Базы данных моделирования

Расширение возможностей моделирования различных классов систем 5 неразрывно связано с совершенствованием средств вычислительной техники и техники связи. Перспективным направлением является использование для целей моделирования иерархических многомашинных информационно-вычислительных систем и связанных с ними телекоммуникационными сетями удаленных персональных ЭВМ, работающих в режиме телеобработки.

При создании больших систем Б их компоненты разрабатываются различными коллективами, которые используют средства моделирования при анализе и синтезе отдельных подсистем. При этом разработчикам необходим доступ как к коллективным, так и индивидуальным средствам моделирования, а также оперативный обмен результатами моделирования отдельных взаимодействующих подсистем. Таким образом, появляется необходимость в создании диалоговых систем моделирования коллективного пользования, для которых характерны следующие особенности: возможность одновременной работы многих пользователей, занятых разработкой одной системы Б; доступ пользователей к программно-техническим ресурсам системы моделирования, включая распределенные банки данных и пакеты прикладных программ моделирования; обеспечение диалогового режима работы с различными вычислительными машинами и устройствами, включая цифровые и аналоговые вычислительные машины, установки физического моделирования, элементы реальных систем и т. п.; диспетчирование работ в автоматизированных системах моделирования (АСМ) и оказание различных услуг пользователям, включая обучение работе с диалоговой системой моделирования; использование сетевых технологий.

Рассмотрим основные моменты, связанные с разработкой распределенной базы данных моделирования (РБДМ).

Ключевые аспекты разработки баз данных. Технология баз данных (БД) относится к числу основных компьютерных технологий и представляет собой совокупность методов и средств определения и манипулирования интегрированными в базу данными [2, 14, 16]. Важной целью применения технологии БД является создание разделяемого между функционально связанными приложениями информационного ресурса с обеспечением независимости внешнего, логического представления БД от способов ее внутренней, физической организации в памяти компьютера. Для достижения поставленной цели технология БД использует соответствующий набор технологических инструментов.

Современное представление технологии БД определяется тем, что в основу этой технологии положено применение реляционной модели данных (РМД), базирующейся на строгом аппарате реляционной алгебры и математической логики. Технологические операции определения и манипулирования БД выполняются с использованием систем реляционного исчисления. Реляционный подход в целом рассматривается в качестве идеологии создания баз данных и баз знаний [2, 14, 52]. Такой подход является наиболее эффективным при решении многих задач моделирования сложных систем ?.

С одной стороны, широкое применение РМД позволило разрешить одну из серьезнейших проблем достижения модельной однородности баз данных, создаваемых в средах различных систем управления базами данных (СУБД), поскольку практически все современные СУБД используют модели, приводимые к реляционной. С другой стороны, опора на реляционную модель существенно ограничивает возможности определения данных в БД и, тем самым, предопределяет соответствующие границы применения всей технологии БД.

Такой подход, безусловно, оправдан при проектировании БД в тех случаях, когда администратор БД владеет схемой соответствия множества данных в реляционной модели с множеством данных о реальном мире. В тоже время, интеграционные тенденции, характерные для современного этапа развития компьютеризированных технологий (в том числе и в моделировании систем), ставят на повестку дня проблему построения интегрированных распределенных баз данных (ИРБД), для которых обеспечение схемной однородности на основе РМД в силу целого ряда причин оказывается недостаточно. Это не означает требования революционных изменений принципов реляционного подхода при проектировании БД в условиях построения ИРБД. Это означает только то, что при определении и построении ИРБД реляционный подход должен применяться с учетом классической схемы проектирования баз данных [2, 52], согласно которой необходимо знать, каким образом был выполнен полный цикл этапов моделирования заданной предметной области в виде реляционных схем, интегрируемых БД. Очевидно, что расширение границ применения реляционного подхода, при этом, позволит проектировать новые БД уже с учетом возможности их будущей интеграции и ИРБД. Характерным примером реализации расширения реляционного подхода для разработки распределенных приложений на основе интегрированных реляционных баз данных стало создание методов и средств С А^{-технологий} [15].

С учетом сказанного, все основные понятия и определения технологии баз данных будут формулироваться именно с ориентацией на реализацию расширенного реляционного подхода для достижения цели методологического определния ИРБД. Полная технологическая схема определения и манипулирования интегрированными в базу данными представлена на рис. 5.6.