Теория семантически значимых отображений и ее применение для проектирования реляционных баз данных

• Автор: Бабанов, Алексей Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕЛЯЦИОННЫХ БАЗ ДАННЫХ

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Введение

1.2. Проектирование баз данных как процесс

отражения семантики данных

1.3. Зависимости как важный аспект семантики данных

1.4. Методология нормализации отношений

1.4.1. Общая схема процедуры нормализации.

1.5. Семантическое моделирование. ЕЯмодель

1.5.1. Общий подход.
1.5.2. ЕЯмодель
1.6. Методология проектирования РБД с использованием ЕЯмодели
1.7. Выводы
Глава 2. ТЕОРИЯ СЕМАНТИЧЕСКИ
ЗНАЧИМЫХ ОТОБРАЖЕНИЙ .
2.1. Введение
2.2. Объекты и отображения.
2.3. Универсальные отображения.
2.4. Операции над отображениями
2.5. Семантически значимые формы данных
2.6. Количественные характеристики отображений.
2.7. Типизация отображений.
2.8. Сложные отображения.
2.9. Теория трансформации схемы БД в реляционную модель
2 Выводы
Глава 3. МОДЕЛЬ ОБЪЕКТОТОБРАЖЕНИЕ И МЕТОДОЛОГИЯ СЕМАНТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭТОЙ МОДЕЛИ
3.1. Введение.
3.2. Семантические концепции ОМмодели
3.3. Структуры данных ОМмодели.
3.4. Ограничения целостности ОМмодели
3.5. Операции ОМмодели.
3.6. Методология ОМмоделирования.
3.7. Выводы
Глава 4. МЕТОД ТРАНСФОРМАЦИИ СХЕМЫ БАЗЫ ДАННЫХ
ИЗ ОММОДЕЛИ В РЕЛЯЦИОННУЮ МОДЕЛЬ
4.1. Введение
4.2. Критерии качества проекта РБД.
4.3. Информационная полнота РБД
4.4. Информационная корректность РБД.
4.5. Информационная неизбыточность РБД.
4.6. Выводы
Глава 5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ
ТЕОРИИ И МЕТОДОЛОГИИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МИС МОНИТОР.
5.1. Введение
5.2. Назначение и основные проектные решения МИС МОНИТОР
5.3. Декларативный и процедуральный способы реализации
взаимодействия пользователей с БД.
5.4. Реализация диалоговых средств системы.
5.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Логическое проектирование реляционной базы данных (РБД) для некоторой предметной области заключается в создании реляционной схемы БД, включающей определения базовых переменных-отношений и ограничений целостности, отражающих семантику информационных объектов этой предметной области. Для обеспечения своей основной задачи - хранения и передачи некоторого содержания (информации) «в системе должны фиксироваться как данные, так и их интерпретации» []. В текстах на естественном языке они, как правило, указываются совместно. СУБД представляют собой универсальные программные комплексы, в которых интерпретирующая информация хранится однократно в виде особо организованных данных, и обеспечивается механизм' интерпретации, основанный на создании и сохранении ассоциаций между данными и их интерпретациями. В результате изменяется роль данных. Их уже нельзя рассматривать как совокупность битов, они приобретают определенную интеллектуальную окраску. В таком качестве их можно расценивать как семантически значимое представление (части) реального мира, как взгляд на мир» []. Схема БД и есть та интерпретирующая информация, которая обеспечивает пользователю получение знаний из данных. Причем в отличие от динамичных данных она достаточно стабильна, поскольку отражает общезначимые закономерности реального мира. Важно изначально правильно спроектировать схему, обращая внимание прежде всего на общие особенности класса объектов реального мира и их взаимодействий между собой. Изучив предметную область и ее описания, проектировщик должен перевести свое субъективное восприятие семантики реального мира на формальные языки определения данных и ограничений целостности. Единственный способ определения функциональных зависимостей для схемы отношения заключается в том, чтобы внимательно проанализировать семантику атрибутов. В этом смысле зависимости являются фактически высказываниями о реальном мире. Они не могут быть доказаны. Но мы надеемся, что они будут проводиться в жизнь средствами СУБД, если ей это предписано» []. Функциональные зависимости (ФЗ) - это особый вид ограничений целостности, а потому они,, несомненно, являются понятием семантическим. Распознавание ФЗ представляет собой часть процесса выяснения смысла тех или иных данных» []. В настоящей главе будет представлен обзор имеющихся методологий проектирования РБД. Классическая методология признается ее апологетами единственной строгой теорией проектирования реляционных схем БД []. Хотя даже они признаются в сложности ее понятий, возможности конфликтных ситуаций, неоднозначности результата и наличии других нерешенных проблем. Это дает повод для следующих утверждений. В моделировании данных используется ряд достаточно сильных предположений, которые делают теорию (часто называемую теорией баз данных) весьма интересной, но непосредственно неприменимой на практике. Вместе с тем теория баз данных позволяет глубже понять модели данных, схемы баз данных и их свойства, и в этом смысле ее в первую очередь следовало бы рассматривать как средство понимания, а не как средство проектирования. Даже наиболее «благополучные» формальные методы проектирования БД при ближайшем рассмотрении обнаруживают пробелы, которые можно восполнить только интуицией проектировщика» []. Таким образом, многие считают, что теория БД пока далека от совершенства, а «проектирование БД - это скорее искусство, чем наука» []. Однако за неимением лучшего все методологии проектирования реляционных схем БД не обходят классический подход стороной. Его можно использовать как автономно, так и в сочетании с той или иной методологией семантического моделирования, задачей которой является получение набора предварительных отношений. В первом случае задается множество зависимостей и неявно схема универсального отношения и. Во втором случае нам дан результат декомпозиции - множество отношений #|, . Яп и множество зависимостей, а задача состоит в том, чтобы определить, эффективна ли декомпозиция. Оценка эффективности базируется на тех же критериях, что и задача корректной декомпозиции и.