Какой компилятор лучше для cи. Подборка онлайн компиляторов: запускаем и тестируем код прямо в браузере. LCC — перенанаправляемый компилятор для ANSI C

Понятие и принципы построения баз данных.

Ба́зой да́нных является представленная в объективной форме совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ)

2. Реляционная модель. Три аспекта модели. Основные понятия, лежащие в основе реляционной модели .

Реляционная модель данных - логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.

Реляционная модель данных включает следующие компоненты:

Структурный аспект (составляющая) - данные в базе данных представляют собой набор отношений.

Аспект (составляющая) целостности - отношения (таблицы) отвечают определенным условиям целостности. РМД поддерживает декларативные ограничения целостности уровня домена (типа данных), уровня отношения и уровня базы данных.

Аспект (составляющая) обработки (манипулирования) - РМД поддерживает операторы манипулирования отношениями (реляционная алгебра, реляционное исчисление).

Отношения. Переменные-отношения. Смысл отношений, свойства отношений. Домены.

Домен

Понятие домена более специфично для баз данных, хотя и имеются аналогии с подтипами в некоторых языках программирования (более того, в своем «Третьем манифесте» , , Кристофер Дейт и Хью Дарвен вообще ликвидируют различие между доменом и типом данных). В общем виде домен определяется путем задания некоторого базового типа данных, к которому относятся элементы домена, и произвольного логического выражения, применяемого к элементу этого типа данных (ограничения домена). Элемент данных является элементом домена в том и только в том случае, если вычисление этого логического выражения дает результат истина (для логических значений мы будем попеременно использовать обозначения истина и ложь или true и false). С каждым доменом связывается имя, уникальное среди имен всех доменов соответствующей базы данных.

Наиболее правильной интуитивной трактовкой понятия домена является его восприятие как допустимого потенциального, ограниченного подмножества значений данного типа. Например, домен ИМЕНА в нашем примере определен на базовом типе символьных строк, но в число его значений могут входить только те строки, которые могут представлять имена (в частности, для возможности представления русских имен такие строки не могут начинаться с мягкого или твердого знака и не могут быть длиннее, например, 20 символов). Если некоторый атрибут отношения определяется на некотором домене (как, например, на рис. 3.1 атрибут СЛУ_ИМЯ определяется на домене ИМЕНА), то в дальнейшем ограничение домена играет роль ограничения целостности, накладываемого на значения этого атрибута.

Следует отметить также семантическую нагрузку понятия домена: данные считаются сравнимыми только в том случае, когда они относятся к одному домену. В нашем примере значения доменов НОМЕРА ПРОПУСКОВ и НОМЕРА ОТДЕЛОВ относятся к типу целых чисел, но не являются сравнимыми (допускать их сравнение было бы бессмысленно)

Понятие отношения является наиболее фундаментальным в реляционном подходе к организации баз данных, поскольку n-арное отношение является единственной родовой структурой данных, хранящихся в реляционной базе данных. Это отражено и в общем названии подхода – термин реляционный (relational) происходит от relation (отношение). Однако сам термин отношение является исключительно неточным, поскольку, говоря про любые сохраняемые данные, мы должны иметь в виду тип этих данных, значения этого типа и переменные, в которых сохраняются значения. Соответственно, для уточнения термина отношение выделяются понятия заголовка отношения, значения отношения и переменной отношения. Кроме того, нам потребуется вспомогательное понятие кортежа.

Здесь стоит подчеркнуть, что любая принятая на практике операция обновления базы данных – INSERT (вставка кортежа в переменную отношения), DELETE (удаление кортежа из значения-отношения переменой отношения) и UPDATE (модификация кортежа значения-отношения переменной отношения) – с модельной точки зрения является операцией присваивания переменной отношения некоторого нового значения-отношения. Это совсем не означает, что перечисленные операции должны выполняться именно таким образом в СУБД: главное, чтобы результат операций соответствовал этой модельной семантике. Заметим, что в классических реляционных базах данных после определения схемы базы данных могли изменяться только значения переменных отношений. Однако теперь в большинстве реализаций допускается и изменение схемы базы данных: определение новых и изменение заголовков существующих переменных отношений. Это принято называть эволюцией схемы базы данных.

Ключи переменных-отношений. Виды ключей.

По определению, первичным ключом переменной отношения является такое подмножество5) S множества атрибутов ее заголовка, что в любое время значение первичного ключа (составное, если в состав первичного ключа входит более одного атрибута) в любом кортеже тела отношения отличается от значения первичного ключа в любом другом кортеже тела этого отношения, а никакое собственное подмножество6) S этим свойством не обладает. В следующем разделе мы покажем, что существование первичного ключа у любого значения отношения является следствием одного из фундаментальных свойств отношений, а именно того свойства, что тело отношения является множеством кортежей. Обычным житейским представлением отношения является таблица, заголовком которой является схема отношения, а строками – кортежи отношения-экземпляра; в этом случае имена атрибутов соответствуют именам столбцов данной таблицы. Поэтому иногда говорят про «столбцы таблицы», имея в виду «атрибуты отношения».

12.Реляционные объекты данных. Отношения. Переменная отношения Значения отношения. Синтаксис оператора создания и удаления базового отношения. Структура и свойства отношения. Виды отношений.

Основными понятиями реляционных баз данных являются тип данных, домен, атрибут, кортеж, первичный ключ и отношение.

Типы данных: Как правило, типы данных делятся на три группы: 1) Простые типы данных. 2) Структурированные типы данных. (Массивы, Структуры). 3) Ссылочные типы данных. (указатели).

Реляционная модель требует, чтобы типы используемых данных были простыми (не обладали внутренней структурой).

Домены - это типы данных, имеющие некоторый смысл (семантику). Домен характеризуется следующими свойствами:

Домен имеет уникальное имя (в пределах базы данных).

Домен определен на некотором простом типе данных или на другом домене.

Домен может иметь некоторое логическое условие, позволяющее описать подмножество данных, допустимых для данного домена.

Домен несет определенную смысловую нагрузку.

Кортеж, отношение

Кортеж - это набор именованных значений заданного типа. Отношение - это множество кортежей, соответствующих одной схеме отношения.

Обычным житейским представлением отношения является таблица, заголовком которой является схема отношения, а строками - кортежи отношения-экземпляра; в этом случае имена атрибутов именуют столбцы этой таблицы.

Свойства отношений: 1) В отношении нет одинаковых кортежей. 2) Кортежи не упорядочены (сверху вниз). 3) Атрибуты не упорядочены (слева направо). 4) Все значения атрибутов атомарны.

Реляционной базой данных называется набор отношений. Схемой реляционной базы данных называется набор заголовков отношений, входящих в базу данных.

Теперь обратимся к переменным отношения (relation variable, или сокращенно relvar). Как было отмечено в главе 3, переменные отношения имеют две разновидности - базовые переменные отношения и представления (называемые также, соответственно, реальными и виртуальными переменными отношения). В данном разделе нас в основном интересует именно базовые переменные отношения (представления подробно рассматриваются в главе 10), но следует отметить, что все сказанное здесь применительно к переменным отношения без дополнительного уточнения распространяется на все переменные отношения в целом, включая представления.

Определение базовой переменной отношения

Ниже показан синтаксис определения базовой переменной отношения.

VAR BASE

[ ] ;

Параметр с обозначением типа отношения принимает следующую форму.

RELATION { }

Здесь параметр - разделенный запятыми список атрибутов. Это выражение фактически представляет собой вызов генератора типа RELATION, как описано в разделе 6.3). Параметр и необязательный параметр <foreign key def list> описаны в одном из следующих абзацев. Ниже в качестве примера приведены определения базовых переменных отношения для базы данных поставщиков и деталей (которые были также показаны на рис. 3.9).

VAR S BASE RELATION

SNAME NAME, STATUS

INTEGER, CITY CHAR

} PRIMARY KEY { S#

VAR P BASE RELATION { Р# Р#, PNAME NAME,

COLOR COLOR, WEIGHT WEIGHT, CITY CHAR }

PRIMARY KEY { P#};

VAR SP BASE RELATION { S# S#, P# P#, QTY QTY }

PRIMARY KEY { S#, P# } FOREIGN KEY { S# }

REFERENCES S FOREIGN KEY { P#

} REFERENCES P ;

Пояснения

1. Эти три базовые переменные отношения имеют следующие типы (отношения).

RELATION { S# S#, SNAME NAME, STATUS INTEGER, CITY CHAR } RELATION { P# P#, PNAME NAME, COLOR COLOR,

WEIGHT WEIGHT, CITY

CHAR } RELATION { S# S#, P# P#, QTY QTY }

2. Все термины заголовок, тело, атрибут, кортеж, степень (и т.д.), которые были пе ред этим определены для значений отношения, интерпретируются также очевид ным образом применительно к переменным отношения.

3. Все возможные значения любой отдельно взятой переменной отношения принадлежат к одному и тому же типу отношения, а именно к типу отношения, указанному в определении переменной отношения (указанному косвенно, если данная переменная отношения является представлением), и поэтому имеют одинаковый заголовок.

4. При определении базовой переменной отношения ей присваивается начальное зна чение, которое является пустым отношением соответствующего типа.

5. Определения потенциальных ключей подробно рассматриваются в главе 9, а на данный момент мы будем просто предполагать, что определение каждой базовой переменной отношения включает одно и только одно определение потенциаль ного ключа,<candidate key def> в следующей конкретной форме.

PRIMARY KEY { }

6. Определения внешнего ключа также рассматриваются в главе 9.

7. Ввод определения новой переменной отношения вынуждает систему внести в свой каталог записи с описанием этой переменной отношения.

8. Как было отмечено в главе 3, переменные отношения, как и отношения, имеют соответствующий предикат. Таковым является предикат, общий для всех отноше ний, которые представляют собой возможные значения рассматриваемой пере менной отношения. Например, в случае переменной отношения поставщиков S предикат выглядит примерно следующим образом.

Поставщик с номером поставщика S# работает по контракту, имеет имя SNAME и статус STATUS, а также находится в городе CITY

9. Предполагается, что предусмотрены средства определения применяемых по умолчанию значений для атрибутов базовых переменных отношения. Применяемым по умолчанию значением заданного атрибута является такое значение, которое должно быть помещено в позицию соответствующего атрибута, если пользователь явно не предоставит нужное значение при вставке некоторого кортежа. Подходящая синтаксическая конструкция языка Tutorial D для определения применяемых по умолчанию значений может принимать форму новой конструкции в определении базовой переменной отношения, скажем, DEFAULT

Синтаксис оператора создания и удаления базового отношения

CREATE VIEW ТОРЕМР AS

) { EMP#, ENAME, SALARY } ;

(EMP WHERE SALARY > 3 3K

Примечание . Поскольку в данный момент это несущественно, в примере для удобства используется смешанная нотация языков SQL и Tutorial D.

При выполнении этого оператора выражение, следующее за ключевым словом AS и

фактически определяющее представление, не вычисляется, а просто запоминается системой (обычно посредством сохранения в каталоге под указанным именем ТОРЕМР). Однако с точки зрения пользователя все выглядит так, как будто в базе данных появилась вполне

реальная переменная отношения с именем ТОРЕМР, имеющая текущее значение, которое показано на рис. 3.7 только в незатененных участках. И пользователь должен иметь возможность оперировать этим представлением точно так, как если бы оно являлось обычной базовой переменной отношения.

В качестве другого примера рассмотрим операцию удаления DELETE.

DELETE TOPEMP WHERE SALARY < 42K ;

На самом деле будет выполнена следующая операция.

DELETE EMP WHERE SALARY > ЗЗК AND SALARY < 42К;

Рассматриваемое здесь представление ТОРЕМР является очень простым, состоящим (выражаясь неформально) из подмножества строк и столбцов единственной базовой переменной отношения. Однако, в принципе, определение представления может иметь произвольную сложность (оно может даже ссылаться на другие представления). Например, далее приведено представление, определение которого включает соединение двух базовых переменных отношения.

CREATE VIEW JOINEX AS

((EMP JOIN DEPT) WHERE BUDGET > 7M) { EMP#, DEPT# } ;

К вопросу определения и обработки представлений мы еще вернемся в главе 10. Между прочим, сейчас уже можно объяснить смысл приведенного в конце раздела 2.2 замечания, касающегося того, что термин представление (view) в реляционном контексте имеет довольно специфическое значение, не совпадающее со значением, приписанным ему в архитектуре ANSI/SPARC. На внешнем уровне этой архитектуры база данных воспринимается как внешнее представление, определяемое внешней схемой (и разные пользователи могут иметь разные внешние представления). В реляционных системах, наоборот, представление, как пояснялось выше, является специально именованной производной виртуальной переменной отношения. Поэтому реляционным аналогом внешнего представления ANSI/SPARC обычно служит множество из нескольких переменных отношения, каждая из которых является представлением в реляционном смысле. Внешняя схема состоит из определений таких представлений. (Из этого следует, что в реляционной модели представления являются одним из способов обеспечения логической независимости от данных, хотя еще раз следует отметить, что современные коммерческие продукты имеют серьезные недостатки в этой части. Подробности приведены в главе 10.)

Типы отношений

И наконец дадим определение отношению, как некой вершине пирамиды, состоящей из всех предыдущих понятий. Итак, отношение (обозначается r , от англ. relation – «отношение») со схемой отношений S определяется как обязательно конечное множество кортежей, имеющих ту же схему отношения S. Таким образом:

r ≡ r(S) = {t(S) | t ∈ r};

По аналогии со схемами отношений количество кортежей в отношении называют мощностью отношений и обозначают как мощность множества: |r |.

Отношения, как и кортежи, различаются по типам. Итак, отношения называются:

1) частичными , если для любого входящего в отношение кортежа выполняется следующее условие: .

Это (как и с кортежами) общий случай;

2) полными , в том случае если ∀ t ∈ r(S) выполняется: ;

3) неполными , если ∃t ∈ r(S) def(t) ⊂ S;

4) нигде не определенными , если ∀t ∈ r(S) .

Обратим отдельное внимание на нигде не определенные отношения. В отличие от кортежей работа с такими отношениями включает в себя небольшую тонкость. Дело в том, что нигде не определенные отношения могут быть двух видов: они могут быть либо пустыми, либо могут содержать единственный нигде не определенный кортеж (такие отношения обозначаются {∅(S)}).

Сравнимыми (по аналогии с кортежами), т. е., возможно равными, являются лишь отношения с одной и той же схемой отношения. Поэтому отношения с различными схемами отношений являются различными.

В табличной форме представления, отношение – это тело таблицы, которому соответствует строка – заголовок столбцов, т. е. буквально – вся таблица, вместе с первой строкой, содержащей заголовки.

В данной теме я затрону 6 нормальных форм и методы приведения таблиц в эти формы.

Процесс проектирования БД с использование метода НФ является итерационным и заключается в последовательном переводе отношения из 1НФ в НФ более высокого порядка по определенным правилам. Каждая следующая НФ ограничивается определенным типом функциональных зависимостей и устранением соответствующих аномалий при выполнении операций над отношениями БД, а также сохранении свойств предшествующих НФ.

Используемые термины

Домен атрибута - множество допустимых значений, которые может принимать атрибут.

Кортеж - конечное множество взаимосвязанных допустимых значений атрибутов, которые вместе описывают некоторую сущность (строка таблицы).

Отношение - конечное множество кортежей (таблица).

Схема отношения - конечное множество атрибутов, определяющих некоторую сущность. Иными словами, это структура таблицы, состоящей из конкретного набора полей.

Проекция - отношение, полученное из заданного путём удаления и (или) перестановки некоторых атрибутов.

Функциональная зависимость между атрибутами (множествами атрибутов) X и Y означает, что для любого допустимого набора кортежей в данном отношении: если два кортежа совпадают по значению X, то они совпадают по значению Y. Например, если значение атрибута «Название компании» - Canonical Ltd, то значением атрибута «Штаб-квартира» в таком кортеже всегда будет Millbank Tower, London, United Kingdom. Обозначение: {X} -> {Y}.

Нормальная форма - требование, предъявляемое к структуре таблиц в теории реляционных баз данных для устранения из базы избыточных функциональных зависимостей между атрибутами (полями таблиц).

Метод нормальных форм (НФ) состоит в сборе информации о объектах решения задачи в рамках одного отношения и последующей декомпозиции этого отношения на несколько взаимосвязанных отношений на основе процедур нормализации отношений.

Цель нормализации : исключить избыточное дублирование данных, которое является причиной аномалий, возникших при добавлении, редактировании и удалении кортежей(строк таблицы).

Аномалией называется такая ситуация в таблице БД, которая приводит к противоречию в БД либо существенно усложняет обработку БД. Причиной является излишнее дублирование данных в таблице, которое вызывается наличием функциональных зависимостей от не ключевых атрибутов.

Аномалии-модификации проявляются в том, что изменение одних данных может повлечь просмотр всей таблицы и соответствующее изменение некоторых записей таблицы.

Аномалии-удаления - при удалении какого либо кортежа из таблицы может пропасть информация, которая не связана на прямую с удаляемой записью.

Аномалии-добавления возникают, когда информацию в таблицу нельзя поместить, пока она не полная, либо вставка записи требует дополнительного просмотра таблицы.

Первая нормальная форма

Например, есть таблица «Автомобили»:

Нарушение нормализации 1НФ происходит в моделях BMW, т.к. в одной ячейке содержится список из 3 элементов: M5, X5M, M1, т.е. он не является атомарным. Преобразуем таблицу к 1НФ:

Вторая нормальная форма

Неприводимость означает, что в составе потенциального ключа отсутствует меньшее подмножество атрибутов, от которого можно также вывести данную функциональную зависимость.

Например, дана таблица:

Таблица находится в первой нормальной форме, но не во второй. Цену машины зависит от модели и фирмы. Скидка зависят от фирмы, то есть зависимость от первичного ключа неполная. Исправляется это путем декомпозиции на два отношения, в которых не ключевые атрибуты зависят от ПК.

Таблица находится во 2НФ, но не в 3НФ.
В отношении атрибут «Модель» является первичным ключом. Личных телефонов у автомобилей нет, и телефон зависит исключительно от магазина.
Таким образом, в отношении существуют следующие функциональные зависимости: Модель → Магазин, Магазин → Телефон, Модель → Телефон.
Зависимость Модель → Телефон является транзитивной, следовательно, отношение не находится в 3НФ.
В результате разделения исходного отношения получаются два отношения, находящиеся в 3НФ:

Нормальная форма Бойса-Кодда (НФБК) (частная форма третьей нормальной формы)

Для отношений, имеющих один потенциальный ключ (первичный), НФБК является 3НФ.

Отношение находится в НФБК, когда каждая нетривиальная и неприводимая слева функциональная зависимость обладает потенциальным ключом в качестве детерминанта.

Предположим, рассматривается отношение, представляющее данные о бронировании стоянки на день:

Тариф имеет уникальное название и зависит от выбранной стоянки и наличии льгот, в частности:

• «Бережливый»: стоянка 1 для льготников
• «Стандарт»: стоянка 1 для не льготников
• «Премиум-А»: стоянка 2 для льготников
• «Премиум-B»: стоянка 2 для не льготников.

Отношение находится в 3НФ. Требования второй нормальной формы выполняются, так как все атрибуты входят в какой-то из потенциальных ключей, а неключевых атрибутов в отношении нет. Также нет и транзитивных зависимостей, что соответствует требованиям третьей нормальной формы. Тем не менее, существует функциональная зависимость Тариф → Номер стоянки, в которой левая часть (детерминант) не является потенциальным ключом отношения, то есть отношение не находится в нормальной форме Бойса - Кодда.

Недостатком данной структуры является то, что, например, по ошибке можно приписать тариф «Бережливый» к бронированию второй стоянки, хотя он может относиться только к первой стоянки.

Можно улучшить структуру с помощью декомпозиции отношения на два и добавления атрибута Имеет льготы , получив отношения, удовлетворяющие НФБК (подчёркнуты атрибуты, входящие в первичный ключ.):

Тарифы

Бронирование

Четвертая нормальная форма

В отношении R (A, B, C) существует многозначная зависимость R.A -> -> R.B в том и только в том случае, если множество значений B, соответствующее паре значений A и C, зависит только от A и не зависит от С.

Предположим, что рестораны производят разные виды пиццы, а службы доставки ресторанов работают только в определенных районах города. Составной первичный ключ соответствующей переменной отношения включает три атрибута: {Ресторан, Вид пиццы, Район доставки}.

Такая переменная отношения не соответствует 4НФ, так как существует следующая многозначная зависимость:
{Ресторан} → {Вид пиццы}
{Ресторан} → {Район доставки}

То есть, например, при добавлении нового вида пиццы придется внести по одному новому кортежу для каждого района доставки. Возможна логическая аномалия, при которой определенному виду пиццы будут соответствовать лишь некоторые районы доставки из обслуживаемых рестораном районов.

Для предотвращения аномалии нужно декомпозировать отношение, разместив независимые факты в разных отношениях. В данном примере следует выполнить декомпозицию на {Ресторан, Вид пиццы} и {Ресторан, Район доставки}.

Однако, если к исходной переменной отношения добавить атрибут, функционально зависящий от потенциального ключа, например цену с учётом стоимости доставки ({Ресторан, Вид пиццы, Район доставки} → Цена), то полученное отношение будет находиться в 4НФ и его уже нельзя подвергнуть декомпозиции без потерь.

Пятая нормальная форма

Это очень жесткое требование, которое можно выполнить лишь при дополнительных условиях. На практике трудно найти пример реализации этого требования в чистом виде.

Например, некоторая таблица содержит три атрибута «Поставщик», «Товар» и «Покупатель». Покупатель1 приобретает несколько Товаров у Поставщика1. Покупатель 1 приобрел новый Товар у Поставщика2. Тогда в силу изложенного выше требования I поставщик1 обязан поставлять Покупателю1 тот же самый новый Товар, а Поставщик2 должен поставлять Покупателю 1, кроме нового Товара, всю номенклатуру Товаров Поставщика1. Этого на практике не бывает. Покупатель свободен в своем выборе товаров. Поэтому для устранения отмеченного затруднения все три атрибута разносят по разным отношениям (таблицам). После выделения трех новых отношений (Поставщик, Товар и Покупатель) необходимо помнить, что при извлечении информации (например, О покупателях и товарах) необходимо в запросе соединить все три отношения. Любая комбинация соединения двух отношений изгрех неминуемо приведет к извлечению неверной (некорректной) информации. Некоторые СУБД снабжены специальными механизмами, устраняющими извлечение недостоверной информации. Тем не менее следует придерживаться общей рекомендации: структуру базы данных строить таким образом, чтобы избежать применения 4НФ и 5НФ.

Пятая нормальная форма ориентирована на работу с зависимыми соединениями. Указанные зависимые соединения между тремя атрибутами встречаются очень редко. Зависимые соединениямежду четырьмя, пятью и более атрибутами указать практически невозможно.

Доменно-ключевая нормальная форма

Ограничение ключа – ограничение, утверждающее, что некоторый атрибут или комбинация атрибутов является потенциальным ключом.

Любая переменная отношения, находящаяся в ДКНФ, обязательно находится в 5НФ. Однако не любую переменную отношения можно привести к ДКНФ.

Шестая нормальная форма

Идея «декомпозиции до конца» выдвигалась до начала исследований в области хронологических данных, но не нашла поддержки. Однако для хронологических баз данных максимально возможная декомпозиция позволяет бороться с избыточностью и упрощает поддержание целостности базы данных.

Для хронологических баз данных определены U_операторы, которые распаковывают отношения по указанным атрибутам, выполняют соответствующую операцию и упаковывают полученный результат. В данном примере соединение проекций отношения должно производится при помощи оператора U_JOIN.

Работники

Переменная отношения «Работники» не находится в 6НФ и может быть подвергнута декомпозиции на переменные отношения «Должности работников» и «Домашние адреса работников».

Должности работников

Домашние адреса работников

Литература

В основе построения современной экспериментальной психологии лежит формула К. Левина - поведение есть функция личности и ситуации:

B =f(P;S).

Необихевиористы ставят в формулу вместо Р (личность) О (организм), что бо­лее точно, если считать испытуемыми не только людей, но и животных, а личность редуцировать к организму.

Как бы то ни было, большинство специалистов по теории психологического экс­перимента, в частности МакГиган , считают, что в психологии существуют два типа законов :

1) «стимул-ответ»;

2) «организм-поведение*.

Первый тип законов обнаруживается в ходе экспериментального исследования, когда стимул (задача, ситуация) - это независимая переменная, а зависимая пере­менная - ответ испытуемого.

Второй тип законов является продуктом метода систематического наблюдения и измерения, поскольку свойствами организма управлять с помощью психологичес­ких средств нельзя.

Существуют ли «пересечения»? Разумеется. Ведь в психологическом экспери­менте зачастую учитывается влияние так называемых дополнительных переменных, большинство из которых является дифференциально-психологическими характери­стиками. Следовательно, есть смысл добавить в список и «системные» законы, опи­сывающие влияние ситуации на поведение личности, обладающей определенными свойствами. Но в психофизиологических и психофармакологических эксперимен­тах можно воздействовать на состояние организма, а в ходе формирующего экспери­мента - целенаправленно и необратимо изменять те или иные свойства личности.

В классическом психологическом поведенческом эксперименте устанавливает­ся функциональная зависимость вида

R = f(S) ,

где R - ответ, a S - ситуация (стимул, задача).

Переменная S систематически ва­рьируется, а детерминируемые ею изменения ответа испытуемого фиксируются. В ходе изучения проявляются условия, при которых испытуемый ведет себя тем или иным образом. Результат фиксируется в форме линейной или нелинейной зависи­мости.

Другой тип зависимостей символизируется как зависимость поведения от лич­ностных свойств или состояний организма испытуемого:

R = f(О) или R = f(Р).

Исследуется зависимость поведения испытуемого от того или иного состояния организма (болезни, усталости, уровня активации, фрустрации потребностей и т. д.) или от личностных свойств (тревожности, мотивации и т. д.). Исследования прово­дятся с участием групп людей, различающихся по данному признаку: свойству или актуальному состоянию.

Естественно, эти две строгие зависимости являются простейшими формами от­ношений между переменными. Возможны более сложные зависимости, устанавливаемые в конкретном эксперименте, в част­ности, факторные планы позволяют выявить зависимости вида R = f (S 1 , S 2), когда ответ испытуемого зависит от двух варьируемых параметров ситуации, а поведение является функцией состояния организма и среды.

Остановимся на формуле Левина . В об­щей форме она выражает идеал эксперимен­тальной психологии: возможность предска­зать поведение конкретной личности в опре­деленной ситуации. Переменная «личность», которая входит в состав этой формулы, врядли может рассматриваться лишь как «дополнительная». Традиция необихевиоризма предлагает использовать термин «промежу­точная» переменная. В последнее время за такими «переменными» - свойствами и состояниями личности - закрепился тер­мин «переменная-модератор», т. е. посредник.

Рассмотрим основные возможные варианты отношений между зависимыми пе­ременными.

Существует, как минимум, шесть видов, связи переменных .

Первый , он же простейший, - отсутствие зависимости , Графически он выражается в форме прямой, параллельной оси абсцисс на графике, где по оси абсцисс (X) отложены уровни независимой переменной. Зависимая переменная не чувствительна к изме­нению независимой (см. рис. 4.8).

Монотонно возрастающая зависимость наблюдается тогда, когда увеличению значений независимой переменной соответствует изменение зависимой перемен­ной (см. рис. 4.9).

Монотонно убывающая зависимость наблюдается, если увеличению значений независимой переменной соответствует уменьшение уровня независимой перемен­ной (см. рис. 4.10).

Нелинейная зависимость – U-образного типа обнаруживается в большинстве экс­периментов, в которых выявляются особенности психической регуляции поведения: (см. рис. 4.11).

Инвертированная U-образная зависимость получается в многочисленных экспе­риментальных и корреляционных исследованиях как в психологии личности, моти­вации, так и в социальной психологии (см. рис. 4.12).

Последний вариант зависимости обнаруживается не так часто, как предыду­щие, - сложная квазипериодическая зависимость уровня зависимой переменной от уровня независимой (см. рис. 4.13).

При выборе способа описания работает «принцип экономии». Любое простое описание лучше, чем комплексное, даже если они одинаково успешны. Поэтому ар­гументы, распространенные в отечественных научных дискуссиях типа «Все гораз­до сложнее на самом деле, чем представляет автор» по меньшей мере бессмыслен­ны. Тем более что никто не знает, как «на самом деле».

Так называемое «комплексное описание», «многомерное описание» есть зачас­тую просто попытка уйти от решения научной проблемы, способ маскировки лич­ной некомпетентности, которую хотят скрыть за путаницей корреляционных свя­зей и сложносоставными формулами, где все всему равняется.

Каталог

Одной из функций СУБД является поддержка каталога, или словаря. Каталог обычно размещается там, где сохраняются различные схемы (внешние, концептуальные и внутренние) и все, что относится к отображениям между ними. В каталоге содержится детальная информация (метаданные), касающиеся различных объектов, которые имеют значение для самой системы (например, переменные-отношения, индексы, ограничения целостности, ограничения защиты и др.). Метаданные необходимы для обеспечения правильной работы системы. Например, оптимизатор использует информацию каталога об индексах и других физических структурах хранения данных, а также иную информацию для принятия решения о том, каким образом выполнить тот или иной запрос. Аналогично подсистема защиты использует информацию каталога о пользователях и установленных ограничениях защиты, чтобы разрешить или отклонить выполнение поступившего запроса.

Замечательным свойством реляционных систем является то, что каталог состоит также из переменных-отношений (или системных переменных-отношений, названных так для того, чтобы отличать их от пользовательских). В результате пользователь может обращаться к каталогу, как и к своим данным. Например, в каталоге обычно содержатся системные переменные-отношения TABLES и COLUMNS, назначение которых – описать известные системе таблицы (т.е. переменные-отношения) и столбцы этих таблиц.

Примечание. Кроме того, каталог должен описывать самого себя, а значит, в системных переменных-отношениях должны присутствовать записи, соответствующие переменным-отношениям каталога.

На основе реляционных значений, присвоенных некоторому множеству переменных-отношений, реляционные выражения позволяют получить множество реляционных значений.

Исходные (заданные) переменные-отношения называются базовыми переменными-отношениями, а присвоенные им значения называются базовыми отношениями (или значениями базовых отношений).

Отношение, которое получено или может быть получено из базового отношения в результате выполнения каких-либо реляционных выражений, называется производным отношением.

Реляционные системы, очевидно, должны предоставлять средства для создания, в первую очередь, базовых переменных-отношений. В языке SQL, например, эта функция обеспечивается оператором CREATE TABLE (здесь слово TABLE используется в узком смысле, как базовая переменная-отношение). Эти переменные-отношения обязательно должны быть поименованы:

CREATE TABLE EMP … ;

Однако реляционные системы обычно поддерживают еще один вид именованных переменных-отношений, называемых представлениями. В любой конкретный момент времени их значение является производным отношением (т.е. представление – производная переменная-отношение). Значение данного представления в данное время является результатом вычисления определенного реляционного выражения в данный момент, а упомянутое реляционное выражение определяется в момент создания этого представления.

Пример 2.5. Определение представления можно осуществить следующим образом:

CREATE VIEW TOPEMP AS

(EMP WHERE SALARY >= 19K) { EMP#, ENAME, SALARY }

За ключевым словом AS расположено выражение фактически определяющее представление, которое не вычисляется, а запоминается системой. С точки зрения пользователя появилась новая переменная-отношение с именем TOPEMP, имеющая текущее значение, которое показано в незатененных участках. Пользователь должен иметь возможность оперировать этим представлением так же, как если бы оно бы было базовой переменной-отношением.

Рис. 2.4. Переменная-отношение TOPEMP (затененные участки) как представление базовой переменной-отношения EMP

Однако для представления не существует отдельной копии данных. Представление – это, в некотором смысле, окно, через которое можно видеть часть значения базовой переменной-отношения EMP. Следовательно, все изменения в базовой переменной-отношении будут автоматически и немедленно видны в подобном окне. Аналогично, изменения, внесенные через представление TOPEMP, будут видны и в базовой переменной-отношении EMP.

Пример 2.6. Ниже представлен пример запроса, использующего представление TOPEMP:

(TOPEMP WHERE SALARY < 21K) { EMP#, SALARY }

Результат приведен на рис. 2.5. С концептуальной точки зрения операции с представлениями фактически реализуются посредством замены ссылки на имя представления выражением, которое определяет представление (хранящееся в каталоге). Тогда выражение преобразуется следующим образом:

((EMP WHERE SALARY > = 19K) { EMP#, ENAME, SALARY}

WHERE SALARY < 21K) { EMP#, SALARY }

После определенного количества перегруппировок это выражение может быть упрощено и может принять следующий вид:

(EMP WHERE SALARY > = 19K AND SALARY < 21K) { EMP#, SALARY }

Рис. 2.5. Результат выполнения запроса над представлением TOPEMP

Иными словами, первоначальная операция над представлением конвертируется в эквивалентную операцию над соответствующей базовой переменной-отношением (при этом она оптимизируется).

В принципе, определение представления может быть произвольной сложности (например, представлять соединение нескольких переменных-отношений).

Аналогом внешнего уровня в архитектуре ANSI/SPARC в реляционных системах является множество из нескольких переменных-отношений, каждая из которых является представлением в реляционном смысле. «Внешняя схема» состоит из определений таких представлений.