Тип данных

1. Тип данных.

Понятие тип данных в реляционной модели данных полностью адекватно понятию типа данных в языках программирования. Обычно в современных реляционных БД допускается хранение символьных, числовых данных, битовых строк, специализированных числовых данных (таких как "деньги"), а также специальных "темпоральных" данных (дата, время, временной интервал). Достаточно активно развивается подход к расширению возможностей реляционных систем абстрактными типами данных (соответствующими возможностями обладают, например, системы семейства Ingres/Postgres). В нашем примере мы имеем дело с данными трех типов: строки символов, целые числа и "деньги".

2. Домен.

Понятие домена более специфично для баз данных, хотя и имеет некоторые аналогии с подтипами в некоторых языках программирования. В самом общем виде домен определяется заданием некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу типа данных. Если вычисление этого логического выражения дает результат "истина", то элемент данных является элементом домена.

Наиболее правильной интуитивной трактовкой понятия домена является понимание домена как допустимого потенциального множества значений данного типа. Например, домен "Имена" в нашем примере определен на базовом типе строк символов, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут изображать имя (в частности, такие строки не могут начинаться с мягкого знака).

3. Схема отношения, схема базы данных.

Схема отношения - это именованное множество пар {имя атрибута, имя домена (или типа, если понятие домена не поддерживается) }. Степень или "арность" схемы отношения - мощность этого множества. Если все атрибуты одного отношения определены на разных доменах, осмысленно использовать для именования атрибутов имена соответствующих доменов (не забывая, конечно, о том, что это является всего лишь удобным способом именования и не устраняет различия между понятиями домена и атрибута).

Схема БД (в структурном смысле) - это набор именованных схем отношений.

4. Кортеж, отношение.

Кортеж, соответствующий данной схеме отношения, - это множество пар {имя атрибута, значение}, которое содержит одно вхождение каждого имени атрибута, принадлежащего схеме отношения. "Значение" является допустимым значением домена данного атрибута (или типа данных, если понятие домена не поддерживается). Тем самым, степень или "арность" кортежа, т.е. число элементов в нем, совпадает с "арностью" соответствующей схемы отношения. Попросту говоря, кортеж - это набор именованных значений заданного типа.

Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения. Иногда, чтобы не путаться, говорят "отношение-схема" и "отношение-экземпляр", иногда схему отношения называют заголовком отношения, а отношение как набор кортежей - телом отношения. На самом деле, понятие схемы отношения ближе всего к понятию структурного типа данных в языках программирования. Было бы вполне логично разрешать отдельно определять схему отношения, а затем одно или несколько отношений с данной схемой.

Однако в реляционных базах данных это не принято. Имя схемы отношения в таких базах данных всегда совпадает с именем соответствующего отношения-экземпляра. В классических реляционных базах данных после определения схемы базы данных изменяются только отношения-экземпляры. В них могут появляться новые и удаляться или модифицироваться существующие кортежи. Однако во многих реализациях допускается и изменение схемы базы данных: определение новых и изменение существующих схем отношения. Это принято называть эволюцией схемы базы данных.

Реляционная база данных - это набор отношений, имена которых совпадают с именами схем отношений в схеме БД.

Проектирование реляционных баз данных с использованием нормализации.

Сначала будет рассмотрен классический подход, при котором весь процесс проектирования производится в терминах реляционной модели данных методом последовательных приближений к удовлетворительному набору схем отношений. Исходной точкой является представление предметной области в виде одного или нескольких отношений, и на каждом шаге проектирования производится некоторый набор схем отношений, обладающих лучшими свойствами. Процесс проектирования представляет собой процесс нормализации схем отношений, причем каждая следующая нормальная форма обладает свойствами лучшими, чем предыдущая.

Каждой нормальной форме соответствует некоторый определенный набор ограничений, и отношение находится в некоторой нормальной форме, если удовлетворяет свойственному ей набору ограничений. Примером набора ограничений является ограничение первой нормальной формы - значения всех атрибутов отношения атомарны. Поскольку требование первой нормальной формы является базовым требованием классической реляционной модели данных, считается, что исходный набор отношений уже соответствует этому требованию.

В теории реляционных баз данных обычно выделяется следующая последовательность нормальных форм:

первая нормальная форма (1NF);

вторая нормальная форма (2NF);

третья нормальная форма (3NF);

нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF);

четвертая нормальная форма (4NF);

пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5NF или PJ/NF).

Основные свойства нормальных форм:

каждая следующая нормальная форма в некотором смысле лучше предыдущей;

при переходе к следующей нормальной форме свойства предыдущих нормальных свойств сохраняются.

В основе процесса проектирования лежит метод нормализации, декомпозиция отношения, находящегося в предыдущей нормальной форме, в два или более отношения, удовлетворяющих требованиям следующей нормальной формы.

В рассматриваемой нами системе управления Moodle используется СУБД MySQL.

MySQL разработал Михаэль Видениус. MySQL является относительно небольшой и быстрой реляционной СУБД основанной на традициях Hughes Technologies Mini SQL (mSQL). СУБД MySQL используется в качестве управления языком SQL. Чтобы показать основные преимущества SQL, приведем основные компоненты этого языка.

СУБД MySQL предоставляет в Ваше распоряжение подмножество языка SQL, соответствующее спецификации ANSI SQL 92.

Основные цели MySQL - быстродействие и ошибкоустойчивость. Добавление транзакций принесет значительное быстродействие и повышение сложности. В настоящее время имеется проект, который должен дать подобные функциональные Это, вероятно, будет выполнено, с помощью введения атомарной модификации нескольких таблиц сразу.

Ядро, на котором сформирован MySQL - набор подпрограмм, которые использовались в высокотребовательном окружении много лет. В то время, как MySQL все еще находится в разработке, это уже предоставляет богатый и полезный функциональный набор.

MySQL таблица может иметь до 16 ключей, каждый из которых может иметь до 15 полей. Максимальная поддерживаемая длина ключа 120 байт. Вы можете увеличить длину ключа, изменяя N_MAX_KEY_LENGTH в файле nisam. h и перекомпилировав пакет. Обратите внимание, что длинные ключи могут привести к низкой эффективности.

Ключи могут иметь имена. В случае первичного ключа имя будет всегда PRIMARY. Если имя ключа не задано в процессе создания таблицы, то заданное по умолчанию имя ключа - первое имя столбца с факультативным суффиксом (_2, _3, и т.д.) чтобы сделать это имя уникальным. Имя ключа может использоваться с командой ALTER TABLE, чтобы удалить ключ.

При создании ключа Вы можете факультативно определить, что только первые N символов поля будут использоваться.

Заключение

Несмотря на то, что E-learning в чистом виде подразумевает самостоятельное изучение материалов, как и при дистанционном обучении, он имеет ряд преимуществ перед традиционной очной формой:

Большая свобода доступа - учащийся имеет возможность доступа через Интернет к электронным курсам из любого места, где есть выход в глобальную информационную сеть.

Более низкие цены на доставку обучения - в электронном обучении процесс доставки образования включает в себя только обмен информацией через Интернет без затрат со стороны учащегося на покупку учебно-методической литературы.

Возможность разделения содержания электронного курса на модули - небольшие блоки информации позволяют сделать изучение предмета более гибким и упрощают поиск нужных материалов.

Гибкость обучения - продолжительность и последовательность изучения материалов слушатель выбирает сам, полностью адаптируя весь процесс обучения под свои возможности и потребности.

Возможность обучения на рабочем месте - учащиеся имеют возможность получать образование без отрыва от работы, а также дома, в пути с использованием мобильного Интернета.

Возможность развиваться в ногу со временем - пользователи электронных курсов, и преподаватели, и студенты, развивают свои навыки и знания в соответствии с современными, новейшими технологиями и стандартами. Электронные курсы также позволяют своевременно и оперативно обновлять учебные материалы.

Возможность определять критерии оценки знаний - в электронном обучении имеется возможность выставлять четкие критерии, по которым оцениваются знания, полученные студентом в процессе обучения. Это позволяет исключить необъективность и предвзятость.

Электронные учебные курсы - высокотехнологичный продукт, создаваемый на основе и с применением самых современных IT-решений.

Литература

1.         Загидуллин Р.Р., Зориктуев В.Ц. Концептуальные вопросы дистанционного образования. - Информационные технологии, № 5, 1997.

2.         Лемех Р.М. Совершенствование методических подходов к организации дистанционного обучения в условиях функционирования информационной среды. М, 2005.

3.         Норенков И.П. По WWW-страницам учебных серверов. - Информационные технологии, № 3, 1997.

4.         Открытое образование: предпосылки, проблемы, тенденции развития / Под ред.В.П. Тихомирова // М: Изд-во МЭСИ, 2000.

5.         Путилов Г.П. Концепция построения информационно-образовательной среды технического вуза/ М.: МГИЭМ, 1999.

6.         Теория и практика дистанционного обучения / под ред. Полат Е.С., М: Академия, 2004.

7.         Усков В.Л. Дистанционное инженерное образование на базе Internet/Библиотечка журнала "Информационные технологии", № 3, 2000

8.         Электронное обучение: инструменты и технологии/ У. Хортон, К. Хортон, М: Кудиш-образ, 2006.

9.         J. Cross, I. Hamilton, The DNA of e-Learning. Internet Time Group, www.internettime. com, 2002.

10.      Learning Management Systems and Learning Content Management Systems demystified. www.brandonhall. com.

11.      Content & Collaboration Strategies 2004/05 META Trends. META Group, January 2004.