Основные определения реляционной модели данных. Теория автоматов

реляционных СУБД даталогическая модель — набор таблиц, обычно с указанием ключевых полей, связей между таблицами. Если инфологическая модель построена в виде Е№диаграмм (или других формализованных средств), то диалогическое проектирование представляет собой построение таблиц по определенным формализованным правилам, а также нормализацию этих таблиц. Этот этап может быть в значительной степени автоматизирован,

Понятие реляционных моделей данных было впервые введено Э. Коддом, который предложил использовать для обработки данных аппарат теории множеств (объединение, пересечение, декартово произведение и т.д). В этой модели появляется возможность использовать естественный способ представления данных в виде таблиц. Основной структурой данных в реляционной модели является отношение relation (под которым подразумевается таблица). Отношение плоская таблица, состоящая из столбцов и строк.

Реляционная модель данных состоит из трех частей;  структурной части, описывающей какие объекты рассматриваются реляционной моделью, т.е. с какими типами данных она работает. Постулируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционной модели, являются нормализованные п-арные отношения.

 целостной части, описывающей ограничения специального вида, которые должны выполняться для любых отношений реляционных БД (это целостность сущностей и целостность внешних ключей);  манипуляционной части, описывающей два эквивалентных способа манипулирования реляционными данными — реляционную алгебру и реляционное исчисление.

Структурщаидещрелятшонной модели БД.

Выделяются основные понятия реляционной базы данных: тип данных, домен, атрибут, кортеж, отношение, первичный ключ.

Типы Данных.              Данные, хранимые в реляционной БД, являются типизированными. Понятия типа данных полностью соответствует понятию типа данных в языках программировании, включающего в себя три компонента: определение допустимых значений типа, определения набора операций, применимых к данному типу, определения представления литералов данного типа. Данные, хранящиеся в реляционных БД должны быть простыми, т.е. не учитывающими внутреннюю структуру данных (не могут быть массивами, структурами, ссьшками). Обычно в современных реляционных базах данных допускается хранение символьных, числовых, специализированных числовых данных (денежных, финансовых), специальных «темпоральных» данных (дата, время) и определенных пользователем типов данных.

Домен. С понятием типа данных тесно связано понятие домена. Домен — это подмножество значений некоторого типа данных имеющий определенный смысл. Домен характеризуется следующими свойствами:

  Имеет униксиьное ИмЯ (в пределах базы данных).

  Определен на некотором простом типе данных или на другом домене. Если тип данных можно считать множеством всех возможных значений данного типа, то домен представляет собой подмножество в этом множестве. Может иметь некоторое логическое условие, позволяющее описать подмножество данных, допустимых для данного домена.

  Несет определенную смысловую нагрузку. Домен — семантическое понятие.

Отличие домена от понятия подмножества состоит в том, что Домен отражает семантику, определенную предметной областью. Можег быть несколько доменов, СОВПЩщЮЩИХ как подмножества, но несущие различный смысл. Например, домены ”Вес детали“ и ”Имеющееся количество“ можно одинаково описать как множество неотрицательных целых чисел, но смысл этих доменов будет различным, и это будут различные домены.

Домен — это множество всех допустимых атомарных значений столбца;

Например, три домена: содержит три фамилии, u — набор из двух учебных

ДИСЦИПЛИН И D3 — набор из трех оценок. Содержимое доменов следующее:

— (Иванов, Крылов, Степанов} ;

— (Теория автоматов, Базы данных} ;

Отношение. №арным отношением R называют подмножество декартова произведения D1x D2 х х множеств D1, D2 Dn (п > 1) необязательно различных.

х Dn где D1 х D2 х хоп — полное декартово произведение .

Полное Декартово произвеДение — это набор всевозможных сочетаний из п элементов каждое, где каждый элемент берется из своего домена.

Тогда полное декартово произведение содержит набор из 18 троек, где первый элемент — это одна из фамилий, второй — это название одной из учебных дисциплин, а третий — одна из оценок. <Иванов, Теория автоматов, 3>;

Чванов, Теория автоматов, 4>;

Степанов, Базы данных, 3>; Степанов, Базы данных, 4>; «Степанов, Базы данных, 5>;

Т . к. отношение R моделирует реальную ситуацию, то оно может включать