Глава 4. Введение в проектирование реляционных баз данных
4.1. Цели проектирования
Только небольшие организации могут обобществить данные в одной
полностью интегрированной базе
данных. Чаще всего администратор
баз данных (даже если это группа
лиц) практически не в состоянии
охватить и осмыслить все
информационные требования
сотрудников организации (т.е.
будущих пользователей системы).
Поэтому информационные системы
больших организаций содержат
несколько десятков БД, нередко
распределенных между несколькими
взаимосвязанными ЭВМ различных
подразделений. (Так в больших
городах создается не одна, а
несколько овощных баз,
расположенных в разных районах.)
Отдельные БД могут объединять все
данные, необходимые для решения
одной или нескольких прикладных
задач, или данные, относящиеся к
какой-либо предметной области
(например, финансам, студентам,
преподавателям, кулинарии и т.п.).
Первые обычно называют прикладными
БД, а вторые – предметными
БД (соотносящимся с предметами
организации, а не с ее
информационными приложениями).
(Первые можно сравнить с базами
материально-технического
снабжения или отдыха, а вторые – с
овощными и обувными базами.)
Предметные БД позволяют
обеспечить поддержку любых текущих
и будущих приложений, поскольку
набор их элементов данных включает
в себя наборы элементов данных
прикладных БД. Вследствие этого
предметные БД создают основу для
обработки неформализованных,
изменяющихся и неизвестных
запросов и приложений (приложений,
для которых невозможно заранее
определить требования к данным).
Такая гибкость и
приспосабливаемость позволяет
создавать на основе предметных БД
достаточно стабильные
информационные системы, т.е.
системы, в которых большинство
изменений можно осуществить без
вынужденного переписывания старых
приложений.
Основывая же проектирование БД на
текущих и предвидимых приложениях,
можно существенно ускорить
создание высокоэффективной
информационной системы, т.е.
системы, структура которой
учитывает наиболее часто
встречающиеся пути доступа к
данным. Поэтому прикладное
проектирование до сих пор
привлекает некоторых
разработчиков. Однако по мере роста
числа приложений таких
информационных систем быстро
увеличивается число прикладных БД,
резко возрастает уровень
дублирования данных и повышается
стоимость их ведения.
Таким образом, каждый из
рассмотренных подходов к
проектированию воздействует на
результаты проектирования в разных
направлениях. Желание достичь и
гибкости, и эффективности привело к
формированию методологии
проектирования, использующей как
предметный, так и прикладной
подходы. В общем случае предметный
подход используется для построения
первоначальной информационной
структуры, а прикладной – для ее
совершенствования с целью
повышения эффективности обработки
данных.
При проектировании
информационной системы необходимо
провести анализ целей этой системы
и выявить требования к ней
отдельных пользователей
(сотрудников организации) [2, 3, 4, 6, 8, 9, 10]. Сбор данных
начинается с изучения сущностей
организации и процессов,
использующих эти сущности
(подробнее в приложении Б). Сущности
группируются по "сходству"
(частоте их использования для
выполнения тех или иных действий) и
по количеству ассоциативных связей
между ними (самолет – пассажир,
преподаватель – дисциплина,
студент – сессия и т.д.). Сущности
или группы сущностей, обладающие
наибольшим сходством и (или) с
наибольшей частотой ассоциативных
связей объединяются в предметные
БД. (Нередко сущности объединяются
в предметные БД без использования
формальных методик – по
"здравому смыслу".) Для
проектирования и ведения каждой
предметной БД (нескольких БД)
назначается АБД, который далее
занимается детальным
проектированием базы.
Далее будут рассматриваться
вопросы, связанные с
проектированием отдельных
реляционных предметных БД.
Основная цель проектирования БД
– это сокращение избыточности
хранимых данных, а следовательно,
экономия объема используемой
памяти, уменьшение затрат на
многократные операции обновления
избыточных копий и устранение
возможности возникновения
противоречий из-за хранения в
разных местах сведений об одном и
том же объекте. Так называемый,
"чистый" проект БД ("Каждый
факт в одном месте") можно
создать, используя методологию
нормализации отношений. И хотя
нормализация должна
использоваться на завершающей
проверочной стадии проектирования
БД, мы начнем обсуждение вопросов
проектирования с рассмотрения
причин, которые заставили Кодда
создать основы теории
нормализации.
Знаете ли Вы, что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment? Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, "мысленный эксперимент" фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей "мысленных экспериментов" является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его "куклой" - фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки. Заполнение физики воображаемыми, "мысленными экспериментами" привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие "фантики" от настоящих ценностей.
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
