Основные положения теории баз данных, хранилищ данных, баз знаний. Входное тестирование

1.

Основные положения теории
баз данных, хранилищ
данных, баз знаний
Входное тестирование

2.

Банк данных(хранилище данных)
Банк данных — это система специальным образом организованных
данных (баз данных), программных, технических, языковых,
организационно-методических средств, предназначенных для
обеспечения централизованного накопления и коллективного
многоцелевого использования данных

3.

Требования к БнД. Особенности «банковской» организации данных позволяют
сформулировать основные требования, предъявляемые к БнД:
• адекватность отображения предметной области (полнота, целостность и
непротиворечивость данных, актуальность информации, т. е. ее соответствие
состоянию объекта на данный момент времени);
• возможность взаимодействия пользователей разных категорий и в разных
режимах, обеспечение высокой эффективности доступа для разных
приложений;
• дружелюбность интерфейсов и малое время на освоение системы, особенно
для конечных пользователей;
• обеспечение секретности и конфиденциальности для некоторой части
данных; определение групп пользователей и их полномочий;
• обеспечение взаимной независимости программ и данных;
• обеспечение надежности функционирования БнД; защита данных от
случайного и преднамеренного разрушения; возможность быстрого и полного
восстановления данных в случае их разрушения; технологичность обработки
данных, приемлемые характеристики функционирования БнД (стоимость
обработки, время реакции системы на запросы, требуемые машинные ресурсы
и др.).

4.

5.

Информационная компонента.
БД – это поименованная совокупность взаимосвязанных данных,
находящихся под управлением СУБД.
Метаинформация – описания баз данных, информация о
предметной области, о пользователях, о проектных решениях и
другая информация. Эти описания также называются схемой.
Описание отдельных частей БД, с точки зрения конкретных
пользователей, называется подсхемой.
Централизованное хранилище метаинформации называется
словарем данных.

6.

Программные средства БнД.
Обеспечивают взаимодействие всех частей системы при ее
функционировании.
Ядро СУБД обеспечивает создание БД, организацию ввода,
обработки и хранения данных.
Утилиты обеспечивают выполнение вспомогательных функций –
восстановление БД, сбор статистики и функционировании БнД и др.
Трансляторы необходимы для использования СУБД языковых
средств.
Прикладные программы необходимы для удовлетворения
конкретных потребностей пользователей.

7.

8.

Языковые средства БнД. (Д/з1 Кратко описать).
Обеспечивают общение пользователей разных категорий с
БнД.
Набор языковых средств широк и разнообразен, их можно
классифицировать по разным признакам.

9.

10.

Технические средства БнД. В качестве технических средств
для банков данных чаще всего используются универсальные
компьютеры, периферийные средства для ввода информации в базу
данных и отображения выводимой информации. Если банк данных
реализуется в сети, то необходимы соответствующие технические
средства для обеспечения ее работы.
Организационно-методические средства. Организационнометодические средства банка данных представляют собой
различные инструкции, методические и регламентирующие
материалы, предназначенные для пользователей разных категорий,
взаимодействующих с банком данных.

11.

12.

Администраторы банка данных. Функционирование БнД
невозможно без участия специалистов, обеспечивающих создание,
функционирование и развитие БнД. Такая группа специалистов
называется администратором банка данных (АБД). Эта группа
специалистов считается составной частью банка данных.
(Д/з2 Функции администратора)
Основной категорией пользователей являются так
называемые конечные пользователи, т. е. те пользователи, для
нужд которых и создается банк данных.

13.

База знаний
База знаний, БЗ — это особого рода база данных, разработанная
для управления знаниями (метаданными), то есть сбором,
хранением, поиском и выдачей знаний. База данных, содержащая
правила вывода и информацию о человеческом опыте и знаниях в
некоторой предметной области.
Под базами знаний понимает совокупность фактов и правил
вывода, допускающих логический вывод и осмысленную обработку
информации.
Раздел искусственного интеллекта, изучающий базы знаний и
методы работы со знаниями, называется инженерией знаний.

14.

База знаний — важный компонент интеллектуальной системы.
Наиболее известный класс таких программ — это экспертные
системы. Они предназначены для поиска способов решения
проблем из некоторой предметной области, основываясь на
записях БЗ и на пользовательском описании ситуации.
Простые базы знаний могут использоваться для создания
экспертных систем хранения данных в организации: документации,
руководств, статей технического обеспечения. Главная цель
создания таких баз — помочь менее опытным людям найти уже
существующее описание способа решения какой-либо проблемы.

15.

Наиболее важными требованиями к информации, хранящейся в базе знаний
интеллектуальной системы, являются:
Достоверность конкретных и обобщённых сведений, имеющихся в базе данных;
Релевантность информации, получаемой с помощью правил вывода базы знаний.
Некоторые из особенностей, которые могут (но не обязаны) быть у системы,
оперирующей базами знаний:
Автоматическое доказательство (вывод). Способность системы выводить новые
знания из старых, находить закономерности в БЗ. Часто принимается, что база знаний
отличается от базы данных именно наличием механизма вывода.
Доказательство заключения. Способность системы после выдачи ответа «объяснить»
ход её рассуждений, причем «по первому требованию».
Интроспекция. Нахождение противоречий, нестыковок в БЗ, контроль правильной
организации БЗ.
Машинное обучение. Превращение БЗ в гибкую систему, адаптация к проблемной
области. Аналогична человеческой способности «набирать опыт».

16.

Классификация баз знаний
В зависимости от уровня сложности систем, в которых применяются
базы знаний, различают:
БЗ всемирного масштаба — например, Интернет или Википедия
БЗ национальные — например, Википедия
БЗ отраслевые— например, Автомобильная энциклопедия
БЗ организаций — см. Управление знаниями
БЗ экспертных систем — см. Экспертная система
БЗ специалистов
и другие

17.

Задание: Разработать алгоритм создания
БЗ для вашего варианта

18.

Пример сохранения документа в БЗ