Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: XIV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 28 ноября 2013 г.)

Наука: Информационные технологии

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Газизуллина А.А., Юсупова Р.Р. ТИПЫ ЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ БАЗ ДАННЫХ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. XIV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 14. URL: http://sibac.info/archive/technic/8(11).pdf (дата обращения: 25.08.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

"За статью проголосовало 3 человека"

 

ТИПЫ  ЛОГИЧЕСКИХ  МОДЕЛЕЙ  БАЗ  ДАННЫХ

Газизуллина  Айгуль  Акрамовна

студент  3  курса,  экономического  факультета  СФ  БашГУ,  РФ,  Республика  Башкортостан,  г.  Стерлитамак

E-mail: 

Юсупова  Расима  Разимовна

студент  3  курса,  экономического  факультета  СФ  БашГУ,  РФ,  Республика  Башкортостан,  г.  Стерлитамак

E-mailurasima93@mail.ru

Берзина  Дина  Владимировна

научный  руководитель,  ассистент  БашГУ,  РФ,  Республика  Башкортостан,  г.  Стерлитамак


 


В  настоящее  время  все  предприятия  используют  последние  достижения  в  области  компьютерных  технологий  и  программного  обеспечения.  Тенденции  современного  общества  диктуют  предприятиям  организовывать  все  информационные  потоки  в  единой  информационной  системе  для  организации  всех  бизнес-процессов  предприятия.  В  основе  любой  информационной  системе  лежит  баз  данных,  в  которой  хранится  и  обрабатывается  вся  информация.  За  последние  несколько  лет  базы  данных  стали  более  совершенными  и  содержат  все  большие  объемы  информации,  а  также  изменились  операции,  связанные  с  ними.  Каждая  организация  устанавливает  свои  требования  к  построению  баз  данных.  Принципы  построения  отражаются  в  различных  моделях  данных.


Под  моделью  данных  понимается  совокупность  структур  данных  и  операций,  позволяющих  обрабатывать  эти  данные.  Выделяют  3  основных  типа  моделей  данных:  иерархическую,  сетевую  и  реляционную.


Иерархическая  модель  базы  данных  —  это  логическая  модель  данных,  которая  представляет  собой  структуру  элементов,  связанных  в  иерархическом  порядке,  образующих  граф  типа  дерево,  направленное  ветвями  вниз.  Под  узлами  понимают  совокупность  данных,  которые  описывают  какой-либо  объект.  Узлы  связываются  между  собой  строго  в  иерархическом  порядке:  узлы  более  высокого  уровня  связываются  с  узлами  более  низкого  уровня,  причем  каждый  узел  на  более  низком  уровне  может  быть  связан  только  с  одним  узлом,  находящимся  на  более  высоком  уровне.  Граф  типа  дерево,  получившийся  в  результате,  имеет  только  одну  вершину,  которая  не  подчинена  никакой  другой  и  расположена  в  верхней  его  части. 


Положительными  чертами  иерархической  структуры,  являются:  простота  описания  и  быстрота  запросов.  Однако  осуществлять  поиск  нужных  данных  каждый  раз  приходится  с  корня,  что  порой  не  всегда  удобно,  а  другого  способа  перемещения  по  базе  в  иерархических  структурах  нет.


Построим  иерархическую  модель,  отражающую  структуру  организации  изучения  дисциплин  в  вузе.  Пример  построения  представлен  на  рисунке  1.


 

Описание: C:\Users\Диночка\Desktop\картинки\ScreenShot053.jpg

Рисунок  1.  Схема  иерархической  модели


 


Из  рисунка  1,  видно,  что  модель  построена  в  четкой  иерархической  последовательности.  Корнем  является  объект  «кафедра»,  от  которой  идут  связи  с  объектами  более  низкого  уровня:  «преподаватель  1»,  «преподаватель  2»,  «преподаватель  3».  На  следующем  уровне  располагаются  дисциплины,  которые  читают  соответствующие  преподаватели,  далее  отражены  потоки,  которые  слушают  данные  предметы. 


Базы  данных,  имеющие  иерархическую  структуру,  умеют  очень  быстро  находить  и  выбирать  информацию  и  передавать  ее  пользователю.  Однако  на  практике  иерархическую  модель  использовать  неудобно,  поскольку  структура  иерархической  модели  данных  не  позволяет  столь,  же  быстро  перебирать  всю  информацию  [2].


Следующий  появившийся  тип  модели  данных  —  это  сетевая  модель.  Под  сетевой  моделью  данных  понимают  логическую  модель  данных,  в  которой  все  объекты  могут  быть  связаны  со  всеми,  т.  е.  кроме  вертикальных  связей  возможны  связи  между  объектами  одного  уровня. 


Рассмотрим  на  примере  структуры  описанной  выше,  модель  сетевой  модели  (рисунок  2).


 

Описание: C:\Users\Диночка\Desktop\картинки\ScreenShot054.jpg

Рисунок  2.  Схема  сетевой  модели  базы  данных


 


Данная  модель  отличается  от  иерархической  тем,  что  узлы  более  низких  уровней  могут  быть  связаны  с  несколькими  узлами  более  высокого  уровня,  что  было  невозможно  при  построении  иерархической  модели. 


Так,  на  рисунке  это  отражается  в  том,  одну  дисциплину  могут  читать  несколько  преподавателей  и  на  одном  потоке  преподаются  несколько  дисциплин. 


Данная  модель  обладает  рядом  преимуществ,  которые  отсутствовали  в  иерархической  модели,  среди  них  гибкость,  универсальность,  возможность  доступа  к  данным  через  значения  нескольких  отношений.  Однако  недостатки  данной  модели  оказались  намного  существеннее  при  практической  реализации.  К  недостаткам  можно  отнести  сложную  структуру  памяти,  сложную  организацию  данных,  а  так  же  то,  что  наборы  соотношений  и  структуру  необходимо  задавать  сразу  [1].


Для  устранения  указанных  выше  недостатков  была  предложена  и  разработана  реляционная  модель,  которая  основана  на  реляционной  алгебре. 


Создатель  реляционной  модели  Э.  Кодд,  являясь  математиком  по  образованию,  предложил  для  обработки  данных  использовать  аппарат  теории  множеств.  Им  было  доказано,  что  любое  представление  данных  можно  свести  к  совокупности  двумерных  таблиц  особого  вида,  известного  в  математике  как  отношение  (relation).


Положив  теорию  отношений  в  основу  реляционной  модели,  Э.  Кодд  обосновал  реляционную  замкнутость  отношений  и  ряда  некоторых  специальных  операций,  которые  применяются  сразу  ко  всему  множеству  строк  отношения,  а  не  к  отдельной  строке  [2]. 


Таким  образом,  в  реляционной  модели  информация  представляется  в  виде  прямоугольных  таблиц,  которые  состоят  из  строк  и  столбцов.  Между  таблицами  устанавливаются  различные  типы  связей,  которые  отражают,  как  объекты  соотносятся  между  собой.  Выделяют  следующие  основные  типы  связей:


Связь  «один  к  одному»  означает,  что  каждой  записи  первой  таблицы  может  соответствовать  не  более  одной  записи  второй  таблицы,  и  каждой  записи  второй  таблицы  может  соответствовать  не  более  одной  записи  первой  таблицы. 


Связь  «Один  ко  многим»  является  наиболее  распространенным  видом  связи.  При  этом  типе  связи  каждой  записи  первой  таблицы  может  соответствовать  множество  записей  второй  таблицы,  но  каждой  записи  второй  таблицы  может  соответствовать  только  одна  запись  родительской  таблицы.


Связь  «Многие  ко  многим»  означает,  что  каждой  записи  первой  таблицы  может  соответствовать  множество  записей  второй  таблицы,  и  каждой  записи  второй  таблицы  может  соответствовать  множество  запись  первой  таблицы.  Данный  тип  связи  практически  не  используется  и  не  поддерживается  многими  СУБД,  поэтому  при  построении  логической  модели  данных  лучше  заменять  связь  «многие  ко  многим»  двумя  связями  «один  ко  многим». 


Построим  реляционную  модель  описанной  выше  структуры.


 

Описание: C:\Users\Диночка\Desktop\картинки\ScreenShot055.jpg

Рисунок  3.  Схема  реляционной  модели


 


В  данной  схеме  выделены  4  основные  таблицы,  которые  связаны  между  собой:  «Кафедры»,  «Преподаватели»,  «Дисциплины»,  «Поток».


В  нашем  примере  для  описания  ситуации,  когда  один  преподаватель  может  вести  несколько  дисциплин  и  одну  дисциплину  могут  вести  разные  преподаватели,  необходимо  ввести  дополнительный  объект,  с  помощью  которого  мы  сможем  корректно  отобразить  данную  ситуацию. 


Для  этого  создана  таблица  «изучение  дисциплины»,  которая  отражает  связь:  какой  преподаватель,  какую  дисциплину,  на  каком  потоке  преподает. 


Реляционная  модель  на  данный  момент  является  самой  распространенной,  так  как  она  первая  получила  математическое  описание,  и  она  экономна  по  части  базовых  понятий.  Первое  повлекло  возможность  тщательного  и  интенсивного  исследования  свойств  этой  модели  (немедленно  реализованного  в  обширной  литературе),  а  второе  сделало  ее  привлекательной  для  программистов  и  пользователей.


Она  обладает  следующими  преимуществами:  простота  и  доступность,  полная  независимость  данных.  Одним  из  основных  преимуществ  реляционной  модели  является  ее  однородность.  Все  данные  рассматриваются  как  хранимые  в  таблицах  и  только  в  таблицах.  Каждая  строка  такой  таблицы  имеет  один  и  тот  же  формат  данных.


К  недостаткам  можно  отнести  ограниченность  и  предопределенность  набора  возможных  типов  данных  атрибутов,  а  так  же  их  атомарность  (т.  е.  значения  каждого  атрибута  не  являются  списками  или  множествами  простых  или  сложных  значений).  Это  затрудняет  применение  реляционной  модели  для  некоторых  современных  приложений.  Данные  недостатки  устраняются  в  расширении  реляционной  модели  и  применении  объектно-реляционных  СУБД  [2].


Таким  образом,  при  помощи  различных  моделей  базы  данных,  у  нас  имеются  огромные  резервы  способов  хранения  и  обработки  информации.  В  зависимости  от  особенностей  организации,  на  каждом  предприятии  устанавливаются  программные  продукты,  реализующие  ту  или  иную  модель  базы  данных.


 


Список  литературы:


1.Александров  Н.Н.  Базы  данных:  Численные  методы.  Учеб.  пособие  для  вузов  /  Под  ред.  Г.М.  Соловьева.  М.:  «Базы  данных  в  экономике»,  2008.  —  400  с.


2.Базы  даны:  учеб.  пособие  для  студ.  высш.  учеб.  заведений/  А.В.  Кузин,  С.В.  Левонисов.  2-е  изд.,  стер.  М.:  Издательский  центр  «Академия»,  2008.  —  320  с.


3.Кравченко  М.П.  Базы  данных:  Применение  в  экономике.  /  Под  ред.  Е.К.  Юнусова.  М.:  «Базы  данных»,  2005.  —  321  с.


4.Савинова  М.Н.  Информатика:  Применение  в  экономике.  Учеб.  пособие  для  вузов.  /  Под  ред.  Я.М.  Кашниковой.  М.:  «Базы  данных»,  2009.  —  400  с.

Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий