5. Программные средства реализации фактографических ис. Понятие модели данных, основные компоненты модели. Виды моделей данных.

В фактографических ИС (ФИС) регистрируются конкретное значение данных об объектах реального мира.

Фактографическая АИС, накапливающая сведения по лицам, каждому конкретному лицу в базе данных ставит в соответствие запись, состоящую из определенного набора таких реквизитов, как фамилия, имя, отчество, год рождения, место работы, образование и т. д. Комплектование информационной базы в фактографических АИС включает, как правило, обязательный процесс структуризации входной информации из документального источника. Структуризация при этом осуществляется через определение (выделение, вычленение) экземпляров информационных объектов определенного типа, информация о которых имеется в документе, и заполнение их реквизитов.

Объект – часть мира, выделяемая как единое целое в течение некоторого отрезка времени. Объекты могут быть материальными (естественные – животные минералы и созданные человеком – ВУЗ, банк аэропорт) и абстрактными (обычно создаются человеком - законы). Информация, с которой работает ФИС имеет четкую структуру, позволяющую ПК или ЭВМ отличить одно данное от другого.

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели,

Все они получили свое название по видам рассматриваемых в них структур данных.

Иерархическая МД строится по принципу иерархии типов объектов, т.е. один тип объекта является главным, а остальные, находясь на низших уровнях иерархии — подчиненными

Между главным и подчиненными типами объекта устанавливается взаимосвязь "Один ко многим". Иными словами, для данного главного типа объекта существует несколько подчиненных типов объекта. Для каждого подчиненного типа объекта может быть только один исходный (главный) тип объекта.

Иерархическая древовидная структура строится из узлов и ветвей. Узел представляет собой совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. Наивысший узел в иерархической древовидной структуре называется корнем. Каждый экземпляр корневого узла образует начало записи логической БД, т.е. Иерархическая БД состоит из нескольких деревьев.

Основные достоинства ИМД

Простота построения и использования, обеспечение определенного уровня независимости данных, простота оценки операционных характеристик.

Недостатки ИМД

Отношение "многие ко многим" реализуются очень сложно, дает громоздкую структуру и требует хранения избыточных данных, иерархическая упорядоченность усложняет операции включения и удаления. Доступ к любой вершине возможен только через корневую, что увеличивает время доступа.

В сетевой модели данных (СМД) элементарные данные и отношения между ними представляются в виде ориентированной сети (вершины — данные, дуги — отношения). БД, описываемая сетевой моделью состоит из нескольких областей. Существенное отличие СМД от ИМД состоит в том, что в СМД запись может быть в любом числе наборов и может находиться как на верхнем, так и на нижнем иерархическом уровне, т.е. играет роль как владельца, так и члена набора.

 Основные достоинства

Наличие реализованных СУБД, обеспечивающих эту модель, простота реализации связи "многие ко многим".

 Основные недостатки

Основной недостаток — сложность реализации. Кроме того, при реорганизации БД возможна потеря независимости данных. В СМД представление, используемое прикладными программами, сложнее, чем в ИМД. Поэтому и соответствующее программное обеспечение оказывается сложнее.

В основе Реляционной МД лежит понятие ОТНОШЕНИЯ.

Реляционная база данных — это набор взаимосвязанных отношений. Каждое отношение (таблица) представляется в ЭВМ в виде файла.

Набор отношений (таблиц) может быть использован для хранения данных об объектах реального мира и моделирования связей между ними.

Таблица состоит из строк и столбцов. Каждый столбец в таблице называют АТРИБУТОМ, и ему присваивается имя. Значения в таблице выделяются из ДОМЕНА, т.е. ДОМЕН суть множество значений, которые может принимать некоторый АТРИБУТ.

Строки таблицы называют КОРТЕЖАМИ. Список имен атрибутов отношения называется СХЕМОЙ ОТНОШЕНИЯ.

  Любому отношению РМД присущи следующие свойства:

отсутствуют одинаковые строки;

порядок следования строк не существенен;

порядок следования столбцов не существенен, т.к. каждый столбец имеет уникальное имя;

все отношения должны быть нормализованы, т.е. каждый кортеж должен содержать лишь атомарные (неделимые) элементы.

Основными операциями над отношениями в реляционной БД являются следующие:

традиционные операции над множествами, такие как объединение, пересечение, разность (вычитание), декартово произведение и деление;