Вопрос 1

1. Понятие и свойства систем

База данных – совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.

БД – совокупность данных, организованных в соответствии со структурой, описывающей характеристики этих данных и взаимоотношения между ними, причем такое собрание данных, которое поддерживает одну или более областей применения.

БД – организованная в соответствии с определёнными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области, используемое для удовлетворения информационных потребностей.

БД – некоторый набор перманентных данных, используемых прикладными программными системами какого-либо предприятия.

БД – совместно используемый набор логически связанных данных и описания этих данных, предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.

База данных, представленная в объектной форме – совокупность самостоятельных материалов, систем, автоматизированных таким образом, чтобы этим материалы могли быть найдены, обработаны, с помощью компьютера.

Банк данных является разновидностью информационных систем, в которых реализованы функции централизованного хранения и накопления обрабатываемой информации, организованных в одну или несколько баз данных.

Банк данных состоит из одной или нескольких баз данных, СУБД, словаря данных, администратора банка данных, вычислительной системы и обслуживающего персонала.

СУБД – комплекс языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования базы данных многими пользователями.

Словарь данных представляет собой подсистему банка данных, предназначенного для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов БД, типах данных, форматах их представления.

Администратор БД – лицо или группа лиц, отвечающих за выработку требований к базе данных, её проектирование, создание, эффективное использование, и сопровождение.

Вычислительная система представляет собой совокупность взаимосвязанных и согласованно действующих компьютеров и других устройств, обеспечивающих автоматизацию процессов приёма, обработки и выдачи информации пользователю.

Обслуживающий персонал выполняет функции поддержания технических и программных средств в работоспособном состоянии.

Особенности баз данных – хранение информации в структурированном виде, содержание нескольких различных областей данных, возможность проведения дальнейшей обработки информации. Все данные логически связаны.

Вопрос 2

Классификация БД:

1. По содержимому

2. По среде хранения

3. По степени распределённости

4. Модели данных

5. И т.д.

Классификация БД по модели данных:

1. Реляционная

2. Иерархическая

3. Объектно-релационная

4. Объектно-ориентированная

5. Сетевая

Иерархическая модель БД – связи между данными можно описать с помощью упорядоченного графа или дерева. Древо включет себя подтипы (поддеревья), каждое из которых, в свою очередь аналогично является деревом и включает себя подтипы и так далее. Корневым называют тип, который имеет подчинённые типы и сам не является подтипом. Иерархическая БД представляет собой упроядоченную совокупность экземпляров данных типа “Древо”, содержащих экземпляры типа “Запись”. Поля записей и хранят числовые и символьные значения, составляющие основное содержание БД. Обход всех элементов иерархической БД обычно производится сверху вниз и слева направо. Для организации физического размещения иерархических данных в памяти компьютера, могут использоваться следующие группы методов:

1. Представление линейным списком с последовательным распределением памяти;

2. Представление связными линейными списками.

Основные операции манипулирования иерархическими данными:

1. Поиск указанного экземпляра базы данных;

2. Переход от одного дерева к другому;

3. Переход от одной записи к другой внутри древа;

4. Вставка новой записи в указанную позицию;

5. Удаление текущей записи;

6. Прочие...

Контроль целостности формируется следующим образом: потомок не может существовать без родителя, а у некоторых родителей может не быть потомков. Механизмы поддержания целостности связей между записями различных деревьев отсутствуют.

Достоинства иерархической модели:

• эффективное использование памяти компьютера

• высокие показатели времени выполнения основных операций над данными

• удобна для работы с иерархичеки упорядоченной информацией

Недостатки:

• громоздкость обработки информации с достаточно сложными логическими связями

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных. Для описания схемы сетевой базы данных, используются 2 группы типов: “запись”, “связь”. Тип “связь” определяется для двух типов “запись” (предка и потомка). Сетевая база данных состоит из набора записей и набора соответствующих связей. На формирование связи особых ограничений не накладывается. В сетевой модели, в отличие от иерархической, запись потомок может иметь произвольное число записей-предков (сводных родителей). Физическое размещение данных в базах сетевого типа может быть организовано практически теми же методами, что и в иерархических БД.

Операции манипулирования данными:

1. Поиск записи в базе данных

2. Переход от предка к первому по порядку

3. Переход от потомка к предку

4. Переход от предка к потомку

5. Создание новой записи

6. Удаление текущей записи

7. Обновление текущей записи

8. Включение записи в связь

9. Исключение записи из связи

10. Изменение связи

Достоинтсвом является эффективная реализация по затратам памяти и времени.

Недостатком является высокая сложность и жесткость схемы базы данных, ослаблен контроль целостности связей наследования.

Реляционная модель данных представляет собой множество элементов, называемых кортежами (двумерная таблица). Наглядной формой представления отношения является двумерная таблица. Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам – атрибуты отношения. Поскольку в рамках одной таблицы не удаётся описать более сложные логические структуры данных из предметной области, применяют связывание таблиц.

Физическое размещение данных в реляционных базах на внешних носителях легко осуществляется с помощью обычных файлов.

Достоинства: простота, понятность, удобность в реализации.

Недостатки: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.

Постреляционная модель данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничения неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Допускает многозначные поля (поля, значения которых состоят из “подзначений”). Необходимость обеспечения вложенности полей поддерживается ассоциированными многозначными полями. Совокупность ассоциированных полей называется ассоциацией. Первое значение одного столбца-ассоциации соответствует первым занчениям все других столбцов-ассоциаций. Аналогичным образом связаны значения вторых столбцов и так далее. На длину полей и количество полей не накладывается требование постоянства – структура данных и таблиц имеет большую гибкость. Постреляционная модель допускает хранение в таблицах неформализованных данных, следовательно возникает проблема обеспечения целостности и непротиворечивости данных. Эта проблема решается включением в СУБД механизмов подобных хранимым процедурам в клиент-серверных системах.

Достоинства постреляционной модели – возможность представления совокупности связных реляционных таблиц одной постреляционной таблицей.

Недостатки постреляционной модели – сложность решения проблемы обеспечения целостности и непротиворечивости хранимых данных.