К задачам концептуального этапа проектирования относятся
Задачи этапа:
a) Анализ информационных потребностей и концептуальных требований пользователей. Выявления имеющихся задач обработки информации которые должны быть представлены в новой БД.
b) Выявление информационных объектов и связей между ними.
c) Построение инфологической модели по и документирование результатов анализа.
К задачам логического этапа проектирования относятся
На данном этапе создается модель пригодная для реализации средствами какой-либо СУБД.
Существует большое разнообразие сложных типов данных, но из них можно выделить наиболее общие - модели данных
8. Целостность данных - это правильность данных в любой момент времени.
Типы ограничения целостности данных
Существует три типа ограничения целостности данных:
a) Ограничения на допустимые значения в наборе значений. Набор значений можно трактовать как область определения атрибутов, которая может быть задано непрерывным интервалом либо фиксированным списком значением.
b) Ограничение на разрешенные значения для каждого атрибута (возрастные ограничения)
c) Ограничения на существующие значения в БД (отчисление заработной платы не должны превышать самой заработной платы)
ER-диаграмма
Модель “сущность-связь” является инструментом предоставления данных, который не зависит от реализующего его программного обеспечения.
Значение данной модели - схематическое описание ПО и предоставление информации для обоснования выбора видов моделей и структур данных, которые в дальнейшем будут использоваться в системе.
11. Модели данных - это форматы данных состав операций выполняемых над ними.
Какие модели данных существуют?
Существует:
a) Иерархическая модель данных
b) Сетевая модель данных
c) Реляционная модель данных
Основные компоненты любой модели данных?
Любая модель содержит 3 основных компонента:
a) Структуры данных описывают точку зрения пользователя на представление данных.
b) Набор допустимых операций выполняемых на структуре данных.
c) Ограничение целостности - механизм поддержания соответствия данных ПО на основе формально описанных данных.
14. Кортеж – это строки отношения, отличные от той, которая представляет наименования атрибутов. Кортеж содержит по одному компоненту для каждого атрибута отношения. Если необходимо описать кортеж отдельно, вне контекста отношения, принято заключать его в круглые скобки и разделять компоненты символом запятой:
(«Бриллиантовая рука», 1982, 93, «Комедия»)
В этом случае, видимая связь кортежа с отношением теряется, и необходимо явно указывать к какому отношению относится, и перечислять порядок атрибутов.
В базах данных, кортежем называется группа взаимосвязанных элементов данных.
Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, – это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. "Значение" является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена не поддерживается).
Кортеж — конечное множество взаимосвязанных допустимых значений атрибутов, которые вместе описывают некоторую сущность (строка таблицы)
15. Понятия домена является понимание домена как допустимого потенциального множества значений данного типа.
Домен атрибута — множество допустимых значений, которые может принимать атрибут.
16. Отношение – это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.
Отношение — конечное множество кортежей (таблица).
Операции обработки отношений реляционной алгебры?
В реляционной алгебре определены следующие операции обрабатывающие отношения:
Проекция - операция проекции представляет из себя выборку из каждого кортежа отношения, значений атрибутов входящих в список А и удаление из полученного отношения повторяющихся строк.
Выборка - на входе используется отношения результат новые отношения построенные на той же схеме и содержащая подмножество кортежей исходного отношения удовлетворяющие условию выборки.
Объединение - отношения в этом случае должны быть определены по одной именно на входе операции заданно. Отношения результат - отношения строения построенная по той же схеме новые отношения содержащая все кортежи первого и второго отношения.
Пересечение - на входе 2 отношения определенные по 1-ой схеме на выходе отношение содержащее кортежи, которые присутствуют в обоих исходных отношениях.
Разность - операция похожая на пересечении но в результирующем отношении содержатся кортежи которые присутствуют на первом, но отсутствует во вторых исходных отношениях.
Декартово произведение - выходные отношения могут быть определены по разным схемам. Схема результирующего отношения включает все атрибуты исходных кроме этого степень результирующего отношения равна сумме степеней исходных отношений. (степень отношения - это количество атрибутов) Мощность результирующего отношения равна произведению мощности исходных отношений (мощность отношения - это количество кортежей)
Соединение - данная операция имеет сходство декартовым произведение однако здесь добавлено условие согласно, которому вместо полного произведение всех строк в результирующее отношения включается только строки удовлетворяющие определенному соотношению между атрибутами соединения соответствующих отношений.
18. Операции над данными реляционной алгебры.
Операция обработки кортежей - данные операции связаны с изменением состава кортежей в каком-либо отношении (добавить, удалить редактировать)
Операции обработки отношений - на входе каждой такой операции используется 1 или несколько отношений, результатом выполнения операции всегда является новое отношение.
19. Нормализация отношений - это обратимым пошаговый процесс декомпозиции отношений на более мелкие с целью устранения нежелательных функциональных зависимостей (ФЗ).
20. Функциональная зависимость определяют связи между атрибутами информации. Функциональная зависимость распространяется на два и более атрибута если в любой момент времени каждому значению атрибута А соответствует не более чем одно значение атрибута В, то говорят, что В функционально зависит от A и А функцианально определяет В (А=>В) или нет.
Типы функциональная зависимость:
a) Полная функциональная зависимость
b) Транзитивная функциональная зависимость
Определение 1НФ, 2НФ, 3НФ
Определение 1НФа (через атрибуты): Отношение находится в 1НФ, если значения всех его атрибутов атомарны.
Определение 1НФк (через ключи): Отношение находится в 1НФ, если оно имеет ключ.
Утверждение: 1НФа Þ 1НФк.
В самом деле, кортежи в отношении не повторяются, а если еще атрибуты атомарны, то ключ в крайнем случае образуют все атрибуты, то есть ключ всегда существует.
Замечание: Обратное утверждение не верно.
Правила приведения к 1НФ
· Разделить составные атрибуты (у нас это “Дата зачисления или увольнения”) на простые (атомарные) (“Дата зачисления” и “Дата увольнения ”)
· Выделить “повторяющиеся” (однотипные, близкие) атрибуты (у нас это “Хобби” и “Тлф”)
· Для каждой такой группы атрибутов создать новую справочную сущность с одним атрибутом для повторяющейся группы
· Перенести в нее все значения повторяющихся атрибутов
· Установить идентифицирующую связь типа 1:N от исходной сущности к каждой созданной справочной сущности
Определение 2НФа (через атрибуты): Отношение в 1НФ находится в 2НФ, если ни один атрибут вне первичного ключа не находится в функциональной зависимости от части ключа.
Определение 2НФк (через ключи): Отношение в 1НФ находится в 2НФ, если каждый неключевой атрибут, находится в полной функциональной зависимости от ключа.
Замечание. Если единственный ключ отношения в 1НФ является простым (не конкатенированным), то отношение находится в 2НФ.
Правило приведения к 2НФ:
· Выделить неключевые атрибуты, зависящие от части первичного ключа. Иначе говоря, найти функциональную зависимость группы неключевых атрибутов от части атрибутов ключа.
· Создать новую сущность. В соответствии с теоремой Хиса все ее атрибуты входят в найденную выше функциональную зависимость.
· Вычеркнуть атрибуты-значения найденной функции в исходной сущности.
· Установить идентифицирующую связь 1:N или N:1 от исходной сущности к созданной сущности.
В примере существует зависимость атрибутов “Фамилия”, “Имя”, “Отчество”, “Должность” от атрибута “Таб_номер_рук”, являющегося частью первичного ключа
Определение транзитивной и прямой ФЗ: функциональная зависимость A®C называется транзитивной, если найдется атрибут B такой, что A®B, B®C функциональные зависимости. Если не существует транзитивной зависимости, то функциональная зависимость называется прямой.
Определение 3НФа (через атрибуты): отношение в 1НФ находится в 3НФ, если оно не содержит зависимостей неключевых атрибутов от других атрибутов, не принадлежащих первичному ключу.
Определение 3НФк (через ключи): отношение в 1НФ находится в 3НФ, если все его атрибуты прямо зависят от ключа.
Правило приведения к 3НФ
· Найти функциональную зависимость неключевых атрибутов от других неключевых атрибутов.
· Создать новую сущность. В соответствии с теоремой Хиса все ее атрибуты входят в найденную функциональную зависимость.
· Вычеркнуть атрибуты-значения найденной функции в исходной сущности.
· Установить неидентифицирующую связь от созданной сущности к исходной сущности