Основные понятия и модели систем управления базами данных

Если в 80-е годы все решало качество, а в 90-е — реинжиниринг бизнеса, то ключевая концепция нынешнего десятилетия – «скорость».
Здесь и скорость изменения характера бизнеса; здесь и вопросы оперативности управления бизнес-процессами;
здесь и динамика изменения образа жизни потребителей и
их запросов под влиянием все большей доступности информации.
Б. Гейтс

СОДЕРЖАНИЕ
Понятие и назначение БД и СУБД
Структурные элементы БД
Основные операции СУБД
Особенности и назначение реляционной модели

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ *
Предметная область Ω ≡ часть реального мира, подлежащего изучению для организации Ḿ
БД ≡ совокупность сведений о конкретных ô(Ω) ≡ {связанные Ď | общие принципы описания и хранения} ⇒ĭ -услуги
До Ç - библиотеки, архивы.. ⇒ ĭ (ô, явления):
события, процессы, публикации ..
Ç ⇒ ↑ q(хранимых БД) ⇒ ↑ ĭ-услуги
Библиографические БД: вторичная ĭ о документах
*E-Ђ - электронный бизнес; Ђe – бумажные транзакции; Dz - оцифровывание; τ – технология; ω(ḣ ) – стоимость продукции;
ƥ – продуктивность; Q – качество; Ŕ – решения; Φ - фирма

НЕБИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ БД
Справочные ≡ ĭ (ô, явления): адреса, расписания..
Полного текста ≡ первичная ĭ: статьи, журналы..
Числовые ≡ ĭq (ô, явления): $-Ď..
Текстово-числовые ≡ описание ô и χ: по ḣ, Ф ..
Финансовые ≡ ĭF : B, биржи ..
Юридические ≡ Консультант +..
Ф- киберфирма; Ď- данные ; Ô-объект ;

БД и УПРАВЛЕНИЕ Ĭ-Ŕ *
оценка ĭ-потребностей на ∀ уровне и в рамках ∀ f(Ḿ)
изучение и рационализация документооборота Ф
стандартизация и унификация типов и форм документов
типизация ĭ и Ď
преодоление проблемы несовместимости типов Ď
создание Š управления Ď
f(Ḿ); Ф- киберфирма; Ď- данные ; Š- систем/а –ный;

ИТ
Технология ≡ совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в Þ производства ḣ
ИТ ≡ Š методов и способов сбора, передачи, накопления, обработки, хранения, представления и использования ĭ
Š- систем/а –ный; Ô-объект ;

СУБД*
Структурирование ≡ введение соглашений о способах представления Ď (упорядочение в таблицах, схемах ..)
Пользователи БД: ҧ-прикладные, ҧ-комплексы, специалисты Ω = конечные пользователи
СУБД ≡ комплекс (ҧ + языковые средства):
создание БД,
поддержание в актуальном состоянии,
поиск необходимой ĭ
Ď- данные ;

КЛАССИФИКАЦИЯ БД
Централизованная БД
хранится в памяти одной централизованной Š
возможен распределённый доступ
часто применяют в ЛВС (ПК)
Распределённая БД
несколько частей, хранимых в различных ЭВМ вычислительной сети

АРХИТЕКТУРА БД
Файл-сервер
хранится совместно используемая централизованная БД
файлы передаются на рабочие станции для обработки
Клиент-сервер
хранение БД + основной объем обработки Ď
запрос на данные ⇒ поиск и извлечение Ď (не файлов) на сервере

СТРУКТУРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ БД
Поле ≡ элементарная единица логической организации Ď; соответствует неделимой единице ĭ-реквизиту:
Имя: Фамилия, Дата рождения..
Тип: символьный, числовой, календарный..
Длина: 15 байт..
Точность: два десятичных знака..
Запись ≡ совокупность логически связанных полей
Ԏ-таблица (файл) ≡ совокупность экземпляров записей одной структуры

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ ΘĎ
Модель θĎ = {Ŝ(Ď) + операции их обработки}
Иерархическая θ = {элементы + связи по определённым правилам}
Элемент = узел = {атрибут ô }
Связь: используется понятие уровня

РИС.: ИЕРАРХИЧЕСКАЯ ΘĎ*

СЕТЕВАЯ ΘĎ *
≡ при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) ∀ элемент может быть связан с любым другим элементом

КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ΘĎ: ЯЗЫК Θ
Для корректного применения и функционирования ИС необходимо полное и четкое понимание ζ + Ω с точки зрения ИТ
⇒ (1976 г.) введены базовые идеи языка Θ на основе графических обозначений
Ģ(языка): упростить создание и понимание концептуальных θ(Ď), θ «объект-отношение» (ô/ŗ)

ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ θ(Ô/Ŗ)
Из реального мира → построить мини-мир Ώ: предметы, значимые для ζ
Ģ: ↓ сложность потенциально неуправляемого уровня
Из Ώ выбрать ô/ŗ + присвоить уникальные имена
классификация ô/ŗ (абстрагирование → выявление обобщенных ô/ŗ ≡ тип ô и тип ŗ
создание иерархии
 ξ и Λ: один тип ô «Ђ-партнер»
Результат: в файле или графической форме в БД

ПРЕДМЕТЫ РЕАЛЬНОГО МИРА
≡ ô ≡ экземпляры класса ô
бесчисленное множество (осязаемые и неосязаемые)
свойство: предмет м.б. однозначно определен
⇒ отличим от других
 осязаемые: {люди, машины};
неосязаемые: {патенты, ҧ-обеспечение} 
Ô-объект ;

ПРИМЕРЫ Ώ
Различия в зависимости от Ω
ζ : выбор min предметов, относящихся к ζ
 группа автолюбителей ⇒ Ώ: {машины}
ô могут входить одновременно в разные Ώ (пересечение)
Мэри: автолюбитель и клиент банка
Ô-объект ;

Ώ(ГРУППА АВТОЛЮБИТЕЛЕЙ)

Ώ → Θ (ô/ŗ)
Ώ состоит из ô/ŗ
ŗ можно определить, если ô связаны
Ώ может содержать несущественные для ζ предметы ⇒ выбрать значимые и дать имена
{ô}: Джо, Мэри, Люк; семейная, гоночная машина, пикап;
{ŗ}: Джо владеет семейной машиной, или машина находится в собственности Джо, ..
Ŗ- отношения- связи ; Ô-объект ;

КЛАССИФИКАЦИЯ АТРИБУТОВ
Атрибуты: описание ô и ŗ ⇒ Ŝ
Классификация:
характерные типы ô и ŗ
ô: человек, машина, ŗ: собственность
обычно атрибуты = общие свойства предметов
Ŗ- отношения- связи ; Ô-объект ;

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АТРИБУТОВ
хранение ĭ об отдельных предметах
∀ атрибут → тип Ď + область определения и Ǫ
тип Человек: атрибут Имя
⇒ все ô этого типа имеют имя
⇒ тип Ď для атрибута ⇒ возможность хранить последовательность символов
⇒ отнести отдельные предметы к определенному типу ô
Ď- данные ; Ô-объект ;

θ (ô/ŗ)
Изображения:
типы ô = прямоугольники
типы ŗ = ромб
атрибуты = овал
⭍ θ(ô/ŗ) более точна и понятна,
чем Ώ, который содержит >q предметов
f(Ḿ); Ф- киберфирма; Ď- данные ; Š- систем/а –ный; Ŗ- отношения- связи ; Ô-объект ; Θ- моделирование

Ώ → θ (ô/ŗ)

СЛОВАРЬ СИМВОЛОВ
f(Ḿ)
Ф- киберфирма
Ď- данные
Š- систем/а –ный
Ŗ- отношения- связи
Ô-объект
Θ- моделирование