Информационно-поисковая СУБД «ПОИСК»

Для хранения данных докумен­тального типа в САПР используют СУБД типа ИПС.Характерным представителем СУБД такого типа явля­ется СУБД «ПОИСК».

Система управления базой данных «ПОИСК» предо­ставляет пользователям следующие возможности:

1) ввод данных с экрана дисплея или в пакетном ре­жиме;

2) корректировку и добавление новых данных;

3) доступ к БД в интерактивном режиме посредством языка запросов;

4) обеспечение секретности информации с помощью паролей пользователей.

Организация базы данных.База данных для СУБД «ПОИСК» есть упорядоченное множество информацион­ных записей. Каждая из записей состоит из полей, соот­ветствующих частям документа, и представляет собой символьные строки.

Например, для приложений САПР записям будут со­ответствовать тексты проектов, ТЗ, руководящих мате­риалов, стандартов и т. д. Поля же будут соответство­вать разделам документов, таким, как название метода, дата разработки, программная реализация, состав ППП и др.

В СУБД «ПОИСК» может существовать неограни­ченное количество БД «ПОИСК», каждая включает в себя однородные записи.

Каждая запись состоит из пронумерованных полей фиксированной или переменной длины. Поля фиксиро­ванной длины применяются для хранения данных, содер­жащих заранее определенное и постоянное количество символов, например год издания, код ГОСТа, порядко­вый номер документа, тип ЭВМ. Поля переменной длины предназначены для хранения таких данных, как назва­ние документа, краткая аннотация, организация-разра­ботчик, текст самого документа.

■ Примечание. В СУБД «ПОИСК» термин «поле» соответст­вует введенному ранее термину «элемент данных».

Поля нумеруются по порядку, каждому полю ставит­ся в соответствие двухбайтовая метка. Пользователь мо­жет обращаться к содержимому поля, указывая его по­рядковый номер.

Допускается выделение подполей. Подполя внутри поля выделяются с помощью специальных двухбайтовых разделителей: состоящих из знака логического отрица­ния « » и буквы или цифры.

■ Примеры обращения к полям и подполям записей. Примерами таких обращений могут служить:

TEXT 16 — к полю 16

TEXT 19 ( 5) — к подполю 5 поля 19

TEXT 19 ( A) — к подполю А поля 19

Каждая база данных состоит из нескольких машин­ных файлов на устройствах прямого доступа (НМД). Эти файлы логически связаны между собой. Основной файл MAIN FILE является файлом прямого доступа и

содержит полный набор записей в специальном внутрен­нем формате хранения. Доступ к записям в подобных файлах осуществляется передачей процедуры доступа физического адреса записи на НМД. Для экономии места на диске записи располагаются на нем одна за другой. Поскольку записи могут иметь разную длину (из-за наличия полей переменной длины), вычислить ка­ким-либо образом физический адрес записи, исходя, на­пример, из ее порядкового номер, нельзя. Поэтому адрес каждой записи хранится в специальном файле, получив­шем название файла перекрестных ссылок, CROSS — PEFFERENCE. Файл обеспечивает связь порядкового номера записи с физическим адресом этой записи на дис­ке. Использование этого файла позволяет перейти к дос­тупу к записям по их порядковым номерам.

Файл транзакций TRANSACTION используется для хранения вновь поступивших записей перед их включе­нием в основной файл. Новые записи хранятся в этом файле до тех пор, пока специальные программные сред­ства не проверят соответствие новой записи существую­щим описаниям. Кроме того, в файле транзакций копи­руются записи, подлежащие модификации. Модифициро­ванная запись также подвергается проверке на соответ­ствие описанию. В случае отсутствия ошибок новая или модифицированная запись включается в основной файл. Подобная организация обеспечивает более высокую сте­пень целостности БД.

Описание структуры каждой записи хранится в таб­лице FDT определения полей, где указаны номер каждо­го поля, его длина и кратность. Для поля могут быть определены также правила проверки соответствующего данного при вводе и формат для вывода на печать или дисплей.

Поиск документов. В состав записей могут входить ключевые слова или фразы, используемые для поиска соответствующего документа. Для выделения в тексте этих элементов-дескрипторов используют соответствую­щие управляющие символы. Поиск документов в СУБД «ПОИСК» осуществляется указанием дескрипторов или их связанной совокупности.

По значениям дескрипторов в СУБД «ПОИСК» стро­ятся инвертированные файлы. Запись инвертированного файла состоит из значения дескриптора и списка номе­ров записей, соответствующих этому значению. Пусть в записях основного файла с порядковыми номерами 18,

204, 766 и 1039 содержится ключевая фраза «ИО САПР», Тогда запись инвертированного файла содержит фразу «ИО САПР» и цепочку из указанных номеров докумен­тов. Поскольку для другого слова цепочка номеров мо­жет оказаться более длинной или более короткой, записи инвертированного файла имеют переменную длину.

В СУБД «ПОИСК» существует возможность автома­тического контроля вводимых в инвертированный файл дескрипторов с целью исключения из него слов, бессмыс­ленных с точки зрения доступа, например предлогов. Программа, осуществляющая подобный контроль, может также анализировать формы одного и того же слова, приводя их к одному виду с целью исключения дублиро­вания записей в инвертированном списке. В некоторых случаях возникает необходимость группирования отдель­ных дескрипторов. Например, понятие «ЕСПД» объеди­няет совокупность ГОСТов по программной документа­ции. Для дескриптора ЕСПД в инвертированный файл новая запись не будет вводиться, чтобы избежать дубли­рования. Для хранения обозначений подобного рода ве­дется файл группировки ANY — FILE. Если в этом фай­ле точка входа найдена, тогда соответствующие элемен­там данной группы списки номеров объединяются.

Язык запросов СУБД «ПОИСК» основан на булевой алгебре, используемой для описания логических опера­ций над множествами записей, определяемыми значения­ми дескрипторов. Ниже приведен состав логических опе­раций:

OR — логическое ИЛИ. Операция определяет объеди­нение нескольких классов, обозначается символом «*». Если двум дескрипторам А и В соответствуют два класса документов, то результатом операции А*В будет класс, состоящий из документов, содержащих дескриптор А, или дескриптор В, или оба дескриптора. Данная опера­ция расширяет область поиска и соответственно число документов, получаемых на выходе.

AND— логическое И. Операция осуществляет пере­сечения двух классов, обозначается символом « + ». Так, результатом операции А + В будет класс документов, од­новременно содержащих оба дескриптора. Например, запрос на поиск документов об операционных системах коллективного доступа можно написать так:

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ + КОЛЛЕКТИВНЫЙ ДОСТУП

NOT— логическое отрицание. Операция обозначается символом « ». В результате выполнения операций А В будет получен класс документов, включающих дескриптор А, но не включающих дескриптор В.

Для описания сложных последовательностей логиче­ских операций используются скобки по правилам ал­гебры.

В результате исполнения запроса пользователь перво­начально получает в виде ответа последовательность но­меров записей основного файла, удовлетворяющих его поисковому предписанию. Если число номеров слишком мало или велико с точки зрения пользователя, то он, мо­дифицируя свой запрос, может увеличить или соответст­венно уменьшить область поиска. По окончании всех ите­раций пользователь имеет возможность считать с экрана дисплея или выдать на печать интересующие его записи. В дополнение к существующим конструкциям языка запросов в СУБД «ПОИСК» существуют возможности для анализа текста документов, уже отобранных в ре­зультате выполнения запроса.

Существуют три оператора анализа текста:

1) логический оператор (позволяет отобрать доку­менты, содержащие заданный текст в заданном поле), например

TEXT 24 «АССОЦИАТИВНЫЙ».

В результате выполнения оператора будут отобраны документы, содержащие слово АССОЦИАТИВНЫЙ в 24-м поле;

2) арифметический оператор (позволяет отобрать до­кументы, в которых содержимое определенных позиций удовлетворяет заданным арифметическим условиям), например

TEXT 00 + 6 > «1975»

Будут отобраны документы, в которых данное, распо­ложенное начиная с седьмой позиции поля 00, удовлетво­ряет условию «данное > 1975»;

3) оператор наличия или отсутствия поля, например:

TEXT 20P

(отбираются документы, где есть данное в поле 20; Р — PRESENCE — присутствие),

TEXT 10A

(отбираются документы, где отсутствует поле 10; А — ABSENCE — отсутствие).

При работе с СУБД «ПОИСК» пользователь форми­рует запрос с помощью вышеописанных операторов. В общем случае запрос состоит из двух частей: в первой части перечисляются значения дескрипторов, соединен­ных знаками операций булевой алгебры; во второй части содержатся спецификации, определяющие порядок и форму отображения записей на дисплей пли печать. СУБД осуществляет поиск каждого из дескрипторов в инвертированном файле с целью определения множеств номеров записей. В соответствии с запросом выполняют­ся операции над множествами записей, в результате ко­торых формируется результирующий список номеров записей, удовлетворяющих запросу. Поиск физических адресов происходит по номерам записей в файле пере­крестных ссылок. Затем информация, считанная из ос­новного файла, преобразуется в соответствии со специ­фикациями второй части запроса в вид, необходимый для выдачи либо на экран дисплея, либо на печать.