Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Виды автоматизированных информационных систем.





Основу базы данных САПР составляет информация, которая представляет собой числовые и буквенные справочные данные о материалах, ценах, комп­лектующих изделиях, о спроектированных в САПР объек­тах и т. п. Сюда же относятся данные, необходимые для выполнения расчетов: коэффициенты, таблицы, аппрокси­мированные графические зависимости и т. д.

В настоящее время различают два вида автоматизиро­ванных информационных систем САПР — банки данных и информационно-поисковые системы (ИПС). Эти системы различаются видом хранимой и обрабатываемой информа­ции и информационным языком, с помощью которого осу­ществляется описание данных и манипуляции с ними. Эти различия накладывают определенные ограничения на ор­ганизацию информации в системе (структуры данных, форматы, связи, доступ и т. д.) и на программную реали­зацию.

Функционирование информационной системы обеспе­чивается программно-техническими средствами (машинная организация) и средствами внемашинной организации.

Программно-технические средства информационных систем — это, как правило, специальные ППП, которые обеспечивают накопление (ввод, изменения, модификацию), хранение и поиск информации.

К средствам внемашинной организации данных в ин­формационных системах относятся:

1. система классификации и кодирования информации;

2. система ведения информационных массивов (входные формы и таблицы, оперативные документы на изменение информации и т. д.);

3. методические инструментальные материалы для "систем­ного персонала (службы администрации).

Проектирование, организацию функционирования и развитие информационной системы обеспечивает систем­ный персонал.

В информационно-поисковых системах САПР хранится и обрабатывается, как правило, документальная инфор­мация. Информационный язык в ИПС — это ограничен­ный (нормированный) естественный язык, с помощью которого описывают содержание документальных источ­ников информации (статей, книг, стандартов и т. д.) в виде набора понятий, отражающих основное содержание доку­ментов.

Наиболее высокой формой организации информацион­ного обеспечения больших САПР являются банки данных. Они представляют собой проблемно-ориентированные ин­формационно-справочные системы, которые обеспечивают ввод необходимой информации, автономное от конкретных задачведениеи сохранение информационных массивов, и выдачу необходимой информации по запросу пользователя или программы.

 

Базы данных.

Базы данных САПР – это структурированная совокупность связанных данных конкретной предметной области разнообразного назначения в котором отражается состояние объекта, их свойства и взаимоотношения.

Данные несут информацию об объектах, которые могут материальными (схема, плата) и не материальными (методы оптимизации). Каждый объект характеризуется атрибутами. Сведения, содержащиеся в каждом атрибуте, называются значениями данных. Каждый объект характеризуется рядом основных атрибутов, среди которых выделяют ключевые атрибуты, по которым можно определить другие атрибуты. Например, если известен заводской № продукции, то можно определить ее характеристики.

Объединение связанных атрибутов называется записью данных.

Упорядоченная совокупность записей данных называется файлом данных или набором данных.

БД – совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в условиях САПР. Эта совокупность специально организуется и обрабатывается с целью создания массивов данных, их обновления и получения допуска к данным.

Основные различия между БД и файлом данных:

· ФД имеет несколько назначений, но соответствует одному представлению хранимых данных.

· БД также имеет несколько назначений, но соответствует нескольким представлениям о хранимых данных.

 

Требования к БД

1. Целостность данных, их непротиворечивость и достоверность.

2. Время выборки программ и данных должно быть согласовано со временем их использования одними и теми же прикладными программами САПР.

3. Управляемость, т.е. наличие в БД всех необходимых данных и возможность доступа к ним в процессе решения проектной задачи.

4. Открытость БД для внесения в нее новой информации.

5. Наличие ЯВУ для взаимодействия пользователя с БД.

6. Секретность – невозможность несанкционированного доступа к информации и ее изменений.

7. Оптимизация БД – минимизация избыточных данных.

 

Одним из принципов построения САПР является ее информационная согласованность частей программного обеспечения, т.е. пригодность результатов одной проектной процедуры для выполнения другой, без трудоемкого преобразования. Отсюда следует условие информационной согласованности:

1. Использование для программ одной и той же подсистемы САПР единой БД.

2. Использование единого внутреннего языка для представления данных.

 

Единство информационного обеспечения достигается либо применением единой БД, либо нескольких БД которые сопрягаются между собой с помощью специальных программ, предназначенных для перекодировки информации. Части программного обеспечения и методы осуществления управления БД составляют СУБД. СУБД допускает множество различных представлений хранимых данных и позволяет различным прикладным программам работать с БД без знания конкретного способа размещения данных в памяти ЭВМ.

 

СУБД

В СУБД описание структуры информации принято на­зывать схемой. В зависимости от уровня представления информации различают следующие типы схем:

· концептуальный (общее представление об информа­ционной базе предметной области);

· внешний (представление нн4юрмации со стороны поль­зователей или задач; при большом числе задач их пред­ставления могут пересекаться); внешних схем бывает несколько;

· внутренний (представление информации в базе данных, т. е. на физических носителях — магнитных дисках).

Среди всех перечисленных уровней представления ин­формации концептуальный уровень занимает особое место. Он связывает внешний уровень с внутренним и обеспечи­вает их относительную независимость, т. е. возможность изменения внешней схемы при неизменной внутренней и наоборот. Роль концептуального уровня состоит, прежде всего, в том, что на нем отображается та часть общей информационной базы, которая должна быть представлена в виде базы данных. Концептуальный уровень обеспечи­вает независимость СУБД от конкретного вида ЭВМ. Формализованное описание информационной базы на концептуальном уровне, как правило, осуществляется в терминах конкретной СУБД.

СУБД выполняет следующие основные функции:

· определение баз данных (т. е. описание концептуаль­ного, внешнего и внутреннего уровней схем);

· запись данных в базу;

· организацию хранения данных (изменение, дополне­ние, реорганизация данных);

· представление доступа к данным (поиск и выдача дан­ных).

Дополнительные функции (диалог, многопользователь­ский режим и т. д.) могут быть реализованы в виде пакетов программ окружения СУБД.

Для определения данных и доступа к ним в СУБД имеются языковые средства (специальные языки). Так, определение данных (описание концептуальной, внутрен­ней и внешней структур) обеспечивается с помощью языка определения данных. Функции доступа к данным реали­зуются с помощью языка манипулирования данными и языка запросов.

 

СУБД реализует два интерфейса:

1. Между логическими структурами данных, в программах и БД.

2. Между логической и физической структурами БД.

 

Порядок работы СУБД в одном из режимов:

1. Программа запрашивает возможность чтения данных у СУБД. Передает необходимую информацию о пользователе и типе записи.

2. Программа осуществляет поиск описания данных, на которые выдан запрос.

3. Определяет, какого типа (физического или логического) записи необходимы.

4. Выдает ОС запрос на чтение требуемой записи.

5. ОС взаимодействуют с физической памятью.

6. ОС записывает запрашиваемые данные в системные буферы памяти.

7. ОС выделяет требуемую логическую запись, выполняя необходимые преобразования.

8. ОС передает данные из системных буферов программы пользователя, а затем программе пользователя информацию о результатах выполнения запроса.

9. Прикладная программа обрабатывает полученные данные.

 

Проектирование БД

- Это процесс разработки структуры БД на основе требований пользователя. Результатом разработки является структура БД из физических и логических компонентов и руководства от прикладных программистов.

 

Проектирование бывает:

Логическое – определяется логическая структура БД. Составляется функциональное описание программных модулей. Формируется набор запросов.

Физическое – выбирается физическая структура БД, выполняется отладка программных модулей.

 

В БД используются языки:

Языки описания данных (ЯОД) – определяют различные типы записей, их имена, форматы.

Языки манипулирования данными (ЯМД) – позволяют манипулировать данными без знания несущественных для программиста подробностей.

 

Различают три уровня абстракции для описания данных:

Концептуальный (с позиции администратора) – описывает объекты, атрибуты и значения данных.

Реализации (с позиции программиста и пользователя) – оперирует записями, элементами данных и связями между данными.

Физический (с позиции системного программиста) – оперирует блоками, указателями, данными переполнения, группировками данных.

 

Процесс проектирования БД начинают с построения концептуальной модели, которая состоит из описания объектов и их взаимосвязей, без указания способа физического хранения. Концептуальная модель является моделью предметной области. Версия концептуальной модели, обеспечиваемая СУБД называется логической моделью. Под множеством логических моделей, которое выделяется для пользователя, называют внешними моделями. Логическая модель отображается в физическую, которая описывает размещение данных и методы доступа. Физическая модель называется внутренней.

При проектировании БД используют словарь данных, который и предназначен для хранения сведений об объектах, атрибутах, значениях данных, взаимосвязей между ними, их источниках, форматах представления. Словарь данных может быть выполнен в виде части пакета программы СУБД или отдельного пакета в дополнении к СУБД.

 

 
 

Схема проектирования БД

 

Модели данных

Существуют три основные модели данных. Основное отличие состоит в описании взаимодействия между объектами и атрибутами.

 

Реляционная модель данных. В этой модели объекты и связи между ними представлены в виде таблиц, а операции взаимодействия между данными осуществляются по правилам реляционной алгебры.

Достоинства:

· Простота и доступность

· Возможность использования БД без знания методов и способов ее построения (физической структуры памяти).

· независимость данных, гибкость, использование не процедурных запросов.

Недостатки:

· Низкая производительность.

· Сложность программного обеспечения.

· Избыточность.

 

Иерархическая модель данных основана на понятиях «дерева», состоящих из вершин и ребер. Вершина дерева – это совокупность атрибутов данных, характеризующих некоторый объект. Первую вершину в дереве называют корневой. Связи между объектами изображаются ребрами. Дерево состоит из n-го количества уровней.

 
 

Иерархическая модель данных

 

Иерархия начинается с корневой вершины, на уровнях с большим номером находятся зависимые вершины. Вершины предыдущего уровня являются начальными для новых зависимых вершин. Доступ к каждой вершине осуществляется через корневую по единственному пути. Существует произвольное количество вершин каждого уровня. Иерархическая модель данных, состоящая из нескольких деревьев, называется лесом. Каждая корневая вершина образует начало записи логической БД.

Достоинства:

· Простота построения и использования;

· Обеспечение определенного уровня независимости данных;

· Наличие существующих систем управления БД;

· Простота оценки операционных характеристик.

Недостатки:

· Отношение многих ко многим реализуется очень сложно;

· Дает громоздкую структуру и требует хранение избыточных данных;

· Сложно выполняются операции удаления и отключения;

· Доступ к любой вершине возможен только через корневую, что увеличивает время доступа.

 

Сетевая модель данных – элементарные данные и отношения между ними представлены в виде ориентированной сети. Вершиной являются данные. Дуги – отношениями.

База данных, описываемая сетевой моделью состоит из нескольких областей. Область содержит записи. Одна запись состоит из нескольких полей. Набор из записей может размещаться в одной или нескольких областях.

 
 

 

Отличие сетевой модели от иерархической состоит в том, что в сетевой модели каждая запись может быть в любом числе наборов, и может находится как на верхнем, так и на нижнем иерархическом уровне, поэтому любая запись может быть задана как точка входа.

Существует три типа наборов:

1. Набор из 2х записей:
 
 

2. Набор из 3х и более записей (многочисленный тип):
 
 

 

3. Сингулярный набор (нет корневой вершины):
 
 

 

Объединяют записи, у которых нет корневой вершины, но которые могут иметь ее в последствии.

Достоинства:

· Наличие существующих систем управления БД;

· Простота реализации отношений (многие ко многим).

Недостатки:

· Сложность;

· При реализации БД возможна потеря независимости данных.

 







ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.