17469

Структуры баз данных

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Лекция №6 Структуры баз данных Рассмотрим вкратце обобщенные логическую и физическую структуры БД. Логическая структура БД Логическая структура рис. 1.19 предполагает следующие уровни рассмотрения БД: база данных database включает одну или несколько подбаз

Русский

2013-07-01

129.5 KB

57 чел.

Лекция  №6  Структуры баз данных

Рассмотрим вкратце обобщенные логическую и физическую структуры БД.

Логическая структура БД

Логическая структура (рис. 1.19) предполагает следующие уровни рассмотрения БД:

база данных (database) — включает одну или несколько подбаз (файлов, таблиц, массивов), каждая из которых состоит из агрегатов данных (записей, документов)— record. Запись идентифицируется внутренним номером.

запись (документ) — совокупность разнотипных и разноструктурных данных, описывающих (относящихся к) объект реального мира, элемент предметной области АИС. Запись состоит из полей (field);

поле — именованный элементарный или составной фрагмент записи (документа), содержащий информацию об определенном аспекте (аспектах) элемента (элементов) предметной области.

Возможны следующие структуры полей (рис. 1.19, табл. 1.14.):

элементарные — имеют фиксированную или ограниченную длину и не содержат входящих в них структур данных;

составные (групповые) — образуются как агрегаты элементарных и также имеют фиксированную и ограниченную длину (реже — переменную или неопределенную, что связано с количеством вхождений элемента в агрегат);

текстовые — поля переменной (неопределенной) длины и сложной внутренней структуры (обычно это иерархическая последовательность типа РАЗДЕЛ — ПОДРАЗДЕЛ — ПРЕДЛОЖЕНИЕ - СЛОВО);

бинарные — данные, интерпретируемые как поля, однако обычно физически не входящие в состав записей БД. Необходимо отметить, что поля данного типа (BLOBBinary Large Object) фактически являются данными, до обработки которых рассматриваемая конкретная СУБД еще «не доросла» и поэтому работа с ними возлагается на пользователя (прикладные программы). В частности, в системах Foxpro и Clipper большие текстовые (так называемых MEMO) поля также не обрабатываются системой и фактически оказываются в статусе BLOB.

Физическая структура БД

Данный тип структуры в общем случае имеет вид, приведенный на рис. 1.20, и включает следующие компоненты:

файл (файлы) исходных (первичных) данных (текстов, бинарных данных) — содержит собственно объекты, подлежащие поиску, обработке и пр.;

файл (файлы) вторичной (справочной) информации (регистрационные карты, библиографические реестры и пр.) — содержит описания исходных элементов (объектов). Важным видом справочных файлов являются классификаторы, кодификаторы, тезаурусы, обеспечивающие полноту и компактность представления информации в БД;

индекс — файл (файлы), связывающий адрес (номер) объекта с его содержанием (значением атрибута объекта), обычно состоит из инверсного списка и частотного словаря, который облегчает составление запросов на поиск и повышает обозримость БД;

словарь данных — файл, содержащий составленное с необходимой степенью подробности описание состава БД, документов, записей, агрегатов данных, их имена, типы и структуры, способы интерпретации и обработки.

Изменение содержания БД может осуществляться как в режиме много пользователя (диалоговый ввод или коррекция записи документов по полям) — обычный для СУБД и редкий для АИПC, так и в режиме администратора БД (обычный для АИПС и редкий для СУБД), при этом происходит массовый ввод или загрузка записей/документов.

При любом виде добавления документа/записи для каждого поля осуществляется анализ, обработка и согласованное помещение документа и его фрагментов в соответствующие физические файлы БД. В конкретных случаях

возможна неполная комплектность приведенной физической схемы:

• в фактографических (табличных) БД вторичный файл может являться основным накопителем информации, а текстовые и бинарные данные — фигурировать в качестве необязательного приложения;

в справочно-библиографических БД текстовые данные могут находиться во вторичном файле, а первичный — отсутствовать;

в БД с полнотекстовым поиском может отсутствовать вторичный файл, а индексирование (построение частотных словарей и инверсных списков)  проводится по первичному файлу (страницы или абзацы полных текстов);

может  отсутствовать  частотный словарь или инверсный список.

Надо отметить также вариативность физической реализации и взаимосвязи лингвистического и информационного обеспечения АИС:

словарь данных может физически входить в информационные файлы (первичный или вторичный);

классификаторы, кодификаторы, тезаурусы могут быть оформлены как физическими файлами (файлами ОС), так и входить в состав БД в виде отдельных таблиц (файлов БД, массивов и пр.) на логическом уровне и т. п.

Организационное обеспечение и пользователи АИС

В состав организационного обеспечения АИС принято включать структурные подразделения организации, осуществляющие управление технологическими процессами и поддержку работоспособности системы, а также совокупность документации, на основании которой обслуживающий персонал, разработчики и пользователи осуществляют эксплуатацию и развитие системы.

В состав пользователей АИС в общем случае входят следующие группы лиц, контактирующие с системой:

• администратор БД (АБД): лицо или группа, отвечающая за сопровождение данных, назначение уровней доступа, включение/исключение пользователей. Обычно АБД участвует в проектировании и определении структуры БД;

прочие пользователи (не обладающие привилегиями доступа к данным), в том числе:

операторы подготовки данных (ОПД) — персонал, осуществляющий ввод данных с рабочих листов или документов на основе соответствующих инструкций в среде специальных программных интерфейсов;

интерактивные пользователи (ИП) — лица, имеющие доступ на ввод, коррекцию, обновление, уничтожение и чтение данных в рамках, как правило, ограниченной области БД;

конечные пользователи (КП) — лица, использующие БД для получения справок и решения задач.

Иногда в круг пользователей БД включают также разработчиков приложений (программ, обращающихся к БД через ядро СУБД), и написанных на языках прикладного программирования.

Работа пользователей с БД тесно связана с операциями определения (описания) (в основном АБД) и манипулирования данными (в основном прочие пользователи), которым соответствуют языковые средства описания — словари данных и таблицы определения полей и файлов, и манипулирования данными — языки запросов и программирования информационных систем.

Существует альтернативная точка зрения, суть которой состоит в том, что пользователь рассматривается как компонента информационной системы, находящаяся «внутри» нее. Однако очевидно, что человек никогда не станет придатком машин (пусть и самых «умных») и не будет реально входить в состав каких-либо систем в качестве «винтика».

Правовое обеспечение информационных систем

Внедрение автоматизированных систем различного назначения и определенной степени воздействует на виды, формы и характер функциональных взаимоотношений между существующими структурными подразделениями, поэтому четкая правовая регламентация прав, обязанностей и ответственности пользователей при автоматизации определенных видов работ является одним из самых сложных, ответственных и обязательных условий, которые необходимо учитывать при проектировании, использовании и развитии новых методов обработки информации. Структура правового обеспечения информационной системы дана в табл. 1.15.

Таблица 1.15. Правовое обеспечение информационной системы

Разработка проекта

Функционирование системы

Приказы руководящего органа о начале работ по созданию и организации информационной службы

Положение о службах, обеспечивающих функционирование автоматизированных систем

Общеотраслевые нормативные акты, регламентирующие отношения разработчика и заказчика

Должностные инструкции

Государственные и отраслевые стандарты на разработку информационного обеспечения

Нормативные акты о порядке создания и использования информации

Государственные стандарты на разработку проектной документации

Нормативные акты, регламентирующие технологический процесс автоматизированной обработки информации

Нормативные акты на получение и использование комплекса технических средств

Правовое положение отдельных видов автоматизированных систем управления и проектирования

Правовое положение службы АСУ ИПК

Нормативные акты на использование вычислительной техники

Стабильность данных, содержащихся в нормативной документации, относительна, т. е. практически все данные с разной периодичностью корректируются, уточняются и обновляются. Важным аспектом правового обеспечения АИС является проблема правового обеспечения защиты информации.

Контрольные вопросы

  1.  В чем различие информационных технологий, систем и ресурсов?
  2.  Какие классы информационных технологий Вам известны? Приведите примеры.
  3.  Назовите основные основания для классификации АИС, приведите примеры.
  4.  Назовите основные классы информационных ресурсов.
  5.  Что такое службы-генераторы БД? Приведите примеры.
  6.  Что такое онлайновые службы? Приведите примеры.
  7.  Какие типы информации распространяются онлайновыми службами?
  8.  Что такое форматная база?
  9.  Приведите примеры различных типов, форматов и структур данных.
  10.  Что такое коммуникативные форматы? Определите основные проблемы построения коммуникативных форматов.
  11.  Что такое идентификация данных и локализация- описаний данных?
  12.  Назовите основные типы файлов.
  13.  Какие типы разметки текстовых файлов Вам известны?
  14.  Что входит в состав лексической (словарной) базы?
  15.  Каковы основные отличия тезаурусов от классификаторов и кодификаторов?
  16.  Перечислите основные типы информационных языков.
  17.  Какова структура дескрипторной статьи тезауруса?
  18.  Что такое организационное обеспечение АИС, и из каких компонентов оно состоит?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1581. Розрахунок стержньового стрічкового трансформатора з повітряним охолодженням 78.69 KB
  Вибираємо марку електротехнічної сталі. Для електротехнічної сталі основними номінальними характеристиками є: питомі втрати і магнітні значення. Визначаємо кількість витків первинної і вторинної обмоток. Визначаємо енергетичні характеристики трансформатора.
1582. Проектування жіночих черевиків на блискавці на середньому каблуці на байковій підкладці 79.4 KB
  У курсовому проекті ми використовуємо копіювально-графічну методику проектування. Проектування деталей взуття за цією методикою включає такі етапи: встановлення умовної розгортки колодки в осі координат, розрахунок і нанесення базисних ліній.
1583. Проектирование жилого дома с фасадным зданием 107.7 KB
  В данном курсовом проекте необходимо запроектировать жилой дом. В состав графических работ входят: фасад гражданского здания М 1: 200, план гражданского здания М 1:200, продольный и поперечный разрезы М 1:200, схема плит покрытий и фундаменов М 1:200.
1584. Гонадальные гормоны и их действие у самок разных видов 20.32 KB
  Половой сезон-период, в течении которого проявляется или более напряженно протекает половая жизнь. Он обычно бывает связан с временем года, видовыми особенностями животного.
1585. Гонадотропные гормоны гипофиза. Нейрогуморальная регуляция половой функции самок и самцов 20.65 KB
  Экспериментально установлено, что введение ФСГ в организм кастрированной самки не вызывает морфологических изменений в ее половом аппарате. При денервации гипофиза(нарушение нервных связей) его функции нарушаются/
1586. Два физиологических типа спермы 18.43 KB
  Сперма-совокупность сперматозоидов из сыворотки(плазмы)которая образуется придаточными половыми железами и придатком канала семменика.
1587. Действие факторов внешней среды (температуры, осмотического давления, pH среды, химических вещество на спермиев 20.11 KB
  Степень кислотности зависит от концентрации(H*+*; H-)В придатках семенников pH кислая. При эякуляции в следствие смешанной спермиев придаточных желез реакция спермы близка к 7. На pH среды влияют кормление.
1588. Залеживание и отек беременных (причины, диагностика и профилактика) 23.27 KB
  Беременность-физиологическое состояние самки в период вынашивания плода. Залеживание организма. У беременных (преимущественно у коров и кобыл) в подкожной клетчатке скапливается транссудат и имеются общие или местные застои венозной крови.
1589. Защитные функции желтка куриного яйца и глицерина при замораживании спермы в жидком азоте 19.4 KB
  Хранение спермы в жидком азоте позволяет значительно улучшить породные качества разводимого скота, так как в тысячи раз увеличивается количество самок, осеменяемых спермой ценных производителей.