Классификация моделей данных

их отношений в рассматриваемой предметной области.
Данные — это набор конкретных значений, параметров, характеризующих объект, условие, ситуацию или любые другие факторы.
Модель данных - это некоторая абстракция, которая, будучи применима к конкретным данным, позволяет пользователям и разработчикам трактовать их уже как информацию, то есть сведения, содержащие не только данные, но и взаимосвязь между ними.

структур данных в процессе разработки приложения.
Цель инфологического моделирования – обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных

статичность, не позволяющая наглядно отображать процессы, в которые вовлечены сущности и к которым подвержены отношения.

– это значения, описывающие свойства сущности
Связи – это соединения между двумя или более множествами сущностей.

и физической организации.

свободные форматы документов, текстов на естественном языке.
Подразделяются на:
Ориентированные на формат документа;
Дескрипторные модели;
Тезаурусные модели.

xmlns:xs="http://www.w3.org/2001/XMLSchema">

Модели основаны на языках разметки документов и связаны прежде всего со стандартным общим языком разметки – SGML.
SGML – это язык предназначенный для создания других языков разметки, он определяет допустимый набор тегов (ссылок), их атрибуты и внутреннюю структуру документа.

документальных баз данных. В этих моделях каждому документу соответствует дескриптор — описатель. Дескриптор имеет жесткую структуру и описывает документ в соответствии с теми характеристиками, которые требуются для работы с документами в разрабатываемой документальной БД.

Пример дескрипторной классификации —УДК — универсальная десятичная классификация.
Применяется, например, так: 142.214.53 + 213434/(431) имеет значение "Справочники по радиоприемникам и телевизорам".

языковые конструкции и принципы их взаимодействия в заданной грамматике.
Тезаурус – это словарь, в явном виде фиксирующий семантические отношения между составляющими его единицами.

данных (дерево, сеть, таблица).

Примерами фактографических моделей могут служить справочные таблицы значений физических величин, спецификации деталей и сборок, используемых в промышленных изделиях, и т.п.

графа взаимосвязанных информационных объектов.

это минимальная, неделимая единица данных, доступная пользователю с помощью СУБД.
Сегмент (запись) данных – более высокий уровень абстракции, объединение полей данных.

В рамках иерархической модели определяются два понятия:
Тип сегмента — это поименованная совокупность типов элементов данных (полей), которые его образуют;
Экземпляр сегмента образуется из конкретных значений полей или элементов данных, в него входящих.

Пример иерархической связи между сегментами:

Логически исходный сегмент - Тип сегмента, находящийся на более высоком уровне иерархии.
Логически подчиненный сегмент - данные соединенные направленными иерархическими ребрами с логически исходными сегментами .

Каждая физическая БД удовлетворяет следующим иерархическим ограничениям:
- в каждой физической БД существует один корневой сегмент, то есть сегмент, у которого нет логически исходного (родительского) типа сегмента;
- каждый логически исходный сегмент может быть связан с произвольным числом логически подчиненных сегментов;
- каждый логически подчиненный сегмент может быть связан только с одним логически исходным (родительским) сегментом.

Пример структуры иерархического дерева:

Преимущества иерархической структуры данных:
- простота понимания и использования, быстрота доступа к данным;
простота оценок операционных характеристик.
Недостатки иерархической структуры данных:
- Трудность реализации взаимосвязей «многие-ко-многим;
- Из-за строгой иерархической упорядоченности объектов модели значительно усложняются операции включения и удаления;
- Язык манипулирования данными в иерархической модели поддерживает в явном виде навигационные операции.

доступная пользователю с использованием СУБД;
- агрегат данных : агрегат типа вектор и агрегат типа повторяющаяся группа;
- запись - совокупность агрегатов или элементов данных, моделирующая некоторый класс объектов реального мира. Различают типа записи и экземпляра записи;
- набор данных - двухуровневый граф, связывающий отношением «один-ко-многим» два типа записи.

Агрегат типа вектор соответствует линейному набору элементов данных:

Агрегат типа повторяющаяся группа соответствует совокупности векторов данных:

Зарплата

месяц

сумма

Владелец набора - родительский тип записи в данном наборе.
Член набора - дочерний тип записи.

потребностью пользователей в переходе от работы с элементами данных к работе с некоторыми макрообъектами.

информацию, которая должна храниться в базе данных.
Отношение – подмножество декартова произведения одного или более доменов.

Примеры отношений:
1. Бинарные отношения. В математике большую роль играют бинарные отношения, т.е. отношения, заданные на декартовом произведении двух множеств
2. Отношение эквивалентности. Отношение R на множестве называется отношением эквивалентности, если оно обладает следующими свойствами:
1) (x,x) ∈ R для всех x ∈ A (рефлексивность)
2) Если (x,y) ∈ R , то (y,x) ∈ R (симметричность)
3) Если (x,y) ∈ R и (y,z) ∈ R , то (x,z) ∈ R (транзитивность)
3. Отношения порядка. Отношение R на множестве A называется отношением порядка, если оно обладает следующими свойствами:
1) (x,x) ∈ R для всех x ∈ A (рефлексивность)
2) Если (x,y) ∈ R и (y,x) ∈ R, то x=y (антисимметричность)
3) Если (x,y) ∈ R и (y,z) ∈ R , то (x,z) ∈ R (транзитивность)

Домен – множество возможных значений конкретного атрибута.
Атрибут – свойство объекта, явления или процесса. Примеры атрибутов: фамилия, имя, отчество, дата рождения.
Кортеж – элемент отношения, это отображение имен атрибутов в значения, взятые из соответствующих доменов.

Роль - это неотделимая часть ассоциации, описывающая некоторые свойства её соединения с классом (роль класса в данной ассоциации).
Свойства роли:
Имя роли;
Навигация;
Множественность;
Квалификатор;
Агрегирование.

Пример ассоциации с указанием множественности:

Множественность (multiplicity) показывает возможное количество объектов, которые могут быть связаны в соответствии с этой ассоциацией. Множественность указывается для ролей ассоциации и имеет следующий формат :
<нижняя граница>..<верхняя граница>

У ассоциации может быть атрибут под названием квалификатор (qualifier), который содержит один или несколько атрибутов класса, прикрепленного к другому концу ассоциации.

Пример ассоциации с изображением квалификатора:

Агрегирование (aggregation) - это отношение между классами типа целое/часть.
Композиция указывает на то, что данный класс может являться частью только одного класса.
Пример композиции:

внутрисистемным ключом;
- классы, являющиеся по сути типами объектов;
- операции над объектами одного или разных типов, называемые "методами";
- инкапсуляция структурного и функционального описания объектов, позволяющая разделять внутреннее и внешнее описания (в терминологии предшествовавшего объектному модульного программирования - "модульность" объектов);
- наследуемость внешних свойств объектов на основе соотношения "класс-подкласс".

Достоинства объектно-ориентированной модели:
возможность для пользователя системы определять сложные типы данных;
наследуемость свойств объектов;
повторное использование программного описания типов объектов при обращении к другим типам, на них ссылающимся.
Недостатки объектно-ориентированной модели:
отсутствие строгих определений;
отсутствие общеупотребимых стандартов.

Пример:

хранения и способы доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом уровне.

в системе хранится следующая информация:
- имя файла;
- тип файла (например, расширение или другие характеристики);
- размер записи;
- количество занятых физических блоков;
- базовый начальный адрес;
- ссылка на сегмент расширения;
- способ доступа (код защиты).

в таблице страниц соответствует номеру виртуальной страницы. Размер записи колеблется от системы к системе, но чаще всего он составляет 32 бита. Из этой записи в таблице страниц находится номер кадра для данной виртуальной страницы, затем прибавляется смещение и формируется физический адрес. Помимо этого запись в таблице страниц содержит информацию об атрибутах страницы. Это биты присутствия и защиты (например, 0 – read/write, 1 – read only...). Также могут быть указаны: бит модификации, который устанавливается, если содержимое страницы модифицировано, и позволяет контролировать необходимость перезаписи страницы на диск; бит ссылки, который помогает выделить малоиспользуемые страницы; бит, разрешающий кэширование, и другие управляющие биты. Адреса страниц на диске не являются частью таблицы страниц.