Учреждение образования БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Факультет заочного обучения
Кафедра информационных технологий автоматизированных систем
Контрольная работа №2 «Понятие модели базы данных и модели данных» по дисциплине «Операционные системы и базы данных»
ВВЕДЕНИЕ Технология баз данных появилась почти полвека назад и с тех пор не только оказала огромное влияние на развитие информационных технологий, но и кардинально изменила методы работы многих организаций и предприятий. В наше время сложно найти такую компанию, в которой не использовались бы базы данных, точнее, информационные системы, основанные на базах данных. Очевидно, что в большинстве областей человеческой деятельности, связанных с функционированием любой организации (предприятия, банка, учебного заведения), принятие производственного решения основывается на анализе и использовании имеющихся ресурсов (например финансовых, материальных, трудовых). Для того, чтобы использование ресурсов было оптимальным, ими нужно эффективно управлять. Управление ресурсами в общем случае означает способность к выполнению над ними различных процедур. Целью настоящей контрольной работы является рассмотрение вопроса о понятии базы данных и модели данных.
ПОНЯТИЕ МОДЕЛИ БАЗЫ ДАННЫХ И МОДЕЛИ ДАННЫХ.
Понятие базы данных Цель любой информационной системы - обработка данных об объектах реального мира. В широком смысле слова база данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области. Под предметной областью принято понимать часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и, в конечном счете, автоматизации, например предприятие, вуз и т.д. Создавая базу данных, пользователь стремится упорядочить информацию по различным признакам и быстро извлекать выборку с произвольным сочетанием признаков. Сделать это возможно, только если данные структурированы. Структурирование - это введение соглашений о способах представления данных. Неструктурированными называют данные, записанные, например, в текстовом файле. Пользователями базы данных могут быть различные прикладные программы, программные комплексы, а также специалисты предметной области, выступающие в роли потребителей или источников данных, называемые конечными пользователями. В современной технологии баз данных предполагается, что создание базы данных, ее поддержка и обеспечение доступа пользователей к ней осуществляются централизованно с помощью специального программного инструментария - системы управления базами данных. База данных (БД) - это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области. Система управления базами данных (СУБД) - это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации. Централизованный характер управления данными в базе данных предполагает необходимость существования некоторого лица (группы лиц), на которое возлагаются функции администрирования данными, хранимыми в базе. По технологии обработки данных базы данных подразделяются на централизованные и распределенные. Централизованная база данных хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования баз данных часто применяют в локальных сетях ПК. Распределенная база данных состоит из нескольких, возможно пересекающихся или даже дублирующих друг друга частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой базой осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных (СУРБД).
Классификация баз данных по модели данных • Иерархическая – это модель данных, где используется представление базы данных в виде древовидной (иерархической) структуры, состоящей из объектов (данных) различных уровней. • Объектная – система управления базами данных, в которых информация представлена в виде объектов, используется в объектно-ориентированном программировании. • Объектно-реляционная – реляционная СУБД (РСУБД), поддерживающая некоторые технологии, реализующие объектно-ориентированный подход: объекты, классы и наследование реализованы в структуре баз данных и языке запросов • Реляционная – логическая модель данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка. • Сетевая–логическая модель данных, являющаяся расширением иерархического подхода, описывающая структурный аспект, аспект целостности и аспект обработки данных в сетевых базах данных.
Структурные элементы базы данных Понятие базы данных тесно связано с такими понятиями структурных элементов, как поле, запись, файл (таблица). Поле - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту. Для описания поля используются следующие характеристики: имя, например. Фамилия, Имя, Отчество, Дата рождения; тип, например, символьный, числовой, календарный; длина, например, 15 байт, причем будет определяться максимально возможным количеством символов; точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа. Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи - отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей. Файл (таблица) - совокупность экземпляров записей одной структуры. В структуре записи файла указываются поля, значения которых являются ключами первичными (ПК), которые идентифицируют экземпляр записи, и вторичными (ВК), которые выполняют роль поисковых или группировочных признаков (по значению вторичного ключа можно найти несколько записей).
Понятие модели данных Модель данных – это совокупность правил порождения структур данных в базе данных, операций над ними, а также ограничений целостности, определяющих допустимые связи и значения данных, последовательность их изменения. Модель данных состоит из трех частей: 1. Набор типов структур данных. Здесь можно провести аналогию с языками программирования, в которых тоже есть предопределенные типы структур данных, такие как скалярные данные, векторы, массивы, структуры. 2. Набор операторов или правил вывода, которые могут быть применены к любым правильным примерам типов данных, чтобы находить, выводить или преобразовывать информацию, содержащуюся в любых частях этих структур в любых комбинациях. Такими операциями являются: создание и модификация структур данных, внесение новых данных, удаление и модификация существующих данных, поиск данных по различным условиям. 3. Набор общих правил целостности, которые прямо или косвенно определяют множество непротиворечивых состояний базы данных и/или множество изменений её состояния. Правила целостности определяются типом данных и предметной областью. Например, значение атрибута Счётчик является целым числом, то есть может состоять только из цифр. А ограничения предметной области таковы, что это число не может быть меньше нуля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ На сегодняшний день базы данных являются неотъемлемой частью большинства информационных систем. В этой области прикладного программирования стремительно развиваются новые технологии, платформы реализации и среды разработки приложений. Основная идея данной контрольной работы состояла в том, чтобы рассмотреть общее понятие модели базы данных и модели данных, что и было достигнуто.
Список используемых источников: 1. Реляционные базы данных: практические приемы оптимальных решений. – СПб.: БХВ-Петербург,2005. – 400 с.: ил. 2. http://articles.org.ru/docum/modelbd.php. 3. https://ru.wikipedia.org/wiki/База_данных. 4. https://ru.wikipedia.org/wiki/Модель_данных.
