Экспертные системы

Это ИС, способные дать обоснованное заключение (рекомендацию) в ответ на ввод большого количества данных о некотором объекте, явлении или процессе. Примеры областей, в которых используются экспертные системы:

• Медицинская диагностика.

• Получение химических формул сложных молекул по данным спектрального анализа.

• Распознавание целей в военных технологиях.

В случае экспертных систем база данных скорее является базой знаний, так как в ней хранится сложная структура взаимосвязанных алгоритмов обработки информации.

2. Реляционные базы данных. Основы работы с субд

2.1. Структуры данных

БД – объект, который, прежде всего, имеет структуру. Это означает, что выбран способ хранения данных, обеспечивающий эффективный доступ к той или иной части данных. Рассмотрим БД, содержащую данные о большом количестве однотипных объектов. Какие структуры БД при этом возможны? Проектируя БД, объекты описывают фиксированным набором признаков (атрибутов). Конкретные значения атрибутов и являются данными. Известны три способа представления данных, то есть три возможные структуры БД: табличная, иерархическая и сетевая. Пример табличной структуры – таблица данных о жителях Красноярска (рис. 1).

ФИО	адрес	место работы	возраст	пол
……………..	…………….	……………	…..	…
Кулев Иван Иванович	ул. Новая, 3-51	КрИЖТ	28	м

Рис. 1. Таблица «Жители»

Подчеркнем, что каждая строка таблицы соответствует одному конкретному объекту. Атрибуты объекта называются полями. Имена атрибутов, то есть заголовки столбцов «ФИО», «адрес» и так далее, – это имена полей.

Пример иерархической структуры БД приведен на рисунке 2. Объекты, сведения о которых содержит БД, – студенты. Значения атрибутов образуют иерархическое дерево.

БД иерархической структуры могут быть преобразованы в табличные. Так структура, изображенная на рисунке 2, может быть заменена таблицей, аналогичной таблице «Жители».

В случае иерархической и табличной структур одному объекту (студенту) соответствует единственный набор атрибутов. Третий возможный тип структуры данных – сетевая структура. В этом случае одному объекту сопоставляется более одного набора атрибутов [1-3]. Такая структура также может быть приведена к табличной.

Рис. 2. Иерархическая структура БД

2.2. Реляционные бд, определение и основные понятия

Таблицы реляционной БД

БД любой структуры может быть преобразована в табличную БД специального типа – реляционную БД. В реляционную БД обычно входит более одной таблицы. Определение таких БД в окончательном виде дается позже. В частности, в это определение входят следующие требования к таблицам реляционной БД:

1. Имена полей (названия столбцов) должны быть различны.

2. В каждый столбец заносятся данные одного типа (числового, текстового и так далее). Другими словами, значения поля должны быть одного типа.

3. В таблице нет одинаковых строк.

4. У разных таблиц имена полей могут совпадать (отметим, что в случае одноименных полей изменение пользователем значений поля в одной таблице должно сопровождаться изменениями этих же значений в другой таблице).

5. Для эффективной работы СУБД таблицы обычно преобразуют в таблицы, находящиеся в третьей нормальной форме (раздел «2.4. Проектирование БД»).

В отношении таблиц БД принята следующая терминология:

• Множество допустимых значений поля называется доменом поля (пример: домен поля «телефонный номер» в случае Красноярска состоит из всех возможных наборов шести цифр).

• Строки таблицы называются записями. (Напомним: в строках расположены значения полей, соответствующие одному объекту).

• Первичный ключ таблицы – поле (или несколько полей), значение которого однозначно определяет значения остальных полей в каждой отдельной записи. То есть значение ключа однозначно соответствует конкретному объекту. Например, пусть имеется телефонный справочник, в котором каждая запись – это номер телефона, ФИО владельца и адрес. Первичным ключом будет номер телефона. Его значение определяет конкретный телефон, и поэтому определяет стоящие в той же записи ФИО владельца и адрес. Для краткости вместо термина «первичный ключ» будем использовать термины «ключ» и «ключевое поле».

Ключ, состоящий из одного поля, называется простым ключом. В таблице «Машины» (рисунок 3) поле «номер» является простым ключом. Составной ключ включает в себя более одного поля. В таблице «Жители» ключом надежнее считать поля «ФИО» и «адрес», так как в большом городе могут встречаться жители с одинаковыми значениями «ФИО».

номер	ФИО	марка	пробег	дата регистр.
……	…………	……	…….	…………
КЯ 45-42	Кулев Иван Иванович	ауди	16000	21.08.99
…….	……………	…...	……..	………..

Рис. 3. Таблица «Машины»