Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ автоматизированных систем управления безопасностью движения поездов 9
1.1. Анализ функций МАСУ БД 9
1.2. Информационные функции управления безопасностью движения и надзора, автоматизируемые АСУ БД 11
1.3. Управляющие функции управления безопасностью движения и надзора, автоматизируемые АСУ БД 14
1.4. Задачи исследования 15
2. Анализ проблем технологии построения баз данных 16
2.1. Анализ проблем проектирования баз данных 16
2.2. Анализ методик проектирования баз данных на концептуальном уровне 21
2.3. Анализ моделей данных концептуального уровня 33
2.4. Анализ методов проектирования баз данных 50
Выводы по главе 2 55
3. Методология проектирования баз данных 56
3.1. Методика концептуального проектирования систем баз данных 56
3.2. Построение организационной модели базы данных 60
3.3. Построение модели информационного следования базы данных 65
3.3.1. Методы нормализации информационных структур пользователей 71
3.4. Метод построения концептуальной структуры базы данных 83
3.5. Методы проектирования логических структур баз данных 87
3.5.1. Формализованное описание исходных данных 88
3.5.2. Методы расчета основных характеристик структур БД 95
3.5.3. Методика проектирования реляционных логических структур БД 101
3.6. Создание графических моделей баз данных концептуального и логического уровней 104
3.6.1. Создание графической модели баз данных концептуального уровня 104
3.6.2. Создание графической модели баз данных логического уровня ПО
3.6.3. Разработка правил преобразования модели концептуального уровня в модель логического уровня 114
3.7. Разработка общей методики проектирования баз данных 120
3.7.1. Цели проектирования 120
3.7.2. Нормализация. Функциональные и многозначные зависимости 123
3.7.3. Процедура нормализации 132
3.7.4. Общая процедура логического проектирования 135
Выводы по главе 3 140
4. Разработка структуры базы данных аналитического центра АСУ БД 141
4.1. Проектирование общей структуры базы данных АСУ БД 141
4.2. Структура таблиц НСИ АСУ БД 148
4.3. Определение предметной области БД-РЦ АСУ БД 153
4.4. Построение концептуальной модели БД-РЦ АСУ БД 160
4.5. Определение дискового пространства БД-РЦ АСУ БД 172
Выводы по главе 4 178
Заключение 179
Литература 255
- Информационные функции управления безопасностью движения и надзора, автоматизируемые АСУ БД
- Анализ моделей данных концептуального уровня
- Метод построения концептуальной структуры базы данных
- Определение предметной области БД-РЦ АСУ БД
Введение к работе
Актуальность проблемы.
Дальнейшее повышение безопасности перевозок пассажиров и грузов на железных дорогах при условии рационального использования ресурсов, выделенных для этой цели, возможно только на основе совершенствования системы управления безопасностью перевозок (СУБП).
Необходимость совершенствования СУБП обусловлена: изменениями организационной структуры управления железнодорожным транспортом; в целом, законодательной среды его функционирования и необходимостью гармонизации нормативной базы управления безопасностью с международными рекомендациями в области безопасности продукции и услуг.
В этой связи по заданию Департамента безопасности движения и экологии ОАО «Российские железные дороги» ведутся работы по повышению эффективности функционирования СУБП. Одним из направлений этих работ является создание Автоматизированной системы управления безопасностью движения поездов (АСУ БД), автоматизирующей следующие функции:
надзора за своевременностью и качеством исполнения технологических процессов, влияющих на безопасность перевозок;
контроля остаточного ресурса технических средств;
расчета показателей безопасности перевозок;
формирования рекомендаций по оперативному устранению нарушений условий безопасного движения и предотвращению их возникновения.
Для реализации АСУ БД необходима база достаточно полных и достоверных данных о своевременности и качестве исполнения технологических операций по техническому обслуживанию и ремонтам технических средств, о текущем состоянии технических средств и их
остаточных ресурсах, о случаях переходов движеиийАШКОДЬВЬЦЛЬпасные
ЛІМЯ I
in і ттшчт\'0
БИБЛИОТЕКА J СПстерЙ ОЭ 10в;
состояния, об опасных отказах технических средств и опасных ошибках персонала.
Для организации высокоэффективной АСУ БД необходимо корректное и продуманное проектирование отношений в базе данных (БД), составляющей ее основу. БД должна отвечать определенным требованиям и иметь структуру, не содержащую избыточных информационных элементов и взаимосвязей.
В настоящее время не существует типовых и формализованных методов всех этапов организации БД, поэтому их разработка и реализация является актуальной задачей.
Процесс разработки БД содержит три этапа: концептуальное, логическое и физическое проектирование.
Не все этапы в равной степени разработаны и поддаются формализации. Так этапы логического и физического проектирования достаточно формализованы и автоматизированы, в то время как этап концептуального проектирования наименее разработан в этом отношении. Вместе с тем это первый и наиболее важный этап, результаты выполнения которого влияют на все последующие фазы разработки и на качество готовой БД в целом.
Концептуальное проектирование связано с определением последовательности этапов разработки, а также совокупности применяемых методов. Состав задач концептуального проектирования включает в себя: описание информационных требований, синтез концептуальной схемы (КС) БД, определение структуры системы БД (СБД), планирование ее разработки. Однако включение того или иного шага в общий процесс проектирования и выбор последовательности их выполнения являются в настоящее время нерешенной проблемой.
Эффективность процесса концептуального проектирования во многом зависят от уровня формализации описания данных, который определяется
применяемой концептуальной,моделью данных (КМД). Несмотря на наличие ряда КМД различных классов: логических, объектных, бинарных и т.д. проблема создания новых моделей БД сохраняет свою актуальность.
Из всего вышесказанного следует, что особое внимание необходимо уделить разработке методов проектирования БД на концептуальном этапе.
В диссертации, кроме того, разработана общая методика логического проектирования БД с использованием метода нормализации отношений. Актуальность этой работы, обусловлена необходимостью сокращения избыточности хранимых данных, а следовательно, экономии объема используемой памяти, уменьшения затрат на многократные операции обновления избыточных копий и устранения - возможности возникновения противоречий из-за хранения в разных местах сведений об одном.и том же объекте.
Целью работы является разработка методов организации баз данных в автоматизированной системе управления безопасностью движения поездов: концептуального проектирования систем баз данных, логического проектирования баз данных, графических моделей баз данных концептуального и логического уровней.
Методы исследования. При выполнении работы применен комплекс методов дискретной математики, включающий методы теории множеств и теоретико - графовые модели.
Научная новизна работы заключается в следующем:
разработана модель БД, положенная в основу создания
системы проектирования баз данных, которая отличается от существующих
тем, что отражает информационные потребности пользователя как на
концептуальном, так и на логическом уровнях;
предложен метод оптимизации структур БД, позволяющий
проводить оптимизацию уже на первом этапе проектирования, что
значительно сужает дерево поиска оптимального варианта структуры;
осуществлен выбор и обоснование формализованных методов и процедур, являющихся единой методологией проектирования баз данных;
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается результатами их использования при разработке эскизного и технического проектов АСУ БД; разрабатываемой по заданию ОАО «Российские железные дороги».
Практическая ценность диссертации заключается в разработке БД для системы АСУ БД, не содержащей избыточных хранимых данных и взаимосвязей.
Реализация результатов работы. Методы организации базы данных использованы при проектировании баз данных для АСУ БД.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были доложены на четвертой научно-практической конференции «Безопасность движения поездов».
Публикации. Основное содержание диссертационной работы опубликовано в пяти печатных работах.
Информационные функции управления безопасностью движения и надзора, автоматизируемые АСУ БД
Существуют и другие модели типа «сущность-связь». EERM (расширенные сущность-связь) [47] , ECRM (сущность-категория связь) [46] отличаются введением дополнительных ограничений и абстракций в базовую - ER-модель. Модели этого класса применяются при проектировании ИС [42], баз знаний [46], в качестве концептуальной модели в СУБД.
Второй подкласс моделей с n-арными связями мало отличается от ER-моделей по своим основным применяемым концепциям, принципам структурирования данных, поддерживаемым ограничениям целостности. Такой подход получил название EAR (сущность-атрибут-связь) [44]. Единственное его отличие заключается в том, что связи не могут иметь свойств и, следовательно, аналогично атрибутам сами описывают некоторые свойства сущностей.
Рассмотренный класс МД с n-арными связями является одним из наиболее распространенных для описания ПО. К его преимуществам относится небольшое число основных концепций, естественность представления; структурность данных в виде сущностей, связей и свойств; наглядность графической интерпретации схемы в виде ER-диаграмм. По своей семантической мощности они не уступают объектным и бинарным МД. К недостаткам данного подхода относят отсутствие семантического релятивизма, присущего объектным моделям, то есть возможность представления одного и того же факта ПО различными пользователями в виде сущности или связи. Однако этот недостаток присущ и ряду моделей других классов: РРМ [24], TAXIS, а применение высокоуровневых сущностей, построенных агрегацией над типом связи позволяет устранить его.
Среди МД с бинарными связями различаются модели с атрибутами для объектов и модели без атрибутов. Модели с атрибутами для объектов в свою очередь по видам связей делятся на: - допускающие связи «многие-ко-многим»: SHM (семантическая иерархическая модель), АКМ (модель ассоциации на мультисписках объектов) , OODM (объектно-ориентированная модель данных) [64]; - допускающие лишь связи «один-к-одному» и «один-ко-многим» РРМ (реляционно-решетчатая модель) [24], SHM+ [41].
В МД с бинарными связями и атрибутами для объектов основным понятием, аналогично объектным моделям, является класс. Класс - п-арное отношение, соответствующее типу объекта или связи.
Связи между классами задаются явно и представляют отношения «часть-целое», «род-вид», «элемент-группа». Модели имеют графическую интерпретацию в виде одного (PPM, SHM+ , OODM ) или нескольких графов (АКМ). В некоторых классификациях эти модели относятся к объектным.
Бинарные МД без атрибутов традиционно относятся к бинарному подходу [35] . Они появились чуть позже реляционных и опираются на понятие бинарного факта, устанавливающего связь между двумя объектами. Свойства объектов ПО рассматриваются как самостоятельные объекты. СД в терминах бинарной модели можно представить в виде графа, вершины которого соответствуют типам объектов ПО, а дуги - фактам. Такой граф есть содержательное представление структуры и называется графом типов. В зависимости от конкретной модели дуги графа могут быть направленными или ненаправленными, помеченными или непомеченными. К моделям данного типа относятся: SBM (семантическая бинарная модель), ESM (модель множества сущностей), МОПрО (модель описания предметной области), СВ-модель (каноническая бинарная модель).
Модели с бинарными связями весьма просты. К их основным недостаткам относится то, что многие взаимосвязи в реальном мире относятся более чем к двум объектам и для описания таких взаимосвязей в СД приходится вводить дополнительные конструкции.
Результаты анализа семантических МД сведены в таблицах 2.4-2.6. В таблице 2.4 даны конкретные представители различных классов моделей. В таблице 2.5 представлены статические свойства моделей: основные моделирующие концепты для описания объектов, связей, свойств и их классификации, использование абстракции для структурирования данных, наличие формально определенного синтаксиса ЯОД и возможность графического представления статической и динамической части СД.
Динамический и функциональный аспект моделей представлены в таблице 2.6, а именно: возможности ЯМД, формализованное определение основных концепций модели, наличие правил и процедур отображения в логические МД.
По результатам анализа видно, что существующие модели различных классов обладают примерно одинаковыми моделирующими возможностями и ни одна из них не удовлетворяет всем поставленным требованиям. Однако по сравнению с другими подходами ER-подход обладает следующими преимуществами: - единство применяемых концепций для всех моделей этого класса (см. таблицу 2.5); - возможность адаптации результатов (ЯОД, ЯМД, правил отображения в логические модели и т.д.), полученных для одной модели, к другим моделям этого класса.
Анализ моделей данных концептуального уровня
Исходной информацией, требуемой для построения концептуальной структуры БД, являются приведенные матрицы смежности в[ и соответствующие им орграфы G\, полученные на предыдущем этапе.
Формализованные процедуры, разработанные применительно к этапу построения концептуальной сруктуры БД, ориентированы на решение следующих задач: формирование безызбыточного множества ключей Wx и атрибутов W и полного безызбыточного множества информационных элементов W\ построение обобщенной матрицы смежности /30=[б и обобщенного графа концептуальной структуры БД G0(Z 0,/0); выявление и анализ пересекающихся атрибутов и избыточных взаимосвязей, что обеспечивает построение результирующей матрицы смежности концептуальной структуры БД В и соответствующего орграфа G. 1. Формируется безызбыточное множество ключей структуры Wx . Вначале находятся подмножества попарных пересечений множеств Wxk для всех к = 1, К0. Затем выбирается множество Wxx и оно дополняется элементами, не вошедшими в него, образую множество Wx, т.е. ка-\ Wx = Wl и Wf \ Wl u W? \ (Ж/-3 u W) и... u WxKa \ (J WxhKo . (3.8) 7=1 2. Формируется безызбыточное множество атрибутов структуры W . Процедура формирования аналогична процедуре формирования безызбыточного множества ключей и выполняется на множествах W2k(k=UK 0). 3. Определяется подмножество пересечения W?2 = W? г»Ж2. Если оно пусто, то переход к следующему этапу. В противном случае элементы подмножества W2 исключаются из множества W2. 4. Формируется результирующая матрица смежности /30=& путем индексации ее по строкам элементами множества Wx t по столбцам — элементами множеств W и W2 и переноса единичных записей матриц В\ в соответствующие позиции матрицы В0. Матрице В0 ставится в соответствие орграф результирующей структуры данных G0. 5. Из матрицы В0 выделяются две подматрицы В01 и В02 путем индексации их по строкам элементами множеств Wt и (JV JW2) . 6. Подматрица В01 последовательно возводится в степени Л,А = 2,3,..., аналогично процедуре, описанной в п.3.3, образуя множество матриц B20X,Blx,.... 7. Для элементов 6 = 1 подматрицы В01 и элементов &А матрицы BQJ осуществляется процедура, описанная в п.3.3. В результате формируется список избыточных взаимосвязей результирующей структуры данных. Этот список просматривается проектировщиком БД, который принимает решение об исключении тех или иных связей, вошедших в список. При удалении связей (d„dj) в матрице В0 производится замена записей Ь =1 на Ь = 0. 8. Для элементов dj&W2 (атрибутов) определяются значения Ь0 путем фиксации j-ro столбца подматрицы В02 и суммирования по всем строкам / є / матицы (і - индексы ключей структуры). 9. Элементы dj, для которых Ьи 2 и ключи, от которых они /є/ зависимы, заносятся в список пересекающихся атрибутов. Ю.На основании подматриц В01 и В02 строится матрица семантической достижимости \ =д, аналогично процедуре, описанной в п. Позиции вдоль главной диагонали матрицы Д, заполняются единичными записями. 11.Для элементов матрицы Д, формируются множества предшествования C(dt) и достижимости F(dt) (также, как описано в п.3.3).
Производится упорядочение ключей предметной области по уровням иерархии L, аналогично процедуре описанной в п.3.3, и осуществляемой на множестве элементов W?, начиная с наивысшего (р = 1) уровня. Формируется упорядоченный граф структуры и переупорядоченная матрица достижимости в блок-диагональной форме А\.
Переупорядочение матрицы А0 осуществляется следующим образом: элементы уровня Z, переносятся в верхние строки матрицы А0, уровня Z2 - в следующие строки и т.д.; вдоль главной диагонали матрицы А0 выделяются блок-диагональные квадратные подматрицы, образованные ключами одного уровня, справа от которых все записи равны нулю (рис.3.15).
Для каждого пересекающегося атрибута сохраняется зависимость от ключа, расположенного на наивысшем уровне иерархии и устраняется зависимость от ключей нижележащих уровней. Кроме того, устанавливаются связи, ведущие от соответствующих ключей нижележащих уровней к выбранному наивысшего уровня. В подматрице В02 единичные записи, соответствующие зависимости рассматриваемого атрибута от ключей нижележащих уровней, заменяются на нулевые. В подматрице В01 на пересечении сток, соответствующим ключам нижележащих уровней, и столбца для ключа высшего уровня иерархии фиксируются единичные записи.
.Производится объединение преобразованных подматриц В0] и В02, в результате которого формируется матрица смежности концептуальной структуры БД В = Ы. Матрице В ставится в соответствие орграф концептуальной структуры G(D,U), который не содержит избыточных взаимосвязей и пересекающихся атрибутов.
Метод построения концептуальной структуры базы данных
В основе реляционной структуры БД лежит математическое понятие теоретико-множественного отношения, под которым понимается подмножество декартова произведения одного или нескольких доменов. Под доменом понимается множество значений конкретного информационного элемента. Декартово произведение доменов Ol,02,...On (OiX02X...XO„) определяется как множество всех кортежей rx,r2,...,rn длины п, таких, что rleOl,r2e02,...r„eOn. Отношение S удобно представить в виде двумерной таблицы T(RXD), каждая строка которой reR представляет собой кортеж, а каждый столбец - домен соответствующего информационного элемента deD, входящего в состав отношения S. Каждой таблице Г, являющейся формальным представлением отношения S, присущи следующие свойства: отсутствуют повторяющие строки; отсутствуют одинаковые столбцы; все элементы соответствующих позиций матрицы Г являются атомарными.
Список имен (идентификаторов) информационных элементов, входящих в состав отношения, называется схемой отношения. Понятие схемы отношения эквивалентно понятию информационного состава группы данных концептуальной структуры БД, поэтому схему отношения S будем обозначать символами A(S), где A(S) = {dj/djeS}. Совокупность схем отношения, используемых для представления информации конкретной предметной области, называется схемой (логической структурой) БД реляционного типа. Таким образом, реляционная логическая структура БД формально представляется в виде множества А = {Л(5,),A(S2),...,A(Si),...,A(S,)}, элементами которого A(St) являются схемы отдельных отношений A(Si) = {dJ/dJ =S}. В реляционной логической структуре БД связи между данными (отношениями) в явном виде отсутствуют, а пути доступа между ними реализуется при выполнении запросов к БД за счет операций соединения отношений.
Исходными данными для проектирования реляционной структуры БД являются характеристики концептуальной структуры БД, представленной в агрегированном виде G(C,/,), где C = {Ct/i = l,I}- множество групп данных, а Ul={Ci,CJ/i,j = l,I}- множество взаимосвязей между основными и вспомогательными ключами групп данных. Агрегированное представление концептуальной структуры БД формируется путем объединения в одну группу каждого ключа (основного и вспомогательного) и зависимых от них атрибутов. Граф G{C,UX) формализовано описывается матрицей взаимосвязей HKJ» где w//=1» если между группами С, и С, имеется взаимосвязь и wtj = 0, в противном случае. Характеристики концептуальной структуры БД, представленной в агрегированном виде, описываются с помощью следующей системы векторов, матриц и множеств: Ас = {А(С1),...,А(С,)}— вектора информационных составов групп, где A(Ci) = {doi,{dJ}l}- состав элементов і-й группы, определяемый ключом данной группы doi и множеством зависимых от него атрибутов {dj},.; АУ={А ...,А,,...,АТ}— вектора принадлежности групп соответствующим уровням иерархии, где Ат = {СІ/СІ єі,}- множество групп, расположенных на t-м уровне иерархии; Г = /,,.- матрицы типов отношений между группами, где tu. =1, если между группами С, и С,, существует отношение типа «1:1», tu.=2, если между группами С, и С,, существует отношение типа «1:М», и tu. = 0, если
Процесс проектирования реляционных логических структур БД сводится к решению задачи преобразования информационных составов схем отношений с целью обеспечения путей доступа между соответствующими группами концептуальной структуры БД. Поставленная задача решается путем последовательного анализа и выявления пар взаимосвязанных групп (С,, С,.), между которыми существуют простые отношения типа «1:1» или «1:М», и преобразования информационного состава каждой группы С,., подчиненной в отношении «1:1» или «1:М» группе С,, путем включения в состав группы Се—А(Сг) ключевого элемента группы С,: doi єА(Сґ). При этом С, и С,, оказываются связанными между собой, так как каждый экземпляр группы С,, содержит информацию о соответствующем экземпляре группы С, . При наличии сложного отношения между группами Сі и С,, типа «М:М» задача преобразования решается путем формирования дополнительной группы-связи С„, в информационный состав которой включаются ключевые элементы групп С, и С,,.
В общем случае процесс проектирования рациональной логической структуры БД реляционного типа на основе заданных характеристик концептуальной структуры БД сводится к выполнению следующей последовательности операций:
1. Преобразование структуры взаимосвязей между группами концептуальной структуры БД к виду, содержащему только простые типы отношений между группами данных («один к одному», «один ко многим»),
2. Формирование начальных информационных составов отношений, описывающих заданную предметную область пользователей.
3. Преобразование полученных схем отношений с учетом требований к обеспечению путей доступа между взаимосвязанными на графе концептуальной структуры элементами БД и эффективности реализации основных операций над БД.
Определим основные требования к создаваемой модели: - модель должна включать описание сущностей и их взаимосвязей, представляющих интерес в рассматриваемой предметной области (ПО) и выявляемых в результате анализа данных; - модель должна являться представлением точки зрения пользователя на предметную область и не зависеть от программного обеспечения СУБД и технических решений; - модель должна быть стабильной: могут изменяться прикладные программы, обрабатывающие данные, может меняться организация их физического хранения - концептуальная модель остается неизменной; - модель должна удовлетворять критерию открытости, то есть необходимо предусмотреть возможность её расширения при введении дополнительных данных. Рассмотрим множество Е — множество сущностей, которые определим, как: Е = {Е1,Е2,...Ек}, где к - общее количество сущностей.
Каждому элементу множества Е ставится в соответствие множество экземпляров соответствующей сущности, например: имеется множество экземпляров {Е х,Е 2,Е 3,...Е п} для сущности Е,.
Определение предметной области БД-РЦ АСУ БД
Отметим, что в графе GL не должно быть подграфов вида (рис.3.26), то есть i-ый атрибут не может принадлежать сам себе, а также i-ый ИМ не может быть связан сам с собой.
В графе GL отражены логические связи между элементами данных, не зависящие от их содержания и среды хранения. Данная логическая модель ориентированна на реляционную структуру БД.
Преобразование модели концептуального уровня в логическую модель происходит под управлением методик, в которых достаточно четко оговорены все этапы такого преобразования. Обще принятый подход при отображении ER - модели на реляционную схему заключается в следующем: для любой взаимосвязи формируется по одному отношению для каждой сущности и по одному для каждой связи, вне зависимости от степени связи и класса принадлежности сущностей. Так, например, для взаимосвязи вида (рис.3.33) формируется одинаковое число отношений - три (рис.3.34).
Определим более рациональный подход к отображению концептуальной модели на логическую, при котором генерация отношений производится по определенным правилам, каждое из которых применяется в зависимости от степени связи и класса принадлежности каждой сущности.
Если степень бинарной связи равна 1:1 и класс принадлежности обоих сущностей является обязательным, то требуется только одно отношение. Первичным ключом этого отношения может быть ключ любой из двух сущностей.
Если степень бинарной связи равна 1:1 и класс принадлежности одной сущности является обязательным, а другой - необязательным, то необходимо построение двух отношений. Под каждую сущность выделяется одно отношение. Ключ сущности, для которого класс принадлежности является необязательным, добавляется в качестве атрибута в отношение, выделяемое для сущности с обязательным классом принадлежности
Если степень бинарной связи равна 1:1 и класс принадлежности ни одной сущности не является обязательным, то необходимо использовать три отношения: по одному для каждой сущности и одно для связи. Среди своих атрибутов, выделяемое связи, будет иметь ключ сущности, включающий по одному ключу от каждой сущности.
Если степень бинарной связи равна 1:п и класс принадлежности п -связной сущности является необязательным, то необходимо формирование двух отношений. Ключ 1 - связной сущности должен быть добавлен как атрибут в отношение, отводимое для n-связной сущности.
Если степень бинарной связи равна 1:п и класс принадлежности п-связной сущности является необязательным, то необходимо формирование трех отношений: по одному для каждой сущности и одно для связи. Связь должна иметь среди своих атрибутов ключ сущности от каждой сущности.
Если степень бинарной связи равна m:n, то для хранения данных необходимо три отношения: по одному для каждой сущности и одно для связи. Последнее отношение должно иметь в числе своих атрибутов ключ сущности от каждой сущности. Так, например, для сущностей и взаимосвязей, представленных на рис 3.5 необходимо формирование одного отношения (рис 3.35). Из проведенного сравнения следует, что представленный метод является более рациональным, т.к. при таком подходе не производится генерация лишнего числа отношений.
Только небольшие организации могут обобществить данные в одной полностью интегрированной базе данных. Чаще всего администратор баз данных (даже если это группа лиц) практически не в состоянии охватить и осмыслить все информационные требования, предъявляемые к системе. Поэтому информационные системы больших организаций содержат несколько десятков БД, нередко распределенных между несколькими взаимосвязанными ЭВМ различных подразделений.
Отдельные БД могут объединять все данные, необходимые для решения одной или нескольких прикладных задач, другие БД могут объединять данные, относящиеся к какой-либо предметной области (например, перевозкам железных дорог, финансам, студентам, преподавателям и т.д.). Первые обычно называют прикладными БД, а вторые — предметными БД.
Предметные БД позволяют обеспечить поддержку любых текущих и будущих приложений, поскольку набор их элементов данных включает в себя наборы элементов данных прикладных БД. Вследствие этого предметные БД создают основу для обработки неформализованных, изменяющихся и неизвестных запросов и приложений (приложений, для которых невозможно заранее определить требования к данным). Такая гибкость и приспосабливаемость позволяет создавать на основе предметных БД достаточно стабильные информационные системы, то есть системы, в которых большинство изменений можно осуществить без вынужденного переписывания старых приложений.
