29. Информационные модели данных: реляционные, иерархические, сетевые. Последовательность создания информационной модели. Взаимосвязи в модели.

Ядро любой базы данных - модель данных. С ее помощью могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.

Модель данных - это совокупность структур данных и операций их обработки. Типы моделей данных: иерархическая, сетевая и реляционная.

Иерархическая представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих переверн. по структ. дерево (граф).

Узел - это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Иерархическое дерево имеет 1 вершину, не подчиненную никакой другой вершине и находящуюся на самом верхнем - 1 уровне. Зависимые (подчиненные) узлы находятся на 2, 3 и т. д. уровнях. К каждой записи базы данных существует 1 иерархический путь от корневой записи.

В сетевой структуре каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

Реляционная модель данных объекты и связи между ними представляет в виде таблиц, при этом связи тоже рассматриваются как объекты.

Каждая реляционная таблица представляет собой двумерный массив:

1. Каждый элемент таблицы соответствует одному элементу данных.

2. Все столбцы в таблице однородные

3. Каждый столбец имеет уникальное имя.

4. Одинаковые строки в таблице отсутствуют;

5. Порядок следования строк и столбцов может быть произвольным.

Объектами обработки СУБД являются информационные единицы. Поле - элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту. Запись - совокупность логически связанных полей. Экземпляр записи - отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения ее полей. Таблица - упорядоченная структура, состоящая из конечного набора однотипных записей. Первичный ключ - поле или группа полей, позволяющие однозначным образом определить каждую строку в таблице. Свойства: Однозначная идентификация записи (запись должна однозначно определяться значением ключа); Отсутствие избыточности (никакое поле нельзя удалить из ключа, не нарушая при этом свойства однозначной идентификации).

Связь между таблицами устанавливает отношения между совпадающими значениями в ключевых полях. Типы межтабличных связей: 1 к 1, 1 ко ∞, и ∞ ко ∞.

Для предполагаемого объекта проектирования должна быть составлена информационная модель, содержащая:

1. И–ИЛИ дерево, описывающее множество возможных решений (построение иерархической модели);

2. Список требований на основе которых формулируются задания на проектирование;

3. Модель оценки решения в виде матрицы соответствий элементов решения предъявляемым требованиям (построение матрицы соответствий).

В терминах И–ИЛИ ССР (системы синтеза решений) существует возможность задавать требования, представленные в следующих видах шкал:

1. Шкала наименований на которой определено отношение эквивалентности (принадлежности к классу). Примером требования, измеренного в номинальной шкале для предметной области "Прикладное социологическое исследование" является признак "Сфера применения" (шкальные значения - "Политические исследования", "Социально–психологические исследования", "Маркетинговые исследования" и т.д.);

2. Порядковая шкала, на которой определены отношения вида "больше" или "больше или равно". Требование "Стоимость исследования" (шкальные значения от "Очень низкая" до "Очень высокая");

3. Интервальная шкала, для которой допустимыми являются положительные линейные преобразования. "Год рождения (создания, разработки)";

4. Шкала отношений, для которой допустимыми являются преобразования подобия. Стоимость исследования (в рублях), срок исследования (в месяцах), погрешность результатов (в процентах), охват аудитории (в тыс. человек или в процентах).

Наиболее удобными в работе являются шкалы отношений.

Матрица соответствий содержит оценки висячих вершин дерева решений по введенным требованиям. Матрица соответствий является основным элементом системы и определяет качество предлагаемых системой решений. От того, насколько полной и точной является информация, содержащаяся в матрице соответствий, зависит эффективность работы И–ИЛИ ССР в режиме синтеза решений. Заполнение матрицы соответствий является последним шагом в описании предметной области.

Первым шагом разработки информационной модели является построение иерархической модели предметной области в виде И–ИЛИ дерева. Модель предметной области строится на основе анализа классификационной системы существующих технических и управленческих решений, апробированных технологий, известных структур. В большинстве практических задач И–ИЛИ дерево имеет весьма сложную структуру и включает в себя не менее трех уровней иерархии. По сути, иерархия структурирует представления системного аналитика (или экспертов) об основных закономерностях функционирования или существования предметной области.