Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Исследование и разработка концептуальной схемы, обеспечивающей повышение эффективности использования реляционных СУБД в АСУ

Диссертация: Исследование и разработка концептуальной схемы, обеспечивающей повышение эффективности использования реляционных СУБД в АСУ
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Курс на интенсификацию производства, повышение его эффективности и качества работы во всех звеньях народного хозяйства определяются постановкой новых сложных социально-экономических задач, выдвинутых ХХУ1 съездом Коммунистической партии Советского Союза и последующими Пленумами ЦК КПСС. К числу узловых проблем развития экономики на современном этапе относится ускорение научно-технического… Читать ещё >

Содержание

  • 1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ РАЗРАБОТКИ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ В АСУ
    • 1. 1. Основные принципы построения современных систем управления базами данных
    • 1. 2. Анализ требований к концептуальной модели и особенностей реляционного подхода к её построению
  • 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ СХЕМЫ
    • 2. 1. Постановка задачи нормализации. Свойство непотерянного соединения
    • 2. 2. Построение концептуальной схемы. Основные её свойства
    • 2. 3. Анализ концептуальной схемы
  • 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И ПРОЦЕДУР ПОСТРОЕНИЯ КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ СХЕМЫ
    • 3. 1. Определение основных структурных элементов концептуальной схемы
    • 3. 2. Выбор способа организации метаданных в словаре системы. III
    • 3. 3. Разработка процедур генерации R метасхемы и манипулирования метаданными
    • 3. 4. Программная реализация. Основные архитектурные решения

Исследование и разработка концептуальной схемы, обеспечивающей повышение эффективности использования реляционных СУБД в АСУ (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Курс на интенсификацию производства, повышение его эффективности и качества работы во всех звеньях народного хозяйства определяются постановкой новых сложных социально-экономических задач, выдвинутых ХХУ1 съездом Коммунистической партии Советского Союза и последующими Пленумами ЦК КПСС [ 1,2,3 ]. К числу узловых проблем развития экономики на современном этапе относится ускорение научно-технического прогресса и дальнейшее совершенствование управления экономикой. Реализация целевых комплексных программ по решению важнейших научно-технических задач развития народного хозяйства страны, утвержденных на одиннадцатую пятилетку, открывает новый этап использования резервов ускорения научно-технического прогресса. Эти программы представляют собой составную часть государственных планов экономического и социального развития и определяют важнейшие направления научно-технических исследований на современном этапе [ I ].

Одно из таких направлений связано с совершенствованием управления экономикой, в частности, с разработкой и внедрением автоматизированных систем управления (АСУ). Опыт создания АСУ о показал, что дальнейшее совершенствование управления при возрастающих объемах информации требует всестороннего и научно обоснованного применения современных средств обработки данных. В связи с этим прежде всего следует отметить разработку принципиально новых подходов к созданию и использованию информационной базы АСУ, т. е. реализацию концепции баз данных, позволяющей осуществить интегрированную организацию хранения данных для многопланового применения в различных приложениях. При этом функции организации доступа к базе данных, её генерации и ведения возлагаются на специальный программный комплекс — систему управления базами данных (СУБД) [ 39,50 ] .

К настоящему времени накоплен достаточный опыт по созданию СУБД. Советскими специалистами разработаны сиотемы, ориентированные как на сравнительно простые базы данных в АСУ предприятий (СИОД, НСИ-ДОС, БАНК, БАЙКАЛ), так и на большие базы данных, используемые в автоматизированных системах плановых расчётов, АСУ министерств и ведомств (ОКА, НАБОБ, СЕДАН, ИНЕС и др.) [37,8, 9,45 ]. СУБД обеспечивают существенные преимущества для организации информационных систем (ИС) в АСУ. Их использование способствует решению таких проблем, как сокращение сроков проектирования ИС, повышение эффективности их функционирования и способности адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям применения. Помимо развития традиционного способа взаимосвязи пользователей ИС с данными — через прикладные программы, ориентация на СУБД сделала возможным организацию непосредственного общения пользователей с СУБД без написания прикладных программ [49,36 ]. Опыт использования информационных систем в АСУ показал, что существенным тормозом повышения их эффективности является несоответствие между быстро растущими информационными потребностями пользователей системы и ограниченными возможностями программистов по разработке и внедрению новых прикладных программ. Устранение этого несоответствия может быть достигнуто за счёт повышения эффективности работы пользователей СУБД (т.е. прикладных программистов и конечных пользователей) [6l]. Это вызывает необходимость комплексных исследований в области теории и практики создания СУБД.

Существенный вклад в эти исследования внесли теоретические и практические работы советских специалистов. Исследовательские работы по созданию СУБД, базирующейся на концепции трехуровневой модели данных, ведутся коллективами разработчиков в ЦЭМИ АН СССР (проект МУССОН), в ИК АН УССР (проект ПАЛЬМА), в Таллинском политехническом институте (проект ДАРЕС) и др. [8,9,44] .

Однако, выполненные исследования и практические разработки не исчерпывают многогранную проблематику вопросов создания эффективной СУБД. Важность таких исследований подчеркивается и необходимостью реализации соответствующей темы, утвержденной ГКНТ СССР и Госпланом СССР в рамках комплексной программы по решению важнейших научно-технических проблем развития народного хозяйства (тема 0.80.21.01.05 «Разработать и ввести в эксплуатацию системы управления базами данных реляционного типа для ЕС ЭВМ»).

Диссертационная работа посвящена проблеме построения концептуальной схемы — основного и важнейшего компонента концептуального уровня СУБД. Целью работы является исследование принципов и методов построения концептуальной схемы, обеспечивающей повышение эффективности работы пользователей и администраторов данных в реляционной СУБД.

В рамках поставленной цели решаются следующие задачи:

— исследовать и разработать принципы построения концептуальной реляционной схемы, учитывая необходимость удовлетворения основных требований к ней;

— исследовать вопросы внешнего и внутреннего представления данных, сопоставимого с представлением данных на концептуальном уровне;

— разработать методы и процедуры построения концептуальной схемы.

Согласно основным положениям, защищаемым в диссертационной работе, предложенный подход к построению концептуальной схемы обеспечивает более высокий уровень производительности труда пользователей СУБД и администраторов данных по сравнению с «класси.

О 11 о ческой" реляционной моделью, а программная реализация предложенного подхода является рациональной с точки зрения разработки СУБД. Это способствует повышению эффективности функционирования информационных систем в АСУ.

Научная новизна проведенных наследований заключается в следующем.

1. Разработаны принципы построения концептуальной схемы, позволяющие повысить «семантичность» реляционной модели, обеспечить высокий уровень независимости и семантической целостности данных.

2. Предложен новый подход к представлению и определению внешней канонической модели.

3. Разработан способ представления графа отношений как основного элемента концептуальной схемы.

4. Предложен рациональный с точки зрения построения СУБД способ представления метаданных, и разработаны алгоритмы манипулирования ими.

5. Найдены эффективные решения программной реализации предложенного подхода в рамках СУБД с послойной программной архитектурой.

Практическая ценность результатов работы заключается в возможности их использования при разработке концептуального уровня реляционной СУБД. Реализация предложенного подхода способствует повышению эффективности функционирования и разработки СУБД, что находит своё проявление в следующем:

— повышение производительности труда прикладных программистов и администраторов данных, при сохранении достаточно высокого уровня независимости и семантической непротиворечивости данных, поступающих в распоряжение пользователей;

— обеспечение высокой производительности СУБД ;

— рациональная и эффективная с точки зрения затрат на разработку программная реализация, основанная на повышении универсальности применения программного обеспечения СУБД.

Реализация результатов работы выполнена на концептуальном уровне СУБД ПАЛЬМА-ОС У.М.4.2., разработка которой ведётся в Институте кибернетики имени В. М. Глушкова АН УССР в соответствии с темой 01.05, утвержденной ГКНТ СССР и Госпланом СССР в рамках проблемы 0.80.21. Данная версия системы внедрена на Вычислительном центре Министерства автомобильного транспорта Армянской ССР.

Диссертационная работа состоит из введения, трёх глав, заключения и приложения.

14. Результаты работы использованы в исследованиях по созданию реляционной СУБД, проводимых в Институте кибернетики имени В. М. Глушкова АН УССР по теме 0.80.21.01.05, утвержденной ГКНТ СССР и Госпланом СССР. Практическая реализация выполнена в рамках СУБД ПАЛЬМ-ОС на базе четвертой версии системы ПАЛЬМ-ОС V.M.4.2. Реализация предложенного подхода способствовала повышению эффективности функционирования и разработки СУБД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Показать весь текст

Список литературы

  1. МАТЕРИАЛЫ ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981. — 223 с.
  2. ПРОДОВОЛЬСТВЕННАЯ программа СССР на период до 1990 года и меры по её реализации: Материалы майского Пленума ЦК КПСС 1982 года. М.: Политиздат, 1982. — III с.
  3. МАТЕРИАЛЫ Пленума Центрального Комитета КПСС, 22 ноября 1982 г. М.: Политиздат, 1982. — 30 с.
  4. БАКАЕВ А.А., КРАМАРЕНКО Р.П., КОСТРУБА Т.В. К вопросу о выборе концептуальной и внутренней моделей данных в СУБД с многослойной архитектурой. Кибернетика, 1982,? 2, с. 25−30.
  5. БАКАЕВ А.А., КРАМАРЕНКО Р.П., КОСТРУБА Т. В. Проблема независимости данных и её решение в СУБД ПАЛЬМА. Управляющие системы и машины, 1981, № 4, с. 15−18.
  6. БАНКИ данных. Секция I: Теоретические проблемы. Тез.докл.
  7. Всесоюз. конф. (г.Тбилиси, 10−15 ноября 1980 г.). Тбилиси, 1980. — 163 с.
  8. БАНКИ данных. Секция 2: Разработка программного обеспечения.Тез. докл. I Всесоюз. конф. (г.Тбилиси, 10−15 ноября 1980 г.). Тбилиси, 1980. — 39 с.
  9. БАНКИ данных. Секция 3: Промышленные и экспериментальные средства программного обеспечения. Тез.докл. I Всесоюз. конф.г.Тбилиси, 10−15 ноября 1980 г.). Тбилиси, 1980. — 255 с.
  10. БЕРЖ К. Теория графов и её применение. М.: Иностр. лит., 1962. — 320 с.
  11. БЕРЗТИСС А. Т. Структуры данных. М.: Статистика, 1974, — 408 с.
  12. ГЛУШКОВ В.М., БАКАЕВ А.А., КРАМАРЕНКО.Р.П., КОСТРУБА Т. В. Многоуровневая реляционная модель данных в СУБД ПАЛЬМА.- Кибернетика, 1980, № 6, с. 32−36.
  13. ГЛУШКОВ В.М., БАКАЕВ А.А., КРАМАРЕНКО Р. П. Система управления базами данных ПАЛЬМА. -Управляющие системы и машины, 1980, № 5, с. 94−97.
  14. ДОНОВАН Дж. Системное программирование. М.: Мир, 1975.- 540 с.
  15. ДРИБАС В.П., КУРСКОВА Г. Л., СТОЛЯРОВ Г. К. Введение в реляционные модели базы данных. Шнек, 1977. — 54 с. (Препринт/ инс-т математики АН БССР- № 4(20)).
  16. ДРИБАС В. П. Модель данных с многозначной классификацией объектов. В кн.: Банки данных. Секция I. Теоретические проблемы: Тез. докл. I Всесоюз. конф. (г.Тбилиси, 10−15 ноября 1980 г.). Тбилиси, 1980, с. 87−93.
  17. ДРИБАС В.П. 0 выборе модели сетевой базы данных для пользователя-непрограммиста. В кн.: Реляционные и сетевые модели баз данных. Языки и вопросы реализации: Тез. докл. семинара РГБД (г.Пярну, 16−18 окт. 1979 г.). Таллин, 1979, с. 31−32.
  18. ЕРШОВ А. П. Введение в теоретическое программирование. М.: Наука, 1977. — 288 с.
  19. ЕРШОВ Ю.Л., ПАЛЮТИН Е. А. Математическая логика. М.: Наука, 1979. — 320 с.
  20. ИНФОРМАЦИОННЫЕ системы общего назначения. Аналитический обзор систем управления базами данных: Пер. с англ. /Под ред. Е. Л. Щенко. М.: Статистика, 1975. — 472 с.
  21. КЛЕМОНС Э. Средства внешней схемы для обеспечения обновления базы данных. В кн.: Модели данных и системы баз данных: Труды совместного советско-американского семинара (г.Москва, 14−23 ноября 1977 г.). М.: Наука, 1979, с. 152−175.
  22. КНУТ Д. Искусство программирования для ЭВМ. т.1. Основные алгоритмы. М.: Мир, 1976. — 735 с.
  23. КОГАЛОВСКИЙ М.Р., КОГУТОВСКИЙ В.В., ШШЕЬСКШ К.И., ВИНОГРАДОВ М. М. Мультипроцессорная система управления базами данных МУССОН. Прикладная информатика, 1981, вып.1, с. 211−229.
  24. КОГУТОВСКШ В.В., КОГАЛОВСКИЁ М. Р. Концепции и языковые спецификации модели плексов. В кн.: Реляционные и сетевые модели баз данных. Языки и вопросы реализации: Тез. докл. семинара РГБД, (г.Пярну, 16−18 окт. 1979 г.). Таллин, 1979, с. 9-II.
  25. КОСТРУБА Т. В. Об одном методе композиции групп данных в реляционных СУБД. В кн.: Проблемы построения автоматизированных систем управления на транспорте, Киев: ИК АН УССР, 1979, с. 75−80.
  26. КОСТРУБА Т. В. Об одном способе оптимизации обработки логических запросов в реляционных СУБД. В кн.: Применение математических методов в экономических исследованиях и планировании. Киев: Ж АН УССР, 1980, с. 3−10.
  27. КРАМАРЕНКО Р.П., КОСТРУБА Т. В. Анализ отношений объектов в реляционных СУБД. В кн.: Банки данных и информационно-поисковые системы. Киев: ИК АН УССР, 1980, с. 73−78.
  28. КРАМАРЕНКО Р.П., КОСТРУБА Т. В. Использование ассоциаторов связей для операций соединения отношений в СУБД ПАЛЬМ. -Управляющие системы и машины, 1981, № I, с. 96−99.
  29. КРАМАРЕНКО Р.П., СКЛЯРОВ А.В., ЛОЗНИЦА Я. С. Управление памятью в системе ПАЛЬМ. В кн.: Банки данных и информационно-поисковые системы. Киев: Ж АН УССР, 1980, с. 96−106.
  30. КРАХТ В.А., РООТАЛУ Э. П. Проектирование баз данных на основе реляционно-решетчатой концептуальной модели предметной области. Управляющие системы и машины, 1981, J6 4, с. 22−28.
  31. КРИСТОФИДЕС Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1979. — 432 с.
  32. КУЗИН Л. Т. Основы кибернетики, т.2. Основы кибернетических моделей. М.: Энергия, 1979. — 584 с.
  33. МАКАРОВСКИЙ Б. Н. Информационные системы и структуры данных.- М.: Статистика,.1980. 199 с.
  34. МАРТИН Дж. Организация баз данных в вычислительных системах.- 2-е изд., доп. М.: Мир, 1980. — 662 с.
  35. МИХНОВСКИЙ С. Д. Автоматизация проектирования баз данных. Общий анализ проблемы. Управляющие системы и машины, 1981, № 4, с. 35−44.
  36. МОДИН А.А., ЯКОВЕНКО Е.Г., ПОГРЕБНОЙ Е. П. Справочник разработчика АСУ. М.: Экономика, 1978. — 582 с.
  37. OPE 0. Теория графов. М.: Наука, 1980. — 336 с.
  38. РАЗМЫСЛОВ Ю. П. Язык DSL’JL в реляционной модели Кодда. -Алгоритмы и организация решения экономических задач. М., 1978, вып. II, с. 20−35.
  39. РЕЗНШЕНКО В. А. Связь между функциональными зависимостями и иерархическими декомпозициями первого порядка. В кн.: Банки данных и информационно-поисковые системы. Киев: ИК АН УССР, 1980, с. 13−18.
  40. РЕЛЯЦИОННЫЕ и сетевые модели баз данных. Языки и вопросы реализации: Тез. докл. семинара РГБД (г.Пярну, 16−18 окт. 1979 г.). Таллин, 1979, — 50 с.
  41. САВИНКОВ В.М., КАЗАРОВ М.С., РЫСЕВИЧ Ю. К. Использование систем управления базами данных в АСУ. Алгоритмы и организация решения экономических задач, 1979, вып.13, с. 29−39.
  42. ФРИД Э. Элементарное введение в абстрактную алгебру. М.: Мир, 1979. — 260 с.
  43. ЦАЛЕНКО М. Ш. Реляционные модели базы данных. Алгоритмы и организация решения экономических задач, 1977, вып.9, с. 1836.
  44. ARORA S.K., SMITH К.С. A theory of well-connected relations.-Information Sciences, 1979, Ho. 19, p. 97−134.
  45. ASTRAHAN M.M., CHAMBERLIN D.D., KING V/.F., TRAIGER I.L. System-R: A relational data base management system.- Lecture Notes in Computer Science, 1976, Vol. 39, Data base Systems, p. 139−149.
  46. BEERI C., BERNSTEIN P.A., GOODMAN N.A. Sophisticate’s introduction to data base normalisation theory.- In: Proc. 4th Intern. Conf. Very Large Data Bases. West Berlin, 1978, p. 113−124.
  47. BILLER H., NEUHOLD E.J. Semantics of data bases: the semantics of data models.- Inform. Systems, 1978, Vol. 3, p. 11−30.
  48. CODD E.F. Further normalization of the data base relational model.- In: Data Басе Systems: Courant computer sciencs symp. 6. New-Jersy, 1972, p. 33−65.
  49. CODD E.F. Recent investigation in relational data base systems.- In: Proc. IFIP Congress 74. North-Holland, 1974, p. 1017−1021.
  50. CODD E.F. Relational database: A practical foundation for productivity.- Comm. ACM, 1982, Vol. 25, No. 2, p.123−139.
  51. DELOBEL C. An overview of the relational data theory.- In: Information Processing 80: Proc. IFIP Congress 80. Amsterdam, 1980, p. 413−426.
  52. DELOBEL C., CASEY R.C. Decomposition of a data base and the theory of Boolean switching functions.- IBM J. Res. and Devel., 1973, Vol. 17, No. 5, p. 374−336.
  53. DELOBEL C. Normalization and hierarchical dependencies in the relational data model.- ACM Trans. Database Systems, 1978, Vol. 3, No. 3, p. 201−222.
  54. DIJKSTRA E.W. The structure of the «THE"-multiprogramming system.- Comm. ACM, 1968, Vol. 11, No. 5, p. 341−346.
  55. FAGIN R. Multivalued dependencies and a new normal form for relational data bases.- ACM Trans. Database Systems, 1977, Vol. 2, No. 3, p. 262−278.
  56. FLORY A., KOULOUMDJIAN J., A model and a method for logical data base design.- In: Proc. 4th Intern. Conf. Very Large Data Bases. West Berlin, 1978, p. 333−341.
  57. FOUCAUT 0., ROLLAND C. Concepts for design of an information system conceptual schema and its utilization in the REMORA project.- In: Proc. 4th Intern. Conf. Very Large Data Bases. West Berlin, 1978, p. 342−350.
  58. KIM W. Relational data base systems.- ACM Computing Surveys, 1979, Vol. 11, Ho. 3, p. 185−211.
  59. KING W.F. Relational data base systems: where we stand today.- In: Information Processing 80: Proc. IFIP Congress 80. Amsterdam, 1980, p. 369−381.
  60. KLEEFSTRA W.J. Data base description with a single name category data model.- In: Proc. 4th Intern. Conf. Very Large Data Bases. West Berlin, 1978, p. 177−185.
  61. SCHMID H.A. Datenbank- Technologie. Architectur und inple-mentierung von datenbanksystemen.- Der GMD Spriegel, 1976, Vol. 3, p. 76−122.
  62. SENEO M.E., ALTMAN E.B., ASTRAHAN Ы.М., FEHDER P.L. Data structure and accessing in data base system.- IBM System J., 1973, Vol. 12, No. 1, p. 30−93.
  63. SUNDGREN B. Data base design in theory and practice. Towards an integrated methodology.- In: Proc. 4th Intern. Conf. Very Large Data Bases. West Berlin, 1978, p. 3−16.
  64. SUPPORT for repetitive transactions and ad hoc queries in System R./ Chamberlin D.D., Astrahan M.M., King W.F. et al.-AGM Trans. Database Systems, 1981, Vol. 6, No. 1, p. 70−94.
  65. TOTH K.C., BAHMQUD S.A., RIORDON J.S., SHERIF 0. The ADD System: an architecture for distributed data bases.- In: Proc. 4th Intern. Conf. Very Large Data Bases. V/est Berlin, 1978, p. 462−471.
  66. WA1IG C.P., WEDEKIim H.H. Segment synthesis in logical data base design.- IBM J. Res. and Devel., 1975, Vol. 19, No. 1, p. 231−243.
Заполнить форму текущей работой

На отлично!