17222

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ОБЪЕКТОВ

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекция №1 Представление информационных объектов Элементы информацию о которых необходимо сохранить будем называть объектами. Объект может быть материальным например служащий изделие или населенный пункт и нематериальным например событие название задания...

Русский

2013-06-30

150 KB

6 чел.

Лекция №1

Представление информационных объектов

Элементы, информацию о которых необходимо сохранить, будем называть объектами. Объект может быть материальным (например, служащий, изделие или населенный пункт) и нематериальным (например, событие, название задания, счет покупателя, индекс прибыли или абстрактная идея).

Для представления объектов реального мира в электронном виде выделяют три области (рисунок 1), которые описывают хранимую информацию.

Реальный мир

Информация

Данные

Первая область — реальный мир, в котором объекты существуют и имеют определенные свойства.

Вторая область — область идей и информации, существующих в представлении людей (экспертов). Здесь говорят об атрибутах объектов и обозначают атрибуты символически: на естественном языке или и языке программирования, при этом атрибутам приписывают конкретные значения.

Третья область — область, в которой используются символы или биты для кодирования элементов информации.

Элемент данных представляет атрибут, и атрибут должен быть связан с соответствующим объектом. Можно, например, хранить значения элемента данных: синий, зеленый или красный с белыми полосами, которые могут быть впоследствии связаны с некоторыми конкретными элементами данных, например, цвет автомобиля.

Определим данные следующим образом:

Данные – это сведения полученные путем измерения, наблюдения, логических или арифметических операций, и представленные в форме, пригодной для постоянного хранения, передачи и (автоматизированной) обработки.

МОДЕЛЬ ДАННЫХ

Так как минимальным фрагментом данных является элемент данных, то он не может подразделяться на меньшие типы данных, не теряя при этом смысла для пользователя. Для схематического представления элемента данных будем использовать эллипс, внутри которого записывается имя типа элемента данных.

Например,

Сам по себе элемент данных ничего не представляет. Он приобретает смысл только тогда, когда он связан с другими элементами данных. Такую связь можно изобразить следующим образом:

Таким образом,

База данных (БД)- совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ. База данных является информационной моделью предметной области. Обращение к базам данных осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и лингвистических средств общего или специального назначения, реализующий поддержку создания БД, централизованного управления и организации доступа к ним различных пользователей в условиях принятой технологии обработки данных.

СУБД характеризуется используемой моделью, средствами администрирования и разработки прикладных процессов.

СУБД обеспечивает:

- описание данных;

- манипулирование данными;

- физическое размещение записей данных;

- защиту от сбоев, поддержку целостности данных и их восстановление;

- работу с транзакциями и файлами;

- безопасность данных.

СУБД определяет модель представления данных.

Банк данных (БнД) - автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использования данных. В состав банка данных входят одна или несколько баз данных, справочник баз данных, СУБД, а также библиотеки запросов и прикладных программ.

Устно. Существуют различные способы изображения схемы. На диаграмме, которую здесь используется, не показан способ физического хранения данных. На ней показаны только логические связи между элементами данных. Например, схема метрополитена не имеет отношения к физическому расположению путей и станций. На ней не показаны реальные изгибы путей и реальные расстояния между станциями. Подобно схеме БД, на ней просто представлены связи между станциями. Ее можно рассматривать как модель реального мира, которая не имеет, в общем, большого сходства с действительностью, но которая может быть полезной ее пользователям в качестве ободном из представлений реального мира.

Под моделью данных будем понимать средство, позволяющее реализовать интерпретацию данных в соответствии с указанными требованиями.

Интерпретация данных – это совокупность предположений о характере данных, полученных в результате проведенного анализа.

С одной стороны модель данных определяет правила, в соответствии с которыми структурируются данные, с другой – для интерпретации семантики данных и способа их использования необходимо определить операции над данными.

Таким образом, для формального представления модели данных используется описание (кортеж) вида:

M = <D, R, O>

где - Dмножество данных;

- R – отношения (связи) между данными;

- Oоперационная спецификация.

Устно. Описание связи между элементами модели данных можно выразить треугольником Фреге.

Строение знака – треугольник Фреге

I. Предмет, вещь, явление действительности, в математике – число и т. д. Иное название – денотат, Иногда этой вершиной треугольника обозначают не саму вещь, а ее восприятие или представление о ней, словом ее отражение в сознании человека, называя это сигнификат. Сущность схемы-треугольника от этого не изменится.

II. 3нак: в лингвистике, например, фонетическое слово или написанное слово; в математике – математический символ; иное название, принятое особенно в философии и математической логике, – имя.

III. Понятие о предмете, вещи. Иные названия: в лингвистике – десигнат, в математике – смысл имени, или концепт денотата.

Например:

константа, выражающая

22/7       отношение длины окружности

к длине её диаметра

СХЕМА и подсхемы

Для обработки данных средствами СУБД необходимо БД описывать формальным образом. Описание общей логической структуры БД называются схемой.

Схема содержит имена объектов и определяет существующую между ними связь. Схема данных не меняется, в то время как значения, соответствующие схеме – изменяются.

Если схема содержит значения элементов данных из D, то она называется экземпляром схемы.

Различают понятия тип записи и экземпляр записи. Запись (подобно схеме) — структура, в которую можно помещать конкретные значения данных, которые могут при необходимости изменять. Запись, заполненная некоторыми значениями, называется экземпляром записи.

Подобное отличие между записью и экземпляром записи существует и для элементов данных, и для агрегатов данных, и для всех других категорий данных.

Устно. Для краткости иногда используют такие термины, как элемент данных ДОЛЖНОСТЬ, в то время как на самом деле это элемент данных типа ДОЛЖНОСТЬ; или запись ПОСТАВЩИК, в то время как это запись типа ПОСТАВЩИК, и т. д.

Очевидно, что экземпляр определяет динамические свойства БД, которые могут изменяться в результате выполнения некоторых операций, в то время как схема определяет статические свойства. Текущий экземпляр называют состоянием (БД, записи и т.д.). При этом каждая операция из O переводит БД из одного состояния в другое.

Термин схема используется для определения полного списка всех типов элементов данных и типов записей, хранимых в БД. Термин подсхема определяет описание данных, которое использует конечный пользователь. На основании одной схемы можно составить различные подсхемы. Пользователь необязательно должен иметь представление о схеме БД в целом, хотя бы потому, что она может достаточно сложной.

СУБД автоматически, используя заданную операционную спецификацию, получает данные, соответствующие подсхеме, на основе данных, описанных в схеме, и передают их пользователю или прикладной программе.

АССОЦИАЦИИ (связи) ЭЛЕМЕНТОВ ДАННЫХ

Связи между двумя элементами данных могут быть двух типов.

Первый тип — связь «один к одному», 1 : 1. Такая связь означает, что в каждый момент времени, каждому значению элемента А соответствует 0 или 1 значение ассоциированного (связного) с ним элемента В.

Между элементами НОМЕР-сотрудника и ДОЛЖНОСТЬ связь «один к одному», т.е. каждому значению элемента данных НОМЕР-сотрудника соответствует только одно значение ДОЛЖНОСТЬ, в обозначении

Это означает, что А идентифицирует В. Если известна величина А, то можно узнать величину В.

Второй тип — связь «один ко многим», 1:М. Она означает, то одному значению А соответствует 0, 1 или несколько значений ассоциированного (связного) с А элемента В.

Связью типа «один ко многим» является связь между элементом номер-сотрудника и элементом НОМЕР-ТЕЛЕФОНА. Для одного значения номер-сотрудника может быть 0, 1 или несколько значений элемента НОМЕР-ТЕЛЕФОНА, в обозначении

Между двумя любыми элементами данных может существовать связь в обоих направлениях. Таким образом, возможны четыре типа прямой и обратной связи 1:1, 1:М, М:1 и М:М.

Например.

Схема.

Экземпляр схемы.

А

В

12

7

27

16

28

33

42

71

90

89

Схема.

Экземпляр схемы.

А

В

12

7

27

16

28

33

42

71

90

89

Схема.

Экземпляр схемы.

А

В

12

7

27

16

28

33

42

71

90

89

Между N типами элементов данных возможно N(N-1) связей.

Для уменьшения количества связей до разумного числа элементы их объединяют в группы, называемые записями, сегментами или кортежами (отличие терминологии одного программного продукта от другого).

Основная группа элементов данных содержит ключевой элемент данных, который идентифицирует другие элементы данных.

Ключ записи иногда состоит из нескольких элементов данных, например НОМЕР-РЕЙСА и ДАТА в системе резервирования авиабилетов. Такой ключ называется сцепленным или составным. Он обрабатывается как один элемент данных. Поэтому на диаграмме его представляют как один элемент данных:

Символ «+» используется для объединения компонентов сцепленного ключа. Часть сцепленного ключа в свою очередь может быть ключом другой записи, а именно:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

83611. Определение расчетных нагрузок для жилого городского района напряжением до 1 кВ 39.53 KB
  Расчетная электрическая нагрузка квартир Pкв кВт приведенная к вводу жилого дома определяется по формуле Pкв = Pкв.1 кВт квартира; n количество квартир. Расчетная нагрузка силовых электроприемников Pс кВт приведенная к вводу жилого дома определяется по формуле Pс = Pр.л кВт определяется по формуле где kc коэффициент спроса по табл.
83612. Категории электроприёмников, надёжность электроснабжения 30.34 KB
  В отношении обеспечения надежности электроснабжения потребителей разделяют на следующие три категории:Потребители I категории электроприемники перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей значительный ущерб народному хозяйству; повреждение дорогостоящего основного оборудования массовый брак продукции расстройство сложного технологического процесса нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства.Из состава электроприемников I категории выделяют особую группу...
83613. Определение расчетных нагрузок для сельской местности напряжением до 1 кВ 50.72 KB
  В результате протяженность сетей на единицу мощности потребителя во много раз превышает эту величину в других отраслях народного хозяйства а стоимость электроснабжения в сельском хозяйстве составляет до 6575 от общей стоимости электрификации включая затраты на приобретение рабочих машин. Определяются суммарные мощности: 5. Определяют расчётную нагрузку осветительных приёмников цеха определяется по установленной мощности и коэффициенту спроса кВт РРО 5. Определяют отдельно дневную и вечернюю полные мощности: 6.
83614. Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей 41.03 KB
  Условиями выбора разъединителей являются где номинальное напряжение сети кВ; номинальное напряжение электрического аппарата или токоведущих частей кВ; максимально возможный ток в месте установки разъединителей в рабочем режиме кА; номинальный ток электрического аппарата или токоведущих частей кА. Условия проверки электродинамической стойкости разъединителей: по способности выдерживать ударный ток Условия проверки термической стойкости разъединителей Короткозамыкатели и отделители это специальные разъединители имеющие...
83615. Выбор трансформаторов тока 38.4 KB
  В режиме короткого замыкания необходимо проверить трансформатор тока на динамическую и термическую стойкость. Условия выбора трансформатора тока: номинальное напряжение: номинальный первичный ток: по вторичной нагрузке: Проверка трансформатора тока по динамической стойкости: где кратность тока динамической стойкости. Проверка трансформатора тока по термической стойкости: где кратность тока термической стойкости.
83616. Выбор силовых трансформаторов на напряжение выше 1 кВ 44.49 KB
  Нормальный режим работы раздельная работа трансформаторов это предусматривается в целях уменьшения токов короткого замыкания и позволяет применить более легкую и дешевую аппаратуру на стороне низшего напряжения трансформаторов. Номинальная мощность цеховых SНТ выбирается по расчетной мощности исходя из условия экономичной работы трансформаторов 6080 в нормальном режиме и допустимой перегрузки на 3040 от SНТ в послеаварийном режиме. После выбора мощности трансформаторов определим их количество: где Кз это...
83617. Типы проводников, применяемые в основных электрических цепях 29.51 KB
  Все соединения внутри закрытого РУ 610 кВ включая сборные шины выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного или коробчатого сечения. Токоведущие части в РУ 35 кВ и выше обычно выполняются сталеалюминиевыми проводами АС. В некоторых конструкциях ОРУ часть или вся ошиновка может выполняться алюминиевыми трубами. От стены ГРУ до выводов установленного вблизи ГРУ соединение выполняется жесткими алюминиевыми шинами.
83618. Выбор кабелей, марки кабелей 43.25 KB
  Если условия применения проводов и кабелей отличаются от приведённых то длительно допустимые токовые нагрузки пересчитывают по формуле: I\'доп=Iдоп K1K2 где Iдоп длительно допустимый ток одиночного кабеля провода; K1 коэффициент учитывающий количество кабелей; К2 коэффициент допустимой перегрузки кабельной линии. Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией несущих нагрузки меньше номинальных для таких кабелей допускается перегрузки в течение 5 суток в пределах указанных в таблицах справочника. Для кабелей с...
83619. Виды и системы освещения 30.21 KB
  Освещение безопасности предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Светильники рабочего освещения и светильники освещения безопасности должны питаться от независимых источников. Устройство рабочего освещения обязательно во всех помещениях независимо от устройства в них других видов освещения.