Развитие идеологии бд

Формами организации информации являются: файлы, БД, базы знаний, базы пространственных данных для использования в ГИС, распределенные БД и вычисления. Эволюция развития баз данных – от файлов данных до многомерных баз данных – представляется с.о.:

60–е годы – первые массивы данных на перфокартах;

70–е годы – массивы данных на магнитных лентах;

80–е годы – банки данных, иерархические и сетевые БД;

90–е годы – реляционные БД (сети ЭВМ);

21 век – доступ к базам данных через локальные и глобальные сети, многомерные БД.

Недостатками файловых систем являются слабые возможности управления данными, большие затраты труда программистов, дублирование разработок.

БД – это множество взаимосвязанных единиц данных, которые могут обрабатываться одной или несколькими прикладными системами. Преимуществами БД являются возможность интегрированного хранения данных и метаданных, поддержка целостности БД, одновременный доступ к данным нескольких пользователей, простота подготовки запросов и отчетов. Назначения БД:

• представление сложных структур информации, когда объектом хранения являются не только данные, но описания структур данных;

• сокращение дублирования информации

• независимость прикладных программ от изменений описаний данных и наоборот;

• сокращение затрат на обслуживание БД;

• интеграция данных (множество пользователей, прикладных программ, типов данных).

Основными компонентами системы баз данных являются сама БД, СУБД, оборудование, организационно – методическое обеспечение. СУБД включает язык описания данных (ЯОД), язык манипулирования данными (ЯМД) – SQL, резидентный модуль СУБД, постоянно находящийся в оперативной памяти ЭВМ.

Базы знаний представляют собой систему искусственного интеллекта, основанную на правилах. На рис.1 дано отличие в представлении данных (фактов) и знаний.

Индексация в БД – важный элемент ускорения доступа к БД, производится по классификаторам, основным ключам, на основе автоматической рубрикации. Это большое преимущество БД перед файловыми системами.

Возможности поиска данных – основное преимущество БД. Поиск возможен по любому логическому выражению (для нескольких атрибутов), бывает полнотекстовый поиск (с учетом близости слов), комбинированный (по словам и атрибутам), типовые запросы.

Важным достоинством СУБД являются возможности экспорта – импорта данных в другие СУБД, форматы –XML, HTML, PDF, rtf – документы и т.п.

Рис. 1. Сравнение представления данных и знаний в ЭВМ

У правление данными (на организационном и физическом уровнях). Для эффективного сбора и обработки данных необходимо организовать управление данными на уровнях выполнения научной программы (эксперимента), проекта, центра, а также на физическом уровне в хранилище данных и базе данных корпорации. Главным инструментом управления данными на организационном уровне должны быть Web – технологии. Информационной основой управления данными являются базы метаданных.

Базы метаданных. Список объектов метаданных включает сведения об организациях, массивах фактографических и пространственных данных, проектах, экспертах, информационных ресурсах, источниках информации, методах обработки, форматах данных, программных средствах, кодификаторы.

Запоминающие устройства можно представить как трехзвенную систему (рис.2): устройства и системы для активно используемых данных (дисковые системы), периодически используемых данных (CD/MO/DVD устройства) и данных долговременного хранения (ленточные библиотеки).

Рис.2. Трехуровневая модель хранения данных

Быстрые или оперативные устройства с произвольным доступом хранения служат для работы с данными, в которых пользователи для выполнения своей работы нуждаются постоянно. Основная задача системы хранения повышенной надежности – обеспечение бесперебойной и надежной работы вычислительного комплекса и всех решаемых им задач.

Заключение

Рассмотрена актуальность развития баз данных и информационных технологий. Дана краткая история развития технических средств для хранения и ввода данных в ЭВМ. Представлены современные информационные технологии (интеграция данных, управление данными) и развитие идеологии БД.

Литература

1. Хансен Гэри, Хансен Джеймс. БД: разработка и управление / Пер. с англ. – М.: ЗАО "Издательство БИНОМ", 1999. – 704 с.

2. Дейт К. Введение в системы баз данных / Пер. с англ. – М.: Наука, 1981. – 236 с.

3. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. – М.: Мир, 1978.

4. Невская Е.С. Базы данных: Методические указания для студентов третьего и четвертого курсов механико–математического факультета. http://sha.rnd.su/user/da/1/

Вопросы для самопроверки

1. Какие технические носители Вы знаете? Перечислите их характеристики.

2. Какие формы организации данных и знаний Вы знаете?

18