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

53 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

36983. Дослідження процесу проектування станів програмними засобами 14.1 KB
  Розробіть класи програмними засобами С або С для найпростішого електронного годинника. Розробіть класи програмними засобами С або С для телефонного автовідповідача. Розробіть класи програмними засобами С або С протоколу передачі даних.
36986. Початкова школа 244 KB
  Початкова школа - самоцінний, принципово новий етап в житті дитини: він починає систематичне навчання в освітньому закладі, розширюється сфера його взаємодії з навколишнім світом, змінюється соціальний статус і збільшується потреба в самовираженні.
36988. Розрахунок струмів КЗ в низьковольтній розподільній мережі 90 KB
  7 – Розрахункова схема низьковольтної електричної мережі Початкове без врахування нагріву провідників значення періодичної складової струму КЗ 1.8 Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ в низьковольтній мережі Активний опір кабельної лінії з врахуванням нагріву провідників при КЗ 1.
36989. Понятие и правовое значение принципов международного права 137.5 KB
  Основные принципы международного права являются универсальными и не включают отраслевых принципов; основные принципы международного права имеют характер общепризнанных; основные принципы международного права являются принципами jus cogens.
36990. Дослідження особливостей побудови діаграми класів 15.18 KB
  Завдання: Створити модель класів для описання неорієнтованих графів. Розширте діаграму класів з попереднього завдання додавши до неї відомості про розміщення вершин графу товщину та колір дуг. Створіть модель класів для опису орієнтованих графів.
36991. Основи роботи в середовищі MATLAB 255 KB
  Важливу роль у MTLB відіграють спеціалізовані групи програм пакети – так звані Toolbox в яких зібрані функції для розв’язування окремих класів задач наприклад PDE Toolbox Spline Toolbox та інші. Введення кожної команди виразу або функції повинно завершуватись натисненням клавіші Enter в результаті чого в командному вікні нижче введеної команди виводиться результат її виконання або інші повідомлення системи наприклад повідомлення про помилку. Вбудовані елементарні математичні функції В середовищі MTLB існує досить велика кількість...