Логические структуры и модели данных. Реляционные модели представления данных.
Логические структуры и модели данных.
Логические структуры - схемы логической взаимосвязи элементов данных.
Понятие логическая структуратесно взаимосвязана с понятиеммодель данных, которая в свою очередь и является основополагающим принципом построения логических структур данных.
К числу классических относятся следующие модели данных:
· иерархическая;
· сетевая(произвольный граф);
· реляционная(совокупность взаимосвязанных таблиц).
· постреляционная;
· многомерная;
· объектно-ориентированная.
Реляционные модели представления данных.
Реляционная модель данных – модель данных, представленная в виде совокупности взаимосвязанных таблиц.
Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами. Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица.
Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей. Строкам таблицы соответствуют кортежи, а столбцам — атрибуты отношения.
Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ. Именно простота и понятность для пользователя явились основной причиной их широкого использования. Проблемы же эффективности обработки данных этого типа оказались технически вполне разрешимыми.
Основными недостатками реляционной модели являются следующие: отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей и сложность описания иерархических и сетевых связей.
Многомерные СУБД являются узкоспециализированными СУБД, предназначенными для интерактивной аналитической обработки информации.
Модели представления знаний. Системы моделирования предметной области.
Модели представления знаний.
Модели знаний - продукционная, фреймовая и модель семантических сетей:
Продукционная модель состоит из трех основных компонентов:
· набора правил, представляющего собой в продукционной системе базу знаний;
· рабочей памяти, в которой хранятся исходные факты и результаты выводов, полученных из этих фактов;
· механизма логического вывода, использующего правила в соответствии с содержимым рабочей памяти и формирующего новые факты. ЕСЛИ А1 И А2 И ... И Аn, ТО B1 ИЛИ В2 ИЛИ ... ИЛИ ВN.
Под фреймом понимают минимальные структуры информации, необходимые для представления класса объектов, явлений или процессов.
Фрейм можно представить в виде сети, состоящей из вершин и дуг (отношений), в которых нижние уровни фрейма заканчиваются слотами (переменными), которые заполняются конкретной информацией при вызове фрейма. Значением слота может быть любая информация: текст, числа, математические соотношения, программы, ссылки на другие фреймы. На заполнение слотов могут быть наложены ограничения, например, цена не может быть отрицательной.
Особенность семантическойсети как модели знаний состоит в единстве базы знаний и механизма вывода новых фактов. На основании вопроса к базе знаний строится семантическая сеть, отображающая структуру вопроса, и ответ получается в результате сопоставления общей сети для базы знаний в целом и сети для вопроса. Преимущества семантических сетей состоят в том, что это достаточно понятный способ представления знаний на основе отношений между вершинами и дугами сети. Однако с увеличением размеров сети ухудшается ее обозримость и увеличивается время вывода новых фактов с помощью механизма сопоставления.
Системы моделирования предметной области.
Моделирование как метод исследования подразумевает замещение реального объекта другим — материальным или идеальным. Важнейшими требованиями к любой модели являются ее адекватность изучаемому объекту в рамках конкретной задачи и реализуемость имеющимися средствами.
