Сутність баз даних і джерела їх формування

Під предметною областю в даному разі розуміють інформаційний об’єкт з однорідною інформацією, яка моделюється за допомогою бази даних і використовується для розв’язування різних взаємопов’язаних задач, що належать переважно до цього об’єкта.

Система управління базою даних (СУБД) забезпечує автоматичне виконання основних функцій бази даних і включає комплекс програмних і певних засобів загального та спеціального призначення, які необхідні для створення та управління базою даних, підтримки її в актуальному стані, підтримки цілісності й захисту даних, маніпулювання даними й організації доступу до них різних користувачів чи прикладних програм в умовах чинної технології обробки даних.

В основі організації бази даних є модель логічного рівня, яка підтримується засобами конкретної СУБД і визначає правила, згідно з якими структуруються дані. Це зовнішній рівень моделювання. За допомогою зазначеної моделі подається велика кількість даних і описуються взаємозв’язки між ними. Найпоширенішими є такі моделі даних: ієрархічна, сіткова, реляційна.

Ієрархічна модель даних будується на основі принципу підпорядкованості елементів даних і є деревоподібною структурою, що складається з вузлів (сегментів) і дуг (гілок). Дерево в ієрархічній структурі впорядковане за чинними правилами розміщення його сегментів і гілок: на горішньому рівні перебуває один сегмент — кореневий (вихідний); сегмент другого рівня — породжений — залежить від першого, вихідного; доступ до кожного породженого (крім кореневого) відбувається через його вихідний сегмент; кожен сегмент може мати по кілька примірників конкретних значень елементів даних, а кожен елемент породженого сегмента пов’язаний з примірником вихідного і створює один логічний запис; примірник породженого сегмента не може існувати самостійно, тобто без кореневого сегмента; при вилученні примірника кореневого сегмента також вилучаються всі підпорядковані і взаємопов’язані з ним примірники породжених сегментів.

Сіткова модель даних являє собою орієнтований граф з пойменованими вершинами та дугами. Вершини графа — записи, що є пойменованою сукупністю логічних взаємопов’язаних елементів даних або агрегатів даних. Під агрегатом даних розуміють пойменовану сукупність елементів даних, які є всередині запису. Для кожного типу записів може бути кілька примірників конкретних значень його інформаційних елементів. Два записи, взаємопов’язані дугою, створюють набір даних. Запис, з якого виходить дуга, називається власником набору, а запис, до якого вона спрямована, — членом набору.

Реляційна модель даних являє собою набір двовимірних пласких таблиць, що складаються з рядків і стовпців. Первинний документ або лінійний масив являє собою пласку двовимірну таблицю. Така таблиця називається відношенням, кожен стовпець — атрибутом, сукупність значень одного типу (стовпця) — доменом, а рядка — кортежем. Отже, стовпці таблиці є традиційними елементами даних, а рядки — записами. Таблиці (відношення) мають імена. Імена присвоюються також і стовпцям таблиці. Кожний кортеж (запис) відношення має ключ. Ключі бувають прості та складні. Простий ключ — це ключ, який складається з одного атомарного атрибута, значення якого унікальне (не повторюється). Складний ключ складається з двох і більше атрибутів. Для зв’язків відношень одного з одним у базі даних є зовнішні ключі. Атрибут або комбінація атрибута відношення є зовнішнім ключем, якщо він не є основним (первинним) ключем цього відношення, але є первинним ключем для іншого відношення.

Внутрішній рівень пов’язаний з фізичним розміщенням даних у пам’яті ЕОМ. На цьому рівні формується фізична модель бази даних, яка містить структури зберігання даних у пам’яті ЕОМ і включає опис форматів записів, їхнє логічне чи фізичне впорядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних. Запит оформляється за певною формою та охоплює назву даних, період часу, за який потрібні дані, а також структуру та зміст відео- або документограм.Від параметрів фізичної моделі залежать такі характеристики бази даних: обсяг пам’яті та час реакції системи. Фізичні параметри бази даних можна змінювати в процесі її експлуатації (не змінюючи при цьому опису інших рівнів) з метою підвищення ефективності функціонування системи.

Для ведення й підтримки бази даних в актуальному стані призначається адміністратор АБД з такими його основними функціями:

розробка опису бази даних і початкове її завантаження;

підтримка цілісності бази даних і організація захисту зберігання даних;

відновлення бази даних при її пошкодженнях або збоях;