Контрольные вопросы по второму разделу
Дайте определение следующим базовым понятиям: данные, элемент данных, атрибут, объект, предметная область.
Что определяет семантику объекта.
Сформулируйте определение базы данных, исходя из понятия предметной области.
Дайте определения понятиям: проблема, проблемная ситуация, цель, проблемная среда.
Дайте общее определение понятию системы. Приведите основные свойства системы как объекта исследования.
Дайте общее определение понятию модели. В чем отличительная особенность модели от других видов систем. Перечислите системные свойства модели.
Сформулируйте определение базы данных как модели предметной области.
Сформулируйте понятие модели данных. Какие составляющие должны быть определены в модели, чтобы ее можно было рассматривать как модель данных.
В чем отличие модели предметной области и поддерживаемой инструментарием СУБД определенной модели данных.
Понятие о банке данных
Структура банка данных
Термин “Банк данных” в литературе трактуется по-разному. В нашем рассмотрении под банком данных (БнД) будет подразумеваться информационная система, в которой база данных выступает как информационное ядро. В этой трактовке БнД можно определить как систему языковых, алгоритмических, программных, организационных и технических средств, обеспечивающих централизованное создание и поддержку совокупности коллективно используемых данных, а также сами данные, существующие в форме одной или нескольких баз данных. Структуру такого БнД можно представить следующей схемой (рис.5.).
Конечным пользователем (или просто пользователем, потребителем информации) является лицо (или коллектив), в интересах которого в БнД накапливается и хранится информация, необходимая для принятия решений (управленческого, научного, конструктивного характера и т.п.). Конечный пользователь рассматривается как непрограммирующий пользователь, который для решения своих задач может использовать БнД либо непосредственно через терминал ЭВМ, либо с помощью специалистов.
Коллектив специалистов включает категории разработчиков, ответственных за создание и ведение (поддержку, эксплуатацию) БнД.
СУБД (система управления базой данных) – сложная программная система накопления данных в БД и последующего манипулирования ими в интересах конечных пользователей. Каждой прикладной программе (ПП) или конечному пользователю СУБД возвращает только те данные из БД, которые необходимы для удовлетворения пришедшего запроса, причем в требуемой форме.
Рис. 5. Общая структура банка данных
ПП (прикладные программы) – комплекс прикладных программ (приложений), определяемых проблемной средой. Каждая из прикладных программ предназначена для решения определенной задачи (или класса задач), возникшей в ходе профессиональной деятельности конечных пользователей.
СС (словари-справочники) – вспомогательные информационные структуры, используемые СУБД для работы с БД. Управление содержимым БД осуществляется СУБД на основании точной и полной информации о данных, хранящихся в БД. Эта информация, часто называемая метаданными, включает описание:
смысла (семантики) элементов данных,
способов их использования,
физических характеристик,
правил и ограничений.
Заметим, что термин метаданные рассматривается с точки зрения функционирования СУБД: применительно к предметной области и проблемной среде (прикладным программам) эта информация рассматривается как соответствующие виды знаний. Метаданные позволяют проводить анализ требований конечных пользователей по новым данным, проектирование и программирование новых прикладных систем, сопровождение существующих приложений и документирование всех этапов развития БД. К основным функциям словарей-справочников можно отнести:
хранение описателей сущностей, их атрибутов, связей, и т.д.,
осуществление простого и эффективного управления элементами данных при вводе в систему как новых элементов, так и при изменении описания существующих,
уменьшение избыточности,
устранение противоречивости данных,
централизация управления элементами данных с целью упрощения проектирования БД и ее расширения.
установление связи между пользователями БД.
Важную роль в решении перечисленных проблем играет стандартизация имен, форматов, описаний элементов и структур данных. При автоматизированном ведении словаря-справочника решение этих проблем упрощается.
Словари-справочники обычно организуются в виде нескольких физических баз данных с логическими связями между ними.