1.2. Модели данных. Понятие и классификация.

Модель данных - это некоторая абстракция, которая будучи приложенной к конкретным данным позволяет пользователю и разработчику трактовать их, как информацию; т.е. сведения содержат не только набор каких-то данных, но и связи между ними.

Другими словами, модель данных (МД) описывает некоторый набор родовых понятий и признаков, которыми должны обладать все конкретные Систему Управления Базами Данных (СУБД) и управляемые ими Базы Данных (БД), если они основываются на этой модели. Наличие модели данных позволяет сравнивать конкретные реализации, используя один общий язык.

Выделяют 3 вида моделей:

1.Инфологические- описывает смысловые содержания, здесь происходит выделение сущности объекта и связи между сущностями.

2.Даталогические - строятся на основе инфологических. Это модели для создания конкретной СУБД.

3.Физические- характеризуют распределение информационных ресурсов БД на конкретных физических носителях.

Ориентированные на формат документа

1. Документальные.

2. Тезаурусные.

3. Дескрипторные.

Документальные- соответствуют представлению слабоструктурированной информации.

Тезаурусные- основаны на принципах организации словарей. Пример: гипертекстовый документ. В настоящее время эти модели широко используются в программных переводчиках.

Дескрипторные- используются для создания БД. В этих моделях каждому документу соответствует описание. Этот описатель (дескриптор) имеет жёсткий формат и является ссылкой на определённую в документах информацию, текстовая информация дескриптора часто заменялась некоторыми цифровыми кодами. Это обусловлено тем, что:

-объёмы носителей информации были слишком малы, сейчас – для экономии места.

-процедура анализа текстовой информации сложна по сравнению с числовой.

1. Теоретико-графовые.

2. Теоретико-множественные (фактографические).

3. Объектно-ориентированные.

В основе Теоретико-графовыхмоделей лежит теория графов. Граф - это способ описания какой-то области реального мира с помощью 2-ух элементов:

- Вершина.

- Дуга.

Рис.1.1. Пример теоретико-графовой модели данных.

Теоретико-множественные моделиоснованы на теории множеств, опираются на свойства множеств и операции, которые производятся над множествами. Эти модели наиболее перспективны для создания БД.

Теоретико-графовые модели делятся на:

-Иерархические.

-Сетевые.

Теоретико-множественные делятся на:

-Реляционные.

-Бинарных ассоциаций.

Теоретико-графовые модели.

Иерархическая модель.

1-ая версия СУБД появилась в 1968г. Именно в ней была использована модель, представляющая собой упорядоченные наборы деревьев. Иерархическая модельданных строится по принципу иерархии типов объектов, т.е. один тип объекта является главным, а остальные подчиненными.

Рис.1.2. Пример иерархической модели данных.

Узел дерева - это совокупность атрибутов, описывающих объект.

Между главными и подчиненными объектами установлено отношение "один ко многим". Для каждого подчиненного типа объекта может быть только один исходный тип объекта.

Основным недостатком этой модели является то, что поиск необходимой информации достаточно длителен.

Сетевая модель.

Понятие главного и подчиненного объекта несколько расширено. Любой объект может быть главным и подчиненным. Каждый объект может участвовать в любом числе взаимодействий. Т.е. любая информационная единица может иметь множество предков и множество потомков.

Рис.1.3. Пример сетевой модели данных.

В этих моделях связи заложены внутри описания каждого объекта.

Достоинство: гибкость - может увеличить быстродействие системы.

Недостаток: нагрузка на информационные ресурсы.

Достоинства и недостатки теоретико-графовых моделей.

Достоинства:

1. Развитое средство управления во внешней памяти на низком уровне.

2. Возможность построить вручную эффективные прикладные программы.

3. Возможность экономии памяти распределённой информации на объектах системы.

Недостатки:

1. Слишком сложно пользоваться.

2. Фактически необходимо знание о физической организации информации.

3. Логика СУБД перегружена деталями организации доступа к данным.