Лекция 11. Мәліметтер қорының басқа модельдері

Лекция 11. Мәліметтер қорының басқа модельдері

Қарастырылатын сұрақтар:

1. Постреляциялық модель.

2. Көпөлшемді модель.

3. Нысанды-бағытталған модель.

3.4. Мәліметтер қорының басқа модельдері.

Постреляциялық модель. Реляциялық модельге қарағанда постреляциялық модельде көпмәнді өрістерге жол беріледі, яғни онда алғашқы қалыпты түр қоятын шектеудің күші жойылады. Көп мәнді өрістердің мәндер жиыны өзіндік кесте болып саналады. Мысалы, мәліметтер қорының реляциялық моделінің келесі кестелері.

Тапсырыстар

Cnum	Jnum

Тауарлар

Onum	Products	Summa
	Шырын Конфеттер Лимонад Шырын Печенье Йогурт	302,50 464,69 271,83 409,67 1031,63 5160,45

келесі постреляциялық кестедегідей беріледі

Cnum	Jnum	Products	Summa
		Шырын Конфеттер Лимонад Шырын Печенье Йогурт	302,50 464,69 271,83 409,67 1031,63 5160,45

Осылайша, постреляциялық модель өзара байланысқан реляциялық кестелердің жиынтығын бір постреляциялық кесте ретінде көрсетуге мүмкіндік береді.

Өрістердің бір-біріне салынуын қамтамасыз етумен қатар постреляциялық модель ассоцияланған көпмәнді өрістерді (көптеген топтарды) қолдайды. Ассоцияланған өрістердің жиынтығы ассоциация деп аталады. Бұл ретте ассоциацияның бір бағанының жолындағы алғашқы мәні ассоциацияның барлық өзге бағандарының алғашқы мәндеріне сәйкес келеді. Осыған ұқсас түрде бағандардың барлық екінші мәндері және т.б. байланысқан.

Өрістердің ұзындығына және кестелерде қалыпқа келтірілмеген мәліметтер сақталатын болғандықтан, мәліметтердің тұтастығы мен қарама-қайшылықсыздығын қамтамасыз ету мәселесі туындайды. Аталған мәселе МҚБЖ-ға клиент-серверлік жүйелерде сақталатын процедураларға ұқсас механизмдерді енгізу арқылы шешіледі.

Өрістердегі мәндерді бақылау қызметін сипаттау үшін мәліметтерге жүгінуге дейін немесе содан кейін автоматты түрде шақырылатын процедураларды (конверсия кодтары мен корреляция кодтары) құру мүмкіндігі бар. Корреляция кодтары мәліметтерді оқығаннан кейін, бірден оларды өңдеудің алдында орындалады. Конверсия кодтары, керісінше, мәліметтерді өңдеуден өткізгеннен кейін орындалады.

Постреляциялық модельдің артықшылығы сол – ол байланысқан реляциялық кестелердің жиынтығын бір ғана постреляциялық кесте түрінде беру мүмкіндігі. Бұл ақпаратты ұсынудың жоғары түрдегі көрнекілігін және оны өңдеу тиімділігінің артуын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, постреляциялық модель мәліметтердің шектен тыс көп болуына жол бермейді.

Постреляциялық модельдің кемшілігі сақталатын мәліметтердің тұтастығы мен қарама-қайшылықсыздығын қамтамасыз ету мәселесін шешудің қиындығы болып отыр.

Мәліметтердің постреляциялық үлгісіне негізделген МҚБЖ-лардың қатарына Bubba және Dasdb жүйелері жатады.

Көпөлшемді модель.Мәліметтер қорының көпөлшемді моделі ақпаратты интерактивтік аналитикалық өңдеуден өткізуге арналған. Мәліметтердің тиімді жедел түрде өңдеуден өткізілуін қамтамасыз ететін реляциялық модельге қарағанда, көпөлшемді модель талдау жүргізу мен шешім қабылдау барысында мәліметтерді жедел түрде өңдеуге мүмкіндік береді. Сол арқылы ол жасанды интеллект жүйелерінде, атап айтқанда экспертік жүйелерде қолданыста болады.

Модельдің көпөлшемділігі мәліметтерді сипаттау және манипуляциялау кезінде мәліметтер құрылымын көпөлшемдік логикалық тұрғыдан ұсынуды білдіреді. Мысалы, жоғарыда келтірілген Тапсырыстар мен Тауарлар атты реляциялық кестені гиперкуб деп аталатын келесі көпөлшемді кесте түрінде көрсетуге болады.


Конфеттер Лимонад Шырындар Печенье	464,69 302,50	271,83 409,67 1031,63
Йогурт			5160,45

Көпөлшемді модельдер үшін мәліметтердің агрегирлігі, тарихилығы мен болжамдылығы тән болып келеді.

Мәліметтердің агрегирлігі ақпаратты оны жалпылаудың әр түрлі деңгейлерінде қарастыру дегенді білдіреді. Ақпараттық жүйелерде пайдаланушы үшін ақпаратты ұсынудың егжей-тегжейлік дәрежесі оның дегейіне тәуелді: талдаушы, пайдаланушы-оператор, басқарушы, жетекші болады.

Мәліметтердің тарихилығы мәліметтер мен олардың өзара байланыстарының өзгермейтіндігін жоғары деңгейін қамтамасыз етуді, сондай-ақ мәліметтерді міндетті түрде уақытқа байланыстыруды білдіреді.

Мәліметтердің статикалығы оларды өңдеу кезінде арнайы жүктемелеу, сақтау, индексациялау мен таңдау әдістерін қолдануға мүмкіндік береді.

Мәліметтерді уақытша байланыстыру, таңдау құрамында уақыт пен ай-күн мәндері бар сұраныстарды жиі орындау үшін қажет. Мәліметтерді өңдеу мен пайдаланушыға ұсыну кезінде мәліметтерді уақыт бойынша ретке келтіру қажеттілігі ақпаратты сақтау мен оған қол жеткізу механизмдеріне талаптар қояды. Сұраныстарды өңдеуден өткізу уақытын азайту үшін мәліметтер әрдайым өздері жиі сұралатын тәртіппен сұрыпталған күйде болғаны дұрыс.

Мәліметтердің болжамдалуы болжамдау қызметтерін ұсыну мен оларды түрлі аралықтарында қолдануды білдіреді.

Мәліметтер моделінің көпөлшемділігі цифрлық мәліметтерді көрсетудің көпөлшемділігін емес, сипаттау кезінде және мәліметтерді манипуляциялау әрекеттерінде ақпараттың құрылымын көпөлшемдік логикалық кейіптеуді білдіреді.

Реляциялық модельмен салыстырғанда мәліметтердің көпөлшемді ұйымдастырылуы барынша жоғары көрнекілік пен ақпараттылықты береді.

Егер екіден артық өлшемділікке ие модель туралы сөз болса, онда ақпараттың көпөлшемдік нысандар (үш, төрт және одан да артық өлшемдік гиперкубтар) түрінде ұсынылуы міндетті емес. Пайдаланушыға бұл жағдайларда да екі өлшемдік кестелерді немесе графиктерді пайдаланған ыңғайлы болады. Бұл ретте мәліметтер түрлі дәрежедегі егжей-тегжейлігімен орындалған көпөлшемдік мәліметтер қоймасынан алынған «қиындықтар» түрінде болып келеді.

Көпөлшемдік модельдің негізгі ұғымдарына өлшем мен ұяшық жатады. Өлшем дегеніміз – бұл гиперкуб қырларының бірін құрайтын бір типтік мәліметтердің жиыны. Көптеген жағдайларда келесі уақыттық өлшемдер: күндер, айлар, тоқсандар, жылдар қолданылады. Сонымен қатар географиялық өлшемдер: қалалар, аудандар, аймақтар, елдер және т.б. пайдаланылады. Ұяшық дегеніміз – өлшем мәндерінің белгіленген жиыны бір мәнді анықталған өріс.

Мәліметтер қорының көпөлшемдік моделінде бірақатар арнайы амалдар қолданылады: қиындыны құрастыру, айналдыру, агрегациялау және детализациялау. Қиынды бір немесе бірнеше өлшеулерді белгілеу арқылы алынатын гиперкубтың ішкі жиыны. Қиындыны құрастырған соң біз сол арқылы гиперкубтың белгілі бір шектелген бөлігіне ауысамыз.

Айналдыру өлшеулердің орналасу тәртібін өзгерту үшін қолданылады.

Агрегациялау мен детализациялау сәйкесінше пайдаланушыға мәліметтердің көпөлшемді моделінің басты артықшылығы сол уақытпен байланысты мәліметтердің үлкен көлемдерін талдамалық өңдеудің ыңғайлы және тиімді болуы. Ұқсас мәліметтерді реляциялық модельге негізделген өңдеуді ұйымдастыру барысында МҚ өлшемділігіне байланысты әрекеттердің еңбек сыйымдылығы сызықтық емес түрде өседі және индексацияға жұмсалатын жедел жады шығыны елеулі түрде артады.

Мәліметтердің көпөлшемдік моделінің кемшілігі – ол ақпаратты әдеттегі жедел өңдеудің қарапайым міндеттері үшін тым орасан зор болып келуінде.

Мәліметтердің көпөлшемді модельдерін қолдайтын жүйелердің мысалдары: Essbase (Arbor Software), Media Multi-matrix (Speedware), Oracle Express Server (Oracle) және Cache (InterSystems). Кейбір программалық өнімдер, мысалы, Media/MR (Speedware) бір мезгілде көпөлшемді және реляциялық МҚ-лармен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Мәліметтердің ішкі моделі көпөлшемді модель болып табылатын Cache МҚБЖ-да мәліметтерге қол жеткізудің үш тәсілі жүзеге асырылған: тікелей (көпөлшемді массивтердің тораптары деңгейінде), объектілі және реляциялық.

Объектілі-бағытталған модель. Бұл модельдің негізін объектілі-бағытталған программалаудың идеялары мен принциптері (ұстанымдары) құрайды. Объектілі-бағытталған МҚ-ның логикалық құрылымы сырттай иерархиялық МҚ-ның құрылымына ұқсас болып келеді. Олардың бір-бірінен негізгі айырмашылығы – мәліметтерді манипуляциялау әдістерінде. Мәліметтер қорының объектілі-бағытталған моделі өзара күштің байланысқан мәліметтермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Мәліметтер мен оларды өңдеуден өткізу әдістерінің арасында программалаудың объектілі-бағытталған тілдеріндегі сәйкес құралдарға ұқсас механизмдердің көмегімен өзара байланыстар орнайды. Объектілердің қасиеттері тек real, char және сол сияқты стандартты типтермен ғана емес, сондай-ақ пайдаланушылардың өздері жасайтын типтермен де сипатталуы мүмкін. Класстар деп аталатын бұл типтер көптеген объектілерді құруға арналған шаблон (қимаүлгі) болып табылады. Class типінің мәні болып табылатын объектілер осы класстың даналары деп аталады, мысалы, келесі суретте көрсетілгендей (1.6-сурет).

Класстардың негізінде инкапсуляция, мұра етіп алу және полиморфизм деген үш іргелі ұстаным жатыр.

Инкапсуляция нысанды өзге класстардың объектілерінен оқшаулауы, оның қасиеттерінің көрінуін шектейді. Қасиеттің мәні сол инкапсуляцияланған нысанмен анықталады.

Мұра етіп алу, керісінше, аталық объектінің қасиеттерін оның барлық ұрпақтарына таратады.

1.6-сурет. Объектілі-бағытталған модельдегі жазбаларды байланыстыру

Полиморфизм әртүрлі кластағы объектілерде атаулары бірдей қызметтер мен өңдеу процедураларын (әдістерін) қолдануға жол ашады.

Мәліметттермен әрекеттерді орындау үшін қарастырылып отырған МҚ моделінде инкапсуляция, мұра ету және полиморфизмнің объектілі-бағытталған механизмдерімен күшейтілген логикалық амалдар қолданылады. SQL командаларына (мысалы, МҚ құру үшін) ұқсас амалдар шектелген түрде қолданылуы мүмкін.

МҚ құру және модификациялау мәліметтерді жылдам іздестіруге арналған ақпаратты қамтыған индекстерді (индекстік кестелерді) автоматтты түрде қалыптастыру мен кейінгі түзетулерді жүзеге асырумен ілесе жүргізіледі.

Мәліметтердің объектілі-бағытталған моделінің реляциялық модельмен салыстырғандағы негізгі артықшылығы – объектілердің күрделі өзара байланыстары туралы ақпаратты бейнелеу мүмкіндігі. Мәліметтердің объектілі-бағытталған моделі мәліметтер қорының жеке жазбасын идентификациялап, оларды өңдеуден өткізудің қызметтерін анықтауға мүмкіндік береді.

Объектілі-бағытталған модельдің кемшілігі – түсінудің жоғары деңгейдегі қиындығы, мәліметтерді өңдеуден өткізудің ыңғайсыздығы және сұраныстарды орындау жылдамдығының төмендігі.

90-шы жылдары объектілі-бағытталған мәліметтер қорын басқару жүйелерінің тәжірибелік түп нұсқалары болған. Қазіргі кезде мұндай жүйелер кең таралымға ие болды, атап айтқанда оларға келесі МҚБЖ-лар: POET (POET Software), Jasmine (Computer Associates), Versant (Versant Technologies), 02(Ardent Software), ODB-Jupiter («Интелтек Плюс» ғылыми-өндірістік орталығы), сондай-ақ Iris, Orion және Postgres жатады.

Бақылау сұрақтары:

1. Көпөлшемді модельдің қандай амалы гиперкубтың қандай да бір шектелген бөлігіне өтуді береді?

2. Көпөлшемді модельдің қандай амалы өлшемдер ретін өзгерту үшін қызмет етеді?

3. Көпөлшемді модельдің қандай амалы ақпараттардың барынша нақты түрде берілу үшін қызмет етеді?

4. Көпөлшемді модельдің қандай амалы ақпараттардың жалпы берілулері үшін қызмет етеді?

5. Көпөлшемді модельде гиперкубтың қырын құрайтын, мәліметтердің бір типті жиыны қалай аталады?

6. Көпөлшемді модельде өлшемнің мәндерінің бекітілген жиыны қалай аталады?

7. МҚ қандай моделі интеллектуальды жүйелерде қолданыс тапты?

8. МҚ қандай моделі мәліметтерді талдамалық өңдеуге арналған?

9. Объектілі-бағытталған модельде нысандарды құру үшін шаблон не болып табылады?

10. Объектілі-бағытталған модельде дана (экземпляр) дегеніміз не?

11. Мәліметтер қорының объектілі-бағытталған моделінде инкапсуляция, полиморфизм және мұраға алу дегеніміз не?

12. Класс ұғымы қандай негізгі ұстанымдарға (принциптерге) негізделеді?

13. МҚ қандай моделі күшті өзара байланысқан мәліметтермен жұмыс істеуге мүмкіндік береді?

14. 1978 жылы мәліметтер қоры бойынша ANSI/SPARC комитеті не ұсынды?

15. МҚ кейіптеу деңгейлері нені бейнелейді?

Әдебиеттер:

1. Бидайбеков Е.Ы., Елубаев К., Шекербекова Ш.Т. Мәліметтер қоры және ақпараттық жүйелер. Алматы., 2010.

2. Глушаков С.В., Ломотько Д.В. Базы данных.-Харковь: Фолио; М.:ООО «Издательство АСТ», 2002.

3. Хомоненко А. Д., Цыганков В. М., Мальцев М. Г. Базы данных. Учебник для высших учебных заведений. Под редакцией проф. А. Д. Хомоненко. – Санкт-Петербург: «КОРОНА принт», 2000 г

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒