Иерархическую модель БД изображают в виде дерева. Каждой вершине соответствует множество экземпляров записей, составляющих логический файл. Вершины расположены по уровням и связаны между собой отношениями подчиненностями. Одна-единственная вершина верхнего уровня является корневой.
Сетевые модели БД соответствуют более широкому классу объекта управления, хотя требуют для своей организации и дополнительных затрат. Сетевая модель позволяет любому объекту быть связанным с любым другим объектом. Сетевые модели сложны, что создает определенные трудности при необходимости модернизации или развитии СУБД.
В состав БД входят:
· базовые файлы;
· рабочие файлы;
· файлы связи.
Например, базовый массив первый включает справочные данные:
| Фамилия, имя, отчество | Табельный номер |
| Иванов И.А. | 1001 |
| Петров А.В. | 1002 |
| Сидоров К.С. | 1003 |
Базовый массив второй содержит сведения о расценках:
| Код детали | Расценка |
| 243 | 20 |
| 244 | 30 |
| 245 | 40 |
Базовый массив третий включает переменные сведения:
| Табельный номер | Код детали | Количество |
| 1001 | 243 | 10 |
| 1002 | 244 | 20 |
| 1003 | 245 | 5 |
Первый и третий базовые массивы связаны через реквизит "табельный номер рабочего" (массив связи первый), а второй и третий – через реквизит "код детали" (массив связи второй).
МС 1
¯––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––¯
| БМ1 | БМ2 | МС 2 ® ¬ | БМ3 | ||||
| ¯ ¯ | ¯ ¯ | ¯ ¯ | |||||
| ® ® ® ® | РМ1 | ¬ ¬ ¬ ¬ | |||||
Рабочий массив включает следующие реквизиты:
| Ф.И.О. | Табельный номер | Код детали | Количество | Расценка | Заработная плата |
| Иванов И.А. | 1001 | 243 | 10 | 20 | 200 |
| Петров А.В. | 1002 | 244 | 20 | 30 | 600 |
| Сидоров К.С. | 1003 | 245 | 40 | 5 | 200 |
СУБД манипулирует с конкретной моделью, построенной по одному из трех способов моделирования:
· иерархическая модель строится в виде графа типа "дерева" и отражает вертикальные связи подчинения нижнего уровня высшему;
· сетевая модель включает, наряду с вертикальными, и горизонтальные связи;
· реляционная модель представляется в виде совокупности таблиц и является самой распространенной при представлении экономических данных.
Реляционная модель БД представляет объекты и взаимосвязи между ними в виде таблиц, а все операции над данными сводятся к операциям над этими таблицами. На этой модели базируются практически все современные СУБД.
В реляционной базе данных СУБД поддерживает извлечение информации из БД на основе логических связей. При работе с БД не надо программировать связи с файлами, что позволяет одной командой обрабатывать все файлы данных и повышать эффективность программирования БД. Благодаря снижению требований к квалификации разработчиков существенно расширяется круг пользователей баз данных, информационные базы данных стали выступать стандартом СУБД для информационных систем. [13]
Поясним использование реляционных баз данных на примере отношения (таблицы) СТУДЕНТЫ (табл. 4.2).
Таблица 4.2
Студенты финансового факультета ННГУ им. Н.И. Лобачевского
| № студенческого билета | Фамилия, И.О. | Дата рождения | Курс | Специальность |
| 421120 | Бурова, М.А. | 30.01.1984 | 5 | Финансы и кредит |
| 322422 | Гольнева, О.Б. | 20.09.1985 | 4 | Бухгалтерский учет |
| 239526 | Киселев, В.Г. | 03.08.1984 | 5 | Налогообложение |
| ………. | ………. | ………. | ………. | ………. |
| 623544 | Козина, А.Н. | 02.09.1983 | 5 | Коммерция |
| 923592 | Ясенев, А.В. | 17.10.1984 | 4 | Таможенное дело |
Заметим, что в табл. 4.2 использованы три типа данных – строковый (столбцы «Фамилия, И.О.» и «Специальность»), временной (столбец «Дата рождения»), целочисленный (столбцы «Курс», «№ студенческого билета»).
В реляционной модели данные представляются в виде совокупности взаимосвязанных таблиц. например, отношение СТУДЕНТЫ можно связать с отношением УСПЕВАЕМОСТЬ, в котором содержатся сведения об успеваемости студентов по разным предметам (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Успеваемость (фрагмент)
| № студенческого билета | Учебная дисциплина | Оценка |
| 421120 | Финансовый менеджмент | 4 |
| 322422 | Информационные системы в экономике | 5 |
| 239526 | Финансовое право | 4 |
| 623544 | Торговое дело | 5 |
| 923592 | Таможенное дело | 4 |
Набор средств для управления подобным хранилищем двумерных таблиц называется реляционной СУБД, которая может содержать утилиты, приложения, службы, библиотеки и другие компоненты. В нашем примере по запросам можно получить разнообразную информацию: об успеваемости студентов отдельной специальности, разных курсов, по отдельным дисциплинам и пр.
В последние годы все большее признание и развитие получают объектно-ориентированные базы данных (ООБД), толчок к появлению которых дали объектно-ориентированное программирование и использование ПК для обработки и представления практически всех форм информации, воспринимаемых человеком. [10]
В чем принципиальное отличие реляционных и объектно-ориентированных баз данных? В ООБД модель данных более близка сущностям реального мира. Объекты можно сохранить и использовать непосредственно, не раскладывая их по таблицам, типы данных определяются разработчиком и не ограничены набором предопределенных типов. В объектных СУБД данные объекта, а также его методы помещаются в хранилище как единое целое. Объектная СУБД именно то средство, которое обеспечивает запись объектов в базу данных. Существенной особенностью ООБД можно назвать объединение объектно-ориентированного программирования (ООП) с технологией баз данных для создания интегрированной среды разработки приложений.
ООБД обеспечивает доступ к различным источникам данных, в том числе, конечно, и к данным реляционных СУБД, а также разнообразные средства манипуляции с объектами баз данных. Традиционными областями применения объектных СУБД являются системы автоматизированного проектирования (САПР), моделирование, мультимедиа, поскольку именно из нужд этих отраслей выросло новое направление в базах данных.
Очень хорошо они подходят для решения задач построения распределенных вычислительных систем. На основе объектной СУБД можно строить сложные распределенные банки данных, организовывать к ним доступ как через локальную сеть, так и для удаленных пользователей в режиме реального масштаба времени. К объектным СУБД можно отнести СУБД ONTOS – одного из лидеров направления ООБД, Jasmine, ODB-Jupiter – первый российский продукт такого рода, ORACLE 8.0.
Активно развивающейся областью использования компьютеров является создание баз знаний (БЗ) и их применение в различных областях науки и техники. База знаний представляет собой семантическую модель, предназначенную для представления в ЭВМ знаний, накопленных человеком в определенной предметной области [10]. Основные функции базы знаний: создание, загрузка; актуализация, поддержание в достоверном состоянии; расширение, включение новых знаний; обработка, формирование знаний, соответствующих текущей ситуации.