Методы визуального построения и сопровождения информационных систем на основе иерархического расширения реляционной модели данных

• Автор: Тимофеев, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 142 с.

Положения, выносимые на защиту

Глава 1. Анализ существующих моделей баз данных и постановка задачи

исследования

1.1. Иерархические и сетевые системы

1.1.1. Структуры данных

1.1.2. Операции над данными

■ • | I

1.1.3. Ограничения целостности

1.1.4. Достоинства и недостатки

1.2. Реляционные системы

1.2.1. Структуры данных

1.2.2. Операции над данными
1.2.3. Ограничения целостности
1.2.4. Язык врЬ
1.2.5. Достоинства и недостатки
1.3. Объектные системы
1.3.1. Объектная технология
1.3.2. Стандарт СЮМО 3
1.3.3. Достоинства и недостатки
1.4. Объектно-реляционные системы
1.5. Постреляционные системы
1.6. Семантическое моделирование
1.6.1. Модель «сущность-связь»
1.7. Постановка задачи
Выводы по первой главе
Глава 2. Разработка расширенной реляционной модели данных
2.1. Модель данных КМ/Т
2.2. Интерпретация модели данных ИМ/Т
2.2.1. Декартова агрегация
2.2.2. Ассоциативная агрегация
2.2.3. Агрегация обобщения
2.2.4. Агрегация покрытия
2.2.5. Предшествование событий

2.2.6. Интерпретация
2.3. Расширенная реляционная модель данных
2.3.1. Структуры данных
2.3.2. Ограничения целостности
2.3.3. Операции
Выводы по второй главе
Глава 3. Реализация инструментальной среды, поддерживающей разработанную
модель данных
3.1. Внутренний, уровень
3.1.1. Индексация
3.1.2. Кодирование слов значений
3.1.3. Результаты поиска и аналитической обработки
3.1.4. Реализация физического уровня
3.2. Внешний уровень
3.2.1. Унификация программирования
3.2.2. Унификация создания, хранения, обработки и представления данных
Выводы по третьей главе
Глава 4. Применение разработанной инструментальной среды для автоматизации
предметных областей
4.1. Реализация информационной системы «Медико-социальная экспертиза»
4.1.1. Организация службы Медико-социальной экспертизы
4.1.2. Требования, предъявляемые к автоматизированной системе '
4.1.3. Удовлетворение требований с помощью д''ЛЮШЗ-ХМЬ
4.1.4. Описание функционала автоматизированной системы
4.2. Особенности построения информационных систем в инструментальной среде
4.3. Преимущества инструментальной среды для различных категорий пользователей
4.3.1. Разработчики базы данных
4.3.2. Прикладные программисты
4.3.3. Пользователи
4.3.4. Администратор базы данных
4.4. Сравнение производительности
Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература
Приложение. Акты внедрения

Актуальность темы диссертации
В основе большинства современных информационных систем лежит система баз данных. Молено сказать, что база данных является моделью некоторой предметной,области, а система управления базами данных (СУБД) — инструментом моделирования предметных областей. Приложение базы данных - программная система, использующая ресурсы системы баз данных и предназначенная для решения некоторой совокупности задач в некоторой предметной области.
Чтобы база данных, как модель предметной области, в большей- степени соответствовала некоторой части реального мира и, соответственно, была более попятной конечному пользователю необходимо, чтобы СУБД основывалась на модели данных, близкой предметной области.
Наиболее распространенные, в настоящее время, реляционные СУБД обладают относительно слабыми возможностями для представления семантики данных предметной области. Основным предметом критики реляционных СУБД присущая этим системам некоторая ограниченность при использовании в предметных областях, в которых требуются сложные структуры данных.
Примерами подобных областей являются предметные области медицинской1 и социальной сферы, связанные с обработкой значительных по объему массивов данных' о населении. В этих областях основная часть данных, возникающих в ходе деятельности организаций, представлена в виде документов. Структура данных большинства реальных документов может быть представлена как разреженное иерархическое дерево с горизонтальными связями.
При отображении такой структуры в реляционную базу необходимо учитывать следующие особенности:
1. Упорядоченность данных.
2. Явная иерархическая организация данных.
3. Разреженность данных, которая проявляется в виде отсутствия полей.
4. Избыточность данных - дублирование информации.
В реляционной системе все эти особенности не поддерживаются на уровне модели данных и могут быть реализованы только во внешнем представлении. Поэтому при использовании реляционных СУБД для автоматизации подобных областей представление семантики данных предметной области большей частью ложится на уровень приложений к базе данных. В результате усложняется построение информационной системы, а если

previous - перейти к предыдущему экземпляру value значение понятия экземпляра объекта
values(concept) = value массив значений понятий экземпляра объекта
Набор навигационных операций будет иметь следующий вид:
1. Навигация (next)
nextlnstance = next(order, object, instance, ancestorlnstance)
Возвращает код следующего экземпляра некоторого объекта относительно кода начального экземпляра, направления перемещения и кода экземпляра объекта-предка.
2. Выборка (find) values(concept) = value
nextlnstance = find(order, object, instance, ancestorlnstance, values)
Возвращает код следующего экземпляра некоторого объекта, для которого заданные понятия принимают заданные значения, относительно кода начального экземпляра, направления перемещения и кода экземпляра объекта-нредка.
3. Получение значения понятия (get) value = get(object, instance, concept)
Возвращает значение заданного понятия для заданного кода экземпляра заданного объекта.
4. Создание экземпляра объекта (new) instance = new(object, parentlnstance)
Создаёт экземпляр заданного объекта под заданным экземпляром родительского объекта.
5. Вставка экземпляра объекта (insert) nextlnstance = insert(object, instance)
Создаёт и вставляет экземпляр объекта после заданного экземпляра того же объекта, коды всех последующих экземпляров смещаются.
6. Обновление значений понятий (update) values(concept) = value
update(object, instance, values)
Выполняет обновление значений понятий заданного экземпляра заданного объекта.
7. Удаление поддерева экземпляра объекта (delete) delete(object, instance)
Выполняет удаление заданного экземпляра заданного объекта и всех экземпляров-потомков этого экземпляра.