4. Мәліметтер үлгілерінің классификациясы. Үлгілердің сипаттамасы.

Мәліметтер үлгісі – бұл МҚБЖ-де мәліметтерді көрсету мен өңдеудің формальді теориясы, ол үш аспектіден тұрады:

1. құрылымдық аспект: мәліметтер қорында мәліметтердің типтері мен логикалық құрылымдарын сипаттау әдістері;

2. манипуляциялау аспектісі: мәліметтерді манипуляциялау әдістері;

3. бүтіндік аспектісі: мәліметтер қорының бүтіндігін сипаттаужәне қолдау әдістері.

Инфологиялық үлгілер пәндік аймақты сипаттау үшін мәліметтер қорын жобалаудың бастапқы кезеңдерінде қолданылады. Олар объектілердің класстары туралы, олардың қасиеттері мен өзара байланыстары туралы мәліметтерден тұрады.

Мәліметтердің физикалық үлгісі мәліметтерді тасымалдаушыларда ұйымдастырумен байланысты. Қазіргі кезде физикалық үлгі ретінде файлдық құрылымдарға негізделген мәліметтерді орналастырудың әр түрлі әдістері қолданылады

Даталогиялық үлгілер концептуалдық деңгейдің үлгілері болып табылады және нақты МҚБЖ-де құрылады.

Мәліметтердің иерархиялық үлгісі қатаң тәртіппен байланысқан элементтерден тұрады. Тармақтық үлгінің негізгі түсініктеріне деңгей (уровень), элемент (түйін-узел), байланыс (связь) жатады.

Түйін — бұл қандай да бір объектіні сипаттайтын деректер атрибуттарының жиыны. Иерархиялық үлгінің схемасында түйіндер графтардың жоғарғы нүктесі ретінде көрсетіледі.

Желілік үлгіде әр элемент басқа кез келген элементпен байланыса алады.

Қасиеттері:

• Әр түйін бір ғана түйінмен байланысады, жоғарғы түйінді ескермегенде;

• Бір ғана төбеден тұрады, басқаларға бағынбайды;

• Әр түйіннен төбеге бір ғана жол бар;

• Деңгейлері қатар емес түйіндерде байланыс орнамайды;

• Алғашқы деңгейдің байланысы анықталмайды.

Артықшылығы: қарапайым, жадының аз көлемін алуы.

Кемшілігі: кез келген ақпаратты енгізе алмау, мәліметтерге қатаң навигациялық ену, мәліметтерге тек негізгі элемент арқылы ену.

Мәліметтердің қатынастық үлгісі. Үлгіде деректердің негізгі құрылымы қатынас болғандықтан, үлгі қатынастық (ағылш. relation — қатынас) д. ат. Мәліметтерді кесте түрінде көрсетудің жолы. Артықшылығы: қарапайымдылығы, теориялық мәнділігі, кестедегі мәліметтерді нормалаудың қатаң әдістері бар, мәліметтердің тәуелсіздігі; МҚ құрылымын өзгерткенде тек қолданбалы программаны минималды өзгерту. Кемшілігі: төмен жылдамдық; байланыстыру операцияларын қажет етеді; жадыдан көп орын алуы.

5. Қатынастарды нормалау. I, II,III, IV нормалау формалары. Нормалау шарттары.

Қатынастық деректер қорының жобасы дегеніміз – барлық атрибуттары, қатынастардағы бастапқы кілттер және де қордағы деректер бүтіндігін сақтау принциптерін қолдайтын кейбір қосымша қасиеттері анықталған өзара байланысқан қатынастарды топтамасы. Неліктен өзара байланысқан қатынастар дегенге келетін болсақ, сұраныстардың орындалуы барысында біз қатынастарды біріктіреміз, сондықтан да бірдей мәндер барлық кестелерде(қатынастарда) бірдей белгіленуі тиіс.

Қатынастық деректер қорында келесі нормальды формаларды қарастырамыз:

1) бірінші нормальды форма (1NF); Егер әрбір баған мен әрбір жолдың қиылысуында тек атрибуттардың элементарлы мәндері орналасқан болса, қатынас сонда ғана бірінші нормаланған формада болады.

2) екінші нормальды форма (2NF); Егер қатынас бірінші нормаланған формада болса және құрамына алғашқы кілттің атрибуттарынан толық емес функционалдық тәуелділікте болмайтын алғашқы кілт емес атрибуттар кірмесе онда ол екінші нормаланған формада болады.

3) үшінші нормальды форма (3NF); Егер қатынас екінші нормаланған формада болса және атрибуттар арасында транзитивтік тәуелділік болмаса онда ол қатынас үшінші нормаланған формада деп аталады.

4) Бойс— Коддтың нормальды формасы (BCNF); Егер қатынас үшінші нормаланған формада болса және қатынастың әрбір детерминанты қатынастың мүмкін кілті болатын болса, онда ол қатынас Бойс—Коддтың нормаланған формасында.

4) төртінші нормальды форма (4NF); Егер көпмәнді функционалды А -» В тәуелділігі болса және R қатынасының басқа атрибуттары Адан функционалды тәуелді болса, онда R қатынасы төртінші нормаланған формада (4NF).

5) бесінші нормальды форма, немесе проекция-біріктіру формасы (5NF немесе PJNF).

Егер В атрибуттар тобы А-дан функционалды тәуелді болса, бірақ А-ның кез келген бағыныңқы жиынынан тәуелсіз болса, онда R.A -> R.B функционалдық тәуелділігі толық деп аталады, яғни R.A -> R.B толық деп аталады, егер: кез келген А-дан алынған А1 үшін => R.A -/-> R.B:

A-ның бағыныңқы жиыны болып табылатын кез келген А1 үшін R.B R.A-дан

функционалды тәуелсіз, кері жағдайда R.A -> R.B тәуелділігі толық емес деп аталады.

R.A -> R.B функционалдық тәуелділігі транзитивті деп аталады, егер келесі

шарттарды қанағаттандыратын С атрибуттар тобы бар болатын болса:

1. С атрибуттар тобы А –ның бағыныңқы жиыны емес.

2. С атрибуттар тобына В кірмейді.

3. R.A -> R.C функционалдық тәуелді.

4. R.C -> R.A арасында функционалдық тәуелділік жоқ.

5. R.C -> R.B функционалдық тәуелдіі.

Нормальды формалардың негізгі қасиеттері:

-Әрбір келесі нормальды форма алдыңғысының қасиеттерін жақсарту нәтижесінде алынады;

-Келесі нормальды формаға өту барысында алдыңғы нормальды формалардың қасиеттері сақталады.

-Декомпозициялау барысында кері қайту проблемасы туады, яғни бастапқы схемаға оралу.

-Декомпозициябір схеманы келесісімен ауыстырған кезде МҚ-ның схемаларының эквиваленттілігін сақтауы керек.