Лекция 2
Фактографические информационные системы
Цель занятия:
1. Изучить архитектуру фактографических ИС.
Учебные вопросы:
1. Архитектура фактографических информационных систем.
2. Модели баз данных: иерархическая, сетевая и реляционная.
Литература:
1. Информатика: Учебник./ Под ред.Н.В.Макаровой,- М.: Финансы и статистика, 2007.-768 с.: ил.
2. Малыхина М.П. Базы данных: основы, проектирование, использование.- СПб.: БХВ-Петербург,2006.- 528 с.: ил.
3. Емельянова Н.З., Партыка Т.Л., Попов И.И. Основы построения автоиатизированных информационных систем. – М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. – 416 с.:ил.
Введение
Из материалов прошлых лекций можно сделать два вывода:
· современная информационная система должна иметь дело с данными, организованными в БД;
· создание БД и поддержка их функционирования должны осуществляться с помощью предназначенных именно для этих целей специальных программных продуктов, которые называются СУБД.
В настоящей лекции будут рассмотрены вопросы, связанные с изучением архитектуры фактографических ИС.
Архитектура фактографических информационных систем
Информационным ядром (информационным фондом) фактографической информационной системы, или, иначе говоря, внутренним носителем знаний о предметной области является база данных.
БД – это совокупность данных, организованных по определённым правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от прикладных программ.
Одна и та же БД может быть описана различным образом. Различают одно-, двух- и трёхуровневое описание данных БД. Трёхуровневая структура включает:
· внешний уровень, на котором представлено описание предметной области отдельными группами пользователей;
|
|
· концептуальный уровень, на котором обобщаются представления всех пользователей БД о предметной области;
· внутренний уровень, на котором система управления БД и операционная система воспринимают данные.
Внешний уровень – это пользовательский уровень. Каждая группа пользователей выделяет в моделируемой предметной области, общей для всей организации, те объекты (сущности), атрибуты и связи, которые ей интересны. Выражая их в наиболее удобной для себя форме, она формирует свое пользовательское представление, причем одни и те же данные могут отображаться по-разному в разных пользовательских представлениях.
Концептуальный уровень является промежуточным уровнем и обеспечивает представление всей информации БД в абстрактной форме. Концептуальная схема должна содержать:
· объекты и их атрибуты;
· связи между объектами;
· ограничения, накладываемые на данные;
· семантическую информацию о данных;
· обеспечение безопасности и поддержка целостности данных.
На внутреннем уровне находится внутренняя схема, которая описывает физическую реализацию БД и предназначена для достижения оптимальной производительности и обеспечения экономного использования дискового пространства. Здесь проводится:
· распределение дискового пространства для хранения данных;
· описание подробностей сохранения записей;
· описание сведений о сжатии данных и методах их шифровки.
Ниже внутреннего уровня находится физический уровень, который контролируется операционной системой, но под руководством СУБД. Этот уровень учитывает как данные будут представлены в машине.
|
|
Возможность применения баз данных для многих прикладных программ пользователя упрощает реализацию комплексных запросов, снижает избыточность хранимых данных и повышает эффективность использования информационной системы. Минимальная избыточность и возможность быстрой модификации позволяют поддерживать данные на одинаковом уровне актуальности. Основное свойство БД – независимость данных и использующих их программ. Независимость данных подразумевает, что изменение данных не приводит к изменению прикладных программ и наоборот.
Модели баз данных базируются на современном подходе к обработке информации, состоящем в том, что структуры данных обладают относительной устойчивостью. Действительно, типы объектов предприятия, для управления которым создается ИС, если и изменяются во времени, то достаточно редко. В результате возможно построение информационной базы с постоянной структурой и изменяемыми значениями данных. Каноническая структура информационной базы, отображающая в структурированном виде информационную модель предметной области, позволяет сформировать логические записи, их элементы и взаимосвязи между ними. Взаимосвязи могут быть следующего вида:
· «один к одному», когда одна запись связана только с одной записью;
· «один ко многим», когда одна запись взаимосвязана со многими другими;
· «многие ко многим», когда одна и та же запись может входить в отношения со многими другими записями в различных вариантах.