LEKTORË

Modele logjike të dhëna.

Modelet e të dhënave hierarkike, rrjetore, relacionale.

Parimet e ndërtimit.

Avantazhet dhe disavantazhet

Në procesin e zhvillimit të teorisë së sistemeve të bazës së të dhënave, termi "model i të dhënave" kishte një kuptim tjetër. Për një kuptim më të thellë të thelbit të koncepteve individuale, le të shqyrtojmë disa nga veçoritë e përdorimit të këtij koncepti në kontekstin e evolucionit të bazave të të dhënave.

11.1. Rreth konceptit të "modelit të të dhënave"

Fillimisht, koncepti i një modeli të dhënash u përdor si sinonim për strukturën e të dhënave në një bazë të dhënash të veçantë. Interpretimi strukturor ishte plotësisht në përputhje me përkufizimin matematikor të konceptit të një modeli si një grup me marrëdhëniet e specifikuara në të. Por duhet theksuar se objekt i modelimit në këtë rast nuk janë të dhënat në përgjithësi, por një bazë të dhënash specifike. Zhvillimi i qasjeve të reja arkitekturore bazuar në idetë e një arkitekture DBMS me shumë nivele ka treguar se nuk mjafton më të merret parasysh shfaqja e pamjeve të një baze të dhënash specifike. Kërkohej një zgjidhje në nivelin meta që do të lejonte që dikush të operonte me grupe të të gjitha llojeve të paraqitjeve të pranueshme të bazave të të dhënave brenda një DBMS të caktuar ose, në mënyrë ekuivalente, me mjetet e përdorura për t'i specifikuar ato. Në këtë drejtim, lindi nevoja për një term që do të tregonte një mjet, jo një rezultat simulimi, dhe kështu do të korrespondonte me një shumëllojshmëri të bazave të të dhënave të ndryshme të një klase të caktuar. ato. një mjet modelimi i bazës së të dhënave duhet të përfshijë jo vetëm mjetet e strukturimit të të dhënave, por edhe mjetet e manipulimit të të dhënave. Prandaj, një model i të dhënave në kuptimin instrumental filloi të kuptohej si një sistem algjebrik - një grup i të gjitha llojeve të mundshme të pranueshme të të dhënave, si dhe marrëdhënieve dhe operacioneve të përcaktuara mbi to. Më vonë, ky koncept filloi të përfshijë gjithashtu kufizime të integritetit që mund të vendosen mbi të dhënat. Si rezultat, problemi i shfaqjes së të dhënave në DBMS dhe sisteme me shumë nivele bazat e të dhënave të shpërndara të dhënat filluan të shiheshin si një problem i hartës për modelet e të dhënave.

Është e rëndësishme të theksohet se për zhvilluesit dhe përdoruesit e një DBMS, përkufizimi i saktë i modelit të të dhënave të zbatuar në të është në fakt mjeti gjuhësor për përcaktimin e të dhënave dhe manipulimin e të dhënave. Prandaj, është e papërshtatshme të identifikohet një gjuhë e tillë me një skemë të bazës së të dhënave (rezultati i modelimit) - një specifikim specifik në këtë gjuhë.

Që nga mesi i viteve '70, nën ndikimin e konceptit të llojeve abstrakte të propozuara në atë kohë, vetë koncepti i një lloji të të dhënave në gjuhët e programimit filloi të transformohej në atë mënyrë që jo vetëm vetitë strukturore, por edhe elementët e sjelljes. (ndryshimet e të dhënave) filluan të futeshin në të. Në të ardhmen, kjo shërbeu si bazë për formimin e konceptit të objektit, mbi të cilin bazohen modelet moderne të objekteve.

Në këtë drejtim u propozua qasje e re në të cilin modeli i të dhënave trajtohet si sistem tipik. Kjo qasje ofroi mundësi të natyrshme për integrimin e bazave të të dhënave dhe gjuhëve programuese, kontribuoi në formimin e drejtimit që lidhet me krijimin e të ashtuquajturave sisteme programimi të bazës së të dhënave. Trajtimi i një modeli të dhënash si një sistem tipi përputhet jo vetëm me modelet ekzistuese të përdorura gjerësisht, por edhe nga modelet e objekteve që po fitojnë gjithnjë e më shumë ndikim.

Pra, modeli i të dhënave është modeli niveli logjik dizajnimi i bazës së të dhënave. Mund të shihet si një kombinim i tre komponentëve(rrëshqitja 2):

1. Komponenti strukturor, d.m.th. një grup rregullash me të cilat mund të ndërtohet një bazë të dhënash.

2. Një komponent kontrolli që përcakton llojet e operacioneve të lejuara me të dhëna (kjo përfshin operacionet për përditësimin dhe marrjen e të dhënave, si dhe operacionet për ndryshimin e strukturës së bazës së të dhënave).

3. Mbështetje për një grup kufizimesh (opsionale) të integritetit të të dhënave për të siguruar që të dhënat e përdorura janë të sakta.

Nga pikëpamja e komponentit strukturor, modelet dallohen në bazë të shënimeve. Në një model të bazuar në regjistrime, struktura e të dhënave është një kombinim i disa llojeve të regjistrimeve fik format i formatuar. Çdo lloj regjistrimi përcakton një numër fiks fushash, secila prej të cilave ka fiksuar gjatësi të drejtë.

Ekzistojnë tre lloje kryesore të modeleve të të dhënave logjike të bazuara në regjistrime ( rrëshqitja 3):

- modeli i të dhënave relacionale ( modeli i të dhënave relacionale);

- modeli i të dhënave të rrjetit;

- modeli hierarkik i të dhënave ( modeli i të dhënave hierarkike).

Modelet hierarkike dhe të të dhënave të rrjetit u krijuan pothuajse dhjetë vjet më herët se modeli i të dhënave relacionale, prandaj lidhja e tyre me konceptetTrajtimi tradicional i skedarëve është më i dukshëm.

11.2. Modeli i të dhënave relacionale

Modeli i të dhënave relacionale bazohet në koncept marrëdhëniet matematikore. Në modelin relacional, të dhënat dhe marrëdhëniet paraqiten si tabela, secila me disa kolona me emra unikë. në rrëshqitje ( rrëshqitje 4 ) tregon një shembull të një skeme relacionale , që përmban informacion për departamentet e universitetit dhe stafin. Për shembull, nga tabela "Përbërja e personelit" është e qartë se punonjësi Ivanov I.I. punon në pozicionin e shefit të departamentit 22, i cili sipas të dhënave nga tabela “Struktura”, ndodhet në godinën A, dhoma 322. Është e rëndësishme të theksohet këtu se ekziston lidhja e mëposhtme mes marrëdhënieve “Personel” dhe "Struktura": punonjës punon në departament. Megjithatë, nuk ka asnjë lidhje të qartë midis këtyre dy marrëdhënieve: ekzistenca e saj mund të vërehet vetëm nëse dihet se atributi Caf në lidhje me "Personelin" është ekuivalente me atributin Caf në lidhje me “Strukturën”.

Duhet të theksohet se në modelin e të dhënave relacionale, kërkesa e vetme ështëÇelësi është që baza e të dhënave të duket si një koleksion tabelash nga këndvështrimi i përdoruesit. Sidoqoftë, ky perceptim vlen vetëm për logjikënstruktura e bazës së të dhënave, d.m.th. në nivelet e jashtme dhe konceptuale të arkitekturave Turne ANSI / SPARC ... Nuk i referohet strukturës fizike të bazës së të dhënave, porToraya mund të zbatohet duke përdorur një sërë strukturash magazinimi.

Në rrëshqitje ( rrëshqitjet 5, 6 ) është paraqitur modeli i të dhënave relacionale për SbA "punonjës-projekte-detaje-furnizues".

11.3. Modeli i të dhënave të rrjetit

V modeli i rrjetit të dhënat paraqiten si koleksione të dhënat, dhe lidhjet në formë grupe. Në ndryshim nga modeli relacional, lidhjet këtu janë modeluar në mënyrë eksplicite nga grupe, të cilat zbatohen duke përdorur tregues ( rrëshqitje 5 ). Modeli i rrjetit mund të paraqitet si një grafik me regjistrime në formë nyje grafik dhe grupe në formën e tij brinjët. Sllajdi tregon një shembull diagrami i rrjetit për të njëjtat grupe të dhënash të treguara në modelin relacional.

Rrjeti më i popullarizuar DBMS është sistemi IDMS / R nga Computer Associates.

Në rrëshqitje ( rrëshqitjet 8, 9 ) janë paraqitur variantet e modelit të të dhënave të rrjetit për SbA "punonjës-projekte-detaje-furnizues".

11.4. Modeli i të dhënave hierarkike

Modeli hierarkik është një nënlloj i kufizuar i modelit të rrjetit. Ai gjithashtu paraqet të dhënat si koleksione të dhënat, dhe lidhjet - si grupe. Megjithatë, në një model hierarkik, një nyje mund të ketë vetëm një prind. Modeli hierarkik mund të përfaqësohet si një grafik peme me hyrje në formën e nyjeve (të quajtura gjithashtu segmente) dhe vendoset në formën e skajeve ( rrëshqitje 6 ). Sllajdi tregon një shembull të një skeme hierarkike për të njëjtat grupe të dhënash të paraqitura në modelet e mëparshme.

DBMS hierarkike më e zakonshme është sistemi Korporata IBM IMS megjithëse posedon edhe disa veçori të tjera johierarkike.

Në rrëshqitje ( rrëshqitjet 11, 12 ) janë paraqitur variantet e modelit të të dhënave hierarkike për SbA "punonjës-projekte-pjesë-furnizues".

11.5. Avantazhet dhe disavantazhet e modeleve

Modelet e të dhënave të bazuara në regjistrime (logjike) përdoren për të përcaktuar strukturën e përgjithshme të një baze të dhënash dhe përshkrimet e nivelit të lartë të zbatimit të saj. Disavantazhi i tyre kryesor është se ato nuk ofrojnë mjete adekuate për të treguar në mënyrë eksplicite kufizimet në të dhëna. Në të njëjtën kohë në modelet e objekteve të dhënat, nuk ka mjete për të treguar strukturën e tyre logjike, por duke i siguruar përdoruesit aftësinë për të specifikuar kufizime për të dhënat, ato lejojnë të përfaqësojnë më mirë thelbin semantik të informacionit të ruajtur.

Më moderne sistemet komerciale bazohet në një model relacional, ndërsa sistemet më të hershme të bazës së të dhënave bazoheshin në një model rrjeti ose hierarkik. Kur përdorni dy modelet e fundit, përdoruesi duhet të dijë organizimi fizik bazën e të dhënave në të cilën ai duhet të aksesojë. Kur punoni me një model relacional, pavarësia e të dhënave sigurohet në një masë shumë më të madhe. Prandaj, nëse një qasje deklarative është miratuar në sistemet relacionale për përpunimin e informacionit në një bazë të dhënash (d.m.th., ato tregojnë, çfarë lloj të dhënat duhet të nxirren), pastaj në rrjet dhe sisteme hierarkike - një qasje navigimi (d.m.th. ato tregojnë, si ato duhet të hiqen).

Rrjetëzimi dhe strukturat hierarkike janë të fokusuara kryesisht në sigurimin që lidhjet ndërmjet të dhënave të ruhen së bashku me vetë të dhënat. Një unifikimi i tillë u realizua, për shembull, nga grumbullimi i të dhënave (ndërtimi i strukturave dhe të dhënave komplekse konceptuale) ose nga futja e një aparati referimi që rregullon lidhjet semantike drejtpërdrejt në rekordin e të dhënave.

Forma tabelare e paraqitjes së informacionit është më e zakonshme dhe e kuptueshme. Përveç kësaj, forma të tilla semantikisht më komplekse si pemët dhe rrjetet, duke futur disa teprica, mund të reduktohen në ato tabelare. Në të njëjtën kohë, lidhjet ndërmjet të dhënave do të paraqiten edhe në formën e tabelave dydimensionale.

Qasja relacionale, e cila bazohet në parimin e ndarjes së të dhënave dhe marrëdhënieve, siguron, nga njëra anë, pavarësinë e të dhënave dhe nga ana tjetër, mënyra më të thjeshta për të zbatuar ruajtjen dhe përditësimin.

Modele shumëdimensionale, zbatimet komerciale të të cilave u shfaqën në fillim të viteve '90 për të mbështetur Teknologjitë OLAP përfaqësojnë njëfarë zgjerimi të modelit të marrëdhënieve universale me aftësi të reja operacionale që ofrojnë, në veçanti, funksionet e grumbullimit të të dhënave të nevojshme për OLAP. Kështu, modelet shumëdimensionale janë një lloj i veçantë i marrëdhënieve modele.

11.6. Sistemet e dokumentimit dhe integrimi i modeleve

Dispozitat e mësipërme u zhvilluan dhe me të vërtetë përdoren gjerësisht për bazat e të dhënave informacion të strukturuar... Megjithatë, sot një nga problemet më të rëndësishme është sigurimi i integrimit të burimeve heterogjene të informacionit, dhe në veçanti të dhënave gjysmë të strukturuara. Nevoja për ta zgjidhur atë shoqërohet me dëshirën për të integruar plotësisht sistemet e bazës së të dhënave në mjedisin e teknologjive të Uebit. Në të njëjtën kohë, nuk mjafton më thjesht të sigurohet akses në bazën e të dhënave në mënyrën tradicionale "nga poshtë" në format HTML. Integrimi në nivel modeli është i nevojshëm. Dhe në këtë rast, problemi i ndërveprimit semantik të burimeve të informacionit reduktohet në detyrën e zhvillimit të mjeteve dhe teknologjive që parashikojnë një specifikim të qartë të meta të dhënave për burimet e të dhënave gjysmë të strukturuara bazuar në teknologjitë tradicionale të modelimit nga fusha e bazave të të dhënave.

Është për arritjen e këtij qëllimi që drejtohet zhvillimi intensiv. Www -konsorcium Gjuha XML dhe infrastruktura e saj (në fakt, një model i ri i të dhënave për këtë mjedis), një model i objektit të dokumentit dhe mjete të tjera që mund të priten të bëhen shtylla kurrizore e teknologjive të menaxhimit të burimeve të informacionit në të ardhmen e afërt. Ky drejtim është i lidhur me një tjetër një problem global- organizimi i sistemeve të informacionit heterogjen të shpërndarë bazuar në ndërtimin e depove të meta të dhënave (ky koncept në veprat klasike për hartimin e bazës së të dhënave korrespondon me konceptin e një fjalori të dhënash), duke siguruar mundësinë e identifikimit semantik të burimeve dhe, në këtë mënyrë, mundësinë e qëllimit të tyre ripërdorim.

Për të përfaqësuar njohuritë matematikore në logjikën matematikore, ata përdorin formalizma logjikë - llogaritja propozicionale dhe llogaritja e kallëzuesit. Këto formalizma kanë semantikë të qartë formale dhe për to janë zhvilluar mekanizma konkluzionesh. Prandaj, llogaritja e kallëzuesit ishte gjuha e parë logjike që u përdor për të përshkruar zyrtarisht fushat lëndore të lidhura me zgjidhjen e problemeve të aplikuara.

Modele logjike paraqitjet e njohurive realizohen me anë të logjikës së kallëzuesit.

Kallëzuesiështë një funksion që merr dy vlera (të vërtetë ose të rreme) dhe është krijuar për të shprehur vetitë e objekteve ose marrëdhëniet midis tyre. Një shprehje që pohon ose mohon ekzistencën e ndonjë veçorie të një objekti quhet shqiptimi. Konstante shërbejnë për emërtimin e objekteve të fushës lëndore. Formohen fjali ose deklarata logjike formula atomike. Interpretimi i një kallëzuesiështë bashkësia e të gjitha lidhjeve të vlefshme të variablave me konstante. Lidhja është zëvendësim i vazhdueshëm i variablave në vend të variablave. Një kallëzues konsiderohet i vlefshëm nëse është i vërtetë në të gjitha interpretimet e mundshme. Thuhet se një deklaratë rrjedh logjikisht nga premisat e dhëna nëse është e vërtetë sa herë që premisat janë të vërteta.

Quhen përshkrime të fushave lëndore të bëra në gjuhë logjike modele logjike .

DEPON (MIKEL, VLADIMIR, LIBRI);

($ x) (ELEMENT (x, NGJARJE-JEP)? BURIMI (x, MICHAEL)? ADRESA? (x, VLADIMIR) OBJEKTI (x, LIBRI).

Këtu janë dy mënyra për të regjistruar një fakt: "Mikhail ia dha librin Vladimirit".

Konkluzioni kryhet duke përdorur një silogizëm (nëse A ndjek B, dhe B pason C, atëherë A pason C).

V rast i përgjithshëm modelet logjike bazohen në koncept teori formale dhënë nga katër:

S = ,

ku B është një grup i numërueshëm karakteret bazë (alfabeti) teoria S;

F - nëngrup shprehjet e teorisë S thirri formulat e teorisë(me shprehje kuptojmë sekuenca të fundme të simboleve bazë të teorisë S);

A është një grup i dedikuar formulash i quajtur aksiomat e teorisë S, domethënë një grup formulash a priori;

R është një grup i fundëm i marrëdhënieve (r 1, ..., r n) ndërmjet formulave, të quajtura rregullat e tërheqjes.

Avantazhi i modeleve logjike të përfaqësimit të njohurive qëndron në aftësinë për të programuar drejtpërdrejt mekanizmin për nxjerrjen e deklaratave të sakta sintaksore. Një shembull i një mekanizmi të tillë është, në veçanti, procedura e tërheqjes bazuar në metodën e zgjidhjes.

Le të tregojmë metodën e zgjidhjeve.

Metoda përdor disa koncepte dhe teorema.

Koncepti tautologjitë, një formulë logjike, vlera e së cilës do të jetë "e vërtetë" për çdo vlerë të atomeve të përfshira në to. A shënohet me ?, lexohet si "e vlefshme universale" ose "gjithmonë e vërtetë".

Teorema 1. A? B nëse dhe vetëm nëse? A B.

Teorema 2. A1, A2, ..., An? B nëse dhe vetëm kur? (A1? A2? A3?…? Një) P.

Simboli? lexohet si "e vërtetë që" ose "mund të konkludohet".

Metoda bazohet në provën e tautologjisë

? (X? A)?(Y? ? A)? (X? Y) .

Teorema 1 dhe 2 na lejojnë të shkruajmë këtë rregull në formën e mëposhtme:

(X? A), (Y? ? A) ? (X? Y),

që jep bazë për të pohuar: nga premisat dhe mund të nxirret.

Në procesin e konkluzionit duke përdorur rregullin e zgjidhjes, kryhen hapat e mëposhtëm.

1. Veprimet e ekuivalencës dhe implikimit eliminohen:

2. Operacioni i mohimit lëviz brenda formulave duke përdorur ligjet e de Morganit:

3. Formulat logjike reduktohen në ndarës: .

Rregulli i zgjidhjes përmban një lidhje klauzolash në anën e majtë, prandaj, sjellja e premisave të përdorura për provën në një formë që është një lidhje klauzolash është një hap i domosdoshëm në pothuajse çdo algoritëm që zbaton konkluzionet logjike bazuar në metodën e zgjidhjes. Metoda e rezolucionit është lehtësisht e programueshme; ky është një nga avantazhet e saj më të rëndësishme.

Supozoni se ju duhet të provoni se nëse marrëdhëniet janë të vërteta, atëherë mund të nxirrni një formulë. Për ta bërë këtë, ndiqni këto hapa.

1.Reduktimi i parcelave në formë të ndarë:
, , .

2. Ndërtimi i mohimit të përfundimit që do të nxirret. Lidhja që rezulton është e vlefshme kur dhe janë njëkohësisht të vërteta.

3. Zbatimi i rregullit të zgjidhjes:

(kontradiktë ose "klauzolë boshe").

Pra, duke supozuar se përfundimi i nxjerrë është i rremë, fitojmë një kontradiktë, prandaj, përfundimi i nxjerrë është i vërtetë, d.m.th. , nxirret nga premisat fillestare.

Ishte rregulli i zgjidhjes që shërbeu si bazë për krijimin e gjuhës programimi logjik PROLOG. Në fakt, përkthyesi i gjuhës PROLOG zbaton në mënyrë të pavarur një dalje të ngjashme me atë të përshkruar më sipër, duke formuar një përgjigje për pyetjen e një përdoruesi drejtuar bazës së njohurive.

Në logjikën e kallëzuesve, për të zbatuar rregullin e zgjidhjes, është e nevojshme të kryhet një unifikimi më kompleks i formulave logjike për t'i reduktuar ato në një sistem klauzolash. Kjo është për shkak të pranisë së elementeve shtesë sintaksore, kryesisht kuantifikues, variabla, kallëzues dhe funksione.

Algoritmi për unifikimin e formulave logjike të kallëzuesit përfshin hapat e mëposhtëm.

Pas përfundimit të të gjitha hapave të algoritmit të unifikimit të përshkruar, mund të zbatohet rregulli i zgjidhjes. Zakonisht, në këtë rast, kryhet zbritja e përfundimit të nxjerrë dhe algoritmi i zbritjes mund të përshkruhet shkurtimisht si më poshtë: R nga aksiomat e teorisë Th, ndërtohet mohimi R dhe i shtohet Th, duke përftuar kështu një teori të re Th1. Pas reduktimit të aksiomave të teorisë në një sistem fjalish, është e mundur të ndërtohet lidhja dhe aksiomat e teorisë Th. Në këtë rast, është e mundur të nxirren klauzola - pasoja nga klauzolat fillestare. Nëse Rështë e deduktueshme nga aksiomat e teorisë Th, atëherë në procesin e deduksionit është e mundur të merret një klauzolë e caktuar Q, e përbërë nga një shkronjë dhe fjalia e kundërt. Kjo kontradiktë sugjeron se R nxirret nga aksiomat Th. Në përgjithësi, ka shumë strategji provash, ne kemi konsideruar vetëm një nga të mundshmet - nga lart-poshtë.

Shembull: Le të paraqesim tekstin e mëposhtëm me anë të logjikës së kallëzuesit:

“Nëse një student di të programojë mirë, atëherë mund të bëhet specialist në fushën e shkencave kompjuterike të aplikuara”.

“Nëse një student e ka kaluar mirë provimin e sistemeve të informacionit, atëherë ai ose ajo mund të programojë mirë”.

Le ta paraqesim këtë tekst me anë të logjikës së kallëzuesit të rendit të parë. Le të prezantojmë shënimin: X- një ndryshore për të treguar një student; Ne rregull- një konstante që korrespondon me nivelin e aftësive; R(NS)- një kallëzues që shpreh mundësinë e një subjekti X bëhuni specialist në informatikë e aplikuar; P(X, në rregull)- një kallëzues që tregon aftësinë e temës X program me vlerësim Ne rregull; R(X, në rregull)- një kallëzues që specifikon marrëdhënien e nxënësit X me nota provimi në sistemet e informacionit.

Tani le të ndërtojmë shumë formula të formuara mirë:

P (X, mirë).

R(X, mirë)P(X, mirë).

Le ta plotësojmë teorinë e fituar me një fakt specifik
R(ivanov, mirë).

Le të bëjmë konkluzion duke përdorur rregullin e zgjidhjes për të përcaktuar nëse formula është R(ivanov) pasojë e teorisë së mësipërme. Me fjalë të tjera, a mund të nxirret nga kjo teori fakti se studenti Ivanov do të bëhet specialist i shkencave kompjuterike të aplikuara nëse e ka dhënë mirë provimin në sistemet e informacionit?

Dëshmi

1. Le t'i transformojmë formulat fillestare të teorisë për t'i sjellë ato në formën disjunktive:

(X, mirë) R (X);

(X, mirë) (X, mirë);

R(ivanov, NE RREGULL).

2. Le t'i shtojmë aksiomave ekzistuese mohimin e përfundimit të nxjerrë

(ivanov).

3. Ndërtojmë një lidhëz fjalish

(X, mirë) R (X)? ? P(ivanov, mirë)? ? P(ivanov, mirë), duke zëvendësuar variablin X nga një konstante ivanov.

Rezultati i zbatimit të rregullës së zgjidhjes quhet rezolucioni... Në këtë rast, tretësi është (ivanov).

4. Ndërtoni një lidhje klauzolash duke përdorur tretësin e marrë në hapin 3:

(X, mirë) (X, mirë) (ivanov, mirë) (ivanov, mirë).

5. Le të shkruajmë lidhjen e tretësit që rezulton me klauzolën e fundit të teorisë:

(ivanov, mirë) (ivanov, mirë)(kontradiktë).

Prandaj, fakti R(ivanov) nxjerrin nga aksiomat e kësaj teorie.

Për të përcaktuar rendin e aplikimit të aksiomave në procesin e konkluzionit, ekzistojnë rregullat e mëposhtme heuristike:

1. Në hapin e parë të përfundimit, përdoret mohimi i konkluzionit.
2. Në çdo hap pasardhës të derivimit, merr pjesë tretësi i marrë në hapin e mëparshëm.

Sidoqoftë, me ndihmën e rregullave që përcaktojnë sintaksën e gjuhës, është e pamundur të përcaktohet e vërteta ose falsiteti i kësaj apo asaj deklarate. Kjo vlen për të gjitha gjuhët. Deklarata mund të jetë sintaksisht e saktë, por mund të dalë krejtësisht e pakuptimtë. Një shkallë e lartë uniformiteti sjell edhe një disavantazh tjetër. modele logjike- kompleksiteti i përdorimit në vërtetimin e heuristikave që pasqyrojnë specifikat e një problemi lëndor specifik. Disavantazhe të tjera të sistemeve formale përfshijnë monotoninë e tyre, mungesën e mjeteve për strukturimin e elementeve të përdorur dhe papranueshmërinë e kontradiktave. Zhvillimi i mëtejshëm bazat e njohurive shkuan në rrugën e punës në fushën e logjikave induktive, logjikave të "logjikës së shëndoshë", logjikave të besimit dhe skemave të tjera logjike që kanë pak të përbashkëta me logjikën klasike matematikore.

Modele logjike

Modelet logjike përdorin gjuhën e llogaritjes së kallëzuesit. Kallëzuesi i parë korrespondon me emri i marrëdhënies , dhe termi argumente - objektet ... Të gjitha shprehjet boolean të përdorura në logjikën e kallëzuesit kanë vlera e vërtetë ose në mënyrë të rreme.

Shembull: merrni parasysh shprehjen John është një specialist i teknologjisë së informacionit... Kjo shprehje mund të përfaqësohet si më poshtë: është (John, Specialist i Teknologjisë së Informacionit)... Le te jete NS - nje objekt ( Gjoni) i cili është specialist i teknologjisë së informacionit. Pastaj përdoret shënimi i mëposhtëm: eshte nje ( NS, Specialist i Teknologjisë së Informacionit).

Shprehje: Smith punon për IBM si specialist mund të përfaqësohet si një kallëzues me tre argumente: punon (Smith, IBM, specialist).

Kur punoni me modele logjike, duhet të respektohen rregullat e mëposhtme:

1. Rendi i argumenteve duhet të specifikohet gjithmonë në përputhje me interpretimin e kallëzuesve të pranuar në fushën e caktuar lëndore. Programuesi vendos për një renditje fikse argumentesh dhe e respekton atë nga fillimi në fund.

2. Një kallëzues mund të ketë numër arbitrar argumentet.

3. Deklaratat individuale, të përbëra nga një kallëzues dhe argumente të lidhura, mund të kombinohen në pohime komplekse duke përdorur lidhje logjike: AND (FUND,), OR (ose,), NOT (jo, ~), → - nënkuptim i përdorur për të formuluar rregullat në formë : NËSE…, PASTAJ…

Le të shohim disa shembuj:

1 ) Emri i kallëzuesit - eshte nje.

Is (Smith, Specialist IT) ∩ lexon (Smith, letërsi).

Smith është një profesionist i IT dhe lexon literaturë.

2 ) Emri i kallëzuesit - raportet.

Raporton (Smith, John) → kryeson (John, Smith).

Nëse Smith i raporton Gjonit, atëherë Gjoni drejton Smithin.

3 ) Emri i kallëzuesit - ka shkruar.

Postuar nga (Smith, program) ∩ JO punon (program) -> korrigjimi (smith, program, mbrëmje) OSE transferim (program, programues, ditën tjetër).

NËSE Smith shkroi programin DHE ajo nuk punon, PASTAJ Smith duhet të korrigjojë programin sonte. OSE transferoni te programuesi të nesërmen.

Variablat mund të përdoren gjithashtu si argumente në deklarata. Në këtë rast, për të punuar me variabla, futet koncepti kuantifikues .

Ekzistojnë dy lloje të kuantifikuesve:

1 ... Kuantifikuesi i universalitetit.

2. Kuantifikuesi i ekzistencës.

(x ) do të thotë që të gjitha vlerat e ndryshores në kllapa që lidhen me një zonë të caktuar duhet të jenë të vërteta.

(x ) do të thotë se vetëm disa nga vlerat x të vërtetën.

Dhe ata mund të jenë pjesë e njëri-tjetrit.

Shembuj të:

1 . (x ) (specialist i IT ( X )→programues(X)).

Të gjithë profesionistët e IT-së janë programues.

2 . (x ) (specialist i IT ( X )→programues të mirë(X )).

Disa profesionistë të TI-së janë programues të mirë.

3 . (x ) (y ) (punonjës ( X ) → menaxher ( Y , X )).

Çdo punonjës ka një drejtues.

4 . (Y ) (X ) (punonjës ( X ) → menaxher ( Y , X )).

Ekziston një person i caktuar që është në krye të të gjithëve.

Pyetje:

1 ... Çfarë është inteligjenca artificiale?

2 ... Çfarë është një sistem ekspert?

3 ... Fazat e zhvillimit të sistemeve të inteligjencës artificiale.

4 ... Kompetenca e ES, në krahasim me sistemin e inteligjencës njerëzore dhe sistemin e AI;

5 ... Cili është ndryshimi midis modeleve logjike dhe heuristike?

Leksioni 11.

Përfaqësimi i njohurive.

Modelet semantike të rrjetit... Këto modele bazohen në konceptin rrjetin , majat , harqe ... Ka rrjete: të thjeshta dhe hierarkike, ku kulmet janë disa koncepte, entitete, objekte, ngjarje, procese ose dukuri. Marrëdhënia ndërmjet këtyre entiteteve shprehet me harqe. Konceptet janë zakonisht abstrakte ose objekte specifike, dhe marrëdhëniet janë marrëdhënie si kjo është , Ajo ka pjesë , i takon , dashuron . Rrjete të thjeshta Mos Kanë struktura e brendshme, dhe në rrjetet hierarkike, disa kulme kanë një strukturë të brendshme.

Një tipar karakteristik i rrjeteve semantike është prania e detyrueshme e tre llojeve të marrëdhënieve:

1 ... klasë-element i klasës;

2 ... pronë-vlera;

3 ... shembull i një elementi të klasës.

Në rrjetet semantike hierarkike, rrjetet ndahen në nënrrjeta (hapësirë) dhe vendosen marrëdhënie jo vetëm ndërmjet nyjeve, por edhe ndërmjet hapësirave.

Pema e hapësirës.

Për hapësirë P 6 të gjitha kulmet e hapësirës janë të dukshme, të shtrira në hapësirën e paraardhësve P 4, P 2, P 0 dhe pjesa tjetër janë të padukshme. Marrëdhënia e "dukshmërisë" bën të mundur grupimin e hapësirës në renditjen e një shumëllojshmërie "perspektive".

Merrni parasysh rregullat ose konventat imazh grafik rrjetet hierarkike:

1. kulmet dhe harqet që shtrihen në të njëjtën hapësirë ​​kufizohen nga një vijë e drejtë ose një shumëkëndësh;

2. harku i përket hapësirës në të cilën ndodhet emri i tij;

3. hapësirë P i të përshkruara brenda hapësirës P j , konsiderohet si pasardhës (nivel i brendshëm), d.m.th. nga P i "Me sa duket" P j . P i mund të shihet si një "super kulm" që shtrihet në P j .

Problemi i gjetjes së një zgjidhjeje në një bazë njohurish të llojit të një rrjeti semantik reduktohet në problemin e gjetjes së një fragmenti të një rrjeti që korrespondon me një nënrrjet të caktuar që korrespondon me rrjetin e caktuar.

Avantazhi kryesor i modeleve semantike të rrjetit është në përputhje me idetë moderne rreth organizatës kujtesa afatgjatë person.

Disavantazhi i modeleve është vështirësia për të gjetur konkluzion në rrjetin semantik.

Modelet e kornizave.

Dëshira për të zhvilluar pamje që kombinojnë meritat e modeleve të ndryshme ka çuar në shfaqjen e pamjeve të kornizës.

korniza ( anglisht. Kornizë – kufomë ose kornizë ) Është një strukturë njohurie e krijuar për të përfaqësuar një situatë standarde ose imazh abstrakt.

Informacioni i mëposhtëm shoqërohet me secilën kornizë:

1 ... si të përdorni kornizën;

2 ... cilat janë rezultatet e pritura të ekzekutimit të kornizës;

3 ... çfarë të bëni nëse pritjet nuk përmbushen.

Nivelet e sipërme të kornizës janë të fiksuara dhe përfaqësojnë entitetet ose situatat e vërteta që përshkruhen nga korniza e dhënë. Nivelet më të ulëta përfaqësohen nga lojëra elektronike të cilat mbushen me informacion kur thirret korniza. Slotet janë vlera boshe të disa atributeve.

Një kornizë quhet gjithashtu një model i formalizuar për shfaqjen e një imazhi ose situate.

Struktura e kornizës mund të përfaqësohet si më poshtë:

EMRI I KORNIZAVE:

(Emri i slotit të parë: vlera e slotit të parë),

(Emri i slotit të dytë: vlera e slotit të dytë),

…………………………………………

(Emri i slotit të nëntë: Vlera e slotit të nëntë),

Sistemet kornizë zakonisht përfaqësohen në formën e informacionit rrjeti i kërkimit, i cili përdoret kur korniza e propozuar nuk mund të sillet në përputhje me një situatë të caktuar, d.m.th. kur lojërave elektronike nuk mund të caktohen vlera që plotësojnë kushtet e lidhura me ato lojëra elektronike.

V situata të ngjashme ueb-i përdoret për të gjetur dhe sugjeruar një kornizë tjetër.

Vetia më e rëndësishme e teorisë së kornizave është huazuar nga teoria e rrjeteve semantike. Si në kornizat ashtu edhe në rrjetet semantike, trashëgimia ndodh mbi A-Kind-of = kjo. Sloti AKO tregon një kornizë të një niveli më të lartë hierarkie, nga ku nuk trashëgohet në mënyrë eksplicite, d.m.th. transferohen vlerat e lojërave elektronike të ngjashme.

Rrjeti i kornizës.

Këtu koncepti "student" trashëgon vetinë e kornizave "fëmijë" dhe "person", të cilat janë në një nivel më të lartë. Më pas në pyetjen: "A i duan nxënësit ëmbëlsirat?" përgjigjja duhet të jetë "Po" (pasi fëmijët e kanë këtë pronë). Trashëgimia e pronës mund të jetë e pjesshme, pasi mosha për studentët nuk trashëgohet nga korniza e fëmijës, pasi ajo është e specifikuar në mënyrë eksplicite në kornizën e saj.

Avantazhi kryesor i kornizave është aftësia për të pasqyruar bazën konceptuale të organizimit të kujtesës njerëzore, si dhe fleksibilitetin dhe dukshmërinë e saj.

Modelet e prodhimit.

Në programimin tradicional, nëse i - Komanda th nuk është një komandë dege, atëherë ajo pasohet nga i + 1- th komanda. Kjo metodë programimi është e përshtatshme në rastet kur sekuenca e përpunimit varet pak nga njohuritë që përpunohen.

Përndryshe, programi shihet më mirë si një koleksion modulesh të pavarura, e drejtuar nga mostra ... Një program i tillë në çdo hap gjatë analizës së mostrave përcakton se cili modul është i përshtatshëm për trajtimin e një situate të caktuar. Një modul i drejtuar nga mostra është i përshtatshëm për të trajtuar këtë situatë. Një modul i drejtuar nga mostra përbëhet nga një mekanizëm për ekzaminimin dhe modifikimin e një ose më shumë strukturave. Çdo modul i tillë zbaton një të caktuar rregulli i prodhimit ... Funksionet e kontrollit kryhen nga përkthyesi. Për sa i përket përfaqësimit të njohurive, qasja që përdor modulet e drejtuara nga mostra karakterizohet nga karakteristikat e mëposhtme:

1. ndarja e njohurive të përhershme të ruajtura në bazën e njohurive dhe njohurive të përkohshme nga kujtesa e punës;

2. pavarësia strukturore e moduleve;

3. ndarja e skemës së kontrollit nga modulet që mbartin njohuri për zonën e problemit.

Kjo ju lejon të konsideroni dhe zbatoni skema të ndryshme kontrolli, lehtëson modifikimin e sistemit dhe njohurive.

Përbërësit kryesorë të ES.

Komponentët kryesorë të teknologjisë së informacionit të përdorur në sistemin ekspert janë (Fig. 1): ndërfaqja e përdoruesit, baza e njohurive, përkthyesi, moduli i krijimit të sistemit.

Oriz. 1... Komponentët kryesorë të sistemeve eksperte të teknologjisë së informacionit.

Ndërfaqja e përdoruesit.

Menaxheri (specialisti) përdor ndërfaqen për të futur informacione dhe komanda në sistemin e ekspertëve dhe për të marrë informacione dalëse prej tij. Komandat përfshijnë parametra që drejtojnë përpunimin e njohurive. Informacioni zakonisht jepet në formën e vlerave të caktuara për ndryshore specifike. Menaxheri mund të përdorë katër metoda hyrje informacion: menutë, komandat, gjuha natyrore dhe ndërfaqja e tyre. Teknologjia e sistemeve të ekspertëve siguron aftësinë për të marrë cilësi ditë pushimi informacion, jo vetëm zgjidhjen, por edhe shpjegimet e nevojshme. Ekzistojnë dy lloje shpjegimesh:

Ø shpjegime të dhëna sipas kërkesës. Përdoruesi në çdo kohë mund të kërkojë një shpjegim të veprimeve të tij nga sistemi i ekspertëve;

Ø shpjegimi i zgjidhjes së problemit të marrë. Pas marrjes së vendimit, përdoruesi mund të kërkojë një shpjegim se si është marrë. Sistemi duhet të shpjegojë çdo hap të arsyetimit të tij që çon në zgjidhjen e problemit.

Megjithëse teknologjia e punës me sistemin ekspert nuk është e thjeshtë, ndërfaqja e përdoruesit e këtyre sistemeve është miqësore dhe zakonisht nuk shkakton vështirësi në dialog.

Njohuri baze.

Ai përmban fakte që përshkruajnë zonën e problemit, si dhe marrëdhënien logjike të këtyre fakteve. Vend qendror në bazën e njohurive i përket rregullave. Rregulla përcakton se çfarë duhet bërë në një situatë të caktuar specifike, dhe përbëhet nga dy pjesë: një kusht që mund të plotësohet ose jo, dhe një veprim që duhet të kryhet nëse kushti plotësohet. Të gjitha rregullat e përdorura në formularin e sistemit të ekspertëve sistemi i rregullave , i cili edhe për një sistem relativisht të thjeshtë mund të përmbajë disa mijëra rregulla. Të gjitha llojet e njohurive, në varësi të specifikave të fushës lëndore dhe kualifikimeve të projektuesit (inxhinierit të njohurive), me shkallë të ndryshme përshtatshmërie, mund të përfaqësohen duke përdorur një ose më shumë modele semantike. Modelet më të zakonshme përfshijnë rrjetet logjike, prodhimi, inkuadrimi dhe semantike.

Përkthyes.

Kjo është një pjesë e sistemit të ekspertëve që përpunon njohuritë (të menduarit) në bazën e njohurive në një rend të caktuar. Teknologjia e përkthyesit është reduktuar në shqyrtimin sekuencial të një sërë rregullash (rregull pas rregulli). Nëse kushti i përfshirë në rregull plotësohet, ndërmerret një veprim specifik dhe përdoruesit i paraqitet një opsion për të zgjidhur problemin e tij.

Përveç kësaj, në shumë sisteme ekspertësh, futen blloqe shtesë: një bazë të dhënash, një bllok llogaritjeje, një bllok për futjen e të dhënave dhe korrigjimin. Blloku i llogaritjes është i nevojshëm në situatat që lidhen me marrjen e vendimeve menaxheriale. Në këtë rast, një rol të rëndësishëm luan baza e të dhënave, e cila përmban tregues të planifikuar, fizik, të llogaritur, raportues dhe të tjerë konstant ose operacional. Blloku për futjen dhe korrigjimin e të dhënave përdoret për të pasqyruar shpejt dhe me kohë ndryshimet aktuale në bazën e të dhënave.

Moduli i krijimit të sistemit.

Shërben për të krijuar një grup (hierarki) rregullash. Ekzistojnë dy qasje që mund të përdoren si bazë për modulin e krijimit të sistemit: përdorimi i gjuhëve të programimit algoritmik dhe përdorimi i predhave të sistemeve ekspertë. Gjuhët janë krijuar posaçërisht për të përfaqësuar bazën e njohurive Lisp dhe Prolog edhe pse mund të përdoret çdo gjuhë algoritmike e njohur.

Predha e sistemeve të ekspertëveështë një i gatshëm mjedisi i softuerit, të cilat mund të përshtaten për të zgjidhur një problem specifik duke krijuar një bazë të përshtatshme njohurish. Në shumicën e rasteve, përdorimi i mbështjellësve ju lejon të krijoni sistemet eksperte më i shpejtë dhe më i lehtë në krahasim me programimin.

Pyetje:

1 . Tipar i spikatur rrjetet semantike?

2 ... Cila është tipari i përbashkët i modeleve të kornizave?

3 ... Një tipar i përbashkët i modeleve të prodhimit?

4 ... Rendisni përbërësit kryesorë të ES?

5 ... Cili është ndryshimi midis një baze njohurish dhe një bazë të dhënash?

Leksioni 12.

Rrjetet kompjuterike lokale dhe globale, telekomunikacioni.

Rrjetet kompjuterike... Kur dy ose më shumë kompjuterë janë të lidhur fizikisht, rrjeti kompjuterik ... Në përgjithësi, për të krijuar rrjete kompjuterike, keni nevojë për një të veçantë Hardware – hardueri i rrjetit dhe softuer special - softuer rrjeti.

Qëllimi i të gjitha llojeve të rrjeteve kompjuterike përcaktohet nga dy funksione:

Ø sigurimi ndarjen burimet harduerike dhe softuerike të rrjetit;

Ø sigurimi ndarjen te burimet e të dhënave.

Për të transmetuar të dhëna, kompjuterët përdorin një shumëllojshmëri të gjerë kanalesh fizike, të cilat zakonisht quhen mjet transmetimi .

Nëse ka një kompjuter të veçantë në rrjet të dedikuar për ndarje nga pjesëmarrësit e rrjetit, ai quhet server skedari .

Grupet e punonjësve që punojnë në një projekt brenda një rrjeti lokal quhen grupet e punës ... Disa grupe pune mund të punojnë brenda një rrjeti lokal. Anëtarët e ekipit mund të kenë të drejta të ndryshme për të hyrë në burimet e rrjetit të përbashkët. Kompleti i teknikave për ndarjen dhe kufizimin e të drejtave të pjesëmarrësve në një rrjet kompjuterik quhet politika e rrjetit ... Menaxhimi i politikave të rrjetit quhet administrimi i rrjetit ... Quhet personi që menaxhon organizimin e punës së pjesëmarrësve në rrjetin lokal kompjuterik administratori i sistemit .

Karakteristikat themelore dhe klasifikimi i rrjeteve kompjuterike.

Sipas përhapjes territoriale rrjetet mund të jenë lokale, globale dhe rajonale.

Ø Lokal rrjet (LAN - Lokal Rrjeti i zonës) - një rrjet brenda një ndërmarrje, institucioni, një organizate.

Ø Rajonale rrjet (MAN - Metropolitan Area Network) - një rrjet brenda një qyteti ose rajoni.

Ø globale rrjet (WAN - Wide Area Network) - një rrjet në territorin e një shteti ose një grupi shtetesh.

Nga shpejtësia e transferimit të informacionit Rrjetet kompjuterike ndahen në:

Ø rrjete me shpejtësi të ulët - deri në 10 Mbps;

Ø rrjete me shpejtësi të mesme - deri në 100 Mbps;

Ø rrjete me shpejtësi të lartë - mbi 100 Mbps.

Nga lloji i mjetit të transmetimit rrjetet ndahen në:

Ø me tela (në kabllo koaksiale, çift të përdredhur, fibër optike);

Ø wireless me transmetim informacioni nëpërmjet kanaleve radio ose në rrezen infra të kuqe.

Nga mënyra e organizimit të ndërveprimit të kompjuterëve rrjetet ndahen në bashkëmoshatar dhe me server i dedikuar (rrjetet hierarkike).

Peer-to-peer rrjeti. Të gjithë kompjuterët janë të barabartë. Çdokush në rrjet mund të aksesojë të dhënat e ruajtura në çdo kompjuter.

Dinjiteti- lehtësia e instalimit dhe funksionimit.

E metë- është e vështirë të zgjidhen çështjet e sigurisë së informacionit.

Kjo metodë organizimi përdoret për rrjetet me një numër të vogël kompjuterësh dhe ku çështja e mbrojtjes së të dhënave nuk është kritike.

Rrjeti hierarkik. Gjatë instalimit, një ose më shumë janë paracaktuar serverët - kompjuterë që kontrollojnë shkëmbimin e të dhënave dhe alokimin e burimeve të rrjetit. Serveri Është një depo e vazhdueshme e burimeve të përbashkëta. Çdo kompjuter që ka akses në shërbimet e serverit quhet klient i rrjetit ose stacioni i punës ... Vetë serveri mund të jetë gjithashtu një klient i një serveri të nivelit më të lartë në hierarki. Serverët janë zakonisht kompjuterë me performancë të lartë, ndoshta me disa procesorë paralelë, disqe të fortë kapacitet të madh dhe një kartë rrjeti me shpejtësi të lartë.

Dinjiteti- ju lejon të krijoni strukturën më të qëndrueshme të rrjetit dhe të shpërndani në mënyrë më efikase burimet dhe të siguroni më shumë nivel të lartë mbrojtjen e të dhënave.

disavantazhet:

Ø Nevoja për një OS shtesë për serverin.

Ø Më shumë kompleksiteti i lartë instalimi dhe modernizimi i rrjetit.

Ø Nevoja për të ndarë një kompjuter të veçantë si server.

Nga teknologjia e serverit dallojnë rrjetet me arkitekturë server skedari dhe arkitekturës klient-server .

Serveri i skedarëve... Shumica e programeve dhe të dhënave ruhen në server. Me kërkesë të përdoruesit, atij i dërgohen programi dhe të dhënat e nevojshme. Përpunimi i informacionit kryhet në stacionin e punës.

Klient-server... Ruajtja dhe përpunimi i të dhënave kryhet në server, i cili gjithashtu kontrollon aksesin në burime dhe të dhëna. Stacioni i punës merr vetëm rezultatet e pyetjes.

Karakteristikat kryesore të rrjeteve.

Norma Baud mbi një kanal komunikimi matet me numrin e bitave të informacionit të transmetuar për njësi të kohës - një sekondë. Njësia matëse është bit për sekondë.

Një njësi matëse e përdorur zakonisht për shpejtësinë është baud ... Baud është numri i ndryshimeve në gjendjen e mediumit të transmetimit për sekondë. Meqenëse çdo ndryshim i gjendjes mund të korrespondojë me disa bit të dhënash, atëherë shpejtësi reale bit për sekondë mund të tejkalojnë shpejtësinë e zhurmës.

Gjerësia e brezit të kanalit të komunikimit... Njësia matëse e xhiros së kanalit të komunikimit është një karakter për sekondë.

Besueshmëria e transferimit të informacionit vlerësohet si raport i numrit të karaktereve të transmetuara gabimisht me numrin total të karaktereve të transmetuara. Njësia e besimit: numri i gabimeve për shenjë - gabime / shenjë... Ky tregues duhet të jetë brenda 10 -6 -10-7 gabime / shenjë, d.m.th. lejohet një gabim për milion karaktere të transmetuara ose dhjetë milion karaktere të transmetuara.

Besueshmëria e kanaleve të komunikimit një sistem komunikimi përcaktohet ose nga fraksioni i kohës së funksionimit në kohën totale të funksionimit, ose nga koha mesatare e funksionimit. Njësia e matjes për besueshmërinë është një orë. Të paktën disa mijëra orë.

Koha e përgjigjes së rrjetit- koha e shpenzuar nga softueri dhe pajisjet e rrjetit për t'u përgatitur për transferimin e informacionit këtë kanal... Koha e përgjigjes së rrjetit matet në milisekonda.

Sasia e informacionit të transmetuar në rrjet quhet trafiku .

Topologjia e rrjetit.

Media fizike LAN... Mjeti fizik siguron transferimin e informacionit ndërmjet abonentëve të rrjetit kompjuterik.

Mjeti fizik i transmetimit të një LAN përfaqësohet nga tre lloje kabllosh: palë tela të përdredhura, kabllo koaksiale, kabllo me fibër optike.

Çift i përdredhur përbëhet nga dy tela të izoluar të përdredhur së bashku. Përdredhja e telave zvogëlon efektin e fushave elektromagnetike të jashtme në sinjalet e transmetuara. Opsioni më i thjeshtë i çiftit të përdredhur është një kabllo telefonike.

Avantazhi i një çifti të përdredhur është kostoja e tij e ulët. Disavantazhi i çiftit të përdredhur është imuniteti i dobët ndaj zhurmës dhe shpejtësi të ulët transferimi i informacionit - 0,25-1 Mbps.

Kabllo koaksiale ka një forcë më të lartë mekanike, imunitet ndaj zhurmës dhe siguron shpejtësi të transferimit të informacionit deri në 10-50 Mbps... Për përdorim industrial, prodhohen dy lloje kabllosh koaksiale: të trasha ("10 mm ) dhe e hollë ("4 mm ). Kablloja më e trashë është më e qëndrueshme dhe transmeton sinjale të amplitudës së dëshiruar distancë më të madhe se i hollë. Në të njëjtën kohë, kablloja e hollë është shumë më e lirë.

Kabllo me fije optike- mjeti ideal i transmetimit. Nuk ndikohet nga fushat elektromagnetike dhe praktikisht nuk ka rrezatim në vetvete. Vetia e fundit bën të mundur përdorimin e tij në rrjete që kërkojnë sekret të shtuar informacioni.

Shpejtësia e transmetimit të informacionit përmes kabllove me fibra optike më shumë se 50 Mbps... Krahasuar me llojet e mëparshme të mediumit të transmetimit, ai është më i shtrenjtë dhe më pak i avancuar teknologjikisht në funksionim.

Topologjitë bazë të LAN-it.

Makinat kompjuterike, të cilat janë pjesë e LAN-it, mund të vendosen në mënyrën më të rastësishme në territorin ku po krijohet rrjeti kompjuterik.

Topologjia LANËshtë një skemë mesatare gjeometrike e lidhjeve të nyjeve të rrjetit. Në topologjinë e rrjetit përdoren disa terma të specializuar:

Ø Nyjë - çdo pajisje e lidhur drejtpërdrejt me mediumin e transmetimit të rrjetit;

Ø Dega e rrjetit - një shteg që lidh dy nyje ngjitur;

Ø Nyja fundore - një nyjë e vendosur në fund të vetëm një dege;

Ø Nyja e ndërmjetme - një nyjë e vendosur në skajet e më shumë se një dege;

Ø Nyjet ngjitur - nyjet e lidhura nga të paktën, në një mënyrë që nuk përmban asnjë nyje tjetër.

Topologjitë e rrjeteve kompjuterike mund të jenë shumë të ndryshme, por vetëm tre janë tipike për rrjetet LAN: unazë, autobus, yll.

Topologjia e unazave parashikon lidhjen e nyjeve të rrjetit me një kurbë të mbyllur - një kabllo të mesme transmetimi. Dalja e një hosti është e lidhur me hyrjen e një tjetri. Informacioni mbi unazën transmetohet nga nyja në nyje. Çdo nyje e ndërmjetme ndërmjet transmetuesit dhe marrësit transmeton mesazhin e dërguar. Nyja marrëse njeh dhe merr vetëm mesazhe që i drejtohen.

Një topologji unazore është ideale për rrjetet që zënë relativisht pak hapësirë. Nuk ka një qendër qendrore, gjë që rrit besueshmërinë e rrjetit. Si çdo lloj kablloje përdoret për mediumin e transmetimit ... Por disiplina e qëndrueshme e shërbimit të nyjeve të një rrjeti të tillë zvogëlon performancën e tij dhe dështimi i njërit prej nyjeve cenon integritetin.

Topologjia e autobusit- një nga më të thjeshtat. Ajo shoqërohet me përdorimin si mjet transmetimi kabllo koaksiale ... Të dhënat nga nyja e rrjetit transmetues përhapen përgjatë autobusit në të dy drejtimet. Nyjet e ndërmjetme nuk transmetojnë mesazhe hyrëse. Informacioni arrin në të gjitha nyjet, por vetëm ai të cilit i drejtohet merret nga mesazhi. Disiplina e shërbimit është paralele.

LAN me shpejtësi të lartë. Rrjeti është i lehtë për t'u rritur, konfiguruar dhe përshtatur sisteme të ndryshme... Rrjeti është rezistent ndaj keqfunksionimeve të mundshme të nyjeve individuale, por ka një gjatësi të shkurtër dhe nuk lejon përdorimin e Llojet e ndryshme kabllot brenda të njëjtit rrjet. Pajisjet speciale janë instaluar në skajet e rrjetit - terminatorë .

Topologjia e yjeve bazohet në konceptin e një siti qendror të quajtur qendër me të cilat lidhen nyjet periferike. Çdo nyje periferike ka linjën e vet të veçantë të komunikimit me nyjen qendrore. I gjithë informacioni transmetohet përmes një shpërndarësi qendror, i cili transmeton, ndërron dhe drejton rrjedhat e informacionit në rrjet.

Një topologji ylli thjeshton shumë ndërveprimin e nyjeve LAN me njëri-tjetrin dhe lejon përdorimin e përshtatësve më të thjeshtë të rrjetit. Në të njëjtën kohë, performanca e një LAN me një topologji yll varet tërësisht nga siti qendror.

Në rrjetet reale kompjuterike, mund të përdoren topologji më komplekse, të cilat në disa raste paraqesin kombinime të atyre që konsiderohen. Zgjedhja e një topologjie të veçantë përcaktohet nga zona e aplikimit të rrjetit, vendndodhja gjeografike e nyjeve të saj dhe dimensioni i rrjetit në tërësi. Për shembull:

Topologjia e rrjetës... Karakterizohet nga një skemë e lidhjes së nyjeve, në të cilën linjat e komunikimit fizik janë instaluar me të gjithë një numër të kompjuterë në këmbë:

Në një rrjet me një topologji rrjetë, vetëm ata kompjuterë ndërmjet të cilëve ka një shkëmbim intensiv të të dhënave janë të lidhur drejtpërdrejt, dhe për shkëmbimin e të dhënave ndërmjet kompjuterëve që nuk janë të lidhur me lidhje direkte, përdoren transmetimet transit përmes nyjet e ndërmjetme... Topologjia e rrjetës lejon lidhjen një numër i madh kompjuterë dhe është tipike, si rregull, për rrjetet globale. Përparësitë e kësaj topologjie janë rezistenca e saj ndaj dështimeve dhe mbingarkimeve, pasi ka disa mënyra për të anashkaluar nyjet individuale.

Topologji e përzier... Në rrjete të tilla, është e mundur të dallohen nënrrjetet individuale me një topologji tipike - një yll, një unazë ose një autobus të zakonshëm, të cilët për rrjetet e mëdha lidhen në mënyrë arbitrare.

Arkitekturat e rrjetit.

Mjeti i transmetimit është burim i përbashkët për të gjitha nyjet në rrjet. Për të qenë në gjendje të aksesoni këtë burim nga një host, kërkohen mekanizma të veçantë - metodat e hyrjes. Metoda e hyrjes në media - një metodë që siguron përmbushjen e një sërë rregullash sipas të cilave nyjet e rrjetit marrin akses në një burim.

Qasja në shënues... Kompjuteri-pajtimtar merr nga kompjuteri qendror i rrjetit një shenjë-sinjal për të drejtën për të kryer transmetimin për një kohë të caktuar, pas së cilës token i transmetohet një pajtimtari tjetër.

Në metoda e aksesit konkurrues abonenti fillon transmetimin e të dhënave nëse gjen një linjë boshe.

Rrjeti Ethernet... Skema e transmetimit të të dhënave është konkurruese, elementët e rrjetit mund të lidhen nëpërmjet topologjisë së autobusit ose yllit duke përdorur çifte të përdredhura, kabllo koaksiale dhe fibër optike. Avantazhi kryesor është performanca nga 10 në 100 Mbps.

Rrjeti i shenjave Unaza... Skema e hyrjes në shenjë. I projektuar fizikisht si një yll, por sillet si një unazë. Të dhënat transmetohen në mënyrë sekuenciale nga stacioni në stacion, por vazhdimisht kalojnë nëpër qendrën qendrore. Janë përdorur çifte të përdredhura dhe kabllot me fibra optike. Shkalla e baudit 4 ose 16 Mbps.

ARCnet... Skema e aksesit të shënuesit mund të funksionojë si me topologjinë autobus ashtu edhe me yll. E përputhshme me kabllot me çifte të përdredhura, koaksiale dhe fibra optike. Norma e transferimit 2.5 Mbps.

Modeli i ndërlidhjes së sistemeve të hapura.

Detyra kryesore e zgjidhur gjatë krijimit të rrjeteve kompjuterike është të sigurohet përputhshmëria e pajisjeve në aspektin e karakteristikave elektrike dhe mekanike dhe të sigurohet përputhshmëria e mbështetjes së informacionit (programet dhe të dhënat) për sa i përket sistemit të kodimit dhe formatit të të dhënave. Zgjidhja e këtij problemi i përket fushës së standardizimit dhe bazohet në të ashtuquajturin model OSI (modeli i ndërveprimit të sistemeve të hapura - Modeli i Sistemi i hapur ndërlidhjet). Modeli OSI u krijua në bazë të propozimeve teknike të Organizatës Ndërkombëtare të Standardeve (ISO).

Sipas modelit OSI, arkitektura e rrjeteve kompjuterike duhet të konsiderohet në nivele të ndryshme (numri i përgjithshëm i niveleve është deri në shtatë). Niveli më i lartë është aplikuar , në këtë nivel përdoruesi ndërvepron me sistemin informatik. Niveli më i ulët është fizike , siguron shkëmbimin e sinjalit midis pajisjeve. Shkëmbimi i të dhënave në sistemet e komunikimit ndodh duke i lëvizur ato nga niveli i sipërm në atë të poshtëm, më pas transportimi dhe, së fundi, riprodhimi i kundërt në kompjuterin e klientit si rezultat i lëvizjes nga niveli i poshtëm në atë të sipërm.

Për të siguruar përputhshmërinë e nevojshme në secilin nga shtatë nivelet e mundshme të arkitekturës së rrjetit kompjuterik, ekzistojnë standarde (rregulla) të veçanta të quajtura protokollet ... Ata përcaktojnë natyrën e ndërveprimit të harduerit të komponentëve të rrjetit ( protokollet e harduerit ) dhe natyra e ndërveprimit të programeve dhe të dhënave ( protokollet e softuerit ). Fizikisht, funksionet e mbështetjes së protokollit kryhen nga pajisjet harduerike ( ndërfaqet ) dhe softuer ( programet e mbështetjes së protokollit ). Programet që mbështesin protokollet quhen gjithashtu protokolle.

Shtresat e modelit OSI

№	Niveli	Funksionet e kryera nga niveli
	Aplikuar	Me ndihmën e aplikacioneve speciale, përdoruesi krijon një dokument (mesazh, foto, etj.).
	Përfaqësues	Sistemi operativ i kompjuterit regjistron se ku ndodhen të dhënat e krijuara (në RAM, në një skedar në hard disk, etj.) dhe i konverton ato nga formati i brendshëm i kompjuterit në formatin e transferimit.
	Sesioni	Ndërvepron me lokale ose rrjeti global... Protokollet e kësaj shtrese kontrollojnë të drejtat e përdoruesit.
	Transporti	Dokumenti konvertohet në formën në të cilën supozohet të transmetojë të dhënat në rrjetin e përdorur. Për shembull, mund të pritet në çanta të vogla me madhësi standarde.
	Rrjeti	Përcakton rrugën e lëvizjes së të dhënave në rrjet. Kështu, për shembull, nëse në nivelin e transportit të dhënat janë "prerë" në pako, atëherë në nivelin e rrjetit çdo paketë duhet të marrë një adresë në të cilën duhet të dorëzohet pavarësisht nga paketat e tjera.
	Kanal (lidhjet)	Ai modulon sinjalet që qarkullojnë në shtresën fizike në përputhje me të dhënat e marra nga shtresa e rrjetit, siguron kontrollin e rrjedhës së të dhënave në formën e kornizave, zbulon gabimet e transmetimit dhe zbaton një algoritëm të rikuperimit të informacionit.
	Fizike	Transferimi real i të dhënave. Nuk ka dokumente, pa pako, madje as bajt - vetëm bit, domethënë njësi elementare të paraqitjes së të dhënave. Fondet shtresa fizike shtrihen jashtë kompjuterit. V rrjetet lokaleështë vetë pajisja e rrjetit. Për komunikim në distancë duke përdorur modeme telefonike, këto janë linja telefonike, pajisje komutuese centralet telefonike etj.

hardueri i rrjetit.

1 . Kartat e rrjetit (përshtatës ) A janë kontrollorët të kyçur në foletë e zgjerimit motherboard kompjuter i projektuar për të transmetuar sinjale në rrjet dhe për të marrë sinjale nga rrjeti.

2 . Terminatorët - këto janë rezistorë me vlerë nominale 50 Ohm që prodhojnë dobësim të sinjalit në skajet e segmentit të rrjetit.

3 . Përqendruesit (Hub) - kjo është pajisje qendrore një sistem kabllor ose një rrjet i topologjisë fizike "yll", i cili, kur merr një paketë në një nga portet e tij, ia përcjell atë të gjithë të tjerëve. Dalloni ndërmjet qendrave aktive dhe pasive. Aktiv koncentratorët përforcojnë sinjalet e marra dhe i transmetojnë ato. Pasive përqendruesit e kalojnë sinjalin përmes vetes pa e përforcuar ose rivendosur atë.

4 . Përsëritësit (Përsëritës) - pajisja e rrjetit, përforcon dhe riformon formën e sinjalit analog hyrës të rrjetit në distancën e një segmenti tjetër. Përsëritësi funksionon në nivelin elektrik për të lidhur dy segmente. Përsëritësit nuk e njohin adresat e rrjetit dhe për këtë arsye nuk mund të përdoret për të reduktuar trafikun.

5 . Çelësat (Ndërro) - pajisje qendrore të sistemit kabllor të kontrolluara nga softueri, të cilat reduktojnë trafikun e rrjetit për faktin se paketa hyrëse analizohet për të gjetur adresën e marrësit të saj dhe, në përputhje me rrethanat, i transmetohet vetëm atij.

6 . Ruterat (Ruteri) – pajisje standarde rrjetet që funksionojnë në nivel rrjeti dhe ju mundësojnë të përcjellni dhe drejtoni paketat nga një rrjet në tjetrin, si dhe të filtroni mesazhet e transmetimit.

7 . Urat (Urë) - një pajisje rrjeti që lidh dy segmente të veçanta të rrjetit, të kufizuar nga gjatësia e tyre fizike dhe transferon trafikun ndërmjet tyre. Urat gjithashtu përforcojnë dhe konvertojnë sinjalet për lloje të tjera kabllosh. Kjo ju lejon të zgjeroheni madhësia maksimale rrjeteve, duke mos shkelur kufizimet në gjatësia maksimale kabllo, numri i pajisjeve të lidhura ose numri i përsëritësve për segment të rrjetit. Ura mund të lidhë rrjete të topologjive të ndryshme, por që funksionojnë nën kontrollin e të njëjtit lloj të sistemeve operative të rrjetit.

8 . Portat (Porta) - sisteme softuerike dhe harduerike që lidhin rrjete heterogjene ose pajisje rrjeti. Portat ju lejojnë të zgjidhni problemin e dallimeve në protokolle ose sistemet e adresimit. Ato funksionojnë në shtresat e sesionit, prezantimit dhe aplikimit të modelit OSI.

9 . Multiplekserët Janë pajisje zyra qendrore mbështetur nga disa qindra dixhital linjat e abonentëve... Multiplekserët dërgojnë dhe marrin të dhënat e pajtimtarëve përmes linjave telefonike, duke përqendruar të gjithë trafikun në një kanal me shpejtësi të lartë për transmetim në internet ose rrjetin e kompanisë.

10 . Firewalls (muri i zjarrit, firewalls) është një softuer dhe / ose një barrierë harduerike ndërmjet dy rrjeteve, duke lejuar të krijohen vetëm ndërlidhje të autorizuara. Shumica e tyre bazohen në diferencimin e aksesit, sipas të cilit një subjekti (përdoruesi, programi, procesi ose paketa e rrjetit) i lejohet qasja në një objekt (skedar ose nyje rrjeti) me paraqitjen e një elementi unik të natyrshëm vetëm për këtë subjekt. Në shumicën e rasteve, ky element është një fjalëkalim. Në raste të tjera, një element i tillë unik janë kartat e mikroprocesorit, karakteristikat biometrike të përdoruesit, etj. Për paketën e rrjetit një element i tillë janë adresat ose flamujt në kokën e paketës, si dhe disa parametra të tjerë.

Teknologjia e telekomunikacionit.

Me evolucionin e sistemeve kompjuterike, janë formuar llojet e mëposhtme të arkitekturës së rrjeteve kompjuterike:

Ø arkitekturë peer-to-peer;

Ø arkitekturë klasike "klient-server";

Ø Arkitektura klient-server bazuar në teknologjinë e Uebit.

Me një arkitekturë peer-to-peer, Fig. 1 të gjitha burimet sistemi informatik, duke përfshirë informacionin, janë të përqendruara në një kompjuter qendror, i quajtur gjithashtu mainframe ( korniza kryesore- blloku qendror i kompjuterit). Si mjeti kryesor i aksesit në burimet e informacionit përdorur terminale alfanumerike të të njëjtit lloj, të lidhur me kompjuterin qendror me kabllo. Kjo nuk kërkonte asnjë veprime të veçanta nga ana e përdoruesit për konfigurimin dhe konfigurimin e softuerit.

Oriz. 1... Arkitektura peer-to-peer e rrjeteve kompjuterike.

Qartë të metat dhe zhvillimet nga kolegët mjetetçoi në shfaqjen e sistemeve kompjuterike me një arkitekturë klient-server. E veçanta e kësaj klase sistemesh është decentralizimi i arkitekturës së sistemeve kompjuterike autonome dhe integrimi i tyre në rrjetet globale kompjuterike. Krijimi i kësaj klase sistemesh shoqërohet me shfaqjen e kompjuterëve personalë, të cilët morën përsipër disa nga funksionet e kompjuterëve qendrorë. Si rezultat, u bë e mundur krijimi i rrjeteve kompjuterike globale dhe lokale që bashkojnë kompjuterët personalë (klientët ose stacionet e punës) që përdorin burime dhe kompjuterët (serverët) që ofrojnë burime të caktuara për përdorim të përgjithshëm... Në fig. 2 tregon një arkitekturë tipike klient-server, megjithatë, ka disa modele që ndryshojnë në shpërndarjen e komponentëve të softuerit midis kompjuterëve në rrjet.

Oriz. 2... Arkitektura tipike klient-server.

Çdo aplikimi softuerik mund të përfaqësohet si një strukturë e tre komponentëve:

Ø komponenti i prezantimit që zbaton ndërfaqen me përdoruesin;

Ø një komponent aplikacioni që siguron zbatimin e funksioneve të aplikacionit;

Ø komponent i aksesit në burimet e informacionit, ose një menaxher burimesh që kryen grumbullimin e informacionit dhe menaxhimin e të dhënave.

Bazuar në shpërndarjen e komponentëve të listuar midis një stacioni pune dhe një serveri rrjeti, dallohen modelet e mëposhtme të arkitekturës klient-server:

Ø modeli i aksesit në të dhëna në distancë;

Ø modeli i serverit të menaxhimit të të dhënave;

Ø modeli kompleks i serverit;

Ø arkitekturë klient-server me tre nivele.

Modeli i qasjes në distancë të të dhënave fig. 3, në të cilin vetëm të dhënat janë të vendosura në server, ka karakteristikat e mëposhtme:

Oriz. 3... Modeli i qasjes në distancë të të dhënave.

Ø produktivitet i ulët, pasi i gjithë informacioni përpunohet në stacionet e punës;

Ø ulje e kursit të përgjithshëm të këmbimit kur transferoni sasi të mëdha informacioni për përpunim nga serveri në stacionet e punës.

Kur përdorni modelin e serverit të menaxhimit të të dhënave në Fig. 4 përveç vetë informacionit, serveri përmban një menaxher të burimeve të informacionit (për shembull, një sistem të menaxhimit të bazës së të dhënave). Komponenti i prezantimit dhe komponenti i aplikacionit kombinohen dhe funksionojnë në një kompjuter klient që mbështet funksionet e futjes dhe shfaqjes së të dhënave dhe funksionet thjesht të aplikacionit. Qasja në burimet e informacionit sigurohet ose nga operatorët e një gjuhe të veçantë (për shembull, SQL në rastin e përdorimit të një baze të dhënash), ose nga thirrjet e funksioneve të specializuara. bibliotekat e softuerit... Kërkesat për burime informacioni drejtohen përmes rrjetit te një menaxher burimesh (për shembull, një server i bazës së të dhënave), i cili përpunon kërkesat dhe i kthen blloqet e të dhënave klientit. Karakteristikat më të rëndësishme të këtij modeli:

Oriz. 4... Modeli i serverit të menaxhimit të të dhënave.

Ø reduktim i sasisë së informacionit të transmetuar në rrjet, që nga përzgjedhja e të nevojshmeve artikujt e informacionit kryhet në server, jo në stacione pune;

Ø unifikimi dhe një gamë e gjerë mjetesh për krijimin e aplikacioneve;

Ø mungesa e një dallimi të qartë midis komponentit të prezantimit dhe komponentit të aplikacionit, gjë që e bën të vështirë përmirësimin e sistemit informatik.

Modeli i serverit të menaxhimit të të dhënave këshillohet të përdoret në rastin e përpunimit të vëllimeve të moderuara të informacionit që nuk rriten me kalimin e kohës. Për më tepër, kompleksiteti i komponentit të aplikuar duhet të jetë i ulët.

Oriz. 5... Modeli kompleks i serverit.

Modeli kompleks i serverit fig. 5 është ndërtuar me supozimin se procesi që ekzekutohet në kompjuterin e klientit është i kufizuar në funksionet e prezantimit dhe funksionet aktuale të aplikacionit dhe funksionet e aksesit të të dhënave kryhen nga serveri.

Përparësitë e modelit kompleks të serverit:

Ø performancë të lartë;

Ø administrim i centralizuar;

Ø kursimi i burimeve të rrjetit.

Modeli kompleks i serverit është optimal për rrjete të mëdha të fokusuara në përpunimin e vëllimeve të mëdha dhe në rritje të informacionit.

Një arkitekturë klient-server në të cilën një komponent aplikacioni qëndron në një stacion pune së bashku me një komponent prezantimi (modeli i qasjes në distancë të të dhënave dhe serveri i menaxhimit të të dhënave) ose në një server së bashku me një menaxher burimesh dhe të dhënash (modeli i serverit kompleks) referohet si një arkitekturë me dy nivele.

Me një ndërlikim të konsiderueshëm dhe rritje të intensitetit të burimit të një komponenti aplikacioni, një server i veçantë, i quajtur server aplikacioni, mund të ndahet për të. Në këtë rast, flitet për një arkitekturë klient-server me tre nivele në Fig. 6. Lidhja e parë është kompjuteri i klientit, e dyta është serveri i aplikacionit dhe e treta është serveri i menaxhimit të të dhënave. Brenda kornizës së serverit të aplikacionit, mund të zbatohen disa funksione aplikacioni, secila prej të cilave është projektuar si një shërbim i veçantë që ofron disa shërbime për të gjitha programet. Mund të ketë disa serverë aplikacionesh, secili prej tyre është i përqendruar në ofrimin e një grupi të caktuar shërbimesh.

Oriz. 6... Arkitektura me tre nivele klient-server.

Më e gjalla tendencat moderne teknologjitë e telekomunikacionit janë shfaqur në internet. Arkitektura klient-server i bazuar në ueb është paraqitur në Fig. 7.

Oriz. 7... Arkitektura klient-server e bazuar në ueb.

Në përputhje me teknologjinë e ueb-it, serveri pret të ashtuquajturat dokumente Ueb, të cilat jepen dhe interpretohen nga një program navigimi (shfletuesi ueb, shfletuesi i uebit) që funksionon në një stacion pune. Logjikisht, një dokument Web është një dokument hipermedia që lidh faqe të ndryshme Web së bashku. Ndryshe nga një faqe interneti letre, ajo mund të lidhet me programet kompjuterike dhe përmbajnë lidhje me objekte të tjera. Në teknologjinë e uebit, ekziston një sistem hiperlidhjesh që përfshin lidhje me objektet e mëposhtme.

Transferimi nga serveri në stacioni i punës dokumentet dhe objektet e tjera, kur kërkohen nga navigatori, sigurohen nga një program që funksionon në server i quajtur server Web. Kur një shfletues ueb duhet të marrë dokumente ose objekte të tjera nga serveri i uebit, ai i dërgon një kërkesë serverit. Me të drejta të mjaftueshme aksesi, krijohet një lidhje logjike midis serverit dhe navigatorit. Serveri më pas përpunon kërkesën, i dërgon rezultatet e përpunimit në shfletuesin e uebit dhe prishet lidhje e vendosur... Kështu, serveri në internet vepron si një qendër informacioni që jep informacion nga burime të ndryshme dhe më pas në një formë uniforme ia ofron përdoruesit.

Interneti është një koleksion i lulëzuar i rrjeteve kompjuterike që shtrihen në të gjithë globin, duke lidhur institucionet qeveritare, ushtarake, arsimore dhe tregtare, si dhe qytetarët individualë.

Ashtu si shumë ide të tjera të shkëlqyera, "rrjeti i rrjeteve" lindi nga një projekt që synohej për qëllime krejtësisht të ndryshme: ARPAnet, i zhvilluar dhe krijuar në 1969 për Agjencinë e Projektit të Kërkimit të Avancuar (ARPA) të Departamentit të Mbrojtjes së SHBA. ARPAnet ishte një rrjet i institucioneve arsimore, kontraktorëve ushtarakë dhe ushtarakë; ai u krijua për të ndihmuar studiuesit të shkëmbejnë informacion, dhe (që ishte një nga qëllimet kryesore) për të studiuar problemin e mbajtjes së komunikimit në rast të një sulmi bërthamor.

Në modelin ARPAnet, ekziston gjithmonë një lidhje midis kompjuterit burim dhe kompjuterit të destinacionit. Vetë rrjeti konsiderohet jo i besueshëm; çdo segment i tij mund të zhduket në çdo kohë (pas një bombardimi ose si rezultat i një mosfunksionimi kabllor). Rrjeti u ndërtua në mënyrë që nevoja për informacion nga kompjuterët e klientëve të ishte minimale. Për të dërguar një mesazh përmes një rrjeti, një kompjuter thjesht duhej t'i vendoste të dhënat në një zarf të quajtur "Paketë e Protokollit të Internetit (IP)" dhe t'i "adresonte" saktë ato paketa. Kompjuterët që ndërveprojnë me njëri-tjetrin (dhe jo vetëm vetë rrjeti) ishin gjithashtu përgjegjës për sigurimin e transferimit të të dhënave. Parimi themelor ishte se çdo kompjuter në rrjet mund të komunikonte si një nyje me çdo kompjuter tjetër me një gamë të gjerë shërbimesh kompjuterike, burimesh, informacionesh. Një grup marrëveshjesh rrjeti dhe mjetesh të disponueshme publikisht "rrjetet e rrjeteve" janë krijuar për të krijuar një të tillë rrjet i madh në të cilin kompjuterët, të lidhur së bashku, ndërveprojnë, duke pasur shumë platforma të ndryshme softuerike dhe harduerike.

Aktualisht, drejtimi i zhvillimit të internetit përcaktohet kryesisht nga "Shoqëria e Internetit", ose ISOC (Shoqëria e Internetit). ISOC është një organizatë vullnetare e dedikuar për të promovuar globale shkëmbimi i informacionit përmes internetit. Ajo emëron Bordin e Arkitekturës së Internetit (IAB), i cili është përgjegjës për drejtimin teknik dhe orientimin e internetit (kryesisht standardizimin dhe adresimin e internetit). Përdoruesit e internetit shprehin mendimet e tyre në takimet e Task Forcës së Inxhinierisë së Internetit (IETF). IETF është një tjetër organ publik që mblidhet rregullisht për të diskutuar çështje aktuale teknike dhe organizative në internet.

Baza financiare e internetit është që të gjithë të paguajnë për pjesën e tyre. Individët nga rrjetet individuale mblidhen dhe vendosin se si të lidhen dhe si t'i financojnë këto ndërlidhje. Një institucion arsimor ose një subjekt biznesi paguan për t'u lidhur me një rrjet rajonal, i cili nga ana e tij paguan për aksesin në internet tek një ofrues kombëtar. Kështu, çdo lidhje me internetin paguhet nga dikush.

Pyetje:

1. Listoni funksionet e të gjitha llojeve të rrjeteve kompjuterike.

2. Listoni karakteristikat dhe klasifikimin e rrjeteve kompjuterike.

3. Llojet e mediave të transmetimit fizik.

4. Listoni topologjitë e LAN.

5. Listoni llojet e pajisjeve të rrjetit.

6. Listoni arkitekturën dhe modelet e teknologjive të telekomunikacionit.

Konceptet e DB dhe DBMS.

Një bazë të dhënash është një koleksion i të dhënave të strukturuara të ruajtura në kujtesën e një sistemi kompjuterik dhe që shfaq gjendjen e objekteve dhe marrëdhëniet e tyre të ndërsjella në fushën e subjektit në shqyrtim.

Struktura logjike e të dhënave të ruajtura në bazën e të dhënave quhet modeli i paraqitjes së të dhënave. Modelet kryesore të paraqitjes së të dhënave (modelet e të dhënave) përfshijnë hierarkike, rrjetore, relacionale.

Një sistem i menaxhimit të bazës së të dhënave (DBMS) është një kompleks i mjeteve gjuhësore dhe softuerëve të krijuar për krijimin, mirëmbajtjen dhe ndarjen e bazave të të dhënave nga shumë përdorues. Në mënyrë tipike, një DBMS dallohet nga modeli i të dhënave të përdorura. Pra, DBMS bazuar në përdorimin e një modeli të të dhënave relacionale quhen DBMS relacionale.

Një fjalor i të dhënave është një nënsistem i bazës së të dhënave i krijuar për ruajtjen e centralizuar të informacionit në lidhje me strukturat e të dhënave, marrëdhëniet e skedarëve të bazës së të dhënave me njëri-tjetrin, llojet e të dhënave dhe formatet e paraqitjes së tyre, të dhënat që u përkasin përdoruesve, kodet e sigurisë dhe kontrollit të aksesit, etj.

Sistemet e informacionit të bazuara në përdorimin e bazave të të dhënave zakonisht funksionojnë në një arkitekturë klient-server. Në këtë rast, baza e të dhënave ndodhet në kompjuterin e serverit dhe ndahet.

Serveri i një burimi specifik në një rrjet kompjuterik është një kompjuter (program) që menaxhon këtë burim, një klient është një kompjuter (program) që përdor këtë burim. Si burim i një rrjeti kompjuterik, për shembull, mund të veprojnë bazat e të dhënave, skedarët, shërbimet e printimit dhe shërbimet postare.

Avantazhi i organizimit të një sistemi informacioni në një arkitekturë klient-server është një kombinim i suksesshëm i ruajtjes së centralizuar, mirëmbajtjes dhe aksesit kolektiv në informacionin e përgjithshëm të korporatës me punën individuale të përdoruesit.

Sipas parimit bazë të arkitekturës klient-server, të dhënat përpunohen vetëm në server. Një përdorues ose një aplikacion gjeneron pyetje që vijnë në serverin e bazës së të dhënave në formën e deklaratave SQL. Serveri i bazës së të dhënave siguron kërkimin dhe marrjen e të dhënave të kërkuara, të cilat më pas transferohen në kompjuterin e përdoruesit. Avantazhi i kësaj qasjeje në krahasim me ato të mëparshme është një sasi dukshëm më e vogël e të dhënave të transmetuara.

Dallohen llojet e mëposhtme të DBMS:

* DBMS me funksione të plota;

* serverët e bazës së të dhënave;

* mjete për zhvillimin e programeve për të punuar me një bazë të dhënash.

Për nga natyra e përdorimit të tyre, DBMS-të ndahen në shumëpërdorues (industrial) dhe lokal (personal).

Industriale, DBMS përfaqëson një bazë softuerike për zhvillim sisteme të automatizuara menaxhimin e objekteve të mëdha ekonomike. DBMS industriale duhet të plotësojë kërkesat e mëposhtme:

* mundësia e organizimit të një të përbashkët punë paralele shumë përdorues;

* shkallëzueshmëria;

* transportueshmëri në platforma të ndryshme harduerike dhe softuerike;

* stabilitet në lidhje me dështimet e llojeve të ndryshme, duke përfshirë praninë e një sistemi rezervë me shumë nivele të informacionit të ruajtur;

* garantimi i sigurisë së të dhënave të ruajtura dhe një sistem i avancuar i strukturuar i aksesit në to.

DBMS personale është softuer që synon zgjidhjen e problemeve të një përdoruesi lokal ose një grupi të vogël përdoruesish dhe i destinuar për përdorim në një kompjuter personal. Kjo shpjegon emrin e tyre të dytë - desktop. Karakteristikat përcaktuese të sistemeve desktop janë:

* Lehtësia relative e përdorimit, duke ju lejuar të krijoni aplikacione përdoruesi të zbatueshëm mbi bazën e tyre;

* Kërkesa relativisht të kufizuara për burime harduerike.

Sipas modelit të të dhënave të përdorura, DBMS-të ndahen në hierarkike, rrjetore, relacionale, të orientuara nga objekti, etj. Disa DBMS mund të mbështesin njëkohësisht disa modele të dhënash.

Për të punuar me të dhënat e ruajtura në bazën e të dhënave, përdoren llojet e mëposhtme të gjuhëve:

* Gjuha e përshkrimit të të dhënave - një gjuhë joprocedurale e nivelit të lartë
tip deklarativ, i krijuar për të përshkruar një logjik
strukturat e të dhënave;

* Gjuha e manipulimit të të dhënave - një grup ndërtimesh që ofrojnë operacione bazë për të punuar me të dhëna: futje, modifikim dhe rikthim të të dhënave sipas kërkesës.

Gjuhët e emëruara mund të ndryshojnë në DBMS të ndryshme. Më të përhapurat janë dy gjuhë të standardizuara: QBE - një gjuhë pyetëse sipas modelit dhe SQL - një gjuhë e strukturuar e pyetjeve. QBE kryesisht ka vetitë e një gjuhe të manipulimit të të dhënave, SQL kombinon vetitë e të dy llojeve të gjuhëve.

DBMS zbaton funksionet kryesore të mëposhtme nivel i ulët:

* menaxhimi i të dhënave në memorien e jashtme;

* menaxhimi i buferëve RAM;

* menaxhimi i transaksioneve;

* mbajtja e një regjistri të ndryshimeve në bazën e të dhënave;

* garantimi i integritetit dhe sigurisë së bazës së të dhënave.

Zbatimi i funksionit të menaxhimit të të dhënave në memorien e jashtme siguron organizimin e menaxhimit të burimeve në sistemin e skedarëve OS.

Nevoja për të buferuar të dhënat është për faktin se sasia e RAM-it është më e vogël se sasia e memories së jashtme. Buferët janë zona të RAM-it të krijuara për të përshpejtuar shkëmbimin midis jashtme dhe RAM... Buferët ruajnë përkohësisht fragmente të bazës së të dhënave, të dhënat nga të cilat supozohet të përdoren kur hyni në DBMS ose planifikohen të shkruhen në bazën e të dhënave pas përpunimit.

Mekanizmi i transaksionit përdoret në DBMS për të ruajtur integritetin e të dhënave në bazën e të dhënave. Një transaksion është një sekuencë e caktuar e pandashme e operacioneve në të dhënat e bazës së të dhënave, e cila gjurmohet nga DBMS nga fillimi në fund. Nëse për ndonjë arsye (dështime dhe dështime të harduerit, gabime në softuer, përfshirë aplikacionin) transaksioni mbetet i paplotë, atëherë ai anulohet.

Ekzistojnë tre prona kryesore të natyrshme në transaksione:

* atomiciteti (të gjitha operacionet e përfshira në transaksion janë ekzekutuar ose asnjë);

* serializimi (nuk ka ndikim të ndërsjellë të transaksioneve të ekzekutuara në të njëjtën kohë);

* qëndrueshmëri (edhe një përplasje e sistemit nuk çon në humbjen e rezultateve të transaksionit të kryer).

Një shembull i një transaksioni është operacioni i transferimit të parave nga një llogari në tjetrën sistemi bankar... Së pari, paratë tërhiqen nga një llogari, më pas ato kreditohen në një llogari tjetër. Nëse të paktën një nga veprimet nuk është i suksesshëm, rezultati i operacionit do të jetë i pasaktë dhe ekuilibri i operacionit do të prishet.

Regjistrimi i ndryshimeve kryhet nga DBMS për të siguruar besueshmërinë e ruajtjes së të dhënave në bazën e të dhënave në prani të dështimeve të harduerit dhe softuerit.

Sigurimi i integritetit të bazës së të dhënave është një kusht i domosdoshëm për funksionimin e suksesshëm të bazës së të dhënave, veçanërisht kur përdoret në një rrjet. Integriteti i bazës së të dhënave është një pronë e bazës së të dhënave, që do të thotë se ajo përmban informacione të plota, të qëndrueshme dhe që pasqyrojnë në mënyrë adekuate të fushës së temës. Gjendja integrale e bazës së të dhënave përshkruhet duke përdorur kufizime të integritetit në formën e kushteve që duhet të plotësohen nga të dhënat e ruajtura në bazën e të dhënave.

Siguria arrihet në DBMS nga enkriptimi i të dhënave, mbrojtja me fjalëkalim, mbështetja e niveleve të aksesit në bazën e të dhënave dhe elementet e saj individuale (tabelat, formularët, raportet, etj.).

Fazat e krijimit të bazës së të dhënave.

Hartimi i bazave të të dhënave të sistemeve të informacionit është një detyrë mjaft e mundimshme. Ajo kryhet në bazë të formalizimit të strukturës dhe proceseve të fushës lëndore, informacioni për të cilin supozohet të ruhet në bazën e të dhënave. Të dallojë projektimin konceptual dhe skematiko-strukturor.

Dizajni konceptual i një IS DB është kryesisht një proces heuristik. Përshtatshmëria e modelit infologjik të fushës lëndore të ndërtuar në kuadër të tij verifikohet në mënyrë empirike, në procesin e funksionimit të SI.

Le të rendisim fazat e projektimit konceptual:

1. Studimi i fushës lëndore për të krijuar një kuptim të përgjithshëm të saj;

2. Ndarja dhe analiza e funksioneve dhe detyrave të SI-së së zhvilluar;

3. Përcaktimi i objekteve-entiteteve kryesore të fushës lëndore
dhe marrëdhëniet ndërmjet tyre;

4. Prezantimi i formalizuar i fushës lëndore.

Kur hartoni një skemë të bazës së të dhënave relacionale, mund të dallohen procedurat e mëposhtme:

1. Përcaktimi i listës së tabelave dhe i marrëdhënieve ndërmjet tyre;

2. Përcaktimi i listës së fushave, llojeve të fushave, fushave kryesore të secilës tabelë (skema e tabelës), vendosja e lidhjeve ndërmjet tabelave përmes çelësave të huaj;

3. Vendosja e indeksimit për fushat në tabela;

4. Zhvillimi i listave (fjaloreve) per fushat me te numeruara
të dhëna;

5. Vendosja e kufizimeve të integritetit për tabelat dhe marrëdhëniet;

6. Normalizimi i tabelave, korrigjimi i listës së tabelave dhe lidhjeve.

Bazat e të dhënave relacionale.

Baza relacionale të dhënat janë një grup tabelash të ndërlidhura, secila prej të cilave përmban informacione rreth objekteve të një lloji të caktuar. Çdo rresht i tabelës përmban të dhëna për një objekt (për shembull, makinë, kompjuter, klient), dhe kolonat e tabelës përmbajnë karakteristika të ndryshme e këtyre objekteve - atributet (për shembull, numri i motorit, marka e procesorit, numrat e telefonit të kompanive ose klientëve).

Rreshtat në tabelë quhen rekorde. Të gjitha regjistrimet e tabelës kanë të njëjtën strukturë - ato përbëhen nga fusha (elemente të dhënash), të cilat ruajnë atributet e objektit (Fig. 1). Çdo fushë regjistrimi përmban një karakteristikë objekti dhe përfaqëson një lloj të dhënash të dhënë (për shembull, varg teksti, numër, datë). Çelësi primar përdoret për të identifikuar të dhënat. Një çelës kryesor është një grup fushash të tabelës, kombinimi i vlerave të të cilave identifikon në mënyrë unike çdo rekord në tabelë.

Çelesi primar

Çdo tabelë e bazës së të dhënave mund të ketë një çelës primar. Një çelës primar është një fushë ose një grup fushash që identifikojnë në mënyrë unike (në mënyrë unike) një rekord. Çelësi primar duhet të jetë minimalisht i mjaftueshëm: nuk duhet të përmbajë fusha, heqja e të cilave nga çelësi primar nuk do të ndikojë në veçantinë e tij.

Të dhënat e tabelës "Mësuesi"

Vetëm “Tab. Nr.”, vlerat e fushave të tjera mund të përsëriten brenda kësaj tabele.

Çelësi dytësor

Çelësat dytësorë janë mekanizmi kryesor për organizimin e marrëdhënieve ndërmjet tabelave dhe ruajtjen e integritetit dhe konsistencës së informacionit në një bazë të dhënash.

Sekondari është një fushë tabele që mund të përmbajë vetëm vlera që janë në një fushë kyçe të një tabele tjetër që referohet nga një çelës dytësor. Çelësi dytësor lidh dy tabela.

Marrëdhëniet e vartësisë mund të ekzistojnë ndërmjet dy ose më shumë tabelave të bazës së të dhënave. Marrëdhëniet e vartësisë përcaktojnë që për çdo rekord të tabelës kryesore (master, i quajtur edhe prindi), mund të ketë një ose më shumë regjistrime në tabelën vartëse (detaje, e quajtur edhe fëmija).

Ekzistojnë tre lloje të marrëdhënieve midis tabelave të bazës së të dhënave:

- "një me shumë"

- "nje pas nje"

- "shumë-për-shumë"

Një marrëdhënie një-për-një ndodh kur një rekord në tabelën prind përputhet me një rekord në tabelën fëmijë.

Një marrëdhënie shumë-për-shumë ndodh kur:

a) të dhënat në tabelën mëmë mund të korrespondojnë me më shumë se një regjistrim në tabelën e fëmijëve;

b) të dhënat në tabelën fëmijë mund të korrespondojnë me më shumë se një regjistrim në tabelën prind.

Një marrëdhënie një me shumë ndodh kur shumë rekorde në tabelën fëmijë mund të korrespondojnë me të njëjtin rekord në tabelën prind.

Modele fizike dhe logjike të bazës së të dhënave

Modeli logjik i të dhënave... Në nivelin tjetër, më të ulët është modeli i të dhënave logjike të domenit. Modeli logjik përshkruan konceptet e fushës lëndore, marrëdhëniet e tyre, si dhe kufizimet e të dhënave të vendosura nga fusha lëndore. Shembuj të koncepteve janë "punonjës", "departament", "projekt", "rrogë". Shembuj të marrëdhënieve midis koncepteve - "një punonjës renditet saktësisht në një departament", "një punonjës mund të kryejë disa projekte", "disa punonjës mund të punojnë në një projekt". Shembuj të kufizimeve janë "mosha e punonjësit nuk është më e vogël se 16 dhe jo më shumë se 60 vjeç".

Modeli i të dhënave logjike është prototipi fillestar për bazën e të dhënave të ardhshme. Modeli logjik është ndërtuar përsa i përket njësive të informacionit, por pa iu referuar një DBMS specifike... Për më tepër, modeli i të dhënave logjike nuk duhet të shprehet me saktësi relacionale modelet e të dhënave. Mjeti kryesor për zhvillimin e një modeli logjik të të dhënave në aktualisht janë opsione të ndryshme Diagramet ER (Entitet-Marrëdhënie , diagramet entitet-marrëdhënie ). I njëjti model ER mund të transformohet si në një model të dhënash relacionale, ashtu edhe në një model të dhënash për DBMS hierarkike dhe të rrjetit, ose në një model të të dhënave post-relacionale. Megjithatë, që nga ne po konsiderojmë vetëm DBMS relacionale, atëherë mund të supozojmë se modeli i të dhënave logjike për ne është formuluar në termat e modelit të të dhënave relacionale.

Vendimet e marra në nivelin e mëparshëm, gjatë zhvillimit të një modeli domeni, përcaktojnë disa kufij brenda të cilëve mund të zhvillohet një model i të dhënave logjike, por brenda këtyre kufijve është e mundur të merret zgjidhje të ndryshme... Për shembull, një model domeni kontabiliteti i magazinës përmban konceptet "magazinë", "faturë", "mall". Gjatë zhvillimit të një modeli të përshtatshëm relacional, këto terma duhet të përdoren, por menyra te ndryshme Këtu ka shumë zbatim - mund të krijoni një marrëdhënie në të cilën "magazina", "fatura", "mallrat" do të jenë të pranishme si atribute, ose mund të krijoni tre marrëdhënie të veçanta, një për secilin koncept.

Kur zhvilloni një model të dhënash logjike, lindin pyetje: a janë të dizajnuara mirë marrëdhëniet? A pasqyrojnë saktë modelin e domenit, dhe rrjedhimisht vetë domenin?

Modeli fizik të dhëna... Në një nivel edhe më të ulët është modeli i të dhënave fizike. Modeli i të dhënave fizike përshkruan të dhënat me anë të një DBMS specifike. Do të supozojmë se modeli i të dhënave fizike zbatohet me saktësi relacionale DBMS, megjithëse, siç u përmend më lart, kjo është fakultative. Marrëdhëniet e zhvilluara në fazën e formimit të një modeli logjik të të dhënave shndërrohen në tabela, atributet bëhen kolona tabelash, për atributet kryesore krijohen indekse unike, domenet transformohen në lloje të dhënash të pranuara në një DBMS specifike.

Kufizimet në modelin e të dhënave logjike zbatohen nga mjete të ndryshme DBMS, për shembull, duke përdorur indekse, kufizime deklarative të integritetit, nxitës, procedura të ruajtura. Në këtë rast, përsëri, vendimet e marra në nivelin e modelimit logjik përcaktojnë disa kufij brenda të cilëve mund të zhvillohet një model i të dhënave fizike. Po kështu, brenda këtyre kufijve mund të merren vendime të ndryshme. Për shembull, marrëdhëniet e përfshira në një model të dhënash logjike duhet të konvertohen në tabela, por për secilën tabelë, ju mund të deklaroni gjithashtu indekse të ndryshme që rrisin shpejtësinë e aksesit të të dhënave. Shumë varet nga DBMS specifike.

Gjatë dizajnimit të një modeli të të dhënave fizike, lindin pyetje: A janë të dizajnuara mirë tabelat? A janë përzgjedhur saktë indekset? Sa shume kodi i programit në formën e nxitësve dhe procedurat e ruajtura duhet të dizajnohen për të ruajtur integritetin e të dhënave?

Në procesin e krijimit të bazës së të dhënave, mund të dallohen disa faza, në secilën prej të cilave struktura e bazës së të dhënave të projektuar konkretizohet dhe rafinohet.

1) Krijimi i një modeli konceptual të bazës së të dhënave.

Procesi i krijimit të një modeli konceptual lidhet më shumë me hartimin e të gjithë sistemit të informacionit, një nga pjesët e të cilit është baza e të dhënave. Në këtë fazë, bëhet analiza e detyrave të zgjidhura në një fushë specifike lëndore, përshkruhen objektet e fushës lëndore dhe marrëdhënia e këtyre objekteve. Modeli konceptual mund të përmbajë gjithashtu një përshkrim të proceseve që ndodhin me objektet e fushës lëndore, gjë që bën të mundur që të merren parasysh plotësisht të gjitha nuancat e funksionimit të sistemit të informacionit që po zhvillohet. Gjatë hartimit të një modeli konceptual, nuk merren parasysh veçoritë e zbatimit të pjesëve të caktuara të sistemit të informacionit dhe nuk merren parasysh çështjet e rritjes së efikasitetit të përpunimit të informacionit.

2) Krijimi i një modeli logjik të bazës së të dhënave.

Modeli logjik i bazës së të dhënave është rezultat i transformimit të modelit konceptual, në të cilin objektet e informacionit bëhen objektet kryesore. Këto të fundit janë entitete - objekte ose ngjarje, informacioni për të cilin duhet të ruhet në bazën e të dhënave. Subjektet karakterizohen nga një grup karakteristikash të caktuara të quajtura atribute. Modeli logjik pasqyron marrëdhëniet logjike ndërmjet entiteteve, pavarësisht se si do të ruhen të dhënat. Modeli logjik i bazës së të dhënave është universal, pasi në asnjë mënyrë nuk lidhet me një zbatim specifik të bazës së të dhënave. Emrat e entiteteve dhe atributeve në modelin logjik mund të jenë të njëjtë me emrat e përdorur në jetën reale.

Një diagram Entity-Relationship (ER-diagram) përdoret për të përshkruar skemën e bazës së të dhënave në nivelin e projektimit logjik. Ekzistojnë opsione të ndryshme për diagramet e marrëdhënieve entitet. Metodat për përshkrimin e elementeve të diagrameve ER filluan të quheshin shënime. Mbi to, të njëjtat elementë përshkruhen grafikisht në mënyra të ndryshme. Shënimi i njohur Martin, shënimi IDEF1X, etj. Përveç kësaj, mjete të ndryshme softuerike që zbatojnë të njëjtin shënim mund të ndryshojnë në aftësitë e tyre. Të gjitha variantet e diagrameve të marrëdhënieve entitet bazohen në një ide - një vizatim është gjithmonë më i qartë se një përshkrim teksti. Të gjitha diagramet e tilla përdorin një paraqitje grafike. subjektet fusha lëndore, vetitë e tyre ( atributet), dhe marrëdhëniet ndërmjet subjektet.

3) Krijimi i një modeli fizik të bazës së të dhënave.

Modeli fizik është një hartë e modelit logjik siç aplikohet në një DBMS specifike. Disa modele të ndryshme fizike mund të korrespondojnë me të njëjtin model logjik të bazës së të dhënave, duke pasqyruar veçoritë e zbatimit të DBMS specifike. Në modelin fizik, është e rëndësishme të përshkruhen të gjitha informacionet rreth objekteve fizike të bazës së të dhënave - tabelat, kolonat, indekset, procedurat, etj.

Mjetet moderne të projektimit për modelin fizik të një baze të dhënash bëjnë të mundur që, në bazë të modelit të krijuar, të formohen recetat e nevojshme (komandat, pyetjet) për sistemin e zgjedhur të menaxhimit të bazës së të dhënave. Bazuar në udhëzimet e marra, DBMS formon strukturën fizike të bazës së të dhënave të destinuara për ruajtjen e informacionit real.

Konsideroni procesin e hartimit të një baze të dhënash të një sistemi informacioni të krijuar për të ruajtur dhe mbajtur informacione rreth ambienteve të universitetit: klasa, laboratorë, ambiente ndihmëse.

1) Krijimi i një modeli konceptual të bazës së të dhënave

Çdo dhomë karakterizohet nga parametrat e mëposhtëm: informacione për ndërtesën në të cilën ndodhet dhoma; Numri i dhomes; kati në të cilin ndodhet; një përshkrim të shkurtër të vendndodhjes së lokaleve në ndërtesë; dimensionet e dhomës (gjerësia, gjatësia dhe lartësia e tavanit në metra).

Duhet të kihet parasysh se për audiencën janë të rëndësishëm parametra të tillë si numri i vendeve për dëgjuesit dhe numri i tabelave; laboratorët karakterizohen nga numri i stolave ​​laboratorike dhe konsumi maksimal i energjisë së pajisjeve elektrike laboratorike; ambientet ndihmëse duhet të përmbajnë një përshkrim të qëllimit të objektit.

Për më tepër, të gjitha ambientet mund të karakterizohen nga detaje shtesë opsionale, për shembull, mbiemri dhe inicialet e personit përgjegjës për sigurinë nga zjarri; numrin e telefonit të kontaktit të personit përgjegjës për sigurinë nga zjarri; shpeshtësinë e inspektimeve dhe kontrolleve të planifikuara të gjendjes teknike të ambienteve; lloji i sistemit të ventilimit dhe klimatizimit etj.

Numri i detajeve opsionale të dhomës nuk është një grup i kufizuar dhe mund të rritet gjatë funksionimit të sistemit të informacionit.

Lejohet që çdo dhomë të përdoret nga disa departamente universitare. Në të njëjtën kohë, sistemi i informacionit duhet të marrë parasysh që struktura e departamenteve universitare ka një formë hierarkike, kur disa departamente janë pjesë e të tjerave.

2) Krijimi i një modeli logjik të bazës së të dhënave

Le të zgjedhim objektet kryesore të informacionit, informacioni për të cilin do të ruhet në bazën e të dhënave, atributet e këtyre objekteve dhe marrëdhëniet midis objekteve. Ne paraqesim modelin logjik në formën e një diagrami të marrëdhënies entitet në shënimin IDEF1X (Fig. 1).

Oriz. 1. Modeli logjik i bazës së të dhënave

3) Krijimi i një modeli fizik të bazës së të dhënave

Pasi kemi zgjedhur Oracle DBMS si objektiv, ne e transformojmë modelin logjik në një model fizik (Fig. 2).

Oriz. 2. Modeli fizik i bazës së të dhënave