24. Що таке база часово-залежних даних?

Структурне подання часу: розрізняють два способи його подання: порядковий та структурний. Порядковий спосіб передбачає подання часу за допомогою натуральних чисел. Структурний спосіб ґрунтується на понятті структурування.

Часові елементи: При дослідженні часу розрізняють три типи часових елементів: часовий момент, часовий інтервал та термін часу.

Часовий момент служить для подання найменшої часової одиниці – хронона. Часові моменти будемо позначати t з індексами або без них. Кожній події в предметній області відповідає часовий момент.

Часовий інтервал задається за допомогою двох моментів часу – початкового та кінцевого, та складається з множини всіх часових моментів, які лежать між початковим та кінцевим.

Математичне визначення часу: Час – це безмежна щільна множина елементів, на якій визначено відношення порядку. Ця множина є ізоморфною до множини дійсних чисел, тобто часова вісь подається як вісь дійсних чисел. Таке визначення належним чином відображає усі аспекти часу як одного з елементів дійсності.

В області баз даних часову вісь визначають як зліченну дискретну множину, на якій задано відношення порядку (“менше рівне”). Елементи цієї множини називаються часовими моментами.

Моделювання часу: часовий ізоморфізм: Порядок і темп подій в базі даних відповідає порядку і темпу подій предметної області. Тобто моменти часу появи подій в предметній області фактично не повинні змінюватися при внесенні інформації про ці події в базу даних.

Моделювання часу: часова щільність: Стан бази даних або множини об’єктів, що в ній відображається, як в довільний момент часу появи подій, так і між двома сусідніми моментами появи подій, може бути виведений з інформації про усі попередні події. Тобто, стан бази даних є визначеним на усьому часовому проміжку дослідження поведінки предметної області.

Поява нової події в предметній області спричиняє зміну стану бази даних. Існують три основні способи впливу появи нової події на стан бази даних: східчастий, точковий та неперервний.

Моделювання часу: часова повнота: Еволюція предметної області описується скінченною множиною послідовних подій. Події предметної області трапляються лише у фіксовані моменти часу, а не постійно. Кількість моментів часу появи подій є скінченною, як і кількість подій, які трапилися в один момент часу.

25. Що таке система керування базами даних?

Систе́ма керування ба́зами да́них (СКБД) — комп'ютерна програма чи комплекс програм, що забезпечує користувачам можливість створення, збереження, оновлення, пошук інформації та контролю доступу в базах даних.

• Основні характеристики СКБД:

• Контроль за надлишковістю даних

• Несуперечливість даних

• Підтримка цілісності бази даних (коректність та несуперечливість)

• Цілісність описується за допомогою обмежень

• Незалежність прикладних програм від даних

• Спільне використання даних

• Підвищений рівень безпеки

Можливості СКБД:

• Дозволяється створювати БД (здійснюється за допомогою мови визначення даних DDL (Data Definition Language))

• Дозволяється додавання, оновлення, видалення та читання інформації з БД (за допомогою мови маніпулювання даними DML, яку часто називають мовою запитів)

• Можна надавати контрольований доступ до БД за допомогою:

• Системи забезпечення захисту, яка запобігає несанкціонованому доступу до БД;

• Системи керування паралельною роботою прикладних програм, яка контролює процеси спільного доступу до БД;

Система відновлення — дозволяє відновлювати БД до попереднього несуперечливого стану, що був порушений в результаті збою апаратного або програмного забезпечення.

Основні компоненти середовища СКБД:

• апаратне забезпечення

• програмне забезпечення

• дані

• процедури — інструкції та правила, які повинні враховуватись при проектуванні та використанні БД

• користувачі

• адміністратори даних (керування даними, проектування БД, розробка алгоритмів, процедур) та БД (фізичне проектування, відповідальність за безпеку та цілісність даних)

• розробники БД

• прикладні програмісти

• кінцеві користувачі

Архітектура СКБД:

Існує трирівнева система організації СКБД ANSI-SPARC, при якій існує незалежний рівень для ізоляції програми від особливостей представлення даних на нижчому рівні.

Рівні:

Зовнішній — представлення БД з точки зору користувача.

Концептуальний — узагальнене представлення БД, описує які дані зберігаються в БД і зв'язки між ними. Підтримує зовнішні представлення, підтримується внутрішнім рівнем.

Внутрішній — фізичне представлення БД в комп'ютері.

Логічна незалежність — повна захищеність зовнішніх моделей від змін, що вносяться в концептуальну модель. Фізична незалежність — захищеність концептуальної моделі від змін, які вносяться у внутрішню модель.