Логические основы вычислений в компьютерных системах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Реляционная  модель и реляционные базы  данных: основные термины и понятия.

 

          Суть и основу любой базы данных составляет ее модель. Она представляет собой собранные воедино структуры данных и список операций, проводимых над ними. Самое широкое распространение приобрела иерархическая, сетевая и реляционная модель данных. Все это человек может использовать по своему назначению, так как они заложены в памяти компьютера: хранятся на дисковом пространстве и по мере надобности помещаются в оперативную память системы. Здесь начинается их обработка.

           «Иными словами, база данных – это информация внешнего мира, смоделированная специальным образом и охватывающая определенную предметную область. Как правило, это различные характеристики, свойства и что-то похожее»6. Так как в мире все взаимосвязано, в БД это находит свое отражение. По большей части, для того, чтобы смоделировать любую базу, достаточна только реляционная модель данных. Но ее проектирование на практике в схеме отношений может вызвать трудности. Именно в ней не предусмотрено создание механизмов описания семантики, которые всегда присутствуют у предметов в любой области.

         Такое качество привело к тому, что была создана концептуальная модель базы данных. Она дает возможность больше интуитивно, но в то же время и достаточно формально, описать конкретную область предметов. Довольно часто такая схема моделирования применяется лишь на начальном этапе создания базы данных.

          Для основания берется конкретная семантическая модель. На ее основе проектируется концептуальная схема, и только потом все это преобразуется и появляется так называемая реляционная модель базы данных. В мире проектирования для этого существуют определенные методики. В них очень четко и понятно описываются все этапы таких действий на практике. Их знание исключает надобность изучения дополнительных программ, которые участвуют в создании семантических моделей. Создателю достаточно владеть только основами выбранной схемы и знать главные правила преобразования. В таком случае все пройдет удачно и из концептуальной без лишних проблем получится реляционная модель данных. Здесь следует отметить, что некоторые начинающие создатели баз данных совершают ошибку, недооценивая важность семантической схемы моделирования вручную. Конечно, в мире технического прогресса это считается лишней тратой сил и времени. Но такое мнение абсолютно неверно.

        И заключается это в следующем:

       1. «Моделирование вручную позволяет создать мощную и наглядную семантическую схему будущей БД. И это в дальнейшем, при переходе на этап реляционной модели, позволяет избежать серьезных ошибок и наиболее полно оценить специфику, характерную для конкретной предметной области.»7

       2. Этап семантического моделирования предусматривает создание важной документации, которую будет вернее вводить вручную. Например, диаграммы, таблицы, комментарии. Они могут быть полезны не только в процессе создания, но и при дальнейшей эксплуатации уже созданной базы данных. Но уж если рассуждать справедливо, можно отметить, что создание концептуальной схемы с ее последующим переходом в то, что называется «реляционная модель данных» вручную – процесс затруднительный и проблематичный.

           Представьте базу данных, в которой таблиц и диаграмм более тысячи. Далее, думаю, говорить нет смысла. Процесс авторизации создания БД начинался именно с рисования этих самых таблиц, создания архива таких документов проектной деятельности. Он значительно облегчает работу проектировщика, помогает в процессе использования базы. Но система напоминает обычный текстовый редактор, который поддерживает только основные команды ввода, редактирования и проверки данных. Возникает естественное желание его расширить дополнительными функциями компилятора. И эта довольно простая мысль не осталась в стороне. Отсюда и начинается процесс автоматизации концептуальной схемы базы данных в реляционную.

        Введем понятия, необходимые для понимания процесса приведения модели к реляционной схеме.

        «Отношение - абстракция описываемого объекта как совокупность его свойств»8. Проводя инфологический этап проектирования, мы говорили об абстракции объектов и приписывали им некоторые свойства. Теперь же, проводя концептуальное проектирование, мы переходим к следующему уровню абстракции. На данном этапе объектов, как таковых, уже не существует. Мы оперируем совокупностью свойств, которые и определяют объект.

         Экземпляр отношения - совокупность значений свойств конкретного объекта.

          Первичный ключ - идентифицирующая совокупность атрибутов, т.е. значение этих атрибутов уникально в данном отношении. Не существует двух экземпляров отношения содержащих одинаковые значения в первичном ключе.

         Простой атрибут - атрибут, значения которого неделимы.

         «Сложный атрибут - атрибут, значением которого является совокупность значений нескольких различных свойств объекта или несколько значений одного свойства»9.

          Требования к реляционным моделям:

         Рациональные варианты концептуальной схемы базы данных должны удовлетворять третьей нормальной форме, а также следующим требованиям:

• Выбранный перечень отношений должен быть минимален. Отношение используется, если только его необходимость обусловлена задачами.

• Выбранный перечень атрибутов должен быть минимален. Атрибут включается в отношение только в том случае, если он будет использоваться.

• Первичный ключ отношения должен быть минимальным. То есть невозможно исключить ни один атрибут из идентифицирующей совокупности атрибутов, не нарушив при этом однозначной идентификации.

• При выполнении операций над данными не должно возникать трудностей.

Графическая интерпретация реляционной схемы:

Концептуальная модель, реализованная в виде реляционной схемы, имеет свои правила графического представления.

• Отношение представляется в виде полоски, содержащей имена всех атрибутов. Имя отношения пишется над ней.

• Первичный ключ отношения должен быть выделен жирной рамкой.

• Связи, определенные между отношениями, должны быть показаны линиями, проведенными между связующими атрибутами. Значения экземпляров связующих атрибутов должны совпадать.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

         В этой работе были рассмотрены некоторые понятия логики, такие как информатика, свойства логических операций, а также - что такое логические операции сами по себе. Были приведены некоторые простейшие примеры для решения задач по математической логике и таблицы истинности, необходимые для упрощения этого процесса.

Образованный гражданин современного общества должен уметь приобретать, обрабатывать и эффективно применять информацию.

В настоящее время термин «информация» является одним из самых распространенных. Для переработки информационных ресурсов применяют специальные технологии - информационные.

Различают следующие виды информационных технологий:

технологии обработки данных, технологии управления, автоматизация офиса, технологии поддержки принятия решения, экспертные системы.

Информационные технологии не требуют обязательного применения компьютеров. Хотя в большинстве случаев именно компьютерные программы обеспечивают успех выполнения прикладной задачи с помощью информационной технологии.

Основной средой применения информационных технологий являются информационные системы. Информационные технологии могут существовать вне сферы информационной системы.

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы и источников

 

1. ФЗ РФ № 149  «Об информации, информационных технологиях и защите информации», от 27.07.2006
2. Кузин А.В., Левонисова А.В., База данных, учебное пособие, М, академия, 2010.
3. Першиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике. - 2-е изд., доп. М.: Финансы и статистика, 2013.- 98 с.
4. Острейковский В.А., Информатика, учебник для ВУЗов, Высшая школа 2010.
5. Семенов М.И. и др. Автоматизированные информационные технологи в экономике: Учебник. - М.: Финансы и статистика, 2013.- 18 с.
6. Компьютерные технологии обработки информации: Учебное пособие под ред. Назарова С.В. - М.: Финансы и статистика, 2010.- 69 с.
7. Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд. / под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2012. - 768 с.
8. Сайт государственной электронной библиотеки( http://rsl.ru)
9. Научная электронная библиотека РФФИ (Http:elibrary.ru)
10. Центральная библиотека образовательных  ресурсов (http://edulib.ru)
11. Электронный каталог библиотек МГУ (http://www.msu.ru/libraries)

 

Размещено на Allbest.ru

 

1 Острейковский В.А., Информатика, учебник для ВУЗов, Высшая школа 2010.

2 Информатика: Учебник. - 3-е перераб. изд. / под ред. Н.В. Макаровой. - М.: Финансы и статистика, 2012. - 768 с.

 

3 Компьютерные технологии обработки информации: Учебное пособие под ред. Назарова С.В. - М.: Финансы и статистика, 2010.- 69 с.

 

4 Компьютерные технологии обработки информации: Учебное пособие под ред. Назарова С.В. - М.: Финансы и статистика, 2010.- 69 с.

 

5 Компьютерные технологии обработки информации: Учебное пособие под ред. Назарова С.В. - М.: Финансы и статистика, 2010.- 69 с

6 Кузин А.В., Левонисова А.В., База данных, учебное пособие, М, академия, 2010.

 

7 Кузин А.В., Левонисова А.В., База данных, учебное пособие, М, академия, 2010.

 

8 ФЗ РФ № 149  «Об информации, информационных технологиях и защите информации», от 27.07.2006

 

9 ФЗ РФ № 149  «Об информации, информационных технологиях и защите информации», от 27.07.2006