данных фактографических аис.
Архитектура современных фактографических БД предусматривает сложную многоуровневую систему организации данных. Каждый уровень системы соответствует определённому уровню абстрагирования при рассмотрении структуры БД, имеющему определённое целевое назначение. К примеру, для человека пользователя, не являющегося специалистом в области обработки данных, выбирается один уровень абстрагирования; для выполнения качественного проектирования структур данных в базе – другой уровень; для решения задачи рациональной организации БД в ЭВМ – третий и т.д. Такой подход к построению БД обеспечивает возможность представления в памяти ЭВМ сложных структур данных в виде, допускающем их программную обработку средствами СУБД. При такой архитектуре БД обладает высокой способностью адаптации к возможным изменениям, как в прикладных программах, так и в самих данных.
Различают следующие уровни организации данных.
Внешний уровень определяет данные, представляющие интерес для отдельно взятого конкретного приложения (для конкретного пользователя). Пользователь понимает БД посредством внешней модели, которая является содержанием БД в том виде, в каком её представляет конкретный пользователь.
Концептуальный уровень соответствует описанию предметной области в целом, ᴛ.ᴇ. определяет объекты, их характеристики и отношения, представляющие интерес для всех приложений. Концептуальная схема отражает семантическое восприятие информационного содержания БД обо всей отображаемой предметной области.
Внутренний уровень определяет данные, представляющие интерес для проектирования и эксплуатации системы. Он охватывает логический и физический уровни. Логический уровень описывается посредством внутренней схемы, которая определяет различные типы хранимых записей, представления хранимых полей, последовательность полей и т.д. Физический уровень соответствует схеме организации данных в среде запоминания и хранения.
Для описания данных и связей между ними на каждом уровне абстракции используется такое средство абстракции, как модель. Существует множество моделей, отражающих различные аспекты реального мира: физические, позволяющие понять физические свойства, математические, представляющие собой абстрактное описание мира с помощью математических знаков. Модель данных позволяет увидеть информационное содержание (семантику) данных.
Процесс функционирования фактографических банков данных состоит в следующем:
а) при вводе данных:
- сбор данных о предметной области;
- структурирование отобранных данных в соответствии с требованиями СУБД (перевод данных на язык СУБД);
- ввод данных;
- обработка данных.
б) при обработке и поиске информации:
- формулирование запроса на обработку информации на ЕЯ;
- перевод запроса на язык СУБД;
- ввод запроса;
- поиск и обработка информации;
- формирование выходной продукции.
Упрощённая схема взаимодействия пользователя с интегрированной АИС включает средства обработки документальной информации, фактографической информации и пакет прикладных программ для решения пользовательских задач.
0
Внутренняя схема баз данных фактографических АИС
Изначально и по сей день программное обеспечение АИС (СУБД) в качестве места физического размещения данных ориентировано на внешнюю (дисковую) память. Как уже отмечалось, размещение данных во внешней памяти, точнее эффективность доступа к ним во внешней памяти, существенно влияет на эффективность обработки данных. В результате важным аспектом АИС является внутренняя схема базы данных, которую организует и поддерживает СУБД. В общем плане внутренняя схема базы данных включает три основных компонента, представленные на рис. 1.
Рис. 1. Cocтав внутренней схемы базы данных
Центральным компонентом внутренней схемы являются информационные массивы, включающие собственно данные (информационных объектов логической схемы БД, т.е. в реляционных СУБД таблиц), и массивы индексов, являющихся специальными дополнительными конструкциями для ускорения доступа к данным основных информационных объектов. Информационные массивы в большинстве СУБД состоят из одной или нескольких так называемых страниц, каждая из которых содержит совокупность некоторых единичных элементов, называемых физическими записями. В результате, единичным элементом внутренней схемы баз данных АИС является физическая запись, в большинстве случаев совпадающая по смыслу с логической записью, т. е. в реляционных СУБД с табличной строкой. Способы организации записей в страницах (расположение, добавления, корректировка, удаление) составляют физические структуры данных, которые образуют третий (низший) уровень представления информации в информационной системе. Важным компонентом внутренней структуры является каталог БД, в котором размещается системная информация по логической структуре БД, включающая описание основных информационных объектов (имена, структура, параметры, связи) и ограничения целостности данных. Организация системной информации БД определяется особенностями конкретной СУБД, а сам каталог может входить непосредственно в файлы данных (область описателей данных) или составлять отдельный информационный массив. Как уже отмечалось, в состав автоматизированного банка данных АИС помимо самой базы данных входит и прикладной компонент, образуемый совокупностью интерфейсных элементов представления, ввода и обработки данных, типовых запросов и процедур обработки данных, а также «событий» и «правил», отражающих правила и специфику предметной области АИС (так называемые «правила бизнеса»). Соответственно во внутренней схеме БД выделяется специальная область, в которой размещается информация по прикладному компоненту АИС. Все три части внутренней структуры и их составные элементы (например, информационные массивы отдельных информационных объектов БД) могут размещаться в одном едином файле базы данных или в разных файлах. Во втором случае внутренняя схема БД определяется совокупностью и порядком расположения данных файлов.