Їлкен єалым, философ, математик, астроном, музыкант жјне дјрiгер

2.5 SQL командасын қолдануға мысалы

2.Кестенің құрылымын өзгерту, қызметкерлердің мекен-жайын қамтитын жаңа бағананы қосамыз:

3.Кестеге жазуларды енгіземіз:

4.Жазуларды іріктейміз. Кестедегі жазуларды алфавиттік тәртіп бойынша қызметкерлердің аты-жөнін және жалақының кемуі бойынша іріктеп алу.Ол үшін индекс құрамыз Кадры_indx :

5.Таңдау операциясы. Берілген кестедегі `ЭК және КТ` кафедрасындағы барлық қызметкерлердің жалақысын 1000 теңгеге өсіреміз.

6.Шарттар бойынша таңдаулар жасау.Қазіргі кезде меңгерушілерінің орны бос кафедралардың атын табамыз.

7.Топтық таңдаулар жасау. Әр кафедраның ең жоғарғы және ең төменгі жалақыны табу керек.

8.Жазуларды өзгерту.Қай қызметкерлердің жалақысы 16500 теңгеден төмен болса;онда оларға 2000 теңгеге жалақысын өсіреміз.

9. `ЭК және КТ` кафедрасының Иванова А.Б. жұмыстан шығуына байланысты, оның жазуларын өшіру қажет.

2.6 Мәліметтер базасын жобалау және қолдану

1. 
   МБ жобалаудың сатылары
   
2. 
   Пәндік облыстағы жүйелік анализ
   
3. 
   жобалаудың мәселелері
   
   1. 
      мәліметтердің шығындық қайталануы
      
   2. 
      аномалиялар
      
4. 
   Мерзімдік жобалау – нормалық форманың әдістемесі
   
   1. 
      атрибуттар арасындағы тәуелділік
      
   2. 
      нормалық формалар
      
5. 
   Біртұтастықпен қамтамасыз ету
   

1. 
   МБ жобалаудың сатылары
   

Пәндік облыстағы жүйелік анализ

Инфологиялық жобалау

СУБД таңдау

Мерзімідік жобалау

Физикалық жобалау

1. 
   Информациялық объектінің пәндік облысындағы жүйелік анализ және сөздік сипаттар
   
2. 
   Пәндік облыстағы инфологиялық модельдерді жобалау- пәндік облыстағы кей симантикалық модельдердің терминдерін формальді сипаттау объектілері, мысалы, терминдегі Е- моделі
   
3. 
   МБ мерзімдік және лгикалық жобалау, терминдік қалыптасқан мәліметтердің мерзімдік модельдерін МБ сипаттау
   
4. 
   МБ физикалық жобалау, дұрыс жұмысты қалыптастыруда сыртқы тасушыларға дұрыс МБ беру
   

2. 
   Пәндік облысағы жүйелік анализ
   

Жалпы пәндік облыстың құрылымы мен таңдауының екі әдістемесі бар:

• 
  Функционалдық әдістеме – «есептен» деген қозғалыс принципінен шынайыланып, МБ қарастыруда пайда болған информациялық тұтынуға қызмет етуде кей топтың немеесе есептер жиынының функциялары белгілі кезде қолданылады
  
• 
  Пәндік әдістеме – МБ болашақ пайдаланушылардың информациялық тұтынуы нақты белгіленбеген кезде қолданылады. Олар көп аспектілі және динамикалық болуы мүмкін. Бұл жағдайда сипаттауға қажетті пәндік облыстағы нысандардың ең аз жиынын белгілеу мүмкін емес.Сондықтанда пәндік облыстағы сипаттау мінезделген және өзара байланысты елеулі нысандарды өзіне қосады. Және әртүрлі және алдын ала анықталмаған есептердің шешімінде қолданылатын пәндік облыстағы МБ ие. Бұл әдістеме өте еңбек сіңіруді керек етеді, нақты есептеудегі нәтижесіз өте қиын сызбалы МБ әкеп соқтыруы мүмкін.
  

1. 
   МБ сақталатын нақты есептер дің шешімін керек ететін пәндік облыстағы нысандардың толық мәліметтік сипаттамасымен.
   
2. 
   Қысқа сипаттағы алгоритмдік шешудегі МБ мәліметін қолдануда тұжырымдалған нақты есептермен.
   
3. 
   МБ мәліметтерді толтырудағы басты кірістік документтің сипатымен
   
4. 
   Жүйеде генерирленген шығыстық документтің сипатымен.
   

3. 
   Жобалаудың мәселелері
   

Логикалық жобалау МБ сұраныстардың қалыптасуымен түрлер анықтамасындағы есеп беру документтерін мәліметтерді алгоритмдік өңдеу,мәліметтер базасына формды енгізу мен қайта өңдеуді жасау және басқа есептерді шешудегі кесте құрылымы және анықталған сандармен қорытындылады.

Автоматтандырылған жүйедегі мәліметтер құрылымының жобалануы келесі үш әдістемеде көрсетіледі:

1. 
   бір кестенің ішіндегі шешілетін есептердің нысаны туралы мәлімет жинау және келесі декомпазиция кестедегі кей өзара қарым-қатынасты нормалау қатынасы процедурасында жинау.
   
2. 
   жүйе туралы білімді қалыптастыру (шығыстық мәліметтердің түрін анықтау және олардың өзара қарым-қатынасы) және мәліметтерді өңдеудегі талаптар, CASE- жүйесінің көмегімен (автоматталған жүйенің жобалануы мен мәліметтерді қайта өңдеу) МБ жылдық сызбасын алу немесе дайын қосымша информациялық жүйені алу.
   
3. 
   ережелер мен мінездемелердің жиынтығы нәтижесінде жүйелік анализді өткізу процесінде информациялық жүйені қолданудағы мәліметтерді қалыптастыру.
   

Мәліметтердің қайталануындағы жай (шығыстық емес) және шығыстық түрін анықтайық. Біріншісі МБ өткізіледі, ал шығыстық қайталану мәліметтердің қайта өңделуіне әкеп соқтырады.

Мәліметтердің жай қайталануына 6.1.-кестесінде мысал келтірілген, Анықтама қатынасы Жұмысшылар және Телефон атрибуттарымен. Телефонның бір номерінің өшірілуі жұмысшыға ьелефон шалу мәліметімен бірге жойылады.

Анықтама

Жұмысшы	Телефон
Иванов	3721
Петров	4328
Сидоров	4328
Егоров	4328

Шығыстық қайталануға 6.2.-кестесінде мысал келтірілген, Сп_ком қатынасы, Анықтама қатынасына қарағанда жұмысшылардығ бөлмелерінің номерімен қосымшаланған.Яғни бұл жерде мәліметтердің шығыстық қайталануы бар.

Сп_ком

Жұмысшы	Телефон	Бөлме
Иванов	3721	109
Петров	4328	111
Сидоров	4328	111
Егоров	4328	111

Бұл жағдайдан шығудың жолы 6.3.-кестесінде көрсетілген. Бұнда декомпозициялық шығыстық қатынастың жолымен алынған Сп_ком екі қатынас көрсетілген Телефон және Жұмысшы. Егер,мысалға, Петровты жұмыстан шығарып және ол туралы мәліметті өшірсек, бұл 111 бөлменің телефон номерінің жойылмауына әкеледі.

Телефон

Телефон	Бөлме
3721	109
4328	111

Иванов	109
Жұмысшы	Бөлме
Петров	111
Сидоров	111
Егоров	111

МБ кестелерде мәліметтерді өңдеу кезінде туындайтын қиындықтар немесе МБ қайшылықтар туғызатын жағдайлады анамалиялар деп атаймыз. Анамалиялардың негізгі үш түрін атап көрсетейік: модификациялық (қайта өңделетін) анамалия, жою анамалиясы және қосу анамалиясы.

Кестеге бір мәліметті енгізу кезінде бүкіл кестені немесе басқа мәліметтерді өзгертуге әкелуі модификациялық анамалия болып табылады.

Мысалы, 6.2.-кестесінде 111 бөлменің телефон номерінің өзгеруі бүкіл таблицаны қарастыруға әкеп соқтырады.

Кестеден бір мәліметті жою кезінде жойылған мәліметке қатысы жоқ басқа да мәліметтердің жойылуына әкелуі жою анамалиясы болып табылады. 6.2-кестесінде Петров мәліметінің жойылуы 111 бөлменің телефон номерінің жойылуына әкеледі.

Кесте толмайынша басқа мәліметтің енгізу мүмкін болмаса немесе қосымша жазуды енгізу бүкіл кестені қарастыруға әкелсе, қосу анамалиясы болып табылады.

Жоғарыда көрсетілгендей, МБ жобалау базаға қосылатын мәліметтердің бүкіл нысандарын және олардың атрибуттарының анықтамасын анықтаумен басталады. Содан кейін бүкіл атрибуттар бір кестеге (шығыстық қатынастар) енгізіледі.

Мысал. Шығындық қатынастарды қалыптастыру.

Оқу бөліміне пәндік облыстағы жүйелік анализ нәтижесінде МБ қатынасында қолданылатын және өзара байланысты атрибуттар қойылған. Осыдан Оқытушы қатынасы мынандай сызбаға ие болады: Оқытушы (Аты-жөні, лауазым, еңбек ақы мөлшері, стаж, надбавка_за_стаж, кафедра, пән, топ, жұмыс түрі) және онда әр оқытушы туралы мәліметтер болуы керек.

Шығындық қатынас қайта өңдеу анамалиясының себебінен мәліметтердің шығыстық қайталануында болуы мүмкін. Нақты және нақты емес шығындық қатынасты ажыратып алайық.

Нақты шығындық қатынас Оқытушы қатынасындағы бірнеше топта сабақ өткізуі сәйкес сандардың қайталануы оқытушы туралы мәліметтер жолын қорытындылайды. Егер оқытушының лауазымын өзгертсек, бұл факт ол туралы мәліметтің бүкіл жолына енгізілуі керек.

Нақты емес шығындық қатынас оқытушы қатынасында бүкіл оқытушылардың бірдей еңбек ақы мөлшерінде және бірдей стажда еңбек ақы мөлшеріне бірдей қосылуы кезінде көрінеді. Сондықтан лауазымға байланысты еңбек ақының өзгеруі сәйкесінше бүкіл оқытушыларға өзгерту енгізіледі.

Шығындық қатынастар ескертуінде анамалиялар нормализациялық қатынаста болуы мүмкін.

4. 
   Мерзімдік жобалау – нормалық форманың әдiстемесі.
   

Атрибуттық қатынастар арасындағы тәуелділікті қарастырайық: функционалдық, транзитивтік және көп мағыналы.

Функционалдық тәуелділік түсінігі базалық болып табылады, өйткені оның негізінде басқа тәуелділіктер анықтамасы қалыптасады.

В атрибуты А атрибутына функционалды тәуелді, егер А мәніне В бір мәні сәйкес келу керек. Математикалық функционалды тәуелділік былай белгіленеді А→В. Ол дегеніміз, А атрибуты қандай мәнге ие болса, В атрибутыда сәйкесінше сол мәнге ие болады. А және В атрибуттары жай және құрылымдық бола алады. В атрибуты жоғарыда көрсетілген мысалда - Оқытушы қатынасында атрибуттар арасында функционалдық тәуелділік мыналар:Аты-жөні→кафедра, Аты-жөні→лауазым, лауазым→еңбек ақы мөлшері және т.б. Бұл қатынаста Оқытушы кілттік құрылым, ал Аты-жөні, пән, топ атрибуттар болып табылады.

Сонымен бірге толық функционалды тәуелділік болады. Онда кілтті емес атрибут құрылымдық атрибутқа тәуелді. Мысал ретінде атрибут тәуелділігі – Пән түрінің барлық құрылымдық кілттен.

Көпмәнді тәуелділік әртүрлі болады: «бір көпке» (1:М), «көп біреуге» (М:1), немесе «көп көпке» (М:М), оны былайша белгілейді: А=>B, A<=B немесе AB. Мысалы, Оқытушы қатынаста көпмәнді тәуелділік «көп көпке» онда ФИОПән.

Функционалды тәуелділікті анықтайтын негізгі әдіс (ФТ) – Атрибуттар семантикасын сараптау. Толық көп функционалды тәуелділікті F* құру үшін бірнеше аксиомаларды білу шарт. Олар 8 аксиома бар: рефлексивті, толықтыру, транзитивті, кенею, жалғастыру, псевдотранзитивті, біріктіру және декомпозициялау. Осы аксиомаларға арналған мысалдар өзіндік жұмысқа жатады.

Оқытушы үшін келесі тәуелділіктер белгіленген:

ФИО → Жалақы

ФИО → Атағы

ФИО → Стаж

ФИО → Стажға қосымша

ФИО → Кафедра

Стаж → Стажға қосымша

Атағы → Жалақы

Жалақы → Атағы

ФИО,Пән,Топ → Пән түрі

МБ жобалау процессі дұрыс формаларын қолданумен ұштасады ,ол итерационды және нақтыланған ережелер бойынша бірінші формадан стасы жоғары формаға өтуі. Әрбір келесі дұрыс форма функционалды тәуелділіктің анықталған типін азайтады, осыған орай қатысты аномалияларды МБ операцияларын орындау кезінде алып тастайды.

Келесі жалғасқан дұрыс формаларды анықтайды:

• 
  Бірінші дұрыс форма (1ДФ)
  
• 
  Екінші дұрыс форма (2ДФ)
  
• 
  Үшінші дұрыс форма (3ДФ)
  
• 
  Күшті дұрыс форма немесе Бойс-Колд дұрыс формасы (БКДФ)
  
• 
  Төртінші дұрыс форма (4 ДФ)
  
• 
  Бесінші дұрыс форма (5ДФ)
  

Келесі формаға өту үшін «жоғалтуларсыз декомпозиция» әдісін қолданамыз. Осы декомпозиция әсерінен алғашқы қатынасқа өтуінде бір нәтижеге әкелетінін қамтамасыз етуі қажет. Проекцияның операциясы - ол

Негізгі операция әдісі болып табылады.

Алғашқы қатынаста функционалды тәуелділік: Атақ атрибуты ФИО-ның құрылымдық кілтінен, осыдан Оқытушы артық дубляжды болды. Артықшылық 2ДФ- ға өткенде жойылады.

Бөлшектік тәуелділікті бұзу үшін және 2 ДФ – қа ауысу үшін, келесі операцияларды орындау қажет:

• 
  Атрибутсыз жобаны құру, онда алғашқы кілт бөлшектік функционалды тәуелділікте болуы шарт.
  
• 
  Алғашқы кілт пен атрибуттың құрылымдық бөлігінің жобасын құру.
  

Пайда болған кестелер талдауы келесіні көрсетеді, 2ДФ-та R1 артықшылық алынды ,бірақ R2 – де бұрынғыдай артықшылық сақталды. Келесі жанаруларды енгізу үшін 3ДФ-қа өту қажет.

1 Анықтама. 3ДФ-та қатынас, егер ол 2ДФ-та болса және әр кілтті емес атрибут алғашқы кілттен транзитивті емес байланыста болады.

Салыстырмалы анықтамалар да болады.

2 Анықтама . 3ДФ-та қатынас , егер барлық кілтті емес атрибуттар қатынасы тәуелсіз және толықғымен алғашқы кілтке тәуелді.

R2-де транзитивті тәуелділік болады:

ФИО→Атағы→Жалақы

ФИО→Жалақы→Атағы

ФИО→Стаж→Стажға қосымша

R2-ні өзгертейік, осыдан үш қатынасты аламыз R3 (ФИО, Атағы, Стаж, Кафедра), R4 (Атағы, Жалақы), R5 (Стаж, Стажға қосымша).

Егер қатынаста құрылымдық кілттің атрибуты кілтті емес атрибутқа тәуелді болса, онда күшті 3ДФ-қа өту қажет.

Жаңа Проект(Жоба) қатынас мысалын қарастырайық, ол келесідей түрде болады: Жоба (Жоба нөмірі, Жұмыскер коды, Жұмыскердің тапсырмасы) – 6.2 суреті.

Бұл қатынастың негізгі кемшілігі келесі: кейбір қызметкер жобаға қосылу (ажыратылу кезінде қатынастан жобадағы тапсырма санына тең кортеж қосылады) алынады, яғни көпмәнді тәуелділік әсерінен (дублирование) аномалиясы пайда болады.

Жоба нөмірі =>қызметкер коды ( А=>В )

Жоба нөмірі => қызметкер тапсырмасы

Жалпы түрде ол келесідей белгіленеді: А => В/С

Осыдан көріп отырғанымыздай, егер қатынаста көпмәнді тәуелділіктер болса, онда сызба төртінші жай күуде (4ДФ) болуы тиіс. Олай болмаған жағдайда қайтадан тиісті ауытқулар пайда болады. Жобалар қатынасына ұқсас қатынастардың әрі декомпозициясы келесі теорияға негізделеді.

Жоғалтусыз жобалау дегенде келесі қатынас декомпозициясының әдісі түсініледі: ол кезде бастапқы қатынас түгелімен және қалдақсыз қатынастарды табиғи біріктіру жолымен келтіріледі. Біздің мысалымыз үшін келесі қатынастарды пайдаланамыз:

Әдетте тәжірибеде 3ДФ-ға немесе БКДФ-ға сәйкес мәліметтер базасы құрылымымен шектеледі.

Шағын мәліметтер базасын жобалау үшін қолданылатын кодтығң жай куйі әдісінен басқа өзге де әдістер қолданылады. Мысалы ER-диаграммалар әдісі ( «Түсінік – байланыс» әдісі). Бұл әдіс ірі мәліметтер базасын жобалау кезінде қолданылады. Бұл әдістің соңғы этабында жобалау нәтижесінде алынған қатынастар жай күйлер әдісі арқылы БКДФ- ға тиістілігіне тексеріледі. Жобалау аяқталғаннан кейін мәліметтер базасын басқару жүйесі арқылы мәліметтер базасы құрылады.

5. 
   Бүтіндікті қамтамасыз ету.
   

Бүтіндіктің 2 түрі болады: физиканың және логикалық. Физикалық бүтіндік мәліметтерге физикалық рұқсаттың болуын және мәліметтер жоғалмағандығын көрсетеді. Логикалық бүтіндік мәліметтер базасында логикалық қателердің болмауын сипаттайды. Логикалық қателерге келесілер жатады: мәліметтер базасының немесе оның объектілерінің құрылымының бұзылуы, объектілер арасындағы байланысының жойылуы немесе өзгертілуі және т.б.

Мәліметтер базасының бүтіндік күйі шарттар күйіндегі бүтіндіктің шектеулілігі көмегімен құрылады. Базада сақталған мәліметтер бұл шарттарды қанағаттандыруға тиіс. Олардың негізгілері: қатынастың атрибуттарының мәндерінің шектеулері және қатынас кортеждеріне құрылымдық шектеулер.

Қатынас атрибуттарының мәндерінің шектеулігі – бос немесе қайталанатын атрибут мәндерін жібермейді, талап ету, с.қ. атрибут мәндерінің берілген диапазонға сәйкестігін бақылау.

Қатынас кортеждеріне құрылымдық шектеулер түсініктер мен ссылкалардың бүтіндігін талап етеді. Түсініктің бір экземплярына оның тек қана бір кортежі сәйкес келеді (яғни, кортеждердің қайталанбауы саұталуы тиіс). Ссылкалар бүтіндігі сыртқы кілт түсінігімен байланысты. Сыртқы кілттер қатынастарды өзара байланыстыру қызметін атқарады. Соның өзінде бір қатынастың атрибуты осы қатынасты сыртқы кілті болады, егер ол басқа қатынастың алғашқы кілті болса. Ссылкалардың бүтіндігін талап етудің мәні мынада – бірінші қатынастың сыртқы кілттің әрбір мәні үшін таблицада осыдан алғашқы кілттің мәніндей жол табылуы тиіс.

Көптеген қазіргі мәліметтер базасын басқару жүйелерінде мәліметтер базасының бүтіндігін бақылауды қамтамасыз ету құралдары бар.