8.3 Деректердің иерархиялық моделі

Бұл ерте қалыптасқан деректер моделінің бірі. Иерархиялық модельде топтық қатынастарды жүзеге асыру, желілік жүйедегі сияқты көрсеткіштер көмегімен жүзеге асады және граф түрінде көрсетіледі. Бірақ, желілік модельден айырмашылығы ұнда принципті ерекшеліктер қатары болады.

• Топтық қатынастар бағыныңқы қатынастар болып табылады. Топ (жазба) – қатынас иесінің бағыныңқа топтары – қатынас мүшесі болады. Шығыс топ «атасы» (предки), ал бағыныңқы – «ұрпағы» (потомки) болып табылады.

• Топтық қатынастар иерархиялық құрылымды құрады, олар келесі түрдегі бағытталған графты мипаттайды:

Құрамына бірде-бір топ кірмейтін түбір деп аталатын бір ғана ерекше төбе;

Барлық қалған төбелерге бір топ қана кіреді, ал топтардың (ребро) туынды саны шығады (топтар «атасының» туынды саны болады).

- Деректердің иерархиялық моделі бірнеше бұтақтардың жиынтығын көрсетеді. Иерархиялық модель терминологиясында деректер құрылымын сипаттайтын бұтақтар деректерді сипаттаушы бұтақтар деп аталады, ал құрылымданған деректер (деректер қоры) – деректер бұтағы деп аталады.

Иерархиялық модельде іздеу операциясын жүзеге асыру ерекшелігі – бұл операцияның үнемі түпкі төбеден іздеуді бастауы және иерархиялық жолды түбінен басына дейін арнайыландырады, олардың нұсқалары ізденіс шарттарын қанағаттандырады.

Иерархиялық модельдің операцияларын жүзеге асыратын бағдарламалар желілік модель үшін аналогты бағдарламаларға қарағанда оның құрылымы бойынша навигациясын жеңілдететіндіктен қарапайымдау болып келеді. Иерархиялық модельдің мақсатты пайда болуы нақты әлемдегі ұйымдастыру жүйелерінің көп бөлігі иерархиялық құрылымда болғандығына байланысты.

Иерархиялық модельдің мақсатты пайда болуы нақты әлемнің ұйымдастыру жүйесінің көпшілігінде иерархиялық құрылымның болуына негізделген (мемлекеттік әкімшілік бөлінуі, кәсіпорынның ұйымдық құрылымы және т.б.). Сәйкес концептуалды көрстілімдер иерархиялық құрылымда болады және иерархиялық модель терминінде жасанды түрде сипаттала алады. Иерархиялық модельдің кемшілігі ретінде жоғарыда көрсетілген желілік кемшіліктерді айтуға болады.

Иерархиялық модельді қолдайтын ДҚБЖ IBM 360/370 (ЕС ЭВМ) есептеу жүйелерінде кең таралған. Мұндай жүйелердің мысалы ретінде IMS, OKA көрсетуге болады. Дербес ЭЕМ үшін иерхиялық ДҚБЖ мысалы НИКА отандық жүйесі болып табылады (IBM PC ИНЕС жүйесінің адаптациясы).

8.4 Деректердің көпөлшемді моделі

Концептуалды модельдің «негіз» түсінігіне қайтып оралайық.

Негіз – бұл ақпараттық жүйедегі ақпараттың жинақталуы. Мысалы, СТУДЕНТТЕР ҮЛГЕРІМІ негізінің келесі атрибуттарын қараытарйық: екілер саны, үштер саны, төрттер саны, бестер саны.

Атрибуттар мәні «курс», «оқу жылы» параметрлерінен байланысты. Егер реляционды модельдің сәйкес концептуалды сұлбасы сипаттау үшін СТУДЕНТТЕР ҮЛГЕРІМІ кестесінің жиынын әрбір жыл үшін жеке енгізу керек. 5 курс кезінде және 10 жылғы деректерді талдау қажеттілігінде кесте саны елуге тең болады. Параметрлердің біреуі өзгерген кезде біртипті деректерді талдаумен байланысты барлық кестелердің аналогты құрылымдарының көшірмесі алынады және т.б.

Осы оқиға үшін деректер моделіне сәйкес келетін технологияда көпөлшемді OLAP (OnLine Analytical Processing – оперативті аналитикалық өңдеу) моделі қолданылады. Деректер моделінің көпөлшемділігі ақпарат құрылымының көпөлшемді логикалық құрылымының көрсетілімі, жалпы айтқанда ол көпөлшемді винуализациямен байланыспаған.

Көпөлшемді құрылым деректер гиперкубы ретінде қарастырылады. Кубтың әрбір шегі өлшемділік болып табылады. Көпөлшемді деректер моделінде қолданылатын негізгі түсініктер «өлшем» (dimension) және «ұяшық» (cell) болып табылады.

Өлшем – гиперкубтың бір шегіне сәйкес келетін нақты параметрлерді қабылдайтын реттелген мәндер тізімі. Біздің мысал үшін өлшем ретінде 2006-2007, 2007-2008, 2008-2009 оқу жылдарын, 1,2,3 топтарын көрсетуге болады.

Ұяшық немесе көрсеткіш – негіз атрибутына сәйкес келетін өріс, оның мәні параметр мәндерінің тіркелген тізімімен анықталады. («өлшемдер» мәні, мысалы, 2008-2009 оқу жылы, бірінші курс).

Көпөлшемді деректер моделінде «кесіндіні қалыптастыру» және «агрегация» операциясының арасынан қосымша операциялар қатарын анықтайды.

Кесіндіні қалыптастыру кезінде қолданушыға оның сұранысы бойынша бір немесе бірнеше параметрлер мәнін тіркеу кезінде алынған кейбір гиперкуб ішкі жиыны көрсетіледі. «Агрегация» операциясы қолданушы гиперкубынан жалпы ақпарат көрсетуді қамтамасыз етеді, мысалы, параметрлердің біреуінің барлық мәндері бойынша көрсеткіштер мәніне өтуді қамтамасыз етеді, мысалы, барлық курстар бойынша.

Мұндай модель деректерді түрлі параметр мәндері кезінде оңай салыстыруға, белгілі параметр мәндерінен нақты атрибуттар мәндеріне тәуелді графиктер құруға мүмкіндік береді (мысалы, жылдар бойынша атрибуттардың өзгеруі). Сондықтан OLAP технологиясының негізгі тағайындалуы – талдау жүргізу үшін және шешім қабылдау үшін ақпаратты өңдеу.

Көпөлшемді деректер моделін қолдайтын ДҚБЖ жалпы қолдануы енді басталады. Кең танымал ДҚБЖ ретінде Oracle Express Server көрсетуге болады.