Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева
В дані статті запропоновано метод проектування БД на основі принципу В+ -дерева.
Saved in:
| Published in: | Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2010
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/27113 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева / Ю.Г. Міюшкович // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2010. — Вип. 54. — С. 169-175. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859656524903743488 |
|---|---|
| author | Міюшкович, Ю.Г. |
| author_facet | Міюшкович, Ю.Г. |
| citation_txt | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева / Ю.Г. Міюшкович // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2010. — Вип. 54. — С. 169-175. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України |
| description | В дані статті запропоновано метод проектування БД на основі принципу В+
-дерева.
|
| first_indexed | 2025-11-30T09:28:57Z |
| format | Article |
| fulltext |
169 © Ю.Г. Міюшкович
Висновки. В статті розглянуто концепції інтелектуалізації процесів
предметно-орієнтованого навчання осіб, приймаючих управлінські рішення в
системах автоматизованого керування навчальним закладом. Показано, що
для підняття рівня професійної підготовки особи (цілеорієнтованої
інтелектуальної структури), необхідно використовувати методи і моделі
системного аналізу, логічні процедури та сучасну теорію автоматичного
управління та теорії прийняття рішень, когнітивну психологію.
1. Кибернетика и проблемы обучения / ред. Берг А. – М: Прогрес. 1970. – 386 с.
2. У. Росе-Ешби. Конструкция мозга. – М: Мир 1964 – 411с
3. Аткинсон Р. Человеческая память и процес обучения. – М: Прогресс. 1980 – 526 с.
4. Арбид Н. Метафорический мозг. – М: Мир. 1976. – 285с.
5. Аткинсон Р., Бауер Г. Введение в математическую теорию обучения. – М. Мир.
1969 – 486с.
6. Буш Р., Мостеллер Ф. Стохастические модели обучаемости. – М: Мир 1962 –
483с.
7. Шеридлан Т.Б., Форелл У.Р. Системы человек-машина. – М: Машиностроение
1980 – 400с.
8. Джордж Ф. Основи кібернетики. – М. Радио и связь 1984 – 272с.
9. Сікора Л.С. Системологія прийняття рішень в складних технологічних системах.
10. Сікора Л.С.Медиковський М.О.,Антоник М.С. Логічні аспекти та концепції
інтелектуалізації процесів навчання для осіб приймаючих управлінські рішення //
Збірн.наук.пр.Вип.34. - К.: ІПМЕ.2005-с138-147.
11. Якубовска М.А. Математическое моделирование професиональной деятельности
учителя. – Львов. Євросвіт 2003.- 428 с.
Поступила 8.02.2010р.
УДК 621.3
Ю.Г. Міюшкович, аспірант, НУ «Львівська політехніка»
ПРОЕКТУВАННЯ ФІЗИЧНОЇ СТРУКТУРИ БАЗИ ДАНИХ З
ВИКОРИСТАННЯМ ПРИНЦИПУ В+-ДЕРЕВА
Анотація. В дані статті запропоновано метод проектування БД на
основі принципу В+-дерева
Ключові слова. База даних, таблиця, В+-дерево.
Актуальність. Розробка, впровадження та обслуговування скиданої
технічної системи передбачає створення, накопичення та використання
великої кількості різноформатних даних (документація, креслення) які
170
потребують чіткої структуризації та впорядкування для забезпечення
нормальної роботи оперативного персоналу.
При виникненні надзвичайних ситуацій в режимі функціонування
технічної системи необхідно швидко приймати адекватні рішення для
запобігання аварії та повернення системи до нормального режиму роботи.
Одним з варіантів розв’язання проблеми прийняття правильного
управляючого рішення при виникненні позаштатних ситуацій є
впровадження інформаційних систем підтримки прийняття рішень, які
орієнтовані на систематизацію документації та швидкісний пошук необхідної
інформації.
Структура сховища для документів є одним з найважливіших чинників
продуктивності інформаційної системи документообігу.
Невдала структура сховища може суттєво знизити швидкість роботи з
документами залежно від наповненості бази даних. Специфіка проектування
великих технічних систем передбачає використання уніфікованих назв в
конструктивних елементах, що, відповідно є причиною існування повторів у
назвах технічних креслень, документів. Наявність таких повторів у значеннях
атрибутів типу «назва документу» та «короткий опис документу» є причиною
виникнення помилок та надлишковості при проведенні пошуку необхідної
інформації засобами стандартних програмних продуктів для забезпечення
документообігу.
Тому важливою задачею при проектуванні інформаційних систем
підтримки прийняття рішень великих технічних об’єктів є вибір структури
бази даних (БД), яка могла б забезпечити необхідну релевантність
(відповідність отриманої інформації інформаційному запиту) та
пертинентність (відповідність отриманої інформації інформаційній потребі)
[1, 2] при пошуку технічної документації відповідно до запиту оператора.
Технологічні особливості створення технічної документації (повтори
значень в атрибутах) приводять до унеможливлення проведення класичного
пошуку лише за одним атрибутом (наприклад за назвою документу).
Використання ж багатокритеріального пошуку (за багатьма атрибутами)
сповільнює саму процедуру пошуку прямо пропорційно до кількості даних в
базі даних.
Проектування бази даних інформаційної системи підтримки
прийняття рішень з використанням принципу В+-дерева.
В-дерево – це збалансоване по висоті дерево, яке сприяє мінімізації
звернень до зовнішньої пам’яті при пошуку необхідної інформації [3].
Кожен вузол В-дерева, на відміну від бінарного дерева, може містити
різну кількість ключів та посилань на нащадків. Основною рисою класичного
В-дерева є однорідність його вузлів (кожен вузол містить лише ключі та
посилання на нащадків).
171
Схема В+-дерева дозволяє зберігати у зовнішній пам’яті (таблицях БД)
не тільки ключі, але й записи. Шлях від вершини В+-дерева (кореневої
таблиці БД) до листової таблиці має однакову довжину, але їх структура має
суттєві відмінності. Внутрішні таблиці БД зберігають тільки ключі (шлях) та
посилання на дочірні (detail) таблиці. Листова таблиця зберігає всі ключі,
наявні у конкретному В+-дереві, та всі записи.
Застосування принципу В+ дерева для побудови структури БД технічної
системи вимагає проведення наступних підготовчих етапів:
1. визначення кількості рівнів ієрархії для оптимального представлення
технічної системи (для біологічних та великих технічних об’єктів,
наприклад електростанції) ;
2. проведення декомпозиції технічної системи з врахуванням
попередньо визначеної кількості рівнів ієрархії.
Результат проведення декомпозиції з побудовою n-рівневої ієрархії
наведено на рис. 1.
Рис. 1. N-рівнева ієрархічна модель великої технічної системи.
Проектування фізичної структури БД за принципом В+-дерева.
Практична реалізація інформаційної системи з БД за принципом В+-
дерева для 5-рівневої ієрархічної моделі передбачає розробку реляційної БД з
деревовидною ієрархічною структурою міжтабличних зв’язків.
Умовно таблиці БД можна розділити на дві категорії:
• таблиці, що формують деревовидну структуру (ROOT, A,B,C,D та L-
таблиці);
• таблиці технічної підтримки (DOCS та TECH).
Структурний взаємозв’язок ієрархічної моделі системи та ROOT, A, B,
C, D та L-таблиць наведено на рис. 2.
172
Рис. 2. Структурний взаємозв’язок рівнів ієрархії з ROOT, A, B, C, D та L-таблицями.
Особливості внутрішньої організації таблиць БД
Відповідно до рис. 2 кожен рівень ієрархії системи в структурі БД
відображено своїм типом таблиць (А, B, C, D, L-таблиці). ROOT-таблиця –
технічна система загалом.
На рис. 3 наведено структуру взаємозв’язків атрибутів всіх типів
таблиць таблиць БД.
TECH-таблиця (таблиця технічного рівня).
Для спрощення механізму пошуку з точки зору комп’ютера
ідентифікатор таблиці (назва, що дається таблиці при її створенні)
складається з літерального позначення рівня таблиці (А, B, C, D або L) та
порядкового номеру створення таблиці на окремому рівні, наприклад A_4,
B_17. Нумерація таблиць починається з 1 на кожному рівні.
Атрибути таблиці:
• A – містить номер останньої створеної таблиці на рівні A;
• B – містить номер останньої створеної таблиці на рівні B;
• C – містить номер останньої створеної таблиці на рівні C;
• D – містить номер останньої створеної таблиці на рівні D;
• L – містить номер останньої створеної таблиці на рівні L;
Всі атрибути таблиці мають тип INTEGER. Алгоритм генерування
номеру – метод одиничного інкременту номера останньої створеної на рівні
таблиці.
173
REF
R
EF
R
EF
R
EF
R
EF
REF
LI
S
T
Рис. 3. Структура взаємозв’язків атрибутів таблиць БД
DOCS-таблиця
Таблиця містить перелік умовних типів документів БД, які визначає
оператор системи в процесі її експлуатації. Наприклад типом документу
можуть бути значення: GIF, JPEG, сканована книга, скановане креслення.
Атрибут таблиці
• Т – містить тип документа.
Атрибут таблиці має тип VARCHAR.
ROOT-таблиця.
ROOT-таблиця – це коренева таблиця всієї БД. Відповідно до ієрархії
системи відповідає за глобальний рівень «Технічна система».
174
Атрибути таблиці:
• REF - атрибут містить вказівник на A-таблиці, що відповідають за
рівень «Технічний об’єкт». Значенням атрибуту є назва дочірньої A-
таблиці);
• ARG - атрибут містить назву рівня «Технічний об’єкт», на який
вказує атрибут REF (використовується тільки для побудови
інтерфейсу користувача);
• LIST - атрибут містить вказівник на «листову» L-таблицю
(інформація призначена для швидкого виведення переліку всіх
документів БД, оминаючи процес створення ієрархії);
Всі атрибути таблиці мають тип VARCHAR різної довжини.
A,B,C,D-таблиці
Таблиці рівня A,B,C та D мають ідентичну структуру формування
атрибутів. Призначення таблиць – побудова деревовидної структури БД.
Атрибути таблиці:
• REF атрибут містить вказівник на дочірню таблицю. Значенням
атрибуту є назва дочірньої таблицю (ієрархічну відповідність між
A,B,C,D-таблицями та рівнями технічної системи наведено на рис.
2);
• ARG - атрибут містить назву відповідного «дочірнього» рівня
технічної системи, на який вказує атрибут REF (використовується
тільки для побудови інтерфейсу користувача);
• LREF – частковий ієрархічний ключ;
Всі атрибути таблиці мають тип VARCHAR різної довжини.
L-таблиця
«Листова» таблиця БД. Надає деталізований опис документа на рівні
технічного вузла (див. рис. 2).
Атрибут таблиці.
• ARG - містить посилання на конкретні електронні документи
системи (наприклад D:\tech\book.doc);
• REF – повний ієрархічний ключ (унікальний атрибут при пошуку
інформації);
• DTYPE – містить тип документа (аналог атрибуту Т з DOCS-
таблиці);
• ABOUT – короткий текстовий опис при файл, адреса якого вказана в
атрибуті ARG;
• DOC – прапорець, що вказує на тип документу в БД (0 – електронна
версія документу, тіло документу наявне в ІС, 1 – паперова версія
документу, тіло документу відсутнє в ІС). Якщо атрибут має
значення 1, то атрибут ARG залишається незаповненим;
• A – назва технічного об’єкту до якого відноситься документ;
175 © В. І. Кунченко–Харченко
• B – назва технічного відділу до якого відноситься документ;
• C – назва технічного агрегату до якого відноситься документ;
• D – назва технічного механізму до якого відноситься документ;
• R – назва технічного вузла до якого відноситься документ;
Атрибути A,B,C,D,R використовуються тільки для побудови інтерфейсу
користувача;
Висновок. Практична реалізація та перевірка розглянутої схеми
дозволили виявити ряд переваг такого підходу для реалізації БД
інформаційних систем, які орієнтовані на роботу з ієрархічно-
структурованою інформацією.
1. Гречихин А.А. Библиографическая эвристика: история, теория и методика информ.
поиска: консп. лекц./ А.А. Гречихин: Моск. полиграф. ин-т. – М.: 1984. – 48 с.
2. Галева И.С. Интернет как инструмент библиографического поиска – СПб.:
Профессия, 2007. – 248 с.
3. Кузнецов С.Д. Методы сортировки и поиска.: ИСП РАН, Центр Информационных
Технологий (http://www.citforum.ru/programming/theory/ sorting/sorting1.shtml).
4. Коннолли Т., Бегг К. Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение.
Теория и практика. 3-е издание. : Пер. с англ. — М. : Издательский дом "Вильямс",
2003. — 1440 с. : ил. — Парал. тит. англ.
5. Альфред В. Ахо, Джон Хопкрофт, Джеффри Д. Ульман Структуры данных и
алгоритмы.: Пер. с. англ.: Уч. пос. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. – 384 с. :
ил. – Парал. тит. англ.
6. Клименко С.В., Крохин И.В., Кущ В.М., Лагутин Ю.Л. Электронные документы в
корпоративных сетях: второе пришествие Гуттенберга. – М.: Анкей-Экотрендз, 1999.
7. Хомоненко А.Д., Ададуров С.Е. Работа с базами данных в С++ Builder. – СПб.:
БХВ-Петербург, 2006. – 496 с.:ил.
8. Г.Г. Петріашвілі, Б.В. Дурняк, Ю.Г. Міюшкович В-дерева при проектуванні бази
даних інформаційної системи, що орієнтована на роботу з мультимедійними даними //
Збірник наукових праць ІПМЕ НАН України. – Вип.43. – К.: 2007. – с.152-157.
Поступила 15.02.2010р.
В. І. Кунченко –Харченко, к.і.н., проф., ЧДТУ, Черкаси
МОДЕЛІ ІНФОРМАЦІЙНИХ ПОТОКІВ ТА ЇХ ВИКОРИСТАННЯ В
СИСТЕМАХ БАЗИ ДАНИХ ТА ДОКУМЕНТОЛОГІЇ ДЛЯ
ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ
Анотація. Розглянуто моделі структуризації інформаційних
потоків при формуванні баз даних для задач управління.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-27113 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0067 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-30T09:28:57Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Міюшкович, Ю.Г. 2011-09-27T17:57:38Z 2011-09-27T17:57:38Z 2010 Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева / Ю.Г. Міюшкович // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2010. — Вип. 54. — С. 169-175. — Бібліогр.: 8 назв. — укр. XXXX-0067 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/27113 621.3 В дані статті запропоновано метод проектування БД на основі принципу В+ -дерева. uk Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім.Г.Є.Пухова НАН України Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева Article published earlier |
| spellingShingle | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева Міюшкович, Ю.Г. |
| title | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева |
| title_full | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева |
| title_fullStr | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева |
| title_full_unstemmed | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева |
| title_short | Проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу В+-дерева |
| title_sort | проектування фізичної структури бази даних з використанням принципу в+-дерева |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/27113 |
| work_keys_str_mv | AT míûškovičûg proektuvannâfízičnoístrukturibazidanihzvikoristannâmprincipuvdereva |