Модель предметної області і модель даних
Вище вже зазначалося, що для вирішення задач з використанням даних (як набору конкретних значень атрибутів), що визначають вміст бази даних, самі дані повинні бути повністю осмислені і витлумачені, тобто відображати необхідну інформацію про предметну область, що можливо тільки в разі визначення зв'язків між окремими фактами (даними).
Таким чином, модель предметної області являє собою структурну модель. причому необхідно, щоб в цій моделі інформаційної системи були визначені способи відобра я сутностей, атрибутів і зв'язків на структури даних,
Однак, виділення об'єктів, їх властивостей і асоціацій є необхідним, але не достатньою умовою існування моделі предметної області. Для користувачів інформаційної системи важливо, щоб відображення об'єктів реального світу було однозначним і несуперечливим. У цьому випадку говорять, що база даних повинна задовольняти умові цілісності. Для того, щоб гарантувати коректність і взаємну несуперечність даних, на базу даних накладаються деякі обмеження, які називають обмеженнями цілісності, тобто вказують умови, яким повинні відповідати значення елементів даних, що характеризують об'єкти і зв'язку (наприклад, рік народження службовця не повинен починатися з 17 ..). Надалі будуть розглянуті різні види обмеження цілісності.
Отже, модель предметної області - це опис структури предметної області разом з сукупністю пов'язаних з нею обмежень цілісності (статична модель) .Дінаміческая модель включає, крім того, опис поведінки сутностей і зв'язків кожного типу.
З огляду на сформульовані раніше визначення БД і поняття моделі, можна сказати, що:
Визначення 4. БД - це створена і підтримувана в обчислювальному середовищі статична або динамічна модель предметної області. представлена керованої сукупністю іменованих даних, що відображає стан об'єктів та їх відносин в зовнішню пам'ять ЕОМ.
Зауваження. Як і будь-яка модель, БД відображає певний погляд на предметну область.
Однак, виділених компонент БД як моделі предметної області недостатньо для вирішення проблемних ситуацій і досягнення поставлених цілей. Рішення задач можливо тільки при наявності набору операцій. які можуть обробляти вміст БД (її елементи).
Таким чином, ми приходимо до загального поняття моделі даних. яка повинна включати наступні компоненти:
· Допустиму організацію даних,
· Семантичні обмеження цілісності,
· Безліч допустимих операцій.
Очевидно, що безліч допустимих операцій залежить від інструментарію конкретної СУБД, в рамках якої реалізується модель предметної області.
Отже, модель даних можна визначити як сукупність правил структурування даних в базах даних, допустимих операцій над ними і обмежень цілісності, яким вони повинні задовольняти.
Зауваження. У моделі даних можуть враховуватися в повному обсязі види обмежень цілісності, наприклад, в ній не можна врахувати результати некоректного виконання колективних запитів до інформаційного сховища.
Звернемо увагу на те, що поняття моделі даних можна розглядати в двох аспектах:
· Як інструментарій СУБД (кошти опису даних і маніпулювання ними),
· Як результат моделювання.
Результуючу модель зазвичай називають моделлю бази даних. Зауважимо при цьому, що функції моделей в цих аспектах істотно розрізняються. В даний час термін модель бази даних вважається застарілим (хоча він в літературі і зустрічається), під моделлю даних прийнято розуміти інструментарій СУБД, а кінцевим результатом моделювання в рамках обраної СУБД є схеми бази даних різних рівнів (див. П.3.3).
Контрольні запитання ПО ДРУГОМУ РОЗДІЛУ
1. Дайте визначення наступним базовим поняттям: дані, елемент даних, атрибут, об'єкт, предметна область.
2. Що визначає семантику об'єкта.
3. Сформулюйте визначення бази даних, виходячи з поняття предметної області.
4. Дайте визначення поняттям: проблема, проблемна ситуація, мета, проблемна середу.
5. Дайте загальне визначення поняттю системи. Наведіть основні властивості системи як об'єкта дослідження.
6. Дайте загальне визначення поняттю моделі. У чому відмінна риса моделі від інших видів систем. Перерахуйте системні властивості моделі.
7. Сформулюйте визначення бази даних як моделі предметної області.
8. Сформулюйте поняття моделі даних. Які складові повинні бути визначені в моделі, щоб її можна було розглядати як модель даних.
9. У чому відмінність моделі предметної області і підтримуваної інструментарієм СУБД певної моделі даних.
ПОНЯТТЯ ПРО БАНК ДАНИХ
Структура банку даних
Термін "Банк даних" в літературі трактується по-різному. У нашому розгляді під банком даних (БНД) буде матися на увазі інформаційна система, в якій база даних виступає як інформаційне ядро. У цьому трактуванні БНД можна визначити як систему мовних. алгоритмічних. програмних. організаційних і технічних засобів. забезпечують централізоване створення і підтримку сукупності колективно використовуваних даних, а також самі дані, що існують у формі однієї або декількох баз даних. Структуру такого БНД можна представити наступною схемою (рис.5.).
Кінцевим користувачем (або просто користувачем, споживачем інформації) є особа (або колектив), в інтересах якого в БНД накопичується і зберігається інформація, необхідна для прийняття рішень (управлінського, наукового, конструктивного характеру і т.п.). Кінцевий користувач розглядається як непрограммірующій користувач, який для вирішення своїх завдань може використовувати БНД або безпосередньо через термінал ЕОМ, або за допомогою фахівців.
СУБД (система управління базою даних) - складна програмна система накопичення даних в БД і подальшого маніпулювання ними в інтересах кінцевих користувачів. Кожній прикладній програмі (ПП) або кінцевому користувачеві СУБД повертає тільки ті дані з БД, які необхідні для задоволення прийшов запиту, причому в необхідній формі.