Реляционная модель данных

Содержание

 

Введение	4
1 Теоретические аспекты  изучения реляционных моделей  данных: сущность, понятие и виды	6
1.1 Понятие и сущность  модели данных в информационных  технологиях	6
1.2 Базовые понятия реляционной  модели данных	10
1.3 Свойства отношений  реляционной модели данных	19
2 Создание реляционной  базы данных в программном  комплексе Microsoft Ассеss	23
2.1 Общее понятие о реляционной  базе данных	23
2.2 Создание реляционной  базы данных	26
2.3 Создание запросов в  реляционной базе данных	29
Заключение	36
Список использованных источников	38

 

 

Введение

 

Человечество стремительно вступает в принципиально новую  для него информационную эпоху. Существенным образом меняются все слагаемые  образа жизни людей. В современном  обществе уровень информатизации характеризует  уровень развития государства. Начавшийся ХХI век специалисты называют веком компьютерных технологий. Их революционное воздействие касается государственных структур и институтов гражданского общества, экономической и социальной сфер, науки и образования, культуры и образа жизни людей. Многие развитые и развивающиеся страны в полной мере осознали те колоссальные преимущества, которые несет с собой развитие и распространение информационно-коммуникационных технологий. Не у кого не вызывает сомнения тот факт, что движение к информационному обществу - это путь в будущее человеческой цивилизации [3].

В соответствии с реляционной  моделью база данных представляется в виде совокупности таблиц, над  которыми могут выполняться операции, формулируемые в терминах реляционной  алгебры и реляционного исчисления. В реляционной модели операции над  объектами базы данных имеют теоретико-множественный  характер. Концепции реляционной  модели данных связаны с именем известного специалиста в области систем баз данных Е. Кодда. Именно поэтому  реляционную модель данных часто  называют моделью Кодда.

Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности  и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут  быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между  ними.

Основными идеями современных  информационных технологий является концепция  о том, что все данные должны быть организованы в базы данных. Это  делается для того, чтобы была возможность  адекватно отображать изменяющийся реальный мир и в полном объеме удовлетворить информационные потребности  пользователей. Создание и функционирование таких баз данных управляются специальными программными комплексами - системами управления базами данных (СУБД).

Причиной широкого распространения  удобных и простых для восприятия реляционных (табличных) СУБД послужило  увеличение объема и структурной  сложности хранимых данных, расширение круга пользователей информационных систем. Чтобы обеспечить одновременный  доступ к данным различным пользователям, находящимся на значительном расстоянии друг от друга и от места хранения баз данных, были созданы сетевые  мультипользовательские версии БД основанных на реляционной структуре. Их основной задачей является решение специфических  проблем параллельных процессов, целостности (правильности) и безопасности данных, а также санкционирование доступа. Это и обусловило актуальность темы курсовой работы.

Объектом исследования курсовой работы является реляционная модель данных.

Предметом исследования выступает  процесс создания реляционной базы данных.

Цель работы – провести изучение реляционных моделей данных и рассмотреть пример создания реляционной базы данных с использованием Microsoft Ассеss.

Задачи курсового исследования:

- рассмотреть понятие и сущность реляционной модели данных;

- изучить свойства отношений реляционной модели данных;

- рассмотреть создание реляционной модели данных в Microsoft Ассеss;

- изучить создание запросов  в базе данных.

Методической и информационной основной курсовой работы явились труды  отечественных и зарубежных авторов, статьи и публикации периодических  изданий печати, обзоры по данной тематике в сети Интернет и др.

 

1 Теоретические  аспекты изучения реляционных  моделей данных: сущность, понятие  и виды

 

1.1 Понятие и  сущность модели данных в информационных  технологиях

 

Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки.

Модели данных определяются:

1. способами организации данных.
2. ограничением ценности данных.
3. операциями с данными.

СУБД основывается на использовании иерархической, сетевой или реляционной модели, на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.

Рассмотрим 3 основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную.

Иерархическая модель данных

а) Иерархическая структура  представляет совокупность элементов, связанных между собой по определённым правилам. Объекты, связанные иерархическими отношениями, образуют ориентированный  граф (перевёрнутое дерево), вид которого представлен на рисунке 1.

                                                                А                                                 Уровень 1                                                                     

 

 

                              В1           В2          В3          В4           В5                    Уровень 2

                                                                                                                                                     

 

                  С1      С2          С3       С4      С5         С6       С7      С8         Уровень 3

Рисунок 1.1 – Иерархическая  структура 

К основным понятиям иерархической  структуры относятся: уровень, элемент (узел), связь.

Узел – это совокупность атрибутов данных, описывающих некоторый  объект. На схеме иерархического дерева узлы представляются вершинами графа. Каждый узел на более низком уровне связан только с одним узлом, находящимся  на более высоком уровне. Иерархическое  дерево имеет только одну вершину (корень дерева), не подчинённую никакой  другой вершине и находящуюся  на самом верхнем (первом) уровне. Зависимые (подчинённые) узлы находятся на втором, третьем и т.д. уровнях. Количество деревьев в базах данных определяется числом корневых записей. К каждой Записи базы данных существует только 1 иерархический путь от корневой записи. Например, как видно на рисунке 1.1 для записи С4 путь проходит через записи А и В3.

Пример, представленный на рисунке  1.2 иллюстрирует использование иерархической модели базы данных. Для рассматриваемого примера иерархическая структура правомерна, т.к. каждый студент учится в определённой (только одной) группе, которая относится к определённому (только одному) институту [3, c. 35].

b) Ограничение целостности- целостность ссылок между предком и потомком с учетом основного правила: никакой потомок не может существовать без предка.

Примеры: 1) ОКА 3)TOTAL 2)ИНЭС 4) IMS

с) Операции над данными:

• найти указанное дерево.
• перейти от одного дерева к другому.
• перейти от одной записи к другой.
• перейти от одной записи к другой в порядке обхода иерархии.
• удаление текущей записи.

 

 

Институт (специальность, название, ректор)

071900

Экономической информатики

Иванов И.В.

111

Петрова А.В.

112

Зайцев Р.В.

113

Никулин К.Л.

24329

Сидоров

Андрей 

Петрович

23487

Черняева

Юлия

Николаевна

29380

Дроздов Константин

Иванович

 

 

Группа (номер, староста)

                                                      

 

 

 

Студент (номер зачётной книжки, фамилия, имя, отчество)

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.2 -  Пример иерархической  структуры бах данных

 

Далее рассмотрим сетевые  модели данных.

а) В сетевых моделях данных при тех же основных понятиях (уровень, узел, связь) каждый элемент может быть связан с любым другим элементом.

A

C

H

D

B

J

E

G

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1.3 -  Сетевая структура  базы данных в виде графа

Студент (номер зачётной книжки, фамилия, группа)

 

95862

Иванов

111

98324

Петров 

112

94822

Сидоров

113

1006

Сергеев В.П.

Информатика

1009

Некросова А.В.

Экономика

1007

Кириллов В.Р.

Экология

1004

Павлова К.П.

История

 

 

Работа (шифр,

руководитель,

область)

 

 

 

 

Рисунок 1.4 – Сложная сетевая  структура

 

Примером сложной сетевой  структуры может служить структура  базы данных, содержащей сведения о  студентах, участвующих в научно – исследовательских работах (НИР). Возможно участие одного студента в  нескольких НИР, а также участие  нескольких студентов в разработке одной НИР. Графическое изображение  описанной в примере сетевой  структуры, состоящей только из двух типов записей, показано на рисунке 4. Единственное отношение представляет собой сложную связь между  записями в обоих направлениях.

с) Операции над данными  сетевой модели данных:

• найти конкретную запись в наборе однотипных записей.
• перейти от узла высшего уровня к первому узлу низшего по некоторой связи.
• перейти к следующему узлу по некоторой связи.
• создать новую запись.
• уничтожить запись.
• модифицировать запись.
• включить 1 связь.
• исключить из связи.
• переставить в другую связь.

Особенность сетевой модели данных: возможность осуществления  навигации по связям данных, т.е. переход  от просмотра реквизитов экземпляра одного типа записи к просмотру реквизитов экземпляра, связанного типом записи. Пользователю предоставляется возможность  многокритериального анализа базы данных без непосредственной формализации своих информационных потребностей через формирование запросов на языке, встроенном в СУБД.

Другая сильная сторона  сетевой модели данных – использование  множественных типов данных для  описания атрибутов информации объектов. Это позволяет создавать информационные структуры, которые представляют собой  табличную форму данных. Не смотря на развитие сетевой модели данных, не получилось создать языковых программных средств на их основе, которые позволили бы в прикладных информационных системах одинаково описывать данные сетевой организации [4, c. 23].

Понятие реляционной (англ. relation – отношение) связано с разработками известного американского специалиста в области систем баз данных Е. Кодда.

 

1.2 Базовые понятия реляционной модели данных

 

Реляционная модель данных представляет информацию в виде совокупности связанных таблиц, которые называются отношениями или реляциями.

Тип данных – эквивалентно понятию типа данных в алгоритмических языках. Существуют:

• целочисленные типы;
• вещественные типы;
• строковые типы;
• типы данных для денежных величин;
• типы данных для временных величин;
• типы двоичных объектов (не имеет аналогов в языках программирования, и обозначаются Blob)