- •Глава 1 Основные понятия экономических информационных систем
- •1.1 Основные понятия и определения экономических информационных систем
- •1.2 Принципы построения и функционирования эис
- •1.3 Критерии эффективности эис
- •1.4 Классификация эис
- •1.5 Теория организации. Использование концепции многоуровневых систем в теории организаций.
- •1) Участники.
- •2) Структура организации
- •3) Методология.
- •1.6 Формализация основных понятий теории opганизаций в рамках теории многоуровневых систем
- •1.7 Предметная область
- •1.8 Компоненты экономических информационных систем
- •1.9 Классификация и основные свойства единиц информации
- •Пример:
- •Основные операции над единицами информации:
- •1.10 Экономические показатели и документы
- •1.11 Детализация представлений эис
- •1.12. Жизненный цикл эис
- •1.13. Цели и методы модификации эис
- •Глава 2. Модели данных
- •2.1. Модели данных. Реляционная модель данных
- •2.2. Функциональные зависимости и ключи
- •2.3. Нормализация отношений
- •2.4. Вторая и третья нормальные формы отношений
- •2.5. Ациклические базы данных
- •2.6. Сетевая модель данных
- •2.7.Организация веерного отношения в памяти эвм
- •2.8. Иерархическая модель данных
- •2.9. Сравнение моделей данных
- •2.10. Модель инвертированных файлов и информационно-поисковые системы
- •Глава 3. Методы организации данных
- •3.1 Методы организации данных в памяти эвм
- •3.2. Последовательная организация данных.
- •3.3. Цепная (списковая) организация данных
- •3.4. Древовидная организация данных
- •3.5. Сравнение методов организации данных
- •3.6. Организация данных во внешней памяти эвм
- •Глава 4. Моделирование предметных областей в экономике.
- •4.1. Семантические модели данных
- •4.2. Модель сущностей и связей
- •4.4. Базы знаний
- •4.5. Продукционная модель знаний
- •4.6. Фреймы
- •4.7. Семантические сети для представления знаний
- •4.8. Сравнение моделей знаний
- •4.9. Тезаурусы экономической информации
- •Глава 1 Основные понятия экономических информационных систем .. 3
- •1.1 Основные понятия и определения экономических информационных систем ……………………………………………………………………………….3
- •Глава 2 Модели данных ……………………………… ……………... 31
- •Глава 3 Методы организации данных ………………………………. 49
- •Глава 4 Моделирование предметных областей в экономике.
Глава 2. Модели данных
2.1. Модели данных. Реляционная модель данных
Модели данных предусматривают указание множества допустимых информационных конструкций, множества допустимых операций над данными и множества ограничений для хранимых значений данных.
Количество существенно различных моделей данных определяется наличием различных множеств информационных конструкций. Принципиальными различиями обладают три модели данных - реляционная, сетевая и иерархическая.
Реляционная модель данных характеризуется следующими компонентами:
- информационной конструкцией - отношением с двухуровневой структурой,
- допустимыми операциями - проекцией, выборкой, соединением и некоторыми другими( пересечение, вычитание, объединение, деление),
- ограничениями - функциональными зависимостями между атрибутами отношения.
Каждому классу объектов Р материального мира ставится в соответствие некоторое множество атрибутов, например А1, А2,...,Аn. Отдельный объект класса Р описывается строкой величин (а1, а2,.... an), где ai - значение атрибута Ai.
Строка (а1, а2,..., an) называется кортежем. Всему классу объектов соответствует множество кортежей, называемое отношением.
Выражение Р(А1, А2,...,Ап) называется схемой отношения Р.
Каждое отношение представляет состояние класса объектов в некоторый момент времени.
Множество значений отношения можно представить в виде таблицы, в которой соблюдаются следующие соответствия:
- название таблицы и перечень названий граф соответствуют схеме отношения,
- строке таблицы соответствует кортеж отношения,
- все строки таблицы (и соответственно все кортежи) различны,
- порядок строк и столбцов произвольный.
Отношение реляционной БД может быть описано в терминах теории множеств. Рассмотрим множество доменов
D= {Dl,D2,D3,...,Dk} и создадим декартово произведение доменов
U=Dl*D2*D3*.....*Dk.
Каждый элемент U имеет вид (dl, d2, d3,...,dk), где dl - элемент домена Dl, d2 - элемент D2 и т.д. В множестве U представлены всевозможные сочетания доменов(домен- множество значений атрибутов). В реальной БД обычно имеются ограничения и реальное отношение R, включающее истинные сообщения, является подмножеством U. Атрибуты отношения R используют домены из D в качестве своих областей определения.
Описание процессов обработки отношений может быть выполнено двумя способами:
- указанием перечня операций, выполнение которых приводит к требуемому результату (процедурный подход),
- описанием свойств, которым должно удовлетворять результирующее отношение (декларативный подход).
Как правило, список операций при процедурном подходе содержит проекцию, выборку, объединение, пересечение, вычитание, соединение и деление, а при декларативном подходе используются методы математической логики.
Проекцией называется операция, которая переносит в результирующее отношение те столбцы исходного отношения, которые указаны в условии операции.
Выборкой называется операция, которая переносит в результирующее отношение те строки из исходного отношения, которые удовлетворяют условию выборки.
Операции объединения, пересечения и вычитания производятся над двумя исходными отношениями с одинаковой структурой.
Обозначим исходные отношения через R1 и R2, а результирующее - Т.
Объединение Т = U(R1, R2) содержит строки, присутствующие либо в отношении R1, либо в R2.
Пересечение Т = I(R1, R2) содержит строки, присутствующие в отношениях R1 и R2 одновременно.
Вычитание Т = M(R 1, R2) содержит те строки из R 1, которые отсутствуют в R2.
Операция соединения отношений выполняется над двумя исходными отношениями и создает одно результирующее. Каждая строка первого исходного отношения сопоставляется по очереди со всеми строками второго отношения. Если для этой пары строк соблюдается условие соединения, то они сцепляются и образуют очередную строку в результирующем отношении.
Описание операции деления отношений начнем с примера. Пусть существует отношение У(ФИО, ЯП), где для каждого программиста с фамилией ФИО указываются языки программирования ЯП, которые он знает.
Y |
|
ФИО |
ЯП |
Иванов |
Си |
Иванов |
Фортран |
Иванов |
Паскаль |
Петров |
Си |
Петров |
Паскаль |
Семин |
Си |
Семин |
Фортран |
Яшин |
Фортран |
Яшин |
Паскаль |
Рисунок 2.1Отношение У(ФИО, ЯП)
Необходимо выделить фамилии программистов, знающих языки Си и Фортран одновременно. Стоящая перед нами задача решается путем вычисления образов значений "Си" и "Фортран" и последующего пересечения найденных образов.
im ФИО("Си") = {"Иванов","Петров","Семин"}
im ФИО("Фортран") = {"Иванов","Семин","Яшин"}
im ФИО("Си")∩ imФИО("Фортран")= {"Иванов","Семин"}
Такая связка операций взятия образа и пересечения полученных множеств требуется достаточно часто, поэтому вводится специальная операция - деление.
Для необходимого нам запроса отношение-делитель имеет вид:
Рисунок 2.2 Отношение-делитель
Результат деления XI 2 = D (Y,Z) содержит следующие значения:
Рисунок 2.3 Результат операции деления
Результатом операции деления является отношение, содержащее пересечение образов всех строк отношения-делителя, вычисленных на основе отношения-делимого.
Декларативный подход к обработке реляционных баз данных основан на интерпретации понятий и методов математической логики. Реляционное исчисление базируется на исчислении предикатов (простейших формул). Перечислим понятия математической логики.
1) Символы переменных и констант. В языковых конструкциях реляционного исчисления им соответствуют имена атрибутов и переменных, а также константы.
2) Логические связки "и", "или", "не" и знаки сравнения =, # (не равно), >, <, >=, <=.
3) Термы, т. е. любые константы и переменные, а также функции, аргументами которых служат термы.
4) Элементарные формулы - предикаты, аргументами которых являются термы. Предикаты, связанные операциями "и", "или", "не", также являются элементарными формулами.
5) Формулы, т. е. результат применения кванторов общности (например, все) или существования (например, некоторые) к элементарным формулам. Формула соответствует запросу к реляционной базе данных, выраженному средствами реляционного исчисления.