Введение к работе
Актуальность проблемы. Теоретические исследования в области моделей данных, широкая практика создания и эксплуатации БД, построенных на их основе, принесли наряду с другими популярность и реляционной модели данных, впервые предложенной Э.Ф. Коддом В IS70 г. Дальнейшее развитие работ позволило создать развитый математический аппарат теоретического анализа РБД с одной стороны и ряд промышленных реляционных СУБД с другой. Однако, наряду с положительными свойствами реляционная модель данных в ее классическом понимании и СУБД на ее основе обладают рядом существенных недостатков. Среди них можно выделить следующие:
-
Низкая семантическая выразительность реляционной модели данных; большинство методов проектирования РБД порождают "плоскую" БД, т.е. семейство отношений с неопределенными между ними семантическими связями.
-
Недостаточная адекватность отображения реального мира в соответствующую информационную модель, поскольку требование первой нормальной формы, (т.е. атомарности значения атрибута в отношении), в общем случае с точки зрения семантики предметной области, носит исскуственный характер.
-
Спроектированные и функционирующие РБД, как правило, обладают определенной избыточностью представлений, что является одной из причин возникновения аномалий обновления БД и приводит к неэффективному использованию ресурсов ЭВМ.
4. В традиционных РБД возникают зачастую трудности
навигационного характера, обусловленные низкой связностью
отношений в БД..
5. Отсутствуют эффективные средства представления неполной,
нечеткой информации, временных параметров, текстовых данных и т.д.
Следовательно проблема адекватного расширения традиционной реляционной модели данных с целью устранения указанных выше недостатков является актуальной как в теоретическом так и зрикладном аспектах.
Цель диссертационной работа заключается в разработке теоретических и прикладных вопросов, проектирования, представления и обработки БД на основе ненормализованных реляционных моделей данных.. Исходя из этого, исследования проводились по следующим основным направлениям:
аналитическая оценка основных результатов в области ненормализованных реляционных моделей данных;
интеграция различных подходов к ненормализованным реляционным моделям данных и построение расширекной реляционной модели данных с гнездованием. Разработка при этом унифицированной системы основных^понятий, определений и обозначений;
выделение основных точек концентрации исследовательских усилий по ликвидации указанных недостатков традиционной реляционной модели данных;
построение языков, описания и манипулирования данными для НРВД как средств проектирования, представления и обработки БД на их основе;
построение исследовательского прототипа СУБД на основе расширенной НРВД.
- анализ возможных практических приложений БД на основе
расширенной НИЩ;
Научная новизна - диссертации определяется следующим: представлена расширенная реляционная модель данных с гнездованием, разработана унифицированная система понятий и определений. Представлен языки описания и манипулирования данными для расширенной НРЗД как средства проектирования, представления и обработки БД на основе расширенной НРВД. Разработаны принципы, методы и алгоритмы построения программного комплекса исследовательского прототипа СУБД на основе НРВД.
Методы исследования базируются на основных положениях теории отношений, формальной алгебры и алгебраических систем, теории графов, теории предикатов, теории информационного анализа, а "также математической теории баз данных.
Достоверность основных научных результатов обеспечивается строгим математическим доказательством сформулироваїшьи. утверждений и теорем, путем решения практических задач и их внедрения в конкретных информационных системах.
Практическая ценность шссертатг/и. Результаты диссертационных исследований проверялись на практике в процессе выполнения договорных и .госбюджетных работ. Разработанные средства и, методы, алгоритмы и программы" могут использоваться:
при построении обобщенной методики проектирования БД;
при разработке промышленных СУБД на основе НРМД;
при разработке САПР баз данных;
в учебном процессе при подготовке специалистов в области прикладной математики, системного анализа, АСУ и т.д.
- а также при разработке прикладных информационных систем
различных классов для промышленной эксплуатации.
Реализация результатов исслеяпванугй. _ В плане реализации основных концепций диссертации разработаны методика проектирования, представления и обработки ненормализованных реляционных БД, исследовательский прототип СУБД на основе расширенной НРМД. Данные" результаты использовались при выполнении госбюджетных и договорных работ для Ровенского областного госпиталя инвалидов Великой отечественной войны, Ровенской ЦРБ, Красиловского сахарного завода, Бориславской фабрики нетканых материалов, Бориславского экспериментального литейно-механического завода, Ивано-Франковского завода КСМ, Львовского университета, Львовского объединения "Ювелирпром", Львовской кондитерской фирмы "Свиточ" и т.д. По результатам диссертационных исследований были подготовлены и изданы во Львовском политехническом институте методические указания по изучению раздела"Ненормализованные реляционные модели данных" в курсе "Базы и банки данных и знаний". Результаты исследований использованы при проектировании баз данных коллективного пользования во Львовском региональном центре компьютерных телекоммуникаций для использования в региональных компьютерных сетях.
Апробация работы. " Результаты диссертационной работы докладывались на всесоюзных школах-семинарах по системам баз
данных и знаний в 1989, 1990 гг. (г. Львов - Славск), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Львовского политехнического института (факультет, компьютерной техники и информационных технологий, 1989-1992 гг.), на республиканском научном семинаре "Интеграция информационных систем" в НПО "Горсистемотехника", на научном семинаре института "Программных систем" научного комплекса "Институт кибернетики имени В.М Глушкова АН Украины", кафедре "Теории программирования" Киевского госуниверситета.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано шесть работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка основной использованной
текста, список литературы - из 126 наименований, страницы приложений. Общий объем диссертации" страниц.
