УДК 004.652.5

ОПТИМАЛЬНАЯ СХЕМА NFNF-БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ФИКСИРОВАННОГО НАБОРА ЗАПРОСОВ

Емельченков Евгений Петрович1, Ковалева Ирина Николаевна2
1Смоленский государственный университет, кандидат физико-математических наук, заведующий кафедрой информатики
2Смоленский государственный университет, магистр физико-математического факультета

Аннотация
Обсуждаются вопросы выбора оптимальной схемы для баз данных не первой нормальной формы в зависимости от фиксированного набора запросов.

Ключевые слова: база данных не первой нормальной формы, оптимальная схема базы данных


THE OPTIMAL SCHEME NFNF DATABASE FOR A FIXED SET OF QUERIES

Emelchenkov Evgenii Petrovich1, Kovaleva Irina Nikolaevna2
1Smolensk State University, PhD of physical and mathematical Sciences, head of the Department of computer
2Smolensk State University, Magister of physics and mathematics faculty

Abstract
The questions of selection of the optimal scheme for databases non first normal form depending on a fixed set of queries are discussed.

Keywords: database non first normal form, optimal database schema


Рубрика: 01.00.00 ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Емельченков Е.П., Ковалева И.Н. Оптимальная схема NFNF-базы данных для фиксированного набора запросов // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/11/74632 (дата обращения: 29.09.2017).

В работе рассматриваются базы данных не первой нормальной формы (non–first normal form или NFNF), часто называемые NFNF-базами данных (DB NFNF).

В отличие от реляционных баз данных в NFNF-базах данных в качестве значений атрибутов допускаются составные элементы. Так, например, на рисунке 1 представлена модель данных в не первой нормальной форме.

Рис. 1. Модель данных в не первой нормальной форме

В качестве значений атрибутов в этой таблице используются соответственно строка, кортеж и таблица (множество кортежей).

В 1991 году в работе [1] одного из авторов были введены понятия схемы NFNF-базы данных, функциональной зависимости NFNF-базы данных и доказана теорема о полноте системы аксиом функциональных зависимостей для NFNF-баз данных.

Для описания схемы NFNF-базы данных было предложено несколько способов, подробное описание которых изложено в [2]. Проиллюстрируем их на примере NFNF-модели данных (рис. 2).

Рис. 2. NFNF-модель данных

В приведенной модели большими латинскими буквами обозначены имена атрибутов, а малыми – значения.

Для записи схемы NFNF-модели данных можно воспользоваться следующими способами:

1) описание схемы Sh с помощью множества цепей имен данных

Sh = {В32101, В32103, В3203, В301, В302, В203, В2101, В2103, В203, В01, В02};

2) описание Sh с помощью функциональной схемы:

Sh = (В3(В2(В1(В01, В03), В03), В01, В02), В2(В1(В01, В03), В03), В0102);

3) графическое описание схемы с помощью с помощью специальным образом размеченного графа – N-дерева:

Рис. 3. N-дерево

Графическое описание схемы базы данных позволяет наглядно представить подходы к выбору схемы базы данных в зависимости от типичных запросов пользователей.

Для формирования ответа на запрос к базе данных требуются значения определенных атрибутов. Мы можем выделить на N-дереве Sh1 имена соответствующих атрибутов и определить время доступа t1 ко всем выделенным атрибутам, то есть время ответа на запрос при фиксированной схеме Sh1 базы данных.

Аналогично, выбрав другую схему Sh2 базы данных, мы можем получить время доступа t2 ко всем выделенным атрибутам, то есть время ответа на запрос при фиксированной схеме Sh2 базы данных.

Таким образом, выбор оптимальной схемы базы данных для определенной предметной области с фиксированным набором запросов сводится к построению N-дерева Sh с минимальным временем доступа к выделенному множеству атрибутов.


Библиографический список
  1. Yemelchenkov Ye. P., Tsalenko M. Sh. Functional dependencies in hierarchical Structures of Data. Lect. notes in Computer Science. Berlin: 1991. V. 495. P. 258-275.
  2. Емельченков Е. П. БД. Базы данных. Современный подход. Монография. Смоленск: ВА ВПВО ВС РФ, 2010. 60 с.


Все статьи автора «Емельченков Евгений Петрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: