62.Задачі і методи математичного моделювання і системного аналізу. Приклади математичних моделей для детермінованих і випадкових процесів(див. 18).

В останні десятиліття увагу біологів привертають можливості комп’ютерного моделювання. Насамперед, це обумовлено потребами сучасних підходів до розв’язання складних і багатосторонніх проблем. Ці підходи сьогодні відомі під загальною назвою “системний аналіз”. У біології такий аналіз передбачає дослідження певного об’єкта за допомогою декількох різних його моделей, і в цьому напрямі досягнуті задовільні результати. Надії, що їх покладають біологи на математичне моделювання, ґрунтуються на визначних успіхах, отриманих у інших природничих науках (зокрема, у фізиці).

Перед сучасною екологією стоїть чимало проблем, серед яких і такі, що у загальних рисах вже згадувалися у Вступі, а саме:

– прогнозування станів екологічної системи під впливом антропогенних факторів (результатів людської діяльності);

– вибір оптимальної (найбільш ефективної за даних умов) стратегії раціонального використання різних поновлюваних природних ресурсів – промислових риб, мисливських або земельних угідь тощо;

– управління популяціями та їх співтовариствами з метою боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур, але не шляхом застосування отрутохімікатів, а заходами, пов’язаними з використанням природних ворогів шкідників.

63. Реляційна модель бази даних.

Реляционная модель данных — логическая модель данных, строгая математическая теория, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в реляционных базах данных.

Структурный аспект (составляющая) — данные в базе данных представляют собой набор отношений.

Аспект (составляющая) целостности — отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.

Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) — РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).

Кроме того, в состав реляционной модели данных обычно включают теорию нормализации.

Реляционная модель данных является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теория множеств и формальная логика.

Термин «реляционный» означает, что теория основана на математическом понятии отношение (relation). В качестве неформального синонима термину «отношение» часто встречается слово таблица. Необходимо помнить, что «таблица» есть понятие нестрогое и неформальное и часто означает не «отношение» как абстрактное понятие, а визуальное представление отношения на бумаге или экране.

Для лучшего понимания РМД следует отметить три важных обстоятельства:

модель является логической, т.е. отношения являются логическими (абстрактными), а не физическими (хранимыми) структурами;

для реляционных баз данных верен информационный принцип: все информационное наполнение базы данных представлено одним и только одним способом, а именно — явным заданием значений атрибутов в кортежах отношений; в частности, нет никаких указателей (адресов), связывающих одно значение с другим;

наличие реляционной алгебры позволяет реализовать декларативное программирование и декларативное описаний ограничений целостности, в дополнение к навигационному (процедурному) программированию и процедурной проверке условий.

Принципы реляционной модели были сформулированы в 1969—1970 годах Э. Ф. Коддом (E. F. Codd). Идеи Кодда были впервые подробно изложены в статье «A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks», ставшей классической.

Строгое изложение теории реляционных баз данных (реляционной модели данных) в современном понимании можно найти в книге К. Дж. Дейта. «C. J. Date. An Introduction to Database Systems» («Дейт, К. Дж. Введение в системы баз данных»).

Альтернативами реляционной модели являются иерархическая модель и сетевая модель. Некоторые системы, использующие эти старые архитектуры по-прежнему используется до сих пор. Кроме того, можно упомянуть об объектной модели данных, на которой строятся так называемые объектные СУБД, хотя однозначного и общепринятого определения такой модели нет.

Достоинства реляционной модели

Простота и доступность понимания конечным пользователем — единственной информационной конструкцией является таблица.

При проектировании реляционной БД применяются строгие правила, базирующие на математическом аппарате.

Полная независимость данных. При изменении структуры реляционной изменения, которые требуют произвести в прикладных программах, минимальны.

Для построения запросов и написания прикладных программ нет необходимости знания конкретной организации БД во внешней памяти.

Недостатки реляционной модели

Относительно низкая скорость доступа и большой объем внешней памяти.

Трудность понимания структуры данных из-за появления большого кол-ва таблиц в результате логического проектирования.

Далеко не всегда предметную область можно представить в виде совокупности таблиц.