Зв’язок між користувацьким інтерфейсом і скбм

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 15Следующая ⇒

Моделі баз даних

Єрархічні (або деревоподібні) моделі баз даних забезпечують відносно ефективне подання даних у СППР. Вони базуються на принципі підпорядкованості і являють собою деревоподібну структуру, яка складається із вузлів (сегментів), які розташовані на різних рівнях єрархії, і дуг (гілок). Кожен вузол — це сукупність логічно взаємозв’язаних атрибутів, які описують певний об’єкт предметної галузі, а неорієнтовані дуги показують інформаційні зв’язки між об’єктами.

Єрархічна модель упорядкована згідно з правилами, за якими розташовуються сегменти і дуги моделей. До таких правил належать:

1. На найвищому рівні єрархії знаходиться один вузол — кореневий. Кожен екземпляр кореневого вузла породжує відповідний логічний запис, тому пошук даних в єрархічній базі даних здійснюється за принципом «зверху вниз» (зворотного напрямку пошуку в єрархічних моделях немає).

2. В єрархічних моделях підтримуються лише співвідношення між елементами даних типу «один до одного» (1 : 1) або «один до багатьох»» (1 : Б).

3. Взаємозв’язки в єрархічних базах даних будуються за принципом «вихідний—породжений», тому доступ до кожного вузла (за виключенням кореневого) здійснюється через його вихідний екземпляр, у зв’язку з чим шлях доступу до кожного вузла є унікальним і лінійним за структурою. Кожен породжений вузол може мати лише один вихідний.

4. Кожен вузол може мати кілька екземплярів конкретних значень атрибутів. Кожен екземпляр породженого вузла зв’язаний з екземпляром вихідного. Кожен екземпляр кореневого сегменту разом з багатьма взаємозв’язаними екземплярами породжених сегментів утворює один логічний запис. Якщо в цьому ланцюжку відсутній хоча би один екземпляр, то подібний запис існувати не може, і потрібно розв’язати питання про введення якихось штучних екземплярів.

Крім цих загальних правил кожна єрархічна СКБД може мати свої особливості і вносити обмеження щодо побудови моделі бази даних; ці обмеження можуть стосуватися кількості рівнів єрар-хії, кількості атрибутів у сегменті тощо. Багато СКБД, основаних на єрархічних моделях, містять механізми для оброблення додаткових відношень.

У сітьовій (мережевій) моделі бази даних відношення між типами записів не обмежуються єрархією, а можуть утворювати граф з поіменованими дугами і вершинами. Домінуючою сітьовою моделлю є модель, розроблена групою КОДАСИЛ; у ній відношення між типами подаються в термінах теорії множин.

У реляційній моделі бази даних базова структура даних подана у вигляді плоскої двохмірної поіменованої таблиці, яку називають «відношенням». Реляційне «відношення» включає поіменовані стов­пчики-атрибути і рядки, які називають кортежами (записами).
Зв’язки між реляційними «відношеннями» мають не статичний,
а динамічний характер і встановлюються саме на період розв’язання задачі. Тому ця структура даних, з одного боку, є гнучкішою, оскільки немає необхідності визначати зв’язки між відношеннями на схемі, а з другого боку, така гнучкість може виявитись неефективною через те, що структуру попередньо не визначають.

Кількість зв’язків між відношеннями не лімітована, єдиною умовою створення зв’язку є наявність у відношеннях, що зв’я-зуються між собою, спільних атрибутів — ключових або атрибутів зв’язку. Відношення мають бути подані в третій чи четвертій нормальній формі, тому попередньо потрібно виконати процедуру нормалізації відношень.

Нормалізація відношень являє собою інтераційний зворотний процес декомпозиції вихідного відношення на кілька простіших відношень меншої вимірності. В цьому процесі необхідно дотримуватись таких вимог: усі атрибути мають бути атомарними (неподільними); між атрибутами не повинні існувати неповно функціональні, транзитивні і багатозначні залежності; у базі даних мусять мати місце не надмірні дублювання атрибутів, що виконують ролі зв’язку між реляційними відношеннями.

З погляду застосування в СППР реляційна модель будується на базовій моделі індивідуальних записів. Вона дає змогу проводити операції над записами, зокрема, вводити нові записи, обнов­лювати поля, викреслювати наявні записи, а також утворювати і викреслювати відношення, зв’язувати чи об’єднувати два або більше відношень на основі спільних атрибутів. Можна вибирати записи за наявністю ознак певних відношень і проекції, що забезпечують вибір підмножини полів, які належать до відношення. Крім того, беззаперечною перевагою реляційних моделей баз даних є простота і гнучкість у проектуванні. Вони можуть підтримувати не лише дані, але і знання про певну предметну галузь. Вітчизняний ринок програмних продуктів пропонує кілька десятків реляційних СКБД, які можна застосовувати в СППР.

Існує досить широкий клас семантичних моделей баз даних, включаючи прямі розширення класичних моделей баз даних, математичних моделей і багатьох інших. До найвідоміших представників цього класу належить семантична реляційна модель даних «об’єкт—зв’язок» (entity—relationship), яка уможливлює графічне відображення об’єкта, і семантичні єрархічні моделі, що розширюють реляційні моделі, забезпечуючи оброблення таких семантичних понять, як «класифікація», «агрегація», «узагальнення» й «асоціація».

Аналіз СКБД для СППР

Існують десятки готових програмних систем для реалізації компонента СКБД системи підтримки прийняття рішень. Ураховуючи специфічні особливості та вимоги щодо цих програмних продуктів, а також значну їх вартість, можна висновувати, що вибір конкретної системи керування базами даних не є тривіальним для створеної СППР і заслуговує на саму серйозну увагу. Тим більше це важливо, оскільки продовжуються теоретичні та прикладні дослідження в цій галузі, а потенційному користувачеві доводиться мати справу з масою рекламних матеріалів. Тому існує проблема створення когерентної (зрозумілої) і комплексної основи оцінювання програмного забезпечення СКБД, як механізму для структурування процесу порівняння й вибору з різ­номанітних альтернативних варіантів СКБД за всім спектром апаратної бази. Найвідомішим способом розв’язання цієї проблеми
є схема Захеді [115].

Схема Захеді має єрархічну структуру і включає п’ять рівнів порівняння: цілі, аспекти, компоненти, засоби і примітиви. Критерій першого рівня містить цілі користувача щодо СКБД і цілі, які мають бути реалізовані в СКБД, щоб остання була прийнятною для СППР. Кожна СКБД як виріб має чотири аспекти: функціональний, фізичний, вартість і корисність. Аспекти містять компоненти, які, у свою чергу, поділяються на засоби, а останні — на примітиви, тобто досить прості модульні задачі СКБД, кількість яких може досягати 116.

Схема Захеді розроблена на основі низхідної структури оцінювання, яка не залежить від прийнятої моделі бази даних, і містить два типи аналізу: порівняння елементів альтернативних СКБД на однакових рівнях і поєднання оцінок на різних рівнях відповідно до прийнятих асоціацій. Докладніше описання схеми Захеді можна знайти в [35].

Моделі баз даних

Єрархічні (або деревоподібні) моделі баз даних забезпечують відносно ефективне подання даних у СППР. Вони базуються на принципі підпорядкованості і являють собою деревоподібну структуру, яка складається із вузлів (сегментів), які розташовані на різних рівнях єрархії, і дуг (гілок). Кожен вузол — це сукупність логічно взаємозв’язаних атрибутів, які описують певний об’єкт предметної галузі, а неорієнтовані дуги показують інформаційні зв’язки між об’єктами.

Єрархічна модель упорядкована згідно з правилами, за якими розташовуються сегменти і дуги моделей. До таких правил належать:

1. На найвищому рівні єрархії знаходиться один вузол — кореневий. Кожен екземпляр кореневого вузла породжує відповідний логічний запис, тому пошук даних в єрархічній базі даних здійснюється за принципом «зверху вниз» (зворотного напрямку пошуку в єрархічних моделях немає).

2. В єрархічних моделях підтримуються лише співвідношення між елементами даних типу «один до одного» (1 : 1) або «один до багатьох»» (1 : Б).

3. Взаємозв’язки в єрархічних базах даних будуються за принципом «вихідний—породжений», тому доступ до кожного вузла (за виключенням кореневого) здійснюється через його вихідний екземпляр, у зв’язку з чим шлях доступу до кожного вузла є унікальним і лінійним за структурою. Кожен породжений вузол може мати лише один вихідний.

4. Кожен вузол може мати кілька екземплярів конкретних значень атрибутів. Кожен екземпляр породженого вузла зв’язаний з екземпляром вихідного. Кожен екземпляр кореневого сегменту разом з багатьма взаємозв’язаними екземплярами породжених сегментів утворює один логічний запис. Якщо в цьому ланцюжку відсутній хоча би один екземпляр, то подібний запис існувати не може, і потрібно розв’язати питання про введення якихось штучних екземплярів.

Крім цих загальних правил кожна єрархічна СКБД може мати свої особливості і вносити обмеження щодо побудови моделі бази даних; ці обмеження можуть стосуватися кількості рівнів єрар-хії, кількості атрибутів у сегменті тощо. Багато СКБД, основаних на єрархічних моделях, містять механізми для оброблення додаткових відношень.

У сітьовій (мережевій) моделі бази даних відношення між типами записів не обмежуються єрархією, а можуть утворювати граф з поіменованими дугами і вершинами. Домінуючою сітьовою моделлю є модель, розроблена групою КОДАСИЛ; у ній відношення між типами подаються в термінах теорії множин.

У реляційній моделі бази даних базова структура даних подана у вигляді плоскої двохмірної поіменованої таблиці, яку називають «відношенням». Реляційне «відношення» включає поіменовані стов­пчики-атрибути і рядки, які називають кортежами (записами).
Зв’язки між реляційними «відношеннями» мають не статичний,
а динамічний характер і встановлюються саме на період розв’язання задачі. Тому ця структура даних, з одного боку, є гнучкішою, оскільки немає необхідності визначати зв’язки між відношеннями на схемі, а з другого боку, така гнучкість може виявитись неефективною через те, що структуру попередньо не визначають.

Кількість зв’язків між відношеннями не лімітована, єдиною умовою створення зв’язку є наявність у відношеннях, що зв’я-зуються між собою, спільних атрибутів — ключових або атрибутів зв’язку. Відношення мають бути подані в третій чи четвертій нормальній формі, тому попередньо потрібно виконати процедуру нормалізації відношень.

Нормалізація відношень являє собою інтераційний зворотний процес декомпозиції вихідного відношення на кілька простіших відношень меншої вимірності. В цьому процесі необхідно дотримуватись таких вимог: усі атрибути мають бути атомарними (неподільними); між атрибутами не повинні існувати неповно функціональні, транзитивні і багатозначні залежності; у базі даних мусять мати місце не надмірні дублювання атрибутів, що виконують ролі зв’язку між реляційними відношеннями.

З погляду застосування в СППР реляційна модель будується на базовій моделі індивідуальних записів. Вона дає змогу проводити операції над записами, зокрема, вводити нові записи, обнов­лювати поля, викреслювати наявні записи, а також утворювати і викреслювати відношення, зв’язувати чи об’єднувати два або більше відношень на основі спільних атрибутів. Можна вибирати записи за наявністю ознак певних відношень і проекції, що забезпечують вибір підмножини полів, які належать до відношення. Крім того, беззаперечною перевагою реляційних моделей баз даних є простота і гнучкість у проектуванні. Вони можуть підтримувати не лише дані, але і знання про певну предметну галузь. Вітчизняний ринок програмних продуктів пропонує кілька десятків реляційних СКБД, які можна застосовувати в СППР.

Існує досить широкий клас семантичних моделей баз даних, включаючи прямі розширення класичних моделей баз даних, математичних моделей і багатьох інших. До найвідоміших представників цього класу належить семантична реляційна модель даних «об’єкт—зв’язок» (entity—relationship), яка уможливлює графічне відображення об’єкта, і семантичні єрархічні моделі, що розширюють реляційні моделі, забезпечуючи оброблення таких семантичних понять, як «класифікація», «агрегація», «узагальнення» й «асоціація».

Керування моделями в СППР

Система керування моделями є одним із компонентів архітектури універсальної СППР. Функціями цієї системи є класифікація, організація і доступ до моделей, тобто ці функції аналогічні функціям системи керування базами даних. На рис. 5.7 наведено схему керування моделями, яка містить важливі елемен­ти: базу моделей, систему керування базою моделей і керування діалогом як основну частину користувацького інтерфейсу.

Рис. 5.7. Схема керування моделями в СППР

СППР безпосередньо забезпечує ОПР багатьма моделями. Через систему керування базою моделей (СКБМ) СППР забезпечує легкий доступ до моделей та допомагає їх використовувати. Очевидно, що база моделей є важливим аспектом цієї системи. Вона містить різноманітні статистичні, фінансові та управлінські моделі, які є важливими для розв’язування специфічних проблем, що зустрічаються.

Основними функціями СКБМ є: створення нових моделей; каталогізація й оцінювання широкого діапазону моделей; поєднання компонентів моделей у базі моделей; виконання ряду загальних функцій управління.

Система керування базою моделей в СППР надає спектр можливостей користувачу, зокрема, забезпечує легкий доступ до моделей, допомагає усвідомлювати результати моделювання, забезпечує інтегрування моделей, дає змогу досліджувати чутливість рішень, надає інструментальні засоби керування моделями, уможливлює застосування зовнішніх моделей.

Програмне забезпечення СКБМ

Програмне забезпечення для СКБМ розроблене значно менше, ніж для СКБД чи користувацького інтерфейсу; наявним СКБМ притаманне розмаїття, а комерційні пакети СППР нерідко містять основні комбінації аналітичних методів розв’язування, статистичних пакетів та інших засобів моделювання. Повний комплект усіх сімей і підсімей методів моделювання зустрічається рідко, а частіше вони вмонтовані в систему процедури і засоби користувацького інтерфейсу. СКБМ для систематизованого формування, аналізу та інтерпретації моделей часто бувають спрощеними і обмеженими за своєю суттю. Перспективним напрямом створення ефективних СКБМ є структурне моделювання. Розроб­лено також кілька мов програмування досить високого рівня,
спеціально пристосованих для створення елементів СКБМ для СППР.

Значна частина програмного забезпечення СКБМ має формат електронних таблиць. Зокрема, пакет Excel надає користувачеві можливість доступу до широкого діапазону математичних функцій та різних типів графіків; шляхом оброблення стовпців як послідовних часових інтервалів можна також моделювати систему змінних у часі. Цей пакет забезпечує розв’язання задач за допомогою аналізу рішень та інструментів динамічного програмування.

Важлива роль у системі керування моделями відводиться зв’язку користувацького інтерфейсу із СКБМ. Зокрема, проводяться роботи зі створення графічного інтерфейсу з вмонтованими засобами взаємодії на базі природної мови з метою надання користувачам змоги вводити команди і запитання зрозумілою для них мовою. При цьому дуже важливо, аби система мала здатність автоматично вибирати найпридатніший модуль розв’я­зування задачі на підставі параметрів вхідного запиту і виду математичної моделі (наприклад, залежно від того, чи є поставлена задача оптимізаційною, чи ні). Це означає, що користувачеві потрібно вводити лише характеристики задачі або предметної галузі, а СКБМ автоматично та інтелектуально (тобто сама розпізнає задачу) здійснить вибір найпридатнішого методу чи інструменту. Також варто звернути увагу на роботи,
в яких механізм інтерактивної взаємодії між користувачем і СКБМ розглядається з погляду об’єднання трьох факторів: мов структуру­вання даних, запитів моделей і процесорів запитів природною мовою, зокрема, з орієнтацією на ключові слова процесора запитів для СКБМ, який інтегрує деякі характеристики цих компонентів. Прикладом мови запитів для структурованих моделей може бути система, в якій три операції — виконання, оптимізація й аналіз чутливості — утворюють критерій відносної повноти операцій.

Система на основі меню чи структурованої процедурної мови є нині найдоцільнішим варіантом у галузі інтерфейсів природною мовою (з урахуванням технологічних обмежень щодо природних мов у контексті комп’ютерного оброблення інформації). У варіанті оброблення структурованої природної мови запит вводиться в довільній формі, після чого він фільтрується з метою одержання низки ключових слів. Система має певні правила, згідно з якими проводиться опитування користувача, коли здобута послідовність ключових слів не збігається із записаним у пам’яті зразком. Як і в будь-якій іншій системі, у межах природної мови труднощі за створення такого інтерфейсу полягають у тому, аби забезпечити здатність системи правильно формулювати наміри користувачів і у відповідний спосіб реагувати на них

Познавательные статьи:



Формы дистанционного обучения

Передача мяча двумя руками снизу

Значение правильной осанки для жизнедеятельности человека

Основные ошибки при выполнении передач мяча на месте