Інформаційні системи та технології в економіці

В ієрархічній моделі дані зберігаються у вигляді двійкового дерева. Кожен вузол дерева може мати не більше трьох гілок, якими він пов’язується з вузлом-коренем і двома дочірніми вузлами. Зв’язки жорстко фіксуються при визначенні структури баз даних. Переваги цієї моделі полягають в наочності і простоті організації структури баз даних, а також можливості застосування методів теорії графів для роботи з нею. Недоліками є обмеженість числа зв’язків у вершині та необхідності зміни структури бази даних та повторного введення інформації у випадку зміни зв’язків.

Сіткова модель - це деревовидна структура, яка не має обмежень на кількість зв’язків у вузлі. Переваги сіткової моделі полягають в наступному: 

-число зв’язків у вузлі не обмежене;

-найкраща наочність та простота організації структури баз даних;

-можливість застосування методів теорії графів при організації структури баз даних.

Недоліками можна вважати суттєво ускладнену модифікацію зв’язків в цій моделі баз даних та необхідність зміни структури бази даних, а також повторного введення інформації у випадку зміни зв’язків.

Реляційна модель будується на основі реляційних таблиць. В реляційній таблиці дані зберігаються у вигляді двовимірних таблиць, які називаються відношеннями або плоскими файлами. Реляційні бази даних стали найбільш поширеними завдяки таким своїм перевагам: 

математичним апаратом для роботи цієї моделі є алгебра відношень (реляційна алгебра або алгебра Кодда);

дані в таблиці є незалежними одне від одного, що дозволяє оперативно змінювати структуру бази даних, внаслідок чого всі зв’язки в цій моделі легко змінюються; 

розширення структури баз даних здійснюється простим додаванням нової таблиці.

Недоліком реляційних баз є недостатня наочність організації структури даних.

4.6. Банк даних   

З поняттям бази даних тісно пов’язуються поняття банку даних та система керування базами даних. Банк даних - це побудована на технології баз даних система мовних, організаційних та програмних засобів, призначених для централізованого нагромадження і колективного використання даних. Банк даних охоплює спеціальні структури інформації, алгоритми, спеціальні мови, програмні та апаратні засоби, що забезпечує створення і експлуатацію системи нагромадження інформації, яка поступає від кількох джерел, її обновлення, корегування та багаторазове використання, а також прямий зв’язок з користувачем для отримання відповідей на будь-які, навіть не заплановані запитання. 

В банку даних здійснюється збереження та пошук інформації, завантаження та обновлення даних, їх реорганізацію та відновлення. Основні вимоги до банку даних: інтеграція баз даних і цілісність кожної з них,  незалежність, мінімальна надлишковість даних, що зберігаються, і здатність до їх розширення. Важливою умовою ефективного функціонування банку даних є забезпечення захисту даних від несанкціонованого доступу або випадкового знищення даних, що зберігаються.

4.7. Основні поняття реляційних базах даних   

Як правило, розрізняють два рівні абстракції представлення даних у вигляді інформаційної та фізичної моделей. Користувач мало звертає увагу на організацію фізичного зберігання інформації - його цікавить логічне представлення даних. Інформаційна модель повинна відображати предметну ділянку в зрозумілих і звичних для користувача термінах. Змістовно база даних містить структуровану певним чином інформацію про факти, події, об’єкти та їх властивості і зв’язки між ними. 

Концепція реляційної моделі бази даних запропонована Е.Ф.Коддом в 1970 році для розв’язання наступної задачі - забезпечити незалежність представлення та опису даних від прикладних програм. В основі цієї моделі лежать поняття відношення (relations), подане у вигляді таблиці з дотриманням деяких обмежувальних умов. Основні взаємопов’язані поняття фізичного, спеціального прикладного та математичного рівнів побудови реляційної бази даних та їх взаємовідношення показані в таблиці, в рядках якої знаходяться еквівалентні поняття:

Таблиця 1

Основні поняття реляційної бази даних та їх взаємозв’язок.

Фізичний рівеньСпеціальний прикладний рівеньМатематичний рівень

1ФайлТаблицяВідношення

2ЗаписРядокКортеж

3ПолеСтовпецьАтрибут

 

Таблиця зрозуміла оглядово і звична для людей. Оригінальність підходу Е.Ф.Кодда полягає в застосовані до відношень впорядкованої системи операцій, що дозволяє отримувати складені відношення з бази (виводити, обчислювати, проводити арифметичні операції). Використання відношень дозволяє ділити інформацію на таку, що зберігається постійно і таку, яка отримується в результаті визначених перетворень над постійною. Е.Ф.Кодд показав, що набір відношень (таблиць) може бути використаний для збереження даних про об’єкти реального світу і моделювання зв’язків між ними. Під таблицею будемо розуміти структуру заголовку даної таблиці плюс сукупність записів даних у відповідності із заголовком. Наприклад, для збереження інформації про об’єкти з назвою “студент” можна використати відношення СТУДЕНТ, в якому властивості об’єктів розміщуються в стовпцях таблиці:

Таблиця 2

Список студентів.

Прізвище І. П.Дата народженняКурсСпеціальність

Андрєєв О.П.23.09.19952маркетинг

Романов П.В.25.08.19952кібернетика

Латишев Л.О.27.09.19933маркетинг

Петрова В.П.25.07.19934кібернетика

 

Стовпці відношення називають атрибутами і їм присвоюють імена. Список імен атрибутів відношення називається схемою відношення. Таблиці не дозволяють проводити узгодження наступних трьох способів маніпулювання даними: впорядкування, групування по певних ознаках, доступ по дереву параметрів. Це пов’язано з тим, що в таблиці всі три способи маніпулювання жорстко закріплені: дані впорядковані по одному параметру і не впорядковані по іншому. 

4.8 Відношення реляційних баз даних   

Відношення реляційної бази даних діляться на два класи: об’єктні та зв’язні. Об’єктне відношення зберігає дані про об’єкти (екземпляри сутності). В об’єктному відношенні один (або