Ақпараттар жүйесiн математикалық жабдықтау және басқару

Алғашқы кілттер қатынасы болып, кесте атрибуттарының барлық жиынтығы саналады. Қатынаста жоба нөмірі, әр жоба үшін – жұмыскер-орындаушы кодтар тізімі, және де тапсырмалар тізімі, әр жобаға қатысты. Жқмыскерлер бірнеше жобаға қатысуы мүмкін, және әртүрлі жобалар бірдей тапсырмаларды қамтуы мүмкін.

Бұл қатынастың негізгі кемшілігі келесі: кейбір қызметкер жобаға қосылу (ажыратылу кезінде қатынастан жобадағы тапсырма санына тең кортеж қосылады) алынады, яғни көпмәнді тәуелділік әсерінен (дублирование) аномалиясы пайда болады.

Жоба нөмірі =>қызметкер коды ( А=>В )

Жоба нөмірі => қызметкер тапсырмасы

Жалпы түрде ол келесідей белгіленеді: А => В/С

Осыдан көріп отырғанымыздай, егер қатынаста көпмәнді тәуелділіктер болса, онда сызба төртінші жай күуде (4ДФ) болуы тиіс. Олай болмаған жағдайда қайтадан тиісті ауытқулар пайда болады. Жобалар қатынасына ұқсас қатынастардың әрі декомпозициясы келесі теорияға негізделеді.

Фейджин теоремасы . R ( А,В,С) қатынасын R1 ( А,В) және R2 (А,С) қатынастарында жоғалтусыз тек А=> В/С тәуелділігі болған жағдайда ғана жобалауға болады.

Жоғалтусыз жобалау дегенде келесі қатынас декомпозициясының әдісі түсініледі: ол кезде  бастапқы қатынас түгелімен және қалдақсыз қатынастарды табиғи біріктіру жолымен келтіріледі. Біздің мысалымыз үшін келесі қатынастарды пайдаланамыз:

Жобалар -Тапсырмалар

Жоба нөмірі	Қызметкер тапсырмасы
001	1
001	2
001	3
004	1
004	2
007	1

 

Жобалар - Қызметкер

Жоба нөмірі	Қызметкер коды
001	05
004	02
004	03
004	05
007	06

Декомпозициялардың барлығы жоғалтусыз қасиетке ие емес, олай болған жағдайда оның бір мәнді қалыпқа келуін орындайтын әдіс жоқ.

Бесінші жай күй

R (x ,y, …z ) қатынасы бесінші жай күйде болады,  тек қана R –қатынасындағы қосылудың кез-келген тәуелділігі R-да болуы мүмкін кілттің болуынан шығады.

Әдетте тәжірибеде 3ДФ-ға немесе БКДФ-ға сәйкес мәліметтер базасы құрылымымен шектеледі.

Шағын мәліметтер базасын жобалау үшін қолданылатын кодтығң жай куйі әдісінен басқа өзге де әдістер қолданылады. Мысалы ER-диаграммалар әдісі ( «Түсінік – байланыс» әдісі). Бұл әдіс ірі мәліметтер базасын жобалау кезінде қолданылады. Бұл әдістің соңғы этабында жобалау нәтижесінде алынған қатынастар жай күйлер әдісі арқылы БКДФ- ға тиістілігіне тексеріледі. Жобалау аяқталғаннан кейін мәліметтер базасын басқару жүйесі арқылы мәліметтер базасы құрылады.

5. Бүтіндікті қамтамасыз ету.

Бүтіндік дегенде мәліметтер базасының келесі қасиеті түсініледі: бұл қасиет ақпараттың пәндік облысын толық, қайшылықсыз және біртекті сипаттайды.

Бүтіндіктің 2 түрі болады: физиканың және логикалық. Физикалық бүтіндік мәліметтерге физикалық рұқсаттың болуын және мәліметтер жоғалмағандығын көрсетеді. Логикалық бүтіндік мәліметтер базасында логикалық қателердің болмауын сипаттайды. Логикалық қателерге келесілер жатады: мәліметтер базасының немесе оның объектілерінің құрылымының бұзылуы, объектілер арасындағы байланысының жойылуы немесе өзгертілуі және т.б.

Мәліметтер базасының бүтіндік күйі шарттар күйіндегі бүтіндіктің шектеулілігі көмегімен құрылады. Базада сақталған мәліметтер бұл шарттарды қанағаттандыруға тиіс. Олардың негізгілері: қатынастың атрибуттарының мәндерінің шектеулері және қатынас кортеждеріне құрылымдық шектеулер.

Қатынас атрибуттарының  мәндерінің шектеулігі – бос немесе қайталанатын атрибут мәндерін жібермейді, талап ету, с.қ. атрибут мәндерінің берілген диапазонға сәйкестігін бақылау.

Қатынас кортеждеріне құрылымдық шектеулер түсініктер мен ссылкалардың   бүтіндігін талап етеді. Түсініктің бір экземплярына оның тек қана бір кортежі сәйкес келеді (яғни, кортеждердің қайталанбауы саұталуы тиіс). Ссылкалар бүтіндігі сыртқы кілт түсінігімен байланысты. Сыртқы кілттер қатынастарды өзара байланыстыру қызметін атқарады. Соның өзінде бір қатынастың атрибуты осы қатынасты сыртқы кілті болады, егер ол басқа қатынастың алғашқы кілті болса. Ссылкалардың бүтіндігін талап етудің мәні мынада – бірінші қатынастың сыртқы кілттің әрбір мәні үшін таблицада осыдан алғашқы кілттің мәніндей жол табылуы тиіс.

Көптеген қазіргі мәліметтер базасын басқару жүйелерінде мәліметтер базасының бүтіндігін бақылауды қамтамасыз ету құралдары бар.

 

 

2.7 Инфологиялық  үлгілеу

        1.Әдістің негізгі  түсініктері

        2.Қатынастардың  қалыптасу ережелері

   

      Инфологиялық  үлгі мәліметтер базасын жобалаудың екінші сатысында, яғни пәндік облыстарын сөздік сипаттаудан кейін қолданылады. Мәліметтердің реляциондық үлгісі қарапайым болғандықтан семантиканы, яғни пәндік облыстың мәнін көрсетуге мүмкіндік бермейді. Ерте теоретико-кестелік үлгілер пәндік облыстың семеантикасын жоғары дәрежеде сипаттады: олар пәндік облыстың объектілерінің арасындағы иерархиялық байланыстарды айқын көрсетті. Семантиканы бейнелеу мәселесі  жасап шығарушыларды қатты қызықтырды, сондықтан 70-жж. семантикалық үлгі атты бірнеше мәліметтер үлгісі ұсынылды. Жекелеп айтсақ, мұндай үлгілерді Хаммер және Мак-Леон (1981 ж.), Шипман (1981 ж.), Чен (1976ж.) ұсынды. Қазіргі кезде Ченнің «түсінік-байланыс»  («сущность-связь») үлгісі мәліметтер базасын инфологиялық үлгілеудің стандарты болды. Жалпы қабылданған қысқартылған атауы  ER-үлгі (Essence-түсінік және  Relation-байланыс сөздерінен қысқартылған аббревиатура).

    

    1. Әдістің негізгі түсініктері

         Түсінік-байланыс әдісінің негізгі түсініктері келесілер:

• Түсінік- оның көмегімен біртипті объектілер класы үлгіленеді. Түсініктің атауы болады, бұл атау үлгіленетін жүйе шеңберінде біреу ғана болады, сонымен қатар бұл түсініктің бірнеше экземпляры болады.Түсініктің атауы зат есім болып келеді, мысалы: ОҚЫТУШЫ, ПӘН, КАФЕДРА, ТОП; Түсініктің атрибуты  түсініктің қасиетін түсіндіреді. Мысалы, ОҚЫТУШЫ  түсінігінің атрибуты Фамилия, Қызметі, Стажы,және т.б. болуы мүмкін.
• Түсінік кілті- түсінік экземплярын идентификациялау үшін қолданатын атрибут немесе атрибуттар жиынтығы. Ескерту: Кейбір түсінікке қолданылатын блок астынан сызылып көрсетілетін кілт көрсетіледі (7.1-сурет).Кілттік атрибуттардан  кейінгі көп нүкте түсініктің басқа да атрибуттары болуы мүмкін дегенді білдіреді, бірақ бұлардың біреуі де ол кілттің бөлігі  бола алмайды.
• Түсініктер арасындағы байланыс – осы түсініктердің атрибуттарының арасындағы тәуелділік. Осы байланыс әдетте етістік түрінде болады, мысалы, ОҚЫТУШЫ ПӘНДІ ЖҮРГІЗЕДІ (Иванов информатиканы жүргізеді) және т.б.
• Байланыс дәрежесі- түсініктер арасындағы байланыс сипаттамасы. Ол келесідей түрде болуы мүмкін: 1:1, 1:М, М:1, М:М.
• Түсініктердің экземплярларының иелену класы міндетті және міндетті емес болуы мүмкін.Егер түсініктің барлық экземплярлары қарастырылып отырған қатынасқа міндетті түрде қатысатын болса, иелену класы міндетті болып табылады.Кері жағдайда міндетті емес болады.
• ER-экземплярлардың диаграммалары- бір түсінік екінші түсінікпен қалай байланысқанын көрсетеді (7.2-сурет).

                                  

Оқытушы

ФИО Қызметі Стаж Кафедра

Сурет 7.1 Түсінікті сипаттау мысалы

 

ER-типтік диаграммалар (ER-диаграмм) – түсініктер арасындағы байланыстардың  кестелік көрінісі (мысалы 7.3 сурет). Ескерту : 1. ER типтік диаграммаларда түсініктің міндетті түрде қатынасқа қатысуы блок ішіндегі нүктемен белгіленеді; 2. Түсінік экземплярларының міндетті емес қатысуында түсінік блогына қосымша блок қосылмайды, ал нүкте байланыс сызығында орналасады; 3. Байланыс сызығындағы символдар байланыс дәрежесін көрсетеді.

 

Оқытушы	Жүргізеді	Пән
Цхай С.М.		Дискретная математика
Ашимова Р.Б.		Теория графов
Ежебеков М.А.		Экспертные языки прогр.
Дильдебаева Ж.Т.		ЭММ
Иванов С.К.		АЯиТП

 

 

 

2. Қатынастардың қалыптасу  ережелері.

Қатынастардың қалыптасу ережелері келесінің есебінен құрылады:

• Түсініктердің арасындағы байланыс дәрежесі (1:1, 1:М, М:1, М:М),
• Түсініктердің иелену класы (міндетті, міндетті емес)

 

1:1 байланысы  үшін қатынастарды қалыптастыру 

1 – ереже: Егер бинарлық байланыс дәрежесі 1:1 және  екі түсініктің де иелену класы

міндетті болса, онда бір қатынас қалыптасады. Бұл қатынастың алғашқы кілті екі түсініктің кез келген кілті болуы мүмкін (ER – диаграмма және қатынас сызбасы 7.3 суретте берілген).

 

 

К1,…                                                        К2,…                                        K1VK2

 

 

 

Сурет 7.3  1-ереженің диаграммасы мен қатынасы.

 

2 – ереже: Егер бинарлық байланыс дәрежесі 1:1 және бір түсініктің иелену класы міндетті, ал екішісінікі міндетті емес болса онда әр түсініктің әрқайсысына осы түсініктердің кілті болатын алғашқы кілт құрылады. Содан кейін міндетті иелену класы бар түсінік қатынасына атрибут ретінде міндетті емес иелену класы бар түсініктің кілті қосылады ( ER – диаграмма және қатынас сызбасы 7.4 суретті берілген).

К1,….                                                             К2,….

 

 

                     К1,К2                               К2,….

 

 

                                 Сурет  7.4  2-ереженің диаграммасы және қатынасы

 

           3- ереже: Егер байланыс дәрежесі 1:1 және екі түсініктің де иелену класы міндетті емес блоса; онда үш қатынасты қолдану қажет. Екі қатынас байланысатын түсініктерге сәйкес келеді, олардың кілттері бұл қатынастардың алғашқы кілттері болып табылады. Үшінші қатынас қалған екеуін байланыстырады, сондықтан байланысатын қатынастардың кілттік атрибуттары осының кілті болып табылады (ER- диаграмма мен қатынастар сызбасы 7.5-суретте берілген).

 

 

 

 

          К1, …                                                 К2, …

 

 

К1,…  К2,…

 

 

 

               

              К1,К2…

 

                        Сурет 7.5  3- ереженің диаграммасы  мен қатынасы

 

           1:М байланысы үшін қатынастарды қалыптастыру

           4- ереже: Егер түсініктердің арасындағы байланыс дәрежесі 1:М немесе М:1 және М- байланысты түсініктің иелену класы міндетті болса, онда екі қатынастың қалыптасуы жеткілікті. Соның өзінде бұл қатынастардың алғашқы кілттері осы түсініктердің кілттері болып табылады. Сонымен қатар 1- байланысты түсініктің кілті  М- байланысты түсінікке сәйкес келетін қатынастың атрибуты (сыртқы кілт)  ретінде қосылады.

            5- ереже: Егер түсініктердің арасындағы байланыс дәрежесі 1:М (немесе М:1) және М- байланысты түсініктің иелену класы міндетті емес болса, онда үш қатынас қалыптасуы қажет. Екі қатынас кілттері алғашқы болып табылатын өзара байланысатын түсініктерге сәйкес келеді. Үшінші қатынас екі қатынасты байланыстырушы қатынас болып табылады (оның кілті байланысатын қатынастардың кілттік атрибуттары болып табылады).

            М:М байланысы үшін қатынастарды қалыптастыру

            6- ереже: Егер түсініктердің арасындағы байланыс дәрежесі М:М болса, онда иелену класына қарамастан үш қатынас қалыптасады. Екі қатынас байланысатын түсініктерге сәйкес келеді, олардың кілттері бұл қатынастарда алғашқы болып табылады. Үшінші қатынас екі қатынасты байланыстырады, ал оның кілті байланысатын  қатынастардың кілттік атрибуттарын біріктіреді.

 

 

2.8 Visual Basic – VBA (Microsoft Access мысалында)

1. Макростың құрылуы.
2. Модульдің құрылуы.
3. SQL тілінің пайдалануы.

3.1. SQL сұрауының ерекшеліктері.

3.2. QBE және SQL тілінің байланысы.