Поняття про інформаційні системи

Основна ідея реляційної алгебри полягає в тому, що засоби маніпулювання відношеннями, які розглядаються як множини, засновані на традиційних множинних операціях, доповнених деякими специфічними операціями для БД.

Основи реляційної алгебри

Формальною основою реляційної моделі БД є реляційна алгебра,яка заснована на теорії множин і розглядає спеціальні оператори над відношеннями, і реляційне числення, що базується на математичній логіці.

Основних операторів в реляційній алгебрі вісім. Треба відзначити, що реляційна алгебра є достатньо потужною – складні запити до БД можуть бути виражені за допомогою одного виразу. Саме з цієї причини ці механізми включені в реляційну модель даних. Конкретна мова маніпулювання реляційними БД називається реляційно-повним, якщо будь-який запит, що виражається за допомогою одного виразу реляційної алгебри або однієї формули реляційного числення, може бути виражений за допомогою одного оператора цієї мови.

Реляційна алгебра має важливу властивістю – вона замкнута щодо поняття відношення. Це означає, що вирази реляційної алгебри виконуються над відношеннями реляційних БД і результати їх обчислення також є відношеннями. Тому будь-який вираз може бути представлене як відношення, що дозволяє використовувати його в інших виразах реляційної алгебри.

Існує багато підходів до визначення реляційної алгебри, які розрізняються набором операцій і способами їх інтерпретації, але в принципі всі вони більш менш рівносильні. Розглянемо варіант алгебри, який був запропонований Е.Ф. Коддом. У цьому варіанті, як вже зазначено раніше, набір операцій реляційної алгебри складається з восьми основних:

· вибірка відношення;

· проекція відношення;

· об'єднання відношень;

· перетин відношень;

· віднімання відношень;

· добуток відношень;

· з’єднання відношень;

· ділення відношень.

Ці операції можна пояснити таким чином:

· результатом вибірки відношення по деякій умові є відношення, яке включає тільки ті кортежі первинного відношення, які задовольняють цій умові;

· при здійсненні проекції відношення на заданий набір його атрибутів буде отримано відношення, кортежі якого узяті з відповідних кортежів первинного відношення:

· при виконанні операції об’єднання двох відношень буде отримано відношення, що включає всі кортежі, що входять хоч би в одне з відношень, що беруть участь в операції;

· як результат операції перетину двох відношень отримуємо відношення, що включає всі кортежі, що входять в обидва первинні відношення;

· відношення, що є різницею двох відношень, включає всі кортежі, що входять в перше відношення і одночасно такі, що жоден з них не входить у відношення, що є другим;

· при виконанні прямого добутку двох відношень виходить відношення, кортежі якого є сполученням кортежів першого і другого відношення;

· при з’єднанні двох відношень по деякій умові утворюється результуюче відношення, кортежі якого є сполученням кортежів першого і другого відношень, що задовольняють цій умові;

· операція реляційного ділення має два операнди – бінарне (тобто, таке, що складається з двох атрибутів) і унарне (містить один атрибут) відношення. Результат операції – відношення, що складається з кортежів, що включають значення першого атрибуту кортежів першого відношення, причому таких, що множина значень другого атрибуту співпадає з множиною значень другого відношення.

Крім вищеперелічених, є ряд особливих операцій, характерних для роботи з БД:

· як результат операції перейменування виходить відношення, набір кортежів якого співпадає з тілом первинного відношення, але імена атрибутів змінені;

· операція присвоювання дозволяє зберегти результат обчислення реляційного виразу в існуючому відношенні БД.

Звідси витікає, що якщо результатом реляційної операції є деяке відношення, то є можливість утворювати реляційні вирази, в яких замість первинного відношення (відношення-операнду) буде використовуватись вкладений реляційний вираз. Це відбувається завдяки тому, що операції реляційної алгебри замкнуті відносно поняття відношення.

Сучасні інформаційні системи, засновані на концепції інтеграції даних, насамперед, характеризуються

· величезними об’ємами даних, що зберігаються;

· складною організацією;

· необхідністю задовольняти різноманітні вимоги численних користувачів тощо.

У загальному випадку, інформаційна система –це система, що реалізує автоматизований збір, обробку і маніпулювання даними і включає технічні засоби обробки даних та відповідне програмне забезпечення. Мета будь-якої інформаційної системи – це обробка даних про об’єкти реального світу. Іншими словами, інформаційна системаявляє собою комп’ютерну програму або систему програм, що використовуються для аналізу даних і залежностей між ними з метою отримання різних відомостей. Основною частиною інформаційної системи є база даних. (База даних – це сукупність даних та зв’язків між ними).

Інформаційні системи (ІС) поділяться на:

1. документальні;

2. фактографічні.

Фактографічні інформаційні системи відповідають на конкретні питання, видаючи відомості про об’єкти в різних комбінаціях. У запитах до фактографічних систем необхідно чітко зазначити , які властивості об’єктів є критерієм відбору з бази даних. На запит, зазвичай, видається список об’єктів із вказаними в ньому властивостями. Оформляти такий запит можна як пункт меню, як послідовність вибору з кількох меню, наприклад, як пошук потрібного файлу через входи до каталогу і підкаталогів. Також може бути вказаний список конкретних питань, які можна задати системі, і користувач або вибирає питання, або вводить його як команду.

Сучасні фактографічні інформаційні системи дають користувачеві можливість формувати і вводити запит у різних формах. Так, у комп’ютерних енциклопедіях можна:

· використовувати атлас з позначеними географічними пунктами і знаходити за цими пунктами статті про відповідні країни або отримувати інші відомості;

· будувати дерево пошуку за розділами науки і техніки для швидкого знаходження матеріалу;

· відбирати матеріал з різними засобами відео, анімації, звуку і зображень;

· виходити в режим автоматичного перегляду всіх рисунків і таблиць із зупинкою за вимогою користувача і переходом до статті, що відповідає зображенню тощо.

Документальні інформаційні системи застосовуються, наприклад, в бібліотеках. У таких системах для кожного документа, що в них зберігається (статті, книги, журнали), використовується набір ключових слів. Користувач формує запит у вигляді набору ключових слів, причому може вказати, що всі слова мають бути в одному документі, або хоча б одне з них, або якогось слова не повинно бути.

Документальні ІС ґрунтуються на мережевих базах даних, оскільки те саме ключове слово міститься в кількох документах, а самі документи мають список кількох слів. Для таких громіздких систем використовується багаторівневий пошук, як в каталозі бібліотеки, коли, наприклад, в розділі «математика» містяться підрозділи з алгебри, геометрії, а потім – окремі розділи цих наукових дисциплін. Такі розділи є систематичному каталозі, де книги впорядковані за тематикою. Водночас алфавітний каталог дозволяє відразу знайти книгу за прізвищем автора. В автоматизованих бібліотеках, які з’єднані за допомогою комп’ютерних мереж, може бути видана відповідь на запит, отриманий від користувача, навіть, з домашнього комп’ютера. Таким чином, не виходячи з дому, можна працювати з фондами головних бібліотек світу.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Види зв’язків реляційних баз даних	\|	Проектування бази даних

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.018 сек.