Виды моделей данных
Ядром любой базы данных является модель данных. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.
Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.
Рассмотрим 3 основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.
а) иерархическая модель данных
Иерархическая модель базы данных представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф).
К основным понятиям иерархической структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь.
Узел – это информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа.
Уровень 1
В1 В2 В3 Уровень 2
С3 С4
С1 С2 Уровень 3 С5
Рис. 3 Графическое изображение иерархической структуры БД
Пример. Иерархическая модель «ВУЗ».
Уровень 1
Уровень 2
факультет факультет факультет
специальность специальность Уровень 3
группы группы Уровень 4
Отд.студенты Отд.студенты Уровень 5
Свойства иерархической модели:
- несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня;
- иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчиненный никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях.
- каждый узел имеет свое имя (идентификатор).
- количество деревьев в базе данных определяется числом корневых записей;
б) сетевая модель данных:
Сетевая модель имеет те же основные составляющие (узел, уровень, связь). Однако в ней принята свободная связь между элементами разных уровней, т.е. каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.
Рис. 4 Графическое изображение сетевой структуры БД
Пример. Сетевая модель «Профессорско-преподавательский состав»
в) реляционная модель данных (табличная)
Термин «реляционный» произошел от англ. слова relation – отношение.
Отношение – математическое понятие, но в терминологии моделей данных отношения удобно изображать в виде таблицы.
Теоретической основой этой модели стала теория отношений американца Чарльза Пирса и немца Эрнеста Шредера. Ими было показано, что множество отношений замкнуто относительно некоторых специальных операций и образует вместе с ними абстрактную алгебру. Американский математик Э.Ф. Кодд в 1970 г. впервые сформулировал основные понятия и ограничения реляционной модели, ограничив набор операций в ней семью основными и одной дополнительной.
Реляционная модель хранения данных построена на взаимоотношении составляющих ее частей. В простейшем случае она представляет собой двухмерный массив или двухмерную таблицу, а при создании сложных информационных моделей составляет совокупность взаимосвязанных таблиц.
Пример реляционной таблицы:
№ личного дела | Фамилия | Имя | Отчество | Дата рождения | Группа |
19708 | Костин | Владимир | Владимирович | 01.03.78 | БУА |
19808 | Антонов | Юрий | Петрович | 18.09.80 | ФК |
Реляционная модель базы данных имеет следующие свойства:
1) каждый элемент таблицы – один элемент данных;
2) все столбцы в таблице являются однородными, т.е. имеют один тип (числа, текст, дата и т.д.)
3) каждый столбец (поле) имеет уникальное имя;
4) одинаковые строки в столбце отсутствуют;
5) порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.
Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы – атрибутам отношений, доменам, полям.
Если реляционная модель данных состоит из нескольких таблиц, то они связываются между собой ключами.
Ключ – поле, которое однозначно определяет соответствующую запись (ключевое поле).
В данном примере в качестве ключа может служить номер личного дела студента.
- Информатика – предмет и задачи курса
- Появление и развитие информатики
- Информатизация общества
- Информационная культура
- Информация
- Информация
- Свойства информации
- Адекватность информации
- Измерение информации
- Классификация способов измерения информации
- Синтаксическая мера информации
- Семантическая мера информации
- Прагматическая мера информации
- Системы счисления
- Перевод целых чисел в двоичную систему счисления
- Перевод целых чисел из двоичной в восьмеричную и шестнадцатеричную системы счисления
- Сложение и вычитание чисел в различных системах счисления
- Представление данных в памяти компьютера
- Кодирование текстов
- Кодирование изображений
- Кодирование звука
- Управление компьютером
- Программное управление компьютером
- Архитектура компьютера и принципы фон Неймана
- Основные блоки ibm-совместимого компьютера
- История развития вычислительной техники
- Тенденции развития современных компьютеров
- Программы для компьютеров.
- Операционная система.
- Развитие операционных систем.
- Операционные оболочки
- Операционная система windows.
- Концепция ос windows.
- Многопоточность
- Дескриптор
- Прерывания
- Объектно-ориентированная платформа windows
- Объект – файл.
- Объект папка.
- Иерархическая структура подчиненности папок
- Объекты пользовательского уровня – приложение и документ
- Обмен данными.
- Способы обмена данными.
- Пользовательский интерфейс Windows
- Обработка текстовой информации.
- Некоторые возможности текстового процессора Word
- Запуск и завершение работы с Word
- Пользовательский интерфейс Word
- Справочная система Word
- Структура документа
- Страница
- Принципы обработки текстов
- Принцип форматирования
- Стили форматирования
- Использование шаблонов
- Режим структуры документа.
- Сервисные функции Word
- Поиск и замена текста
- Оформление таблиц
- Обрамление
- Вставка объектов
- Технология внедрения и связывания объектов ole
- Внедрение объекта:
- Связывание объекта.
- Вставка графики
- Добавление объектов при помощи панели инструментов “Рисование”
- Автофигуры
- Вставка объектов WordArt
- Вставка специальных символов
- Вставка математических формул
- Построение формулы.
- Изменение формулы.
- Стиль и размер символов в формуле.
- Компьютерные сети
- Передача данных по сети
- Аппаратные средства передачи данных
- Архитектура компьютерных сетей. Понятие “открытая система”
- Модель osi
- Глобальная компьютерная сеть Интернет
- История появления сети Интернет
- Адресация компьютеров в Интернет
- Доменная система имен
- Служба World Wide Web (www)
- Электронная почта
- Табличный процессор Microsoft Excel
- История развития табличных процессоров
- Возможности табличного процессора Excel
- Структура документа Excel
- Типы данных в Excel
- Запуск программы Excel
- Интерфейс пользователя
- Ввод и редактирование данных
- Выделение ячеек
- Копирование и перемещение ячеек
- Форматирование ячеек
- Вычисления в таблице Excel
- Построение диаграмм
- Обобщенная технология работы в табличном процессоре
- Примеры использования функции “если” в Excel
- Основные понятия информационных систем
- Понятие «информационная система»
- Банки данных
- Базы данных
- История развития баз данных
- Структурные элементы базы данных
- Виды моделей данных
- Реляционный подход к построению инфологической модели
- Понятие «информационный объект»
- Нормализация отношений
- Понятие «нормализация отношений»
- Первая нормальная форма
- Вторая нормальная форма
- Третья нормальная форма
- Построение инфологической модели
- Архитектура субд
- Проектирование баз данных
- Система управления базами данных
- Субд Microsoft Access
- Особенности пользовательского интерфейса ms access
- Основные объекты ms access
- Обслуживание магнитных дисков
- Накопители на гибких магнитных дисках
- Структура магнитного диска (на примере дискеты)
- Форматирование дискет
- Правила обращения с дискетой
- Программы для обслуживания магнитных дисков
- Проверка диска
- Дефрагментация файловой системы
- Компьютерные вирусы
- Методы борьбы с компьютерными вирусами
- История развития антивирусных программ
- Современные программы для защиты от вирусов
- Основные этапы решения задач на компьютере
- Языки программирования
- Язык программирования Паскаль
- Алфавит и лексическая структура языка паскаль
- Структура паскаль - программы.
- Типы данных в языке программирования паскаль
- Перечень типовых данных в Турбо Паскале.
- Целочисленные типы данных
- Вещественные типы данных
- Операторы языка программирования паскаль
- Простые операторы
- Оператор присваивания
- Оператор безусловного перехода
- Оператор вызова процедуры
- Структурные операторы
- Составной оператор.
- Условные операторы
- Примеры программ
- Операторы цикла в языке программирования Паскаль
- Оператор цикла с параметром
- Оператор цикла с предусловием
- Оператор цикла с постусловием
- Примеры программ
- Массивы в языке программирования паскаль
- Понятие массива
- Одномерные массивы
- Двумерные массивы
- Процедуры в языке программирования паскаль
- Описание процедуры и обращение к ней
- Параметры - значения и параметры - переменные
- Процедуры функции в языке программирования паскаль
- Описание функции и обращение к ней
- Строки в языке программирования паскаль
- Литерный тип (char) в языке программирования Паскаль
- Строковый тип (string) в языке программирования Паскаль
- Строковые процедуры и функции в Турбо-Паскале
- Примеры программ
- Рекомендуемая литература