Статьи

  •    В работе предложен алгоритм синтеза новой модели данных – реляционного каркаса - на основе многозначных зависимостей ключевых атрибутов. Предлагается использовать N-арные таблицы для моделирования связей степенью H:G. Решается проблема модифицируемости структуры реляционного хранилища данных.

  •   Классическая логическая модель данных подразумевает такой  анализ предметных областей(ПрО), который приводит к постановочно-зависимым структурам хранилищ. Такие структуры существенно отличаются одна от другой в зависимости от специфики ПрО. Это приводит к большой зависимости управляющего программного обеспечения от всевозможных модификаций структуры хранилищ. Поэтому разработка новой концептуальной модели, позволяющей получить универсальную логическую модель данных, является актуальной задачей.

      Предложен новый подход к анализу многозначных зависимостей атрибутов реляционных отношений. Доказана теорема о шунтировании многозначной зависимости, позволяющая не декомпозировать отношение. Делается вывод о возможности моделирования N-арных связей степенью «многие ко многим» с помощью шунтированных отношений.

  •   Методики конструирования схемыреляционных баз данных естественно ограничиваются классической парадигмой Кодда со всеми ее расширениями, уточнениями, модификациями и обобщениями, время от времени появляющимися вплоть до настоящего момента. Попытка Дейта и Дарвена создать формальную «надстройку» над реляционной моделью, отвечающую современным реалиям и требованиям, остается абстрактным решением, не выходящим в область практического применения. Уже традиционным стало построение либо модели «сущность-связь» (ER-модель) либо т.н. семантической объектной модели (SOM) и последующий «перевод» получаемых орграфов-схем или соответственно семантических структур в реляционные схемы.  Практика такой «трансляции» считается эффективной не только в методическом плане, но и по затратам времени и усилий на построение логической структуры баз данных. Вместе с тем эту практику отличает известная локальность построений, отсутствие универсальности, приводящее к сложностям при модификации структуры базы данных, вплоть до необходимости тотального редизайна структуры. Локальность ER/SOMпостроений заключается, прежде всего, в работе с фиксированным графом-схемой либо cзаданными множествами семантически определенных (или «четких») объектов. Это сказывается на гибкости и модифицируемости таких построений.

      В работе введено представление о путях нормализации в универсальном каркасе реляционных баз данных и о топологии этих путей. Сформулированаи доказана теорема о полноте и единственности реляционного каркаса.

  •   Получение безаномальных логических схем является одной из ключевых  задач проектирования логической структуры реляционных баз данных (БД). Известно, что аномалии вставки, модификации и удаления кортежей связаны с наличием зависимостей (функциональных, многозначных, а также зависимостей соединения) между подмножествами столбцов таблиц БД. Такие зависимости выражают ограничения, накладываемые на значения, хранимые в кортежах таблиц. В свою очередь, эти ограничения являются формальным отображением семантики, присущей конкретным предметным областям. Для предметных областей с нетривиальной семантикой, характеризуемых многообразными и сложными ограничениями на хранимые данные, избыточность представления данных в таблицах является типичным недостатком, обуславливающим аномалии логических схем БД.

      В работе исследованы пути нормализации в универсальном каркасе реляционных баз данных и топологии этих путей. Доказана теорема замкнутости путей нормализации в реляционном каркасе.Теорема позволяет применять реляционный каркас как уникальный носитель схем БД, нормализованных до высоких форм. А также анализировать существующие и внедренные БД на предмет их аномалий и влияния на приложение в процессе эксплуатации.

  •  Схемой реляционной базы данных (БД) в традиционном представлении является некоторая фиксированная совокупность реляционных схем , т.е. именованных множеств атрибутов и ключей. Как правило, для построения такой схемы вводится совокупность атрибутов  и однозначно соотносимых с ними множеств значений – доменов. При этом совокупности самих атрибутов ассоциированы с объектами или сущностями, а совокупности значений атрибутов – с экземплярами объектов или сущностей. Это - первыйшаг к отображению семантики предметной области в схеме БД. Заметим, что множество  и совокупность множеств  общиедля схем  в том смысле, что отдельный атрибут может принадлежать нескольким схемам. Наконец, экземпляр каждой реляционной схемы  представляется в виде совокупности кортежей  – упорядоченных последовательностей значений атрибутов  схемы.

      Проанализированы свойства реляционного каркаса, синтезируемого на множестве семантически атомарных предикатов. Показано, что реляционный каркас устойчив относительно модификации базового множества предикатов. Наряду с единственностью и полнотой устойчивость позволяет рассматривать реляционный каркас в качестве универсального «носителя» данных для предметных областей с произвольно заданной семантикой.