1-mavzu. Berilganlarning axborot modellari

1-mavzu. Berilganlarning axborot modellari
Reja:

1. 
   Berilganlarning axborot modellari.
   
2. 
   Axborotni strukturalash va tasvirlash muammosi.
   
3. 
   Berilganlarning tarmoqli, relyatsion va ierarxik modellari.
   

Tayanch iboralar: Fayl, yozuv, berilganlar bazasi, berilganlar banki,
avtomatlashgan axborot tizimi, ob’еkt, prеdmеt soha.

Berilganlar bazasi (MB) atamasiga mutaxassislar tomonidan turlicha, lekin bir-biriga juda yaqin va chuqur ta’riflar berilgan.

• 
  Shulardan biri, ma`lumotlar bazasi– bu ma’lum predmet sohaga taalluqli bo‘lgan, maxsus tuzilmaga ega Ma`lumotlar majmuasining nomi;
  
• 
  ma`lumotlar bazasi boshqaruvida ishlaydigan, bir yoki bir qancha ilovalarni optimal tarzda ishlatadigan, o‘zaro bog‘langan Ma`lumotlar majmuasi;
  
• 
  Ma`lumotlarning tuzilishi uni ishlatadigan programmalarga bog‘liq bo‘lmaydi; Ma`lumotlar shunday tuzilishga ega bo‘ladiki, bunda ularni kengaytirish, o‘zgartirish, olib tashlash, tanlash va boshqa imkoniyatlar bo‘ladi. Ma`lumotlar bazalari tuzilish jihatidan mustaqil bo‘lsa, ularni boshqaruv tizimi o‘z tarkibida saqlaydi va boshqaradi.
  

Ta’rifdan kelib chiqqan holda, boshqaruv tizimi ma`lumotlar bazalari bilan mustaqil ishlash yoki programma mahsulotlari (ilovalari) orqali ishlash imkoniyatini beradi. Ma`lumotlar bazalaridagi har qanday o‘zgarishlar ilovalarga mutloq ta’sir qilmaydi.
Ma`lumotlar bazasining eng muhim jihatlaridan biri, uning doimiy ravishda o‘zgarishi va ko‘payishidan iborat. Xo‘sh, shunga o‘xshash imkoniyatlar fayllarda ham bor ediku, nega yangi maxsus yo‘nalish yaratildi?
Buning sababi, fayllardagi har bir o‘zgarishni amalga oshirish uchun programmani qaytadan o‘zgartirish va otladka qilish kerak bo‘ladi. Fayllarni kengaytirish, yana programmani o‘zgartirish va otladka qilishga olib kelar edi. Bu esa o‘z navbatida ma`lumotlarning ortiqchaligiga olib keladi, ya’ni bir xildagi ma`lumotlar turli fayllarda shaklan o‘zgargan yoki hattoki o‘zgarmagan holda saqlangan. Vaholanki, o‘tgan asrning 60- 70- yillarida ma`lumotlarni saqlash, o‘zgartirish va zaruriy qayta ishlov berish ehtiyoji kun sari o‘sayotgan edi. Chunki, korxonalarni boshqarishda elektron hisoblash mashinalarining ahamiyati hamda ma`lumotlar bilan ishlash beqiyos ravishda oshib bormoqda edi. Ana shu ehtiyojlarni qondirish uchun yangi texnologiya zarur edi. MB ana shu talablarni qondirish uchun yangi texnologiya sifatida yaratildi.
Bugungi kunda ma`lumotlar bazasining tutgan o‘rni nihoyatda beqiyos bo‘lib, ilmiy-texnika masalalarini yechish, turli tizimlar, axborotlarni boshqarish, ularni qayta ishlash va boshqa ma`lumotlar bilan ishlash tizimlarida, ma`lumotlar bazasisiz ularning mustaqil faoliyat yuritishini tasavvur ham qilib bo‘lmaydi.
Ma`lumotlarning mustaqilligi ma`lumotlar bazasining asosiy xususiyatlaridan biri sifatida e’tirof etiladi. Buning mohiyati ma`lumotlarning mustaqilligi va ulardan foydalanuvchi programma mahsulotlarining bir-biriga bog‘liq emasligi, ya’ni birining o‘zgarishi ikkinchisining o‘zgarishiga olib kelmasligida. Yana bir jihati, ma`lumotlarni saqlovchi fizik qurilmalarning takomillashishi ham programma mahsulotlarining yoki ma`lumotlarning o‘zgarishiga ta’sir qilmasligi.
MB tushunchasi o‘tgan asrning 60- yillarning oxirida paydo bo‘ldi. Bu davrgacha ma`lumotlarni qayta ishlash sohasida ma`lumotlar fayllari va ma`lumotlar majmua (termin)lari ustida ishlar olib borilar edi. Boshqa sohalarda bo‘lgani kabi, yangi tushuncha paydo bo‘lishi bilan ko‘pchilik programmachilar o‘z fayllarining faqat nomini o‘zgartirib, xususiyatlarini o‘zgartirmagan holda ishladilar. Vaholanki, ma`lumotlar bazasining xususiyatlari – mustaqillik, ortiqchalikka yo‘l qo‘ymaslik, ma`lumotlarning o‘zaro bog‘liqligi, ularning himoyasi va haqiqiy vaqt oralig`ida ularga kirish imkoniyatlari bilan aloqador edi. Yangi texnologiyaning tobora kengayishi natijasida, sanab o‘tilgan xususiyatlar yangi texnologiyaning asosi bo‘lmish MB programma ta’minotlarida o‘z aksini topa boshladi.
1 – 4-rasmlarda ma`lumotlarni saqlash usullaridagi rivojlanishning to‘rtta bosqichi keltirilgan. Uchinchi avlod EHM paydo bo‘lgan davrgacha (1965 y.) deyarli hamma fayllar 1-rasmda keltirilgan 1- bosqichdagi kabi amalga oshirilgan. Programma ta’minoti asosan xotira qurilmalari uchun kiritish va chiqarish amallarini bajarishdan hamda unchalik ko‘p bo‘lmagan ma`lumotlarga ishlov beruvchi yordamchi vositalardan iborat bo‘lgan.
Ma`lumotlarning tuzilishi bilan amaliy programmalarni yozish paytida sodda usullar bilan, ya’ni magnit lentalarga fayllarni ketma-ket yozish yo‘li bilan amalga oshirilgan. Ma`lumotlar mustaqil bo‘lmagan. Agarda ma`lumotlarning tuzilishi yoki saqlovchi qurilma o‘zgarsa, programmachi o‘z programmasiga tegishli o‘zgartirishlarni kiritishi, qayta kompilatsiya va otladka qilishi zarur bo‘lgan. Faylni yangilash uchun yangi faylni yozish va eskisini saqlashga majbur bo‘lgan.

Ayrim holatlarda bir nechta ajdod fayllarni saqlashga ham to‘g‘ri kelgan. Fayllar faqatgina bitta masalani yechishga mo‘ljallangan. Boshqa masalani o‘sha ma`lumotlar bilan faqat boshqa shaklda yechish uchun yangi fayllarni yaratishga majbur bo‘lingan. Shuning uchun ham tizimdagi fayllarda ma`lumotlarning ortiqchalik darajasi nihoyatda yuqori bo‘lgan, bir xildagi ma`lumotlar bir nechta fayllarda saqlangan.

1- bosqichda fayllarga to‘g‘ri kirish huquqi, ya’ni n- «yozuvga» o‘tish uchun ketma-ket n-1 ta yozuvni o‘qimasdan, to‘g‘ridan-to‘g‘ri keraklisiga o‘tish, mavjud bo‘lmagan. Yozuvlarni adreslash imkoniyatidan programmani yozish jarayonida foydalanilgan. Agarda xotira qurilmasi o‘zgarsa,programmaga katta o‘zgartirish-larni kiritishga majbur bo‘lingan. Amalda esa, albatta xotira qurilmalari o‘zgarib turgan. Bu esa bitta bitni yozishga ketgan sarf-xarajatlarni yanada oshishiga olib kelgan.
2- bosqich (2-rasm) 1- bosqichga nisbatan fayllarning tuzilish va ularni saqlovchi qurilmalarning o‘zgarishi bilan tavsiflanadi. Ma`lumotlarga ketma-ket kirish imkoniyatidan tashqari, to‘g‘ridan-to‘g‘ri kirish huquqi yaratilgan. Ma`lumotlarni paket, tezkor yoki haqiqiy vaqt oralig‘ida ishlov berish mumkin bo‘lgan. Fayllar orasidagi mantiqiy va fizik tuzilishlar turlicha bo‘lishiga qaramasdan, o‘zaro aloqa sodda bo‘lgan. Endi xotira qurilmalari o‘zgarganda ham, amaliy programmalar o‘zgarmagan. Ma`lumotlarning tuzilishi ketma-ket, indeksli ketma-ket yoki to‘g‘ri kirishli usullar bilan aniqlangan. Ma`lumotlarni fayllardan ko‘p kalitli qidirish usuli mavjud bo‘lgan, lekin juda kam ishlatilgan.



2-rasm.

Ma`lumotlarni himoya qilishning sodda usullari ham paydo bo‘lgan,lekin ancha ishonchsiz. Faqat bitta ilova uchun ma`lumotlarga ishlov berish va optimallashtirish usullari qo‘llanilgan. Fayllarda ma`lumotlarningng ortiqchaligi ko‘p bo‘lgan. Ma`lumotlarga ishlov berishning namunaviy programma ta’minoti tizimi ma`lumotlarga kirish imkoniyatini bergan, lekin ularni boshqarish imkoniyati hali bo‘lmagan.
XX asrning 60-yillari oxiriga kelganda, tijorat sohasidagi ma`lumotlarga ishlov berish ancha rivojlangan. Nafaqat EHM qurilmalarida fayllarni saqlash va kengayish usullarining o‘zgarishidan, balki ma`lumotlarga yangi yozuvlar va yangi o‘zaro aloqalar qo‘shilganda ham, amaliy programmalarni mustaqilligini ta’minlash eng dolzarb masalaga aylangan.
Ma`lumotlarni boshqarish uchun yaxshi programma ta’minoti bo`lganda, bitta masalani yechish uchun turlicha yaratilgan programmalardagi fayllarni ularni o‘zgartirmagan holda yagona tarzda birlashtirish imkoniyati mavjud edi. O‘tgan asrning 70-yillariga kelganda, ma`lumotlar tizimlarini boshqaruvchi birinchi tizimlar paydo bo‘la boshladi va fayllarni birlashtirish hamda programmalarning mustaqilligi masalasini yechishga harakat qilindi
(3-rasm). MB doimiy rivojlanuvchi obyekt bo‘lgani uchun undan foydalanuvchi ilovalar soni tobora oshib borgan. MBga yangi yozuvlar, mavjudlariga yangi ma`lumotlarning elementlari qo‘shiladi. Yangi turdagi so‘rovlar paydo bo‘lganda, tizimning samaradorligini oshirish uchun MB tuzilishi o‘zgaradi. Foydalanuvchilar ma`lumotlarga nisbatan so‘rov talablarini va turlarini o‘zgartiradilar.
MB tuzilishi, fayllarning tuzilishiga nisbatan tezroq o‘zgaradi. Saqlanadigan ma`lumotlar elementlari va ularni saqlash usullari doimiy ravishda o‘zgarib turadi. Bir xildagi ma`lumotlarga turlicha mantiqiy fayllarni hosil qilishi mumkin, bitta to‘plam ma`lumotlarga kirish turli ilovalar orqali turli usulda bajarilishi mumkin (3-rasm). Bu esa ma`lumotlarga murakkab tizimlarini yaratishga olib keladi. Lekin yaxshi yaratilgan programma ta’minoti, MB murakkab tuzilishi bilan ishlashda, programmachilarga qiyinchilik tug‘dirmaydi. Ma`lumotlar qanday tuzilishga ega bo‘lmasin, programmachi o‘zi yaratadigan ilovalardagi talablarga nisbatan fayllarni tuzilishini sodda ko‘rinishda tasavvur qilishi kerak.
Ma`lumotlarni saqlashning 3- bosqichida MB programma ta’minoti programmachi tasavvuridagi fayllarning tuzilishlarini (3-rasmdagi diagrammaning chap tomoni) ma`lumotlarni tuzilishini saqlashning fizik qurilmalariga akslantirish vositalariga va aksinchasiga ega bo‘lgan (3-rasmdagi diagrammaning o‘ng tomoni).
Programma ta’minoti ma`lumotlar ortiqchaligini kamaytirish vositalariga ega bo‘ldi. Turli ilovalar uchun ma`lumotlar elementlari umumiy tarzda tashkillashtirildi. Ma`lumotlar ortiqchaligining yo‘qligi ularning butunligini saqlashga imkon yaratdi. Ko‘p kalitlar bo‘yicha izlash imkoniyatlari paydo bo‘ldi. Ma`lumotlarning murakkab tuzilishlaridan foydalanishda programmalarni murakkablashtirishga ehtiyoj juda kamaydi.
4- bosqichda MB kengayishini katta o‘zgarishlarsiz amalga oshirish vositalari kiritilgan. MB administratori uchun yaratilgan vositalar tizimni boshqarish imkoniyatini yaratadi va ma`lumotlarni saqlashni ta’minlaydi.
Administrator hamma foydalanuvchilar uchun qulay bo‘lgan tuzilishni tanlaydi.

4-rasm
Ma`lumotlarni boshqarishda tizim samarador protseduralar – xavfsizlik,
maxfiylik, butunlik va himoya usullari bilan ta’minlangan. Ayrim tizimlarda
MBdan ma`lumotlarni tez topish uchun teskari (invertorlangan) fayllardan
foydalanilgan. MB avvaldan rejalashtirilmagan so‘rovlarga ham javob berish
imkoniyatlari yaratilgan. Ma`lumotlarni ko‘chirish vositalari yaratilgan.
Programma ta’minotida administrator uchun ma`lumotlarni tavsiflash tili,
programmachi uchun komandalar tili va ayrim hollarda foydalanuvchilar
uchun so‘rovlar tillari yaratilgan.
4-rasmdagi MB evolutsiyasining 4- bosqichida ma`lumotlar mustaqil-
ligining mantiqiy va fizik darajalarini tashkillashtirish g‘oyasi ilgari suril-
gan. Shu rasmdagi katta to‘rtburchak ma`lumotlarning umumiy mantiqiy
tuzilishini ifodalaydi, ba’zan uni ma`lumotlarning global mantiqiy taqdimoti
deb ham atashadi. Ushbu taqdimot ma`lumotlarning fizik va programmalaragi tuzilishidan tubdan farq qilishi mumkin. Ma`lumotlar bazasining prog-
ramma ta’minoti programmadagi ma`lumotlarning tuzilishini umumiy manti-
qiy tuzilishdan oladi va umumiy mantiqiy tuzilishni ma`lumotlar tuzilishining
fizik taqdimotiga aylantiradi.
4-rasmdagi katta to‘rtburchak zamonaviy MB tuzilishlarida juda muhim ahamiyatga ega. U tizimdagi ma`lumotlarning konseptual taqdimotini
bildiradi. Ba’zida uni ma`lumotlar modeli yoki konseptual model deb aniq-
lashadi, ba’zan esa chizma yoki konseptual chizma deb ataladi. Konseptual
chizma yaratilganda, uning iloji boricha turg‘unlikni ta’minlashiga harakat
qilinadi. Ma`lumotlar xususida programmachining tavsifi o‘zgarganda, beril-
ganlarni fizik saqlash yoki tuzilishi o‘zgarganda ham, konseptual model
o‘zgarmasligi yoki ma`lumotlarning yangi turlarini kiritish uchun kengayish
imkoniyati bo‘lishi kerak.

2. Axborotni strukturalash va tasvirlash muammosi.

Axborot tizimi (AT) – programm-apparat majmua bo‘lib, ma’lumotlarni saqlash va ma’lum bir sohaga taalluqli axborotlarni qayta ishlash uchun mo‘ljallangan.

MB – ixtiyoriy axborotlashgan tizimning eng muhim komponentasi hisoblanadi. Yaxshi yaratilgan ma`lumotlar bazasi nafaqat muammosiz uni ishlatish imkonini yaratadi, balki unda kundalik xizmatlarni bajarish, uni mukammallashtirish, korxonaning modernizatsiyalash jarayonida, axborot oqimlari, qonunchilik va hisobot shakllari o‘zgarganda,takomillashtirish imkonini yaratadi.
Ma`lumotlar bazasining tuzilishi loyihalash jarayonida aniqlanadi.
Ma`lumotlar bazasini loyihalash jarayoni juda murakkab bo‘lishi mumkin.
Birorta tashkilotning axborotga bo‘lgan talablarini qondirish uchun, alohida
foydalanuvchilarning ehtiyojlarini qondiruvchi oddiy fayl tizimlaridan
iborat ilovalarni yaratishga nisbatan, umuman boshqacha yondashuvni talab
qiladi. MB asosidagi tizimlarni yaratish uchun birinchi navbatda ma`lumotlar,
ana undan keyin ilovalar xususida o`ylash mumkin. Bunday yondоshuv-
larning almashishini loyihalash tamoyillarining almashishi deb baholanishi
mumkin. Tizim, foydalanuvchilarning so‘rovlariga to‘liq javob berishi
uchun, ma`lumotlar bazasini loyihalash jarayoniga juda katta e’tibor bilan
munosabatda bo‘lish kerak. Noto`g’ri loyihalangan MB xatoliklar tug‘diradi,
natijada noto‘g‘ri qarorlar qabul qilinadi, bu esa tashkilotni qiyin vaziyatga
olib kelishi mumkin. Boshqa tomondan, yaxshi loyihalangan MB bilan
ishlovchi tizimga aniq ma’lumotlar chiqarib berilsa, to‘g‘ri va samarali
qarorlarni qabul qilishga zamin bo‘ladi.
Afsuski, hozirgi kundagi ma`lumotlar bazalarini loyihalash uslublari keng tarqalmagan. Ko‘pchilik tashkilotlar yoki alohida programma
mahsulotlarini yaratuvchilar, juda kam holatlarda birorta uslubiyatga
tayanadilar. Axborot tizimlarini yaratishdagi ana shu kamchilik, ko‘pgina
muvaffaqiyatsizliklarga olib kelmoqda.
Ma`lumotlar bazasini loyihalashdagi tuzilmali yondashuvlarning yo‘q-
ligi, yaratishga ketadigan vaqt va vositalarga yetarlicha e’tibor bermaslikka,
yaratilgan MB samarasiz yoki ilovalarning talablariga javob bermaydigan
holatlarga olib kelmoqda. Programma mahsulotining tavsifi va uni amalga
oshirish bo‘yicha ko‘rsatmalar yozilgan hujjatlar yetarlicha yaxshi emasligi,
ma`lumotlar bazalarini kuzatishdagi katta qiyinchiliklarni tug‘dirmoqda.
Shu bilan birga, ayrim yirik tashkilotlarda majmuaviy axborot tizimlari
yaratilgan bo‘lib, (korporativ tizimlar, ERP-tizimlar), ular barcha servislarni
vizuallashtirishga xizmat qiladi. Ularga misol qilib, SAP firmasining R/3,
Oracle E – Biseness Suite, BaanERP larni keltirish mumkin. Rossiyada
yaratilgan «Galaktika», «Flagman» va «Parus» tizimlari o‘zini funksionallik
darajasi bo‘yicha ERP sinfidagi tizimlarga yaqinlashadi.
IDC analitik kompaniyasining 2008-yildagi ma’lumotlariga ko‘ra,
Rossiya bozorida korxonalarni boshqaruvchi integrallashgan tizimlar hajmi
so‘nggi 3 yilda 30,4% oshgan va 486 mln. AQSH dollariga yetgan.