В классификации моделей по классам объектов моделирования можно выделить универсальные информационные модели, для которых предметом исследования являются данные. Примеры таких моделей: базы данных, базы знаний, экспертные системы, автоматизированные системы управления. Рассмотрим эти модели на примере баз данных.
Основные понятия таких моделей: информационный объект, реквизит, ключ.
Информационный объект - это описание реального объекта в виде совокупности его характеристик, называемых реквизитами. Ключевойреквизит (ключ) позволяет идентифицировать объект, так как значение ключевого реквизита уникально.
Пример.
Информационный объект Студент имеет реквизиты:
- № зачетной книжки (ключевой реквизит),
- Фамилия, имя, отчество,
- дата рождения и т.д.
Отношения между реальными объектами Х и Y определяются в модели как связи. Виды связей: один к одному (1:1), один ко многим (1:∞), многие ко многим (∞:∞).
(1:1) означает, что одному экземпляру информационного объекта Х соответствует не более одного экземпляра объекта Y. Пример – связь между информационными объектами Студент и Личное дело.
|
|
(1:∞) означает, что одному экземпляру информационного объекта Х может соответствовать любое количество экземпляров объекта Y. Пример – связь между информационными объектами Место обучения и Студент.
(∞:∞) означает, что одному экземпляру информационного объекта Х может соответствовать любое количество экземпляров объекта Y и наоборот. Пример – связь между объектами Студент и Преподаватель.
Примеры информационных моделей: базы данных, автоматизированные системы управления, базы знаний, экспертные системы.
База данных - это связанная совокупность структурированных данных об определенном процессе или явлении.
Система управления базами данных - это комплекс программ для создания баз данных и работы с ними.
Базы данных могут реализовывать иерархическую, сетевую и реляционную модели (или структуры) данных. Иерархическая представляет связи между объектами (данными) в виде дерева (рисунок 5.4).
Уровень 3 |
Уровень 2 |
А |
С3 |
С2 |
С1 |
В2 |
В1 |
А |
С3 |
С2 |
С1 |
В2 |
В1 |
Уровень 1 |
Рисунок 5.4 – Иерархическая структура Рисунок 5.5 – Сетевая структура
Объект первого уровня называют «предком» для объектов второго уровня, а объекты второго уровня – «потомками» связанных с ними объектов предыдущего уровня. Сетевая (рисунок 5.5) отличается тем, что «ветви» дерева «пересекаются», «срастаются», то есть, при сетевой структуре у «потомка» может быть несколько «предков», а при иерархической – только один.
|
|
Наиболее распространена реляционная модель данных, организованная в виде двумерных таблиц. Она может описывать и предыдущие две структуры. Пример реляционной модели для базы данных «Заказы», состоящей из трех таблиц, приведен на рисунке 5.6.
Рисунок 5.6 – Пример реляционной структуры данных
Названия таблиц выделены жирным шрифтом, ключевые поля – курсивом, лини иллюстрируют связи между таблицами.