Модели данных, ориентированные на формат
ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
КАФЕДРА БИЗНЕС-ИНФОРМАТИКИ И ЭКОНОМИКИ
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Базы данных»
на тему: «Документальные модели данных»
Выполнила:
студентка 3-го курса
группы БИк-214
Коновалова А.В.
Принял:
Виноградов Д.В.
Владимир 2016
Содержание
Введение…………………………………………………………………………..3
1. Документальные модели данных……………………………………………..4
1.1 Модели данных, ориентированные на формат……………………………..4
1.2 Дескрипторные модели данных……………………………………………10
1.3 Тезаурусные модели данных………………………………………………13
Заключение……………………………………………………………………….16
Список литературы………………………………………………………………17
Введение
Ядром любой базы данных является модель данных. Модель данных представляет собой множество структур данных, ограничений целостности и операций манипулирования данными. С помощью модели данных могут быть представлены объекты предметной области и взаимосвязи между ними.
Модель данных - совокупность структур данных и операций их обработки.
По способу установления связей между данными СУБД основывается на использовании трёх основных видов модели: иерархической, сетевой или реляционной; на комбинации этих моделей или на некотором их подмножестве.
Однако различия между этими моделями постепенно стираются, что обусловлено прежде всего интенсивными работами в области баз знаний (БЗ) и объектно-ориентированной технологией, о которой будет идти речь ниже.
Каждая из указанных моделей обладает характеристиками, делающими ее наиболее удобной для конкретных приложений. Одно из основных различий этих моделей состоит в том, что для иерархических и сетевых СУБД их структура часто не может быть изменена после ввода данных, тогда как для реляционных СУБД структура может изменяться в любое время.
В данной работе будут рассматриваться документальные модели данных.
Документальные модели данных соответствуют слабоструктурированной информации, ориентированной на свободные форматы документов на естественном языке.
Цель: Рассмотреть документальную модель данных
Задачи:
Рассмотреть модели, ориентированные на формат документа;
Рассмотреть дескрипторные модели данных;
Рассмотреть тезаурусные модели данных.
Документальные модели данных
Модели данных, ориентированные на формат
Модели, основанные на языках разметки документов, связаны прежде всего со стандартным общим языком разметки — SGML (Standart Generalised Markup Language), который был утвержден ISO в качестве стандарта еще в 80-х годах.
SGML — наследник разработанного в 1960 году в IBM языка GML (Generalized Markup Language), который не стоит путать с Geography Markup Language, разрабатываемым Open GIS Consortium.
Изначально SGML был разработан для возможности совместного использования машинно-читаемых документов в больших правительственных и аэрокосмических проектах. Также он широко использовался в печатной и издательской сфере, но его сложность затруднила его широкое распространения для повседневного использования.
Три основные части SGML документа, это
SGML декларация;
Document Type Definition;
Содержимое SGML-документа, по крайней мере, должен быть корневой элемент.
Существуют три характеристики SGML, отличающие его от других языков разметки: его упор на описательную, а не на процедурную разметку; его концепция типа документа (document type); его независимость от конкретной системы в представлении текста.
Описательная разметка:
Система описательной разметки использует коды разметки, просто предоставляющие названия для классификации частей документа. Коды, такие, как <para> или \end{list} просто идентифицируют часть документа и утверждают про нее: "следующий элемент -- параграф" или "это -- конец начатого последним списка" и т.д. Напротив, система процедурной разметки определяет, какая обработка должна производиться в конкретной точке документа: "здесь вызвать процедуру PARA с параметрами 1, b и x", или "сдвинуть левую границу на 2см влево, правую -- на 2см вправо, пропустить строку и встать на новую левую границу", и т.д. В SGML инструкции, необходимые для обработки документа с определенными целями (например, для его форматирования) четко отделяются от описательной разметки, встречающейся внутри документа. Обычно они собираются вне документа в отдельных процедурах или программах.[1]
При описательной, а не процедурной, разметке один и тот же документ можно обрабатывать различными программами, каждая из которых может применять различные правила обработки к тем частям документам, которые она считает важными. Например, программа анализа содержимого может совершенно игнорировать сноски в аннотируемом тексте, тогда как программа форматирования может извлекать и собирать их вместе для печати в конце каждой главы. С одними и теми же частями файла могут ассоциироваться разные правила обработки. Например, одна программа может выделять имена людей и географические имена для создания индекса или базы данных, а другая, оперирующая тем же текстом, может печатать имена собственные шрифтом отличающегося начертания.
Типы документов:
SGML вводит понятие типа документа и, как следствие, определения типа документа (document type definition, DTD). Тип документа формально определяется его составными частями и их структурой. Например, определение отчета может констатировать, что он состоит из заголовка, возможно, автора, за которым следуют аннотация и один или несколько абзацев. Все, что не имеет заголовка, в соответствии с этим формальным определением, отчетом не является, так же, как не является им последовательность абзацев, за которой следует аннотация, вне зависимости от того, насколько такие документы похожи на отчет для читателя-человека.[2]
Раз документы имеют известные типы, можно использовать специальную программу, называющуюся анализатором (parser), для проверки документа, утверждающего свою принадлежность определенному типу. Анализатор проверяет, что все элементы, требуемые типом документа, на самом деле присутствуют и расположены в правильном порядке. Что более важно, разные документы одного и того же типа могут обрабатываться одинаковым образом. Можно конструировать программы, использующие знание структуры документа, которые, таким образом, могут действовать в более осмысленной манере.
Независимость данных:
Основная цель создания SGML заключалась в том, чтобы обеспечить транспортабельность закодированных документов из одной аппаратной и программной среды в другую без потери информации. Два описанных выше свойства решают эту задачу на абстрактном уровне; третье свойство -- на уровне строк байтов (символов), из которых составляется документ. SGML предоставляет универсальный механизм строковой подстановки (string substitution), то есть, простой машинно-независимый способ обозначить, что некоторая последовательность символов в документе должна заменяться при его обработке некоторой другой последовательностью. Одно очевидное применение этого механизма -- обеспечение согласованности номенклатуры; другое, и более важное, -- противодействие печально известной неспособности различных компьютерных систем понимать наборы символов друг друга, или способ в любой системе предоставить все графические символы, необходимые для конкретного приложения, путем использования описательных обозначений непереносимых символов. [3]
Гораздо более простой и удобный, чем SGML, язык HTML позволяет определять оформление элементов документа и имеет некий ограниченный набор инструкций — тегов, при помощи которых осуществляется процесс разметки. Инструкции HTML в первую очередь предназначены для управления процессом вывода содержимого документа на экране программы-клиента и определяют этим самым способ представления документа, но не его структуру. В качестве элемента гипертекстовой базы данных, описываемой HTML, используется текстовый файл, который может легко передаваться по сети с использованием протокола HTTP. Эта особенность, а также то, что HTML является открытым стандартом и огромное количество пользователей имеет возможность применять возможности этого языка для оформления своих документов, безусловно, повлияли на рост популярности HTML и сделали его механизмом представления информации в Интернете.[4]
Однако HTML сегодня уже не удовлетворяет в полной мере требованиям, предъявляемым современными разработчиками к языкам подобного рода. И ему на смену был предложен новый язык гипертекстовой разметки, мощный, гибкий и, одновременно с этим, удобный язык XML
XML используется для разметки стандартных документов во многом так же, как HTML. Однако XML ориентирован на работу со структурированными данными, такими, как результаты запроса, метаинформация о Web-узле или элементы и тип схемы. Документ XML внешне похож на HTML. Он также состоит из текстовых фрагментов, аннотированных заключенными в угловые скобки тегами. XML - это язык разметки, описывающий целый класс объектов данных, называемых XML- документами. Этот язык используется в качестве средства для описания грамматики других языков и контроля за правильностью составления документов. То есть сам по себе XML не содержит никаких тэгов, предназначенных для разметки, он просто определяет порядок их создания. Язык XML – это универсальный формат для структуризации документов и данных, применяемый для обмена информацией, позволяя различным компьютерным системам "общаться", язык XML дает возможность обмениваться сведениями о данных, существенно повышая эффективность.[5]
XML-документ представляет собой обычный текстовый файл, в котором при помощи специальных маркеров создаются элементы данных, последовательность и вложенность которых определяет структуру документа и его содержание. Основным достоинством XML документов является то, что при относительно простом способе создания и обработки (обычный текст может редактироваться любым тестовым процессором и обрабатываться стандартными XML анализаторами), они позволяют создавать структурированную информацию, которую хорошо "понимают" компьютеры. Для создания XML документа в простейшем случае не понадобится ничего кроме обычного текстового редактора. При создании собственного языка разметки можно придумывать любые названия элементов, соответствующих контексту их использования.
Таким образом, у разработчиков появляется уникальная возможность определять собственные теги, позволяющие им наиболее эффективно определять данные, содержащиеся в документе. Автор документа создает его структуру, строит необходимые связи между элементами, используя, те теги, которые удовлетворяют его требованиям, и добивается такого типа разметки, которое необходимо ему для выполнения операций просмотра, поиска, анализа документа.
Еще одним из очевидных достоинств XML является возможность использования его в качестве универсального языка запросов к хранилищам информации. XML-документы могут выступать в качестве уникального способа хранения данных, который включает в себя одновременно средства для разбора информации и представления ее на стороне клиента. В этой области одним из перспективных направлений является интеграция Java и XML - технологий, позволяющая использовать мощь обеих технологий при построении машинно-независимых приложений, использующих, кроме того, универсальный формат данных при обмене информации. XML позволяет также осуществлять контроль за корректностью данных, хранящихся в документах, производить проверки иерархических соотношений внутри документа и устанавливать единый стандарт на структуру документов, содержимым которых могут быть самые различные данные. Это означает, что его можно использовать при построении сложных информационных систем, в которых очень важным является вопрос обмена информацией между различными приложениями, работающими в одной системе. Создавая структуру механизма обмена информации в самом начале работы над проектом, менеджер может избавить себя в будущем от многих проблем, связанных с несовместимостью используемых различными компонентами системы форматов данных. Можно выделить множество задач, связанных с созданием и обработкой структурированной информации, для решения которых может использоваться XML: Технология XML может оказаться полезной для разработчиков сложных информационных систем, с большим количеством приложений, связанных потоками информации самой различной структурой. В этом случае XML - документы выполняют роль универсального формата для обмена информацией между отдельными компонентами большой программы. Язык XML позволяет описывать данные произвольного типа и используется для представления специализированной информации, например химических, математических, физических формул, медицинских рецептов, нотных записей, и т.д. Это означает, что XML может служить мощным дополнением к HTML для распространения в Web "нестандартной" информации. XML может использоваться в обычных приложениях для хранения и обработки структурированных данных в едином формате.[6]