Նախքան մենք կսովորենք այնպիսի հայեցակարգի մասին, ինչպիսին են տվյալների մոդելները, ուսումնասիրենք դրանց տեսակները, դասակարգումները, ինչպես նաև հաշվի առնենք մանրամասն նկարագրությունը, անհրաժեշտ է հասկանալ համակարգչային գիտության բուն իմաստը, որը ներառում է այս հասկացությունները և բոլոր ոլորտները:, այն ուսումնասիրել է։ Այս հոդվածում մենք կքննարկենք այս գիտության հիմնական տերմիններն ու հիմնասյուները, մասնավորապես, կխոսենք տվյալների կառուցվածքների տեսակների, դրանցում փոխհարաբերությունների մասին և շատ ավելին։
Ի՞նչ է տեղեկատվությունը և ինֆորմատիկան:
Տվյալների մոդելի կառուցվածքի ուսումնասիրությանը անցնելու համար դուք պետք է հասկանաք, թե սկզբունքորեն ինչ տվյալներ և տեղեկատվություն են ներկայացնում:
Բացարձակապես մարդկային հասարակության գոյության ցանկացած պահի տեղեկատվությունը հսկայական դեր է խաղացել, այսինքն՝ այն տեղեկատվությունը, որը մարդը ստացել է մեզ շրջապատող հսկայական ու բազմազան աշխարհից: Օրինակ, նույնիսկ պարզունակ մարդիկ ժայռապատկերների միջոցով մեզ տեղեկություններ են թողել իրենց պարզ ապրելակերպի և ավանդույթների մասին։
Այդ ժամանակից ի վեր մարդիկ բազմաթիվ գիտական բացահայտումներ են արել, տեղեկություններ են հավաքել իրենց նախորդների մասին և կուտակել առօրյայիցնորություններ՝ դրանով իսկ ձեռք բերելով ավելի ու ավելի շատ տեղեկատվության ծավալներ և դրան տալով այնպիսի որակներ, ինչպիսիք են արժեքն ու հուսալիությունը։
Ժամանակի ընթացքում տեղեկատվության քանակն այնքան մեծ ու հսկայական է դարձել, որ մարդկությունը չի կարողացել ինքնուրույն պահել այն իր հիշողության մեջ, ձեռքով մշակել և որևէ գործողություն կատարել դրա վրա: Այդ իսկ պատճառով անհրաժեշտություն առաջացավ այսօրվա ֆունդամենտալ գիտության՝ ինֆորմատիկայի, որի ոլորտն ընդգրկում է մարդկային գործունեության ոլորտը՝ կապված տեղեկատվության տարբեր փոխակերպումների հետ։ Ինֆորմատիկան ընդգրկում է մեր կյանքի գրեթե բոլոր ոլորտները՝ պարզ մաթեմատիկական հաշվարկներից մինչև բարդ ինժեներական և ճարտարապետական դիզայն, ինչպես նաև անիմացիոն և անիմացիոն ֆիլմերի ստեղծում: Այն իր առջեւ դնում է այնպիսի հիմնական նպատակներ, ինչպիսիք են տեղեկատվության ավտոմատացված մշակումը, կառուցվածքը, պահպանումը և փոխանցումը:
Այսօրվա թեմայում մենք հատուկ կանդրադառնանք տեղեկատվության կառուցվածքին, մասնավորապես՝ կխոսենք տվյալների մոդելի մասին։ Սակայն մինչ այդ պետք է հստակեցվեն մեր զրույցի թեմային անմիջականորեն առնչվող մի քանի այլ կետեր։ Մասնավորապես՝ տվյալների բազաներ և DBMS։
Տվյալների բազաներ և DBMS
Տվյալների բազաները (DB) կառուցվածքային տեղեկատվության տեսակ են:
Տերմինը վերաբերում է ընդհանուր տեղեկատվության մի շարքին, որոնք տրամաբանորեն կապված են: Տվյալների բազաները կառուցվածքներ են, որոնք ակտիվորեն օգտագործվում են հսկայական քանակությամբ տեղեկատվության դինամիկ կայքերում: Օրինակ, դրանք տարբեր առցանց խանութների, ֆոնդերի պորտալների ռեսուրսներն ենլրատվամիջոցներ կամ այլ կորպորատիվ աղբյուրներ։
Տվյալների բազայի կառավարման համակարգերը (DBMS) տարբեր ծրագրերի մի շարք է, որոնք նախատեսված են տվյալների բազաներ ստեղծելու, դրանք պատշաճ ձևով պահպանելու և դրանցում անհրաժեշտ տեղեկատվության արագ որոնում կազմակերպելու համար: Լայնորեն օգտագործվող DBMS-ի օրինակ է Microsoft Access-ը, որը թողարկվում է Microsoft Office-ի մեկ տողով: Այս DBMS-ի տարբերակիչ առանձնահատկությունն այն է, որ դրանում VBA լեզվի առկայության շնորհիվ հնարավոր է ստեղծել հավելվածներ հենց Access-ում, որոնք աշխատում են տվյալների բազաների հիման վրա:
Տվյալների բազաները կարելի է դասակարգել ըստ մի քանի տարբեր չափանիշների.
- Ըստ մոդելի տեսակի (դրանք կքննարկվեն).
- Ըստ պահեստավորման վայրի (կոշտ սկավառակ, RAM, օպտիկական սկավառակներ):
- Ըստ օգտագործման տեսակի (տեղական, այսինքն՝ մեկ օգտվող ունի մուտք դեպի այն; միջին, այսինքն՝ տվյալների բազայի տվյալները կարող են դիտվել մի քանի հոգու կողմից; ընդհանուր՝ նման տվյալների բազաները տեղակայված են մի քանի սերվերների և անհատական համակարգիչների վրա:, այսինքն՝ նրանց մեջ տեղեկատվությունը դիտելու հնարավորություն ունեն մեծ թվով մարդիկ):
- Ըստ տեղեկատվության բովանդակության (գիտական, պատմական, բառարանագրական և այլն).
- Հիմքի որոշակիության աստիճանով (կենտրոնացված և բաշխված):
- Համասեռությամբ (համապատասխանաբար տարասեռ և միատարր).
Եվ նաև շատ այլ, ոչ այնքան կարևոր հատկանիշների համար:
Նման տվյալների բազայի հիմնական մասը տվյալների մոդելներն են: Նրանք ներկայացնում ենտեղեկատվական կառուցվածքների և գործողությունների մի շարք դրա մշակման, պահանջվող տեղեկատվության որոնման կազմակերպման գործընթացը պարզեցնելու և արագացնելու համար:
Տվյալների համակարգի մոդելներ. դասակարգում
Տվյալների բազաների լայն տեսականի կա, բայց դրանք բոլորն էլ հիմնված են ավելի տարածված և հիմնարար մոդելների վրա: Տեղեկատվական տվյալների մոդելների դասակարգումը նույնպես բաժանված է բազմաթիվ տարբեր տեսակների: Ահա ամենատարածված կատեգորիաները՝
- հիերարխիկ մոդել;
- ցանցային դիագրամ;
- հարաբերական մոդել;
- օբյեկտակենտրոն սխեմաներ։
Տվյալների այս բոլոր տեսակի մոդելները միմյանցից տարբերվում են դրանցում տեղեկատվության ներկայացման և պահպանման բնույթով:
ճիշտ մոդել ընտրելու չափանիշ
Օգտագործողը կարող է ստեղծել տվյալների բազա վերը նշված տեսակներից որևէ մեկով: Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ տվյալների մոդելի ընտրությունը որոշում է կախվածությունը որոշ գործոններից։
Ամենակարևոր չափանիշն այն է, թե արդյոք հաճախորդի կողմից օգտագործվող DBMS-ն ապահովում է որոշակի մոդել: DBMS-ների մեծ մասը կառուցված է այնպես, որ օգտագործողին ներկայացվում է տվյալների մոդելը, որը պետք է օգտագործվի, սակայն դրանցից ոմանք աջակցում են միանգամից մի քանի տարբեր անալոգների: Եկեք մեկ առ մեկ նայենք դրանց առանձնահատկություններին։
Հիերարխիկ մոդել
Տվյալների ներկայացման մոդելների տեսակներից մեկն է, որը դրանք կազմակերպում է որպես տարրերի հավաքածու, որոնք դասավորված են ընդհանուրից մինչև մասնավոր հերթականությամբ:
Կառուցվածքը շրջված ծառ է: Մեկ կոնկրետ ֆայլ մուտք գործելու համարկա մեկ ճանապարհ։
Հիերարխիկ մոդելը պետք է բավարարի երեք հիմնական պայման.
- Յուրաքանչյուր ցածր մակարդակի հանգույց կարող է միացվել միայն մեկ բարձր մակարդակի հանգույցի:
- Հիերարխիայում կա միայն մեկ հիմնական արմատային հանգույց, որը ենթակա չէ որևէ այլ հանգույցի և գտնվում է վերին մակարդակում:
- Կա միայն մեկ ուղի դեպի ցանկացած հանգույց արմատային հանգույցից:
Հարաբերությունների տեսակը մեկ-շատ է:
Ցանցային մոդել
Այն մեծապես հենվում է հիերարխիկության վրա՝ դրա հետ բավականին ընդհանրություններ ունենալով: Երկուսի միջև հիմնական տարբերությունը կապի տեսակն է, որը ենթադրում է շատ-շատ հարաբերություններ, ինչը նշանակում է, որ կապերը կարող են գոյություն ունենալ տարբեր հանգույցների միջև:
Ցանցային մոդելի առավելությունն այն է, որ այն սպառում է ավելի քիչ համակարգչի ռեսուրսներ հիշողության և արագության առումով, քան մյուս մոդելները:
Այս սխեմայի թերությունն այն է, որ եթե Ձեզ անհրաժեշտ է փոխել պահպանված տվյալների կառուցվածքը, դուք ստիպված կլինեք փոխել բոլոր հավելվածները, որոնք աշխատում են այս ցանցային մոդելի հիման վրա, քանի որ նման կառուցվածքն անկախ չէ:
հարաբերական մոդել
-ն այսօր ամենատարածվածն է: Օբյեկտները և նրանց միջև հարաբերությունները այս տվյալների մոդելում ներկայացված են աղյուսակներով, և դրանցում եղած հարաբերությունները համարվում են օբյեկտներ: Նման աղյուսակի սյունակները կոչվում են դաշտեր, իսկ տողերը՝ գրառումներ։ Յուրաքանչյուր հարաբերական մոդելի աղյուսակը պետք է բավարարիհետևյալ հատկությունները՝
- Բացարձակապես նրա բոլոր սյունակները միատարր են, այսինքն՝ մեկ սյունակում տեղակայված բոլոր տարրերը պետք է ունենան նույն տեսակը և առավելագույն թույլատրելի չափը։
- Յուրաքանչյուր սյունակ ունի իր յուրահատուկ անունը:
- Աղյուսակում չպետք է լինեն նույնական տողեր:
- Աղյուսակում տողերի և սյունակների հայտնվելու հերթականությունը կարող է լինել կամայական:
Հարաբերական մոդելը նաև հաշվի է առնում այս աղյուսակների միջև փոխհարաբերությունների տեսակները, ներառյալ՝ մեկ առ մեկ, մեկ-շատ և շատ-շատ հարաբերությունները:
Տվյալների բազաները, որոնք կառուցված են աղյուսակային հարաբերական մոդելի վրա, ճկուն են, հարմարվողական և մեծ մասշտաբային: Յուրաքանչյուր տվյալների օբյեկտ բաժանվում է ամենափոքր և ամենաօգտակար հատվածների:
Օբյեկտ-կողմնորոշված մոդել
Օբյեկտ-կողմնորոշված տվյալների կառուցման մոդելում տվյալների բազաները սահմանվում են բազմակի օգտագործման ծրագրային տարրերի մի շարքով, որոնք ունեն հարակից գործառույթներ: Կան մի քանի տարբեր օբյեկտի վրա հիմնված տվյալների բազաներ.
- Մուլտիմեդիա տվյալների բազա։
- Հիպերտեքստային տվյալների բազա։
Առաջինը ներառում է մեդիա տվյալներ: Այն կարող է պարունակել տարբեր պատկերներ, որոնք, օրինակ, չեն կարող պահվել հարաբերական մոդելում:
Հիպերտեքստային տվյալների բազան թույլ է տալիս տվյալների բազայի ցանկացած օբյեկտ կապվել ցանկացած այլ օբյեկտի հետ: Սա բավականին հարմար է տարբեր տվյալների մի շարքում հաղորդակցություն կազմակերպելու համար, սակայն նման մոդելը հեռու է իդեալականից, երբ վարում է:թվային վերլուծություններ.
Հավանաբար օբյեկտ-կողմնորոշված մոդելը ամենահայտնի և օգտագործված մոդելն է, քանի որ այն կարող է պարունակել տեղեկատվություն աղյուսակների տեսքով, ինչպես հարաբերական, բայց, ի տարբերություն դրա, չի սահմանափակվում աղյուսակային գրառումներով:
Մի քիչ ավելի շատ տեղեկություններ
Հիերարխիկ մոդելն առաջին անգամ օգտագործվել է համակարգչային գիտության մեջ անցյալ դարի 60-ականներին IBM-ի կողմից, սակայն այսօր դրա ժողովրդականությունը նվազել է ցածր արդյունավետության պատճառով:
Ցանցային տվյալների մոդելն արդեն հայտնի էր 70-ականներին, այն բանից հետո, երբ այն պաշտոնապես սահմանվեց Տվյալների բազայի համակարգի լեզուների կոնֆերանսի կողմից:
Հարաբերական տվյալների բազաները սովորաբար գրվում են Structured Query Language (SQL): Այս մոդելը թողարկվել է 1970 թվականին։
Եզրակացություններ
Այսպիսով, մենք կարող ենք ամփոփել մեր այսօրվա քննարկած խնդիրները հետևյալ հակիրճ եզրակացություններով.
- Անհատական համակարգիչների (ՀՀ) տվյալները կարող են կառուցվածքայինորեն պահպանվել հատուկ տվյալների շտեմարանների տեսքով:
- Ցանկացած տվյալների բազայի առանցքը նրա մոդելն է:
- Տվյալների մոդելների չորս հիմնական տեսակ կա՝ հիերարխիկ, ցանցային, հարաբերական, օբյեկտ-կողմնորոշված:
- Հիերարխիկ մոդելում կառուցվածքը նման է շրջված ծառի:
- Ցանցային մոդելում կան կապեր տարբեր հանգույցների միջև:
- Հարաբերական մոդելում օբյեկտների միջև հարաբերությունները ներկայացված են աղյուսակների տեսքով:
- Օբյեկտ-կողմնորոշված մոդելում տարրերի միջև հարաբերությունները կարող են ներկայացվել աղյուսակներով, բայց չսահմանափակվել դրանցով:
Վերջին դեպքում, օրինակ, կարող է լինելտեքստ և պատկերներ։
