2к4с Управление данными / МУ УД СРС_0

 разработка процедур компонентного изменения корпоративной БД при изменении бизнес-процедур, видов деятельности, применяемых при-

ложений и географического размещения предприятия;

 постоянная актуализация понятийной модели деятельности пред-

приятия для учета новых понятий, возникающих при изменении приклад-

ных компонент на функционально сходные и при изменении видов дея-

тельности предприятия, и построение на этой основе новых интерфейсов между компонентами ИС;

 динамическое администрирование фрагментами распределенной корпоративной БД при изменении частоты их использования, при модифи-

кации их структуры и при изменении их размещения.

Так как новые требования в определяющей степени связаны с ро-

стом скорости изменений в требованиях к ИС, новые подходы в методах проектирования неразрывно связаны с новой организацией проектирова-

ния.

Каскадные схемы организации проектирования ПО для ИС достаточ-

но давно стали преобразовываться в циклические формы. Сейчас различ-

ные циклические и спиральные схемы рассматриваются как средство ис-

пользования преимуществ подходов быстрого прототипирования ИС с ис-

ключением их недостатков (неуправляемости) за счет использования клас-

сических структурных методов на каждом витке спирали.

Но такие циклические схемы сохраняют многие старые недостатки структурных методов. Для условий Н.С.П. важными недостатками являют-

ся:

трудоемкость внесения изменений в действующие компонен-

ты;

 ограничения возможностей компонентного проектирования

использующего комплектации и перекомплектации различных готовых

компонентов.

11

В условиях компонентного проектирования организационная схема проектирования БД должна выглядеть как схема параллельного спираль-

ного проектирования компонентов БД. Важнейшей задачей проектирова-

ния архитектуры корпоративной БД является обеспечение работы с самы-

ми разнообразными типами и источниками информации. Так как источни-

ками и потребителями информации служат не только подразделения дан-

ного предприятия, головной офис холдинга или аппарат министерства, но и предприятия других отраслей (возможные поставщики и потребители,

государственные регламентирующие органы и др.). Это происходит в со-

ответствии с принципом глобализации бизнеса: источники и потребители информации будут находиться в любой географической точке, где это окажется нужно.

Объединение требований к динамике и разнообразию типов информа-

ционных потоков, обрабатываемых в ИС, с учетом роста их объемов, и

требований к разнообразию методов обработки позволяет дать следующую обобщенную характеристику технологий, формирующих архитектуру БД в составе ИС [2]:

 компонентная технология проектирования и перекомплектации предметно-ориентированных операционных БД, допускающих работу пользователей через общие, в том числе, для хранилища данных, интер-

фейсы;

 расширенная технология хранилища данных, интегрирующая ис-

торические форматированные данные, архивные текстовые документы,

звуковые и видеоархивы, а также картографические данные, и включаю-

щая средства оперативной аналитической обработки данных, необходимые виды «дружественных» интерфейсов, например: гипертекстовый, геоин-

формсистем и др.;

 открытость БД для включения в нее и получения из нее информа-

ции с использованием принципов глобальной информационной магистра-

12

ли;

 архитектура открытых систем, расширенная методами и средства-

ми компонентного формирования: на верхнем уровне это открытость ком-

понентного проектирования БД и свободного обмена с источниками ин-

формации любых внешних систем, на нижнем уровне - технологическая открытость БД на основе стандартов переносимости, интероперабельно-

сти, масштабируемости и др..

НОРМАЛИЗАЦИЯ. НОРМАЛЬНЫЕ ФОРМЫ

Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, потенциально приводящей к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований,

которым должно удовлетворять отношение.

Процесс преобразования отношений базы данных (БД) к виду, отве-

чающему нормальным формам, называется нормализацией. Нормализация предназначена для приведения структуры БД к виду, обеспечивающему минимальную логическую избыточность, и не имеет целью уменьшение или увеличение производительности работы или же уменьшение или уве-

личение физического объѐма базы данных. Конечной целью нормализации является уменьшение потенциальной противоречивости хранимой в базе данных информации. Устранение избыточности производится, как прави-

ло, за счѐт декомпозиции отношений таким образом, чтобы в каждом от-

ношении хранились только первичные факты (то есть факты, не выводи-

мые из других хранимых фактов).

Первая нормальная форма (1NF) — базовая нормальная форма от-

ношения в реляционной модели данных. Переменная отношения находится в первой нормальной форме тогда и только тогда, когда в любом допусти-

мом значении отношения каждый его кортеж содержит только одно значе-

13

ние для каждого из атрибутов.

В реляционной модели отношение всегда находится в первой нор-

мальной форме по определению понятия отношение.

Различные таблицы могут не быть правильными представлениями от-

ношений и, соответственно, могут не находиться в 1NF. Соответственно таблица должна удовлетворять следующим пяти условиям:

1.Нет упорядочивания строк сверху-вниз (другими словами, порядок строк не несет в себе никакой информации).

2.Нет упорядочивания столбцов слева-направо (другими словами, по-

рядок столбцов не несет в себе никакой информации).

3.Нет повторяющихся строк.

4.Каждое пересечение строки и столбца содержит ровно одно значе-

ние из соответствующего домена (и больше ничего).

5. Все столбцы являются обычными.

«Обычность» всех столбцов таблицы означает, что в таблице нет

«скрытых» компонентов, которые могут быть доступны только в вызове некоторого специального оператора взамен ссылок на имена регулярных столбцов, или которые приводят к побочным эффектам для строк или таб-

лиц при вызове стандартных операторов. Таким образом, например, строки не имеют идентификаторов кроме обычных значений потенциальных клю-

чей (без скрытых «идентификаторов строк» или «идентификаторов объек-

тов»). Они также не имеют скрытых временных меток.

Вторая нормальная форма (2NF) — одна из возможных нормальных форм таблицы реляционной базы данных. Переменная отношения нахо-

дится во второй нормальной форме тогда и только тогда, когда она нахо-

дится в первой нормальной форме и каждый неключевой атрибут неприво-

димо зависит от ее потенциального ключа.

Неприводимость означает, что в составе потенциального ключа отсут-

14

ствует меньшее подмножество атрибутов, от которого можно также выве-

сти данную функциональную зависимость. Для неприводимой функцио-

нальной зависимости часто используется эквивалентое понятие «полная функциональная зависимость».

Если потенциальный ключ является простым, то есть состоит из един-

ственного атрибута, то любая функциональная зависимость от него являет-

ся неприводимой (полной). Если потенциальный ключ является состав-

ным, то согласно определению второй нормальной формы в отношении не должно быть неключевых атрибутов, зависящих от части составного по-

тенциального ключа.

Вторая нормальная форма по определению запрещает наличие неклю-

чевых атрибутов, которые вообще не зависят от потенциального ключа.

Таким образом, вторая нормальная форма запрещает создавать отношения как несвязанные (хаотические, случайные) наборы атрибутов.

Третья нормальная форма ( 3NF) — одна из возможных нормальных форм отношения реляционной базы данных. 3NF была изначально сфор-

мулирована Э. Ф. Коддом в 1971 году. База данных будет находиться в третьей нормальной форме, если она приведена ко второй нормальной форме и каждый не ключевой столбец независим друг от друга. Если сле-

довать процессу нормализации правильно до этой точки, с приведением к

3НФ может и не возникнуть вопросов. Следует знать, что 3НФ нарушает-

ся, если изменив значение в одном столбце, потребуется изменение и в другом столбце.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Осветите исторический аспект развития технологии баз данных.

2.Приведите классификацию СУБД и БД.

3.Охарактеризуйте состав СУБД.

4.Поясните требования, предъявляемые к БД.

15

5.Что такое независимость, безопасность, целостность, защита

данных?

6.Как обеспечиваются целостность и независимость данных?

7.Что такое «модель данных»?

8.Каковы структурные элементы сетевой модели данных?

9.Каковы структурные элементы иерархической модели данных?

10.Охарактеризуйте реляционную модель данных.

11.Поясните этапы проектирования централизованной базы дан-

ных.

12.Поясните свойства и виды отношений.

13.Охарактеризуйте восходящее и нисходящее проектирование.

14.Назовите достоинства и недостатки иерархической модели дан-

ных.

15.Назовите достоинства и недостатки сетевой модели данных.

16.Назовите достоинства и недостатки реляционной моделей дан-

ных.

17.Что такое «инфологическая модель»?

18.Что такое «даталогическая модель»?

19.Каким образом реализуется поддержка целостности БД?

20.Дайте определение основных правил целостности данных.

21.Объясните как осуществляется приведение к первой нормальной

форме?

22.Объясните как осуществляется приведение ко второй нормаль-

ной форме?

23.Объясните как осуществляется приведение к третьей нормаль-

ной форме?

24.Объясните как осуществляется приведение к четвертой нор-

мальной форме?

16

25.Какие разновидности объектов БД для поддержки функциони-

рования СУБД необходимо хранить во внешней памяти?

26.Какие методы организации данных и доступа к ним Вы знаете?

27.Назовите первичные методы доступа.

28.Назовите вторичные методы доступа.

29.Какими возможностями обладает современная СУБД?

30.Охарактеризуйте современные СУБД.

31.Охарактеризуйте основные преимущества современные СУБД

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ

Реферат оформляется на листах формата А4 и содержит: введение,

основную часть (в основной части подробно раскрывается тема реферата),

заключение, список используемых источников.

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1.Какой ключ идентифицирует запись единственным образом?

6.Как называется поле данных, содержащее информацию об объ-

екте?

14. исчерпывающий набор таблиц или файлов, представляющий собой каталог всех описаний данных называется

ЛИТЕРАТУРА

1.Системы обработки многопользовательских баз данных //[Электронный ресурс] http://reftrend.ru/940148.html.

2.Зиндер Е.З. Проектирование баз данных: новые требовании и новые подходы //[Электронный ресурс] http://citforum.ru/database/kbd96/41.shtml.

3.Цикритзис Д. Модели данных / Д. Цикритзис, Ф. Лоховски. - М.: Фи-

нансы и статистика. 1985.

4. Зиндер Е.З. Новое системное проектирование: информационные техно-

логии и бизнесреинжиниринг. / Е.З. Зиндер. - СУБД, N 1, 1996.

19

5. Голицына О.Л. Базы данных / О.Л. Голицына, Н.В Максимов, И.И.

Попов– М.: ФОРУМ: ИНФРА-М. 2007.

20