Мәліметтер қорының теориясы

КІРІСПЕ

 

 

Автоматтандырылған жұмыс  орны -  ол, маманның ақпараттық және есептеуіш қажеттіліктерін жедел  қанағаттандыруын қамтамасыз ететін және оның жұмыс орнында орналасқан құрылғылық және программалық құралдар комплексі. Әдетте бұндай құрал дербес компьютер болып табылады. Қажеттігінше басқа да қосымша электрондық құрылғылармен жабдықталған, ал нақты айтқанда: дисктік жинақтауыштармен, баспаға шығаратын құрылғылармен, оптикалық оқығыш құрылғылармен және графика құрылғыларымен, басқа АЖО бір арнада жұмыс істеу құралдарымен,  жергілікті есептеуіш тораппен және т.б. АЖО ортасында маманнан қосалқы және жүйелік программалау бойынша арнайы біліімді қажет етпейді. Одан зерттеліп отырған құбылыстың қолданушы аймағында бейімделу қабілетті болуы талап етіледі. Осымен қатар, АЖО негізгі қызметі – жұмыс орындарында ақпаратты орталықтандырылған, автоматтандырылған өңдеу, АЖО және дербес компьютер жергілікті тораптарына, сонымен қатар, ауқымды есептеуіш тораптарға кіру кезінде «өзіміздің» сәйкес мәліметтер базасын қолдану.

АЖО қамтамасыздандыру  үшін қажет техникалық құралдар құрамы орындалатын жұмыстардың сипатына және нақты шарттарына тәуелді, бірақ, банк ақпараттарын өңдеудің автоматтандырылған жүйесімен басқару аппараты үшін терминал құрылғыларының типтік структурасын ұсынуға болады: ДЭЕМ базасында басқару құрылғысы, дисплей, иілгіш магниттік дискілерде жинақтауыш, мәліметтерді теруге арналған клавиатура, принтер және т.б.

АЖО техникалық қамтамасыздандырудың бұндай құрамы сәйкес программалық құралдармен  бірге экономикалық есептерді шешуге,  құжаттарды жедел түзетуді орындауға, графикалық, кестелік, тексттік құжаттармен диалогтық жұмысты және әртүрлі картотекаларды жүргізуге мүмкіндік береді, яғни қойма қызметкерінің  «жұмыс үстелі метафорасын» жүзеге асыруға мүмкіндік береді.

Практикалық жұмысымда тауарлар қоймасының қызметкеріне арналған АЖО қарастырылады. Практикалық жұмыс теориялық және тәжірибелік бөлімнен тұрады.

Теориялық бөлімде материалдар  қоймасының программалық қамтамасыз ету мәселелері қарастырылады. Тәжірбиелік бөлімде тапсырма объектіге ыңғайланған программалау тілі MS Access-ті қолдана отырып шешілген.

Практикалық жұмыстың мақсаты -  MS Access программасының программалық құралдарын қолдана отырып тауарлардың қоймалық есебін автоматтандыру есебін шешу, бұл өз кезегінше шаруашылық субъектісінің қызметінің басқару құрал-жабдығын жақсартады.

 

Коммунальные предприятия  являются естественными монополистами  и их деятельность регулируется правительством во избежание злоупотреблений монопольной  властью.

 

 

 

І ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ

 

 

1. Мәліметтер базасына кіріспе

 

 

60-шы жылдары  «мәліметтер базасын басқару жүйесі» (МББЖ) деп аталатын арнайы программалық кешендер құруға әкеліп соқтырды.

• Мәліметтер базасын ұйымдастыру үшін файлдық жүйелерді қолданудың алғашқы тәжірибесі бастау болды. Файлдық жүйелер үлкен көлемдегі ақпаратты өңдеудің әртүрлі мәселелерін тапты және мәліметтер базасы теориясының дамуына негізгі бағыттарды қалады.

Қолданбалы ақпараттық жүйе, осы қасиеттері бар қандай да бір мәліметтерді басқару жүйесіне сүйенетін болса, онда бұл мәліметтерді басқару жүйесі мәліметтер базасын басқару жүйесі (МББЖ) болып табылады. Тексттік редакторлердің де, кестелердің де, графиктік редакторлердің де мүмкіндіктерін пайдаланатын интегрирленген пакеттерді жасауға талпыныс байқалып отыр. Бірдей операцияларды – мәліметтерді жасау және өңдеу деген сияқты, орындау үшін арналған әртүрлі программалардың көп болуы, ақпараттың әртүрлі үш негізгі түрі болуымен байланысты: сандық, графиктік, тексттік.

МББЖ ақпаратты сақтауға көбінесе қолданылады, олар осы мәліметтердің барлық типтерін, бір бүтінге біріктіруге мүмкіндік береді. Қазір ақпараттың басқа екі түрі дамып келеді: дыбыстық және видео ақпараттың. Олар үшін әлден редакторлары жасалған және енді олар мәліметтер базасының үзілмес бір бөлігі болулары да ғажап емес.

Келтірілген анықтама иерархиялық  және желілік МББЖ-лардағы қойылған бағыт көрсетушілер үшін орын қалтырмайды. Осыған қарамай, МББЖ баба/ұрпақ қатынасын  да жүзеге асыра алады, алайда, бұл  қатынастар кестелердегі мәліметтер мәнімен  ғана келтіріледі.

МББЖ-ның негізгі  ерекшелігі – бұл тек мәліметтердің  өзін ғана емес, сондай-ақ олардың сипаты мен құрылымын сақтау мен енгізуге арналған процедуралардың бар болуы.

МББЖ басқаратын және сақталған мәліметтердің сипаттамаларынан тұратын файлдарды, мәліметтер банкі деп атай бастады, содан соң «мәліметтер базасы» деп атады. МББЖ жұмыс ұйымдастырудың типтік сызбасын келтірейік (сурет 1).

 

 

Сурет 1.  МББЖ-ны қолданғанда программалар мен мәліметтердің байланысы

2. Мәліметтер базасы ортасы

 

 

Модельдер үш категорияға бөлуге болады.Олар:обьектілі, жазу негізінде, физикалық. МББЖ қолданушыларға мәліметтерді сақтауға, шығаруға, жаңартуға мүмкіндік беруі керек. МББЖ-ның қолданушыларға арналған каталогы болуы керек. Онда мәліметтер элементтерінің бейнеленуі сақталған.

МББЖ-ның негізігі мақсаты  ол қолданушыға ақпаратты автоматты  түрде беру. Комитет үш деңгейлі архитектураны қолдануға шешім  қабылдады. Олар: ішкі, сыртқы, концептуалды.Қолданушы қабылдайтын деңгей ол сыртқы болса, ал МББЖ және операциялық жүйе ішкі жүйе арқылы қабылдайды. Концептуалды дегеніміз ол МБ-да қандай мәліметтер бар, олардың бір-бірімен байланысын суреттейді.

МББЖ- ның мәліметтермен  жұмысының ішкі тілі екі бөліктен тұрады: Мәліметтерді анықтау тілі және мәліметтерді басқару тілі.DDL-тілі мәліметтер схемасын анықтауға қолданылса, DML – тілі ол мәліметтерді жаңартуға және оқуға қолданылады.

Мәліметтерді басқару  операцияларына жататыңдар:

• мб -на жаңа мәліметтер еңгізу;
• мб-да сақталған ақпараттарды модификациялау;
• мб-да бар ақпараттарды шығару;
• мб-нан ақпараттарды өшіру.

Мәліметтер моделі деп  мәліметтерді бейнелеуге арналған түсініктердің  интегрирленген тобы. Мәліметтер моделін мына үш компоненттердің қосындысы ретінде көруге болады:

• құрылымдық бөлім, МБ құрыла алатын ережелер тобы;
• басқару бөлімі, мәліметтермен операцияларды жасай алатын типтер;
• мәліметтердің тұтастылығы.

ANSI-SPARC архитектурасының  ерекшелігі ол схема туралы, қолданушылар  туралы мәліметтері бар жүйелік  каталогтың бар болуы. Жүйелік каталог немесе мәліметтер сөздігі ол ақпараттарды сақтаушы. Жүйелік каталогта келесі ақпараттар сақталады:

• элементтердің аты, типі, көлемі;
• қатынас аты;
• тұтастылыққа шектеулік;
• мәліметтерге рұқсаты бар қолданушылардың аттары;
• ішкі, сыртқы, концептуалды схемалар;
• статистикалық мәліметтер.

Жүйелік каталогтың келесі ерекшеліктері бар:

• мәліметтер жайлы ақпараттар орталықтандырылған бірге жерге жинақталып және сақталады;
• ақпараттардың мәнін түсінуге болады. Ол мәндер арқылы басқа қолданушылар ақпараттың не үшін керек екендігін біледі;
• хабарламалар жеңілдейді;
• орталықтандыру арқасында жетіспеушіліктер немесе ақаулар жеңіл табылады;
• мб-на жасалған өзгерістер протоколданады;
• қауіпсіздігі жоғарланады;
• біртұтастылық;
• сақталатын ақпаратқа аудит жасалады;

 

1.3 Реляциондық модель

 

 

60-шы  жылдардың аяғында, әртүрлі кестелік даталогиялық мәліметтер моделінің қолданылуы мүмкін болатын жұмыстар талқыланып жатты, яғни мәліметтерді ұсынудың үйреніп қалған және табиғи әдістерін қолдану мүмкіндіктері. Олардың ішіндегі маңыздылауы IBM фирмасының қызметкері д-ра Э.Коддтың (Codd E.F., A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. CACM 13: 6, June 1970) мақаласы болды, бұнда, насада бірінші рет, "реляционды мәліметтер моделі" термині қолданылды.

Э.Кодд мәліметтерді өңдеу үшін көптік теориясының аппаратын (біріктіру, кесіп өту, айырма, декарттық көбейтінді) қолдануды ұсынды. Ол кез-келген мәліметтерді ұсыну, математикада қатынас – relation ретінде белгілі, ерекше түрдегі екіөлшемді кестелердің жиынтығына келетінін көрсетті.

Бір жұмыс аумағында, фамилия, есімі және әкесінің аты бір мән ретінде қаралатын болса, еіншісінде - әртүрлі үш мән ретінде қаралады. Реляциондық моделдердің мәліметтерінің ең  аз бірлігі – бұл мәліметтердің осы модел үшін атомдық (бөлінбейтін) мәні.

Домендардың мәні келесіде жатыр. Егер екі атрибуттың мәндері бір доменнан алынаты болса, онда осы екі атрибутты қолданушыларды салыстырудың мәні бар болуы керек (мысалы, транзиттік рейс ұйымы үшін «Астанадан Алматыға дейінгі ұшу уақыты, Семейден Астанаға келуден көп уақыт алатын рейстарды беру» сұранысын беруге болады. Егер екі атрибуттың мәндері әртүрлі домендардан алынса, онда оларды салыстырудың мәні болмай қалады: рейс номерін билеттің бағасымен салыстырудың қандай қажеті бар?

Бірінші дәрежедегі қатынас – унарлы, екінші дәрежедегі – бинарлы, үшінші дәрежедегі – тернарлы, ..., ал n дәрежедегі – n-арлы. Кардиналды сан немесе қатынас қуаттылығы – бұл олардың кортеждерінің саны. Қатынастың кардинальды саны уақыт кеңістігінде өзгереді, оның дәрежесі өзгешелігі осы.

R-қатынас, атрибуттары A1, A2, ..., An. Көптік атрибуттар K=(Ai, Aj, ..., Ak) R-қатынасындағы мүмкін R кілті болып табылады, сонда және сонда ғана, уақытқа тәуелсіз екі шарт қанағаттанады:

1. Уникальдылық: еркін берілген уақыт кезінде ешбір екі түрлі R кортежінің Ai, Aj, ..., Ak үшін бір мәні жоқ.

2. Минимальдылық: Ai, Aj, ..., Ak ешбір атрибуттары уникальдылық бұзылмай K-дан шығарып тасталына алмайды.

Мүмкін кілттердің біреуі (еркін әдіспен таңдалған) оның бірінші  кілті ретінде қабылданады. Қалған мүмкін кілттер, егер олар болса, альтернативтік кілттер деп аталады. Әрбір қатынастың ең болмағанда бір мүмкін кілті бар, өйткені тым құрығанда оның барлық атрибуттарының комбинациясы уникалдылық шартын қанағаттандырады.

Реляционды МББЖ құру үшін жоғарыда айтылған және басқа кейбір математикалық ұғымдар, олардың жоғары өнімділігін қамтамасыз ететін сәйкес программалық жүйелерді және тілдік құралдарды жасау үшін, және мәліметтер базасын жобалау теориясының негізін құру үшін теоретикалық база болып табылды. Алайда, реляционды МББЖ-лардың массалық қолданушылары үшін осы ұғымдардың формальды емес ұғымдарын қолдануға болады:

Реляционды мәліметтер базасы – бұл МБ-да сақтаулы керек  барлық ақпараттардан тұратын қатынастар жиынтығы. Алайда қолданушылар, бұндай мәліметтер базасын кестелердің  жиынтығы ретінде қабылдауы мүмкін.  Объектілі-орайланған мәліметтер моделі – бұл базада тек мәліметтер ғана емес, сондай-ақ олардың программалық код түріндегі өңдеу әдістері сақталған жағдай. Бұл мұндай МББЖ-ларды қолдану мен құру қиын болғандықтан белсенді тарала қоймаған перспективті бағыт.

Иерархиялық және желілік  бағыттардың кемшіліктері, өте қызығушылық  танытқан, Кодд жасаған, реляционды мәліметтер моделінің пайда болуына әкелді. Реляционды модел мәліметтер базасының  құрылымын қарапайымдылау ету талпынысы  болды. Онда бабалары мен ұрпақтарына айқын сілтемелер жоқ болды, ал барлық мәліметтер бағандар мен жолдарға бөлінгеен, қарапайым кестелер түрінде ұсынылды.

1985 жылы Кодд «реляционды»  терминінің дұрыс қолданылмауына  жауап ретінде, реляционды деген  атаққа үміткер болып отырған кез-келген база қанағаттандыруы қажет, 12 ереже қалыптастырады. Содан бері Коддтың 12 ережесі реляционды МББЖ-ның анықтамасы болып саналады. Алайда, бұдан да қарапайым анықтама қалыптастыруға болады:

Реляционды деп қолданушылардың  қолы жететін барлық мәліметтер кесте түрінде ұйымдастырылған, ал мәліметтермен жүргізілетін операциялар осы кестелермен жүргізілетін операциялармен біріктірілетін мәліметтер базасы.

Келтірілген анықтама иерархиялық  және желілік МББЖ-лардағы қойылған бағыт көрсетушілер үшін орын қалтырмайды. Осыған қарамай, реляционды МББЖ баба/ұрпақ қатынасын да жүзеге асыра алады, алайда, бұл қатынастар кестелердегі мәліметтер мәнімен ғана келтіріледі.

SQL реляциондық мәліметтер базасының тілі болып табылады, сондықтан да мәліметтерді ұсынудың реляционды моделі танымал болған кезде ол да танымал болды. Реляциондық мәліметтер базасының кестелік құрылымы қолданушыларға интуитивті түрде түсінікті, сондықтан SQL тілі үйренуге қарапайым, әрі оңай. Реляциондық моделінің реляциондық мәліметтер базасының жүзеге асырылуы және эфолюциясы негізделген еңселі теоретикалық фундаменті бар. SQL реляциондық моделі жетістігінің арқасында жеткен атақтылық толқынында, реляциондық мәліметтер базасының жалғыз ғана тілі болды.

Практика бойынша есепті программалық жүзеге асыруда қолайлылау деп реляциондық модел таңдалған соң, оны толығырақ сипаттайық.

 

4.  Мәліметтер базасын жоспарлау

 

 

Кестеде МА (мәліметтер администраторы) өмірлік циклдің бастапқы деңгейтарында негізгі роль атқарса, МБА (Мәліметтер базасы администраторы) соңғы деңгейтында негізгі роль атқарады.