Базы данных. Системы управления базами данных и базами знаний.

База данных - набор сведений, хранящихся некоторым упорядоченным способом. Можно сравнить базу данных со шкафом, в котором хранятся документы. Иными словами, база данных - это хранилище данных. Сами по себе базы данных не представляли бы интереса, если бы не было систем управления базами данных (СУБД).

Отличительные признаки БД

1.БД хранится и обрабатывается в вычислительной системе. Таким образом, любые вне компьютерные хранилища информации (архивы, библиотеки, картотеки и т. п.) базами данных не являются.

2.Данные в БД логически структурированы (систематизированы) с целью обеспечения возможности их эффективного поиска и обработки в вычислительной системе. Структурированность подразумевает явное выделение составных частей (элементов), связей между ними, а также типизацию элементов и связей, при которой с типом элемента (связи) соотносится определённая семантика и допустимые операции.[9]

3.БД включает схему, или метаданные, описывающие логическую структуру БД в формальном виде (в соответствии с некоторой метамоделью). В соответствии с ГОСТ Р ИСО МЭК ТО 10032-2007, «постоянные данные в среде базы данных включают в себя схему и базу данных. Схема включает в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемые для создания и поддержки базы данных. База данных включает в себя набор постоянных данных, определённых с помощью схемы. Система управления данными использует определения данных в схеме для обеспечения доступа и управления доступом к данным в базе данных».

Система управления базами данных - это совокупность языковых и программных средств, которая осуществляет доступ к данным, позволяет их создавать, менять и удалять, обеспечивает безопасность данных и т.д. В общем СУБД - это система, позволяющая создавать базы данных и манипулировать сведениями из них. А осуществляет этот доступ к данным СУБД посредством специального языка - SQL.

SQL - язык структурированных запросов, основной задачей которого является предоставление простого способа считывания и записи информации в базу данных. Основные функции СУБД

• управление данными во внешней памяти (на дисках);

• управление данными в оперативной памяти с использованием дискового кэша;

• журнализация изменений, резервное копирование и восстановление базы данных после сбоев;

• поддержка языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Обычно современная СУБД содержит следующие компоненты:

ядро, которое отвечает за управление данными во внешней и оперативной памяти и журнализацию,

процессор языка базы данных, обеспечивающий оптимизацию запросов на извлечение и изменение данных и создание, как правило, машинно-независимого исполняемого внутреннего кода,

подсистему поддержки времени исполнения, которая интерпретирует программы манипуляции данными, создающие пользовательский интерфейс с СУБД

а также сервисные программы (внешние утилиты), обеспечивающие ряд дополнительных возможностей по обслуживанию информационной системы.

База знаний содержит в себе знания о предметной области. Для представления знаний, как отмечалось ранее, используется та или иная модель знаний, зависящая от особенностей решаемой задачи.

Под системой управления базой знаний (СУБЗ) понимают инструментальную систему, обеспечивающую создание, ведение и применение базы знаний. Ввод знаний в БЗ и их последующее обновление в ЭС осуществляется механизмом приобретения знаний. В простейшем варианте, это интеллектуальный редактор, который позволяет вводить единицы знаний в БЗ и проводить их синтаксический и семантический контроль, например, на противоречивость (избыточность).  В более сложных случаях извлечение знаний осуществляется: на основе специальных сценариев опроса экспертов; из вводимых примеров реальных ситуаций, как в случае индуктивного вывода; из текстов или из опыта работы самой интеллектуальной системы.

Если рассматривать БЗ как автономную подсистему ЭС, то в ней можно выделить следующие компоненты : базу концептуальных знаний (БКЗ); базу экспертных знаний (БЭЗ); базу данных (БД) как элемент расширения базы знаний. В БКЗ , как правило, хранятся процедурные (алгоритмические) знания, а в БЭЗ – декларативные (неалгоритмические) знания. БД как объект хранения информации может активно применяться совместно с  БКЗ и БЭЗ.

В реальных БЗ выделяют следующие формы знаний  понятия (как математические, так  и нематематические);

• факты;

• правила;

• зависимости;

• законы;

• закономерности;

• связи;

• алгоритмы;

• процедуры.