Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Реферат'
Великий Індійський півострів у доісторичні часи мав населення темної барви. Його останками є дравіди, що дотепер живуть у південному Декані. Але в рі...полностью>>
'Книга'
Книга представляет собой избранные работы автора, отражающие логику битвы духовных, культурно-нравственных, патриотических сил России за ее будущее в...полностью>>
'Документ'
Губернатором может стать еще один известный бизнесмен. Вместо уходящего в отставку главы Тульской области Вячеслава Дудки губернаторские ряды может по...полностью>>
'Документ'
Изображения служат для представления информации в визуальном виде. Электромагнитные излучения, которые содержат информацию о рассматриваемой сцене, во...полностью>>

Базы данных и информационные системы

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Содержание.

  1. Базы данных и информационные системы . 2

  2. Системы управления базами данных. 4

  3. Перечень литературы и средств общения. 41

Базы данных и информационные системы.

В основе решения многих задач лежит обработка информации. Для облегчения обработки информации создаются информационные системы (ИС).

Автоматизированными называются ИС, в которых применяют технические средства, в частности ЭВМ.

В широком понимании под определение ИС попадает любая система обработки информации.

По области применения ИС можно разделить на системы:

  1. в производстве

  2. в образовании

  3. в здравоохранении

  4. в военном деле

  5. в науке

  6. в социальной сфере

  7. в торговле и в др. отраслях

По целевой функции ИС модно условно разделить на следующие основные категории:

  1. управляющие

  2. информационно – справочные

  3. поддержки принятия решения

Банк данных является разновидностью ИС, в которой реализованы функции централизованного хранения и накопления обрабатываемой информации, организованной в одной или нескольких баз данных.

Банк данных в общем случае состоит из следующих компонентов: базы данных, системы управления базы данных, словаря данных, администратора, вычислительной системы и обслуживающего персонала.

Расшифруем в вкратце:

Базы данных – представляют собой совокупность специальным образом организованных данных, хранимых в памяти вычислительной системы и отображающих состояние объектов и их взаимосвязей в рассматриваемой предметной области.

То есть информация в компьютере структурируется и хранится в виде таблиц, которые объединяются в базы данных.

Базы данных – это один или несколько файлов данных, предназначенных для хранения, изменения и обработки больших объемов взаимосвязанной информации.

Примерами баз данных могут быть телефонная книга, каталог товаров, штатное расписание и т.д.

Логическую структуру хранимых в базе данных называют моделью представления данных.

К основным моделям представления данных относятся:

  • иерхарическая

  • сетевая

  • реляционная

  • пост реляционная

  • многомерная

  • объектно-ориентированная

Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс языковых и программных средств, предназначенный для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

СУБД – это система программного обеспечения, представляющая доступ к данным многих пользователей. СУБД обеспечивает правильность, полноту и непротиворечивость данных, а также простой и понятный интерфейс.

Словарь данных (СД) – представляет собой подсистему БнД, предназначенную для централизованного хранения информации о структурах данных, взаимосвязях файлов БД друг с другом, типах данных и форматах их представления, принадлежности данных пользователям, кодах защиты и разграничения доступа и т.д.

Администратор базы данных (АБД) – есть лицо или группа лиц, отвечающих за выработку требований к БД, ее проектирование, создание, эффективное использование и сопровождение.

В процессе эксплуатации АБД обычно следит за функционированием информационной системы, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа, контролирует избыточность, непротиворечивость, сохранность и достоверность хранимой в БД информации.

Для однопользовательских ИС функции АБД обычно возлагаются на лиц, непосредственно работающих с приложением БД.

В вычислительной системе АБД взаимодействует с администратором сети. В обязанности администратора сети входят контроль за функционированием аппаратно-программных средств сети, реконфигурация сети, восстановление программного обеспечения после сбоев и отказов оборудования и обеспечение разграничения доступа.

Вычислительная система (ВС) – представляет собой совокупность взаимосвязанных с согласованно действующих ЭВМ или процессов и других устройств, обеспечивающих автоматизацию процессов приема, обработки и выдачи информации потребителям.

ВС должна иметь достаточный объем оперативной и внешней памяти прямого доступа.

Обслеживающий персонал – выполняет функции поддержания технических и программных средств в работоспособном состоянии. Он проводит профилактические, регламентные, восстановительные и другие работы по планам, а также по мере необходимости.

Системы управления базами данных.

Классификация СУБД

В общем случае под СУБД можно понимать любой программный продукт, поддерживающий процессы создания, ведения и использования БД.

К СУБД относятся следующие основные виды программ:

  • полнофункциональные СУБД

  • серверы БД

  • клиенты БД

  • средства разработки программ работы с БД.

Полуфункциональные СУБД (ПФСУБД) – представляют собой традиционные СУБД, например Microsoft Access, MS FoxPro и Paradox.

Обычно ПФСУБД имеют развитый интерфейс, позволяющий с помощью команд меню выполнить основные действия с БД: создавать и модифицировать структуры таблиц, вводить данные, формировать запросы, разрабатывать отчеты, выводить их на печать.

Серверы БД – предназначены для организации центров обработки данных в сетях ЭВМ.

Серверы БД реализуют функции управления БД, обычно с помощью операторов SQL.

В роли клиентских программ для серверов БД в общем случае могут использоваться различные программы: ПФСУБД, электронные таблицы, текстовые процессоры, программы электронной почты и т.д.

Средства разработки программ работы с БД можно назвать следующие инструментальные системы: Delphi, Power Builder, Visual Basic и др.

По характеру использования СУБД делят на персональные и многопользовательские.

Например: Paradox. Например: Oracle

Access, Informix

Visual FoxPro

Clipper

D Base

Персональные СУБД обычно обеспечивают возможность создания персональных БД и недорогих приложений, работающих с ними.

Многопользовательские СУБД включают в себя сервер БД и клиентскую часть.

По использованию моделей данных СУБД разделяют на иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные и другие типы.

Обеспечение целостности БД составляет необходимое условие успешного функционирования БД.

Целостность БД есть свойство базы данных, означающее, что в ней содержится полная непротиворечивая и адекватно отражающая предметную область информации.

Целостное состояние БД описывается с помощью ограничений целостности в виде условий, которые должны удовлетворять хранимые в базе данные.

Пример:

  1. ограничение диапазонов возможных значений атрибутов объектов

  2. отсутствие повторяющихся записей в таблицах реляционных БД.

Свойства СУБД.

К основным свойствам СУБД и базы данных можно отнести:

1. Отсутствие дублирования данных в различных объектах модели, обеспечивающее однократный ввод данных и простоту их корректировки;

2. Непротиворечивость данных;

3. Целостность БД;

4. Возможность многоаспектного доступа;

5. Всевозможные выборки данных и их использование различными задачами и приложениями;

6. Защита и восстановление данных при аварийных ситуациях, аппаратных и программных сбоях, ошибках пользователя;

7. Защита данных от несанкционированного доступа средствами разграничения доступа для различных пользователей;

8. Возможность модификации структуры базы данных без повторной загрузки данных;

9. Обеспечение независимости программ от данных, позволяющей сохранить программы при модификации структуры базы данных;

10. Реорганизация размещения данных базы на магнитном носителе для улучшения объемно-временных характеристик БД;

11. Наличие языка запросов высокого уровня ориентированного на конечного пользователя, который обеспечивает вывод информации из базы данных по любому запросу и представление ее в виде соответствующих отчетных форм, удобных для пользователя.

Технология использования СУБД.

СУБД является основой создания практияеских приложений пользователя для различных предметных областей.

Критерии выбора СУБД пользователем.

Выбор СУБД для практических приложений пользователем определяется многими факторами, к которым относятся:

  1. имеющееся техническое и базовое программное обеспечение, их конфигурация, оперативная и дисковая память;

  2. потребности разработываемых приложений пользователем;

  3. тип поддерживаемой модели данных, специфика предметной области, топология информационно-логической модели;

  4. требования к производительности при обработке данных;

  5. наличие в СУБД необходимых функциональных средств;

  6. наличие русифицированной версии СУБД;

  7. уровень квалификации пользователей и наличие в СУБД диалоговых средств разработки и работы с БД.

ТЕМА: Модели и типы данных.

Иерархическая модель.

В иерархической модели между данными можно описать с помощью упорядоченного графа (или дерева).

Рис. 1

Представление связей

в иерархической модели

Для описания структуры (схемы) иерархической БД используется тип данных «дерево».

Подходят языки программирования Cu и «запись» языка Паскаль.

Тип «дерево» является составным. Он включает в себя подтипы (поддеревья), каждый из которых является типом «дерево».

Пример типа «дерево» как совокупности типов.

Р

Отдел

ис. 2

Отд. номер Отд. размер. Отд. зарп.


Начальник

Нач. номер Нач. имя Нач. телефон

Сотр.номер Сотр. имя Сотр. зарпл.

Корневым называется тип, который имеет подчиненные типы, и сам не является подтипом.

Подчиненный тип (подтип) является потомком по отношению к типу, который выступает для него в роли предка. Потомки одного и того же типа являются близнецами по отношению друг к другу. В целом тип «дерево» представляет собой иерархически организованный набор типов «запись».

Деление в иерархической базе.

Р

Отдел

ис. 3

10 17 36700


С

Начальник

отрудники

103 Петров А.В. 4156

201 Кургатов В.И. 3500


К достоинствам иерархической модели данных относятся эффективное использование памяти ЭВМ и неплохие показатели времени выполнения основных операций над данными.

Недостатком иерархической модели является ее громоздкость для обработки информации с достаточно сложными логическими связями, а так же сложность понимания для обычного пользователя.

Сетевая модель.

Сетевая модель данных позволяет отображать разнообразные взаимосвязи элементов данных в виде произвольного графа, обобщая тем самым иерархическую модель данных.

Представление связей в сетевой модели.

Рис. 4

Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: «запись» и «связь».

Для описания схемы сетевой БД используется две группы типов: «запись» и «связь».

Рис. 5 Пример схемы сетевой БД.

Работают в отделе

отдел

сотрудник

начальник


Состоит из сотрудников

Имеет начальника

Типы связей здесь обозначены надписями на соединяющих типы записей линиях.

Достоинством сетевой модели является возможность эффективной реализации по показателям затрат памяти и оперативности. В сравнении с иерархической моделью сетевая модель представляет большие возможности в смысле допустимости образования произвольных связей.

Недостатком сетевой модели данных является высокая сложность и жесткость схемы БД, построенной на ее основе, а также сложность для понимания и выполнения обработки информации в БД обычным пользователем. В сетевой модели данных ослаблен контроль целостности связей вследствие допустимости установления произвольных связей между записями.

Реляционная модель.

Реляционная модель данных предложена сотрудникам фирмы IBM Эдгаром Коддом и основывается на понятии отношение (relation).

Отношение представляет собой множество элементов, называемых кортежами.

Наглядной формой представления отношения является привычная для человеческого восприятия двумерная таблица.

Таблица имеет строки (записи) и столбцы (колонки). Каждая строка таблицы имеет одинаковую структуру и состоит из полей.

Достоинство реляционной модели данных заключается в простоте, понятности и удобстве физической реализации на ЭВМ. Простота и понятность для пользователя.

Основными недостатками реляционной модели являются следующее:

  • отсутствие стандартных средств идентификации отдельных записей

  • сложности описания иерархических и сетевых связей

Определение реляционной модели.

Реляционная модель данных (РДМ) некоторой предметной области представляет собой набор отношений, изменяющихся во времени.

Элементы реляционной модели.

Элементы РМ

Формы представления

  1. Отношение

Таблица

  1. Схема отношения

Строка заголовков столбцов таблицы (заголовок таблицы)

  1. Кортеж

Строка таблицы

  1. Сущность

Описание свойств объекта

  1. Атрибут

Заголовок столбца таблицы

  1. Домен

Множество допустимых значений атрибута

  1. Значение атрибута

Значение поля в записи

  1. Первичный ключ

Один или несколько атрибутов

  1. Типы данных

Тип значений элементов таблицы

Рис. 6 Пример представления отношения Сотрудник

Отношение Сотрудник Атрибут Отдел Строка отношения

(таблица) (заголовок столбца) (строка заголовков)

ФИО

Отдел

Должность

Дата рождения

Иванов

002

Начальник

27.09.51

Петров

001

Заместитель

15.04.55

Сидоров

002

Инженер

13.01.70

Кортеж

(строка) Значение атрибута (значение поля в записи)

Первичным ключом (ключом отношения, ключевым атрибутом) называется атрибут отношения, однозначно идентифицирующий каждый из его картежей.

(в отношении Сотрудник ключевым является атрибут «ФИО»)

Ключ может быть составным (сложным), т.е. состоять из нескольких атрибутов.

Ключи Обычно используют для достижения следующих целей:

  1. исключение дублирования записей в ключевых атрибутах

  2. упорядочение картежей (по возрастанию или убыванию)

  3. ускорение работ к кортежам отношения

  4. организации связывания таблиц

Понятие внешнего ключа.

С помощью внешних ключей устанавливающее связи между отношениями. Например, имеются два отношения Студент (ФИО, Группа, Специальность) и Предмет (Название, Пр., Часы), которые связаны отношением Студент – Предмет (ФИО, Назв. Пр., Оценка). В связующем отношении атрибута ФИО и Назв. Пр. образуют составной ключ. Эти атрибуты представляют собой внешние ключи, являющиеся первичными ключами других отношений.

Рис. 7 Связь отношений.

ФИО Группа Специальность

Назв. Пр. Часы


ключ ключ

ФИО Назв. Пр. Оценка


внешний внешний

ключ ключ

ТЕМА: Проектирование структуры БД.

На этапе проектирования БД пользователь должен определить, из каких таблиц состоят БД, какие данные нужно поместить в каждую таблицу, какие поля являются первичными ключами и как связать эти таблицы. В результате проектирования БД должна быть определена логическая структура и межтабличные связи.

Индексирование.

Определение ключа для таблицы означает автоматическую сортировку записей, контроль отсутствия повторений значений в ключевых полях записей и повышения скорости выполнения операций поиска в таблице. Для реализации этих функций в СУБД применяют индексирование.

Под индексом понимают средство ускорения операции поиска записей в таблице.

Связывание таблиц.

В реляционных СУБД для указания связей таблиц производят операцию их связывания.

Многие СУБД при связывании таблиц автоматически выполняют контроль целостности вводимых в базу данных в соответствии с установленными связями. Это повышает достоверность хранимой в БД информации.

Установление связей между таблицами облегчает доступ к данным.

Основные виды связи таблиц.

При связывании двух таблиц выделяют основную и дополнительную (подчиненную) таблицы.

Логическое связывание таблиц производится с помощью ключа связи.

Ключ связи, по аналогии с обычным ключом таблицы состоит из одного или нескольких полей, которые в данном случае называют полями связи.

Основные виды связи:

  • один – один (1:1)

  • один – много (1:М)

  • много – один (М:1)

  • много – много (М:М)

Характеристика видов связей таблиц.

Характеристика полей связи по видам

(1:1)

(1:М)

(М:1)

(М:М)

Поля связи основной таблицы

Является ключом

Является ключом

Не является ключом

Не является ключом

Поля связи дополнительной таблицы

Является ключом

Не является ключом

Является ключом

Не является ключом

Связь вида 1:1.

Связь вида 1:1 образуется в случае, когда все поля связи основной и дополнительной таблиц являются ключевыми.

Поскольку значения в ключевых полях обеих таблиц не повторяются, обеспечивается взаимно однозначное соответствие записей из этих таблиц. Сами таблицы становятся равноправными.

Пример 1.

Пусть имеются основная 01 и дополнительная Д1 таблицы.

01

Поле 11

Поле 12

а

10

б

40

в

3

Д1

Поле 21

Поле 22

а

стол

в

книга

На практике связи вида 1:1 используются сравнительно редко, т.к. хранимую в двух таблицах информацию легко объединить в одну таблицу, которая занимает гораздо меньше места в памяти ЭВМ.

Возможны случаи, когда удобнее иметь не одну, а две и более таблицы. Причинами этого может быть необходимость ускорить обработку, повысить удобство работы нескольких пользователей с общей информацией, обеспечить более высокую степень защиты информации.

Связь вида 1:М.

Связь 1:М имеет место в случае, когда одной записи основной таблицы соответствует несколько записей вспомогательной таблицы.

ПРИМЕР:

Пусть имеются две связанные таблицы 02 и Д2. В таблице 02 содержится информация о видах мультимедиа - устройств ПЭВМ, а в таблице Д2 – сведения о фирмах – производителях этих устройств, а также о наличии на складе хотя бы одного устройства.

02

Код

Вид устройства

а

СD-ROM

б

CD-Recorder

в

Sound Blaster



Скачать документ

Похожие документы:

  1. База данных основа информационной системы

    Реферат
    Базы данных использовались в вычислительной технике с незапамятных времен. В первых компьютерах использовались два вида внешних устройств – магнитные ленты и магнитные барабаны.
  2. Примерная должностная инструкция главного специалиста администратора баз данных автоматизированной информационной системы

    Инструкция
    1. Основной задачей главного специалиста - администратора баз данных (в дальнейшем администратора баз данных) является поддержание в актуальном рабочем состоянии полного объема оперативной, накапливаемой и нормативной информации по
  3. Варианты предметных областей для курсовой работы по дисциплине «Базы данных и информационные системы»

    Документ
    База данных ИС (набор отношений и структура этих отношений), должны быть созданы самостоятельно в соответствии требованиям к реляционным базам данных, а также требованиям клиента.
  4. Методическое пособие по курсу «Базы данных и информационные системы» 2011

    Учебно-методическое пособие
    Методическое пособие к базовому курсу «Базы данных и информационные системы» содержит краткое описание языка структурированных запросов SQL, описание модельной базы данных DreamHome, для которой в пособии приводятся примеры запросов,
  5. Ие и его эффективное использование: системы управления базами данных, персональные информационные системы, системы управления проектами, системы деловой графики

    Документ
    Прикладное программное обеспечение и его эффективное использование: системы управления базами данных, персональные информационные системы, системы управления проектами, системы деловой графики.

Другие похожие документы..