Деректердің модельдері сияқты ұғыммен танысып, олардың түрлерін, жіктелуін зерттеп, сонымен қатар егжей-тегжейлі сипаттамасын қарастырмас бұрын, осы ұғымдарды және барлық салаларды қамтитын информатиканың мәнін түсіну қажет., зерттеді. Бұл мақалада біз осы ғылымның негізгі терминдері мен тіректерін қарастырамыз, атап айтқанда, деректер құрылымдарының түрлері, олардағы қарым-қатынастар және т.б. туралы айтатын боламыз.
Ақпарат және информатика дегеніміз не?
Деректер моделінің құрылымын зерттеуге көшу үшін бұл деректер мен ақпараттың не екенін түсіну керек.
Адамзат қоғамы өмір сүрген кез келген сәтте ақпарат орасан зор рөл атқарды, яғни адам бізді қоршаған кең және алуан түрлі әлемнен алған ақпарат. Мысалы, тіпті қарабайыр адамдар бізге өздерінің қарапайым өмір салты мен дәстүрлері туралы мәліметтерді жартастағы суреттердің көмегімен қалдырған.
Содан бері адамдар көптеген ғылыми жаңалықтар ашты, олардан бұрынғылар туралы мәліметтер жинады және күнделікті өмірден ақпарат жинады.жаңалықтар, осылайша ақпараттың көбірек көлеміне ие болып, оған құндылық пен сенімділік сияқты қасиеттер береді.
Уақыт өте келе ақпарат көлемінің орасан зор және орасан зор болғаны сонша, адамзат оны өз бетінше жадында сақтауға, оны қолмен өңдеуге және оған кез келген әрекетті орындауға мүмкіндігі болмады. Сондықтан да қазіргі іргелі ғылым – информатика қажеттілігі туындады, оның ауқымы ақпараттың әртүрлі түрленуімен байланысты адам қызметінің саласын қамтиды. Информатика біздің өміріміздің барлық дерлік саласын қамтиды: қарапайым математикалық есептеулерден бастап күрделі инженерлік және сәулеттік дизайнға дейін, сонымен қатар анимациялық және анимациялық фильмдер жасауға дейін. Ол өзіне ақпаратты автоматтандырылған өңдеу, құрылымдау, сақтау және тасымалдау сияқты негізгі мақсаттарды қояды.
Бүгінгі тақырыпта біз ақпаратты құрылымдауға ерекше тоқталамыз, атап айтқанда, деректер моделі туралы айтатын боламыз. Дегенмен, бұған дейін әңгімеміздің тақырыбына тікелей қатысты басқа да біраз жайттарды нақтылап алған жөн. Атап айтқанда: дерекқорлар және ДҚБЖ.
Дерекқорлар және ДҚБЖ
Дерекқорлар (ДҚ) құрылымдық ақпарат түрі болып табылады.
Термин логикалық байланысы бар ортақ ақпарат жинағын білдіреді. Мәліметтер базасы - ақпараттың үлкен көлемі бар динамикалық сайттарда белсенді қолданылатын құрылымдар. Мысалы, бұл әртүрлі интернет-дүкендердің ресурстары, қор порталдарымедиа немесе басқа корпоративтік көздер.
Мәліметтер қорын басқару жүйелері (ДҚБЖ) – мәліметтер қорын құруға, оларды дұрыс пішінде ұстауға және олардағы қажетті ақпаратты жылдам іздеуді ұйымдастыруға арналған әртүрлі бағдарламалық құралдар жиынтығы. Кеңінен қолданылатын ДҚБЖ мысалы Microsoft Office бағдарламасының бір жолында шығарылатын Microsoft Access болып табылады. Бұл ДҚБЖ-ның ерекшелігі ондағы VBA тілінің болуына байланысты Access-тің өзінде мәліметтер базасы негізінде жұмыс істейтін қолданбаларды жасауға болады.
Дерекқорларды бірнеше түрлі критерийлер бойынша жіктеуге болады:
- Модель түріне сәйкес (олар талқыланады).
- Сақтау орны бойынша (қатты диск, жедел жад, оптикалық дискілер).
- Қолдану түрі бойынша (жергілікті, яғни бір пайдаланушы оған қол жеткізе алады; орташа, яғни деректер қорындағы мәліметтерді бірнеше адам көре алады; жалпы - мұндай мәліметтер базасы бірнеше серверлерде және дербес компьютерлерде орналасқан., яғни олардағы ақпаратты көру мүмкіндігі көптеген адамдарға құқылы).
- Ақпарат мазмұнына сәйкес (ғылыми, тарихи, лексикографиялық және т.б.).
- Базаның сенімділік дәрежесі бойынша (орталықтандырылған және бөлінген).
- Біртектілігі бойынша (тиісінше гетерогенді және біртекті).
Сонымен қатар басқа да маңыздылығы шамалы мүмкіндіктер үшін.
Мұндай деректер қорының негізгі бөлігі деректер үлгілері болып табылады. Олар білдіредіқажетті ақпаратты іздеуді ұйымдастыру процесін жеңілдететін және жеделдететін ақпараттық құрылымдар мен оны өңдеуге арналған операциялар жиынтығы.
Деректер жүйесінің үлгілері: классификация
Дерекқорлардың алуан түрлілігі бар, бірақ олардың барлығы кең таралған және негізгі үлгілерге негізделген. Ақпараттық деректер модельдерінің классификациясы да көптеген әртүрлі түрлерге бөлінеді. Мұнда ең жиі қолданылатын санаттар берілген:
- иерархиялық үлгі;
- желі диаграммасы;
- қатысты модель;
- нысанға бағытталған схемалар.
Бұл деректер үлгілерінің барлық түрлері бір-бірінен олардағы ақпаратты ұсыну және сақтау сипаты бойынша ерекшеленеді.
Дұрыс үлгіні таңдау критерийлері
Пайдаланушы жоғарыда аталған түрлердің кез келгенімен дерекқор жасай алады. Дегенмен, деректер үлгісін таңдау кейбір факторларға тәуелділікті анықтайтынын ескеру қажет.
Ең маңызды шарт – клиент пайдаланатын ДҚБЖ белгілі бір үлгіні қолдайтыны. Көптеген ДҚБЖ пайдаланушыға пайдаланылатын деректер үлгісі ұсынылатындай етіп құрастырылған, бірақ олардың кейбіреулері бірден бірнеше түрлі аналогтарды қолдайды. Олардың мүмкіндіктерін бір-бірден қарастырайық.
Иерархиялық үлгі
Бұл жалпыдан жекеге қарай реттелетін элементтер жиыны ретінде ұйымдастыратын деректерді ұсыну үлгілерінің бір түрі.
Құрылым - төңкерілген ағаш. Белгілі бір файлға қол жеткізу үшінбір жолы бар.
Иерархиялық үлгі үш негізгі шартты қанағаттандыруы керек:
- Төменгі деңгейдің әрбір түйінін тек бір жоғары деңгейлі түйінге қосуға болады.
- Иерархияда бір ғана негізгі түбір түйін бар, ол басқа түйінге бағынбайды және жоғарғы деңгейде.
- Түбірлік түйіннен иерархиядағы кез келген түйінге бір ғана жол бар.
Қарым-қатынас түрі бір-көп.
Желі үлгісі
Ол негізінен иерархияға сүйенеді, онымен көп ұқсастық бар. Екеуінің арасындағы негізгі айырмашылық - көптен көпке қатынасты білдіретін сілтеме түрі, яғни сілтемелер әртүрлі түйіндер арасында болуы мүмкін.
Желілік үлгінің артықшылығы - ол басқа үлгілерге қарағанда жады мен жылдамдығы бойынша ДК ресурстарын аз тұтынады.
Бұл схеманың кемшілігі, егер сақталған деректердің құрылымын өзгерту қажет болса, осы желілік үлгі негізінде жұмыс істейтін барлық қолданбаларды өзгертуге тура келеді, өйткені мұндай құрылым тәуелсіз емес.
Реляциялық үлгі
Бүгінгі күні ең көп таралған. Бұл деректер үлгісінде объектілер мен олардың арасындағы қатынастар кестелер арқылы бейнеленеді, ал олардағы қатынастар объектілер ретінде қарастырылады. Мұндай кестедегі бағандар өрістер, ал жолдар жазбалар деп аталады. Әрбір реляциялық үлгі кестесі қанағаттандырылуы кереккелесі қасиеттер:
- Оның барлық бағандары біртекті, яғни бір бағанда орналасқан барлық элементтердің түрі және рұқсат етілген ең үлкен өлшемі болуы керек.
- Әр бағанның өзінің бірегей атауы бар.
- Кестеде бірдей жолдар болмауы керек.
- Кестеде жолдар мен бағандардың пайда болу реті ерікті болуы мүмкін.
Реляциялық модель сонымен қатар осы кестелер арасындағы қарым-қатынас түрлерін, соның ішінде бір-біріне, бір-көп және көп-көп қатынастарын ескереді.
Кестелік реляциялық модельге құрылған дерекқорлар икемді, бейімделгіш және жоғары масштабталады. Әрбір деректер нысаны ең кішкентай және ең пайдалы фрагменттерге бөлінген.
Нысанға бағытталған үлгі
Нысанға бағытталған деректерді құрастыру үлгісінде дерекқорлар қатысты функциялары бар қайта пайдалануға болатын бағдарламалық құрал элементтерінің жиынтығымен анықталады. Бірнеше нысанға бағытталған дерекқорлар бар:
- Мультимедиялық дерекқор.
- Гипермәтіндік дерекқор.
Біріншісі медиа деректерін қамтиды. Онда, мысалы, реляциялық үлгіде сақтауға болмайтын әртүрлі кескіндер болуы мүмкін.
Гипермәтіндік дерекқор кез келген дерекқор нысанын кез келген басқа нысанмен байланыстыруға мүмкіндік береді. Бұл әртүрлі деректер жиынтығында байланысты ұйымдастыру үшін өте ыңғайлы, бірақ мұндай модель жүргізу кезінде идеалдан алыс.сандық талдаулар.
Объектіге бағытталған модель ең танымал және қолданылатын модель болуы мүмкін, өйткені ол реляциялық сияқты кестелер түріндегі ақпаратты қамтуы мүмкін, бірақ одан айырмашылығы тек кестелік жазбалармен шектелмейді.
Толығырақ ақпарат
Иерархиялық модель алғаш рет информатикада өткен ғасырдың 60-жылдарында IBM компаниясымен қолданылған, бірақ бүгінде тиімділігі төмен болғандықтан оның танымалдылығы төмендеді.
Желі деректер үлгісі 70-ші жылдары Дерекқор жүйесінің тілдері жөніндегі конференцияда ресми түрде анықталғаннан кейін танымал болды.
Реляциялық дерекқорлар әдетте құрылымдық сұраныс тілінде (SQL) жазылады. Бұл модель 1970 жылы шығарылды.
Қорытынды
Осылайша, біз бүгін қарастырған мәселелерді келесі қысқаша қорытындылармен қорытындылай аламыз:
- Дербес компьютерлердегі (ДК) деректер арнайы дерекқорлар түрінде құрылымдық түрде сақталуы мүмкін.
- Кез келген дерекқордың өзегі оның үлгісі болып табылады.
- Дерек модельдерінің төрт негізгі түрі бар: иерархиялық, желілік, реляциялық, объектіге бағытталған.
- Иерархиялық үлгіде құрылым инверттелген ағашқа ұқсайды.
- Желі үлгісінде әртүрлі түйіндер арасында сілтемелер бар.
- Реляциялық модельде нысандар арасындағы қатынастар кестелер түрінде берілген.
- Нысанға бағытталған модельде элементтер арасындағы қатынастар кестелер арқылы көрсетілуі мүмкін, бірақ олармен шектелмейді.
Соңғы жағдайда, мысалы, болуы мүмкінмәтін және суреттер.
