Хранение информации. Модель процесса накопления

Хранение и накопление – одни из основных действий, осуществляемые с информацией, и главное средство обеспечения ее доступности в течение некоторого промежутка времени. В настоящее время определяющими направлениями реализации этих операций является концепция базы данных, хранилища данных.

База данных – совокупность взаимосвязанных данных, используемых несколькими пользователями и хранящихся с регулируемой избыточностью. Хранимые данные не зависят от программ пользователей, для модификации и внесения изменений применяется общий управляющий метод.

Система баз данных – совокупность управляющей системы, прикладного программного обеспечения, базы данных, операционной системы и технических средств, обеспечивающих информационное обслуживание пользователей.

Хранилище данных (склад данных – ХД, информационное хранилище – Data Warehouse) – база данных, хранящая данные, агрегированные по многим измерениям. Основные отличия ХД от БД: агрегирование данных; данные из ХД никогда не удаляются; пополнение ХД происходит на периодической основе; автоматическое формирование новых агрегатов данных, зависящих от старых; доступ к ХД осуществляется на основе многомерного куба или гиперкуба.

Витрины данных (Data Mart), альтернатива хранилищу данных – множество тематических БД, содержащих информацию, относящуюся к отдельным информационным аспектам предметной области.

Репозитарий в упрощенном виде можно рассматривать просто как базу данных, предназначенную для хранения не пользовательских, а системных данных. Технология репозитариев проистекает от словарей данных, которые по мере обогащения новыми функциями и возможностями приобретали черты инструмента для управления метаданными.

Модель накопления данных формализует описание информационной базы, которая в компьютерном виде представляется базой данных. Процесс перехода от информационного (смыслового) уровня к физическому описывается трехуровневой системой моделей представления информационной базы: концептуальной, логической и физической схем (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Модель накопления данных

Концептуальный уровень связан с частным представлением данных группы пользователей, использующих одну и ту же информацию, в виде внешней схемы. Каждый конкретный пользователь работает с частью БД и представляет ее в виде внешней модели. Характеризуется разнообразием используемых моделей (модель «сущность – связь»: ER-модель, модель Чена, бинарные и инфологические модели, семантические сети).

Логический уровень является обобщенным представлением данных всех пользователей в абстрактной форме. Используются три классических вида моделей: иерархические, сетевые и реляционные:

− сетевая модель является моделью объектов-связей, допускающей только бинарные связи «многие к одному», и использует для описания модель ориентированных графов;

− иерархическая модель является разновидностью сетевой, являющейся совокупностью деревьев (лесом);

− реляционная модель использует представление данных в виде таблиц (реляций), в основе лежит математическое понятие теоретико-множественного отношения, базируется на реляционной алгебре и теории отношений.

Физический (внутренний) уровень связан со способом фактического хранения данных в физической памяти ЭВМ и во многом определяется конкретным методом управления. Основными компонентами физического уровня являются хранимые записи, объединяемые в блоки; указатели, необходимые для поиска данных; данные переполнения; промежутки между блоками; служебная информация.