Быстрый поиск

Дипломная работа: Разработка математической модели и ПО для задач составления расписания

Автоматически поддерживается целостность ссылок между предками и потомками. Основное правило: никакой потомок не может существовать без своего родителя. Заметим, что аналогичное поддержание целостности по ссылкам между записями, не входящими в одну иерархию, не поддерживается.

СЕТЕВОЙ СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ

Сетевой подход к организации данных является расширением иерархического. В иерархических структурах запись-потомок должна иметь в точности одного предка; в сетевой структуре данных потомок может иметь любое число предков.

Сетевая БД состоит из набора записей и набора связей между этими записями, а если говорить более точно, из набора экземпляров каждого типа из заданного в схеме БД набора типов записи и набора экземпляров каждого типа из заданного набора типов связи.

Тип связи определяется для двух типов записи: предка и потомка. Экземпляр типа связи состоит из одного экземпляра типа записи предка и упорядоченного набора экземпляров типа записи потомка. Для данного типа связи L с типом записи предка P и типом записи потомка C должны выполняться следующие два условия:

1. Каждый экземпляр типа P является предком только в одном экземпляре L;

2. Каждый экземпляр C является потомком не более, чем в одном экземпляре L.

РЕЛЯЦИОННЫЙ СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ

Основными недостатками иерархичекого и сетевого типов моделей данных являются:

1. Слишком сложно пользоваться;

2. Фактически необходимы знания о физической организации;

3. Прикладные системы зависят от этой организации;

4. Их логика перегружена деталями организации доступа к БД.

Наиболее распространенная трактовка реляционной модели данных, по-видимому, принадлежит Дейту, который воспроизводит ее (с различными уточнениями) практически во всех своих книгах. Согласно Дейту реляционная модель состоит из трех частей, описывающих разные аспекты реляционного подхода: структурной части, манипуляционной части и целостной части.

В структурной части модели фиксируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционных БД, является нормализованное n-арное отношение.

В манипуляционной части модели утверждаются два фундаментальных механизма манипулирования реляционными БД - реляционная алгебра и реляционное исчисление. Первый механизм базируется в основном на классической теории множеств (с некоторыми уточнениями), а второй - на классическом логическом аппарате исчисления предикатов первого порядка. Основной функцией манипуляционной части реляционной модели является обеспечение меры реляционности любого конкретного языка реляционных БД: язык называется реляционным, если он обладает не меньшей выразительностью и мощностью, чем реляционная алгебра или реляционное исчисление.

Наконец, в целостной части реляционной модели данных фиксируются два базовых требования целостности, которые должны поддерживаться в любой реляционной СУБД. Первое требование называется требованием целостности сущностей. Второе требование называется требованием целостности по ссылкам.

После предварительного анализа математической модели системы и способов организации данных, а также имеющегося на рынке ПО (иерархический и сетевые способы организации предполагают объектно - орентированный подход к организации данных и на сегодняшний день имеются такие СУБД (например, Jasmin или Informix Dynamic Server), но на момент разработки возможности их использования не было, в то же время существуют очень “мощные” реляционные СУБД (к примеру Oracle 8i)) выбор был сделан в пользу реляционного способа организации хранения данных.

2.3.2. ОПИСАНИЕ ВХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Вся необходимая для решения поставленной задачи информация задается до начала итераций методов решения задачи составления расписания. Для упрощения считается, что заданная информация является постоянной на всем протяжении периода, для которого составляется расписание.

Не теряя определенной степени общности поставленной задачи, можно определить некую совокупность входных данных, необходимых для формирования ограничений и решения задачи, и в то же время общих для всех разновидностей практических реализаций системы. В силу специфики поставленной задачи (возможность сравнительно легкой адаптации математической модели для случая практической реализации в рамках конкретного вуза) формы документов входной информации не разрабатывались. Реквизиты входной информации описаны в табл.2.

Таблица 2. Описание реквизитов входной информации

Наименование реквизитов

Характеристика реквизитов

входных документов

Тип

Макс. длина

Точность

Фамилия, имя, отчество преподавателя;

Контактный телефон преподавателя;

Ученая степень;

Ученое звание;

Кафедра;

Название группы;

Численный состав группы;

Название читаемого курса;

Количество аудиторных часов;

Номера аудиторий;

Информация об аудиториях;

Название предмета, читаемого преподавателем;

Номер группы, где читается предмет;

Информация об аудиториях, где читается предмет.

текстов.

числов.

текстов.

числов.

текстов.

числов.

текстов.

100

Кроме этих данных для математической модели необходимо наличие еще некоторых дополнительных данных, которые могут быть получены после анализа входной информации программным путем.

2.3.3. РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЗАДАЧИ

Произведем анализ исходной информации с целью определения состава и структуры информации для последующей формализации и построения информационно-логической модели данных (ИЛМ). Приведенная выше математическая модель, а также дополнительные сведения из описания предметной области позволяют определить роль реквизитов во взаимосвязанной информации, содержащейся в документе. На основе такого анализа установим функциональные зависимости реквизитов в соответствии с рекомендациями и требованиями нормализации данных, после чего проведем саму нормализацию. Цель нормализации состоит в том, чтобы уменьшить (но необязательно устранить) избыточность данных. Однако иногда некоторая избыточность данных создается намеренно, чтобы повысить эффективность работы программы. Дадим определение трех форм нормализации базы данных.

Таблица находится в первой нормальной форме (1NF), если она имеет первичный ключ, все атрибуты представляют собой простые типы данных и отсутствуют повторяющиеся атрибуты. Чтобы соответствовать 1NF, домены атрибутов должны быть атомарными значениями и не должно быть повторяющихся групп атрибутов. Все повторяющиеся группы атрибутов должны быть перенесены в новую таблицу.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11