II. Модели и типы данных

Хранимые в базе данные описываются некоторой моделью представления данных (моделью данных), поддерживаемой СУБД. Выделяют классические модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная. Кроме того, часто отдельно называют следующие модели данных: постреляционная, многомерная, объектно-ориентированная.

Разрабатываются также системы, основанные на других моделях данных, расширяющих указанные выше модели (объектно-реляционные, дедуктивно-объектно-ориентированные, семантические, концептуальные, ориентированные модели). В некоторых СУБД поддерживается несколько моделей данных.

Реляционная модель данных является, пожалуй, наиболее простой и самой распространенной. Соответственно наибольшее распространение получили реляционные базы данных. В реляционных БзД информация хранится в одной или нескольких таблицах. В теории множеств таблице соответствует термин отношение (relation). Имеется развитый математический аппарат – реляционное исчисление и реляционная алгебра (формально не обладает полнотой), где для БзД (таблиц, отношений) определены теоретико-множественные операции: объединение, пересечение, дополнение, вычитание и т.д.

Для иерархической модели (hierarchical data model) характерно:

- объекты предметной области представляются узлами;

- отношения между объектами дугами, связывающими узлы, причем получившийся граф должен иметь иерархическую (древовидную структуру).

Примеры: генеалогическое дерево, логическая структура файлов и каталогов ОС DOS.

Недостатки рассматриваемой модели:

- недостаточная простота;

- неоднородность, затрудняющая манипулирование файлами;

- отсутствие строгой математической основы (хотя в математике есть раздел – теория графов);

- неравноправие между данными.

Достоинством является высокая эффективность, ведущая к увеличению скорости манипулирования данными.

Обобщением иерархической модели является сетевая модель, в которой предметная область может быть представлена графом любого вида.

Часть недостатков иерархической модели в связи с этим устраняется.

Постреляционная модель (post-relational data model) данных представляет собой расширенную реляционную модель, снимающую ограничение неделимости данных, хранящихся в записях таблиц. Допускаются многозначные поля – поля, значения которых состоят из подзначений.

Многомерная модель.

Многомерный подход к представлению данных в базе появился практически одновременно с реляционным, но реально работающие многомерных СУБД начали появляться в основном с середины 90-х годов. Многомерные системы позволяют оперативно обрабатывать информацию для проведения анализа и принятия решений.

Многомерная модель данных (multilevel data model) – модель данных, обеспечивающая многомерное логическое представление структуры информации при ее описании и в операциях манипулирования данными.

В области информационных технологий существуют два основных, взаимно дополняющих друг друга направления развития: системы ориентированные на оперативную обработку данных, и системы, предназначенные для аналитической работы с информацией.

Реляционные СУБД предназначаются для ИС оперативной обработки данных. В системах аналитической обработки данных более эффективны многомерные СУБД.

Многомерные СУБД являются узкоспециализированными СУБД, предназначенными для интерактивной аналитической обработки информации. Основные понятия используемые в этих СУБД: агрегируемость, историчность, прогнозируемость данных.

Агрегируемость данных означает рассмотрение информации на различных уровнях ее обобщения. В ИС степень детальности представления данных для пользователя зависит от его уровня.

Историчность данных предполагает обеспечение высокого уровня статичности (неизменности) собственно данных и их взаимосвязей, а также обязательность привязки данных ко времени.

Прогнозируемость данных подразумевает задание функций прогнозирования и применение их к различным временным интервалам.

Дата добавления: 2015-05-09