Презентация на тему: Медицинская информатика. Проектирование баз данных

Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Данные в Excel – разные типы данных
Данные в Excel – разные типы данных
Данные в Excel – повторные исследования в столбцах
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Пример схемы БД
Инфологическое проектирование
Построение ER- моделей
Виды логической связи
(Не)Полное участие в связи
Элементы ER- диаграммы
ЛОГИЧЕСКОЕ (ДАТАЛОГИЧЕСКОЕ) ПРОЕКТИРОВАНИЕ
База данных и модели данных
Иерархические структуры
Сетевая модель данных
Реляционная модель данных
Функциональные зависимости
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Ключи и отношения
ПРОБЛЕМА ПЛОСКИХ ТАБЛИЦ: ИЗБЫТОЧНОСТЬ ДАННЫХ 1/2
ПРОБЛЕМА ПЛОСКИХ ТАБЛИЦ: ИЗБЫТОЧНОСТЬ ДАННЫХ 2 /2
Вставка
Удаление
Обновление
Решение
Таблица 2 Сотрудники
Таблица 3 Отделы
Выявление потенциальных ключей отношений
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
НОРМАЛИЗАЦИЯ
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
ПОЛНАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
ОПРЕДЕЛЕНИЕ 3НФ
Транзитивная зависимость
Пример
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Логическая модель Построение схемы
СВЯЗЬ 1:1
ПРИМЕР
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Связь 1:М
ПРИМЕР
Медицинская информатика. Проектирование баз данных
Многозначные зависимости М: N
ПРИМЕР
СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТА СВЯЗКИ ( ПРОДАННЫЙ ТОВАР)
1/52
Средняя оценка: 4.7/5 (всего оценок: 88)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1204 Кб)
1

Первый слайд презентации: Медицинская информатика. Проектирование баз данных

Тишков А.В. к.ф.-м.н., доцент

Изображение слайда
2

Слайд 2: Данные в Excel – разные типы данных

Изображение слайда
3

Слайд 3: Данные в Excel – разные типы данных

Изображение слайда
4

Слайд 4: Данные в Excel – повторные исследования в столбцах

Изображение слайда
5

Слайд 5

Изображение слайда
6

Слайд 6: Пример схемы БД

Изображение слайда
7

Слайд 7: Инфологическое проектирование

— это формализованное описание предметной области: выделение объектов определение атрибутов объектов выявление логических связей между объектами На этом этапе нет привязки к системе управления базами данных (СУБД)

Изображение слайда
8

Слайд 8: Построение ER- моделей

ER -диаграмма : Entity ( сущность) – Relation ( связь) Сущность – объект. На диаграмме – существительное. Атрибут – свойство объекта. На диаграмме –существительное. Связь между сущностями – зависимость между объектами, выраженная через свойства. На диаграмме – глагол. Степень (кратность) связи 1:1, 1: M, M:M Пример: Преподаватель ведет дисциплину Преподаватель Ведет Дисциплина 1 M

Изображение слайда
9

Слайд 9: Виды логической связи

Отношения, которые могут существовать между сущностями: 1. один-к-одному, каждому экземпляру одной сущности соответствует один экземпляр другой сущности; 2. один-ко-многим, каждому экземпляру одной сущности может соответствовать несколько экземпляров другой сущности; 3. многие-ко-многим, нескольким экземплярам одной сущности может соответствовать несколько другой сущности.

Изображение слайда
10

Слайд 10: (Не)Полное участие в связи

Полное : каждый экземпляр сущности участвует по крайней мере в одном экземпляре связи Доктор Ведет прием Пациент 1 M Доктор Удаляет зуб Пациент 1 M Полное Неполное

Изображение слайда
11

Слайд 11: Элементы ER- диаграммы

Сущности – прямоугольники Атрибуты – эллипсы. Ключевые (однозначно определяющие сущность) подчеркиваются Связи – ромбы Доктор Прием Ведет Табельный номер Фамилия Имя Отчество Квалификация Дата-время Помещение Пациент 1 м

Изображение слайда
12

Слайд 12: ЛОГИЧЕСКОЕ (ДАТАЛОГИЧЕСКОЕ) ПРОЕКТИРОВАНИЕ

- это преобразование инфологической модели в модель допустимую для выбранной системы управления базами данных (СУБД). Разрабатывается схема базы данных (БД). Система управления базами данных — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных. ЛОГИЧЕСКОЕ (ДАТАЛОГИЧЕСКОЕ) ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Изображение слайда
13

Слайд 13: База данных и модели данных

База данных (БД) – это совокупность структурированных и взаимосвязанных данных. Существуют 4 основные модели данных: - списки (плоские таблицы); - реляционные базы данных; - иерархические структуры; - сетевые структуры.

Изображение слайда
14

Слайд 14: Иерархические структуры

В иерархической базе данных - один тип объекта является главным, все нижележащие – подчиненными.

Изображение слайда
15

Слайд 15: Сетевая модель данных

С сетевой базе данных -любой тип данных одновременно может быть главным и подчиненным. Сетевые базы данных подобны иерархическим, за исключением того, что в них имеются указатели в обоих направлениях, которые соединяют родственную информацию. Несмотря на то, что сетевая модель решает некоторые проблемы иерархической (сложность добавления и удаления данных), выполнение простых запросов остается достаточно сложным процессом.

Изображение слайда
16

Слайд 16: Реляционная модель данных

В реляционной базе данных модель данных строится по принципу взаимосвязанных таблиц. Мы будем рассматривать реляционные БД. В реляционных базах данных строка таблицы называется записью, а столбец — атрибутом или полем.

Изображение слайда
17

Слайд 17: Функциональные зависимости

Между атрибутами отношения А и В существует функциональная зависимость, если любое значение атрибута А однозначно определяет значение атрибута В. А В Атрибут А функционально определяет атрибут В и является детерминантом. Атрибут В функционально зависит от А. Если в любой строке отношения R значению атрибута А всегда соответствует только одно значение В Если две строки отношения R совпадают по значению атрибута А, то они совпадают и по значению В Номер полиса – > ФИО Мед. услуга – > Стоимость Наим. медикамента – > Ед.изм.

Изображение слайда
18

Слайд 18

№ сотр ФИО Должность Оклад №_ отдела Телефон нач. отдела 21 Иванов менеджер 200 5 111-11-12 37 Петров инженер 100 3 111-11-11 14 Сидоров программист 1000 3 111-11-11 09 Степанов менеджер 400 7 111-11-13 05 Федоров зав. отд 1500 3 111-11-11 41 Иванов секретарь 200 5 111-11-12

Изображение слайда
19

Слайд 19

№ сотр ФИО № сотр Должность № сотр Оклад № сотр №_отдела № сотр Телефон нач. отдела ФИО №сотр ФИО Должность ФИО Оклад ФИО №_отдела ФИО Телефон нач. отдела

Изображение слайда
20

Слайд 20: Ключи и отношения

Первичный ключ – это одно или несколько полей (столбцов), комбинация значений которых однозначно определяет запись в таблице. Первичный ключ не допускает значений Null и всегда должен иметь уникальный индекс. Первичный ключ используется для связывания таблицы с внешними ключами в других таблицах. Внешний (вторичный) ключ - это одно или несколько полей (столбцов) в таблице, содержащих ссылку на поле или поля первичного ключа в другой таблице. Внешний ключ определяет способ объединения таблиц. Ключи используются для построения связей. Отношением называется совокупность атрибутов, характеризующих объект. Пример записи отношения: Сотрудники отделов = (№ _сотр, ФИО, должность, оклад, № _отд. корпус, телефон)

Изображение слайда
21

Слайд 21: ПРОБЛЕМА ПЛОСКИХ ТАБЛИЦ: ИЗБЫТОЧНОСТЬ ДАННЫХ 1/2

№ сотр ФИО Должность Оклад №_ отдела Кор. Теле фон 21 Иванов менеджер 200 5 2 111-11-12 37 Петров инженер 100 3 1 111-11-11 14 Сидоров программист 1000 3 1 111-11-11 09 Степанов менеджер 200 7 3 111-11-13 05 Федоров зав. отд 1500 3 1 111-11-11 41 Иванов секретарь 200 5 2 111-11-12

Изображение слайда
22

Слайд 22: ПРОБЛЕМА ПЛОСКИХ ТАБЛИЦ: ИЗБЫТОЧНОСТЬ ДАННЫХ 2 /2

Сотрудники отделов = (№_сотр, ФИО, должность, оклад, №_отд. корпус, телефон) Поля, связанные с № отдела, повторяются корпус, телефон ПРОБЛЕМА ПЛОСКИХ ТАБЛИЦ: ИЗБЫТОЧНОСТЬ ДАННЫХ 2 /2

Изображение слайда
23

Слайд 23: Вставка

При добавлении новой информации - в данном примере сотрудники существующих отделов - нужно точно повторить информацию, связанную с № отдела (корпус, телефон). В противном случае данные будут противоречивы, (т е один отдел может находится в разных корпусах или иметь другой телефон) СУБД не сможет контролировать эти ошибки. № сотр ФИО Должность Оклад №_ отдела Кор. Теле фон 21 Иванов менеджер 200 5 2 111-11-12 37 Петров инженер 100 3 1 111-11-11 14 Сидоров программист 1000 3 1 111-11-11

Изображение слайда
24

Слайд 24: Удаление

при удалении записи, содержащей сведения о сотруднике Степанове удалятся сведения и о 7 отделе, который больше не фигурирует ни в одной записи и при появлении нового сотрудника 7 отдела их придется искать в бумажных документах) № сотр ФИО Должность Оклад №_ отдела Кор. Теле фон 21 Иванов менеджер 200 5 2 111-11-12 09 Степанов менеджер 200 7 3 111-11-13 41 Иванов секретарь 200 5 2 111-11-12

Изображение слайда
25

Слайд 25: Обновление

изменение номера телефона 3 отдела придется производить в 3 записях, если будет пропущена хотя бы одна запись с таким же номером отдела, то данные будут противоречивы № сотр ФИО Должность Оклад №_ отдела Кор. Теле фон 21 Иванов менеджер 200 5 2 111-11-12 37 Петров инженер 100 3 1 111-11-11 14 Сидоров программист 1000 3 1 111-11-11 05 Федоров зав. отд 1500 3 1 111-11-11

Изображение слайда
26

Слайд 26: Решение

Выход: декомпозиция таблицы (в данном случае на две). Декомпозиция должны сохранять зависимости, тогда возможно соединение без потерь, то есть восстановление исходного отношения после декомпозиции.

Изображение слайда
27

Слайд 27: Таблица 2 Сотрудники

№ сотр ФИО должность Оклад №_отд 21 Иванов менеджер 200 5 37 Петров инженер 100 3 14 Сидоров программист 1000 3 09 Степанов менеджер 400 7 05 Федоров зав. отд 1500 3 41 Иванов секретарь 200 5

Изображение слайда
28

Слайд 28: Таблица 3 Отделы

№ _отд корпус телефон 3 1 111-11-11 5 2 111-11-12 7 3 111-11-13

Изображение слайда
29

Слайд 29: Выявление потенциальных ключей отношений

Напомним: первичный ключ – атрибут, однозначно определяющий строки таблицы. Ключевой атрибут должен быть детерминантом для остальных атрибутов отношения. Неключевые атрибуты отношения называются описательными.

Изображение слайда
30

Слайд 30

Детерминантов для остальных атрибутов может быть несколько, тогда среди них выбирается один, который становится первичным ключом. ( Например, номер паспорта и ИНН ) В случае отсутствия атрибута-ключа в отношении создается суррогатный ключ, обычно это порядковый номер строки в таблице (поле счетчик). Ключи могут быть составными, т.е. состоять из нескольких атрибутов. ( Прием: дата, время + доктор ) Описательные атрибуты, не являющиеся первичным ключом (или его частью), должны быть функционально зависимы от ключа.

Изображение слайда
31

Слайд 31: НОРМАЛИЗАЦИЯ

Нормализация отношений - формальный аппарат ограничений на формирование отношений, которое позволяет устранять дублирование данных, обеспечивает их непротиворечивость.

Изображение слайда
32

Слайд 32

группа День №пары Дисциплина Аудитория Тип занятий 123 Пн 2 Физика 9 (вход с торца здания) Лабораторная Пн 3 Информатика 4 Практика Пн 4 Анатомия 2 лекция Отношение находится в первой нормальной форме, если на пересечении каждой строки и каждого столбца находится только одно значение. 1НФ является обязательной ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1НФ

Изображение слайда
33

Слайд 33

группа День №пары Дисциплина Аудитория Тип занятий 123 Пн 2 Физика 9 Лабораторная 123 Пн 3 Информатика 4 Практика 123 Пн 4 Анатомия 2 лекция

Изображение слайда
34

Слайд 34: ПОЛНАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЗАВИСИМОСТЬ

А и В могут быть составными Атрибут В находится в полной функциональной зависимости от составного атрибута А, если В функционально зависит от полного набора составного атрибута А и не находится в зависимости от его части.

Изображение слайда
35

Слайд 35

поставщик, товар количество поставщик количество товар количество поставщик, товар магазин поставщик магазин товар магазин поставщик товар количество магазин 1 кофе 100 1 1 чай 100 2 2 кофе 300 2 2 чай 400 1 3 какао 200 1

Изображение слайда
36

Слайд 36

Отношение находится во 2НФ, если оно находится в 1НФ каждый описательный атрибут функционально полно зависит от всего составного ключа. О тношение Сессия (№_зк, дисциплина,ФИО., группа, оценка) ОПРЕДЕЛЕНИЕ 2НФ №_зк ФИО группа дисциплина о ценка 101 Иванов 1 23 физика 5 101 Иванов 1 23 информатика 3 101 Иванов 1 23 физ-ра зачет 102 Петров 1 23 физика 3 102 Петров 1 23 анатомия 4 103 Сидоров 1 2 3 информатик а 5

Изображение слайда
37

Слайд 37

Ключ: №_зк (студент) и дисциплина. Описательный атрибут – оценка. Сессия ( №_зк, дисциплина,ФИО., группа, оценка) Находится ли отношение Сессия во 2НФ ? №зк  ФИО Дисциплина  ФИО неверно ФИО., группа зависят от части составного ключа, те от №_зк и не зависят от дисциплины. Значит нет полной ФЗ и отношение Сессия не находится во 2НФ №_зк ФИО группа дисциплина о ценка 101 Иванов 1 23 физика 5 101 Иванов 1 23 информатика 3 101 Иванов 1 23 физ-ра зачет 102 Петров 1 23 физика 3 102 Петров 1 23 анатомия 4 103 Сидоров 1 2 3 информатик а 5

Изображение слайда
38

Слайд 38

Для приведения отношения Сессия, находящегося в 1НФ ко 2НФ применяется декомпозиция Студент( №_зк, ФИО., группа) Сессия( №_зк, дисциплина, оценка) №_зк ФИО группа дисциплина о ценка 101 Иванов 1 23 физика 5 101 Иванов 1 23 информатика 3 101 Иванов 1 23 физ-ра зачет 102 Петров 1 23 физика 3 102 Петров 1 23 анатомия 4 103 Сидоров 1 2 3 информатик а 5 В новое отношение

Изображение слайда
39

Слайд 39: ОПРЕДЕЛЕНИЕ 3НФ

Отношение в 3НФ находится во 2НФ не имеет описательных атрибутов, находящихся в транзитивной зависимости от первичного ключа транзитивная зависимость наблюдается, если один описательный атрибут зависит от ключа, а другой описательный атрибут зависит от первого описательного атрибута. Описательный атрибут 2 находится в транзитивной зависимости от ключа Ключ Описательный 1 Описательный 2

Изображение слайда
40

Слайд 40: Транзитивная зависимость

А,В,С атрибуты отношения R Если А В студент группа а В С группа староста то А С студент староста студент группа староста Зайцев 101 Иванов Уткин 101 Иванов Рудаков 102 Петров

Изображение слайда
41

Слайд 41: Пример

Отношение Студент = ( № зк, дата рожд, группа, староста) ФИО № зач дата рожд группа староста № зач группа ФИО дата рожд староста Атрибут староста находится в транзитивной зависимости от №_зк

Изображение слайда
42

Слайд 42

необходима декомпозиция Студент= ( №_зк, ФИО, Дата рожд, Группа) Группа=( № Группы, староста ) Атрибуты, находящиеся в транзитивной зависимости удаляются из этого отношения в новое вместе с копией детерминанта.

Изображение слайда
43

Слайд 43: Логическая модель Построение схемы

Наличие связей определяется природой реальных объектов, процессов, явлений. СВЯЗЬ 1:1 один экземпляр одного объекта соответствует одному экземпляру другого объекта. Такие объекты легко соединяются в одно отношение Первичные ключи таких отношений идентичны.

Изображение слайда
44

Слайд 44: СВЯЗЬ 1:1

Исходная таблица разбивается на две таблицы с одинаковым ключом, связь 1:1. Разбиение производится с целью разделения описательных атрибутов (секретные и доступные) или из других соображений, которые описываются при проектировании

Изображение слайда
45

Слайд 45: ПРИМЕР

Регистрационный номер Название препарата Англ. Название препарата Лат. Название препарата Форма выпуска Состав Упаковка Производитель Описание Фармакологическое действие Показания к применению Взаимодействие с другими лекарствами Дозировка Способ применения Побочные действия Противопоказания Срок годности Условия хранения Условия отпуска

Изображение слайда
46

Слайд 46

ПРЕПАРАТ Регистрационный номер Название препарата Англ. Название препарата Лат. Название препарата Форма выпуска Состав Упаковка Производитель Срок годности ОПИСАНИЕ Регистрационный номер Описание Фармакологическое действие Показания к применению Взаимодействие с другими лекарствами Дозировка Способ применения Побочные действия Противопоказания Условия хранения Условия отпуска

Изображение слайда
47

Слайд 47: Связь 1:М

Одному экземпляру одного объекта соответствует несколько экземпляров другого объекта (может быть даже в перспективе) Вторичные ключи предназначены для связи таких таблиц. Первичный ключ из главной таблицы повторяется в подчиненной таблицы для их связи. В подчиненной таблице такой ключ называется вторичным или внешним.

Изображение слайда
48

Слайд 48: ПРИМЕР

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ КАФЕДРА Табельный номер № кафедры ФИО Название Должность Факультет Степень ФИО зав кафедры телефон

Изображение слайда
49

Слайд 49

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ 1 КАФЕДРА Табельный номер ФИО Должность Степень № кафедры № кафедры Название Факультет ФИО зав кафедры телефон М

Изображение слайда
50

Слайд 50: Многозначные зависимости М: N

не могут реализовываться в реляционных БД, вводится дополнительный объект – связка, который будет подчиненным по отношению к каждому из исходных. Объект – связка отсутствует в инфологической модели,

Изображение слайда
51

Слайд 51: ПРИМЕР

ПОКУПАТЕЛЬ ПРОДУКТ №покупателя код продукта ФИО Наименование Адрес поставщик Покупатель может покупать много различных продуктов. Продукт продаётся разным покупателям Связь многие ко многим

Изображение слайда
52

Последний слайд презентации: Медицинская информатика. Проектирование баз данных: СОЗДАНИЕ ОБЪЕКТА СВЯЗКИ ( ПРОДАННЫЙ ТОВАР)

покупатель продукт 1 1 М М № покупателя фио адрес код продукта наименование поставщик № покупателя код продукта дата продажи проданный товар

Изображение слайда