Реляционная модель данных

СОДЕРЖАНИ

Введение……………………………………………………… 2

Реляционная модель данных………………………………………4

Цели и задачи проектирования………………………………….8

Структура процесса проектирования………………………….9

Технология ведения  информационной системы………………..11

Заключение……………………………………………………13

Список литературы…………………………………………...14 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

Человечество стремительно вступает в принципиально новую  для него информационную эпоху. Существенным образом меняются все слагаемые  образа жизни людей. В современном  обществе уровень информатизации характеризует  уровень развития государства. Начавшийся ХХI век специалисты называют веком компьютерных технологий. Их революционное воздействие касается государственных структур и институтов гражданского общества, экономической и социальной сфер, науки и образования, культуры и образа жизни людей. Многие развитые и развивающиеся страны в полной мере осознали те колоссальные преимущества, которые несет с собой развитие и распространение информационно-коммуникационных технологий. Не у кого не вызывает сомнения тот факт, что движение к информационному обществу - это путь в будущее человеческой цивилизации.

По своей глубокой сути информатизация представляет собой  процесс преобразования человеком  среды своего существования, биосферы в ноосферу, результатом которого будет создание высокоразвитой информсреды. Этот процесс затрагивает как среду обитания, так и собственно общество, самого человека.

Глубина совершаемых  преобразований порождает проблемы, от своевременного и эффективного решения  которых зависит не только ход  информатизации, но при неблагоприятном  исходе - существование общества в  целом и человека как биологического вида.

Проблемы информатизации производства и обработки информации, то есть проблемы создания и развития современного машинного производства в информационной сфере, порождены  противоречием между необходимостью своевременного использования во всех сферах человеческой деятельности больших  объемов высококачественной информации и невозможностью оперативно формировать  такие объемы с помощью традиционных информационных средств, технологий и  линий связи. В эту группу вопросов, в первую очередь, входят материально- техническая, технологическая проблемы и проблемы связи. Россия до сих пор остается великой державой - и гигантской территорией, и мощной индустриальной базой, и в то же время продолжает переживать глубокий политический и социально-экономический кризис, который может перейти либо в долговременный распад на основе трудно обратимого процесса суверенизации регионов, либо через временную стабилизацию в процесс, хотя и медленного, но достаточно устойчивого экономического и социального прогресса, способного обеспечить ей важную роль мировой державы и достойный уровень жизни ее населения.

Развитие и широкое  применение информационных и коммуникационных технологий (далее - ИКТ) является глобальной тенденцией мирового развития последних  десятилетий. Применение современных технологий обработки и передачи информации имеет решающее значение как для повышения конкурентоспособности экономики и расширения возможностей для интеграции ее в мировую систему хозяйства, так и для повышения эффективности процессов государственного управления на всех уровнях власти, на уровне местного самоуправления, в государственном и негосударственном секторах экономики,.

Не менее важным результатом распространения ИКТ  и проникновения их во все сферы  общественной жизни является создание технологических предпосылок для  развития гражданского общества за счет реального обеспечения прав граждан на свободный и оперативный доступ к информации через глобальную сеть Интернет.

Россия, несмотря на высокие темпы развития информационных технологий в последнее десятилетие, не смогла обеспечить сокращение разрыва  с промышленно-развитыми странами в уровне информатизации экономики и общества. Отчасти такое положение вызвано общеэкономическими причинами (затяжной кризис в экономике, низкий уровень материального благосостояние большинства населения и т.п.). Вместе с тем, недостаточное развитие ИКТ в России определяется целым рядом факторов, создающих искусственные препятствия для ускорения информатизации, для широкого внедрения и эффективного использования ИКТ в государственном и негосударственном секторах экономики, для развития отечественного сектора по производству ИКТ. К числу таких негативных факторов относятся:

- несовершенная,  неполная и устаревшая нормативно-правовая  база, разрабатывавшаяся без учета  возможностей, предоставляемых современными  информационными технологиями, изначально  ориентированная на ограничительный  подход по отношению к доступу  граждан и хозяйствующих субъектов к информации;

- недостаточное развитие  современных информационных технологий  в области государственного управления, создающее барьеры для ускоренного  распространения ИКТ в остальной  части экономики и общества; неготовность  органов власти всех уровней  к применению эффективных технологий  управления и организации взаимодействия  с гражданами и хозяйствующими субъектами;

- затратный, не  стимулирующий эффективный возврат  инвестиций характер существующей  практики использования бюджетных  средств, выделяемых на реализацию программ информатизации;

- недостаточное внимание  к уровню подготовки кадров как в области создания, так и в области использования информационных технологий;

- барьеры на пути  вхождения российских предприятий  ИКТ сектора на внутренний  российский и мировой рынки  из-за излишней зарегулированности экономической деятельности, требований обязательной, часто избыточной, сертификации и лицензирования видов деятельности;

- высокий уровень  монополизации в области инфраструктуры  телекоммуникаций, являющийся следствием  высоких входных барьеров и  приводящий, в отсутствии должного  регулирования, к нерыночным перекосам в тарифной политике;

- узко-техническое понимание роли и возможностей ИКТ, низкая культура работы с ИКТ.

Проблемы, решаемые в рамках настоящей федеральной  целевой программы, базируются на приоритетах  и целях стратегии социально-экономического развития России на период до 2010 года и  отвечают критериям формирования перечня  федеральных целевых программ, начиная  с 2002 года, одобренным Правительством Российской Федерации на заседании 21 сентября 2000 года, протокол № 31.

Процессы информатизации уже активно идут на всех уровнях. Многие мероприятия, направленные на развитие информационных технологий, реализуются или планируются к реализации в рамках других федеральных, региональных и ведомственных программ (например, ФЦП "Развитие электронной торговли в России на 2002 – 2006 годы", ФЦП "Развитие единой информационно-образовательной среды Российской Федерации в 2002-2006 годы", ФЦП "Создание и развитие информационно-теллекоммуникационной системы специального

назначения в интересах  органов государственной власти на 2001-2007 годы" и т.д.). В этом аспекте ФЦП "Электронная Россия на 2002-2010 годы" (далее – Программа) призвана не только дополнить другие программы в части формирования адекватной институционально-правовой среды для ИКТ-индустрии, развития инфраструктуры публичных сетей доступа и обеспечения эффективного взаимодействия государства и общества на основе широкого внедрения ИКТ, но и будет выполнять ряд более общих, координирующих функций по отношению к другим программам. В Программе будут, в частности определяться общие концептуальные направления развития ИКТ (основные принципы, общие стандарты и типовые решения по реализации различных проектов и т.д.) как одного из основных направлений социально-экономического развития страны. Реализация общих концептуальных направлений развития ИКТ будет осуществляться преимущественно в различных федеральные, ведомственные и региональных программах.

ФЦП не только предлагает решения очевидных проблем, она  ставит целый ряд новых. Некоторые  из этих проблем не могут быть решены в рамках "Электронной России 2002-2010". Для того, например, чтобы  при помощи информационных технологий приблизить российскую систему образования  к стандартам развитых стран Запада, разрабатывается программа "Развитие единой образовательной информационной среды на 2002-2006 гг.". И требуется  детальное обсуждение этих проблем. Выражаем надежду, что проект "Электронная  Россия" станет удобной площадкой  для начала такого обсуждения, в  котором смогут принять участие  не только специалисты, представляющие государственный аппарат и российский ИТ-рынок, но и все, кто осознает степень  важности поставленных программой вопросов.

РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ

В соответствии с  реляционной моделью база данных представляется в виде совокупности таблиц, над которыми могут выполняться  операции, формулируемые в терминах реляционной алгебры и реляционного исчисления. В реляционной модели операции над объектами базы данных имеют теоретико-множественный характер.

Концепции реляционной  модели данных связаны с именем известного специалиста в области систем баз данных Е. Кодда. Именно поэтому  реляционную модель данных часто называют моделью Кодда.

ОРГАНИЗАЦИЯ ДАННЫХ

Слово «реляционная»  происходит от английского relation — отношение. Для пояснения математического понятия «отношение» вспомним два определения.

Декартово произведение. Пусть D1, D2,…D n — произвольные конечные множества и не обязательно различные. Декартовым произведением этих множеств D1 Х D2 Х … Х D n -называется множество n-к вида: < d1 , d2 , …, d n >, где d1 принадлежит D1, d2 — D2 , а d n -D n .

Рассмотрим простейший пример. Пусть первое множество состоит  из двух элементов D1= {а1, а2}, второе—из трех: D2 ={b1, b2, b3}, Тогда их декартово произведение есть: D1 Х D2 = {а1 b1 ,а1 b2, а1b3, а2 b1, а2 b2, а2b3}.

Отношение. Отношением R, определенным на множествах D1, D2,…D n , называется подмножество декартова  произведения D1 Х D2 Х … Х D n . При этом множества D1, D2,…D n называются доменами отношения, а элементы декартова произведения - кортежами отношения. Число n определяет степень (арность) отношения, а количество кортежей - его мощность.

Отношения удобно представлять в виде таблиц. При этом строки таблицы  соответствуют кортежам, а столбцы - атрибутам. Каждый атрибут определен  на некотором домене. Доменом называют множество атомарных значений. Несколько  атрибутов отношения могут быть определены на одном и том же домене. Атрибут определяет роль домена в  отношении.

Атрибуты разных отношений также могут быть определены на одном и том же домене.

Атрибут, значения которого идентифицируют кортежи, называется ключом (ключевым атрибутом).

В некоторых отношениях кортежи идентифицируются конкатенацией  значений нескольких атрибутов. Тогда  говорят, что отношение имеет  составной ключ. Отношение может  содержать и несколько ключей. Один из ключей отношения объявляется  первичным. Значения первичного ключа  не могут обновляться. Все прочие ключи отношения называются возможными ключами.

Отметим важную особенность  реляционной модели данных. Если в  сетевых и иерархических моделях  данных для отражения ассоциаций между записями использовались групповые  отношения, то в реляционной модели данных такого понятия не существует. Для отражения ассоциаций между  кортежами отношении используется дублирование их ключей.

Атрибуты, представляющие собой копии ключей других отношений, называются внешними ключами.

Перечень атрибутов  отношения и его свойства определяет схему отношения. Два отношения  называются односхемными, если они построены но единой схеме.

Первоначальная модель Кодда содержала небольшой набор  средств ограничения целостности: не допускались кортежи с одинаковыми  значениями первичного ключа и обеспечивалась возможность наложения ограничений на значения доменов и, следовательно, атрибутов. Механизмов поддержания семантики ассоциаций (речь идет о таких ограничениях целостности, как режим включения и класс членства) в реляционной модели нет. Отношения существуют независимо друг от друга, хотя между кортежами этих отношений возникают порой достаточно сложные ассоциации.

Неразвитость средств  ограничения целостности послужила  толчком к последующему развитию модели Кодда, которое получило название расширенной реляционной модели данных. Последняя предполагает поддержку ряда служебных отношений, хранящих сведения об ассоциациях предметной области, а процедуры обработки пользовательских отношений учитывают эти сведения. Расширенная модель Кодда представляет существенно более развитые средства для поддержки ограничений целостности.

ОПЕРАЦИИ НАД ДАННЫМИ

К операциям обновления БД относятся запоминание новых  кортежей, удаление ненужных, корректировка  значении атрибутов существующих кортежей.

Операция ВКЛЮЧИТЬ требует задания имени отношения  и предварительного формирования значений атрибутов нового кортежа. Обязательно  должен быть задан ключ кортежа. Включение  не будет выполнено, если ключ имеет  неуникальное значение.