Понятие о моделях данных

Лекция № 2 Понятие о моделях данных

Для представления информации используются модели условного подобия: знаковые системы. При изучении знаковых систем рассматриваются три вида отношений:

¨  синтаксис определяет отношения между различными знаками, позволяющими различать их и строить из них конструкции более высокой сложности;

¨  семантика исследует отношения между знаками и тем, что они обозначают;

¨  прагматика изучает отношения между системой знаков и субъектом, воспринимающим информацию для использования в своей деятельности.

СЕМАНТИКА изучает процесс преобразования сообщения в знания. То есть информационное содержание измеряется тем вновь приобретенным знанием, которое возникает у получателя в результате усвоения сообщения с использованием ранее имеющегося запаса знаний (тезауруса).

В отличие от курса "Модели и базы данных" для нас сейчас важен не только процесс автоматической интерпретации данных с использованием программно-реализуемых структур, а процесс восприятия данных через понятийный аппарат пользователя АИС и прикладного программиста.

Обычно данные (факты) и их семантика (смысловая интерпретация фиксируется совместно:

"Студентка Андриенко Татьяна получила по дисциплине "структуры и организация данных оценку "отлично"

Но уже в традиционных технологиях значения данных и их семантика начинают разделяться (рис. 2.1).

ЭКЗАМЕНАЦИОННАЯ ВЕДОМОСТЬ

по дисциплине "Структуры и организация данных"  гр.ПО-61

Андриенко Т.      отл.       отл.       100000      Жукова Т.В.

Рис. 2.1

По мере развития НИТ необходимость такого разделения и его теоретическая проработка приводит к представлению о МОДЕЛЯХ ДАННЫХ МД) как средстве абстракции, обеспечивающем возможность видеть информационное содержание данных, а не отдельные значения и работать с данными с учетом их семантики. Для этого МД должна обладать по крайней мере следующими свойствами:

¨  она должна обеспечивать однократность представления интерпретирующей информации,

¨  в модели должен быть механизм связывания значений данных с интерпретирующей информацией.

Для формирования представления о модели данных обратимся к элементарным семантически значимым элементам, характеризующим предметную область. Это кортежи вида

<имя объекта, свойство объекта, значение сойства, время >

Cреди этих четырех характеристик данных наибольшие проблемы вызывает время. Причинами этого служат:

¨  проблема синхронизации,

¨  переход к относительному времени для ряда приложений,

¨  необходимость выделения самых последних данных.

Во многих моделях данных характеристика времени подменяется либо некоторыми другими характеристиками, либо хронологическим упорядочением записей. Опуская данные о времени мы приходим к кортежу

<имя объекта, свойство объекта, значение свойства >.

Для конкретной предметной области может существовать бесконечное множество кортежей такого типа, но обычно их можно разбить на конечное число классов по КАТЕГОРИЯМ, содержащим подобные объекты и свойства. Ниже в курсе будут изучаться только "СИЛЬНО ТИПИЗИРОВАННЫЕ МОДЕЛИ". В этих МД предполагается, что все данные относятся к какой либо категории. Если какие-либо данные нельзя естественным образом отнести к определенной категории, это делается с использованием искусственных приемов.

ПРИМЕР:

<договор, предприятие, наименование >

<43/15/98,предприятие, Масложиркомбинат >

<83/16/98,предприятие, Федосеев И.П.>

Cовокупность именованных категорий и связей между ними назывыется концептуальной схемой данных.

Категория ЛИЧНОСТЬ

<Иванов И.П.,год рождения,1989>

Категория КВАРТИРА

<г.Хабаровск, Блюхера 18 кв 15; общая площадь; 87 >

ЛИЧНОСТЬ <------------------->->КВАРТИРА

Использование категорий позволяет отделить повторяющиеся в элементарных семантически значемых элементах сообщений данные о типах объектов и свойствах. Первые идентифицируются типом категории, а вторые повторяются в заданной категории. Это позволяет при передаче и хранении данных ограничиваться идентификатором объекта и значением свойства. Более того элементарные семантически значимые единицы данных могут образовывать составную запись для различных свойств одного объекта. В этом случае концептуальная модель структуризуется до типов записей (сущностей) и связей между ними. Ниже вместо кортежей в лекционном курсе будут использоваться макеты типов записей.