Это часть реального мира подлежащая автоматизации

Это часть реального мира подлежащая автоматизации

Развитие вычислительной техники осуществлялось по двум основным направлениям:

  • применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов;
  • использование средств вычислительной техники в информационных системах.

Информационная система – это совокупность программно-аппаратных средств, способов и людей, которые обеспечивают сбор, хранение, обработку и выдачу информации для решения поставленных задач. На ранних стадиях использования информационных систем применялась файловая модель обработки. В дальнейшем в информационных системах стали применяться базы данных. Базы данных являются современной формой организации, хранения и доступа к информации. Примерами крупных информационных систем являются банковские системы, системы заказов железнодорожных билетов и т.д.

База данных – это интегрированная совокупность структурированных и взаимосвязанных данных, организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и обработки данных. Обычно база данных создается для предметной области.

Предметная область – это часть реального мира, подлежащая изучению с целью создания базы данных для автоматизации процесса управления.

Наборы принципов, которые определяют организацию логической структуры хранения данных в базе, называются моделями данных.

Существуют 4 основные модели данных – списки (плоские таблицы), реляционные базы данных, иерархические и сетевые структуры.

В течение многих лет преимущественно использовались плоские таблицы (плоские БД) типа списков в Excel. В настоящее время наибольшее распространение при разработке БД получили реляционные модели данных. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений (англ. relation),т.е. простейшая двумерная таблица определяется как отношение (множество однотипных записей объединенных одной темой).

От термина relation (отношение) происходит название реляционная модель данных. В реляционных БД используется несколько двумерных таблиц, в которых строки называются записями, а столбцы полями, между записями которых устанавливаются связи. Этот способ организации данных позволяет данные (записи) в одной таблице связывать с данными (записями) в других таблицах через уникальные идентификаторы (ключи) или ключевые поля.

Основные понятия реляционных БД: нормализация, связи и ключи

1. Принципы нормализации:

  • В каждой таблице БД не должно быть повторяющихся полей;
  • В каждой таблице должен быть уникальный идентификатор (первичный ключ);
  • Каждому значению первичного ключа должна соответствовать достаточная информация о типе сущности или об объекте таблицы (например, информация об успеваемости, о группе или студентах);
  • Изменение значений в полях таблицы не должно влиять на информацию в других полях (кроме изменений в полях ключа).

2. Виды логической связи.

Связь устанавливается между двумя общими полями (столбцами) двух таблиц. Существуют связи с отношением «один-к-одному», «один-ко-многим» и «многие-ко-многим».

Отношения, которые могут существовать между записями двух таблиц:

  • один – к — одному, каждой записи из одной таблицы соответствует одна запись в другой таблице;
  • один – ко — многим, каждой записи из одной таблицы соответствует несколько записей другой таблице;
  • многие – к — одному, множеству записей из одной таблице соответствует одна запись в другой таблице;
  • многие – ко — многим, множеству записей из одной таблицы соответствует несколько записей в другой таблице.

Тип отношения в создаваемой связи зависит от способа определения связываемых полей:

  1. Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей является полем первичного ключа или уникального индекса.
  2. Отношение «один-к-одному» создается в том случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы.
  3. Отношение «многие-ко-многим» фактически является двумя отношениями «один-ко-многим» с третьей таблицей, первичный ключ которой состоит из полей внешнего ключа двух других таблиц

3. Ключи. Ключ – это столбец (может быть несколько столбцов), добавляемый к таблице и позволяющий установить связь с записями в другой таблице. Существуют ключи двух типов: первичные и вторичные или внешние.

Первичный ключ – это одно или несколько полей (столбцов), комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Первичный ключ не допускает значений Null и всегда должен иметь уникальный индекс. Первичный ключ используется для связывания таблицы с внешними ключами в других таблицах.

Внешний (вторичный) ключ — это одно или несколько полей (столбцов) в таблице, содержащих ссылку на поле или поля первичного ключа в другой таблице. Внешний ключ определяет способ объединения таблиц.

Из двух логически связанных таблиц одну называют таблицей первичного ключа или главной таблицей, а другую таблицей вторичного (внешнего) ключа или подчиненной таблицей. СУБД позволяют сопоставить родственные записи из обеих таблиц и совместно вывести их в форме, отчете или запросе.

Существует три типа первичных ключей: ключевые поля счетчика (счетчик), простой ключ и составной ключ.

Поле счетчика (Тип данных «Счетчик»). Тип данных поля в базе данных, в котором для каждой добавляемой в таблицу записи в поле автоматически заносится уникальное числовое значение.

Простой ключ. Если поле содержит уникальные значения, такие как коды или инвентарные номера, то это поле можно определить как первичный ключ. В качестве ключа можно определить любое поле, содержащее данные, если это поле не содержит повторяющиеся значения или значения Null.

Составной ключ. В случаях, когда невозможно гарантировать уникальность значений каждого поля, существует возможность создать ключ, состоящий из нескольких полей. Чаще всего такая ситуация возникает для таблицы, используемой для связывания двух таблиц многие — ко — многим.

Необходимо еще раз отметить, что в поле первичного ключа должны быть только уникальные значения в каждой строке таблицы, т.е. совпадение не допускается, а в поле вторичного или внешнего ключа совпадение значений в строках таблицы допускается.

Если возникают затруднения с выбором подходящего типа первичного ключа, то в качеcтве ключа целесообразно выбрать поле счетчика.

Программы, которые предназначены для структурирования информации, размещения ее в таблицах и манипулирования данными называются системами управления базами данных ( СУБД). Другими словами СУБД предназначены как для создания и ведения базы данных, так и для доступа к данным. В настоящее время насчитывается более 50 типов СУБД для персональных компьютеров. К наиболее распространенным типам СУБД относятся: MS SQL Server, Oracle, Informix, Sybase, MS Access и т. д.

Создание БД. Этапы проектирования

Создание БД начинается с проектирования.

Этапы проектирования БД:

  • исследование предметной области;
  • анализ данных (сущностей и их атрибутов);
  • определение отношений между сущностями и определение первичных и вторичных (внешних) ключей.

В процессе проектирования определяется структура реляционной БД (состав таблиц, их структура и логические связи). Структура таблицы определяется составом столбцов, типом данных и размерами столбцов, ключами таблицы.

К базовым понятиями модели БД «сущность – связь» относятся: сущности, связи между ними и их атрибуты (свойства).

Сущность – любой конкретный или абстрактный объект в рассматриваемой предметной области. Сущности – это базовые типы информации, которые хранятся в БД (в реляционной БД каждой сущности назначается таблица). К сущностям могут относиться: студенты, клиенты, подразделения и т.д. Экземпляр сущности и тип сущности — это разные понятия. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов или событий, выступающих как целое (например, студент, клиент и т.д.). Экземпляр сущности относится, например, к конкретной личности в наборе. Типом сущности может быть студент, а экземпляром – Петров, Сидоров и т. д.

Атрибут – это свойство сущности в предметной области. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности. Например, для сущности студент могут быть использованы следующие атрибуты: фамилия, имя, отчество, дата и место рождения, паспортные данные и т.д. В реляционной БД атрибуты хранятся в полях таблиц.

Связь – взаимосвязь между сущностями в предметной области. Связи представляют собой соединения между частями БД (в реляционной БД – это соединение между записями таблиц).

Сущности – это данные, которые классифицируются по типу, а связи показывают, как эти типы данных соотносятся один с другим. Если описать некоторую предметную область в терминах сущности – связь, то получим модель сущность — связь для этой БД.

Рассмотрим предметную область: Деканат (Успеваемость студентов).

В БД «Деканат» должны храниться данные о студентах, группах студентов, об оценках студентов по различным дисциплинам, о преподавателях, о стипендиях и т.д. Ограничимся данными о студентах, группах студентов и об оценках студентов по различным дисциплинам. Определим сущности, атрибуты сущностей и основные требования к функциям БД с ограниченными данными.

Основными предметно-значимыми сущностями БД «Деканат» являются: Студенты, Группы студентов, Дисциплины, Успеваемость.

Основные предметно-значимые атрибуты сущностей:

  • студенты – фамилия, имя, отчество, пол, дата и место рождения, группа студентов;
  • группы студентов – название, курс, семестр;
  • дисциплины – название, количество часов;
  • успеваемость – оценка, вид контроля.

Основные требования к функциям БД:

  • выбрать успеваемость студента по дисциплинам с указанием общего количества часов и вида контроля;
  • выбрать успеваемость студентов по группам и дисциплинам;
  • выбрать дисциплины, изучаемые группой студентов на определенном курсе или определенном семестре.

Из анализа данных предметной области следует, что каждой сущности необходимо назначить простейшую двумерную таблицу (отношения). Далее необходимо установить логические связи между таблицами. Между таблицами Студенты и Успеваемость необходимо установить такую связь, чтобы каждой записи из таблицы Студенты соответствовало несколько записей в таблице Успеваемость, т.е. один – ко – многим, так как у каждого студента может быть несколько оценок.

Логическая связь между сущностями Группы – Студенты определена как один – ко – многим исходя из того, что в группе имеется много студентов, а каждый студент входит в состав одной группе. Логическая связь между сущностями Дисциплины – Успеваемость определена как один – ко – многим, потому что по каждой дисциплине может быть поставлено несколько оценок различным студентам.

На основе вышеизложенного составляем модель сущность – связь для БД «Деканат»

— стрелка является условным обозначением связи: один – ко – многим.

Для создания БД необходимо применить одну из известных СУБД, например СУБД Access.

Теоретические аспекты СУБД

Основные понятия БД

В настоящее время жизнь человека настолько насыщена различного рода информацией, что для ее обработки требуется создание огромного количества хранилищ информации различного назначения.

Современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Основой информационной системы является база данных.

Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах реального мира.

В широком смысле слова база данных — это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.

Кроме того, база данных — это хранилище данных для совместного использования. При автоматизации деятельности человека происходит перенос реального мира в электронный формат. Для этого выделяется какая-то часть этого мира и анализируется на предмет возможности автоматизации. Она называется предметной областью и строго очерчивает круг объектов, которые изучаются, измеряются, оцениваются и т.д. (см. рисунок 1.1).

В результате этого процесса выделяются объекты автоматизации и определяются реквизиты, по которым данные объекты оцениваются.

Результатом данного процесса становится база данных, которая описывает конкретную часть реального мира со строго определенных позиций. Итак, оценивая все вышесказанное, можно сказать, что:

Предметная область — это часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и автоматизации.

Объект — это элемент предметной области, информацией о котором мы владеем .

Реквизит (атрибут) — поименованная характеристика объекта. Он показывает, какая информация об объекте должна быть собрана.

Объектами могут быть:

люди, например, перечисленные в какой-либо платежной ведомости или являющиеся объектами учетов органов внутренних дел;

предметы, например, номерные или имеющие характерные отличительные особенности вещи, средства автомототранспорта;

построения — воображаемые объекты;

Базы данных выполняют две основные функции. Они группируют данные по информационным объектам и их связям и предоставляют эти данные пользователям.

Данные — это формализованное представление информации, доступное для обработки, интерпретации и обмена между людьми или в автоматическом режиме.

База данных — это поименованная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Обрабатывает структурированные данные централизованный программный механизм, который называется системой управления базами данных.

Система управления базами данных (СУБД) — это программный механизм, предназначенный для записи, поиска, сортировки, обработки (анализа) и печати информации, содержащейся в базе данных.

В компьютерной базе данных информация представляется в виде таблицы, очень похожей на электронную таблицу. Названия столбцов, представляющих «шапку» таблицы, называют именами полей или реквизитами, а сами столбцы полями. Данные в полях называют значениями реквизитов или значениями полей. Для описания поля, кроме его имени используются следующие характеристики и свойства полей:

Тип поля. Подобно электронной таблице, работающей с тремя типами полей: текстовый, числовой и формула, в таблицах используется несколько большее количество типов полей.

Длина поля — максимально возможное количество символов.

Точность (для числовых типов полей) — количество знаков после запятой.

Маска ввода — форма средства автоматизации ввода, в которой вводятся данные в поле. Например, одно и то же значение имеют поля даты: 03.03.95 или 03.03.1995, или 03-март-1995, но отличаются по формату.

Сообщение об ошибке — текстовое сообщение, которое выдается в поле при попытке ввода ошибочных данных.

Условие на значение — ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных.

Пустое и обязательное поле — свойство поля, определяющее обязательность заполнения поля при наполнении базы данных.

Индексированное поле — дополнительное имя поля, позволяющее ускорить операции поиска и сортировки записей.

Строки данных таблицы называются записями (рис.3).

Поле — это элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации — реквизиту.

Запись — совокупность логически связанных полей, представленных одной строкой таблицы.

Файл (таблица) — совокупность экземпляров записей одной структуры.

Всякая прикладная программа является отображением какой — то части реального мира и поэтому содержит его формализованное описание в виде данных. Крупные массивы данных размещают, как правило, отдельно от исполняемого кода программы, и организуют в виде Базы данных. Начиная с 60-х годов для работы с данными, стали использовать особые программные комплексы, называемые системами управления базами данных (СУБД). Системы управления базами данных отвечают за:

  • — физическое размещение данных и их описаний;
  • — поиск данных;
  • — поддержание баз данных в актуальном состоянии;
  • — защиту данных от некорректных обновлений и несанкционированного доступа;
  • — обслуживание одновременных запросов к данным от нескольких пользователей (прикладных программ).

Информационные системы, базы данных, базы знаний

Ильина Т.С., старший преподаватель кафедры ИКТ, РГПУ им. А.И.Герцена

Информационные системы, базы знаний, базы данных

Ильина Т.С., старший преподаватель кафедры ИКТ, РГПУ им. А.И.Герцена

Информационные системы (ИС)

Содержание

  1. Основные понятия
  2. Структура ИС
  3. Классификации ИС

Основные понятия

Система – это сложный объект, состоящий из взаимосвязанных частей (элементов) и существующий как единое целое.

Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

СистемаЭлементы системыГлавная цель системы
КомпьютерЭлектронные и электромеханические элементы, линии связи и дрОбработка
данных
Телекоммуникационная системаКомпьютеры, модемы, кабели, сетевое программное обеспечение и дрПередача информации
Информационная системаКомпьютеры, компьютерные сети, люди, информационное и программное обеспечениеПроизводство профессиональной информации

Информационная система (ИС) – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

Структура ИС

  1. Информационное обеспечение
  2. Техническое обеспечение
  3. Математическое обеспечение
  4. Программное обеспечение
  5. Организационное обеспечение
  6. Правовое обеспечение

1. Информационное обеспечение

Это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном уровнях.

Методология построения баз данных базируется на теоретических основах их проектирования.

Схемы информационных потоков отражают:

  • маршруты движения информации
  • объемы, места возникновения первичной информации
  • использования результатной информации

Вывод

Для создания информационного обеспечения необходимо:

  1. понимание целей, задач, функций всей системы;
  2. выявление движения информации от момента возникновения и до ее использования, представленной для анализа в виде схем информационных потоков;
  3. наличие и использование системы классификации и кодирования;
  1. владение методологией создания концептуальных информационно-логических моделей, отражающих взаимосвязь информации;
  2. создание массивов информации на машинных носителях, что требует наличия современного технического обеспечения.

2. Техническое обеспечение

Это комплекс технических средств, предназначенных для работы информационной системы, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Комплекс технических средств

  • Компьютеры любых моделей;
  • Устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;
  • Устройства передачи данных и линии связи;
  • Оргтехника и устройства автоматического съема информации;
  • Эксплуатационные материалы

Документация

  • Общесистемная: государственные и отраслевые стандарты по техническому обеспечению;
  • Специализированная: комплекс методик по всем этапам разработки технического обеспечения;
  • Нормативно-справочная: используется при выполнении расчетов по техническому обеспечению.

Формы организации технического обеспечения

  • Централизованная: Базируется на использовании в информационной системе больших ЭВМ и вычислительных центров
  • Частично / полностью децентрализованная: Реализация функциональных подсистем на ПК непосредственно на рабочих местах

3 и 4. Математическое и программное обеспечение

Это совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

Средства математического обеспечения

  • Средства моделирования процессов;
  • Типовые задачи;
  • Методы математического программирования;
  • Методы математической статистики;
  • Методы теории массового обслуживания

Состав программного обеспечения

  • Общесистемные программы.Комплексы программ, ориентированных на пользователей и предназначенных для решения типовых задач обработки информации.
  • Специальное ПО.Совокупность программ, разработанных при создании конкретной информационной системы.
  • Техническая документация на разработку программных средств.

5. Организационное обеспечение

Это совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

Функции организационного обеспечения

  1. Анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявление задач, подлежащих автоматизации.
  2. Подготовка задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности.

Функции организационного обеспечения

  1. Разработка управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

5. Правовое обеспечение

Это совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование информационных систем, а также регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Состав правового обеспечения

  • Законы, указы, постановления государственных органов власти.
  • Приказы, инструкции и другие нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.

Правовое обеспечение этапов функционирования ИС

  • Статус информационной системы.
  • Права, обязанности и ответственность персонала.
  • Правовые положения отдельных видов процесса управления.
  • Порядок создания и использования информации.

Классификации ИС

  1. По признаку структурированности задач
  2. По степени автоматизации
  3. По характеру использования информации
  4. По сфере применения

I. По признаку структурированности задач

Типы задач, для которых создаются ИС:

  1. Структурированная (формализуемая) задача – это задача, где известны все ее элементы и взаимосвязи между ними.
  2. Неструктурированная (неформализуемая) задача – это задача, в которой невозможно выделить элементы и установить между ними связи.
  3. Частично структурированная задача.

Типы ИС для решения частично структурированных задач

  1. Создающие отчеты и ориентированные, главным образом, на обработку данных.
  2. Разрабатывающие возможные альтернативы решения:
    • Модельные,
    • Экспертные.

ИС, создающие отчеты

Обеспечивают информационную поддержку пользователя, т.е. предоставляют доступ к информации в базе данных и ее частичную обработку.

Предоставляют пользователю математические, статистические, финансовые и другие модели, использование которых облегчает выработку и оценку альтернатив решения.

Пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.

Обеспечивают выработку и оценку возможных альтернатив пользователем за счет создания экспертных систем (ЭС), связанных с обработкой знаний.

II. По степени автоматизации

  • Ручные ИС. Отсутствие современных технических средств переработки информации. Выполнение всех операций человеком.
  • Автоматические ИС. Все операции по переработке информации без участия человека.
  • Автоматизированные ИС. Участие в процессе обработки информации и человека, и технических средств, причем главная роль отводится компьютеру.

III. По характеру использования информации

  • Информационно-поисковые системы. Производят ввод, систематизацию, хранение, выдачу информации по запросу пользователя без сложных преобразований данных.
  • Информационно-решающие системы. Осуществляют все операции переработки информации по определенному алгоритму.

По степени воздействия выработанной результатной информации на процесс принятия решений делят на:

Вырабатывают информацию, на основании которой человек принимает решение.
Для них характерны тип задач расчетного характера и обработка больших объемов данных.

Пример: система бухгалтерского учета.

Вырабатывают информацию, которая принимается человеком к сведению и не превращается немедленно в серию конкретных действий.
Обладают более высокой степенью интеллекта, т.к. для них характерна обработка знаний, а не данных.

Пример: медицинские ИС для постановки диагноза больного и определения предполагаемой процедуры лечения.

IV. По сфере применения

  • ИС управления технологическими процессами служат для автоматизации функций производственного персонала.
  • ИС автоматизированного проектирования (САПР) предназначены для автоматизации функций инженеров-проектировщиков, конструкторов, архитекторов, дизайнеров при создании новой техники или технологии.
  • Интегрированные (корпоративные) ИС используются для автоматизации всех функций организации и охватывают весь цикл работ.

Вывод

Информационная система требует создания в памяти ЭВМ динамически обновляемой модели внешнего мира с использованием единого хранилища – базы данных.

Базы данных (БД)

Содержание

  1. Основные понятия
  2. Классификации БД
  3. Модели данных
  4. СУБД
  5. Этапы построения БД

Основные понятия

База данных (БД) – это поименованный набор организованных данных, отражающий состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.

База данных (БД) – определенным образом организованная совокупность данных, относящаяся к определенной предметной области, предназначенная для хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.

Предметная область – часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и, в конечном счете, автоматизации.

«Динамически обновляемая» — соответствие базы данных текущему состоянию предметной области обеспечивается в режиме реального времени.

Программное обеспечение, предназначенное для работы с базами данных, называется системой управления базами данных (СУБД).

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.

Основные функции СУБД

  • Управление данными во внешней памяти (на дисках).
  • Управление данными в оперативной памяти.
  • Журнализация изменений и восстановление базы данных после сбоев.
  • Поддержание языков БД (язык определения данных, язык манипулирования данными).

Модель данных – это совокупность взаимосвязанных структур данных и операций над этими структурами.

Вид модели и используемые в ней типы структур данных отражают концепцию организации и обработки данных, используемую в СУБД.

Классификации БД

  1. По размещению.
  2. По способу организации

1. По размещению

  1. Если для хранения БД используется один компьютер, то БД называется централизованной.
  2. Если различные части одной БД хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных.

2. По способу организации

БД разделяют на:

  1. Базы с плоскими файлами.
  2. Иерархические.
  3. Сетевые.
  4. Реляционные.
  5. Объектно–реляционные.
  6. Объектно–ориентированные.

Модели данных

  1. Файловая.
  2. Сетевая и иерархическая.
  3. Реляционная.
  4. Объектно–ориентированная.

Файловая модель

В них реализуется модель типа плоский файл.

Плоский файл – это файл, состоящий из записей одного типа и не содержащий указателей на другие записи, двумерный массив элементов данных.

Сетевые и иерархические модели

Иерархическая модель представляет собой древовидную структуру с корневыми сегментами, имеющими физический указатель на другие сегменты.

Непосредственный доступ, возможен только к объекту самого высокого уровня, который не подчинен другим объектам. К другим объектам доступ осуществляется по связям от объекта на вершине модели.

В сетевых моделях непосредственный доступ может обеспечиваться к любому объекту независимо от уровня, на котором он находится в модели. Возможен также доступ по связям от любой точки доступа.

Они являются более универсальным средством отображения структуры информации для разных предметных областей.

Реляционная модель

Концепция: Э.Ф. Кодд, в 1970 г

Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений (объектов модели).

Таблица-отношение является основным типом структуры данных (объектом) реляционной модели.

Структура таблицы определяется совокупностью столбцов.

Столбец соответствует некоторому элементу данных – атрибуту.

Один или несколько атрибутов, значения которых однозначно идентифицируют строку таблицы, являются ключом таблицы

Столбец таблицы со значениями соответствующего атрибута называется доменом, а строки со значениями разных атрибутов – кортежем (записью).

Поле 1Поле 2Поле 3Поле 4.
Запись 1.....
Запись 2.....
......
ДеньОсадкиТемпература, СДавление, мм. рт. ст/Влажность, %
15.03.2013Снег–3,574667
16.03.2013Без осадков075062
17.03.2013Туман1,0740100
18.03.2013Дождь3,474596
19.03.2013Без осадков5,276087

Объектно–ориентированная модель

Важнейшее место отводится объектам, на основе которых могут определяться другие объекты благодаря использованию концепции, называемой наследованием

Стандартным реляционным языком запросов является язык структурированных запросов SQL (Structured Queries Language).

Наиболее известными СУБД для разработки простых приложений можно назвать Access, Paradox и Approach.
Для создания более сложных бизнес–приложений, корпоративных информационных систем используются СУБД фирм Oracle, Informix, IBM, Sybase.

Этапы построения баз данных

  1. Обследование всех функциональных подсистем, компонентов:
  • определить информационные объекты и их параметры,
  • понять специфику и структуру каждого компонента,
  • построить схему информационных потоков.

Этапы построения баз данных

  1. Построение концептуальной информационно-логической модели данных

Установление и оптимизация всех связей между объектами и их параметрами.

Базы знаний (БЗ)

Содержание

  1. Основные понятия
  2. Структура и функции СБЗ
  3. Средства создания СБЗ

Основные понятия

База знаний (БЗ) – в информатике и исследованиях искусственного интеллекта – это особого рода база данных, разработанная для оперирования знаниями (метаданными).

англ. knowledge base.

Знание – это закономерности предметной области (принципы, связи, законы), полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющие специалистам ставить и решать задачи в этой области.

Знание – это проверенный практикой результат познания действительности, адекватное её отражение в сознании человека. Знание противоположно незнанию, то есть отсутствию проверенной информации о чем-либо.

Экспертная система – это система, обеспечивающая создание и использование с помощью компьютера баз знаний экспертов; система искусственного интеллекта.

Система базы знаний (СБЗ) – это система, дающая возможность использовать подходящим образом представленные знания с помощью вычислительной машины.

Структура и функции СБЗ

Знания в базе знаний:

  • Алгоритмические (процедурные) знания – это алгоритмы (программы, процедуры), вычисляющие функции, выполняющие преобразования, решающие точно определенные конкретные задачи.
  • Неалгоритмические знания – состоит из мысленных объектов, называемых понятиями.

Содержимое базы знаний:

  • Факты – это элементарные единицы знания (простые утверждения о характеристиках объекта).
  • Правила служат для выражения связей, зависимостей между фактами и их комбинациями.

Классификация знаний

  • Понятия (математические и нематематические).
  • Факты.
  • Правила, зависимости, законы, связи.
  • Алгоритмы и процедуры.

Интерфейс – обеспечивает работу с БЗ и механизмом получения решений на языке высокого уровня, приближенном к профессиональному языку специалистов в той прикладной области, к которой относится СБЗ.

Средства создания СБЗ

Знания в базе знаний:

  1. Традиционные языки программирования – C, Basic, Pascal, Lisp и др.
  2. Языки представления знаний (такие как Prolog) – имеют специфические средства описания знаний и встроенный механизм поиска вывода.