49

Лекция

Основные понятия систем управления базами данных план

Введение

1. Общие сведения о проектировании информационных систем и баз данных

2. Принципы организации баз данных

3. Разработка модели базы данных

Выводы

Литература

1. Информатика: Базовый курс. 2-е издание / Под ред.С.В.Симоновича. – СПб.: Питер, 2004.

2. Информатика: Учебник / Под ред. проф.Н.В.Макаровой. – М.: Финансы и статистика, 2001.

3. Інформатика: Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів / За ред.O.I.Пушкаря. – К.: Видавничий центр "Академія", 2002.

4. Леонтьев В.П.Большая энциклопедия компьютера и Интернета.– М.: ОЛМА-ПРЕСС Образование, 2005.

5. Руденко В.Д., Макарчук О.М., Патланжоглу М.О. Базовий курс інформатики. Кн.2. Інформаційні технології: Навч. посібник. – К.: Видавнича група BHV, 2006.

Введение

Характерной чертой современного общества является быстрый рост объемов циркулирующей информации, повышение требований к ее точности и своевременности получения. Традиционные способы сохранения, поиска и обработки данных на бумажных носителях не отвечают современным требованиям. Они уже исчерпали свои возможности.

Принципиально новые возможности в информационном обслуживании общества предоставляют современные технологии, а именно, автоматизированные информационные системы, основным элементом которых является компьютер с программным обеспечением.

Информационные системы позволяют повысить эффективность интеллектуального труда человека, освобождая его от выполнения рутинных операций, обеспечивают высокую скорость доступа к данным и получения их из источников, расположенных на больших расстояниях.

Архитектура и функции информационных систем определяются предметной областью, в которой они используются. Их основные функции состоят в сборе, хранении, обработке и представлении необходимой информации.

Данные в информационной системе могут сохраняться в неструктурированном или в структурированном виде. Неструктурированные данные– это обычно текстовые документы.Структурированные данные– это данные, форма представления которых, тип, размер, допустимые значения и т.п. подчиняются каким-либо формализованным правилам. Структурированные данные обычно сохраняются вбазах данных.

Создание и сопровождение баз данных осуществляется специальными программными и языковыми средствами, образующими системы управления базами данных. Современные информационные системы, основанные на концепции интеграции данных, характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Цель лекции- познакомиться с функциональными возможностями СУБД и общей методологией использования этих программных средств в профессиональной работе, связанной с организацией хранения и обработки данных.

1. Общие сведения о проектировании информационных систем и баз данных

1.1. Информационные системы: основные понятия и определения

Развитие средств ВТ, доступность информации, объем и скорость её обработки становятся решающими факторами развития производственных сил государства, науки, общественных институтов и т.д. Информация и данные рассматриваются как жизненно важные ресурсы, которые должны быть организованы таким образом, чтобы ими можно было легко пользоваться.

Информация— совокупность сведений, воспринимаемых из окружающей среды, выдаваемых в окружающую среду либо сохраняемых внутри информационной системы.

Данные – это информация, представленная в формализованном виде для обработки с помощью определенного процесса (алгоритма) или для передачи. Данные — это запись в соответствующем коде наблюдения, факта, объекта, процесса и т.д., пригодная для коммуникации, интерпретации, передачи, обработки и получения новой информации.

Файл— именованная последовательность записей, размещаемых на запоминающих устройствах и рассматриваемых в процессе обработки как единое целое.

Структура данных – совокупность правил и ограничений, отображающих связи, которые существуют между отдельными частями данных.

С самого начала развития ВТ образовались два основных направления ее использования:

1. Применение ЭВМ для выполнения большого объема численных расчетов.Существенным здесь является точность вычислений и скорость обработки. Становление и развитие этого направления способствовало интенсификации разработки методов численного решения сложных математических задач, языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов.

2. Использование средств ВТ в автоматизированных информационных системах, связанных с накоплением и обработкой огромных массивов структурированных и неструктурированных данных, объединенных в различные базы данных. В отличие от числовой обработки в данном случае не требуется большой объем вычислений и их высокая точность. Однако объем обрабатываемых данных велик. Кроме того, нужно предварительно найти требуемую запись, обработать ее и определить форму вывода обработанных данных. Для этого требуются такие операции, как поиск и сортировка. Подобный процесс характеризуетнечисловую обработку данных.

Информационная система (ИС)представляет собой совокупность тем или иным способом структурированных данных определенной предметной области и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и их обработки.

Существуют разнообразные признаки ИС.

По предназначениюИС разделяются на следующие группы:

1. Системы поддержки принятия решений– осуществляют отбор и анализ данных в соответствии с поступающими запросами. Результаты анализа отображаются в виде графиков, таблиц и т.п., которые служат обоснованием для принятия решений человеком-руководителем.

2. Информационно-справочные системы– осуществляют поиск и вывод необходимой информации.

3. Офисные информационные системы– предназначены, в основном, для автоматизации деловодства и управления документооборотом.

4. Системы обработки транзакций– предоставляют возможность выполнить определенную совокупность операций над базой данных как одну операцию.

5. Экспертные системы– моделируют поведение эксперта (специалиста) в какой-либо области знаний – предметной области (например, управление воздушным движением). Они обладают способностью генерировать новую информацию и выдавать разумные советы пользователям. В основе работы подобных систем лежатбазы знаний.

По способу организации доступа к данным ИС подразделяются на:

1. Автономные ИС– реализуются на персональных компьютерах, не объединенных в компьютерные сети. Такие ИС часто реализуются с помощью систем управления базами данных (СУБД), ориентированных на локальное использование, например,FoxPro,Clipper,MS Access.

2. Групповые ИС– рассчитаны на коллективное использование в локальных компьютерных сетях. Для разработки приложений в таких системах используются специальные серверы баз данных, например,Oracle,DB2,MS SQL Server,Sybase,Informix.

3. Корпоративные ИС– рассчитаны на использование в больших организациях, подразделения которых могут быть удалены друг от друга на большие расстояния. В корпоративных сетях используется технология интранет. Серверами БД часто выступаютOracle,DB2иMS SQL Server.

По форме хранимой и обрабатываемой информации различают:

1. Фактографические ИС– регистрируют факты (конкретные значения данных об объектах реального мира). Структурированность информации в таких ИС позволяет им однозначно отвечать на запросы пользователя типа «Сколько студентов имеют задолженность по курсу информатики?» или «Какие преподаватели читают лекции по физике в Институте защиты информации?» и т.п.

2. Документальные ИС– оперируют неструктурированными текстовыми документами (статьи, книги, тексты законов и т.п.), снабжены тем или иным формализованным аппаратом поиска и не предполагают получения однозначного ответа на поставленный вопрос. Цель таких систем заключается в том, чтобы выдать в ответ на запрос пользователя список документов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Например, выдать список всех статей, в которых встречается словосочетание «программные средства защиты информации».

Несмотря на огромное разнообразие ИС, можно выделить ряд основных функций, присущих данному классу систем:

• хранение данных;

• ввод и редактирование данных;

• просмотр и поиск;

• формирование запросов и выборка данных;

• удаление данных

• формирование отчетов;

• контроль целостности данных;

• защита данных от несанкционированного доступа и др.

Современной формой ИС являются банки данных, которые включают в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных (БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП).

База данных (БД) – именованная совокупность взаимосвязанных данных при такой минимальной избыточности, которая допускает их совместное использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений в определенной предметной области человеческой деятельности.

Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания и модификациибаз данных, добавления, модификации, удаления, поиска и отбора информации, представления информации на экране и в печатном виде, разграничения прав доступа к информации,защиты данных и поддержания их целостности,выполнения других операций с базами.

Прикладные программы (приложения) в составе банков данных служат для обработки данных, вычислений и формирования выходных документов по заданной форме. Они могут создаваться как в среде СУБД, так и вне СУБД – с помощью системы программирования, например,DelphiилиC++ Builder, использующей средства доступа к БД.

Предметная область – это отражение в БД совокупности объектов реального мира с их связями, относящихся к некоторой области знаний и имеющих практическую ценность для пользователей.

Предметная область может относиться к любому типу организации (например, банк, университет, больница, завод и т.п.). Необходимо различать полную предметную область(например, крупное предприятие по производству автомобилей, университет) иорганизационную единицу этой предметной области, которая, в свою очередь, также может представлять свою предметную область (например, цех по производству кузовов автомобильного завода факультет университета и т.п.). В данном случае цехи и факультеты сами могут соответствовать определенным предметным областям. Для ряда предметных областей может потребоваться информация о персонале, его заработной плате, товарах, историях болезней и т.п., т.е. сведения о людях, местах, предметах, событиях и понятиях.