- •Введение
- •1. Концепция информационных систем
- •1.1. Информация и данные предметных областей
- •1.2. Структура банка данных
- •1.2.1. База данных
- •1.2.2. Система управления базами данных
- •1.2.3. Словарь данных
- •1.2.4. Администратор базы данных и его функции
- •1.3. Контрольные вопросы
- •2. Инфомационное моделирование предметных областей для баз данных
- •2.1. Отображение явлений реального мира данными
- •2.2. Инфологическое моделирование по
- •2.3. Трехуровневое представление информационных объектов
- •2.4. Структурные элементы для моделирования данных
- •2.5. Ключи бд
- •2.6. Интеграция полей бд в отношения
- •2.7. Требования интеграции полей в отношения
- •2.8. Обобщенная структура модели данных в бнд
- •2.9. Er-модель бд
- •2.10. Формирование связей сущностей
- •Способ 1. Определение связи сущностей введением дополнительной сущности
- •Способ 2. Определение связей сущностей добавлением в тип сущности общих атрибутов
- •2.11. Бинарные отношения сущностей
- •2.12. Формы представления структур данных
- •2.13. Организация систем бд
- •2.14. Средства поддержки бд
- •2.15. Виды моделей данных для бд
- •Иерархическая модель данных
- •Сетевая модель данных
- •Реляционная модель данных
- •Контрольные вопросы
- •3. Системы управления базами данных
- •3.1. Функции и состав универсальной субд
- •3.2. Лингвистическое обеспечение субд
- •3.3. Независимость прикладных программ от данных
- •3.4. Операции над данными
- •Селекция данных
- •Обработка данных
- •Запросы к бд
- •3.5. Схема реализации запроса в БнД
- •Распределенная обработка данных
- •Комбинированная обработка данных
- •3.7. Целостность и ограничения целостности данных
- •3.8. Защита данных в бд
- •Контрольные вопросы
- •4.2.2. Вторичный ключ
- •4.3. Функциональные и многозначные зависимости
- •4.3.1. Функциональные зависимости
- •X y (X влечет y).
- •4.3.2. Аксиомы функциональных зависимостей
- •Контрольные вопросы
- •5. Реляционная алгебра
- •5.1. Операции над отношениями
- •5.2. Оператор "объединение" (union)
- •5.3. Оператор "вычитание" (difference)
- •5.4. Оператор "пересечение" (intersection)
- •5.5. Оператор "проектирование" (proj)
- •5.6. Оператор "выбор" (sel)
- •Комбинированный запрос с операторами proj и sel
- •5.7 Оператор "соединение" (join)
- •Запрос с соединением по одному полю
- •Алгоритм реализации
- •Запрос с соединением по нескольким полям
- •Алгоритм реализации
- •Оператор "соединение по условию"
- •5.8. Оператор "умножение" (product)
- •Запрос с оператором умножения
- •Алгоритм реализации
- •5.9. Оператор "деление" (division)
- •5.10. Оптимизация алгоритмов реализации запросов
- •Контрольные вопросы
- •6. Нормализация реляционных бд
- •6.1. Задачи нормализации Бд
- •6.2. Первая нормальная форма
- •6.3. Декомпозиция реляционных таблиц
- •Проблема дублирования, операторы реляционной алгебры для декомпозиции и объединения таблиц
- •Присоединенные записи
- •Теорема Хита
- •Критерий полной декомпозиции с исключением дублирования
- •6.4. Вторая нормальная форма
- •6.5. Третья нормальная форма
- •6.6. Экстранормализационные формы
- •Нормальная форма Бокса-Кодда
- •Четвертая нормальная форма
- •Пятая нормальная форма
- •6.7. Методические аспекты реализации нормализации
- •Контрольные вопросы
1.2.4. Администратор базы данных и его функции
Администратор базы данных(АБД) - это управляющий орган БнД, состоящий из одного или группы специалистов в области теории систем обработки данных, знающих специфику ПО данной информационной системы и реализующих управление БД посредством СУБД. На стадии проектирования БнД АБД - идеолог системы, ее главный конструктор. На стадии эксплуатации он обеспечивает ее функционирование, определяет режим работы и использования, отвечает за сохранность данных.
АБД должен:
решать вопросы организации данных об объектах ПО и взаимосвязей данных с целью объединения информации о различных объектах, согласовывать представления пользователей;
координировать работы по проектированию, реализации и ведению БД с учетом текущих и перспективных требований пользователей;
обеспечивать расширение БД при изменении границ ПО;
обеспечивать разграничение доступа к данным, их секретность и защиту;
вести СД, контроль избыточности и непротиворечивости данных;
обеспечивать требуемую производительность БнД;
при необходимости оперативно обеспечивать изменение методов хранения, связей, форматов данных. Определять степень влияния изменений данных на всю БД;
координировать техническое обеспечение БнД на основе текущих и перспективных требований к системе;
координировать работы системных программистов при разработке дополнительного программного обеспечения для улучшения эксплуатационных характеристик системы, а также работы прикладных программистов при создании новых прикладных программ (ПП), тестировании и включении ПП в состав системы;
обеспечивать независимость ПП от данных.
1.3. Контрольные вопросы
Определите понятие "информация".
Определите понятие "данные".
Каков смысл инфологического аспекта информации?
Каков смысл датологического аспекта информации?
Определите понятие семантической информации.
Определите понятие "знание" для информационных систем.
Каково назначение БнД?
Каково назначение БнЗ?
Опишите структуру БнД.
Каковы функции и виды СД?
Определите АБД и его задачи.
Что такое предметная область в информационных системах?
2. Инфомационное моделирование предметных областей для баз данных
2.1. Отображение явлений реального мира данными
Информационные модели данных разрабатываются проектировщиком БД для ввода в БнД с целью обеспечения решения задач обработки данных, формулируемых конкретными пользователями.
При информационном моделировании рассматриваются:
явления реального мира;
информация об этих явлениях;
представление этой информации посредством данных.
Информационное моделирование ПО определяют два фактора:
идеология организации данных в БД;
особенности выбранной СУБД.
На Рис. 0 .1 это отображено соответствующими блоками: реальный мир, информационная сфера, датологическая сфера.
|
Информа-ция |
|
Данные |
|
Реальный мир |
|
Информацион-ная сфера |
|
Датологиче-ская сфера |
|
|
Рис. 0.1
Для представления информации о конкретной ПО необходимо:
выделить в рассматриваемой ПО реального мира объекты для информационного отображения в БД;
для каждого объекта выявить свойства, достаточные для его описания;
определить виды взаимосвязей (или отношений) между объектами;
установить совокупности данных о выделенных объектах, необходимые и достаточные для их представления в БД.
При информационном моделировании сложных ПО для упрощения процесса проектирования системы производится декомпозиция ПО на совокупность локальных подобластей, называемых моделями локальных представлений. На следующем этапе для каждого локального представления выполняются необходимые проектные операции. После их окончания модели локальный представлений объединяются, т.е. выполняется процесс их композиции.