Контрольные вопросы по первому разделу
Перечислите набор общих процедур управления ресурсами.
Какие еще составляющие, кроме среды хранения, можно выделить в системе управления ресурсом.
Дайте общее определение информационной системы.
Какие дополнительные требования к вычислительной технике предъявляют информационные потребности по сравнению с вычислительными задачами.
Какова структура программы при использовании файловой системы управления информационными массивами.
Перечислите достоинства и недостатки файловой системы управления информационными массивами.
Какова структура программы при использовании технологии баз данных.
В чем основное функциональное отличие использования файловой системы управления информационными массивами и технологии баз данных.
Сформулируйте общее понятие о базе данных, как о хранилище информации. Перечислите основные преимущества в использовании баз данных.
Какие два ключевых момента следует отметить при переходе к технологии баз данных.
База данных как модель предметной области
Понятие предметной области
Понятие предметной области является ключевым при рассмотрении базы данных как информационной системы. Интуитивный смысл этого понятия очевиден: предметная область – это некоторая сфера деятельности. Более точное определение, позволяющее сформулировать понятие модели предметной области, предполагает уточнение ряда других базовых понятий.
Данные. Некоторый факт, на котором основан вывод или любая другая интеллектуальная деятельность. Первичными компонентами данных являются цифры и символы или их кодированное представление в виде строки двоичных битов.
Семантика. Присвоение данным некоторых свойств, после чего они становятся полезными как для людей (в смысле принятия решений), так и для программ или процедур (при определении обоснованности использования). В дальнейшем слово смысл будем использовать как синоним “семантики”.
Элемент данных. Наименьшая семантически значимая поименованная единица данных, принимающая значение (фамилия, должность, цвет, зарплата).
Объект. То, о чем хранятся данные (служащий, станок, материал).
Атрибут. Характеристика (свойство) объекта.
Заметим, что смысл объекта (данного) определяется только совокупностью его атрибутов, представленных соответствующими элементами данных. В этом смысле можно сказать, что значение элемента данных является значением атрибута объекта. На рис.3. проиллюстрирована связь между введенными выше понятиями.
Самым простым способом отображения связи элементов данных с атрибутами и соответствующими значениями является их фиксация в виде последовательности на рис.4.
На рисунке форма представления указывает на тип значений соответствующего элемента (N – целое число, S – строка символов, B – коды логических констант True и False, D – дата).
Предметная область. Совокупность объектов реального мира, рассматриваемого в рамках определенного контекста (теории, сферы деятельности, модели и т.п.).
Замечание 1. В этом определении понятие объекта трактуется достаточно широко: в качестве объектов предметной области могут рассматриваться предметы, явления, процессы. Действительно, пусть, например, требуется хранить сведения о товарах, поступивших на склад, то есть, о материальных (физических) объектах типа ТОВАР. Скорее всего, в состав базы данных необходимо будет включить и информацию о заказах на поставку товаров на склад, хотя ЗАКАЗ суть не физический объект, а процесс с атрибутами, включающими название поставляемого товара, его количество, название поставщика, срок поставки и т.д.
Объект Данные
Рис. 3. Базовые понятия предметной области
1
Рис.4. Связь атрибутов с элементами данных и их значениями
Замечание 2. Указание среди атрибутов объекта ЗАКАЗ названия товара, являющегося, очевидно, атрибутом объекта ТОВАР, тем самым определяет, что в данной предметной области (на складе), существует связь между искомыми объектами. Таким образом, объекты реального мира имеют друг с другом множество сложных связей и зависимостей, которые необходимо учитывать в информационной деятельности.
Замечание 3. Реальный мир бесконечен; в любой предметной области можно выделить бесконечное множество объектов с бесконечным количеством свойств у каждого из них и бесконечное количество связей между объектами. Очевидно, что полное и исчерпывающее описание предметной области в БД практически невозможно. Однако для решения возникающих в практической деятельности задач (проблем) полное информационное описание предметной области и не требуется. Поскольку любая решаемая задача связана с достижением некоторой цели, из предметной области всегда можно выделить лишь ограниченную совокупность (подмножество) взаимосвязанных объектов с определенными свойствами, поведение которой существенно для решения задачи. Ясно, что такие ограниченные подмножества связаны с каждой задачей, решаемой в рамках конкретной предметной области.
Определение 2. БД – это структурная совокупность данных, отображающих свойства актуальных объектов внешнего мира (рассматриваемых с определенной точки зрения).
Или, что то же
Определение 3. База данных - это совокупность описаний объектов реального мира и связей между ними, актуальных для конкретной прикладной области.
Другими словами, база данных - это некоторый набор данных, отображающий актуальные (необходимые для решения задач) данные и актуальные (значимые) связи.