Реляциялық есептеу тілдері

Жоспар:

І. Негізгі бөлім

1. Реляциялық есептеу тілдері
2. Реляциялық алгебра тәсілімен қатынастарды өңдеу
3. Реляциялық мәліметтер базасы қатынастарының қасиеттері

ІІ. Қорытынды

III. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

Реляциялық

Мәліметтер үлгісінің ұғымы дегенде мәліметтерге қолданылатын амалдарды және мәліметтердің сақталған мәндеріне шектеулерді айтуға болады.

Жалпы мәліметтер қоймасында мәліметтерді бейнелеп сипаттаудың екі деңгейі бар. Ол ақпараттық үлгі және мәліметтердің физикалық үлгісі.

Ақпараттық үлгі бағдарламалық жабдықтауды қолданушыға түсінікті болатындай түрде бейнелеуі тиіс. Ондай ақпарат қолданушыны қызықтыратын жағдайлар мен олардың өзара байланысы, қасиеттері болып келеді.

Мәліметтер базасын басқару жүйесін (МББЖ) қолдайтын мәліметтер үлгісінің өз құрылымы, оларға қолданылатын амалдар жиыны болады.

Мәліметтер базасын басқару жүйесінің жабдықтарымен қолданылатын логикалық деңгейдегі мәліметтер үлгілерін даталогиялық үлгі деп атайды. Бұл үлгі мәліметтердің элементтері арасындағы қисынды байланысты олардың мазмұны мен сақталу орындарынан тәуелсіз түрде сипаттайды.

Даталогиялық үлгіні тұрғызу барысында бейнеленгелі отырған пәндік саланың ерекшеліктері ескеріледі. Мәліметтер базасы мәліметтердің біріктіріліп және өзара байланыстық сақталуын қамтиды. Сол себепті де, ондай үлгіні жобалауда пәндік саланы сәйкестендіріп сипаттаған дұрыс.

Егер Мәліметтер базасын тұрғызғанда пәндік сала туралы ұқсас ақпарат қажет болса және сол пәндік саланы сипаттау - қолданылатын бағдарламалық, техникалық жабдықтардан тәуелсіз болса, ондай үлгіні пәндік саланың инфологиялық үлгісі деп атайды. Пәндік саланың инфологиялық үлгісі даталогиялық үлгіге қарағанда, бастапқы кейіптегі үлгі болып саналады.

Даталогиялық үлгіні сақталу ортасына байланыстыратын болсақ, онда физикалық деңгейдегі мәліметтер үлгісін қолдануға тура келеді. Бұл үлгі қолданылатын сақтау құрылғыларын, жадыдағы элементтердің орналасу тәсілін, мәліметтердің элементтері арасындағы логикалық қатынастарды жүзеге асыру әдістерін анықтайды.

Даталогиялық деңгейдегі мәліметтер үлгісінің негізінен үш түрі бар:

• Реляциялық;
• Желістік;
• Иерархиялық.

Реляциялық үлгілер Мәліметтер базасын тұрғызуда кең қолданылады. Ол тек МББЖ-ны қолдап қана қоймай, әрі МБ-ны жобалаудағы аралық көмекші үлгі орнына қарастырылады.

Реляциялық үлгі мультиүлгілік жүйені тұрғызудағы виртуальді үлгі орнына қолданылады. Реляциялық үлгілерде ақпараттық бірлікке домендер, атрибуттар, қатынастар жатады.

Атрибут - ақпарат бірлігінің элементі болып, және ол қандай да бір мәндерді иемденеді.

Реляциялық МБ-ның қатынасы шектеулі шарттарды сақтау арқылы екі өлшемді кесте түрінде беріледі. Себебі ол адамға түсінікті, қарапайым. Реляциялық МБ-ның нобайы келесі құрамаларды қамтиды:

мұндағы А - атрибуттар атының жиыны;

R - қатынастар атының жиыны;

Dom - атрибуттардың доменге енуі;

Rel - қатынастар құрылымының сипаты;

V(s) - МБ-дағы шектеулер жиыны.

Реляциялық МББЖ-дағы қатынастарға амалдар қолдану тілдері реляциялық есептеу мен реляциялық алгебра тілдерінен тұрады.

Реляциялық есептеу тілдері предикаттарды есептеуге негізделген. Олар қолданушыларға МБ-ға қажетті сұраныстарды жазу ережелерінің жинағын көрсетеді. Сұраныстарда керекті нәтиже туралы ақпарат қамтылады. Сұраныс негізінде жаңа қатынастардың қалыптасуы арқылы МББЖ керекті нәтижені береді.

Реляциялық алгебра тілдері реляциялық алгебраға негізделген. Қатынастарға қолданылатын амалдардың тізбегін сәйкес ретте көрсете отырып, қажетті нәтиже алуға болады. Сол себепті де реляциялық алгебра тілдері амалдық деп есептелінеді.

Нәтижелі қатынастарды қанағаттандыратын қасиеттерді сипаттау, яғни декларативті ыңғай математикалық логика әдістеріне негізделген.

Қарапайым тілдегі сөйлемдерді мағынасы бойынша ақиқат және жалған деп ажыратуға болады.

Реляциялық есептеуде көбінесе математикалық логиканың келесі ұғымдары қолданылады:

• «конъюнкция (және) -», «дизъюнкция (немесе) -», «инверсия (емес) -», «туындайды - ├ », «импликация - →», «=», «≠», « > », «<», «>=», « <= », «┤ - қажетті» белгілеріндегі логикалық таңбалар мен байланыстар;
• Айнымалылар мен тұрақтылар таңбасы. Реляциялық есептеудің тілдік конструкцияларында оларға атрибуттар аты мен айнымалылар және тұрақтылар сәйкес келеді;
• Термдер, яғни кез келген айнымалылар мен тұрақтылар, аргументтері терм болатын функциялар;
• Аргументтері терм болатын формула-предикаттар, мұндағы предикат ұғымын түсіну үшін келесі анықтаманы қарастырамыз: ішкі жиынп-орынды қатынас немесе А-ның предикаты деп аталады, егер А1=А2= . . . =Апболып, ал А1хА2х . . . хАп- А жиынының декарттық п-дәрежесі, яғни Апболса;
• Формулалар, яғни қарапайым формулаларға жалпылық кванторды (all) немесе бар болу кванторын (some) қолдану нәтижесі. Дәлірек айтқанда (all) кванторы, яғнитаңбасы «кез келген» немесе «барлық» деген жазуды білдірсе, ал (some) кванторы, яғнитаңбасы «бар болу» мағынасын білдіреді.

Мысалы, немесе жиыны үшін , , 1, → белгілеріне қатысты амалдар төмендегі кесте бойынша анықталады.

Реляциялық есептеу тілдері қолданушыларға МБ-ға сұраныстарды жазу үшін ережелер жиынтығын береді.

х

у

х:

0

0

1

1

у:

0

1

0

1

:

0

0

0

1

:

0

1

1

1

:

1

1

0

1

:

1

1

0

0

Реляциялық есептеудің алғашқы тілі ALFA Коддтың өңдеуі арқылы қалыптасты. Соңғы уақыттарда реляциялық МББЖ-да IBM фирмасы өңдеген SQL (Structure Query Language) тілі кеңірек қолданылып жүр.

Қатынастарға амалдар қолдану барысында алгебралық түрдегі жазуларды немесе реляциялық МББЖ тіліндегі тілдер жазуларын қолдануға болады.

Қатынастарға қолданылатын амалдарға: декарттың көбейту, бірігу, қиылысу, бөлу, айырмашылық, проекция қосылу, таңдау жатады. Қатынастарға осы амалдарды түгел жасау мүмкіндігі реляциялық МББЖ-ның тиімділігін анықтайды.

Декарттық көбейту амалын қарастырайық. Айталық, әр түрлі схемадағы бастапқы қатынастар қарастырылсын. Декарттық кеөбейту амалы жүзеге асырылғанда нәтижелік қатынастардың құрамына енген атрибуттардың саны бастапқы қатынастардың құрамындағы атрибуттардың қосындысына тең болып, ал нәтижелік қатынастар кортежінің саны бастапқы қатынастар кортежінің көбейтісіне тең болады. Ондағы бастапқы F1, F2 қатынастарынан F - нәтижелі қатынасы алынады:

F1 x F2 = F.

Бірігу амалы бірдей құрылымдағы бастапқы екі қатынас үшін орындалады. Айталық, Y1 және Y2 қатынастары берілсін. Ал Y - нәтижелік қатынас болсын, яғни:

Қиылысу амалы орындалғанда, екі қатынастарда да бар корьеждер қамтылады. Егер R1, R2 қатынастары берілсе, онда R қатынасы олардағы бірдей ұқсас қатынастардан тұрады:

Бөлу амалы - берілген қатынастардан қандай да бір қағида арқылы басқа қатынастарды бөліп алуды жүзеге асырады:

R3=D(T, L)

мұндағы D - бөлу амалының белгісі;

T - бөлінетін қатынас;

L - бөлуші қатынас;

R3 - нәтижелік қатынас.

Бөлуші қатынас бірнеше бөлуші қатынастар атрибуттарынан түзіліп, ал нәтижелік қатынас бөлуші қатынастарда қамтылмаған, тек бөлінуші қатынастардағы атрибуттардан тұруы тиіс. Айталық, суретте сипатталған R1 қатынастары берілсін, одан ең нашар оқитын студентттер тізімін бөліп алып тастайық. Сонда R3 қатынасы қалыптасады.

Айырмашылық амалының орындалуы арқылы екінші қатынастарға енбеген, тек алғашқы қатынастардағы кортеждерді ғана қамтитын нәтижелік қатынастар қалыптасады.

Мысалы, суреттегі R1, R2 қатынастарына осы амалды орындасақ, көрсетілген нәтижелі R4 қатынасын аламыз:

R4 = R1/ R2.

Келесі, проекция амалы арқылы нәтижелік қатынасқа алғашқы қатынастардан амалды орындау шартына сәйкес көрсетілген бағаналар енеді:

R5=R1[P]

мұндағы R5 - бастапқы қатынас;

R1 - нәтижелік қатынас;

P - проекция шарты.

Яғни, 3. 6-суреттегі R1 қатынасын қарастырайық. Ондағы «Пән», «Баға» атрибуттарына проекция амалын қолданып, 3. 9-суреттегі нәтижелік R5 қатынасын аламыз.

3. 9-сурет. Проекция амалына мысал

Қосылу амалын екі қатынасқа қолданып, нәтижесінде бір қатынас аламыз;

U=U1[p] U2,

мұндағы U - қосылу нәтижесі;

p - қосылу амалының шарты;

U1, U2 - бастапқы қатынастар.

Бастапқы бірінші қатынастың әрбір қатары екінші қатынастың барлық қатарларымен сәйкестендіріледі де егер қандай да бір жұптар қосу шартын орындаса, онда олар қосылып нәтижелік қатынастың кезекті қатарына түзеді. Мысалы, U1 және U2 қатынастары берілсін. Оларға қосылу амалын «Мамандық» атрибуты бойынша жүргізейік. Нәтижелік U қатынасы бірінші және екінші қатынастардың барлық атрибуттарын «Мамандық» атрибуты бойынша қамтиды.

3. 10-сурет. Қосылу амалына мысал

Таңдау амалы бір қатынас үшін орындалады:

T=I [p],

мұндағы T - нәтижелік қатынас:

I - бастапқы қатынас;

P - таңдау шарты.

Бұл амалдың орындалуы барысында бастапқы қатынастан қандай да бір таңдау шарты бойынша қалыптасқан кортеждер жиынтығы арқылы нәтижелік қатынас алынады. Мысалы оны, «Топтағы студенттер саны» 18 адам болатын таңдау шарты арқылы (3. 11-сурет) байқауға болады.

3. 11-сурет. Таңдау амалына мысал

Реляциялық мәліметтер базасындағы қатынастар оның мазмұнына қарай, объектілік және байланыстық қатынастар болып бөлінеді.

Объектілік қатынас объектілер туралы мәліметтерді сақтайды. Объектілік қатынаста атрибуттардың бірі бөлек объектіні бір мәнді белгілейді. Мұндай атрибутты бірінші атрибут немесе қатынастар кілті деп атайды. Мысалы ҚЫЗМЕТКЕР қатынасын қарастырайық (3. 12-сурет) .

ҚЫЗМЕТКЕР

3. 12-сурет. Қызметкер қатынасы

ҚЫЗМЕТКЕР қатынасында «Аты-жөні» атрибуты кілтке жатады. Ол кестенің бірінші бағанасында орналасқан да, ал қалған атрибуттар осы кілтке атқарымды түрде байланысты.

Объектілік қатынаста бірдей (ұқсас) кілттер қатары өзара қайталанбауы тиіс. Бұл жағдай мәліметтердің реляциялық үлгісінің негізгі шектеуі болып табылады.

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• Іс жүргізу
• Автоматтандыру, Техника
• Алғашқы әскери дайындық
• Астрономия
• Ауыл шаруашылығы
• Банк ісі
• Бизнесті бағалау
• Биология
• Бухгалтерлік іс
• Валеология
• Ветеринария
• География
• Геология, Геофизика, Геодезия
• Дін
• Ет, сүт, шарап өнімдері
• Жалпы тарих
• Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
• Журналистика
• Информатика
• Кеден ісі
• Маркетинг
• Математика, Геометрия
• Медицина
• Мемлекеттік басқару
• Менеджмент
• Мұнай, Газ
• Мұрағат ісі
• Мәдениеттану
• ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
• Педагогика
• Полиграфия
• Психология
• Салық
• Саясаттану
• Сақтандыру
• Сертификаттау, стандарттау
• Социология, Демография
• Спорт
• Статистика
• Тілтану, Филология
• Тарихи тұлғалар
• Тау-кен ісі
• Транспорт
• Туризм
• Физика
• Философия
• Халықаралық қатынастар
• Химия
• Экология, Қоршаған ортаны қорғау
• Экономика
• Экономикалық география
• Электротехника
• Қазақстан тарихы
• Қаржы
• Құрылыс
• Құқық, Криминалистика
• Әдебиет
• Өнер, музыка
• Өнеркәсіп, Өндіріс